JP2015503015A - 芳香族末端基を有する(パー)フルオロポリエーテルの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
T−O−[Rf−(CF2)y−W−(O)y’]b−Rf−T’
[式中:
Wは、式−C6F5N−の2価の不飽和環状単位であり;
yおよびy’は、0または1であり、
Rfは、式:−[(CF2CF2O)m(CF2O)n(CF2CF2CF2O)p(CF2CF2CF2CF2O)q]のパーフルオロポリエーテルブロックであり;
m/n=0.96、p/n=0.008およびq/n=0.0053であり;
bは6であり;
Mn=26,000であり
TおよびT’は、−CF3、−CF2CF2Cl、−CF2COFから選択される]
の付加化合物の製造を開示している。
欧州特許出願公開第2100909 A号明細書に開示された付加化合物は、(過)フッ素化熱交換流体および潤滑油における添加剤として、ならびに硬化ゴムおよびグラフト化コポリマーを製造するための原材料として開示されている。
(i)(CFXO)(式中、XはFまたはCF3である);
(ii)(CF2CF2O);
(iii)式(CF2CF2CF2O)、(CF2CF(CF3)O)および(CF(CF3)CF2O)の(C3F6O)単位;
(iv)(CF2CF2CF2CF2O);
(v)(CR5R6CF2CF2O)(式中、同一であっても異なってもよい、R5およびR6は、H、Clおよび1〜4個の炭素原子を含有するパーフルオロアルキルから選択される);
(vi)−(CF2)j−CFZ−O−[jが0〜3の整数であり、Zが一般式−ORf’T{式中、Rf’は、0〜10の数の繰り返し単位を含むフルオロポリオキシアルケン鎖であって、前記繰り返し単位が次のもの:−CFXO−、−CF2CFXO−、−CF2CF2CF2O−、−CF2CF2CF2CF2O−(式中、Xは独立してFまたはCF3である)の中から選択されるフルオロポリオキシアルケン鎖であり、TはC1〜C3パーフルオロアルキル基である}の基である]
からなる基の中から選択される。
A−O−(CFXO)c1(CF2CF2O)c2(C3F6O)c3(CF2CF2CF2CF2O)c4(O)p−B
式(I)
[式中:
− 互いに等しいか異なる、AおよびBは独立して、−CF3、−CF2−CF3、−CF2Cl、−CF2CF2Cl、−CF(CF3)COF、−CF2−COF、−COFから選択され;
− Xは、FまたはCF3であり;
− 互いに等しいか異なる、c1、c2、c3、およびc4は独立して、整数≧0であり、pは、整数>0であり、ここで、c1、c2、c3、c4およびpは、ペルオキシドの平均数分子量が300〜150,000の範囲にあるように選択され、pは、ペルオキシド基−O−O−の含有率、または酸化力(OP)が0.02%〜4%、好ましくは0.2%〜4.0%、より好ましくは0.5%〜3%であるように選択される]
に従う。本説明の目的のためには、「酸化力」は、ペルオキシド(P)の100グラム当たりの活性酸素のグラムとして表される。酸化力を測定するための定量的な方法は、たとえば、BYNYARD,W.C.ら Perfluoropolyether Synthesis in Liquid Carbon Dioxide by Hexafluoroprolylene Photooxidation.Macromolecules.1999,no.32,p.8224−8226に、およびGUARDA、P.A.ら Peroxidic perfluoropolyether from tetrafluoroethylene oxidation:microstructural analysis by NMR spectroscopy and mechanistic considerations.Journal of Fluorine Chemistry.2005,no.126,p.685−697に開示されている。
(A)Xo−O(CF2CF2O)r(CF2O)s(O)p−Xo’
式(II−A)
[式中、
互いに等しいか異なる、XoおよびXo’は、−CF2Cl、−CF2CF2Cl、−CF3、−CF2CF3、−CF2COF、−COFであり;
rおよびsは、整数≧0であり、pは、整数>0であり、ペルオキシドの数平均分子量が400〜150,000、好ましくは500〜80,000であるように選択され、pは、酸化力が上に定義された範囲にあるように選択される]
から選択される。
(B)X1−O(CF2CF2O)r(CF2O)s(CF(CF3)O)u(CF2CF(CF3)O)v(O)p−X1’
式(II−B)
[式中:
互いに等しいか異なる、X1およびX1’は、−CF2Cl、−CF2CF2Cl、−CF2CF3、−CF3、−C3F7、−CF(CF3)COF、−COF、−CF2COF、−CF2C(O)CF3、−COFであり;
