JP2022078193A - 分枝含フッ素化合物 - Google Patents

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Moe Hosokawa
昭佳 山内
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寿美 石原
Sumi Ishihara
洋介 岸川
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Abstract

【課題】本発明は、新たな分枝含フッ素化合物を提供することを課題とする。【解決手段】前記課題は、式(1):TIFF2022078193000042.tif1274[式中、Lは、所定の含炭素リンカー部を表し、Rfは、同一又は異なって、1個以上のエーテル結合を有していてもよいフルオロアルキル基を表し;Yは、同一又は異なって、所定の2価の連結基、又は結合手を表し;n1は、1以上の数を表し;n2は、1以上の数を表し;n1+n2は、3~6の数であり;Xは、同一又は異なって、2価の連結基、又は結合手を表し;Aは、同一又は異なって、-ArSO3M等を表し;Mは、同一又は異なって、水素原子、-NR4又は金属塩を表し;及びRは、水素原子、又はC1-C4の有機基を表す。]で表される分枝含フッ素化合物によって解決される。【選択図】なし

Description

本発明は、分枝含フッ素化合物に関する。
従来、分枝含フッ素化合物として、特許文献1には、界面活性剤として有用な分枝含フッ素化合物が開示されている。
WO2014/012661号パンフレット
しかし、なお、新たな含フッ素界面活性剤(特に、界面促進剤、粘性低下剤、分散剤、又は乳化剤)として有用な分枝含フッ素化合物の開発が求められている。
本発明者らは、鋭意検討の結果、
式(1):
Figure 2022078193000001
[式中、
Lは、
(1) 式(L-1-1):
Figure 2022078193000002
(式中、Rは、各出現において同一又は異なって、水素原子、アルキル基、-NH、-NHRRL、-OH、又は-ORRLを表し、及びRRLは、有機基を表す。)
で表される3価の含炭素リンカー部、
(2) 式(L-1-2):
Figure 2022078193000003
(式中、Rは、各出現において同一又は異なって、水素原子、アルキル基、-NH、-NHRRL、-OH、又は-ORRLを表し、及びRRLは、有機基を表す。)
で表される4価の含炭素リンカー部、

(3) 式(L-1-3):
Figure 2022078193000004
(式中、Rは、水素原子、1個以上の置換基を有していてもよいアルキル基、-NH、-NHRRL、-OH、又は-ORRLを表し、及びRRLは、有機基を表す。)
で表される5価の含炭素リンカー部、
(4) 式(L-1-4):
Figure 2022078193000005
で表される6価の含炭素リンカー部、
(5) 式(L-2):
Figure 2022078193000006
で表される4価の含炭素リンカー部、又は
(6) 式(L-3):
Figure 2022078193000007
[式中、環Dは、芳香環、又は非芳香族複素環を表す。]
で表される(n1+n2)価の含炭素リンカー部
を表し;
Rfは、各出現において同一又は異なって、1個以上のエーテル結合を有していてもよいフルオロアルキル基を表し;
Yは、各出現において同一又は異なって、(1)-O-、-COO-、-OCO-、-CONR-、及び-NRCO-からなる群より選択される2価の連結基、又は(2)結合手を表し(但し、Lが前記式(L-1-1)で表される3価の含炭素リンカー部、又は前記式(L-1-2)で表される4価の含炭素リンカー部であるときは、Yは、-COO-、又は-OCO-ではない。);
は、各出現において同一又は異なって、水素原子、又は有機基を表し;
Lは、1個以上の炭素原子を有する(n1+n2)価の含炭素リンカー部を表し;
n1は、1以上の数を表し;
n2は、1以上の数を表し;
n1+n2は、3~6の数であり;
Xは、各出現において同一又は異なって、2価の連結基、又は結合手を表し;
Aは、各出現において同一又は異なって、-ArSOM、-SOM、-SOM、-POM、又は-COOMを表し;
Mは、各出現において同一又は異なって、水素原子、-NR、又は金属塩を表し;及び
Rは、各出現において同一又は異なって、水素原子、又はC1-C4の有機基を表す。]
で表される分枝含フッ素化合物
によって、前記課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明は、次の態様を含む。
項1.
式(1):
Figure 2022078193000008
[式中、
Lは、
(1) 式(L-1-1):
Figure 2022078193000009
(式中、Rは、各出現において同一又は異なって、水素原子、1個以上の置換基を有していてもよいアルキル基、-NH、-NHRRL、-OH、又は-ORRLを表し、及びRRLは、有機基を表す。)
で表される3価の含炭素リンカー部、
(2) 式(L-1-2):
Figure 2022078193000010
(式中、Rは、各出現において同一又は異なって、水素原子、1個以上の置換基を有していてもよいアルキル基、-NH、-NHRRL、-OH、又は-ORRLを表し、及びRRLは、有機基を表す。)
で表される4価の含炭素リンカー部、
(3) 式(L-1-2):
Figure 2022078193000011
(式中、Rは、水素原子、1個以上の置換基を有していてもよいアルキル基、-NH、-NHRRL、-OH、又は-ORRLを表し、及びRRLは、有機基を表す。)
で表される5価の含炭素リンカー部、
(4) 式(L-1-2):
Figure 2022078193000012
で表される6価の含炭素リンカー部、
(5) 式(L-2):
Figure 2022078193000013
で表される4価の含炭素リンカー部、又は
(6) 式(L-3):
Figure 2022078193000014
[式中、環Dは、芳香環、又は非芳香族複素環を表す。]
で表される(n1+n2)価の含炭素リンカー部
を表し;
Rfは、各出現において同一又は異なって、1個以上のエーテル結合を有していてもよいフルオロアルキル基を表し;
Yは、各出現において同一又は異なって、(1)-O-、-COO-、-OCO-、-CONR-、及び-NRCO-からなる群より選択される2価の連結基、又は(2)結合手を表し(但し、Lが前記式(L-1-1)で表される3価の含炭素リンカー部、又は前記式(L-1-2)で表される4価の含炭素リンカー部であるときは、Yは、-COO-、又は-OCO-ではない。);
は、各出現において同一又は異なって、水素原子、又は有機基を表し;
Lは、1個以上の炭素原子を有する(n1+n2)価の含炭素リンカー部を表し;
n1は、1以上の数を表し;
n2は、1以上の数を表し;
n1+n2は、3~6の数であり;
Xは、各出現において同一又は異なって、2価の連結基、又は結合手を表し;
Aは、各出現において同一又は異なって、-ArSOM、-SOM、-SOM、-POM、又は-COOMを表し;
Mは、各出現において同一又は異なって、水素原子、-NR、又は金属塩を表し;及び
Rは水素原子、C1-C4の有機基を表す。]
で表される分枝含フッ素化合物。
項2.
Lは、前記式(L-1-1)で表される3価の含炭素リンカー部、又は前記(L-1-2)で表される4価の含炭素リンカー部であり;及び
Yは、各出現において同一又は異なって、(1)-O-、-CONR-、及び-NRCO-からなる群より選択される2価の連結基、又は(2)結合手である項1に記載の分枝含フッ素化合物。
項3.
Xは、アルキレン鎖、又は結合手である項2に記載の分枝含フッ素化合物。
項4.
