JP2587158B2 - モノヒドリル化ペルフルオロ第3級アミンの製造方法 - Google Patents
モノヒドリル化ペルフルオロ第3級アミンの製造方法Info
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- Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Nitrogen And Oxygen As The Only Ring Hetero Atoms (AREA)
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Description
されたペルフルオロ第3級アミンの製造方法に関するも
のである。さらに詳しくいえば、本発明は熱媒体、溶剤
などとして有用なモノヒドリル化されたペルフルオロ第
3級アミンを容易に入手しうる原料を用いて効率よく製
造する方法に関するものである。
好な熱安定性、耐電圧性、低温流動性、低表面エネルギ
ー性を有していることから、それらの特性を利用して、
人工血液(酸素輸液)、集積回路の検査液、気相ハンダ
付け用熱媒体、不活性溶媒などとして広く用いられてい
る。
類は、アミンの分子構造を有しているにもかかわらず、
ペルフルオロカーボン類と類似した溶剤としての性質、
すなわちn‐ヘキサン、ベンゼン、エーテル、四塩化炭
素などの通常の溶媒にはほとんど溶解せず、ペルフルオ
ロカーボン系の溶媒に対してのみ良好な溶解性を示す性
質を有することが知られており[「ジャーナル・オブ・
フルオリン・ケミストリー(J.Fluorine C
hemistry)」第20巻、第53ページ(198
2年)]、また、ペルフルオロ第3級アミン類のペルフ
ルオロアルキル基中に水素原子が1原子でも導入された
場合は、通常用いられている炭化水素系溶媒に対しても
溶解性を示すほど、その溶解性が変化することも知られ
ている[「ジャーナル・オブ・フルオリン・ケミストリ
ー(J.Fluorine Chemistry)」第
20巻、第53ページ(1982年)]。したがって、
このモノヒドリル化されたペルフルオロ第3級アミン類
は、溶剤としての観点からみると、ペルフルオロ化合物
の特性を保持するとともに、溶剤として広い対象範囲を
もつ優れた化合物といえる。
護するために難分解性のフロンやハロンの全面的な使用
禁止の規制に伴い、それらの代替品の開発が活発に行わ
れている。冷媒や溶剤などとして、広く用いられている
フロンの当面の代替品(第2世代フロン)として、フッ
素化合物に水素原子を導入することにより、オゾン層の
ある成層圏にまでは到達しないように適当な分解性を付
与したヒドロフルオロカーボン(HFC)やヒドロクロ
ロフルオロカーボン(HCFC)が開発されている。し
かしながら将来的には、オゾン層の保護とともに地球の
温暖化対策の決め手(新世代フロン)として、ヘテロ原
子をもつフッ素化合物の開発が指向されている[「化学
総説」No.11、第94ページ(1991年)]。そ
の場合、それらを冷媒、発泡剤、洗浄剤などの各分野へ
適用するには、それぞれ使用目的により接触する媒体
(例えば、冷凍機の潤滑油、発泡剤としての、ウレタ
ン、洗浄剤としての対象となる油脂成分など)とある程
度の溶解性をもつことが必要となる。したがって、新世
代フロンの開発に当っては、他の溶媒と適当な相容性を
もつ素材の探索が大きな課題となっている。
対応するアミンの電解フッ素化反応によって得られる
が、その際に、水素原子をもつペルフルオロアミンも微
量副生することが知られている[「日本化学会誌」第1
980ページ(1985年)]。また、アミンの三フッ
化コバルトによるフッ素化においても、種々の部分フッ
素化生成物が得られることが知られている[「テトラヘ
ドロン(Tetrahedron)」第35巻、第24
05ページ(1979年)]。さらには、含窒素ペルフ
ルオロカルボン酸誘導体の熱分解反応において、微量の
モノヒドロペルフルオロアミンが副生することも知られ
ている[「ケミストリー・レターズ(Chemistr