r、s、u、vは、整数≧0であり、pは、整数>0であり、ペルオキシドの数平均分子量が500〜150,000、好ましくは700〜80,000であるように選択され、pは、酸化力が上に定義された範囲にあるように選択される]
(C)X2−O(CF2CF2O)r(CF2O)s(CF2(CF2)wCF2O)k(O)p−X2’
式(II−C)
[式中:
互いに等しいか異なる、X2およびX2’は、−CF2COF、−COFであり;
wは、1または2であり;
r、s、およびkは、整数≧0であり、pは、整数>0であり、ペルオキシドの数平均分子量が500〜100,000であるように選択され、pは、酸化力が上に定義された範囲にあるように選択される]
好ましくはr、sおよびkは、すべて0>であり、r/s比は、典型的には0.2〜10であり、比k/(r+s)は一般に0.05よりも低い。
上の式(II−C)に従うペルオキシド(P)は、米国特許出願公開第2005192413号明細書(SOLVAY SOLEXIS SPA)の教示に従って製造することができる。
(T1−CF2O−Rf−CF2)n−T3 (III)
[式中:
− T1は、−F、−CF3、−CF2Cl、−COFから選択されるか、T3と同じものであるかのどちらかであり;
− Rfは、上に定義されたような(パー)フルオロポリエーテル鎖であり;
− nは、1〜10の、好ましくは1〜5の、より好ましくは1、2および3からの整数であり;最も好ましくは、nは1であり;
− T3は、任意選択的に置換された芳香族もしくはヘテロ芳香族部分である]
に従う上に定義されたような(パー)フルオロポリエーテル付加化合物(A)をもたらす。
特に、T3が置換芳香族もしくはヘテロ芳香族部分である場合には、この置換基は(パー)フルオロポリエーテル鎖ではなく;さらに、T3は、トリアリールホスフィン、トリアリールアルシン、トリアリールスチビン基および相当するオキシドを含まない。
−(CF2CF(CF3)O)a(CFXO)b−または−CF2CF(CF3)O)a(CFXO)b−CF2(R’’f)CF2−O−(CF2CF(CF3)O)a(CFXO)b−
(式中、R’’fは、1〜4個の炭素原子を含有するフルオロアルケニル基であり;Xは、上に定義された通りであり;aおよびbは、数平均分子量が上に示された範囲内であるように選択される整数であり;a/bは10〜100である)
を有する鎖(RfA)。
−(CF2CF2O)c(CF2O)d(CF2(CF2)zO)h−
(式中、cおよびdは、数平均分子量が上に示された範囲内であるように選択される、整数であり;c/dは0.1〜10であり;h/(c+d)は、0〜0.05であり、zは2または3である)
を有する鎖(RfB)。
−(C3F6O)e(CF2CF2O)f(CFXO)g−
(式中、Xは、上に定義された通りであり;e、fおよびgは、数平均分子量が上に示された範囲内であるように選択される整数であり;e/(f+g)は、0.1〜10であり;f/gは、2〜10である)
を有する鎖(RfC)。
−(CF2(CF2)zO)s−
(式中、sは、数平均分子量が、上に示された範囲内であるように選択される整数であり、zは、上に定義された意味を有する)
を有する鎖(RfD)。
−(CR5R6CF2CF2O)j’−または
−(CR5R6CF2CF2O)p’−R’’f−O(CR5R6CF2CF2O)q’−
(式中、R5およびR6は、互いに同じか異なり、H、Clおよび1〜4個のC原子を含有するパーフルオロアルキルから選択され;R’’fは、1〜4個のC原子を含有するフルオロアルケニル基であり;j’、p’およびq’は、数平均分子量が上に示された範囲内であるように選択される整数である)
を有する鎖(RfE)。
−(CF(CF3)CF2O)j’’−
(式中j’’は、数平均分子量が上に示された範囲内であるように選択される整数である)
を有する鎖(RfF)。
[式中:
− q*およびp*は0または1であり、ただし、それらの少なくとも1つは0以外であり;
− A*は、p*が0であるときに直鎖または分岐のアルキル鎖、(アルキル)脂環式または(アルキル)芳香族鎖であるか、p*が1であるときに直鎖または分岐のアルキレン鎖、(アルキレン)脂環式または(アルキレン)芳香族鎖であり;
− T*は、ヒドロキシル、エステル、カルボキシ、チオール、アルキルチオ、アミノ、アルキルアミノ、ケイ素含有基、シアノ、イソシアネート、アルケニル、ビニル、ビニルエーテル、ビニルアルキルエーテル、アルデヒド、ケト、スルホニル、サルフェート、ホスホネート、ホスフェート、カーボネート、酸無水物、ハロゲン、オキシム、ヒドラジン、グアニジン、アミド、アクリレート、メタクリレート、ニトロおよびエポキシドから選択される1つまたは複数の基からなるか1つまたは複数の基を含有する基である]
の基であるものである。
− 本発明による直鎖もしくは分岐のアルキルまたはアルキレン鎖は好ましくは、1〜20個の炭素原子を含有する直鎖もしくは分岐のアルキルまたはアルキレン鎖であり;
