JP2009067687A - Method for producing fluorine-containing epoxy compound - Google Patents
Method for producing fluorine-containing epoxy compound Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009067687A JP2009067687A JP2007234682A JP2007234682A JP2009067687A JP 2009067687 A JP2009067687 A JP 2009067687A JP 2007234682 A JP2007234682 A JP 2007234682A JP 2007234682 A JP2007234682 A JP 2007234682A JP 2009067687 A JP2009067687 A JP 2009067687A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluorine
- epoxy compound
- containing epoxy
- reaction
- microspace
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Epoxy Compounds (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
Description
本発明は含フッ素エポキシ化合物の製造方法、より詳細には、ヨウ化フルオロアルキルと不飽和アルコールとをラジカル触媒の存在下にて反応させて不飽和アルコール−ヨウ化フルオロアルキル付加体を得る第1反応段階、およびこの不飽和アルコール−ヨウ化フルオロアルキル付加体を塩基性化合物と反応させて含フッ素エポキシ化合物を得る第2反応段階を含んで成る含フッ素エポキシ化合物の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a fluorine-containing epoxy compound, more specifically, a first product obtained by reacting a fluoroalkyl iodide with an unsaturated alcohol in the presence of a radical catalyst to obtain an unsaturated alcohol-fluoroalkyl iodide adduct. The present invention relates to a method for producing a fluorine-containing epoxy compound comprising a reaction step and a second reaction step in which the unsaturated alcohol-fluoroalkyl iodide adduct is reacted with a basic compound to obtain a fluorine-containing epoxy compound.
含フッ素エポキシ化合物は、それ自身またはアクリル酸等と反応せしめることにより重合性のある含フッ素単量体となるものである。このような単量体より得られる重合体は紙製品や繊維製品に撥水撥油性を付与するのに有用であることが知られている。 The fluorine-containing epoxy compound becomes a polymerizable fluorine-containing monomer by reacting with itself or acrylic acid. It is known that a polymer obtained from such a monomer is useful for imparting water and oil repellency to paper products and fiber products.
従来、含フッ素エポキシ化合物は、ヨウ化フルオロアルキルと不飽和アルコールとをラジカル触媒の存在下にて不飽和アルコール−ヨウ化フルオロアルキル付加体を得る第1反応段階、および得られた付加体を塩基性化合物(通常、水溶液の形態)と反応させて含フッ素エポキシ化合物を得る第2反応段階を経て製造されている。従来の含フッ素エポキシ化合物の製造方法は、槽型撹拌反応器を用いたバッチ式(または回分式)操作により実施されている。 Conventionally, a fluorine-containing epoxy compound includes a first reaction stage for obtaining an unsaturated alcohol-fluoroalkyl iodide adduct in the presence of a radical catalyst in the presence of a fluoroalkyl iodide and an unsaturated alcohol, and the obtained adduct is a base. It is manufactured through a second reaction stage in which a fluorine-containing epoxy compound is obtained by reacting with a functional compound (usually in the form of an aqueous solution). A conventional method for producing a fluorine-containing epoxy compound is carried out by a batch (or batch) operation using a tank-type stirred reactor.
これに対して、含フッ素エポキシ化合物を簡便かつ短工程で製造する方法として、第1反応段階と第2反応段階とを単一工程で実施することが特許文献1に提案されている。特許文献1には、ヨウ化フルオロアルキルと不飽和アルコールとをパラジウム触媒および塩基の存在下に反応させて含フッ素エポキシ化合物を得る方法が開示されている。
On the other hand,
また、第1反応段階に関して、ヨウ化フルオロアルキルの転化率を向上させるために、第1反応段階を添加物の存在下で実施し、この添加物として水、塩基性化合物(そのまままたは水溶液の形態で)、金属酸化物、銀化合物およびエポキシ化合物からなる群から選択される少なくとも一種を用いることが特許文献2に提案されている。 Also, with respect to the first reaction stage, in order to improve the conversion rate of fluoroalkyl iodide, the first reaction stage is carried out in the presence of an additive, and as this additive, water, a basic compound (as it is or in the form of an aqueous solution) In Patent Document 2, it is proposed to use at least one selected from the group consisting of metal oxides, silver compounds and epoxy compounds.
しかしながら、特許文献1の方法では、反応に長時間(具体的には6〜18時間)を要する上に含フッ素エポキシ化合物の収率が低い(具体的には23〜79%)という問題がある。また、ラジカル触媒より高価なパラジウム触媒を用いているというコスト上の難点もある。
However, the method of
よって、特許文献1の方法のように第1反応段階と第2反応段階とを単一工程で実施せずに、従来通り、ヨウ化フルオロアルキルと不飽和アルコールとをラジカル触媒の存在下にて不飽和アルコール−ヨウ化フルオロアルキル付加体を得る第1反応段階と、得られた付加体を塩基性化合物(水溶液)と反応させて含フッ素エポキシ化合物を得る第2反応段階とに分けて実施して含フッ素エポキシ化合物を製造するほうが効率がよく、実際的である。
Therefore, unlike the method of
従来のように、第1反応段階と第2反応段階とに分けて実施して含フッ素エポキシ化合物を製造する場合、第1反応段階に特許文献2の方法を適用して、水、塩基性化合物(そのまままたは水溶液の形態で)、金属酸化物、銀化合物およびエポキシ化合物からなる群から選択される少なくとも一種の添加物の存在下で第1反応段階を実施することが考えられる。特許文献2によれば、ヨウ化フルオロアルキルの転化率を高くすることができると記載されているので、第1反応段階に特許文献2の方法を適用することによって第1反応段階でのヨウ化フルオロアルキルの転化率を高くでき、ひいては、第2反応段階で得られる含フッ素エポキシ化合物の収率を高くできる可能性があるものと考えられる。 When producing a fluorine-containing epoxy compound by dividing into a first reaction stage and a second reaction stage as in the prior art, water, a basic compound is applied to the first reaction stage by applying the method of Patent Document 2 It is conceivable to carry out the first reaction stage (as is or in the form of an aqueous solution) in the presence of at least one additive selected from the group consisting of metal oxides, silver compounds and epoxy compounds. According to Patent Document 2, it is described that the conversion rate of fluoroalkyl iodide can be increased. Therefore, by applying the method of Patent Document 2 to the first reaction stage, iodination in the first reaction stage is performed. It is considered that the conversion rate of the fluoroalkyl can be increased, and consequently the yield of the fluorine-containing epoxy compound obtained in the second reaction stage can be increased.
しかしながら、特許文献2の方法は、あくまで、不飽和アルコール−ヨウ化フルオロアルキル付加体を得る反応を対象としたものであり、目的物質として含フッ素エポキシ化合物を得ることまでは考慮されていない。特許文献2の方法では、添加剤に水や水溶液を用いる場合には反応を均相系で実施できず、水以外の添加剤を多量に用いれば損失が大きく、添加剤にエポキシ化合物を用いる場合には、不要な添加剤を分離する操作を行う必要がある。 However, the method of Patent Document 2 is intended only for the reaction of obtaining an unsaturated alcohol-fluoroalkyl iodide adduct, and does not take into account obtaining a fluorine-containing epoxy compound as a target substance. In the method of Patent Document 2, when water or an aqueous solution is used as the additive, the reaction cannot be carried out in a phase-homogeneous system, and the loss is large if an additive other than water is used in a large amount, and an epoxy compound is used as the additive. For this, it is necessary to perform an operation for separating unnecessary additives.
これまでのところ、含フッ素エポキシ化合物をより効率的に得ることのできる製造方法は確立されていないのが現状である。 So far, the manufacturing method which can obtain a fluorine-containing epoxy compound more efficiently is not established.
本発明は、ヨウ化フルオロアルキルと不飽和アルコールとをラジカル触媒の存在下にて不飽和アルコール−ヨウ化フルオロアルキル付加体を得る第1反応段階、および得られた付加体を塩基性化合物と反応させて含フッ素エポキシ化合物を得る第2反応段階を含んで成る含フッ素エポキシ化合物の製造方法であって、含フッ素エポキシ化合物をより効率的に得ることのできる製造方法を提供することを目的とするものである。 The present invention provides a first reaction stage in which an unsaturated alcohol-fluoroalkyl iodide adduct is obtained by reacting a fluoroalkyl iodide with an unsaturated alcohol in the presence of a radical catalyst, and the resulting adduct is reacted with a basic compound. It is an object of the present invention to provide a method for producing a fluorine-containing epoxy compound comprising a second reaction step for obtaining a fluorine-containing epoxy compound, and to provide a production method capable of obtaining the fluorine-containing epoxy compound more efficiently. Is.