Xは、結合手である項3に記載の分枝含フッ素化合物。
項5.
Lは、前記式(L-2)で表される4価の含炭素リンカー部であり;及び
少なくとも1個のYが、-O-、-COO-、-OCO-、-CONR-、又は-NRCO-である項1に記載の分枝含フッ素化合物。
項6.
n1は、1、又は2であり;且つ
n2は、2である
項1~4のいずれか1項に記載の分枝含フッ素化合物。
本発明は、更に次の態様を含む。
項7.
項1~6のいずれか1項に記載の分枝含フッ素化合物を含有する界面活性剤。
項8.
項1~6のいずれか1項に記載の分枝含フッ素化合物を含有する水系分散剤。
本発明によれば、新規の分枝含フッ素化合物が提供される。
本発明の一態様において、当該分枝含フッ素化合物は、乳化剤として有用である。
用語
本明細書中の記号及び略号は、特に限定のない限り、本明細書の文脈に沿い、本発明が属する技術分野において通常用いられる意味に理解できる。
本明細書中、語句「含有する」は、語句「から本質的になる」、及び語句「からなる」を包含することを意図して用いられる。
特に限定されない限り、本明細書中に記載されている工程、処理、又は操作は、室温で実施され得る。
本明細書中、室温は、10~40℃の範囲内の温度を意味する。
本明細書中、表記「Cn-Cm」 (ここで、n、及びmは、数である。)は、当業者が通常理解する通り、炭素数がn以上、且つm以下であることを表す。
本明細書中、特に記載のない限り、「ハロゲン原子」の例は、フッ素、塩素、臭素、及びヨウ素を包含する。
本明細書中、「有機基」は、「有機基」は、1個以上の炭素原子を含有する基、又は有機化合物から1個の水素原子を除去して形成される基を意味する。
当該「有機基」の例は、
1個以上の置換基を有していてもよいアルキル基、
1個以上の置換基を有していてもよいアルケニル基、
1個以上の置換基を有していてもよいアルキニル基、
1個以上の置換基を有していてもよいシクロアルキル基、
1個以上の置換基を有していてもよいシクロアルケニル基、
1個以上の置換基を有していてもよいシクロアルカジエニル基、
1個以上の置換基を有していてもよいアリール基、
1個以上の置換基を有していてもよいアラルキル基、
1個以上の置換基を有していてもよい非芳香族複素環基、
1個以上の置換基を有していてもよいヘテロアリール基、
シアノ基、
アルデヒド基、
O-、
CO-、
SO-、
OCO-、及び
OSO
(これらの式中、Rは、独立して、
1個以上の置換基を有していてもよいアルキル基、
1個以上の置換基を有していてもよいアルケニル基、
1個以上の置換基を有していてもよいアルキニル基、
1個以上の置換基を有していてもよいシクロアルキル基、
1個以上の置換基を有していてもよいシクロアルケニル基、
1個以上の置換基を有していてもよいシクロアルカジエニル基、
1個以上の置換基を有していてもよいアリール基、
1個以上の置換基を有していてもよいアラルキル基、
1個以上の置換基を有していてもよい非芳香族複素環基、又は
1個以上の置換基を有していてもよいヘテロアリール基である)
を包含する。
本明細書中、
1個以上の置換基を有していてもよいアルキル基、
1個以上の置換基を有していてもよいアルケニル基、
1個以上の置換基を有していてもよいアルキニル基、
1個以上の置換基を有していてもよいシクロアルキル基、
1個以上の置換基を有していてもよいシクロアルケニル基、
1個以上の置換基を有していてもよいシクロアルカジエニル基、
1個以上の置換基を有していてもよいアリール基、
1個以上の置換基を有していてもよいアラルキル基、
1個以上の置換基を有していてもよい非芳香族複素環基、及び
1個以上の置換基を有していてもよいヘテロアリール基における各置換基の例は、それぞれ、
ニトロ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、脂肪族基、アリール基、ヘテロシクリル基、アシル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、脂肪族オキシ基、アリールオキシ基、ヘテロシクリルオキシ基、脂肪族オキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、ヘテロシクリルオキシカルボニル基、カルバモイル基、脂肪族スルホニル基、アリールスルホニル基、ヘテロシクリルスルホニル基、脂肪族スルホニルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、ヘテロシクリルスルホニルオキシ基、スルファモイル基、脂肪族スルホンアミド基、アリールスルホンアミド基、ヘテロシクリルスルホンアミド基、アミノ基、脂肪族アミノ基、アリールアミノ基、ヘテロシクリルアミノ基、脂肪族オキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、ヘテロシクリルオキシカルボニルアミノ基、脂肪族スルフィニル基、アリールスルフィニル基、脂肪族チオ基、アリールチオ基、スルホ基、カルボキシ基、脂肪族オキシアミノ基、アリールオキシアミノ基、カルバモイルアミノ基、スルファモイルアミノ基、ハロゲン原子、スルファモイルカルバモイル基、カルバモイルスルファモイル基、ジ脂肪族オキシホスフィニル基、及びジアリールオキシホスフィニル基(これらの置換基からなる群を置換基群Aと称する場合がある。)を包含し、及び
好適に、
(a)ハロゲン原子、
(b)ヒドロキシ基、
(c)ニトロ基、及び
(d)シアノ基
を包含する。
前記置換基群Aにおける記載「アリール」は、アリール基又はアリール部を意味することができる。
前記置換基群Aにおける記載「脂肪族」は、脂肪族基又は脂肪族部を意味することができる。
前記置換基群Aの置換基、又はその部分において、「脂肪族(基又は部)」は、1個以上の置換基を有していてもよく、飽和又は不飽和であることができる。
当該置換基は、前記置換基群Aのうちの、置換可能な任意の基であることができる。
その例は、ヒドロキシ基、脂肪族オキシ基、カルバモイル基、脂肪族オキシカルボニル基、脂肪族チオ基、アミノ基、脂肪族アミノ基、アシルアミノ基、及びカルバモイルアミノ基を包含する。
当該「脂肪族(基又は部)」は、好ましくは炭素数1~8のアルキル基であり、より好ましくは炭素数1~4のアルキル基である。その例は、メチル、エチル、ビニル、シクロヘキシル、及びカルバモイルメチルを包含する。
前記置換基群Aの置換基、又はその部分において、「アリール(基又は部)」は、1個以上の環(例:3~8員の非芳香族複素環、5又は6員の芳香族複素環、C3-C8非芳香族炭素環)と縮合していてもよく、及び置換基を有していてもよい。
当該置換基は、前記置換基群Aのうちの、置換可能な任意の基であることができる。
その例は、ニトロ基、ハロゲン原子、脂肪族オキシ基、カルバモイル基、脂肪族オキシカルボニル基、脂肪族チオ基、アミノ基、脂肪族アミノ基、アシルアミノ基、及びカルバモイルアミノ基を包含する。
当該「アリール(基又は部)」は、好ましくは炭素数6~12のアリール基であり、より好ましくは炭素数6~10のアリール基である。