− アルキルまたはアルキレン部分が、1〜20個の炭素原子を含有する直鎖もしくは分岐のアルキルまたはアルキレン部分であり、脂環式部分が3〜20個の炭素原子を有する(アルキル)脂環式または(アルキレン)脂環式鎖;
− アルキルまたはアルキレン部分が上に定義された通りであり、芳香族部分が5〜20個の炭素原子を含有する(アルキル)芳香族または(アルキエン)芳香族鎖。
− より多くのヒドロキシ基を含有する基は好ましくは、式−CH(CH2OH)2の基であり;
− エステル基は好ましくは、式−COOR’*(式中、R’*は、1〜20個の炭素原子を含有する、そして任意選択的にフッ素原子を含有する直鎖もしくは分岐のアルキル鎖および/または3〜20員環脂環式もしくはヘテロ脂環式部分または5〜20員環芳香族もしくはヘテロ芳香族部分である)の基であり;
− より多くのエステル基を含有する基は好ましくは、式−CH(COOR’*)2(式中、R’*は、上に定義された通りである)の基であり;
− 用語「カルボキシ」はまた、そのアルカリおよびアルカリ金属塩ならびにアシルハロゲン化物、好ましくはアシルクロリドを含み;
− より多くのカルボキシ基を含有する基は好ましくは、式−CH(COOH)2の基であり;
− アルキルチオ基は好ましくは、式−SR’*(式中、R’*は、上に定義された通りである)の基であり;
− ケイ素含有基は好ましくは、式−SiR’* dQ3−d(式中、R’*は、上に定義された通りであり、dは0または1〜3の整数であり、Qは、−O(CO)d0R’*基であり、d0は、0または1である)の基であり;
− より多くのシアノ基を含有する基は好ましくは、式−CH(CN)2の基であり;
− ビニルアルキルエーテル基は好ましくは、式
(式中、m’*は、1〜18の範囲である)に従う基であり;より好ましくは、ビニルエーテル基は、式−OCH2CH=CH2に従う基である。より多くのビニルエーテル基を含有する基は好ましくは、式
(式中、m’*は、上に定義された通りである)の基、より好ましくは式−CH[OCH2CH=CH2]2の基であり;
− アルキルアミノ基は、好ましくは式−NHR’*に従うモノアルキルアミノ基と、好ましくは−NR’* 2(式中、R’*は上に定義された通りである)に従うジアルキルアミノ基とを含み;より多くのアミノ基を含有する基は好ましくは、式−CH(CH2NHR’*)2の基または式−CH(CH2NR’* 2)2(式中、R’*は上に定義された通りである)の基であり;
− 用語アルデヒドは、ジメチルアセタールおよびジメチルチオアセタールなどの、相当するアセタールおよびチオアセタール誘導体をまた含むことを意図され;
− ケト基は好ましくは、ジメチルアセタールおよびジメチルチオアセタールなどの、あらゆるケタールおよびチオケタールを含む、式−COR’*(式中、R’*は上に定義された通りである)の基であり;
− スルホニル基は好ましくは、式−SO3Hおよび任意のアルカリまたはアルカリ土類金属塩の基;−SO2Hal(式中、Halは、上に定義されたようなハロゲン、好ましくは塩素である);式−SO2R’*(式中、R’*は、上に定義された通りである)の基;式−SO2R’’*(式中、R’’*は、フッ素化された直鎖または分岐C1〜C6アルキル鎖である)の基、より好ましくは式−SO2CF3の基であり;
− サルフェート基は好ましくは、式−OSO3Hおよび任意のアルカリもしくはアルカリ土類金属塩、−OSO2Halまたは−OSO2R’*(式中、HalおよびR’*は、上に定義された通りである)の基であり;
− ホスホネート基は好ましくは、−P(O)(OH)2および−P(O)(OH)(OR’*)ならびにそれらのそれぞれのアルカリまたはアルカリ土類金属塩;ならびに−P(O)(OR’*)2(式中、R’*は、上に定義された通りである)から選択され;
− ホスフェート基は好ましくは、−OP(O)(OH)2;−OP(O)(OH)(OR’*)およびそれらのそれぞれのアルカリまたはアルカリ土類金属塩ならびに−OP(O)(OR’*)2(式中、R’*は、上に定義された通りである)から選択され;
− カーボネート基は好ましくは、−OC(O)OHおよびそのアルキルまたはアルカリ土類金属塩、−OC(O)Hal(式中、Halは上に定義された通りである)ならびに−OC(O)OR’*(式中、R’*は、上に定義された通りである)から選択され;
− ハロゲンは、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素から選択され、ヨウ素が特に好ましく;
− 酸無水物基は好ましくは、式−(O)C−O−C(O)−R’*(式中、R’*は、上に定義された通りである)の基であり;
− オキシム基は好ましくは、式−NH−OHまたは−NH−OR’*(式中、R’*は、上に定義された通りである)の基であり;