本発明の1つの要旨によれば、以下の一般式(a1)または(a2)
Rf1−I ・・・(a1)
I−Rf2−I ・・・(a2)
[式中、Rf1およびRf2はヨウ素基(−I)に隣接する炭素原子に少なくとも1つのフッ素基を有する直鎖状または分枝状ポリフルオロカーボン基である]で表わされるヨウ化フルオロアルキルと、
以下の一般式(b)
CR1R2=CR3−CR4R5(OH) ・・・(b)
[式中、R1、R2、R3、R4およびR5は各々独立して、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基またはアラルキル基である]で表わされる不飽和アルコールとを、ラジカル触媒の存在下にて反応させて、不飽和アルコール−ヨウ化フルオロアルキル付加体を得る第1反応段階、および
該不飽和アルコール−ヨウ化フルオロアルキル付加体を塩基性化合物と反応させて、以下の一般式(c1)または(c2)
尚、本明細書において、一般式(a1)で表わされるヨウ化フルオロアルキルをモノヨウ化フルオロアルキルとも言い、一般式(a2)で表わされるヨウ化フルオロアルキルをジヨウ化フルオロアルキルとも言うものとする。一般式(a1)で表わされるモノヨウ化フルオロアルキルを用いる場合は、一般式(c1)で表わされる含フッ素エポキシ化合物が、一般式(a2)で表わされるジヨウ化フルオロアルキルを用いる場合は、一般式(c2)で表わされる含フッ素エポキシ化合物が得られる。
According to one aspect of the present invention, the following general formula (a 1 ) or (a 2 )
Rf 1 -I (a 1 )
I-Rf 2 -I ··· (a 2)
Wherein Rf 1 and Rf 2 are linear or branched polyfluorocarbon groups having at least one fluorine group at the carbon atom adjacent to the iodine group (—I), and ,
The following general formula (b)
CR 1 R 2 = CR 3 -CR 4 R 5 (OH) (b)
Wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group or an aralkyl group, Reacting in the presence of a radical catalyst to obtain an unsaturated alcohol-fluoroalkyl iodide adduct, and reacting the unsaturated alcohol-fluoroiodide adduct with a basic compound, General formula (c 1 ) or (c 2 )
In this specification, the fluoroalkyl iodide represented by the general formula (a 1 ) is also referred to as monofluoroiodide, and the fluoroalkyl iodide represented by the general formula (a 2 ) is also referred to as diiodinated fluoroalkyl. To do. When the monoiodinated fluoroalkyl represented by the general formula (a 1 ) is used, the fluorine-containing epoxy compound represented by the general formula (c 1 ) uses the diiodinated fluoroalkyl represented by the general formula (a 2 ). A fluorine-containing epoxy compound represented by the general formula (c 2 ) is obtained.
第1反応段階においては、副反応により、不飽和アルコール2分子と反応した二分子環化体とヨウ化水素(HI)とを生じる。ヨウ化水素が存在すると、主反応を阻害することになる。 In the first reaction stage, a side reaction produces a bimolecular cyclized product and hydrogen iodide (HI) that have reacted with two unsaturated alcohol molecules. The presence of hydrogen iodide will inhibit the main reaction.
これに対し、本発明の製造方法によれば、第1反応段階を含フッ素エポキシ化合物の存在下で実施することにより、ヨウ化水素が含フッ素エポキシ化合物と反応して不飽和アルコール−ヨウ化フルオロアルキル付加体を生成するので、主反応を阻害するヨウ化水素を速やかに除去することができ、よって、ヨウ化フルオロアルキルの高い転化率を得ることができる。 On the other hand, according to the production method of the present invention, the first reaction step is carried out in the presence of the fluorine-containing epoxy compound, so that hydrogen iodide reacts with the fluorine-containing epoxy compound and unsaturated alcohol-fluoroiodide. Since an alkyl adduct is generated, hydrogen iodide that inhibits the main reaction can be quickly removed, and thus a high conversion of fluoroalkyl iodide can be obtained.
含フッ素エポキシ化合物は、一般的に、反応原料(ヨウ化フルオロアルキルおよび不飽和アルコール)、触媒(ラジカル触媒)および反応生成物(不飽和アルコール−ヨウ化フルオロアルキル付加体)と一緒に均一な相を形成し得るので、第1反応段階を均相系で実施することができ、これにより反応原料および触媒が十分に接触して、ヨウ化フルオロアルキルの一層高い転化率を得ることができる。但し、本発明はこれに限定されず、用いる反応原料や反応条件等によっては均相系とならない場合もあり得ることに留意されたい。 Fluorine-containing epoxy compounds generally have a homogeneous phase together with reaction raw materials (fluoroalkyl iodide and unsaturated alcohol), catalyst (radical catalyst) and reaction product (unsaturated alcohol-fluoroalkyl iodide adduct). Thus, the first reaction stage can be carried out in a phase-homogeneous system, whereby the reaction raw material and the catalyst are in sufficient contact and a higher conversion of fluoroalkyl iodide can be obtained. However, it should be noted that the present invention is not limited to this, and a phase-homogeneous system may not be obtained depending on the reaction raw materials and reaction conditions used.
更に、第1反応段階においてヨウ化水素を除去するために含フッ素エポキシ化合物を用いても、この反応で生じる不飽和アルコール−ヨウ化フルオロアルキル付加体は第2反応段階において含フッ素エポキシ化合物として再生するので、損失がない。 Furthermore, even if a fluorine-containing epoxy compound is used to remove hydrogen iodide in the first reaction stage, the unsaturated alcohol-fluoroalkyl iodide adduct generated in this reaction is regenerated as a fluorine-containing epoxy compound in the second reaction stage. So there is no loss.
また、第1反応段階に用いる含フッ素エポキシ化合物は、第2反応段階の目的物質であるので、第1反応段階で全部反応せずに反応混合物中に残留していても、追加の分離操作を行うことを要しない。 In addition, since the fluorine-containing epoxy compound used in the first reaction stage is the target substance in the second reaction stage, additional separation operation can be performed even if it remains in the reaction mixture without reacting completely in the first reaction stage. There is no need to do it.
ヨウ化フルオロアルキルは、例えば一般式(a1)および(a2)中のRf1およびRf2が直鎖状のパーフルオロカーボン基であり得る。この場合、Rf2はヨウ素基を炭素鎖の両末端に1つずつ有する。 In the fluoroalkyl iodide, for example, Rf 1 and Rf 2 in the general formulas (a 1 ) and (a 2 ) may be a linear perfluorocarbon group. In this case, Rf 2 has one iodine group at each end of the carbon chain.
第1反応段階は、溶媒の不存在下にて実施してよい。これにより、反応原料および触媒が直接十分に接触して、ヨウ化フルオロアルキルのより一層高い転化率を得ることができる。 The first reaction step may be carried out in the absence of a solvent. As a result, the reaction raw material and the catalyst can be in direct direct contact with each other, and a higher conversion of fluoroalkyl iodide can be obtained.
第1反応段階および第2反応段階は、それぞれ0.1〜50MPaの圧力下にて実施することが好ましい。より高い圧力をかけることにより、反応原料を液体状態に維持しつつ、より高い温度にて反応を行わせることができ、反応効率(例えば反応速度)を大きくすることができる。尚、温度および圧力条件は、第1反応段階と第2反応段階とで異なっていても、同じであってもよい。 The first reaction stage and the second reaction stage are each preferably carried out under a pressure of 0.1 to 50 MPa. By applying a higher pressure, the reaction can be performed at a higher temperature while maintaining the reaction raw material in a liquid state, and the reaction efficiency (for example, the reaction rate) can be increased. The temperature and pressure conditions may be different or the same in the first reaction stage and the second reaction stage.