その例は、フェニル、4-ニトロフェニル、4-アセチルアミノフェニル、及び4-メタンスルホニルフェニルを包含する。
前記置換基群Aの置換基、又はその部分において、「ヘテロシクリル(基又は部)」は、置換基を有していてもよく、飽和又は不飽和であることができ、及び縮環していてもよい。すなわち、「ヘテロシクリル(基又は部)」は、前記非芳香族複素環基、又は前記ヘテロアリールであることができる。
当該置換基は、前記置換基群Aのうちの、置換可能な任意の基であることができる。
その例は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、脂肪族オキシ基、カルバモイル基、脂肪族オキシカルボニル基、脂肪族チオ基、アミノ基、脂肪族アミノ基、アシルアミノ基、及びカルバモイルアミノ基を包含する。
前記置換基群Aの置換基、又はその部分において、「ヘテロシクリル(基又は部)」は、好ましくは成炭素原子を介して結合する炭素数2~12の5~14員ヘテロシクリル基であり、より好ましくは炭素原子を介して結合する炭素数2~10の5~14員ヘテロシクリル基である。
その例は、2-テトラヒドロフリル、及び2-ピリミジルを包含する。
前記置換基群Aの置換基、又はその部分において、「アシル(基又は部)」は、脂肪族カルボニル基、アリールカルボニル基、又はヘテロシクリルカルボニル基であることができ、及び置換基を有していてもよい。
当該置換基は、前記置換基群Aのうちの、置換可能な任意の基であることができる。
その例は、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、アリール基、脂肪族オキシ基、カルバモイル基、脂肪族オキシカルボニル基、脂肪族チオ基、アミノ基、脂肪族アミノ基、アシルアミノ基、及びカルバモイルアミノ基を包含する。
当該「アシル(基又は部)」は、好ましくは炭素数2~8のアシルであり、より好ましくは炭素数2~4のアシルである。
その例は、アセチル、プロパノイル、ベンゾイル、及び3-ピリジンカルボニルを包含する。
前記置換基群Aの置換基、又はその部分において、「カルバモイル(基又は部)」は、置換基を有していてもよい。
当該置換基は、前記置換基群Aのうちの、置換可能な任意の基であることができる。
その例は、脂肪族基、アリール基、及びヘテロシクリル基を包含する。
当該「カルバモイル基」は、好ましくは無置換のカルバモイル基、又は総炭素数2~9(好ましくは2~5)のアルキルカルバモイル基である。
その例は、N-メチルカルバモイル、N,N-ジメチルカルバモイル、及びN-フェニルカルバモイルを包含する。
本明細書中、
1個以上の置換基を有していてもよいシクロアルキル基、
1個以上の置換基を有していてもよいシクロアルケニル基、
1個以上の置換基を有していてもよいシクロアルカジエニル基、
1個以上の置換基を有していてもよいアリール基、
1個以上の置換基を有していてもよいアラルキル基、
1個以上の置換基を有していてもよい非芳香族複素環基、及び
1個以上の置換基を有していてもよいヘテロアリール基
の各置換基の例は、それぞれ、更に、
(e)1個以上の置換基を有していてもよいアルキル基、
(f)1個以上の置換基を有していてもよいアルケニル基、及び
(g)1個以上の置換基を有していてもよいアルキニル基
もまた包含する。
本明細書中、特に記載のない限り、「アルキル基」は、直鎖状又は分枝鎖状であることができる。
本明細書中、特に記載のない限り、「アルキル基」の好適な例は、C1-C20アルキル基、C1-C8アルキル基、C1-C7アルキル基、C1-C6アルキル基、及びC1-C5アルキル基を包含する。
本明細書中、特に記載のない限り、「アルキル基」の具体例は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、及びデシルを包含する。
当業者が当然に理解する通り、本明細書中、「C1-C8アルキル基」の具体例は、前記アルキル基の具体例のうち、炭素数が1~8であるものを包含する。念のため記載するにすぎないが、これは、分枝鎖状、又は直鎖状のC1-C8アルキル基を包含する。
本明細書中、
「1個以上のエーテル結合を有していてもよいフルオロアルキル基」は、
1個以上のエーテル性酸素原子が挿入されていてもよいフルオロアルキル基であることができる。
これらの例は、
(1)1個以上のフッ素原子で置換されたアルキル基;及び
(2)1個以上のエーテル結合を有し、且つ1個以上のフッ素原子で置換されたアルキル基
を包含する。
本明細書中、「フルオロアルキル基」は、パーフルオロアルキル基を包含する。
本明細書中、「フルオロアルキル基」の具体例は、CF-、C-、C-、CCH-、H(CFCFCH-、及びH(CFCFCH-を包含する。
本明細書中、1個以上のエーテル結合を有するフルオロアルキル基」の具体例は、CFOC-、CFOC-、CFOC-、CFOC10-、CFOCOC-、COC-、COC-、COC-、COCOC-、CO(CF-、COCF(CF)-、COC-、及びCOC-を包含する。
本明細書中、特に記載のない限り、「アルケニル基」の例は、ビニル、1-プロペン-1-イル、2-プロペン-1-イル、イソプロペニル、2-ブテン-1-イル、4-ペンテン-1-イル、及び5-へキセン-1-イル等の、直鎖状又は分枝鎖状の、炭素数2~10のアルケニル基を包含する。
本明細書中、特に記載のない限り、「アルキニル基」の例は、エチニル、1-プロピン-1-イル、2-プロピン-1-イル、4-ペンチン-1-イル、5-へキシン-1-イル等の、直鎖状又は分枝鎖状の、炭素数2~10のアルキニル基を包含する。
本明細書中、特に記載のない限り、「シクロアルキル基」の例は、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、及びシクロヘキシル、シクロヘプチル等の炭素数3~10のシクロアルキル基を包含する。
本明細書中、特に記載のない限り、「シクロアルケニル基」の例は、シクロプロペニル、シクロブテニル、シクロペンテニル、シクロヘキセニル、シクロヘプテニル等の、炭素数3~10のシクロアルケニル基を包含する。
本明細書中、特に記載のない限り、「シクロアルカジエニル基」の例は、シクロブタジエニル、シクロペンタジエニル、シクロヘキサジエニル、シクロヘプタジエニル、シクロオクタジエニル、シクロノナジエニル、シクロデカジエニル等の、炭素数4~10のシクロアルカジエニル基を包含する。
本明細書中、特に記載のない限り、「アリール基」は、単環性、2環性、3環性、又は4環性であることができる。
本明細書中、特に記載のない限り、「アリール基」は、炭素数6~18のアリール基であることができる。
本明細書中、特に記載のない限り、「アリール基」の例は、フェニル、1-ナフチル、2-ナフチル、2-ビフェニル、3-ビフェニル、4-ビフェニル、及び2-アンスリルを包含する。
本明細書中、特に記載のない限り、「アラルキル基」の例は、ベンジル、フェネチル、ジフェニルメチル、1-ナフチルメチル、2-ナフチルメチル、2,2-ジフェニルエチル、3-フェニルプロピル、4-フェニルブチル、5-フェニルペンチル、2-ビフェニリルメチル、3-ビフェニリルメチル、及び4-ビフェニリルメチルを包含する。