− ヒドラジノ基は好ましくは、式−NH−NH2の基または基もしくは式−NH−NHR’*(式中、R’*は、上に定義された通りである)であり;
− グアニジン基は好ましくは、式−NH−C(=NH)−NH2の基または式−NH−C(=NH)−NHR’*(式中、R’*は、上に定義された通りである)の基である。
典型的には、本発明による潤滑油組成物は、
(a)0.05〜20%重量、好ましくは0.1〜5%重量、より好ましくは0.5〜2%重量の、上に定義されたような式(III)の化合物またはその誘導体と、
(b)(パー)フルオロポリエーテルオイルと、任意選択的に
(c)1つまたは複数の添加剤と
を含む。
[式中、
Xは、FまたはCF3であり;
互いに等しいか異なる、EおよびE’は、−CF3、−C2F5または−C3F7から選択され;片方または両方の基EおよびE’において、1個のフッ素原子は、Clおよび/またはHで置き換えることができ;
m’およびn’は、m’/n’比が20〜1,000であるような整数であり、n’は、ゼロとは異なり、生成物粘度が上に定義された通りであるように選択され;そしてここで、−(CF2CF(CF3)O)−および(CFXO)単位は鎖に沿って統計的に分布している]
[式中;
Dは、−C2F5または−C3F7であり、ここで、1個のフッ素原子は、ClまたはHで置き換えることができ;
o’は、粘度が、上に定義された範囲にあるように選択される整数である]
[式中:
p’は、生成物粘度が上に定義された範囲にあるような整数であり、ここで、C3F7末端基の片方または両方の1個のF原子は、Clおよび/またはHで置き換えることができる]
[式中:
Xは、FまたはCF3であり;
互いに等しいか異なる、EおよびE’は、上に定義された通りであり;
q’、r’およびs’は、0または生成物粘度が上に定義去れた通りであるように選択される、整数である]
式(4a)の(パー)フルオロポリエーテルは、米国特許第3715378号明細書(MONTEDISON SPA)に記載されているように、C3F6とC2F4との混合物の光酸化とその後のフッ素での処理とによって得られる。
[式中:
互いに等しいか異なる、EおよびE’は、上に定義された通りであり;
t’およびu’は、t’/u’比が0.1〜5であり、そして生成物粘度が上に定義された範囲にあるような整数である]
式(5a)の(パー)フルオロポリエーテルは、米国特許第3715378号明細書(MONTEDISON SPA)に報告されているように、C2F4光酸化と、米国特許第3665041号明細書(MONTEDISON SPA)に記載されているように、その後のフッ素での処理とによって得ることができる。
[式中:
互いに等しいか異なる、EおよびE’は、上に定義された通りであり;
v’は、生成物粘度が上に定義された範囲にあるように選択される整数である]
[式中:
互いに等しいか異なる、DおよびD’は、C2F5またはC3F7から選択され;Dおよび/またはD’において1つのフッ素原子が、ClまたはHで置き換えられ;
z’は、生成物粘度が上に定義された通りであるように選択される整数である]
[式中:
E1およびE2は、zが0〜3の整数である式−(CF2)zCF3を有する、互いに等しいか異なるパーフルオロアルキル末端基であり;
n、m、p、qは、オイル粘度が上に定義された通りであり、そしてm/n比が2〜20であり;(p+q)/(n+m+p+q)比が0.05〜0.2であり;n/(n+m+p+q)比が0.05〜0.40である、ただし、(n+m+p+q)が0とは異なるように選択される、0〜100の互いに等しいか異なる整数である]
式(8a)の(パー)フルオロポリエーテルは、欧州特許出願公開第1454938 A号明細書(SOLVAY SOLEXIS SPA)に記載されているように得ることができる。
原材料および方法
ベンゼン、ブロモベンゼン、フルオロベンゼン、ビス−トリフルオロメチルベンゼン、1,2−ジニトロベンゼン、ピロカテコール−ビス(トリフルオロメチル)アセテート、安息香酸および溶媒は、Sigma Aldrich(登録商標)から購入し、受け取ったまま使用した。過酸化PFPEは、米国特許第3715378号明細書に従って合成した。
ペルオキシド含有率は、次の方法に従ってヨードメトリー滴定によって測定した。一定量の試料(1〜10グラム)を約20mlのGalden(登録商標)ZT 130 PFPEに溶解させ、1mlの氷酢酸およびイソプロパノール中の30mlのNaI溶液(5%w/w)を加えた。生じた懸濁液を15分間攪拌下にそのままにしておき、反応で形成されたヨウ素を、白金電極をおよび参照電極を備えた、電位差滴定用のMettler(登録商標)DL40機器を用いて、既知濃度を有するNa2S2O3の水溶液で滴定した。本方法の感度限界は0.0002である。