本発明の1つの態様においては、少なくともヨウ化フルオロアルキル、不飽和アルコール、ラジカル触媒および含フッ素エポキシ化合物を第1微小空間に供給し、第1微小空間内を流通する間に第1反応段階を進行させて、不飽和アルコール−ヨウ化フルオロアルキル付加体を含む中間反応混合物を得、その後、該中間反応混合物および塩基性化合物溶液を第2微小空間に供給し、第2微小空間内を流通する間に第2反応段階を進行させて、含フッ素エポキシ化合物を含む最終反応混合物をフルオラス相として得る。 In one embodiment of the present invention, at least a fluoroalkyl iodide, an unsaturated alcohol, a radical catalyst, and a fluorine-containing epoxy compound are supplied to the first microspace, and the first reaction stage is performed while circulating in the first microspace. Proceed to obtain an intermediate reaction mixture containing an unsaturated alcohol-fluoroalkyl iodide adduct, and then supply the intermediate reaction mixture and the basic compound solution to the second microspace to circulate in the second microspace. In the meantime, the second reaction stage proceeds to obtain the final reaction mixture containing the fluorine-containing epoxy compound as a fluorous phase.
槽型撹拌反応器を用いた従来の方法では、不飽和アルコールへの付加反応が急激な発熱を伴うため、ラジカル触媒を分割で仕込む必要があり、反応を完結させるのに長時間をかけざるを得ない。特許文献2の方法であっても、スケールアップすると同様の問題が生じ得る。 In the conventional method using a tank-type stirred reactor, since the addition reaction to the unsaturated alcohol is accompanied by a rapid exotherm, it is necessary to charge the radical catalyst in parts, and it takes a long time to complete the reaction. I don't get it. Even with the method of Patent Document 2, the same problem may occur when the scale is increased.
これに対して、本発明の上記態様によれば、第1反応段階および第2反応段階をいずれも微小空間内で進行させており、反応混合物単位体積あたりの伝熱面積がより大きいために、より厳密な温度制御を実現できるので、ラジカル触媒を分割で仕込む必要がなく、ごく短時間で反応を終了させることが可能である。 On the other hand, according to the above aspect of the present invention, both the first reaction stage and the second reaction stage are allowed to proceed in a minute space, and the heat transfer area per unit volume of the reaction mixture is larger. Since stricter temperature control can be realized, it is not necessary to charge the radical catalyst in a divided manner, and the reaction can be completed in a very short time.
本発明において「微小空間」とは、反応のための流体(本発明では反応原料、触媒、反応生成物等を含む液状物:以下、本明細書において反応混合物とも言う)が流れる流路の幅がマイクロオーダーまたはミリオーダー(約1μm以上、1cm以下)、具体的には約10〜5000μmである空間を意味し、例えば流路の断面積が約3.1×10−6〜7.9×10−1cm2である空間であり得る。尚、流路幅および流路断面積は、第1微小空間と第2微小空間とで異なっていても、同じであってもよい。 In the present invention, the “microspace” refers to the width of a flow path through which a fluid for reaction (in the present invention, a liquid material including a reaction raw material, a catalyst, a reaction product, etc .: hereinafter also referred to as a reaction mixture). Is a micro-order or milli-order (about 1 μm or more and 1 cm or less), specifically about 10 to 5000 μm space. For example, the cross-sectional area of the flow path is about 3.1 × 10 −6 to 7.9 × It may be a space that is 10 −1 cm 2 . The channel width and the channel cross-sectional area may be different or the same between the first minute space and the second minute space.
本発明の上記態様において、第1微小空間への供給を、ヨウ化フルオロアルキルおよび含フッ素エポキシ化合物を少なくとも含む第1原料と、不飽和アルコールおよびラジカル触媒を少なくとも含む第2原料とに分けて行うようにしてよい。これにより、反応原料等を2つの供給口から第1微小空間へ適切に供給できる。しかしながら、本発明はこれに限定されず、適当な溶媒を用いて別個に供給してもよい。 In the above aspect of the present invention, the supply to the first minute space is performed by dividing the supply into the first raw material containing at least fluoroalkyl iodide and the fluorine-containing epoxy compound and the second raw material containing at least an unsaturated alcohol and a radical catalyst. You may do it. Thereby, a reaction raw material etc. can be appropriately supplied to a 1st micro space from two supply ports. However, the present invention is not limited to this and may be supplied separately using a suitable solvent.
本発明の上記態様において、第2微小空間より得られた最終反応混合物の一部を第1微小空間に戻すことによって、最終反応混合物に含まれる含フッ素エポキシ化合物を第1微小空間に供給しながら、第1微小空間および第2微小空間への供給を連続的に実施して、含フッ素エポキシ化合物を含む最終反応混合物を連続的に得てよい。これにより、含フッ素エポキシ化合物を一部リサイクルしながら、これを連続的に製造することができる。 In the above aspect of the present invention, the fluorine-containing epoxy compound contained in the final reaction mixture is supplied to the first microspace by returning a part of the final reaction mixture obtained from the second microspace to the first microspace. The supply to the first microspace and the second microspace may be continuously performed to continuously obtain the final reaction mixture containing the fluorine-containing epoxy compound. Thereby, this can be manufactured continuously, partially recycling the fluorine-containing epoxy compound.
本発明によれば、含フッ素エポキシ化合物をより効率的に得ることのできる製造方法が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method which can obtain a fluorine-containing epoxy compound more efficiently is provided.
より詳細には、本発明の製造方法では、第1反応段階で主反応を阻害するヨウ化水素を速やかに除去することができ、よって、ヨウ化フルオロアルキルの高い転化率を得ることができる。加えて、用いる反応原料等にもよるが、一般的には第1反応段階を均相系で実施することができ、これにより反応原料および触媒が十分に接触して、ヨウ化フルオロアルキルの一層高い転化率を得ることができる。更に、第1反応段階で用いた含フッ素エポキシ化合物は第2反応段階において再生するので、損失がない。また、含フッ素エポキシ化合物は目的物質であるので、追加の分離操作を行うことを要しない。このような本発明の製造方法は、非常に効率的であり、工業的に著しく有利である。 More specifically, in the production method of the present invention, hydrogen iodide that inhibits the main reaction can be quickly removed in the first reaction stage, and thus a high conversion of fluoroalkyl iodide can be obtained. In addition, although depending on the reaction raw material used, generally, the first reaction stage can be carried out in a phase-homogeneous system. A high conversion can be obtained. Furthermore, since the fluorine-containing epoxy compound used in the first reaction stage is regenerated in the second reaction stage, there is no loss. Further, since the fluorine-containing epoxy compound is a target substance, it is not necessary to perform an additional separation operation. Such a production method of the present invention is very efficient and industrially extremely advantageous.
本発明の1つの実施形態における含フッ素エポキシ化合物の製造方法について、図面を参照しながら説明する。 The manufacturing method of the fluorine-containing epoxy compound in one embodiment of this invention is demonstrated referring drawings.
まず、ヨウ化フルオロアルキルと、これに対応する含フッ素エポキシ化合物との混合物を第1原料A1として準備する。 First, a mixture of a fluoroalkyl iodide and a corresponding fluorine-containing epoxy compound is prepared as the first raw material A1.
ヨウ化フルオロアルキルは、以下の一般式(a1)または(a2)
Rf1−I ・・・(a1)
I−Rf2−I ・・・(a2)
で表わされるものである。
The fluoroalkyl iodide is represented by the following general formula (a 1 ) or (a 2 )
Rf 1 -I (a 1 )
I-Rf 2 -I ··· (a 2)
It is represented by
上記の式中、Rf1およびRf2はヨウ素基(−I)に隣接する炭素原子に少なくとも1つのフッ素基を有する直鎖状または分枝状ポリフルオロカーボン基である。Rf1およびRf2の炭素数は、例えば1〜23、好ましくは2〜12であり得るが、これに限定されない。
一般的に、Rf1およびRf2は直鎖状のパーフルオロカーボン基であり、Rf1はCF3(CF2)n−1−で表され、Rf2は−(CF2)n−で表され得る(これら式中、nは1以上の整数、例えば1〜23、好ましくは2〜12である)。このような場合、ヨウ化フルオロアルキルは、例えばテトラフルオロエチレンを用いたテロメリゼーションにより得られたテロマーであってよい。
In the above formula, Rf 1 and Rf 2 are linear or branched polyfluorocarbon groups having at least one fluorine group at the carbon atom adjacent to the iodine group (—I). The number of carbon atoms in Rf 1 and Rf 2 can be, for example, 1 to 23, preferably 2 to 12, but is not limited thereto.
