JP2022112918A - 含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド、又は含フッ素ビニルスルホン酸塩の製造方法、及び分離方法。 - Google Patents
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Abstract
Description
一般式(5)で表されるフッ素系高分子電解質は、下記一般式(6)で表される含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(6)とテトラフルオロエチレン(TFE)との共重合体をケン化反応及び酸処理を施すことによって製造できることが知られている。
上記一般式(6)で表される含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(6)の製造方法として、下記一般式(1):
で表される含フッ素ビニルスルホン酸無水物(1)と、
フッ化水素、金属フッ化物、4級アンモニウムフルオリド、及び4級ホスホニウムフルオリドからなる群より選択される1種以上であるフッ素化剤とを、
接触・混合させることにより、下記一般式(3):
で表される含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(3)を製造方法が開示されている(特許文献1)。また、該特許文献では、前記含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(3)を製造する際、同時に下記一般式(4):
で表される含フッ素ビニルスルホン酸塩(4)を製造できることが開示されている。さらに、前記含フッ素ビニルスルホン酸塩(4)を再利用し、前記含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(3)を製造する方法も開示されている。また、含フッ素ビニルスルホン酸塩(4)は、別法によっても含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(3)に変換できることが開示されており、有用な化合物であることが知られている(特許文献2)。
[1]
下記一般式(3):
で表される含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(3)、又は
下記一般式(4):
で表される含フッ素ビニルスルホン酸塩(4)の製造方法であり、
下記一般式(1):
で表される含フッ素ビニルスルホン酸無水物(1)と、
下記一般式(2):
MF (2)
(式中、Mは、K、Rb、又はCsである。)
で表されるアルカリ金属フッ化物(2)とを、
反応温度60~100℃で反応させる、
ことを特徴とする、製造方法。
[2]
前記含フッ素ビニルスルホン酸無水物(1)の物質量(α)と前記アルカリ金属フッ化物(2)の物質量(β)の比率(β/α)が、1~100、である、[1]に記載の製造方法。
[3]
下記一般式(3):
で表される含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(3)の製造方法である、[1]に記載の製造方法。
[4]
下記一般式(4):
で表される含フッ素ビニルスルホン酸塩(4)の製造方法である、[1]に記載の製造方法。
[5]
前記含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(3)を分離する工程を含む、[1]に記載の製造方法。
[6]
前記含フッ素スルホン酸フルオリド(3)を蒸留する工程を含む、[5]に記載の製造方法。
[7]
前記含フッ素スルホン酸フルオリド(3)と、抽出化合物とを混合する工程を含む、[5]に記載の製造方法。
[8]
前記抽出化合物が、水、無機塩含有水溶液、アルコール化合物、アミド化合物、及びスルホ化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物である、[7]に記載の製造方法。
[9]
前記無機塩含有水溶液が、炭酸塩類、硫酸塩類、チオ硫酸塩類、酢酸塩類、リン酸塩類、クエン酸塩類、酒石酸塩類、及び四ホウ酸塩類からなる群より選ばれる少なくとも1種の無機塩化合物を含む水溶液である、[8]に記載の製造方法。
[10]
前記含フッ素スルホン酸フルオリド(3)の質量(ε)に対する前記抽出化合物の質量(ζ)の比率(ζ/ε)が、0.1~100、である、[7]に記載の製造方法。
[11]
前記含フッ素スルホン酸フルオリド(3)と、抽出化合物とを混合する工程により得られた混合溶液を、静置し、前記含フッ素スルホン酸フルオリド(3)を含む相と、前記抽出化合物を含む相とに分離する工程を含む、[7]に記載の製造方法。
[12]
前記抽出化合物を含む相を、前記含フッ素スルホン酸フルオリド(3)と、抽出化合物とを混合する工程に再利用する、[11]に記載の製造方法。
[13]
前記含フッ素スルホン酸フルオリド(3)を含む相から、含フッ素スルホン酸フルオリド(3)を、蒸留により分離する工程を含む、[11]に記載の製造方法。
[14]
反応残渣を分離する工程を含む、[1]に記載の製造方法。
[15]
前記反応残渣と、溶解化合物とを混合し、含フッ素スルホン酸塩溶解液を調整する工程を含む、[14]に記載の製造方法。
[16]
前記溶解化合物が、エーテル化合物、ケトン化合物、エステル化合物、カーボネート化合物、及びニトリル化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物である、[15]に記載の製造方法。
[17]
前記反応残渣の質量(γ)に対する前記溶解化合物の質量(δ)の比率(δ/γ)が、0.01~100である、[15]に記載の製造方法。
[18]
前記含フッ素スルホン酸塩溶解液をろ過し、含フッ素スルホン酸塩含有ろ液を得る工程を含む、[15]に記載の製造方法。
[19]
前記含フッ素スルホン酸塩溶解液をろ過し、アルカリ金属フッ化物(2)を含むろ物を得る工程を含む、[15]に記載の製造方法。
[20]
前記アルカリ金属フッ化物(2)を含むろ物を、前記含フッ素ビニルスルホン酸無水物(1)と反応温度60~100℃で反応させる際に再利用する、[19]に記載の製造方法。
[21]
前記含フッ素スルホン酸塩含有ろ液から、前記溶解化合物を含む揮発成分を分離し、前記含フッ素スルホン酸塩(4)を得る工程を含む
ことを特徴とする、[18]に記載の製造方法。
[22]
前記溶解化合物を含む揮発成分を、前記反応残渣と、溶解化合物とを混合し、含フッ素スルホン酸塩溶解液を調整する工程に再利用する、[21]に記載の製造方法。
[23]
前記含フッ素スルホン酸塩含有ろ液に、水を添加し、混合する工程を含む、[18]に記載の製造方法。
[24]
前記含フッ素スルホン酸塩含有ろ液の質量(ι)と水の総質量(κ)の比率(κ/ι)が、0.1~100である、[23]に記載の製造方法。
[25]
前記含フッ素スルホン酸塩含有ろ液に、水を添加し、混合する工程により得られた溶液から、溶解化合物を含む揮発成分を分離し、含フッ素スルホン酸塩含有水溶液を調整する工程を含む、[23]に記載の製造方法。
[26]
前記含フッ素スルホン酸塩含有ろ液に、水を添加し、混合する工程により得られた溶液から、前記溶解化合物を含む揮発成分を分離し、含フッ素スルホン酸塩含有水溶液を調整する工程において分離した前記溶解化合物を含む揮発成分から、水を分離する工程を含む、[25]に記載の製造方法。
[27]
前記溶解化合物含む揮発成分を、前記反応残渣と、溶解化合物とを混合し、含フッ素スルホン酸塩溶解液を調整する工程に再利用する、[25]又は[26]に記載の製造方法。
[28]