本明細書中、特に記載のない限り、「非芳香族複素環基」は、単環性、2環性、3環性、又は4環性であることができる。
本明細書中、特に記載のない限り、「非芳香族複素環基」は、例えば、環構成原子として、炭素原子に加えて酸素原子、硫黄原子、及び窒素原子から選ばれる1~4個のヘテロ原子を含有する非芳香族複素環基である。
本明細書中、特に記載のない限り、「非芳香族複素環基」は、飽和、又は不飽和であることができる。
本明細書中、特に記載のない限り、「非芳香族複素環基」の例は、テトラヒドロフリル、オキサゾリジニル、イミダゾリニル(例、1-イミダゾリニル、2-イミダゾリニル、4-イミダゾリニル)、アジリジニル(例、1-アジリジニル、2-アジリジニル)、アゼチジニル(例、1-アゼチジニル、2-アゼチジニル)、ピロリジニル(例、1-ピロリジニル、2-ピロリジニル、3-ピロリジニル)、ピペリジニル(例、1-ピペリジニル、2-ピペリジニル、3-ピペリジニル)、アゼパニル(例、1-アゼパニル、2-アゼパニル、3-アゼパニル、4-アゼパニル)、アゾカニル(例、1-アゾカニル、2-アゾカニル、3-アゾカニル、4-アゾカニル)、ピペラジニル(例、1,4-ピペラジン-1-イル、1,4-ピペラジン-2-イル)、ジアゼピニル(例、1,4-ジアゼピン-1-イル、1,4-ジアゼピン-2-イル、1,4-ジアゼピン-5-イル、1,4-ジアゼピン-6-イル)、ジアゾカニル(例、1,4-ジアゾカン-1-イル、1,4-ジアゾカン-2-イル、1,4-ジアゾカン-5-イル、1,4-ジアゾカン-6-イル、1,5-ジアゾカン-1-イル、1,5-ジアゾカン-2-イル、1,5-ジアゾカン-3-イル)、テトラヒドロピラニル(例、テトラヒドロピラン-4-イル)、モルホリニル(例、4-モルホリニル)、チオモルホリニル(例、4-チオモルホリニル)、2-オキサゾリジニル、ジヒドロフリル、ジヒドロピラニル、及びジヒドロキノリル等を包含する。
本明細書中、特に記載のない限り、「ヘテロアリール基」は、例えば、単環性、2環性、又は3環性、又は4環性の、5~18員のヘテロアリール基であることができる。
本明細書中、特に記載のない限り、「ヘテロアリール基」は、例えば、環構成原子として、炭素原子に加えて酸素原子、硫黄原子、及び窒素原子から選ばれる1~4個のヘテロ原子を含有するヘテロアリール基である。当該「ヘテロアリール基」の炭素数は、例えば、3~17であることができる。
本明細書中、特に記載のない限り、「ヘテロアリール基」は、「単環性ヘテロアリール基」、及び「芳香族縮合複素環基」を包含する。
本明細書中、特に記載のない限り、「単環性ヘテロアリール基」の例は、ピロリル(例、1-ピロリル、2-ピロリル、3-ピロリル)、フリル(例、2-フリル、3-フリル)、チエニル(例、2-チエニル、3-チエニル)、ピラゾリル(例、1-ピラゾリル、3-ピラゾリル、4-ピラゾリル)、イミダゾリル(例、1-イミダゾリル、2-イミダゾリル、4-イミダゾリル)、イソオキサゾリル(例、3-イソオキサゾリル、4-イソオキサゾリル、5-イソオキサゾリル)、オキサゾリル(例、2-オキサゾリル、4-オキサゾリル、5-オキサゾリル)、イソチアゾリル(例、3-イソチアゾリル、4-イソチアゾリル、5-イソチアゾリル)、チアゾリル(例、2-チアゾリル、4-チアゾリル、5-チアゾリル)、トリアゾリル(例、1,2,3-トリアゾール-4-イル、1,2,4-トリアゾール-3-イル)、オキサジアゾリル(例、1,2,4-オキサジアゾール-3-イル、1,2,4-オキサジアゾール-5-イル)、チアジアゾリル(例、1,2,4-チアジアゾール-3-イル、1,2,4-チアジアゾール-5-イル)、テトラゾリル、ピリジル(例、2-ピリジル、3-ピリジル、4-ピリジル)、ピリダジニル(例、3-ピリダジニル、4-ピリダジニル)、ピリミジニル(例、2-ピリミジニル、4-ピリミジニル、5-ピリミジニル)、ピラジニル等を包含する。
本明細書中、特に記載のない限り、「芳香族縮合複素環基」の例は、イソインドリル(例、1-イソインドリル、2-イソインドリル、3-イソインドリル、4-イソインドリル、5-イソインドリル、6-イソインドリル、7-イソインドリル)、インドリル(例、1-インドリル、2-インドリル、3-インドリル、4-インドリル、5-インドリル、6-インドリル、7-インドリル)、ベンゾ[b]フラニル(例、2-ベンゾ[b]フラニル、3-ベンゾ[b]フラニル、4-ベンゾ[b]フラニル、5-ベンゾ[b]フラニル、6-ベンゾ[b]フラニル、7-ベンゾ[b]フラニル)、ベンゾ[c]フラニル(例、1-ベンゾ[c]フラニル、4-ベンゾ[c]フラニル、5-ベンゾ[c]フラニル)、ベンゾ[b]チエニル、(例、2-ベンゾ[b]チエニル、3-ベンゾ[b]チエニル、4-ベンゾ[b]チエニル、5-ベンゾ[b]チエニル、6-ベンゾ[b]チエニル、7-ベンゾ[b]チエニル)、ベンゾ[c]チエニル(例、1-ベンゾ[c]チエニル、4-ベンゾ[c]チエニル、5-ベンゾ[c]チエニル)、インダゾリル(例、1-インダゾリル、2-インダゾリル、3-インダゾリル、4-インダゾリル、5-インダゾリル、6-インダゾリル、7-インダゾリル)、ベンゾイミダゾリル(例、1-ベンゾイミダゾリル、2-ベンゾイミダゾリル、4-ベンゾイミダゾリル、5-ベンゾイミダゾリル)、1,2-ベンゾイソオキサゾリル(例、1,2-ベンゾイソオキサゾール-3-イル、1,2-ベンゾイソオキサゾール-4-イル、1,2-ベンゾイソオキサゾール-5-イル、1,2-ベンゾイソオキサゾール-6-イル、1,2-ベンゾイソオキサゾール-7-イル)、ベンゾオキサゾリル(例、2-ベンゾオキサゾリル、4-ベンゾオキサゾリル、5-ベンゾオキサゾリル、6-ベンゾオキサゾリル、7-ベンゾオキサゾリル)、1,2-ベンゾイソチアゾリル(例、1,2-ベンゾイソチアゾール-3-イル、1,2-ベンゾイソチアゾール-4-イル、1,2-ベンゾイソチアゾール-5-イル、1,2-ベンゾイソチアゾール-6-イル、1,2-ベンゾイソチアゾール-7-イル)、ベンゾチアゾリル(例、2-ベンゾチアゾリル、4-ベンゾチアゾリル、5-ベンゾチアゾリル、6-ベンゾチアゾリル、7-ベンゾチアゾリル)、イソキノリル(例、1-イソキノリル、3-イソキノリル、4-イソキノリル、5-イソキノリル)、キノリル(例、2-キノリル、3-キノリル、4-キノリル、5-キノリル、8-キノリル)、シンノリニル(例、3-シンノリニル、4-シンノリニル、5-シンノリニル、6-シンノリニル、7-シンノリニル、8-シンノリニル)、フタラジニル(例、1-フタラジニル、4-フタラジニル、5-フタラジニル、6-フタラジニル、7-フタラジニル、8-フタラジニル)、キナゾリニル(例、2-キナゾリニル、4-キナゾリニル、5-キナゾリニル、6-キナゾリニル、7-キナゾリニル、8-キナゾリニル)、キノキサリニル(例、2-キノキサリニル、3-キノキサリニル、5-キノキサリニル、6-キノキサリニル、7-キノキサリニル、8-キノキサリニル)、ピラゾロ[1,5-a]ピリジル(例、ピラゾロ[1,5-a]ピリジン-2-イル、ピラゾロ[1,5-a]ピリジン-3-イル、ピラゾロ[1,5-a]ピリジン-4-イル、ピラゾロ[1,5-a]ピリジン-5-イル、ピラゾロ[1,5-a]ピリジン-6-イル、ピラゾロ[1,5-a]ピリジン-7-イル)、イミダゾ[1,2-a]ピリジル(例、イミダゾ[1,2-a]ピリジン-2-イル、イミダゾ[1,2-a]ピリジン-3-イル、イミダゾ[1,2-a]ピリジン-5-イル、イミダゾ[1,2-a]ピリジン-6-イル、イミダゾ[1,2-a]ピリジン-7-イル、イミダゾ[1,2-a]ピリジン-8-イル)等を包含する。