ルイス酸に対するPFPEオイルの安定性は、次の手順に従って評価した。実施例に示される濃度で本発明による化合物を任意選択的に含有する、5gのオイルと、0.1gのAlF3とを10mlのガラス管に入れ、それをその後秤量し、好適なガラスフラスコへ入れた0.1 NaOHクエンチング溶液にあらゆる分解生成物を運ぶための小さいPTFE管の挿入を可能にする穴あきキャップで閉めた。試験管を次に250℃に24時間暖め;この時間後に、それを冷却し、秤量した。試験結果は、出発オイルについての減量百分率として表す。
本実施例で言及されるマイクロ酸化試験は、次の条件下に、SNYDER,Karlら Development of Polyperfluoroalkylethers as High Temperature Lubricants and Hydraulic Fluids.ALSLE Transactions.1975,vol.13,no.3,p.171−180に開示されている装置で実施した:
・ PFPEオイル:270cST(2.7×108m2/s)の20℃での動粘度と0.01mg KOH/gよりも低い、下に説明されるように測定される、酸性度とを有する、Fomblin(登録商標)M30 PFPE;
・ 試験温度:300℃(特に明記しない限り);
・ 試験時間:24時間
・ 空気流量:1リットル/時間
・ オイルに浸される金属:ステンレス鋼(AISI 304)およびチタン合金(6A14V)。
熱安定性は、既知アリコート(1〜10g)の本発明による化合物をガラスオートクレーブに入れることによって評価し、温度は、24時間300℃(特に明記しない限り)に維持した。
加水分解安定性は、既知アリコート(1〜10g)の本発明による化合物(約10g)または本発明による化合物の1%重量添加剤を含有するオイル/グリースと1gの水とをガラスオートクレーブに入れ、温度を80℃(特に明記しない限り)で240時間維持することによって評価した。
実施例1−ブロモベンゼンと式(IIA)のPFPEペルオキシドとの間の反応
3gのブロモベンゼンと、Mn=40,000の、そして27の鎖当たりの平均数の(PO=0.7に相当する)ペルオキシド基を含有する式:
CF3O(C2F4O)r(CF2O)s(O)27COF r/s=1
の9.4gの(6.3ミリモルのペルオキシド基に相当する)PFPEペルオキシドとを、窒素雰囲気下でマノマーターおよび磁気攪拌機を備えたガラスオートクレーブにロードした。
・ 20%モルのFOC(C2F4)c’(CF2O)d’COF(a);
・ 40%モルのBr−ベンゼンCF2O(C2F4)c’(CF2O)d’COF(b);
・ 40%モルのBr−ベンゼンCF2O(C2F4)c’(CF2O)d’CF2−ベンゼン−Br(c)
(ここで、c’/d’=0.95であり、(C2F4)c’(CF2O)d’鎖は、1.550の平均数分子量を有する)
を含有した。
上記から、ペルオキシド基についての転化率は100%であり、生成物(b)および(c)についての選択性は80%であったことが集約される。
ブロモベンゼンの代わりに1.8gのフルオロベンゼンを使用して、実施例1と同じ手順に従った。
・ 25%モルのFOC(C2F4)c’(CF2O)d’COF(a);
・ 50%モルのF−ベンゼンCF2O(C2F4)c’(CF2O)d’COF(d);
・ 25%モルのF−ベンゼンCF2O(C2F4)c’(CF2O)d’CF2−ベンゼン−F(e)
(ここで、c’/d’=0.95であり、(C2F4)c’(CF2O)d’鎖は、1.550の平均数分子量を有する)
を含有した。
実施例2からの反応混合物を、20の理論段数プレート塔で精留した。10−3kPaの残留圧力まで徐々に真空をかけ、そして250℃のヒーター温度を保つことによって、約2gのフルオロベンゼンと、生成物(a)と5重量%の化合物(d)とを含有する留分を、100〜200℃の温度範囲で回収した。
上の実施例2および3に従って得られた、3gの化合物(e)を10mlのH−Galden(登録商標)PFPEに溶解させ、100%過剰のトリエチルアミンと触媒量のカリウム第三ブチレート(芳香族基に対して5%モル)とを加えた。
(C2H5)2N−ベンゼンCF2O(C2F4)c’(CF2O)d’CF2−ベンゼン−F−N(C2H5)2(f)
(ここで、c’/d’=0.95であり、(C2F4)c’(CF2O)d’鎖は、1.550の平均数分子量を有する(19Fおよび1H NMR分析によって測定された構造))
を有する2.8gの生成物(f)を得た。
5g(23ミリモル)のビス−トリフルオロメチルベンゼンと11gの式CF3O(C2F4O)c(CF2O)d(O)27COF(7.4ミリモルのペルオキシド基)の同じペルオキシドとを使用して、実施例1に例示された手順に従った。
・ 19%モルのFOC(C2F4)c’(CF2O)d’COF(a);
・ 41%モルの(CF3)2−ベンゼンCF2O(C2F4)c’(CF2O)d’COF(g);
・ 40%モルの(CF3)2−ベンゼンCF2O(C2F4)c’(CF2O)d’−ベンゼン−(CF3)2(h)