In general, Rf 1 and Rf 2 are linear perfluorocarbon groups, Rf 1 is represented by CF 3 (CF 2 ) n-1- , and Rf 2 is represented by-(CF 2 ) n-. (In these formulas, n is an integer of 1 or more, for example 1 to 23, preferably 2 to 12). In such a case, the fluoroalkyl iodide may be a telomer obtained, for example, by telomerization with tetrafluoroethylene.
ヨウ化フルオロアルキルは、上記の一般式(a1)または(a2)で表わされるものからなる群より選択される少なくとも1種を用いればよく、2種以上を用いてもよい。例えば、上記の一般式(a1)で表わされるモノヨウ化フルオロアルキルと上記の一般式(a2)で表わされるジヨウ化フルオロアルキルとを一緒に用いてよい。また例えば、モノヨウ化フルオロアルキルおよびジヨウ化フルオロアルキルのいずれであるかにかかわらず、nの数が異なる2種以上のヨウ化フルオロアルキルを用いてもよく、この場合、nの数が比較的小さいヨウ化フルオロアルキルに、nの数が比較的大きいヨウ化フルオロアルキルを溶解させて用いることができる。 As the fluoroalkyl iodide, at least one selected from the group consisting of those represented by the above general formula (a 1 ) or (a 2 ) may be used, and two or more may be used. For example, the monoiodinated fluoroalkyl represented by the above general formula (a 1 ) and the diiodinated fluoroalkyl represented by the above general formula (a 2 ) may be used together. Further, for example, two or more kinds of fluoroalkyl iodides having different numbers of n may be used regardless of whether they are monoiodinated fluoroalkyl or diiodinated fluoroalkyl. In this case, the number of n is relatively small. A fluoroalkyl iodide having a relatively large number of n can be dissolved in the fluoroalkyl iodide and used.
含フッ素エポキシ化合物は、用いるヨウ化フルオロアルキルに対応するものとする。ヨウ化フルオロアルキルが、上記の一般式(a1)で表わされるモノヨウ化フルオロアルキルである場合は、含フッ素エポキシ化合物は、以下の一般式(c1)
ヨウ化フルオロアルキルが、上記の一般式(a2)で表わされるジヨウ化フルオロアルキルである場合は、含フッ素エポキシ化合物は、以下の一般式(c2)
When the fluoroalkyl iodide is a diiodinated fluoroalkyl represented by the above general formula (a 2 ), the fluorine-containing epoxy compound has the following general formula (c 2 )
上記の式中、Rf1およびRf2は、ヨウ化フルオロアルキルについて上述したものと同じであり、R1、R2、R3、R4およびR5は、不飽和アルコールについて後述するものと同じである。2種以上のヨウ化フルオロアルキルを用いる場合、そのうちの少なくとも1種に対応する含フッ素エポキシ化合物を用いればよいが、2種以上のヨウ化フルオロアルキルにそれぞれ対応する2種以上の含フッ素エポキシ化合物を用いてもよい。 In the above formula, Rf 1 and Rf 2 are the same as those described above for the fluoroalkyl iodide, and R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are the same as those described below for the unsaturated alcohol. It is. When two or more kinds of fluoroalkyl iodides are used, a fluorine-containing epoxy compound corresponding to at least one of them may be used. Two or more kinds of fluorine-containing epoxy compounds respectively corresponding to two or more kinds of fluoroalkyl iodides may be used. May be used.
含フッ素エポキシ化合物の量は、ヨウ化フルオロアルキル1モル当量(ヨウ素基を基準とし、以下も同様とする)に対して約0.01〜0.3モル当量でよい。含フッ素エポキシ化合物が0.01モル当量以上であれば、副反応で生成するヨウ化水素を十分除去でき、0.3モル当量以下であれば、後述するように、リサイクル使用するのに許容可能である。 The amount of the fluorine-containing epoxy compound may be about 0.01 to 0.3 molar equivalent relative to 1 molar equivalent of fluoroalkyl iodide (based on iodine group, the same shall apply hereinafter). If the fluorine-containing epoxy compound is 0.01 mole equivalent or more, hydrogen iodide produced by the side reaction can be sufficiently removed, and if it is 0.3 mole equivalent or less, as will be described later, it is acceptable for recycling. It is.
他方、不飽和アルコールと、ラジカル触媒との混合物を第2原料A2として準備する。 On the other hand, a mixture of unsaturated alcohol and radical catalyst is prepared as the second raw material A2.
不飽和アルコールは、以下の一般式(b)
CR1R2=CR3−CR4R5(OH) ・・・(b)
で表わされるものである。
The unsaturated alcohol has the following general formula (b)
CR 1 R 2 = CR 3 -CR 4 R 5 (OH) (b)
It is represented by
上記の式中、R1、R2、R3、R4およびR5は各々独立して、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基またはアラルキル基である。 In the above formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group or an aralkyl group.
不飽和アルコールの量は、ヨウ化フルオロアルキル1モル当量に対して約1.2〜4モル当量が好ましい。不飽和アルコールが約1.2モル当量以上であれば、好ましい転化率または選択率が得られ、4モル当量以下であれば損失は許容可能な程度である。 The amount of unsaturated alcohol is preferably about 1.2 to 4 molar equivalents relative to 1 molar equivalent of fluoroalkyl iodide. If the unsaturated alcohol is about 1.2 molar equivalents or more, a preferred conversion or selectivity is obtained, and if it is 4 molar equivalents or less, the loss is acceptable.
ラジカル触媒は、ラジカル発生源なら何でもよいが、反応温度で分解し、ラジカルを発生するものが好ましい。具体的にはアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、アゾビスジメチルバレルニトリル、アゾビスシクロヘキサンカーボニトリル等のアゾ化合物、あるいは、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、ターシャルブチルヒドロパーオキシド、ジターシャルブチルパーオキシド等のパーオキシドが挙げられる。ラジカル触媒は不飽和アルコールに溶解させ得る。 The radical catalyst may be any radical generation source, but is preferably one that decomposes at the reaction temperature to generate radicals. Specifically, azo compounds such as azobisisobutyronitrile (AIBN), azobisdimethyl barrel nitrile, azobiscyclohexanecarbonitrile, or benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, tertiary butyl hydroperoxide, ditertiary butyl A peroxide such as a peroxide may be mentioned. The radical catalyst can be dissolved in an unsaturated alcohol.
ラジカル触媒の量は、ヨウ化フルオロアルキルに対して1/10000〜1/5倍モル当量が好ましい。ラジカル触媒が1/5倍モル当量以上であれば、発熱が激しくなり、また、触媒すべてが消費されず損失が多くなる。ラジカル触媒が1/10000倍モル当量以下であれば、反応速度が遅い。 The amount of the radical catalyst is preferably 1/10000 to 1/5 times the molar equivalent with respect to the fluoroalkyl iodide. If the radical catalyst is 1/5 times the molar equivalent or more, the heat generation becomes intense, and all the catalyst is not consumed and the loss increases. If the radical catalyst is 1 / 10,000 times molar equivalent or less, the reaction rate is slow.
次に図1を参照して、ヨウ化フルオロアルキルと含フッ素エポキシ化合物との液状混合物である第1原料A1と、不飽和アルコールとラジカル触媒との液状混合物である第2原料A2を、それぞれ第1微小空間1に供給し、その内部を流通させる。
Next, referring to FIG. 1, a first raw material A1 which is a liquid mixture of a fluoroalkyl iodide and a fluorine-containing epoxy compound and a second raw material A2 which is a liquid mixture of an unsaturated alcohol and a radical catalyst are respectively prepared. 1 is supplied to the
第1微小空間1を流れる間に第1反応段階が進行し、ヨウ化フルオロアルキルと不飽和アルコールとからラジカル触媒の存在下で不飽和アルコール−ヨウ化フルオロアルキル付加体を生じる主反応が起こる。また、これに加えて、不飽和アルコールを余計に消費して二分子環化体とヨウ化水素(HI)とを生じさせる副反応が起こり得る。ヨウ化水素が存在すると主反応を阻害することになるが、本実施形態においては、生じたヨウ化水素を速やかに含フッ素エポキシ化合物と反応させて、主反応の反応生成物である不飽和アルコール−ヨウ化フルオロアルキル付加体を得ることができる。
一例として、第1反応段階にて、一般式(a1)で表わされるモノヨウ化フルオロアルキルと、不飽和アルコールであるアリルアルコールとを、ラジカル触媒(Cat・)の存在下にて反応させる場合を図2に示す。
The first reaction stage proceeds while flowing through the
As an example, in the first reaction stage, a case in which a fluoroalkyl monoiodide represented by the general formula (a 1 ) and an allyl alcohol that is an unsaturated alcohol are reacted in the presence of a radical catalyst (Cat ·). As shown in FIG.