本明細書中、特に断りのない限り、芳香環の例は、芳香族炭素環、及び芳香族複素環を包含する。
本明細書中、特に断りのない限り、芳香族炭素環の例は、ベンゼン環、ナフタレン環、及び・アントラセン環を包含する。
本明細書中、特に断りのない限り、芳香族複素環の例は、
(1)5又は6員芳香族複素環が挙げられ、その具体例の例は、フラン環、チオフェン環、ピロール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、1,2,3-オキサジアゾール環、1,2,4-オキサジアゾール環、1,3,4-オキサジアゾール環、フラザン環、1,2,3-チアジアゾール環、1,2,4-チアジアゾール環、1,3,4-チアジアゾール環、1,2,3-トリアゾール環、1,2,4-トリアゾール環、テトラゾール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環等;
(2)前記5又は6員芳香族複素環の2個が縮合して形成される環;並びに
(3)前記5又は6員芳香族複素環の1個とベンゼン環とが縮合して形成される環
を包含する。
本明細書中、特に断りのない限り、非芳香族複素環の例は、環構成原子として、炭素原子に加えて酸素原子、硫黄原子、及び窒素原子から選ばれる1~4個のヘテロ原子を含有する、3~8員の非芳香族複素環等が挙げられ、その具体例は、オキシラン、アゼチジン、オキセタン、チエタン、ピロリジン、ジヒドロフラン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロチオフェン、イミダゾリジン、オキサゾリジン、イソオキサゾリン、ピペリジン、ジヒドロピラン、テトラヒドロピラン、テトラヒドロチオピラン、モルホリン、チオモルホリン、ピペラジン、ジヒドロオキサジン、テトラヒドロオキサジン、ジヒドロピリミジン、テトラヒドロピリミジン、アゼパン、オキセパン、チエパン、オキサゼパン、チアゼパン、アゾカン、オキソカン、チオカン、オキサゾカン、及びチアゾカン等を包含する。
本明細書中、「アルカリ金属」の例は、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、及びセシウムを包含する。
本明細書中、「アルキレン鎖」は、前記アルキル基から1個の水素原子を除去して形成される2価の基であることができる。
化合物
本発明の化合物は、前記式(1)で表される分枝含フッ素化合物[本明細書中、化合物(1)と称する場合がある。]である。
以下に、式(1)中の記号を説明する。
Lは、
(1) 式(L-1-1):
Figure 2022078193000015
(式中、Rは、各出現において同一又は異なって、水素原子、1個以上の置換基を有していてもよいアルキル基、-NH、-NHRRL、-OH、又は-ORRLを表し、及びRRLは、有機基を表す。)
で表される3価の含炭素リンカー部、
(2) 式(L-1-2):
Figure 2022078193000016
(式中、Rは、各出現において同一又は異なって、水素原子、1個以上の置換基を有していてもよいアルキル基、-NH、-NHRRL、-OH、又は-ORRLを表し、及びRRLは、置換基を表す。)
で表される4価の含炭素リンカー部、
(3) 式(L-1-3):
Figure 2022078193000017
(式中、Rは、水素原子、1個以上の置換基を有していてもよいアルキル基、-NH、-NHRRL、-OH、又は-ORRLを表し、及びRRLは、有機基を表す。)
で表される5価の含炭素リンカー部、
(4) 式(L-1-4):
Figure 2022078193000018
で表される6価の含炭素リンカー部、
(5) 式(L-2):
Figure 2022078193000019
で表される4価の含炭素リンカー部、又は
(6) 式(L-3):
Figure 2022078193000020
[式中、環Dは、芳香環を表す。]
で表される(n1+n2)価の芳香性含炭素リンカー部
を表す。
これらの各部分構造式における、Rで表される「1個以上の置換基を有していてもよいアルキル基」の「アルキル基」は、同一、又は異なって、好ましくはC1-C10アルキル基である。
式(L-1-1)、式(L-1-2)、式(式(L-1-3)、及び式(L-1-4)でそれぞれ表される含炭素リンカー部の中でも、好ましくは、前記式(L-1-1)で表される3価の含炭素リンカー部、又は前記(L-1-2)で表される4価の含炭素リンカー部である。
n1は、1以上の数(好ましく1~5の数)である。
n1は、例えば、1、2、3、又は4(好ましくは1、又は2、より好ましくは2)であることができる。
n2は、1以上の数(好ましく1~5の数)である。
n2は、例えば、1、2、3、又は4(好ましくは1、又は2、より好ましくは2)であることができる。
n1+n2は、例えば、3、4、5、又は6(好ましくは3、又は4)であることができる。
本発明の別の好適な一態様では、
Lは前記式(L-1-1)、前記式(L-1-2)、前記式(L-2)、又は前記式(L-3)で表されるリンカー部であり;
n1が1、又は2であり;及び
n2が2である。
本発明の別の好適な一態様では、
Lは前記式(L-1-2)、前記式(L-2)、又は前記式(L-3)[好ましくは、前記式(L-1-2)]で表されるリンカー部であり;
n1+n2が4であり;及び
(a)n1が3であり、且つn2が1であるか、又は
(b)n1が1であり、且つn2が3である。
本発明の別の好適な一態様では、
Lは前記式(L-1-3)、又は前記式(L-3)[好ましくは、式(L-1-3)]で表されるリンカー部であり;
n1+n2が5であり;及び
(a)n1が4であり、且つn2が1であるか、
(b)n1が3であり、且つn2が2であるか、
(c)n1が2であり、且つn2が3であるか、又は
(d)n1が1であり、且つn2が4である。
本発明の別の好適な一態様では、
Lは前記式(L-1-4)、又は前記式(L-3)[好ましくは、前記式(L-1-4)]で表されるリンカー部であり;
n1+n2が6であり;及び
(a)n1が5であり、且つn2が1であるか、
(b)n1が4であり、且つn2が2であるか、
(c)n1が3であり、且つn2が3であるか、
(d)n1が2であり、且つn2が4であるか、又は
(e)n1が1であり、且つn2が5である。
本発明の別の好適な一態様では、
Lは前記式(L-1-2)、前記式(L-2)、又は前記式(L-3)で表されるリンカー部であり;
n1は3であり;及び
n2は1である。