(ここで、c’/d’=0.95であり、(C2F4)c’(CF2O)d’鎖は、1.550の平均数分子量を有する)
を含有することとを裏付けた。
上の実施例3に例示された手順に従って、ビス−トリフルオロメチルベンゼンおよび生成物(a)(2.4g)が第1蒸留留分として得られた。生成物(g)と(h)との残りの混合物を加水分解し、シリカゲルでのカラムクロマトグラフィーにかけて化合物(g)(5.5g)を分離した。化合物(f)(5.3g)は、実施例3に開示されたのと同じ方法でシリカゲルから回収した。
2gのベンゼン(26ミリモル)と11gの式CF3O(C2F4O)c(CF2O)d(O)27COF(7.4ミリモルのペルオキシド基)の同じペルオキシドとを使用して、実施例1に例示された手順に従った。
・ 29%モルのFOC(C2F4)c’(CF2O)d’COF(a);
・ 36%モルのベンゼンCF2O(C2F4)c’(CF2O)d’COF(i);
・ 35%モルのベンゼンCF2O(C2F4)c’(CF2O)d’ベンゼン(l)
(ここで、c’/d’=0.95であり、(C2F4)c’(CF2O)d’鎖は、1.550の平均数分子量を有する)
を含有することとを裏付けた。
NO2−ベンゼン−CF2O(C2F4)c’(CF2O)d’−ベンゼン−NO2
(ここで、c’/d’=0.95であり、(C2F4)c’(CF2O)d’鎖は、1.550の平均数分子量を有する)
を有する、化合物(m)を得た。
50mlのガラスオートクレーブ、4gの1,2−ジニトロベンゼン(24ミリモル)および11gの式CF3O(C2F4O)c(CF2O)d(O)27COF(7.4ミリモルのペルオキシド基)の同じペルオキシドを使用して、実施例1に例示された手順に従った。
・ 28%モルのFOC(C2F4)c’(CF2O)d’COF(a);
・ 36%モルの(NO2)2−ベンゼンCF2O(C2F4)c’(CF2O)d’COF(n)
・ 36%の(NO2)2−ベンゼン−CF2O(C2F4)c’(CF2O)d’−ベンゼン−(NO2)2(o)
(ここで、c’/d’=0.95であり、(C2F4)c’(CF2O)d’鎖は、1.550の平均数分子量を有する)
を含有することとを裏付けた。
ベンズイミダゾール−CF2O(C2F4)c’(CF2O)d’−ベンズイミダゾール(p)
の相当するベンズイミダゾール誘導体を得た。
全収率は、出発ペルオキシドに関して80%重量になった。
20g(26ミリ当量)の、c/d=1および1,500の平均分子量の式:
HOCH2CF2O(C2F4O)c(CF2O)dCF2CH2OH
のFomblin(登録商標)Z DOL PFPEを、磁気攪拌機、温度計および冷却器を備えた100mlの反応器に装入し、第三ブタノール中のカリウム第三ブチレート(30ミリ当量)の10%重量の溶液を加えた。生じた混合物を40℃に加熱し、1時間撹拌下にそのままにしておいた。この時間後に、7gの1−クロロ−3,4−ジニトロベンゼンを加え、反応を50℃で3時間続行した。反応生成量を中和し、水で繰り返し洗浄し、次に有機相を分離し、乾燥させて、24gの式(q)
(NO2)2−ベンゼン−CH2CF2O(C2F4O)c’(CF2O)d’CF2CH2−ベンゼン−(NO2)2(q)
(c/d=0.95であり、−(C2F4O)c’(CF2O)d’−は、1,550の数平均分子量を有する)
の生成物を得た。
ベンズイミダゾール−CH2CF2O(C2F4O)c’(CF2O)d’CF2CH2−ベンズイミダゾール(r)
の相当するベンズイミダゾール誘導体へ変換した。
4.8g(16ミリモル)のピロカテコール−ビス(トリフルオロメチル)アセテート(PLEASE CHECK NOMENCLATURE)と9.0g(6.1ミリモルのペルオキシド基)の式CF3O(C2F4O)c(CF2O)d(O)27COFの同じペルオキシドの式のペルオキシドとを使用して、実施例1に例示された手順に従った。
・ 18%モルのFOC(C2F4)c’(CF2O)d’COF(a);
・ 40%モルのピロカテコール−ビス(トリフルオロメチル)アセテート−CF2O(C2F4)c’(CF2O)d’COF(s);
・ 42%モルのピロカテコール−ビス(トリフルオロメチル)アセテート−CF2O(C2F4)c’(CF2O)d’CF2−ピロカテコール−ビス(トリフルオロメチル)アセテート(t)
(ここで、c’/d’=0.95であり、(C2F4)c’(CF2O)d’鎖は、1.550の平均数分子量を有する)
を含有することとを裏付けた。
実施例10によって得られた3.5gの化合物(t)とNaOHでの10gの10%重量溶液とを、窒素雰囲気下に温度計および磁気攪拌機を備えた20mlの反応器にロードした。温度を50℃に高め、混合物を4時間撹拌下にそのままにしておいた。この時間後に混合物を室温に冷却し、中和し、水で繰り返し洗浄した。下方の有機相を分離し、Na2SO4で乾燥させ、あらゆる溶媒残留物を蒸留によって除去して、3gの式(u):