前記含フッ素スルホン酸塩含有ろ液に、水を添加し、混合する工程により得られた溶液から、前記溶解化合物を含む揮発成分を分離し、含フッ素スルホン酸塩含有水溶液を調整する工程において分離した前記溶解化合物を含む揮発成分から、水を分離する工程において分離した水を、前記含フッ素スルホン酸塩含有ろ液に、水を添加し、混合する工程に再利用する、[23]に記載の製造方法。
下記一般式(3):
で表される含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(3)、又は
下記一般式(4):
で表される含フッ素ビニルスルホン酸塩(4)の製造方法であり、
下記一般式(1):
で表される含フッ素ビニルスルホン酸無水物(1)と、
下記一般式(2):
MF (2)
(式中、Mは、K、Rb、又はCsである。)
で表されるアルカリ金属フッ化物(2)とを、
反応温度60~100℃で反応させる、
ことを特徴とする。
含フッ素ビニルスルホン酸無水物(1)は、下記一般式(1):
で表される。
含フッ素ビニルスルホン酸無水物(1)は、1種単独であっても、複数種を組み合わせて用いてもよい。
nとしては、入手又は製造が容易であり、経済性に優れる傾向にあることから、1~4であることが好ましく、2~4であることがより好ましく、2であることがさらに好ましい。
mとnの組み合わせとしては、m=0、n=2であることが、特に好ましい。
アルカリ金属フッ化物(2)は、下記一般式(2):
MF (2)
(式中、Mは、K、Rb、又はCsである。)
で表される。
アルカリ金属フッ化物(2)は、1種単独であっても、複数種を組み合わせて用いてもよい。
化合物(2)の含水量を低減させる方法としては、一般的に利用できる方法であれば特に限定されないが、加熱する方法、真空下で加熱する方法、乾燥ガス流通下で加熱する方法などが挙げられる。
加熱する温度は、化合物(2)の含水量を低減できる温度であれば特に限定されないが、化合物(2)の分解を抑制できる傾向にあることから、600℃以下であることが好ましい。過剰な加熱を抑制し、より経済性に優れる傾向にあることから、300℃以下であることがより好ましく、同様の観点から250℃以下であることがさらに好ましく、200℃以下であることが特に好ましい。また、含水量の低減が促進する傾向にあることから、100℃以上であることが好ましく、120℃以上であることがより好ましく、150℃以上であることがさらに好ましい。
乾燥ガスとしては、一般的に用いられる乾燥ガスであれば特に限定されず、乾燥空気、乾燥窒素などが挙げられる。
含水量が少ない添加剤は、購入することもできるし、添加剤の含水量を減少させる方法を利用することもできる。添加剤の含水量を減少させる方法としては、一般的に利用できる方法であれば特に限定されないが、例えば、脱水剤を利用する方法、蒸留する方法などが挙げられる。
脱水剤としては、一般的に用いられる脱水剤であれば特に限定されないが、水素化ナトリウム、硫酸マグネシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、塩化カルシウム、塩化亜鉛、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、五酸化二リン、活性アルミナ、シリカゲル、及びモレキュラーシーブなどが挙げられる。脱水剤を用いた場合、化合物(1)と化合物(2)との反応に影響がなければ脱水剤を含んだ添加剤を利用してもよいし、ろ過などにより脱水剤を含まない添加剤を利用してもよい。
化合物(1)の物質量(α)に対する化合物(2)の物質量(β)の比率(β/α)は、化合物(3)の収量が増える傾向にあり、化合物(3)を製造する方法の経済性が優れる傾向にあることから、0.5以上であることが好ましく、0.8以上であることがより好ましい。未反応の化合物(1)が残ることを抑制できる傾向にあることから、1以上であることがさらに好ましい。
本実施形態の明細書において、反応温度とは、化合物(1)と化合物(2)とを含む反応混合物を内包する容器を、外部より加熱する際の温度のことである。反応温度は、60~100℃であることが好ましい。
化合物(1)と化合物(2)の反応温度は、上記範囲であれば一定である必要はなく、途中で変化させてもよい。
反応雰囲気は、1種単独で用いてもよいし、複数種の反応雰囲気を組み合わせて用いてもよい。
化合物(1)と化合物(2)との反応後分離した化合物(3)の質量(ε)に対する抽出化合物の質量(ζ)の比率(ζ/ε)は、化合物(3)に含まれている純度を低下せている化合物の含有量がより低減する傾向にあることから、0.1以上であることが好ましく、0.3以上であることがより好ましく、0.5以上であることがさらに好ましい。
相分離するため静置する時間は、一般的に用いられる範囲であれば特に限定されないが、化合物(3)を含む相が、抽出化合物を含む相に分散されている量が低減され、化合物(3)の得られる量が増加する傾向にあることから、0.01時間以上であることが好ましく、0.1時間以上であることがより好ましく、0.5時間以上であることがさらに好ましい。過剰な静置する時間としないことで、経済性により優れる製造方法となる傾向にあることから、100時間以下であることが好ましく、同様の観点から50時間以下であることがより好ましく、10時間以下であることがさらに好ましく、5時間以下であることが特に好ましい。
化合物(3)の純度を低下させている化合物が抽出化合物へ溶解する量が増加する傾向にあること、及び化合物(3)を含む相が、抽出化合物を含む相に分散されている量が低減され、化合物(3)の得られる量が増加する傾向にあることから、-40℃以上であることが好ましく、-20℃以上であることがより好ましい。同様の観点、及び工業的に温度調整する際の経済性に優れる傾向にあることから、0℃以上であることがさらに好ましく、10℃以上であることが特に好ましい。
含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(3)と、抽出化合物とを攪拌・混合する温度、及び静置し相分離する温度は、上記範囲であれば一定である必要はなく、途中で変化させてもよい。
含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(3)と、抽出化合物とを攪拌・混合する温度、及び静置し相分離する圧力は、上記範囲であれば一定である必要はなく、途中で変化させてもよい。
含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(3)と、抽出化合物とを攪拌・混合する温度、及び静置し相分離する雰囲気は、1種単独で用いてもよいし、複数種の雰囲気を組み合わせて用いてもよい。
反応残渣の質量(γ)に対する溶解化合物の質量(δ)の比率(δ/γ)は、化合物(4)が溶解化合物に含有される量が増加する傾向にあることから、0.1以上であることが好ましく、0.5以上であることがより好ましく、0.7以上であることがさらに好ましく、1.0以上であることが特に好ましい。反応残渣の質量(γ)に対する溶解化合物の質量(δ)の比率(δ/γ)の上限は、特に限定されないが、過剰な溶解化合物の使用が抑制され、化合物(4)を製造する際の経済性に優れる傾向にあることから、100以下であることが好ましく、50以下であることがより好ましく、25以下であることがさらに好ましく、10以下であることが特に好ましい。
反応残渣と溶解化合物とを攪拌する温度は、上記範囲であれば一定である必要はなく、途中で変化させてもよい。
反応残渣と溶解化合物とを攪拌する圧力は、上記範囲であれば一定である必要はなく、途中で変化させてもよい。
反応残渣と溶解化合物とを攪拌する雰囲気は、1種単独で用いてもよいし、複数種の雰囲気を組み合わせて用いてもよい。