前記式(L-1-1)、前記式(L-1-2)、前記式(L-2)、又は前記式(L-3)の部分構造式の方向は、式(1)の構造式の方向と、同一又は異なっていることができる。
従って、当業者が、容易に理解する通り、前記式(L-1-1)、前記式(L-1-2)、前記式(L-2)、又は前記式(L-3)における各アスタリスク(*)は、それぞれ、独立して、Rf-Y-、又は-X-Aとの結合部位を表す。
式(L-1-1)で表される含炭素リンカー部を有する化合物(1)は、その好適な一態様において、基:Rf-Y-を2個有し、及び次式(1-L-1-1A)で表される構造を有する。
Figure 2022078193000021
[式中の記号は、前記と同意義を表す。]
式(L-1-1)で表される含炭素リンカー部を有する化合物(1)は、その好適な一態様において、基:-X-Aを2個有し、及び次式(1-L-1-1B)で表される構造を有する。
Figure 2022078193000022
[式中の記号は、前記と同意義を表す。]
式(L-1-2)で表される含炭素リンカー部を有する化合物(1)は、その好適な一態様において、基:Rf-Y-を2個、及び基:-X-Aを2個有し、次式(1-L-1-2)で表される構造を有する。
Figure 2022078193000023
[式中の記号は、前記と同意義を表す。]
式(L-2)で表される含炭素リンカー部を有する化合物(1)は、その好適な一態様において、基:Rf-Y-を2個、及び基:-X-Aを2個、並びにベンゼン環に由来する含炭素リンカー部を有し、次式(1-2)で表される構造を有する。
Figure 2022078193000024
[式中の記号は、前記と同意義を表す。]
Rfは、各出現において同一又は異なって、1個以上のエーテル結合を有していてもよいフルオロアルキル基を表す。
Rfは、各出現において同一又は異なって、好ましくは1個以上のエーテル結合を有していてもよいC1-C20フルオロアルキル基、より好ましくは1個以上のエーテル結合を有していてもよいC1-C8フルオロアルキル基、更に好ましくは1個以上のエーテル結合を有していてもよいC1-C7フルオロアルキル基、より更に好ましくは1個以上のエーテル結合を有していてもよいC1-C6フルオロアルキル基、及び特に好ましくは1個以上のエーテル結合を有していてもよいC1-C5フルオロアルキル基である。
Rfは、好ましくは、C1-C5パーフルオロアルキル部[これは、1個以上のエーテル結合を有していてもよい。]を含有するフルオロアルキル基である。
Yは、各出現において同一又は異なって、(1)-O-、-COO-、-OCO-、-CONR-、及び-NRCO-からなる群より選択される2価の連結基、又は(2)結合手を表す。但し、Lが前記式(L-1-1)、又は前記式(L-1-2)で表されるリンカー部であるときは、Yは、-COO-、又は-OCO-ではない。
本発明の好適な一態様において、
Lは、前記式(L-1-1)で表される3価の含炭素リンカー部、又は前記(L-1-2)で表される4価の含炭素リンカー部であり;及び
Yは、好ましくは、各出現において同一又は異なって(好ましくは各出現において同一であって)、(1)-O-、-CONR-、及び-NRCO-からなる群より選択される2価の連結基、又は(2)結合手である。
当該態様の化合物は、安定性(特に酸性や塩基性条件下)が特に優れている。
は、各出現において同一又は異なって(好ましくは各出現において同一であって)、水素原子、又は有機基を表す。
は、好ましくは、各出現において同一又は異なって(好ましくは各出現において同一であって)、メチル基、トリフルオロメチル基又は水素原子である。
は、より好ましくは水素原子である。
Yは、より好ましくは、各出現において同一又は異なって(好ましくは各出現において同一であって)、-CONH-、-NHCO-、又は-O-である。
Xは、各出現において同一又は異なって、2価の連結基、又は結合手を表す。
Xは、好ましくは、各出現において同一又は異なって(好ましくは各出現において同一であって)、アルキレン鎖、又は結合手である。
Xは、より好ましくは、結合手である。
本発明の好適な一態様において、Lは、前記式(L-2)で表される4価の含炭素リンカー部であり;及び
少なくとも1個のYが、-O-、-COO-、-OCO-、-CONR-、又は-NRCO-である。
本発明の好適な一態様において、
n1は、1、又は2であり;且つ
n2は、2である。
Aは、各出現において同一又は異なって(好ましくは各出現において同一であって)、-ArSOM、-SOM、-SOM、-POM、又は-COOMである。
Aは、好ましくは、-COOM、又は-SOMであり、及びより好ましくは-COOMである。
Mは、各出現において同一又は異なって(好ましくは各出現において同一であって)、水素原子、-NR、又は金属塩を表す。
Rは、各出現において同一又は異なって、水素原子、又はC1-C4の有機基を表す。
Mは、好ましくは、-NHである。
本発明の特に好適な一態様の化合物は、以下の化合物である。
Figure 2022078193000025
[式中、
Rfは、各出現において同一又は異なって、1個以上のエーテル結合を有していてもよいフルオロアルキル基を表し;
Yは、各出現において同一又は異なって、(1)-O-、-CONH-、及び-NHCO-からなる群より選択される2価の連結基、又は(2)結合手を表し;
Xは、結合手を表し;及び
Aは、-COONHを表す。]
で表される分枝含フッ素化合物。
本発明の別の特に好適な一態様の化合物は、以下の化合物である。
Figure 2022078193000026
[式中、
Rfは、各出現において同一又は異なって、1個以上のエーテル結合を有していてもよいフルオロアルキル基を表し;
Yは、各出現において同一又は異なって、(1)-O-、-CONH-、及び-NHCO-からなる群より選択される2価の連結基、又は(2)結合手を表し;
Xは、結合手を表し;及び
Aは、-COONHを表す。]
で表される分枝含フッ素化合物。
本発明の更に別の特に好適な一態様の化合物は、以下の化合物である。
Figure 2022078193000027
[式中、
Rfは、各出現において同一又は異なって、1個以上のエーテル結合を有していてもよいフルオロアルキル基を表し;
Yは、各出現において同一又は異なって、(1)-O-、-CONH-、及び-NHCO-からなる群より選択される2価の連結基、又は(2)結合手を表し;
Xは、結合手を表し;及び
Aは、-COONHを表す。]
で表される分枝含フッ素化合物。
化合物の合成方法
本発明の化合物は、公知の方法、又はこれに類似した方法、或いはこれらの組み合わせにより合成できる。
具体的には、例えば、Aが-COONHである本発明の化合物(1)は、例えば、前記式(1)のAが-COOHである化合物に、アンモニアメタノール溶液を添加することにより、合成できる。前記式(1)のAが-COOHである化合物は、公知の方法に従って製造できるか、又は商業的に入手可能である。