ピロカテコール−CF2O(C2F4)c’(CF2O)d’CF2−ピロカテコール(u)
(ここで、c’/d’=0.95であり、(C2F4)c’(CF2O)d’鎖は、1.550の平均数分子量を有する)
の化合物を得た。
ベンゾジオキソール−CF2O(C2F4)c’(CF2O)d’CF2−ベンゾジオキソール
(ここで、c’/d’=0.95であり、(C2F4)c’(CF2O)d’鎖は、1.550の平均数分子量を有する)
の化合物(v)を得た。
方法1
安息香酸(2g、16ミリモル)とCF3(C2F4O)c(CF2)d(O)22−COF(6.7g、6ミリモルのペルオキシド基、c/d=0.96;Mn=24,000;PO=1.46)との混合物を、磁気攪拌機および窒素供給ラインへのジョイントを備えた20mlのガラスフラスコ中で調製した。
・ 43%モルのFOC(C2F4O)c’(CF2O)d’−COF(v);
・ 45%モルのHOOC−Ph−CF2O−(C2F4O)c’(CF2O)d’−COF(z);
・ 12%モルのHOOC−Ph−CF2O−(C2F4O)c’(CF2O)d’−CF2−Ph−COOH
(ここで、c’/d’=0.95であり、−(C2F4O)c’(CF2O)d’−は、平均Mn=1.550を有する)
を含有することとを示した。生成物(v)+(z)の選択性は約57%であった。
方法1についてと同じ手順に従ったが、2.7g(8ミリモル)のデカフルオロビフェニルを安息香酸とペルオキシドとの出発混合物中に含めたという相違があった。
・ 33%モルのFOC(C2F4O)c’(CF2O)d’−COF(v);
・ 49%モルのHOOC−Ph−CF2O−(C2F4O)c’(CF2O)d’−COF(z);
・ 18%モルのHOOC−Ph−CF2O−(C2F4O)c’(CF2O)d’−CF2−Ph−COOH
(ここで、c’/d’=0.96であり、−(C2F4O)c’(CF2O)d’−は、平均Mn=1440を有する)
を含有することとを示した。
安息香酸(10g、80ミリモル)とデカフルオロビフェニル(13.5g、40ミリモル)との混合物を、磁気攪拌機、25mlの滴加漏斗およびガス供給ラインを備えた100mlのガラスフラスコ中で調製した。CF3(C2F4O)c(CF2)d(O)22−COF(33.5g、30ミリモルのペルオキシド基)で満たした。
・ 40%モルのFOC(C2F4O)c’(CF2O)d’−COF
・ 46%モルのHOOC−Ph−CF2O−(C2F4O)c’(CF2O)d’−COF
・ 14%モルのHOOC−Ph−CF2O−(C2F4O)c’(CF2O)d’−CF2−Ph−COOH
(ここで、c’/d’=0.96であり、−(C2F4O)c’(CF2O)d’−は、平均Mn=1,400を有する)
を含有することとを示した。
Claims (17)
- 2つの鎖末端を有する(パー)フルオロポリエーテル化合物の製造方法であって、片方または両方の鎖末端が任意選択的に置換された芳香族基に−炭素−炭素−結合によって共有結合した−CF2−基であり、前記方法が(パー)フルオロポリエーテルペルオキシド[ペルオキシド(P)]と任意選択的に置換された芳香族またはヘテロ芳香族化合物との反応を含む方法。
- 2つの鎖末端を有する(パー)フルオロポリエーテル鎖を含む付加化合物[化合物(A)]であって、1つまたは片方もしくは両方の鎖末端が前記芳香族もしくはヘテロ芳香族基に炭素−炭素結合によって共有結合した−CF2−基であり、ただし、[化合物(A)]が繰り返しフッ素化ブロックと繰り返し芳香族ブロックとを含む重縮合ポリマーではない[化合物(A)]を提供する請求項1に記載の方法。
- 前記(パー)フルオロポリエーテルペルオキシド[ペルオキシド(P)]が、sp3炭素原子間に含まれる少なくとも1つのペルオキシド部分と少なくとも1つの完全にまたは部分的にフッ素化されたポリオキシアルキレン鎖(鎖Rf)、すなわち、主鎖中にエーテル結合を含むフルオロカーボンセグメントとを含む請求項1または2に記載の方法。
- 鎖Rfが、前記鎖に沿って統計的に分布した、繰り返し単位R°を含み、前記繰り返し単位が、
(i)(CFXO)(式中、XはFまたはCF3である);
(ii)(CF2CF2O);
(iii)式(CF2CF2CF2O)、(CF2CF(CF3)O)および(CF(CF3)CF2O)の(C3F6O)単位;
(iv)(CF2CF2CF2CF2O);
(v)(CR5R6CF2CF2O)(式中、同一であっても異なってもよい、R5およびR6は、H、Clおよび1〜4個の炭素原子を含有するパーフルオロアルキルから選択される);