y Letters)」第1887ページ(1988
年):同上、第905ページ(1989年)]。
されたペルフルオロ第3級アミンを容易に入手しうる原
料を用いて簡単な操作で収率よく製造する方法は全く知
られていなかった。
事情のもとで、熱媒体やフッ素系溶剤などとして有用な
モノヒドリル化ペルフルオロ第3級アミンを、容易に入
手しうる原料を用いて、簡単な操作で収率よく製造する
方法を提供することを目的としてなされたものである。
成すべく鋭意研究を重ねた結果、原料として含窒素ペル
フルオロカルボン酸又はその反応性誘導体を用い、これ
をプロトン系有機溶媒中において所定温度で所定時間加
熱処理することによりその目的を達成しうることを見出
し、この知見に基いて本発明を完成するに至った。
フルオロアルキル基であって、両者は直接に、又は酸素
原子若しくは窒素原子を介して結合し、両者が結合して
いる窒素原子とともに五員環、六員環又は七員環を形成
していてもよく、Rf3は炭素数1〜3のペルフルオロ
アルキレン基である)で表わされるペルフルオロ(ジア
ルキルアミノ基置換カルボン酸)又はその反応性誘導体
を、プロトン系有機溶媒中において少なくとも150℃
で少なくとも4.5時間加熱処理することを特徴とす
る、一般式
つ)で表わされるモノヒドリル化ペルフルオロ第3級ア
ミンの製造方法を提供するものである。
般式(I)で表わされるペルフルオロ(ジアルキルアミ
ノ基置換カルボン酸)又はその反応性誘導体が用いられ
る。該一般式(I)におけるペルフルオロジ置換アミノ
基としては、例えば
表わされる基などを挙げることができる。
ロアルキレン基、すなわちRf3としては、例えば
窒素ペルフルオロカルボン酸の反応性誘導体としては、
例えば該含窒素ペルフルオロカルボン酸の酸フルオリド
やアルカリ金属又はアルカリ土類金属塩などが挙げられ
る。
ルオリドは、例えば対応する含窒素カルボン酸のエステ
ル又は酸ハライドをフッ化水素中において電解フッ素化
することにより、容易に得ることができるし、遊離の含
窒素ペルフルオロカルボン酸はこのフルオリドを加水分
解することにより得られる。また、含窒素ペルフルオロ
カルボン酸のアルカリ金属又はアルカリ土類金属塩は、
前記のようにして得られた含窒素ペルフルオロカルボン
酸フルオリドにアルカリ金属又はアルカリ土類金属の水
酸化物や炭酸塩などを作用させることにより得られる。
有機溶媒としては、例えばエチレングリコール、ジメチ
ルホルムアミドなどが挙げられるが、これらは使用する
原料の種類に応じて適宜選択するのが望ましい。例えば
原料として酸フルオリドを用いる場合はジメチルホルム
アミドを、アルカリ金属やアルカリ土類金属塩を用いる
場合はエチレングリコールなどを使用するのが有利であ
る。
行われ、その際の反応温度は少なくとも150℃、好ま
しくは150〜200℃の範囲で選ばれ、反応時間は少
なくとも4.5時間、好ましくは4.5〜24時間の範
囲で選ばれる。これらの反応条件は、使用する原料やプ
ロトン系有機溶媒の種類によって異なるので、目的生成
物の収率を考慮して適宜選択するのが望ましい。
フルオロ(ジアルキルアミノ基置換カルボン酸)又はそ
の反応性誘導体を、プロトン系有機溶媒中において加熱
処理することにより、収率よく高純度のモノヒドリル化
ペルフルオロ第3級アミンが得られる。このものは、例
えば、冷媒、発泡剤、洗浄剤などの分野で用いられる代
替フロン、フッ素系溶剤、熱媒体などの含フッ素製品と
して、またそれらの水素原子をリチウム化すると強力な
求核試薬となるため合成中間体としても有用である。
明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定され
るものではない。
ノ酢酸)カリウム塩6.22gとエチレングリコール
4.06gを78mlステンレス反応管に仕込み、脱気
した後で170℃で4時間半加熱した。反応終了後、反
応管を−78℃に冷却して副生した二酸化炭素を除去し
たのち、さらに0℃に保ち揮発成分をトラップで冷却
(−196℃)捕集することにより、無色透明な揮発性