具体的には、また例えば、式(L-1-1)、式(L-1-2)、式(L-2)、又は式(L-3)で表される含炭素リンカー部を有する化合物(1)は、それぞれ、当該含炭素リンカー部を有するカルボン酸又はそのエステル[例:ジヒドロキシコハク酸(酒石酸)、ジヒドロキシコハク酸メチル、モノアミノコハク酸(アスパラギン酸)、又はジアミノコハク酸、マロン酸ジエチル]に必要に応じて塩基を作用させ、そののちに求電子剤として含フッ素化合物(例:CFCOOCOCF、CFCOOCH、COCF(CF)COOCH、CF=CFOCFCFCF、及びCFCFCFCFCHCHI)を添加することにより合成できる。このようなカルボン酸又はそのエステルは、公知の方法に従って製造できるか、又は商業的に入手可能である。
本発明の化合物は、好適に水の表面張力を低下させることができる。
本発明の化合物は、界面活性剤として好適に使用できる。
本発明の化合物は、界面促進剤(特に、塗料、ラッカー、又は接着剤等における界面促進剤)として好適に使用できる。
本発明の化合物は、また例えば、粘性低下剤として好適に使用できる。
本発明の化合物は、また例えば、分散剤、特に水系分散剤として好適に使用できる。
本発明の化合物は、また例えば、乳化剤として好適に使用できる。
界面活性剤
本発明は、前記で説明した本発明の化合物を含有する界面活性剤もまた提供する。本発明の化合物は、当該界面活性剤の有効成分であることができる。
本発明の一側面は、本発明の化合物を使用することを含む界面活性方法であることができる。
本発明の界面活性剤は、本発明の化合物以外の物質を含有していてもよい。このような物質の例は、炭化水素系界面活性剤を包含する。
当該炭化水素系界面活性剤の例は、
式:R-Y-M(当該式中、RはC6-C17アルキル基であり、Yは、-ArSO-、-SO-、-SO-、-PO-、又は-COO-であり、Arは、アリール基であり、Mは、H、Na、K、又はNH である。)の化合物を包含する。
当該炭化水素系界面活性剤の具体例は、ドデシル硫酸ナトリウムを包含する。
このような炭化水素系界面活性剤は、例えば、商業的に入手可能である。
炭化水素界面活性剤は、アニオン性炭化水素界面活性剤、非イオン性炭化水素界面活性剤、及びカチオン性界面活性剤を包含する。
炭化水素界面活性剤として、商業的に入手可能な界面活性剤も包含する、以下の界面活性剤が例示される。
[1]アニオン性炭化水素界面活性剤の例として、
(1)高度分枝鎖状C10第3級カルボン酸である、Versatic 10(商品名、Resolution Performance Products社)、
(2)直鎖状アルキルポリエーテルスルホン酸ナトリウムである、Avanel S シリーズ(商品名、BASF社)、
(3)スルホサクシネート界面活性剤である、Lankropol K8300(商品名、Akzo Nobel Surface Chemistry社)、
(4)スルホコハク酸ジイソデシルNa塩である、(i)Emulsogen SB10(商品名、Clariant社)、及び(ii)Polirol(商品名)TR/LNA(商品名、Cesapinia Chemicals社)、
(5)シロキサンベース且つアニオン性の炭化水素界面活性剤である、SilSense PE-100シリコーン(商品名、Noveon Consumer Specialties社)、及びSilSense CA-A シリコーン(商品名、Noveon Consumer Specialties社)、及び
(6)ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)
が挙げられる。
[2]炭化水素界面活性剤である非イオン性炭化水素界面活性剤の例として、
(1)オクチルフェノールエトキシレートである、Triton X(商品名、Dow Chemical社)シリーズ、
(2)分枝鎖状アルコールエトキシレートである、Tergitol 15-S(商品名、Dow Chemical社)シリーズ、
(3)分枝鎖状第2級アルコールエトキシレートである、Dow Tergitol TMN(商品名、Dow Chemical社)シリーズ、
(4)エチレンオキシド/プロピレンオキシドコポリマーである、Tergitol L(商品名、Dow Chemical社)シリーズ、
(5)二官能基ブロックコポリマーである、Pluronic R(商品名、BASF社)シリーズ、及び
(6)トリデシルアルコールアルコキシレートである、TDA(商品名、BASF社)シリーズ
が挙げられる。
[3]炭化水素界面活性剤であるカチオン性界面活性剤として、
臭化セチルトリメチルアンモニウム(CTMAB)
が挙げられる。
本発明は、前記で説明した本発明の化合物を含有する水系分散剤もまた提供する。本発明の化合物は、当該水系分散剤の有効成分であることができる。
本発明の一側面は、本発明の化合物を使用することを含む、分散対象物の水系中での分散方法であることができる。
以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
実施例中の記号及び略号の意味を以下に示す。
AIBN:アゾビスイソブチロニトリル
<合成例>
合成例1
Figure 2022078193000028
酒石酸ジエチル (4.9 g)のジエチルエーテル溶液 (100 mL)にアリルブロミド (1.7 eq.)、酸化銀 (2.0 eq.)を加え50℃で2時間撹拌した。さらに室温で7日間撹拌した。反応液を濾過後、ろ液を濃縮して化合物1 (6.3 g, 92 %)を得た。
化合物1 (2.3 g)にC4F9I (2.4 eq.)、AIBN (0.2 eq.)を加えた溶液を80℃で18時間加熱した。反応終了後、水を加えクロロホルムで抽出した。抽出液から溶媒を留去して化合物2 (6.0 g, 76 %)を得た。
炭酸水素ナトリウム (2.0 eq.)、ハイドロサルファイトナトリウム (2.0 eq.)に水、及びNMPを加え撹拌した。さらに化合物2 (6.0 g)を滴下し12時間撹拌した。反応液に塩酸水を加えジクロロメタンで抽出した。抽出液から溶媒を留去して化合物3 (2.2 g, 49 %)を得た。
化合物3 (2.2 g)のメタノール溶液 (10 mL)に水酸化ナトリウム水溶液 (2.0 eq.)を加え室温で12時間撹拌した。反応生成液に塩酸水を加えたのち酢酸エチルで抽出した。抽出液から溶媒を留去して化合物4 (1.4 g, 71 %)を得た。
化合物4 (1.4 g)のメタノール溶液 (10 mL)にアンモニアメタノール溶液 (2.0 eq.)を加え1時間室温で撹拌した。反応終了後、溶媒を留去して化合物5 (1.5 g, quant.)を得た。
合成例2
Figure 2022078193000029
モノアミノコハク酸 (13 g)のメタノール溶液 (10 mL)にCF3COOCH3 (1.3 eq.)、トリエチルアミン (2.0 eq.)を加え室温で17時間撹拌した。反応液に1N塩酸水を加え、及び酢酸エチルで抽出した。抽出液から溶媒を留去し、及び粗生成物を再結晶して化合物8 (10 g, 44 %)を得た。
化合物8 (10 g)のメタノール溶液 (10 mL)にアンモニアメタノール溶液 (4.0 eq.)を加え室温で1時間撹拌した。その後、溶媒を留去して化合物9 (12 g, quant.)を得た。