ろ過装置は、ろ過方式により一般的に用いられる装置であれば、特に限定されないが、大別するならば、例えば、水平ろ板型装置、多室水平ろ板型装置、セラミック膜型装置、円筒多室型装置、円筒単室型装置、水平走行型装置、サイホン型装置、バスケット型装置、分離板型装置、デカンタ型装置等が挙げられる。
なお、ろ過分離する際に利用するろ過装置には、固体を捕集し、液体を透過させるろ過層が具備されているが、本願においては、該ろ過層のことをろ材、という。
ろ過助剤は、単独でも複数種組み合わせて用いてもよい。
ろ過分離する際の温度は、一定であっても、変化させてもよい。
加圧式ろ過での上流側圧力、下流側圧力は、一定でも変化させてもよい。
減圧式ろ過での下流側圧力は、一定でも変化させてもよい。
遠心ろ過する際の遠心力は、一定でも変化させもよい。
ろ過する雰囲気は、1種単独で用いてもよいし、複数種の雰囲気を組み合わせて用いてもよい。
減圧の圧力は、一定でも変化させてもよい。
反応残渣と溶解化合物とを攪拌する雰囲気は、1種単独で用いてもよいし、複数種の雰囲気を組み合わせて用いてもよい。
含フッ素スルホン酸塩含有ろ液に水を添加する、含フッ素スルホン酸塩含有ろ液を水に添加する際の圧力、及び溶解化合物の留去を行った後、さらに水を添加する際の圧力は、上記範囲であれば一定である必要はなく、途中で変化させてもよい。
含フッ素スルホン酸塩含有ろ液に水を添加する、含フッ素スルホン酸塩含有ろ液を水に添加する際の雰囲気、及び溶解化合物の留去を行った後、さらに水を添加する際の雰囲気は、1種単独で用いてもよいし、複数種の雰囲気を組み合わせて用いてもよい。
含フッ素スルホン酸塩含有ろ液と水との混合物から、溶解化合物を留去する際の圧力は、上記範囲であれば一定である必要はなく、途中で変化させてもよい。
含フッ素スルホン酸塩含有ろ液と水との混合物から、溶解化合物を留去する際の雰囲気は、1種単独で用いてもよいし、複数種の雰囲気を組み合わせて用いてもよい。
実施例及び比較例で得られた生成物について、19F-NMRを用いて、下記測定条件にて分子構造解析を行った。
[測定条件]
測定装置:JNM-ECZ400S型核磁気共鳴装置(日本電子株式会社製)
観測核:19F
溶媒:重クロロホルム
基準物質:テトラメチルシラン(0.00ppm)
観測周波数:400MHz(1H)
パルス幅:6.5μ秒
待ち時間:2秒
積算回数:16回
実施例及び比較例で得られた生成物について、1H-NMRを用いて、下記測定条件にて分子構造解析を行った。
[測定条件]
測定装置:JNM-ECZ400S型核磁気共鳴装置(日本電子株式会社製)
観測核:1H
溶媒:重クロロホルム
基準物質:テトラメチルシラン(0.00ppm)
観測周波数:400MHz(1H)
パルス幅:7.3μ秒
待ち時間:5秒
積算回数:8回
実施例で得られた生成物について、GCを用いて、下記測定条件にて分子構造解析を行った。
[測定条件]
測定装置:GC-2010Plus
カラム:米国RESTEK社製 キャピラリーカラム RTX-200(内径0.25mm、長さ60m、膜厚1μm)
キャリアガス:ヘリウム
キャリアガス流量:30mL/min
注入量:1μL
スプリット比:30
気化室温度:200℃
カラム温度プログラム:40℃で10min保持後、20℃/minで昇温した後、280℃で10min保持
検出:FID、200℃
(含フッ素ビニルスルホン酸無水物(1)(化合物(1))
特開2019/156782号公報に従い、下記式(7)で表される化合物(7)を製造した。
CF2=CFOCF2CF2SO3Na (7)
得られた上記式(7)の化合物を用い、国際公開第2020/012913号に従い、下記式(8)で表される化合物(8)を製造した。
(CF2=CFOCF2CF2SO2)2O (8)
得られた化合物(8)を蒸留することで、精製した化合物(8)を得た。得られた化合物(8)は純度が98重量%であり、下記式(9)で表される化合物(9)を2重量%含んでいた。
CF2=CFOCF2CF2SO3H (9)
・フッ化カリウム(富士フィルム和光純薬株式会社製、試薬特級)
・フッ化ルビジウム(Aldrich社製、純度99.8%)
・フッ化セシウム(富士フィルム和光純薬株式会社製、試薬特級)
・エタノール(富士フィルム和光純薬株式会社製、試薬特級)
・ヘキサフルオロベンゼン(東京化成工業株式会社製)
・ベンゾトリフルオリド(東京化成工業株式会社製)
・精製水(富士フィルム和光純薬株式会社製)
・2,2,2-トリフルオロエタノール(東京化成工業株式会社製)
・アセトニトリル(富士フィルム和光純薬株式会社製、試薬特級)
・酢酸ブチル(富士フィルム和光純薬株式会社製、試薬特級)
・4-メチル-2-ペンタノン(富士フィルム和光純薬株式会社製、試薬特級)
・炭酸ジメチル(富士フィルム和光純薬株式会社製、試薬特級)
・1,2-ジメトキシエタン(富士フィルム和光純薬株式会社製、和光特級)
・炭酸水素ナトリウム水溶液:炭酸水素ナトリウム(富士フィルム和光純薬株式会社製、試薬特級)18.0gと精製水182.0gを混合し、調整した。
スリーワンモータ(新東科学株式会社製、BLW300)、半月型攪拌棒、受器を付けたリービッヒ冷却管を備えたフラスコに、フッ化カリウム(57.7g、0.993mol)を入れ、オイルバス(東京理化器械株式会社製、OHB-3100S)に設置し、真空下150℃で5時間乾燥させ、室温に戻し、窒素雰囲気とした。製造例1で製造した化合物(8)(348.0g、化合物(8)が341.0g(0.634mol)と化合物(9)が6.96g(0.025mol)からなる)を添加した。リービッヒ冷却管に-5℃の冷媒を流通させ、リービッヒ冷却管に付属された受器をドライアイスで冷却したエタノールで冷却した。フラスコ内を80kPaAに減圧し、スリーワンモータを120rpmで回転させ、フラスコを90℃に設定したオイルバスに設置した。液体の留去が始まり、受器へ留去される液体の速度が2滴/分となった段階で、徐々に圧力を下げ、最終的に2kPaAとした。受器へ留去される液体が2分以上なくなった段階で反応終了と判断し、フラスコをオイルバスから外し、窒素雰囲気とした後、スリーワンモータの回転を止めた。リービッヒ冷却管に流通した冷媒を止め、受器を常温に戻し、受器に入っている留分の質量を測定したところ、175.6g、であった。分析のため、留分(0.30g)、ヘキサフルオロベンゼン(1.30g)、ベンゾトリフルオリド(0.10g)を混合し、19F-NMRにて分析した。分析の結果、下記一般式(10)で表される含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(10)が生成していた(生成量:168.8g、生成物質量:0.602mol、生成率:95.1%)。なお、分析においては、ベンゾトリフルオリドの質量、ベンゾトリフルオリドのCF3及び含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(10)のCF2の積分値より、含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(10)の生成量等を算出した。また、含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(10)の生成率は、下記式(1)により算出した。
含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(10)の生成率(%)=含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(10)の物質量/化合物(8)の物質量×100 (1)
例えば、本実施例における含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(10)の生成率(%)=0.602(mol)/0.634(mol)×100=95.1、である。