(室温)化合物4.12gが得られた。
果、オクタフルオロトリメチルアミンと同定され、仕込
んだペルフルオロ(N,N‐ジメチルアミノ酢酸)カリ
ウム塩を基準にするとその収率は93.4%であった。
該化合物は既知化合物であり、その19F‐NMRデー
タは既報のそれ[「ジャーナル・オブ・フルオリン・ケ
ミストリー(J.Fluorine Chemistr
y)」第15巻、第231ページ(1980年)]と一
致していた。以下に該化合物の赤外吸収スペクトルデー
タ及び核磁気共鳴スペクトルデータを示す。
−H)(vw),1450(ms),1355〜137
0(vs),1309〜1320(s),1205〜1
220(vs),1151(m),1195(m),9
92(s),815(m),758(m),676
(m),600(w),542(w)
NMRはCFCl3基準、1H−NMRはTMS基準)
電解フッ素化して得たフッ素化生成物を蒸留して低沸点
分を除いたものをそのまま用いた。このフルオロカーボ
ン中には対応するペルフルオロ(3‐ジメチルアミノプ
ロピオニルフルオリド)が67.1wt%含まれてい
た。
0mlを入れて氷冷し、この中に前記フルオロカーボン
7.5gを滴下した。加水分解は数分で完結した。次い
で、フェノールフタレンを指示薬として、10%KOH
の水溶液を滴下して中和し、これを蒸発乾固して白色の
固体7.3gを得た。
これとエチレングリコール2.96gをステンレス製反
応管(75ml)に仕込み170℃で5時間半反応させ
た。反応終了後、実施例1と同様に処理して化合物4.
01gを得た。
Sによる分析の結果、純粋なN,N‐ビストリフルオロ
メチル‐1,1,2,2‐テトラフルオロエチルアミン
と同定され、仕込んだペルフルオロ(3‐ジメチルアミ
ノプロピオニルフルオリド)を基準にするとその収率は
93.0%であった。また該化合物の沸点は等圧指示器
による蒸気圧測定の結果、32.0℃(外挿値)であっ
た。
以下に示す。 NMRデータ ケミカルシフト
6,−=4.5
ニルフルオリド)を用いた以外は実施例2と同様にして
行った。3‐ジエチルアミノプロピオン酸メチルを電解
フッ素化して得たフルオロカーボン中には対応するペル
フルオロ(3‐ジエチルアミノプロピオニルフルオリ
ド)が64.5wt%含まれていた。
(3‐ジエチルアミノプロピオン酸)のカリウム塩とフ
ッ化カリウムとの混合物5.8gとエチレングリコール
1.78gを仕込み、170℃で5時間半反応させ実施
例1と同様に処理することにより1‐[ペルフルオロ
(N,N‐ジエチルアミノ)]‐1,1,2,2‐テト
ラフルオロエタン2.77g(収率82.2%)が得ら
れた。
スペクトルデータを次に示す。 沸点:78.5〜79.5℃、屈折率(20℃):<
1.28、密度(20℃):1.7463g/cm3
リド)1.25gとジメチルホルムアミド0.93gを
30mlのステンレス製反応管に仕込み、150℃で5
時間反応させた。反応終了後、生成物をまず−160℃
と−40℃の冷却トラップを用い、分別凝縮により分離
したのち、−40℃の冷却トラップに凝縮した化合物に
少量のアスカライトを加えてかきまぜ、混在する微量の
二酸化炭素を除去することにより、無色透明の揮発性
(室温)化合物0.83gが得られた。
の結果、N,N‐ビストリフルオロメチル‐1,2,
2,2‐テトラフルオロエチルアミンと同定された。仕
込んだペルフルオロ(2‐ジメチルアミノプロピオニル
フルオリド)を基準にするとその収率は78.5%であ
った。またこの化合物の沸点は等圧指示器による蒸気圧
測定の結果、27.7℃(外挿値)であった。
以下に示す。 NMRデータ ケミカルシフト
−=3.8
オン酸)カリウム塩とフッ化カリウムとの混合物4.8
gとエチレングリコール2.5gを仕込み、170℃で
5時間半反応させ、実施例1と同様に処理することによ
り1‐(ペルフルオロピロリジノ)‐1,1,2,2‐
テトラフルオロエタン2.54g(収率61.0%)が
得られた。
鳴スペクトルデータを次に示す。 沸点:75.5〜76.5℃、屈折率(20℃):1.