合成例3
Figure 2022078193000030
モノアミノコハク酸 (6.5 g)を原料として使用し、前記合成例2と類似の方法で、但し、前記のスキームに記載の条件を採用して、化合物6 (5.6 g, 26 %)を合成し、次いで、化合物7 (5.7 g, 95 %)を得た。
合成例4
Figure 2022078193000031
コハク酸ジアミン (0.17 g)のTHF溶液 (5.0 mL)にトリフルオロ酢酸無水物 (17 eq.)を加え24時間撹拌した。反応生成液を濃縮後、水に溶かし、及び酢酸エチルで抽出した。溶媒を留去して得られた粗生成物を再結晶して化合物10 (0.13 g, 29 %)を得た。
化合物10 (0.13 g)のメタノール溶液 (2.0 mL)に3Mアンモニアメタノール溶液 (4.0 eq.)を加え室温で1時間撹拌した。その後、溶媒を留去し化合物11 (0.08 g, quamt.)を得た。
合成例4a
Figure 2022078193000032
コハク酸ジアミン (0.37 g)のTHF溶液 (7.5 mL)にパーフルオロプロピオン酸無水物(13.5 eq.)を加え24時間撹拌した。反応生成液を濃縮後、水に溶かし、及び酢酸エチルで抽出した。溶媒を留去して得られた粗生成物を再結晶して化合物15 (0.21 g, 20 %)を得た。
化合物15 (0.05 g)のメタノール溶液 (2.0 mL)に3Mアンモニアメタノール溶液 (4.0 eq.)を加え室温で1時間撹拌した。その後、溶媒を留去し化合物16 (0.004 g, 73%)を得た。
合成例5
Figure 2022078193000033
4,5-ジクロロフタロニトリル (2.1 g)のDMSO溶液 (5.0 mL)に炭酸カリウム (3.0 eq.)、H (CF2CF2)3CH2OH (3.0 eq.)を加え室温で11日間撹拌した。反応生成液に水を加えジクロロメタンで抽出した。溶媒を留去しその後再結晶をして化合物12 (0.7 g, 9.0 %)を得た。
化合物12に硫酸 (9.0 mL)、水 (3.0 ml)を加え150℃で3時間撹拌した。反応終了後、反応生成液に水150mLを加えて、ろ過した。粗生成物を再結晶して化合物13 (0.42 g, 36 %)を得た。
化合物13のメタノール溶液 (10 mL)にアンモニアメタノール溶液 (4.0 eq.)を加え室温で1時間撹拌した。その後、溶媒を留去し化合物14 (0.21 g, 61 %)を得た。
表面張力の測定
古典的な方法であるWilhelmy法(プレート法)にて超純水溶媒で測定を行った。
結果を次表に示す。
Figure 2022078193000034

Claims (8)

  1. 式(1):
    Figure 2022078193000035
    [式中、
    Lは、
    (1) 式(L-1-1):
    Figure 2022078193000036
    (式中、Rは、各出現において同一又は異なって、水素原子、1個以上の置換基を有していてもよいアルキル基、-NH、-NHRRL、-OH、又は-ORRLを表し、及びRRLは、有機基を表す。)
    で表される3価の含炭素リンカー部、
    (2) 式(L-1-2):
    Figure 2022078193000037
    (式中、Rは、各出現において同一又は異なって、水素原子、1個以上の置換基を有していてもよいアルキル基、-NH、-NHRRL、-OH、又は-ORRLを表し、及びRRLは、有機基を表す。)
    で表される4価の含炭素リンカー部、
    (3) 式(L-1-2):
    Figure 2022078193000038
    (式中、Rは、水素原子、1個以上の置換基を有していてもよいアルキル基、-NH、-NHRRL、-OH、又は-ORRLを表し、及びRRLは、有機基を表す。)
    で表される5価の含炭素リンカー部、
    (4) 式(L-1-2):
    Figure 2022078193000039
    で表される6価の含炭素リンカー部、
    (5) 式(L-2):
    Figure 2022078193000040
    で表される4価の含炭素リンカー部、又は
    (6) 式(L-3):
    Figure 2022078193000041
    [式中、環Dは、芳香環、又は非芳香族複素環を表す。]
    で表される(n1+n2)価の含炭素リンカー部
    を表し;
    Rfは、各出現において同一又は異なって、1個以上のエーテル結合を有していてもよいフルオロアルキル基を表し;
    Yは、各出現において同一又は異なって、(1)-O-、-COO-、-OCO-、-CONR-、及び-NRCO-からなる群より選択される2価の連結基、又は(2)結合手を表し(但し、Lが前記式(L-1-1)で表される3価の含炭素リンカー部、又は前記式(L-1-2)で表される4価の含炭素リンカー部であるときは、Yは、-COO-、又は-OCO-ではない。);
    は、各出現において同一又は異なって、水素原子、又は有機基を表し;
    Lは、1個以上の炭素原子を有する(n1+n2)価の含炭素リンカー部を表し;
    n1は、1以上の数を表し;
    n2は、1以上の数を表し;
    n1+n2は、3~6の数であり;
    Xは、各出現において同一又は異なって、2価の連結基、又は結合手を表し;
    Aは、各出現において同一又は異なって、-ArSOM、-SOM、-SOM、-POM、又は-COOMを表し;
    Mは、各出現において同一又は異なって、水素原子、-NR、又は金属塩を表し;
    及び
    Rは、水素原子、C1-C4の有機基を表す。]
    で表される分枝含フッ素化合物。
  2. Lは、前記式(L-1-1)で表される3価の含炭素リンカー部、又は前記(L-1-2)で表される4価の含炭素リンカー部であり;及び
    Yは、各出現において同一又は異なって、(1)-O-、-CONR-、及び-NRCO-からなる群より選択される2価の連結基、又は(2)結合手である請求項1に記載の分枝含フッ素化合物。
  3. Xは、アルキレン鎖、又は結合手である請求項2に記載の分枝含フッ素化合物。
  4. Xは、結合手である請求項3に記載の分枝含フッ素化合物。
  5. Lは、前記式(L-2)で表される4価の含炭素リンカー部であり;及び
    少なくとも1個のYが、-O-、-COO-、-OCO-、-CONR-、又は-NRCO-である請求項1に記載の分枝含フッ素化合物。
  6. n1は、1、又は2であり;且つ
    n2は、2である
    請求項1~4のいずれか1項に記載の分枝含フッ素化合物。
  7. 請求項1~6のいずれか1項に記載の分枝含フッ素化合物を含有する界面活性剤。
  8. 請求項1~6のいずれか1項に記載の分枝含フッ素化合物を含有する水系分散剤。
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