(vi)−(CF2)j−CFZ−O−[式中、jが0〜3の整数であり、Zが一般式−ORf’T{式中、Rf’は、0〜10の数の繰り返し単位を含むフルオロポリオキシアルケン鎖であって、前記繰り返し単位が次のもの:−CFXO−、−CF2CFXO−、−CF2CF2CF2O−、−CF2CF2CF2CF2O−(式中、Xは独立してFまたはCF3である)の中から選択されるフルオロポリオキシアルケン鎖であり、TはC1〜C3パーフルオロアルキル基である]の基である}]
からなる基の中から選択される請求項3に記載の方法。 - ペルオキシド(P)が、下記の式(I):
A−O−(CFXO)c1(CF2CF2O)c2(C3F6O)c3(CF2CF2CF2CF2O)c4(O)p−B
式(I)
[式中:
− 互いに等しいか異なる、AおよびBは独立して、−CF3、−CF2−CF3、−CF2Cl、−CF2CF2Cl、−CF(CF3)COF、−CF2−COF、−COFから選択され;
− Xは、FまたはCF3であり;
− 互いに等しいか異なる、c1、c2、c3、およびc4は独立して、整数≧0であり、pは、整数>0であり、ここで、c1、c2、c3、c4およびpは、前記ペルオキシドの平均数分子量が300〜150,000の範囲にあるように選択され、pは、ペルオキシド基−O−O−の含有率、または酸化力(OP)が0.02 %〜4 %であるように選択される]
に従う請求項4に記載の方法。 - 連続、半連続または不連続条件下に実施される請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- −80℃〜300℃の範囲の温度で実施される請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- −80℃〜150℃の範囲の温度で、かつUV触媒作用下に実施される請求項7に記載の方法。
- バルクでまたは溶媒の存在下で実施される請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
- 2つの鎖末端を有する(パー)フルオロポリエーテル鎖を含む(パー)フルオロポリエーテル化合物であって、片方または両方の鎖末端が、任意選択的に置換された芳香族またはヘテロ芳香族基に−炭素−炭素−結合によって共有結合した−CF2−基である、(パー)フルオロポリエーテル化合物。
- 下記の式(III):
(T1−CF2O−Rf−CF2)n−T3 (III)
[式中:
− T1は、−F、−CF3、−CF2Cl、−COFから選択されるか、T3と同じものであるかのどちらかであり;
− Rfは、請求項3で定義されたような(パー)フルオロポリエーテル鎖であり;
− nは、1〜10の整数であり、
− T3は、任意選択的に置換された芳香族もしくはヘテロ芳香族基であり、
ただし、T3が置換芳香族またはヘテロ芳香族部分である場合には、この置換基は(パー)フルオロポリエーテル鎖ではなく、T3は、トリアリールホスフィン、トリアリールアルシン、トリアリールスチビン基および相当するオキシドを含まない]
に従う請求項10に記載の(パー)フルオロポリエーテル化合物。 - nが1である請求項11に記載の(パー)フルオロポリエーテル化合物。
- 前記芳香族基がC6〜C16芳香族基であり、前記ヘテロ芳香族基が、窒素、硫黄および酸素から選択される1つまたは複数のヘテロ原子を含有するC5〜C16ヘテロ芳香族基である請求項11または12に記載の(パー)フルオロポリエーテル化合物。
- T1がT3とは異なり、式:
[式中:
− q*およびp*は0または1であり、ただし、それらの少なくとも1つは0以外であり;
− A*は、p*が0であるときに直鎖もしくは分岐のアルキル鎖、(アルキル)脂環式もしくは(アルキル)芳香族鎖であるか、またはp*が1であるときに直鎖もしくは分岐のアルキレン鎖、(アルキレン)脂環式もしくは(アルキレン)芳香族鎖であり;
− T*は、ヒドロキシル、エステル、カルボキシ、チオール、アルキルチオ、アミノ、アルキルアミノ、ケイ素含有基、シアノ、イソシアネート、アルケニル、ビニル、ビニルエーテル、ビニルアルキルエーテル、アルデヒド、ケト、スルホニル、サルフェート、ホスホネート、ホスフェート、カーボネート、酸無水物、ハロゲン、オキシム、ヒドラジン、グアニジン、アミド、アクリレート、メタクリレート、ニトロおよびエポキシドから選択される1つまたは複数の基からなるかそれらを含有する基である]
の基で表される請求項10〜13のいずれか一項に記載の(パー)フルオロポリエーテル化合物。 - フッ素化オイルおよびグリース用の安定剤としての請求項10〜14のいずれか一項に記載の化合物の使用。
- (パー)フルオロポリエーテルオイルとの混合剤で請求項10〜14のいずれか一項に記載の化合物を含む潤滑油組成物。
- (a)0.005〜20%重量の請求項9〜12のいずれか一項に記載の化合物と;
(b)(パー)フルオロポリエーテルオイルと、任意選択的に
(c)1つまたは複数の添加剤と
を含む請求項16に記載の組成物。
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