本実施例では、β/αは、1.6、であった。
CF2=CFOCF2CF2SO2F (10)
19F-NMR:δ(ppm)42.43(1F)、-86.34(2F)、-114.21(2F)、-116.58(1F)、-123.87(1F)、-138.96(1F)
また、フラスコに残った残渣を回収し、質量を測定したところ、221.8g、であった。分析のため、残渣(0.20g)、精製水(1.00g)、2,2,2-トリフルオロエタノール(0.10g)を混合し、19F-NMRにて分析した。分析の結果、下記一般式(11)で表される含フッ素ビニルスルホン酸塩(11)が生成していることも確認された(生成量:202.2g、生成物質量:0.640mol)。なお、分析においては、2,2,2-トリフルオロエタノールの質量、2,2,2-トリフルオロエタノールのCF3及び含フッ素ビニルスルホン酸塩(11)のCF2の積分値より、含フッ素ビニルスルホン酸塩(11)の生成量等を算出した。
CF2=CFOCF2CF2SO3K (11)
19F-NMR:δ(ppm)-84.83(2F)、-113.83(1F)、-118.30(2F)、-122.05(1F)、-135.70(1F)
スリーワンモータ(新東科学株式会社製、BLW300)、半月型攪拌棒、受器を付けたリービッヒ冷却管を備えたフラスコに、フッ化カリウム(57.7g、0.993mol)を入れ、オイルバス(東京理化器械株式会社製、OHB-3100S)に設置し、真空下150℃で5時間乾燥させ、室温に戻し、窒素雰囲気とした。製造例1で製造した化合物(8)(349.2g、化合物(8)が342.2g(0.636mol)と化合物(9)が6.98g(0.025mol)からなる)を添加した。リービッヒ冷却管に-5℃の冷媒を流通させ、リービッヒ冷却管に付属された受器をドライアイスで冷却したエタノールで冷却した。フラスコ内を90kPaAに減圧し、スリーワンモータを120rpmで回転させ、フラスコを100℃に設定したオイルバスに設置した。液体の留去が始まり、受器へ留去される液体の速度が2滴/分となった段階で、徐々に圧力を下げ、最終的に2kPaAとした。受器へ留去される液体が2分以上なくなった段階で反応終了と判断し、フラスコをオイルバスから外し、窒素雰囲気とした後、スリーワンモータの回転を止めた。リービッヒ冷却管に流通した冷媒を止め、受器を常温に戻し、受器に入っている留分の質量を測定したところ、173.6g、であった。分析のため、留分(0.30g)、ヘキサフルオロベンゼン(1.30g)、ベンゾトリフルオリド(0.10g)を混合し、19F-NMRにて分析した。分析の結果、含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(10)が生成していた(生成量:163.3g、生成物質量:0.583mol、生成率:91.7%)。
本実施例では、β/αは、1.6、であった。
また、フラスコに残った残渣を回収し、質量を測定したところ、229.2g、であった。分析のため、残渣(0.20g)、精製水(1.00g)、2,2,2-トリフルオロエタノール(0.10g)を混合し、19F-NMRにて分析した。分析の結果、含フッ素ビニルスルホン酸塩(11)が生成していることも確認された(生成量:209.9g、生成物質量:0.664mol)。
スリーワンモータ(新東科学株式会社製、BLW300)、半月型攪拌棒、受器を付けたリービッヒ冷却管を備えたフラスコに、フッ化カリウム(57.7g、0.993mol)を入れ、オイルバス(東京理化器械株式会社製、OHB-3100S)に設置し、真空下150℃で5時間乾燥させ、室温に戻し、窒素雰囲気とした。製造例1で製造した化合物(8)(347.7g、化合物(8)が340.7g(0.633mol)と化合物(9)が6.95g(0.025mol)からなる)を添加した。リービッヒ冷却管に-5℃の冷媒を流通させ、リービッヒ冷却管に付属された受器をドライアイスで冷却したエタノールで冷却した。フラスコ内を70kPaAに減圧し、スリーワンモータを120rpmで回転させ、フラスコを80℃に設定したオイルバスに設置した。液体の留去が始まり、受器へ留去される液体の速度が2滴/分となった段階で、徐々に圧力を下げ、最終的に2kPaAとした。受器へ留去される液体が2分以上なくなった段階で反応終了と判断し、フラスコをオイルバスから外し、窒素雰囲気とした後、スリーワンモータの回転を止めた。リービッヒ冷却管に流通した冷媒を止め、受器を常温に戻し、受器に入っている留分の質量を測定したところ、178.8g、であった。分析のため、留分(0.30g)、ヘキサフルオロベンゼン(1.30g)、ベンゾトリフルオリド(0.10g)を混合し、19F-NMRにて分析した。分析の結果、含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(10)が生成していた(生成量:163.5g、生成物質量:0.584mol、生成率:92.2%)。
本実施例では、β/αは、1.6、であった。
また、フラスコに残った残渣を回収し、質量を測定したところ、215.0g、であった。分析のため、残渣(0.20g)、精製水(1.00g)、2,2,2-トリフルオロエタノール(0.10g)を混合し、19F-NMRにて分析した。分析の結果、含フッ素ビニルスルホン酸塩(11)が生成していることも確認された(生成量:194.3g、生成物質量:0.614mol)。
スリーワンモータ(新東科学株式会社製、BLW300)、半月型攪拌棒、受器を付けたリービッヒ冷却管を備えたフラスコに、フッ化カリウム(37.8g、0.650mol)を入れ、オイルバス(東京理化器械株式会社製、OHB-3100S)に設置し、真空下150℃で5時間乾燥させ、室温に戻し、窒素雰囲気とした。製造例1で製造した化合物(8)(312.3g、化合物(8)が306.1g(0.569mol)と化合物(9)が6.25g(0.022mol)からなる)を添加した。リービッヒ冷却管に-5℃の冷媒を流通させ、リービッヒ冷却管に付属された受器をドライアイスで冷却したエタノールで冷却した。フラスコ内を80kPaAに減圧し、スリーワンモータを120rpmで回転させ、フラスコを90℃に設定したオイルバスに設置した。液体の留去が始まり、受器へ留去される液体の速度が2滴/分となった段階で、徐々に圧力を下げ、最終的に2kPaAとした。受器へ留去される液体が2分以上なくなった段階で反応終了と判断し、フラスコをオイルバスから外し、窒素雰囲気とした後、スリーワンモータの回転を止めた。リービッヒ冷却管に流通した冷媒を止め、受器を常温に戻し、受器に入っている留分の質量を測定したところ、159.0g、であった。分析のため、留分(0.30g)、ヘキサフルオロベンゼン(1.30g)、ベンゾトリフルオリド(0.10g)を混合し、19F-NMRにて分析した。分析の結果、含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(10)が生成していた(生成量:146.9g、生成物質量:0.524mol、生成率:92.2%)。
本実施例では、β/αは、1.1、であった。
また、フラスコに残った残渣を回収し、質量を測定したところ、182.4g、であった。分析のため、残渣(0.20g)、精製水(1.00g)、2,2,2-トリフルオロエタノール(0.10g)を混合し、19F-NMRにて分析した。分析の結果、含フッ素ビニルスルホン酸塩(11)が生成していることも確認された(生成量:178.0g、生成物質量:0.563mol)。