2831 密度(20℃):1.7223g/cm3
オン酸)カリウム塩とフッ化カリウムとの混合物5.2
4gとエチレングリコール2.5gを仕込み、170℃
で5時間半反応させ、実施例1と同様にして処理するこ
とにより1‐(ペルフルオロモルホリノ)‐1,1,
2,2‐テトラフルオロエタン3.05g(収率74.
8%)が得られた。
鳴スペクトルデータを次に示す。 沸点:84.0〜85.0℃、屈折率(20℃):1.
2882 密度(20℃):1.7521g/cm3
−=53.1 実施例7 乾燥し粉末化したペルフルオロ(3‐モルホリノイソ酪
酸)カリウム塩とフッ化カリウムとの混合物5.56g
とエチレングリコール2.2gを仕込み、170℃で5
時間半反応させ、実施例1と同様にして処理することに
より2‐H‐ペルフルオロ(1‐モルホリノプロパン)
2.73g(収率59.7%)が得られた。
鳴スペクトルデータを次に示す。 沸点:77.0〜78.0℃、屈折率(20℃):1.
2918
=48,−=52.0,−=11.2
Claims (1)
- 【請求項1】 一般式 【化1】 (式中のRf1及びRf2はそれぞれ炭素数1〜5のペル
フルオロアルキル基であって、両者は直接に、又は酸素
原子若しくは窒素原子を介して結合し、両者が結合して
いる窒素原子とともに五員環、六員環又は七員環を形成
していてもよく、Rf3は炭素数1〜3のペルフルオロ
アルキレン基である)で表わされるペルフルオロ(ジア
ルキルアミノ基置換カルボン酸)又はその反応性誘導体
を、プロトン系有機溶媒中において少なくとも150℃
で少なくとも4.5時間加熱処理することを特徴とす
る、一般式 【化2】 (式中のRf1、Rf2及びRf3は前記と同じ意味をも
つ)で表わされるモノヒドリル化ペルフルオロ第3級ア
ミンの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3299511A JP2587158B2 (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | モノヒドリル化ペルフルオロ第3級アミンの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3299511A JP2587158B2 (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | モノヒドリル化ペルフルオロ第3級アミンの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH05132451A JPH05132451A (ja) | 1993-05-28 |
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Family
ID=17873536
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3299511A Expired - Lifetime JP2587158B2 (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | モノヒドリル化ペルフルオロ第3級アミンの製造方法 |
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Families Citing this family (4)
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KR100887202B1 (ko) * | 2004-04-27 | 2009-03-06 | 도오꾜오까고오교 가부시끼가이샤 | 액침 노광 프로세스용 레지스트 보호막 형성용 재료, 및 이보호막을 이용한 레지스트 패턴 형성 방법 |
JP4368267B2 (ja) | 2004-07-30 | 2009-11-18 | 東京応化工業株式会社 | レジスト保護膜形成用材料、およびこれを用いたレジストパターン形成方法 |
JP4368266B2 (ja) * | 2004-07-30 | 2009-11-18 | 東京応化工業株式会社 | レジスト保護膜形成用材料、およびこれを用いたレジストパターン形成方法 |
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JPS6222747A (ja) * | 1985-07-23 | 1987-01-30 | Agency Of Ind Science & Technol | ペルフルオロ(n,n−ジメチルビニルアミン)の製造方法 |
JPS6470444A (en) * | 1987-09-10 | 1989-03-15 | Agency Ind Science Techn | Novel perfluoroalkenylamine and production thereof |
-
1991
- 1991-10-21 JP JP3299511A patent/JP2587158B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Chemistry letters,p.1887−1890(1988) |
Chemistry letters,p.905−908(1989) |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05132451A (ja) | 1993-05-28 |
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