ヨウ化水素は主反応を阻害し得るものであるが、本実施形態においては、含フッ素エポキシ化合物と反応することとなるので、ヨウ化フルオロアルキルの高い転化率を得ることができる。 Although hydrogen iodide can inhibit the main reaction, in this embodiment, since it reacts with the fluorine-containing epoxy compound, a high conversion of fluoroalkyl iodide can be obtained.
本実施形態においては、第1反応段階は一般的に均相系で進行する上、溶媒を用いていないので、これにより反応原料および触媒が十分に接触して、ヨウ化フルオロアルキルの一層高い転化率を得ることができる。 In the present embodiment, the first reaction stage generally proceeds in a phase-homogeneous system and does not use a solvent, so that the reaction raw material and the catalyst are in sufficient contact, resulting in a higher conversion of the fluoroalkyl iodide. Rate can be obtained.
また、第1微小空間は、反応混合物単位体積あたりの伝熱面積がより大きいために、除熱が容易であるので、ラジカル触媒を一度に投入でき、ごく短時間で反応を終了させることが可能である。本実施形態によれば、第1反応段階においてラジカル触媒を分割投入したり、そのために反応器を開閉したりする必要がなく、操作の安全性が向上するという利点もある。 In addition, since the heat transfer area per unit volume of the reaction mixture is larger in the first minute space, it is easy to remove heat, so the radical catalyst can be charged at a time and the reaction can be completed in a very short time. It is. According to the present embodiment, it is not necessary to divide and charge the radical catalyst in the first reaction stage, and there is no need to open or close the reactor for this purpose, and there is an advantage that operational safety is improved.
第1反応段階は、例えば約50〜200℃、好ましくは約60〜120℃の温度および例えば約0.1〜50MPa、好ましくは0.2〜5MPaの圧力で実施され得る。第1反応段階において、温度は、例えば恒温槽(図1に図示せず)の温度を制御することにより、また、圧力は、例えば第1微小空間の後方に背圧弁(図1に図示せず)を設けることによって適宜調整できる。反応圧力を大気圧より高い圧力とすることにより、反応原料を液体状態に維持しつつ、より高い温度にて反応を行わせることができ、反応効率(例えば反応速度)を大きくすることができ、より少量のラジカル触媒で反応を進行させ得る上、不純物が少なくなるという効果が得られる。 The first reaction stage can be carried out, for example, at a temperature of about 50-200 ° C., preferably about 60-120 ° C. and a pressure of about 0.1-50 MPa, preferably 0.2-5 MPa. In the first reaction stage, the temperature is controlled by, for example, the temperature of a thermostatic bath (not shown in FIG. 1), and the pressure is, for example, a back pressure valve (not shown in FIG. 1) behind the first minute space. ) Can be appropriately adjusted. By setting the reaction pressure to a pressure higher than atmospheric pressure, the reaction can be performed at a higher temperature while maintaining the reaction raw material in a liquid state, and the reaction efficiency (for example, reaction rate) can be increased. In addition to allowing the reaction to proceed with a smaller amount of radical catalyst, the effect of reducing impurities can be obtained.
第1微小空間は、例えば約10〜5000μm、好ましくは約100〜2000μmの流路幅を有し、また、例えば約3.1×10−6〜7.9×10−1cm2、好ましくは約3.1×10−4〜0.13cm2の流路断面積を有し得る。微小空間の流路長さは、流速に応じて所定の滞留時間(または反応時間)が得られるように適宜設定され得る。このような「微小空間」は、適当な寸法の管型反応器の流路であってよい。また、例えば製薬および合成化学などの分野において「マイクロリアクター」または「マイクロミキサー」として知られている反応器または混合機の各流路(またはチャネル)であってもよい(例えば非特許文献1を参照のこと)。 The first microspace has a channel width of, for example, about 10 to 5000 μm, preferably about 100 to 2000 μm, and for example, about 3.1 × 10 −6 to 7.9 × 10 −1 cm 2 , preferably It may have a channel cross-sectional area of about 3.1 × 10 −4 to 0.13 cm 2 . The flow path length of the minute space can be appropriately set so as to obtain a predetermined residence time (or reaction time) according to the flow rate. Such a “microspace” may be a suitably dimensioned tubular reactor flow path. Further, it may be each flow path (or channel) of a reactor or a mixer known as “microreactor” or “micromixer” in fields such as pharmaceutical and synthetic chemistry (for example, Non-Patent Document 1). See
その後、図1を参照して、第1微小空間1にて第1反応段階を経て得られた中間反応混合物(不飽和アルコール−ヨウ化フルオロアルキル付加体を含む)と、塩基性化合物溶液A3を第2微小空間2に供給し、その内部を流通させる。
Thereafter, referring to FIG. 1, an intermediate reaction mixture (including an unsaturated alcohol-fluoroalkyl iodide adduct) obtained through the first reaction stage in the
塩基性化合物には、例えばアルカリ金属の水素化物、水酸化物、炭酸塩、炭酸水素類、トリエチルアミン、N,N−ジメチルアニリン、ピリジン等のアミン類、好ましくは水酸化ナトリウム、水酸化カリウムを用いることができる。塩基性化合物の量は、ヨウ化フルオロアルキルに対して、1〜5倍モル当量の範囲を適宜選択する。溶媒には水、炭化水素溶媒、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、ハロゲン溶媒、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドなどを単独で、または適宜混合して使用することができる。特に、塩基性化合物が水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムの場合には、溶媒は水が好ましい。 As the basic compound, for example, an alkali metal hydride, hydroxide, carbonate, hydrogen carbonate, amine such as triethylamine, N, N-dimethylaniline, pyridine, preferably sodium hydroxide or potassium hydroxide is used. be able to. The amount of the basic compound is appropriately selected within the range of 1 to 5 molar equivalents relative to the fluoroalkyl iodide. As the solvent, water, a hydrocarbon solvent, an alcohol solvent, an ether solvent, a halogen solvent, acetonitrile, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, or the like can be used alone or in an appropriate mixture. In particular, when the basic compound is sodium hydroxide or potassium hydroxide, the solvent is preferably water.
第2微小空間2を流れる間に第2反応段階が進行し、該不飽和アルコール−ヨウ化フルオロアルキル付加体が塩基性化合物と反応して、以下の一般式(c1)または(c2)で表わされる含フッ素エポキシ化合物であって、反応原料に用いたヨウ化フルオロアルキルに対応する含フッ素エポキシ化合物が生じる。
第2反応段階は、例えば約50〜200℃、好ましくは約60〜120℃の温度および例えば約0.1〜50MPa、好ましくは0.2〜5MPaの圧力で実施され得る。第2反応段階においても、温度は、例えば恒温槽(図1に図示せず)の温度を制御することにより、また、圧力は、例えば第2微小空間の後方に背圧弁(図1に図示せず)を設けることによって適宜調整できる。反応圧力を大気圧より高い圧力とすることにより、反応原料を液体状態に維持しつつ、より高い温度にて反応を行わせることができ、反応効率(例えば反応速度)を大きくすることができ、不純物が少なくなるという効果が得られる。第1反応段階と第2反応段階とで、温度および圧力が異なっていても、同じであってもよい。 The second reaction stage can be carried out, for example, at a temperature of about 50-200 ° C., preferably about 60-120 ° C. and a pressure of about 0.1-50 MPa, preferably 0.2-5 MPa. Also in the second reaction stage, the temperature is controlled, for example, by controlling the temperature of a thermostatic bath (not shown in FIG. 1), and the pressure is, for example, a back pressure valve (not shown in FIG. 1) behind the second minute space. Can be adjusted as appropriate. By setting the reaction pressure to a pressure higher than atmospheric pressure, the reaction can be performed at a higher temperature while maintaining the reaction raw material in a liquid state, and the reaction efficiency (for example, reaction rate) can be increased. The effect that impurities are reduced is obtained. The first reaction stage and the second reaction stage may be the same or different in temperature and pressure.