スリーワンモータ(新東科学株式会社製、BLW300)、半月型攪拌棒、受器を付けたリービッヒ冷却管を備えたフラスコに、フッ化カリウム(101.3g、1.74mol)を入れ、オイルバス(東京理化器械株式会社製、OHB-3100S)に設置し、真空下150℃で5時間乾燥させ、室温に戻し、窒素雰囲気とした。製造例1で製造した化合物(8)(102.3g、化合物(8)が100.3g(0.186mol)と化合物(9)が2.05g(0.007mol)からなる)を添加した。リービッヒ冷却管に-5℃の冷媒を流通させ、リービッヒ冷却管に付属された受器をドライアイスで冷却したエタノールで冷却した。フラスコ内を80kPaAに減圧し、スリーワンモータを120rpmで回転させ、フラスコを90℃に設定したオイルバスに設置した。液体の留去が始まり、受器へ留去される液体の速度が2滴/分となった段階で、徐々に圧力を下げ、最終的に2kPaAとした。受器へ留去される液体が2分以上なくなった段階で反応終了と判断し、フラスコをオイルバスから外し、窒素雰囲気とした後、スリーワンモータの回転を止めた。リービッヒ冷却管に流通した冷媒を止め、受器を常温に戻し、受器に入っている留分の質量を測定したところ、49.6g、であった。分析のため、留分(0.30g)、ヘキサフルオロベンゼン(1.30g)、ベンゾトリフルオリド(0.10g)を混合し、19F-NMRにて分析した。分析の結果、含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(10)が生成していた(生成量:48.5g、生成物質量:0.173mol、生成率:93.0%)。
本実施例では、β/αは、9.4、であった。
また、フラスコに残った残渣を回収し、質量を測定したところ、149.1g、であった。分析のため、残渣(0.20g)、精製水(1.00g)、2,2,2-トリフルオロエタノール(0.10g)を混合し、19F-NMRにて分析した。分析の結果、含フッ素ビニルスルホン酸塩(11)が生成していることも確認された(生成量:60.0g、生成物質量:0.190mol)。
スリーワンモータ(新東科学株式会社製、BLW300)、半月型攪拌棒、受器を付けたリービッヒ冷却管を備えたフラスコに、フッ化ルビジウム(57.7g、0.552mol)を入れ、オイルバス(東京理化器械株式会社製、OHB-3100S)に設置し、真空下150℃で5時間乾燥させ、室温に戻し、窒素雰囲気とした。製造例1で製造した化合物(8)(174.3g、化合物(8)が170.8g(0.317mol)と化合物(9)が3.49g(0.013mol)からなる)を添加した。リービッヒ冷却管に-5℃の冷媒を流通させ、リービッヒ冷却管に付属された受器をドライアイスで冷却したエタノールで冷却した。フラスコ内を70kPaAに減圧し、スリーワンモータを120rpmで回転させ、フラスコを70℃に設定したオイルバスに設置した。液体の留去が始まり、受器へ留去される液体の速度が2滴/分となった段階で、徐々に圧力を下げ、最終的に2kPaAとした。受器へ留去される液体が2分以上なくなった段階で反応終了と判断し、フラスコをオイルバスから外し、窒素雰囲気とした後、スリーワンモータの回転を止めた。リービッヒ冷却管に流通した冷媒を止め、受器を常温に戻し、受器に入っている留分の質量を測定したところ、84.5g、であった。分析のため、留分(0.30g)、ヘキサフルオロベンゼン(1.30g)、ベンゾトリフルオリド(0.10g)を混合し、19F-NMRにて分析した。分析の結果、含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(10)が生成していた(生成量:83.5g、生成物質量:0.298mol、生成率:94.0%)。
本実施例では、β/αは、1.7、であった。
また、フラスコに残った残渣を回収し、質量を測定したところ、149.1g、であった。分析のため、残渣(0.20g)、精製水(1.00g)、2,2,2-トリフルオロエタノール(0.10)を混合し、19F-NMRにて分析した。分析の結果、含フッ素ビニルスルホン酸塩(4)が生成していることも確認された(生成量:116.0g、生成物質量:0.320mol)。
スリーワンモータ(新東科学株式会社製、BLW300)、半月型攪拌棒、受器を付けたリービッヒ冷却管を備えたフラスコに、フッ化セシウム(57.7g、0.380mol)を入れ、オイルバス(東京理化器械株式会社製、OHB-3100S)に設置し、真空下150℃で5時間乾燥させ、室温に戻し、窒素雰囲気とした。製造例1で製造した化合物(8)(123.7g、化合物(8)が121.2g(0.225mol)と化合物(9)が2.47g(0.009mol)からなる)を添加した。リービッヒ冷却管に-5℃の冷媒を流通させ、リービッヒ冷却管に付属された受器をドライアイスで冷却したエタノールで冷却した。フラスコ内を70kPaAに減圧し、スリーワンモータを120rpmで回転させ、フラスコを60℃に設定したオイルバスに設置した。液体の留去が始まり、受器へ留去される液体の速度が2滴/分となった段階で、徐々に圧力を下げ、最終的に2kPaAとした。受器へ留去される液体が2分以上なくなった段階で反応終了と判断し、フラスコをオイルバスから外し、窒素雰囲気とした後、スリーワンモータの回転を止めた。リービッヒ冷却管に流通した冷媒を止め、受器を常温に戻し、受器に入っている留分の質量を測定したところ、60.0g、であった。分析のため、留分(0.30g)、ヘキサフルオロベンゼン(1.30g)、ベンゾトリフルオリド(0.10g)を混合し、19F-NMRにて分析した。分析の結果、含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(10)が生成していた(生成量:59.3g、生成物質量:0.212mol、生成率:94.0%)。
本実施例では、β/αは、1.7、であった。
また、フラスコに残った残渣を回収し、質量を測定したところ、115.1g、であった。分析のため、残渣(0.20g)、精製水(1.00g)、2,2,2-トリフルオロエタノール(0.10g)を混合し、19F-NMRにて分析した。分析の結果、含フッ素ビニルスルホン酸塩(4)が生成していることも確認された(生成量:93.1g、生成物質量:0.227mol)。
スリーワンモータ(新東科学株式会社製、BLW300)、半月型攪拌棒、受器を付けたリービッヒ冷却管を備えたフラスコに、フッ化カリウム(54.7g、0.941mol)を入れ、オイルバス(東京理化器械株式会社製、OHB-3100S)に設置し、真空下150℃で5時間乾燥させ、室温に戻し、窒素雰囲気とした。製造例1で製造した化合物(8)(324.8g、化合物(8)が318.3g(0.591mol)と化合物(9)が6.50g(0.023mol)からなる)を添加した。リービッヒ冷却管に-5℃の冷媒を流通させ、リービッヒ冷却管に付属された受器をドライアイスで冷却したエタノールで冷却した。フラスコ内を50kPaAに減圧し、スリーワンモータを120rpmで回転させ、フラスコを50℃に設定したオイルバスに設置した。1時間経過しても液体の留去が始まらなかったことから、徐々に圧力を下げたところ、液体の留去が始まり、最終的に2kPaAとした。受器へ留去される液体が2分以上なくなった段階で反応終了と判断し、フラスコをオイルバスから外し、窒素雰囲気とした後、スリーワンモータの回転を止めた。リービッヒ冷却管に流通した冷媒を止め、受器を常温に戻し、受器に入っている留分の質量を測定したところ、279.3g、であった。分析のため、留分(0.30g)、ヘキサフルオロベンゼン(1.30g)、ベンゾトリフルオリド(0.10g)を混合し、19F-NMRにて分析した。分析の結果、含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(10)が生成していた(生成量:40.2g、生成物質量:0.143mol、生成率:24.3%)。
本実施例では、β/αは、1.6、であった。