第2微小空間も、例えば約10〜5000μm、好ましくは約100〜2000μmの流路幅を有し、また、例えば約3.1×10−6〜7.9×10−1cm2、好ましくは約3.1×10−4〜0.13cm2の流路断面積を有し得、第1微小空間について上述したのと同様の説明が当て嵌まり得る。しかし、第1微小空間と第2微小空間とで、流路幅、流路断面積、流路長さ等が同じであっても、異なっていてもよい。 The second minute space also has a channel width of, for example, about 10 to 5000 μm, preferably about 100 to 2000 μm, and for example, about 3.1 × 10 −6 to 7.9 × 10 −1 cm 2 , preferably It may have a channel cross-sectional area of about 3.1 × 10 −4 to 0.13 cm 2 and the same description as described above for the first microspace may apply. However, the first microspace and the second microspace may have the same or different channel width, channel cross-sectional area, channel length, and the like.
その後、図1を参照して、第2微小空間2にて第2反応段階を経て得られた反応混合物を容器3へと抜き出し、そのフルオラス相を最終反応混合物として回収する。得られた最終反応混合物は、目的物質である含フッ素エポキシ化合物を含んでいる。
Thereafter, referring to FIG. 1, the reaction mixture obtained through the second reaction stage in the second minute space 2 is extracted into the
第1原料A1に用いた含フッ素エポキシ化合物は、第1反応段階において不飽和アルコール−ヨウ化フルオロアルキル付加体となった後、この第2反応段階において含フッ素エポキシ化合物として再生するので、損失がない。 Since the fluorine-containing epoxy compound used for the first raw material A1 becomes an unsaturated alcohol-fluoroalkyl iodide adduct in the first reaction stage, and is regenerated as a fluorine-containing epoxy compound in the second reaction stage, the loss is reduced. Absent.
また、第1原料A1に用いた含フッ素エポキシ化合物は、第2反応段階の目的物質であるので、仮に第1反応段階で全部反応せずに中間反応混合物中に残留していても、第2反応段階終了後に追加の分離操作を行うことを要しない。 Further, since the fluorine-containing epoxy compound used in the first raw material A1 is a target substance in the second reaction stage, even if it remains in the intermediate reaction mixture without reacting completely in the first reaction stage, It is not necessary to carry out an additional separation operation after the end of the reaction phase.
尚、2種以上のヨウ化フルオロアルキルを反応原料に用いた場合、それぞれに対応する含フッ素エポキシ化合物が最終反応混合物中に存在し得る。本発明に必須ではないが、最終反応混合物を得た後、所望によりこれら含フッ素エポキシ化合物を適宜分離してもよい。 In addition, when 2 or more types of fluoroalkyl iodides are used for the reaction raw material, the fluorine-containing epoxy compound corresponding to each may exist in the final reaction mixture. Although not essential to the present invention, after obtaining the final reaction mixture, these fluorine-containing epoxy compounds may be appropriately separated as desired.
得られた最終反応混合物(フルオラス相)の一部は、第1原料A1のための含フッ素エポキシ化合物として用いるようにリサイクルし、第1微小空間に戻すようにしてよい。このようにして、最終反応混合物に含まれる含フッ素エポキシ化合物の一部を第1微小空間に供給しながら、第1微小空間および第2微小空間への供給を連続的に実施して、含フッ素エポキシ化合物を含む最終反応混合物を連続的に得ることができる。本実施形態においては、供給、流通(反応)および回収を連続的に実施しているので、大量生産に適し、また、得られる含フッ素エポキシ化合物の品質が安定するという利点がある。しかし、本発明はこれに限定されず、バッチ式で実施することも可能である。 A part of the obtained final reaction mixture (fluorus phase) may be recycled to be used as a fluorine-containing epoxy compound for the first raw material A1, and returned to the first minute space. In this way, while supplying a part of the fluorine-containing epoxy compound contained in the final reaction mixture to the first minute space, the supply to the first minute space and the second minute space is continuously performed, and the fluorine-containing epoxy compound is continuously supplied. The final reaction mixture containing the epoxy compound can be obtained continuously. In this embodiment, since supply, distribution (reaction) and recovery are continuously performed, there is an advantage that it is suitable for mass production and the quality of the obtained fluorine-containing epoxy compound is stable. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can also be implemented in a batch manner.
(実施例1)
まず、図3に示すような装置を準備した。
第1微小空間(第1反応流路)1を規定する反応管(マイクロチューブ)として、内径1.0mm、全長1.5mのステンレスチューブを用い、また、第2微小空間(第2反応流路)2を規定する反応管(マイクロチューブ)として、内径1.0mm、全長6.0mのステンレスチューブを用いた。これらチューブ断面は円形で、流路断面積は7.85×10−3cm2であった。図3には2つの恒温槽C1およびC2を図示しているが、実際には共通の恒温槽を用いるものとし、第1微小空間2および第2微小空間2を形成するステンレスチューブの部分を100℃に維持した恒温槽内に保持した。また、図3には、第1微小空間1を形成するステンレスチューブと第2微小空間2を形成するステンレスチューブとの間に背圧弁および逆止弁を示しているが、実際にはこの背圧弁は省略し、第2微小空間の下流側の背圧弁のみとして約1.0MPaに設定した。これにより、第1微小空間および第2微小空間の温度は約100℃、圧力は約1.0MPaとなる(圧力損失分は無視して差し支えない)。ポンプP1〜P3としてシリンジポンプを用いた。また、中間反応混合物と塩基性化合物溶液との混合を十分に確保するため、スタティックミキサーMを用いた。
Example 1
First, an apparatus as shown in FIG. 3 was prepared.
A stainless steel tube having an inner diameter of 1.0 mm and a total length of 1.5 m is used as a reaction tube (microtube) that defines the first minute space (first reaction channel) 1, and the second minute space (second reaction channel). ) A stainless steel tube having an inner diameter of 1.0 mm and a total length of 6.0 m was used as a reaction tube (microtube) defining 2. The cross section of these tubes was circular, and the cross sectional area of the flow path was 7.85 × 10 −3 cm 2 . Although two thermostats C1 and C2 are shown in FIG. 3, in reality, a common thermostat is used, and a portion of the stainless tube forming the first microspace 2 and the second microspace 2 is 100. It was kept in a thermostat maintained at ° C. FIG. 3 shows a back pressure valve and a check valve between the stainless steel tube forming the first
次に、第1原料A1および第2原料A2ならびに塩基性化合物溶液A3を調整した。
第1原料A1には、ヨウ化フルオロアルキルとしてCF3(CF2)3Iを、これに対応する含フッ素エポキシ化合物として3−パーフルオロブチル−1,2−エポキシプロパンを用い、これらを5:1のモル比で混合した。
第2原料A2には、ラジカル触媒としてアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)を、不飽和アルコールとしてアリルアルコールを用い、これらのモル比が0.005:1となるように、AIBNをアリルアルコールに溶解させた。
塩基性化合物溶液A3には、18.2重量%水酸化カリウム水溶液を用いた。
Next, the first raw material A1, the second raw material A2, and the basic compound solution A3 were prepared.
As the first raw material A1, CF 3 (CF 2 ) 3 I is used as the fluoroalkyl iodide, and 3-perfluorobutyl-1,2-epoxypropane is used as the corresponding fluorine-containing epoxy compound. Mixed at a molar ratio of 1.
In the second raw material A2, azobisisobutyronitrile (AIBN) is used as the radical catalyst, allyl alcohol is used as the unsaturated alcohol, and AIBN is converted into allyl alcohol so that the molar ratio thereof is 0.005: 1. Dissolved.
As the basic compound solution A3, an 18.2 wt% aqueous potassium hydroxide solution was used.