スリーワンモータ(新東科学株式会社製、BLW300)、半月型攪拌棒、受器を付けたリービッヒ冷却管を備えたフラスコに、フッ化カリウム(27.8g、0.479mol)を入れ、オイルバス(東京理化器械株式会社製、OHB-3100S)に設置し、真空下150℃で5時間乾燥させ、室温に戻し、窒素雰囲気とした。製造例1で製造した化合物(8)(168.4g、化合物(8)が165.0g(0.307mol)と化合物(9)が3.37g(0.012mol)からなる)を添加した。リービッヒ冷却管に-5℃の冷媒を流通させ、リービッヒ冷却管に付属された受器をドライアイスで冷却したエタノールで冷却した。フラスコ内を95kPaAに減圧し、スリーワンモータを120rpmで回転させ、フラスコを130℃に設定したオイルバスに設置した。液体の留去が始まり、受器へ留去される液体の速度が2滴/分となった段階で、徐々に圧力を下げ、最終的に2kPaAとした。受器へ留去される液体が2分以上なくなった段階で反応終了と判断し、フラスコをオイルバスから外し、窒素雰囲気とした後、スリーワンモータの回転を止めた。リービッヒ冷却管に流通した冷媒を止め、受器を常温に戻し、受器に入っている留分の質量を測定したところ、100.3g、であった。分析のため、留分(0.30g)、ヘキサフルオロベンゼン(1.30g)、ベンゾトリフルオリド(0.10g)を混合し、19F-NMRにて分析した。分析の結果、含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(10)が生成していた(生成量:53.9g、生成物質量:0.192mol、生成率:62.7%)。
本実施例では、β/αは、1.6、であった。
実施例1で得られた含フッ素ビニルスルホン酸塩(11)を含む残渣10.0gを、攪拌子の入ったフラスコに入れ、アセトニトリル36.5gを添加し、30分攪拌した。得られた溶液を、出口にフラスコを備えたタンク付ステンレスホルダー(アドバンテック東洋株式会社製、KST-47。ろ紙として、中尾フィルター工業株式会社製TR G940B2K、を用いた。)に入れ、窒素で0.2MPaGに加圧し、ろ過した。フラスコに得たろ液を、ロータリーエバポレータ(東京理化機器株式会社製、N-1300V)を用いて、揮発成分を留去し、さらに真空乾燥機(アズワン株式会社製、AVO-250V)で真空乾燥することで、固体を得た。分析のため、得られた固体(0.20g)、精製水(1.00g)、2,2,2-トリフルオロエタノール(0.10g)を混合し、19F-NMRにて分析した。分析の結果、含フッ素ビニルスルホン酸塩(11)を9.03g(28.5mmol)得られたことが確認された。
本実施例では、γ/δは、3.6、であった。
実施例1で得られた含フッ素ビニルスルホン酸塩(11)を含む残渣10.0gを、攪拌子の入ったフラスコに入れ、酢酸ブチル94.5gを添加し、30分攪拌した。得られた溶液を、出口にフラスコを備えたタンク付ステンレスホルダー(アドバンテック東洋株式会社製、KST-47。ろ紙として、中尾フィルター工業株式会社製TR G940B2K、を用いた。)に入れ、窒素で0.2MPaGに加圧し、ろ過した。フラスコに得たろ液を、ロータリーエバポレータ(東京理化機器株式会社製、N-1300V)を用いて、揮発成分を留去し、さらに真空乾燥機(アズワン株式会社製、AVO-250V)で真空乾燥することで、固体を得た。分析のため、得られた固体(0.20g)、精製水(1.00g)、2,2,2-トリフルオロエタノール(0.10g)を混合し、19F-NMRにて分析した。分析の結果、含フッ素ビニルスルホン酸塩(11)を9.01g(28.5mmol)得られたことが確認された。
本実施例では、γ/δは、9.4、であった。
実施例1で得られた含フッ素ビニルスルホン酸塩(11)を含む残渣10.0gを、攪拌子の入ったフラスコに入れ、4-メチル-2-ペンタノン82.0gを添加し、30分攪拌した。得られた溶液を、出口にフラスコを備えたタンク付ステンレスホルダー(アドバンテック東洋株式会社製、KST-47。ろ紙として、中尾フィルター工業株式会社製TR G940B2K、を用いた。)に入れ、窒素で0.2MPaGに加圧し、ろ過した。フラスコに得たろ液を、ロータリーエバポレータ(東京理化機器株式会社製、N-1300V)を用いて、揮発成分を留去し、さらに真空乾燥機(アズワン株式会社製、AVO-250V)で真空乾燥することで、固体を得た。分析のため、得られた固体(0.20g)、精製水(1.00g)、2,2,2-トリフルオロエタノール(0.10g)を混合し、19F-NMRにて分析した。分析の結果、含フッ素ビニルスルホン酸塩(11)を8.98g(28.4mmol)得られたことが確認された。
本実施例では、γ/δは、8.2、であった。
実施例1で得られた含フッ素ビニルスルホン酸塩(11)を含む残渣50.0gを、攪拌子の入ったフラスコに入れ、炭酸ジメチル106.4gを添加し、1時間攪拌した。得られた溶液を、出口にフラスコを備えたタンク付ステンレスホルダー(アドバンテック東洋株式会社製、KST-47。ろ紙として、中尾フィルター工業株式会社製TR G940B2K、を用いた。)に入れ、窒素で0.2MPaGに加圧し、ろ過した。フラスコに得たろ液を、ロータリーエバポレータ(東京理化機器株式会社製、N-1300V)を用いて、揮発成分を留去し、さらに真空乾燥機(アズワン株式会社製、AVO-250V)で真空乾燥することで、固体を得た。分析のため、得られた固体(0.20g)、精製水(1.00g)、2,2,2-トリフルオロエタノール(0.10g)を混合し、19F-NMRにて分析した。分析の結果、含フッ素ビニルスルホン酸塩(11)を44.9g(0.142mol)得られたことが確認された。
本実施例では、γ/δは、2.1、であった。
ロータリーエバポレータにより留去した揮発成分を1H-NMRにより分析した結果、炭酸ジメチルが主成分であることが確認できた。炭酸ジメチルが主成分である揮発成分30.0gと、実施例1で得られた含フッ素ビニルスルホン酸塩(11)を含む残渣10.0gとを混合し、本実施例記載と同様に、ろ過し、ろ液から揮発成分を留去し、真空乾燥することで固体を得た。得られた固体を19F-NMRにて分析した結果、含フッ素ビニルスルホン酸塩(11)を得られたことが確認された。
ろ過によりろ紙上に得たろ物を、真空乾燥機(アズワン株式会社製、AVO-250V)で真空乾燥し、乾燥したろ物を4.99g得た。乾燥したろ物を、スリーワンモータ(新東科学株式会社製、BLW300)、半月型攪拌棒、受器を付けたリービッヒ冷却管を備えたフラスコに入れ、オイルバス(東京理化器械株式会社製、OHB-3100S)に設置し、真空下150℃で5時間乾燥させ、室温に戻し、窒素雰囲気とした。製造例1で製造した化合物(8)(24.4g、化合物(8)が23.9g(44.4mmol)と化合物(9)が0.49g(1.75mmol)からなる)を添加した。リービッヒ冷却管に-5℃の冷媒を流通させ、リービッヒ冷却管に付属された受器をドライアイスで冷却したエタノールで冷却した。フラスコ内を80kPaAに減圧し、スリーワンモータを120rpmで回転させ、フラスコを90℃に設定したオイルバスに設置した。液体の留去が始まり、受器へ留去される液体の速度が2滴/分となった段階で、徐々に圧力を下げ、最終的に2kPaAとした。受器へ留去される液体が2分以上なくなった段階で反応終了と判断し、フラスコをオイルバスから外し、窒素雰囲気とした後、スリーワンモータの回転を止めた。リービッヒ冷却管に流通した冷媒を止め、受器を常温に戻し、受器に入っている留分の質量を測定したところ、12.3g、であった。分析のため、留分(0.30g)、ヘキサフルオロベンゼン(1.30g)、ベンゾトリフルオリド(0.10g)を混合し、19F-NMRにて分析した。分析の結果、含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(10)が生成していた(生成量:11.5g、生成物質量:40.9mmol、生成率:92.2%)。