第1原料A1(CF3(CF2)3Iおよび3−パーフルオロブチル−1,2−エポキシプロパン)をシリンジポンプP1に装入して、そこから0.091ml/minの供給速度でステンレスチューブ内の第1微小空間1(反応流路)へと連続的に供給した。また、第1原料A2(AIBNおよびアリルアルコール)をシリンジポンプP2に装入して、そこから0.045ml/minの供給速度でステンレスチューブ内の第1微小空間1(反応流路)へと連続的に供給した。 A first raw material A1 (CF 3 (CF 2 ) 3 I and 3-perfluorobutyl-1,2-epoxypropane) was charged into a syringe pump P1, and then a stainless tube at a supply rate of 0.091 ml / min. It supplied continuously to the 1st minute space 1 (reaction channel) of the inside. In addition, the first raw material A2 (AIBN and allyl alcohol) is charged into the syringe pump P2 and continuously from there to the first micro space 1 (reaction channel) in the stainless tube at a supply rate of 0.045 ml / min. Supplied.
そして、塩基性化合物溶液(水酸化カリウム水溶液)A3をシリンジポンプP3に装入して、そこから0.144ml/minの供給速度で、第1微小空間1から出てくる中間反応混合物と一緒に、スタティックミキサーMを介して、ステンレスチューブ内の第2微小空間2(反応流路)へと連続的に供給した。
Then, the basic compound solution (potassium hydroxide aqueous solution) A3 is charged into the syringe pump P3, and at a supply rate of 0.144 ml / min, together with the intermediate reaction mixture coming out of the
第2微小空間2から出てきた反応混合物を容器3に抜き出し、そのうちのフルオラス相を最終反応混合物として回収した。
The reaction mixture that emerged from the second microspace 2 was withdrawn into the
第1微小空間1を流通する間に第1反応段階が進行し、第2微小空間2を流通する間に第2反応段階が進行する。各微小空間(ステンレスチューブ内)で各反応段階が完了しており、ステンレスチューブにおける滞留時間を反応時間とみなして差し支えない。ステンレスチューブにおける滞留時間を反応時間として表1に示す。
The first reaction stage proceeds while flowing through the
回収した最終反応混合物(フルオラス相)をガスクロマトグラフィーにて分析し、CF3(CF2)3Iの転化率、目的物質である3−パーフルオロブチル−1,2−エポキシプロパンへの選択率および収率を算出した。結果を表1に示す。 The recovered final reaction mixture (fluorus phase) was analyzed by gas chromatography, conversion of CF 3 (CF 2 ) 3 I, selectivity to 3-perfluorobutyl-1,2-epoxypropane as the target substance And the yield was calculated. The results are shown in Table 1.
(実施例2)
恒温槽内の温度を110℃としたこと以外は、実施例1と同様の操作を行った。
回収した最終反応混合物(フルオラス相)をガスクロマトグラフィーにて分析し、CF3(CF2)3Iの転化率、目的物質である3−パーフルオロブチル−1,2−エポキシプロパンへの選択率および収率を算出した。結果を表1に示す。
(Example 2)
The same operation as in Example 1 was performed except that the temperature in the thermostatic bath was 110 ° C.
The recovered final reaction mixture (fluorus phase) was analyzed by gas chromatography, conversion of CF 3 (CF 2 ) 3 I, selectivity to 3-perfluorobutyl-1,2-epoxypropane as the target substance And the yield was calculated. The results are shown in Table 1.
(実施例3)
恒温槽内の温度を110℃とし、更に、第1原料A1について、ヨウ化フルオロアルキルとしてCF3(CF2)5Iを、これに対応する含フッ素エポキシ化合物として3−パーフルオロヘキシル−1,2−エポキシプロパンを用い、第1原料A1(CF3(CF2)5Iおよび3−パーフルオロヘキシル−1,2−エポキシプロパン)の供給速度を0.049ml/miとし、第2原料A2(AIBNおよびアリルアルコール)の供給速度を0.019ml/minとし、塩基性化合物溶液(水酸化カリウム水溶液)の供給速度を0.061ml/minとしたこと以外は、実施例1と同様の操作を行った。
回収した反応混合液をガスクロマトグラフィーにかけて、CF3(CF2)5Iの転化率、目的物質である3−パーフルオロヘキシル−1,2−エポキシプロパンへの転化率および収率を算出した。結果を表1に示す。
(Example 3)
The temperature in the thermostat is set to 110 ° C., and for the first raw material A1, CF 3 (CF 2 ) 5 I is used as the fluoroalkyl iodide, and 3-perfluorohexyl-1, as the corresponding fluorine-containing epoxy compound, Using 2-epoxypropane, the feed rate of the first raw material A1 (CF 3 (CF 2 ) 5 I and 3-perfluorohexyl-1,2-epoxypropane) was set to 0.049 ml / mi, and the second raw material A2 ( The same operation as in Example 1 was performed except that the supply rate of AIBN and allyl alcohol was 0.019 ml / min and the supply rate of the basic compound solution (aqueous potassium hydroxide solution) was 0.061 ml / min. It was.
The collected reaction mixture was subjected to gas chromatography, and the conversion rate of CF 3 (CF 2 ) 5 I, the conversion rate to the target substance 3-perfluorohexyl-1,2-epoxypropane, and the yield were calculated. The results are shown in Table 1.
(実施例4)
恒温槽内の温度を110℃とし、更に、第1原料A1について、ヨウ化フルオロアルキルとしてI(CF2)4Iを、これに対応する含フッ素エポキシ化合物として1,4−ビス(2’,3’−エポキシプロピル)−パーフルオロ−n−ブタンを用い、第1原料A1(I(CF2)4Iおよび1,4−ビス(2’,3’−エポキシプロピル)−パーフルオロ−n−ブタン)の供給速度を0.071ml/minとし、第2原料A2(AIBNおよびアリルアルコール)の供給速度を0.065ml/minとし、塩基性化合物溶液(水酸化カリウム水溶液)の供給速度を0.208ml/minとしたこと以外は、実施例1と同様の操作を行った。
回収した反応混合液をガスクロマトグラフィーにかけて、I(CF2)4Iの転化率、目的物質である1,4−ビス(2’,3’−エポキシプロピル)−パーフルオロ−n−ブタンへの転化率および収率を算出した。結果を表1に示す。
Example 4
The temperature in the thermostatic chamber was set to 110 ° C., and for the first raw material A1, I (CF 2 ) 4 I was used as the fluoroalkyl iodide, and 1,4-bis (2 ′, 3′-epoxypropyl) -perfluoro-n-butane and the first raw material A1 (I (CF 2 ) 4 I and 1,4-bis (2 ′, 3′-epoxypropyl) -perfluoro-n- Butane) was supplied at 0.071 ml / min, the second raw material A2 (AIBN and allyl alcohol) was supplied at 0.065 ml / min, and the basic compound solution (potassium hydroxide aqueous solution) was supplied at a rate of 0.8. The same operation as in Example 1 was performed except that the flow rate was 208 ml / min.
The recovered reaction mixture was subjected to gas chromatography to convert I (CF 2 ) 4 I to 1,4-bis (2 ′, 3′-epoxypropyl) -perfluoro-n-butane as the target substance. Conversion and yield were calculated. The results are shown in Table 1.
(実施例5)
第1微小空間(第1反応流路)を規定する反応管(マイクロチューブ)であるステンレスチューブの全長を4.0mとし、恒温槽内の温度を110℃とし、更に、第1原料A1について、ヨウ化フルオロアルキルとしてI(CF2)6Iを、これに対応する含フッ素エポキシ化合物として1,6−ビス(2’,3’−エポキシプロピル)−パーフルオロ−n−ヘキサンを用い、第1原料A1(I(CF2)6Iおよび1,6−ビス(2’,3’−エポキシプロピル)−パーフルオロ−n−ヘキサン)の供給速度を0.054ml/minとし、第2原料A2(AIBNおよびアリルアルコール)の供給速度を0.051ml/minとし、塩基性化合物溶液(水酸化カリウム水溶液)の供給速度を0.123ml/minとしたこと以外は、実施例1と同様の操作を行った。
回収した反応混合液をガスクロマトグラフィーにかけて、I(CF2)6Iの転化率、目的物質である1,6−ビス(2’,3’−エポキシプロピル)−パーフルオロ−n−ヘキサンへの転化率および収率を算出した。結果を表1に示す。
(Example 5)
The total length of the stainless steel tube, which is a reaction tube (microtube) that defines the first minute space (first reaction channel), is 4.0 m, the temperature in the thermostatic chamber is 110 ° C., and for the first raw material A1, I (CF 2 ) 6 I is used as the fluoroalkyl iodide, and 1,6-bis (2 ′, 3′-epoxypropyl) -perfluoro-n-hexane is used as the fluorine-containing epoxy compound corresponding thereto. The feed rate of the raw material A1 (I (CF 2 ) 6 I and 1,6-bis (2 ′, 3′-epoxypropyl) -perfluoro-n-hexane) was set to 0.054 ml / min, and the second raw material A2 ( Except that the supply rate of AIBN and allyl alcohol) was 0.051 ml / min, and the supply rate of the basic compound solution (potassium hydroxide aqueous solution) was 0.123 ml / min.施例 was subjected to the same procedure as 1.