実施例1で得られた含フッ素ビニルスルホン酸塩(11)を含む残渣10.0gを、攪拌子の入ったフラスコに入れ、1,2-ジメトキシエタン13.7gを添加し、1時間攪拌した。得られた溶液を、出口にフラスコを備えたタンク付ステンレスホルダー(アドバンテック東洋株式会社製、KST-47。ろ紙として、中尾フィルター工業株式会社製TR G940B2K、を用いた。)に入れ、窒素で0.2MPaGに加圧し、ろ過した。フラスコに得たろ液を、ロータリーエバポレータ(東京理化機器株式会社製、N-1300V)を用いて、揮発成分を留去し、さらに真空乾燥機(アズワン株式会社製、AVO-250V)で真空乾燥することで、固体を得た。分析のため、得られた固体(0.20g)、精製水(1.00g)、2,2,2-トリフルオロエタノール(0.10g)を混合し、19F-NMRにて分析した。分析の結果、含フッ素ビニルスルホン酸塩(11)を8.93g(28.3mmol)得られたことが確認された。
本実施例では、γ/δは、1.4、であった。
実施例1で得られた含フッ素ビニルスルホン酸塩(11)を含む残渣50.0gを、攪拌子の入ったフラスコに入れ、炭酸ジメチル106.4gを添加し、1時間攪拌した。得られた溶液を、出口にフラスコを備えたタンク付ステンレスホルダー(アドバンテック東洋株式会社製、KST-47。ろ紙として、中尾フィルター工業株式会社製TR G940B2K、を用いた。)に入れ、窒素で0.2MPaGに加圧し、ろ過した。フラスコに得たろ液100gを別のフラスコに移し、精製水を55.7g添加し、ロータリーエバポレータ(東京理化機器株式会社製、N-1300V)を用いて、揮発成分を留去した(フラスコ内容物の量は、83.3gであった)。フラスコに精製水を55.7g添加し、ロータリーエバポレータ(東京理化機器株式会社製、N-1300V)を用いて、揮発成分を留去した(フラスコ内容物の量は、80.3gであった)。フラスコに精製水を55.7g添加し、ロータリーエバポレータ(東京理化機器株式会社製、N-1300V)を用いて、揮発成分を留去した(フラスコ内容物の量は、85.7gであった)。分析のため、得られたフラスコ内容物(1.00g)に2,2,2-トリフルオロエタノール(0.10g)を混合し、19F-NMR、及び1H-NMRにて分析した。19F-NMRでの分析の結果、フラスコ内容物には、含フッ素ビニルスルホン酸塩(11)が30.0g含まれていることが確認された。また、1H-NMRでの分析の結果、炭酸ジメチルは観測されなかった。このことから、フラスコ内容物は、含フッ素ビニルスルホン酸塩(11)の水溶液であることが確認された。
エバポレータにより留去した揮発成分を全て回収したところ、2相に分離していた。それぞれの相を1H-NMRにより分析した結果、下相は炭酸ジメチルが主成分の相であり、上相は水が主成分の層であることが確認できた。分液ロートを用い、炭酸ジメチルが主成分の相(92.9g)と、水が主成分の相(124.9g)に分離した。炭酸ジメチルが主成分の相の水分量を、カールフィッシャー水分計(京都電子工業株式会社製、MKC-710D)にて分析した結果、水分量は3.0質量%であった。
得られた炭酸ジメチルが主成分の相10.6gと、実施例1で得られた含フッ素ビニルスルホン酸塩(11)を含む残渣5.00gとを混合し、本実施例記載と同様に、ろ過し、ろ液から揮発成分を留去し、真空乾燥することで固体を得た。得られた固体を19F-NMRにて分析した結果、含フッ素ビニルスルホン酸塩(11)を得られたことが確認された。
得られた炭酸ジメチルが主成分の相(82.3g)を蒸留装置のフラスコに入れ、揮発成分を留去した(フラスコ内容物の量は、61.2gであった)。得られたフラスコ内容物の水分量を、カールフィッシャー水分計(京都電子工業株式会社製、MKC-710D)にて分析した結果、水分量は1.0質量%であり、水分量が低減された炭酸ジメチルが主成分の相を調整できた。水分量が低減された炭酸ジメチルが主成分の相21.3gと、実施例1で得られた含フッ素ビニルスルホン酸塩(11)を含む残渣10.0gとを混合し、本実施例記載と同様に、ろ過し、ろ液から揮発成分を留去し、真空乾燥することで固体を得た。得られた固体を19F-NMRにて分析した結果、含フッ素ビニルスルホン酸塩(11)を得られたことが確認された。
含フッ素ビニルスルホン酸塩(11)の水溶液50.0g(含フッ素ビニルスルホン酸塩(11)を17.5g(55.3mmol)含む)をセパラブルフラスコに入れ、攪拌しながら硫酸(富士フィルム和光純薬株式会社製、試薬特級)(10.9g)を徐々に加えた。続いて、シクロペンチルメチルエーテル(富士フィルム和光純薬株式会社製、和光特級)(35.0g)を加え、1時間攪拌した後、2時間静置した。上相のシクロペンチルメチルエーテル相(1.0g)を取出し、19F-NMRにて分析した結果、化合物(9)を得られたことが確認された。
実施例1で得られた含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(10)40.0gを蒸留装置(充填剤として、スルザー社製スルザーEXラボラトリーパッキンを使用)のフラスコに入れ、蒸留した。初流として1.92gを分け、その後34.6gの留分を得た。得られた留分(0.30g)、ヘキサフルオロベンゼン(3.00g)、ベンゾトリフルオリド(0.10g)を混合し、GCにより分析した結果、含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(10)の純度は、99.9%、であった。
実施例1で得られた含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(10)40.0gと、精製水20.0gとを、攪拌子の入ったフラスコに入れ、30分間撹拌し、分液ロートに入れ、30分間静置し、上相(20.5g)と下相(39.0g)を得た。分析のため、得られた下相(0.30g)、1,2-ジメトキシエタン(1.00g)、ベンゾトリフルオリド(0.10g)を混合し、19F-NMRにて分析した。19F-NMRでの分析の結果、拐取した下相には、含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(10)が38.0g含まれていることが確認された。
本実施例における、ζ/εは、0.50、であった。
前記下相を蒸留装置(充填剤として、スルザー社製スルザーEXラボラトリーパッキンを使用)のフラスコに入れ、蒸留した。初流として3.12gを分け、その後32.7gの留分を得た。得られた留分(0.30g)、ヘキサフルオロベンゼン(3.00g)、ベンゾトリフルオリド(0.10g)を混合し、GCにより分析した結果、含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(10)の純度は、99.9%、であった。
得られた上相(10.0g)と、実施例1で得られた含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(10)10.0gとを、攪拌子の入ったフラスコに入れ、30分間撹拌し、分液ロートに入れ、30分間静置し、下相(9.50g)を得た。得られた下相(0.30g)、1,2-ジメトキシエタン(1.00g)、ベンゾトリフルオリド(0.10g)を混合し、19F-NMRにて分析した。19F-NMRでの分析の結果、拐取した下相には、含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(10)が9.21g含まれていることが確認された。
実施例1で得られた含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(10)40.0gと、炭酸水素ナトリウム水溶液40.0gとを、攪拌子の入ったフラスコに入れ、30分間撹拌し、分液ロートに入れ、30分間静置し、上相(40.0g)と下相(38.7g)を得た。分析のため、得られた下相(0.30g)、1,2-ジメトキシエタン(1.00g)、ベンゾトリフルオリド(0.10g)を混合し、19F-NMRにて分析した。19F-NMRでの分析の結果、拐取した下相には、含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(10)が38.0g含まれていることが確認された。
本実施例における、ζ/εは、1.0、であった。
前記下相を蒸留装置(充填剤として、スルザー社製スルザーEXラボラトリーパッキンを使用)のフラスコに入れ、蒸留した。初流として2.52gを分け、その後33.0gの留分を得た。得られた留分(0.30g)、ヘキサフルオロベンゼン(3.00g)、ベンゾトリフルオリド(0.10g)を混合し、GCにより分析した結果、含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(10)の純度は、99.9%、であった。
得られた上相(20.0g)と、実施例1で得られた含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(10)10.0gとを、攪拌子の入ったフラスコに入れ、30分間撹拌し、分液ロートに入れ、30分間静置し、下相(9.33g)を得た。得られた下相(0.30g)、1,2-ジメトキシエタン(1.00g)、ベンゾトリフルオリド(0.10g)を混合し、19F-NMRにて分析した。19F-NMRでの分析の結果、拐取した下相には、含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(10)が9.11g含まれていることが確認された。
実施例1で得られた含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(10)10.0gと、炭酸水素ナトリウム水溶液50.0gとを、攪拌子の入ったフラスコに入れ、30分間撹拌し、分液ロートに入れ、30分間静置し、上相(49.6g)、下相(9.64g)を得た。分析のため、得られた下相(0.30g)、1,2-ジメトキシエタン(1.00g)、ベンゾトリフルオリド(0.10g)を混合し、19F-NMRにて分析した。19F-NMRでの分析の結果、拐取した下相には、含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(10)が9.49g含まれていることが確認された。
本実施例における、ζ/εは、5.0、であった。
Claims (28)
- 前記含フッ素ビニルスルホン酸無水物(1)の物質量(α)と前記アルカリ金属フッ化物(2)の物質量(β)の比率(β/α)が、1~100、である、請求項1に記載の製造方法。
- 前記含フッ素ビニルスルホン酸フルオリド(3)を分離する工程を含む、請求項1に記載の製造方法。
- 前記含フッ素スルホン酸フルオリド(3)を蒸留する工程を含む、請求項5に記載の製造方法。
- 前記含フッ素スルホン酸フルオリド(3)と、抽出化合物とを混合する工程を含む、請求項5に記載の製造方法。
- 前記抽出化合物が、水、無機塩含有水溶液、アルコール化合物、アミド化合物、及びスルホ化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物である、請求項7に記載の製造方法。
- 前記無機塩含有水溶液が、炭酸塩類、硫酸塩類、チオ硫酸塩類、酢酸塩類、リン酸塩類、クエン酸塩類、酒石酸塩類、及び四ホウ酸塩類からなる群より選ばれる少なくとも1種の無機塩化合物を含む水溶液である、請求項8に記載の製造方法。
- 前記含フッ素スルホン酸フルオリド(3)の質量(ε)に対する前記抽出化合物の質量(ζ)の比率(ζ/ε)が、0.1~100、である、請求項7に記載の製造方法。
- 前記含フッ素スルホン酸フルオリド(3)と、抽出化合物とを混合する工程により得られた混合溶液を、静置し、前記含フッ素スルホン酸フルオリド(3)を含む相と、前記抽出化合物を含む相とに分離する工程を含む、請求項7に記載の製造方法。
- 前記抽出化合物を含む相を、前記含フッ素スルホン酸フルオリド(3)と、抽出化合物とを混合する工程に再利用する、請求項11に記載の製造方法。
- 前記含フッ素スルホン酸フルオリド(3)を含む相から、含フッ素スルホン酸フルオリド(3)を、蒸留により分離する工程を含む、請求項11に記載の製造方法。
- 反応残渣を分離する工程を含む、請求項1に記載の製造方法。
- 前記反応残渣と、溶解化合物とを混合し、含フッ素スルホン酸塩溶解液を調整する工程を含む、請求項14に記載の製造方法。
- 前記溶解化合物が、エーテル化合物、ケトン化合物、エステル化合物、カーボネート化合物、及びニトリル化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物である、請求項15に記載の製造方法。
- 前記反応残渣の質量(γ)に対する前記溶解化合物の質量(δ)の比率(δ/γ)が、0.01~100である、請求項15に記載の製造方法。
- 前記含フッ素スルホン酸塩溶解液をろ過し、含フッ素スルホン酸塩含有ろ液を得る工程を含む、請求項15に記載の製造方法。
- 前記含フッ素スルホン酸塩溶解液をろ過し、アルカリ金属フッ化物(2)を含むろ物を得る工程を含む、請求項15に記載の製造方法。
- 前記アルカリ金属フッ化物(2)を含むろ物を、前記含フッ素ビニルスルホン酸無水物(1)と反応温度60~100℃で反応させる際に再利用する、請求項19に記載の製造方法。
- 前記含フッ素スルホン酸塩含有ろ液から、前記溶解化合物を含む揮発成分を分離し、前記含フッ素スルホン酸塩(4)を得る工程を含む
ことを特徴とする、請求項18に記載の製造方法。 - 前記溶解化合物を含む揮発成分を、前記反応残渣と、溶解化合物とを混合し、含フッ素スルホン酸塩溶解液を調整する工程に再利用する、請求項21に記載の製造方法。
- 前記含フッ素スルホン酸塩含有ろ液に、水を添加し、混合する工程を含む、請求項18に記載の製造方法。
- 前記含フッ素スルホン酸塩含有ろ液の質量(ι)と水の総質量(κ)の比率(κ/ι)が、0.1~100である、請求項23に記載の製造方法。
- 前記含フッ素スルホン酸塩含有ろ液に、水を添加し、混合する工程により得られた溶液から、前記溶解化合物を含む揮発成分を分離し、含フッ素スルホン酸塩含有水溶液を調整する工程を含む、請求項23に記載の製造方法。
- 前記含フッ素スルホン酸塩含有ろ液に、水を添加し、混合する工程により得られた溶液から、前記溶解化合物を含む揮発成分を分離し、含フッ素スルホン酸塩含有水溶液を調整する工程において分離した前記溶解化合物を含む揮発成分から、水を分離する工程を含む、請求項25に記載の製造方法。
- 前記溶解化合物含む揮発成分を、前記反応残渣と、溶解化合物とを混合し、含フッ素スルホン酸塩溶解液を調整する工程に再利用する、請求項25又は26に記載の製造方法。
- 前記含フッ素スルホン酸塩含有ろ液に、水を添加し、混合する工程により得られた溶液から、前記溶解化合物を含む揮発成分を分離し、含フッ素スルホン酸塩含有水溶液を調整する工程において分離した前記溶解化合物を含む揮発成分から、水を分離する工程において分離した水を、前記含フッ素スルホン酸塩含有ろ液に、水を添加し、混合する工程に再利用する、請求項23に記載の製造方法。
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