The collected reaction mixture was subjected to gas chromatography to convert I (CF 2 ) 6 I to 1,6-bis (2 ′, 3′-epoxypropyl) -perfluoro-n-hexane, which is the target substance. Conversion and yield were calculated. The results are shown in Table 1.
1 第1微小空間
2 第2微小空間
3 容器
A1 第1原料(ヨウ化フルオロアルキルおよび含フッ素エポキシ化合物)
A2 第2原料(不飽和アルコールおよびラジカル触媒)
A3 塩基性化合物溶液
P1、P2、P3 ポンプ
C1、C2 恒温槽
M スタティックミキサー
DESCRIPTION OF
A2 Second raw material (unsaturated alcohol and radical catalyst)
A3 Basic compound solution P1, P2, P3 Pump C1, C2 Thermostatic bath M Static mixer
Claims (9)
Rf1−I ・・・(a1)
I−Rf2−I ・・・(a2)
[式中、Rf1およびRf2は、ヨウ素基(−I)に隣接する炭素原子に少なくとも1つのフッ素基を有する直鎖状または分枝状ポリフルオロカーボン基である]で表わされるヨウ化フルオロアルキルと、
以下の一般式(b)
CR1R2=CR3−CR4R5(OH) ・・・(b)
[式中、R1、R2、R3、R4およびR5は各々独立して、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基またはアラルキル基である]で表わされる不飽和アルコールとを、ラジカル触媒の存在下にて反応させて、不飽和アルコール−ヨウ化フルオロアルキル付加体を得る第1反応段階、および
該不飽和アルコール−ヨウ化フルオロアルキル付加体を塩基性化合物と反応させて、以下の一般式(c1)または(c2)
Rf 1 -I (a 1 )
I-Rf 2 -I ··· (a 2)
[Wherein Rf 1 and Rf 2 are linear or branched polyfluorocarbon groups having at least one fluorine group at the carbon atom adjacent to the iodine group (—I)]. When,
The following general formula (b)
CR 1 R 2 = CR 3 -CR 4 R 5 (OH) (b)
Wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group or an aralkyl group, Reacting in the presence of a radical catalyst to obtain an unsaturated alcohol-fluoroalkyl iodide adduct, and reacting the unsaturated alcohol-fluoroiodide adduct with a basic compound, General formula (c 1 ) or (c 2 )
該中間反応混合物および塩基性化合物溶液を第2微小空間に供給し、第2微小空間内を流通する間に第2反応段階を進行させて、含フッ素エポキシ化合物を含む最終反応混合物をフルオラス相として得る、請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法。 At least a fluoroalkyl iodide, an unsaturated alcohol, a radical catalyst, and a fluorine-containing epoxy compound are supplied to the first microspace, and the first reaction stage is allowed to proceed while flowing through the first microspace. An intermediate reaction mixture comprising a fluoroalkyl adduct is obtained, and then
The intermediate reaction mixture and the basic compound solution are supplied to the second microspace, and the second reaction stage is allowed to proceed while flowing through the second microspace, so that the final reaction mixture containing the fluorine-containing epoxy compound is converted into a fluorous phase. The manufacturing method in any one of Claims 1-4 obtained.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007234682A JP5167734B2 (en) | 2007-09-10 | 2007-09-10 | Method for producing fluorine-containing epoxy compound |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007234682A JP5167734B2 (en) | 2007-09-10 | 2007-09-10 | Method for producing fluorine-containing epoxy compound |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009067687A true JP2009067687A (en) | 2009-04-02 |
JP5167734B2 JP5167734B2 (en) | 2013-03-21 |
Family
ID=40604339
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007234682A Expired - Fee Related JP5167734B2 (en) | 2007-09-10 | 2007-09-10 | Method for producing fluorine-containing epoxy compound |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5167734B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108689813A (en) * | 2018-03-31 | 2018-10-23 | 光力新型材料(深圳)有限公司 | A kind of fluorine-containing surfactant and its preparation and application |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6317858A (en) * | 1986-07-11 | 1988-01-25 | Sagami Chem Res Center | Production of fluorine-containing cyclic compound |
JPH02243640A (en) * | 1989-03-15 | 1990-09-27 | Nippon Mining Co Ltd | Separation of 1-halogeno-2-alkanol |
JPH03215442A (en) * | 1990-01-18 | 1991-09-20 | Daikin Ind Ltd | Preparation of unsaturated alcohol-fluoroalkyl iodide adduct |
JP2002532449A (en) * | 1998-12-18 | 2002-10-02 | ザ ダウ ケミカル カンパニー | Method for producing 2,3-dihalopropanol |
-
2007
- 2007-09-10 JP JP2007234682A patent/JP5167734B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6317858A (en) * | 1986-07-11 | 1988-01-25 | Sagami Chem Res Center | Production of fluorine-containing cyclic compound |
JPH02243640A (en) * | 1989-03-15 | 1990-09-27 | Nippon Mining Co Ltd | Separation of 1-halogeno-2-alkanol |
JPH03215442A (en) * | 1990-01-18 | 1991-09-20 | Daikin Ind Ltd | Preparation of unsaturated alcohol-fluoroalkyl iodide adduct |
JP2002532449A (en) * | 1998-12-18 | 2002-10-02 | ザ ダウ ケミカル カンパニー | Method for producing 2,3-dihalopropanol |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108689813A (en) * | 2018-03-31 | 2018-10-23 | 光力新型材料(深圳)有限公司 | A kind of fluorine-containing surfactant and its preparation and application |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5167734B2 (en) | 2013-03-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105218297B (en) | A kind of method that telomerization prepares polyhalohydrocarbon | |
JP4802544B2 (en) | Fluoroalkyl iodide and method for producing the same | |
KR20120005454A (en) | Method of manufacturing a perfluoro organic peroxide | |
EP2409970B1 (en) | Method for producing hexafluoropropylene oxide | |
CN101528719A (en) | Process for production of hexafluoropropylene oxide | |
JP5167734B2 (en) | Method for producing fluorine-containing epoxy compound | |
KR101874776B1 (en) | Method for preparation of n-butyl nitrite | |
EP3400206A1 (en) | Improved processes for preparing halogenated alkanes | |
KR101775192B1 (en) | Producing short chain perfluoroalkyl iodides | |
KR102351564B1 (en) | Preparation method hybrid-fluorinated non-ionic surfactant | |
JP4688427B2 (en) | Process for producing (per) fluorohalogen ether | |
EP0013250B1 (en) | Process for the preparation of unsaturated mono-ethers of diphenols | |
KR101259708B1 (en) | A new method of preparing a secondary amine compound using a microflow reactor | |
JP3977109B2 (en) | Method for producing glyceryl ether | |
JP4471078B2 (en) | Method for producing alkylbenzaldehydes | |
US20060182863A1 (en) | Process for producing carotenoid emulsions | |
JP4587464B2 (en) | Method for producing glyceryl ether | |
JP6521372B2 (en) | Process for producing 1,2-disubstituted imidazole | |
JP4814573B2 (en) | Process for producing substituted or unsubstituted saturated hydrocarbons | |
JP4790346B2 (en) | Method for producing hydrolyzate | |
JP2009149576A (en) | Process for preparing glycidol | |
JP7065119B2 (en) | Pentenoate preparation process | |
CN111333497B (en) | Preparation method of fluorine-containing dicarboxylic acid | |
JP5362571B2 (en) | Method for producing polyvalent aralkyl alcohol | |
KR20030027098A (en) | Process for producing fluoroalkanol |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100705 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121127 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121210 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5167734 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160111 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |