JP2598209B2 - 水素を有する含フッ素アミン化合物の製造方法 - Google Patents
水素を有する含フッ素アミン化合物の製造方法Info
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Description
等に有用な、水素を分子内に有する含フッ素アミン化合
物の製造方法に関するものである。
ルオロカーボンは、その安定な性質のために、成層圏に
まで達してオゾン層を破壊することが明らかとなり、地
球環境保護のために全廃することが国際的に決められて
いる。さらに、クロロフルオロカーボンの代替物として
開発されているヒドロクロロフルオロカーボンについて
も、オゾン層破壊能力が存在するため、その使用が制限
される動きがある。また、開発中のヒドロフルオロカー
ボンはオゾン層の破壊はないが、地球温暖化への影響が
懸念されている。
温暖化への影響が少ない代替品の開発が要望されてお
り、炭素、フッ素、水素および窒素のみから成る化合物
が、塩素を含まないので、オゾン層の破壊能力がなく、
地球温暖化への影響が少ないと予想され期待されてい
る。本発明は、このような水素を有する含フッ素アミン
化合物の効率的な製造方法に関するものである。
成る化合物の製造方法は、例えばトリメチルアミン、
N,N−ジメチルエチルアミン等のアルキルアミンを電
解フッ素化してパーフルオロトリアルキルアミンを製造
する際に、副生物としてわずかに単離されたということ
が知られている程度である(Journal of Flourine Chem
istry,17(1981)p65−74 )(ジャーナル
オブ フルオリン ケミストリ)。
素を有する含フッ素アミン化合物、特に少量の水素を分
子内に有する含フッ素アミン化合物を、効率よく高収率
で経済的に製造する方法につき鋭意研究を重ねた結果、
本発明を完成した。
される第三アミン(以下、単に第三アミンと称する)を
フッ素化し、これにより得られる塩素を有する含フッ素
アミン化合物を脱塩素水素化することを特徴とする水素
を有する含フッ素アミン化合物の製造方法である。 R1 R2 R3 N ────(1) (ただし、R1 、R2 、R3 は式(2)で示される塩素
を有するアルキル基であり、R1 、R2 、R3 はそれぞ
れ同じでも異なっていてもよい。) Cn Clm H2n+1-m ────(2) (ただし、n=1,2または3であり、またm=0,
1,2または3であり、かつ式(1)のR1 、R2 、R
3 におけるmの総計値は1以上である。) R5 R6 R7 N ────(3) (ただし、R5 、R6 、R7 は式(4)で示される水素
を有するフルオロアルキル基であり、R5 、R6 、R7
はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。) Cn Hm F2n+1-m ────(4) (ただし、nまたはmは式(2)と同じである。)
体的には下記の化合物が挙げられる。 (CH3 )2 NCH2 Cl、(CH3 )2 NCHC
l2 、(CH3 )2 NCCl3 、(CH3 )2 NCH2
CH2 Cl、(CH3 )2 NCHClCH3 、(C
H3 )2 NCH2 CHCl2 、(CH3 )2 NCCl2
CH3 、(CH3 )2 NCH2 CH2 CH2 Cl、(C
H3 )2 NCH2 CHClCH3 、(CH3 )2 NCH
ClCH2 CH3 、(CH3 )2 NCH2 CH2 CHC
l2 (CH3 )2 NCH2 CCl2 CH3 、(CH3 )
2 NCCl2 CH2 CH3 、CH3 (C2 H5 )NCH
2 Cl、CH3 (C2 H5 )NCHCl2 、CH3 (C
2 H5 )NCH2 CH2 Cl、CH3 (C2 H5 )NC
HClCH3 、CH3 (C2 H5 )NCH2 CHC
l2 、CH3 (C2 H5 )NCCl2 CH3 、CH
3 (C3 H7 )NCH2 Cl、CH3 (C3 H7 )NC
H2 CHCl2 、(C2 H5 )2 NCH2 CH2 Cl、
(C2 H5 )2 NCHClCH3 、CH3 N(CH2 C
l)2 、CH3 N(CH2 Cl)CHCl2 、CH3 N
(CHCl2 )2 、C2 H5 N(CH2 Cl)2 、C3
H7 N(CH2 Cl)2 、(CH2 Cl)3 N等。
塩素を有する含フッ素アミン化合物を得る第一工程と、
次いで、第一工程で得られた塩素を有する含フッ素アミ
ン化合物を脱塩素水素化して、水素を有する含フッ素ア
ミン化合物を得る第二工程からなる。
第三アミンをフッ素化して得られる塩素を有する含フッ
素アミン化合物とは、第三アミンの総ての水素原子がフ
ッ素原子と置換したものである。第三アミンのフッ素化
方法としては、直接フッ素化法、コバルトフッ素化法、
電解フッ素化法等が挙げられるが、特にフッ素化率が高
いという点で電解フッ素化法が好ましい。
体的な一例を示すと、軟鋼製の電解槽中で、第三アミン
を無水フッ化水素のようなフッ素化剤に溶解し、ニッケ
ル板を電極として電解を行う。電解電圧、陽極電流密
度、電解温度等の反応条件については特に限定されるも
のではないが、電解電圧4V〜8V、陽極電流密度0.
1A/dm2 〜5A/dm2 、電解温度−5℃〜20℃
が好ましい。
給割合は、例えば、電解フッ素化法により、フッ素化剤
として無水フッ化水素を用いて、回分式でフッ素化を行
った場合を例にとると、第三アミンと無水フッ化水素の
合計量に対して、第三アミンが5〜20wt%が好まし
い。また、直接フッ素化法、コバルトフッ素化法の場
合、第三アミンに対するフッ素化剤は、それぞれ1〜2
倍モル、50〜100倍モルとするのが好ましい。その
他のフッ素化の反応条件等は公知の方法に従えばよい。
成物である、塩素を有する含フッ素アミン化合物の他
に、CF4 、NF3 等の低沸点化合物等の副生物が存在
する。これらの不純物は、沸点差を利用した簡易蒸留法
等により簡単に分離除去することが出来るので、これら
を完全に分離することなく、第一工程の反応液を第二工
程に供給することが可能であり、この方法は精製手段を
簡略化出来る点で有利である。
られた塩素を有する含フッ素アミン化合物を脱塩素水素
化し、目的物である、水素を有する含フッ素アミン化合
物を得る。
は、第一工程で得られた塩素を有する含フッ素アミン化
合物の総ての塩素原子が水素原子と置換されたもので、
前掲の式(3)で示される化合物であり、その具体例は
下記の通りである。 (CF3 )2 NCF2 H、(CF3 )2 NCFH2 、
(CF3 )2 NCH3 、(CF3 )2 NCF2 CF
2 H、(CF3 )2 NCFHCF3 、(CF3 )2 NC
F2 CFH2 、(CF3 )2 NCH2 CF3 、(C
F3 )2 NCF2 CF2 CF2 H、(CF3 )2 NCF
2 CFHCF3 、(CF3 )2 NCFHCF2 CF3、
(CF3 )2 NCF2 CF2 CFH2 、(CF3 )2 N
CF2 CH2 CF3 、(CF3 )2 NCH2 CF2 CF
3 、CF3 (C2 F5 )NCF2 H、CF3 (C
2 F5 )NCFH2 、CF3 (C2 F5 )NCF2 CF
2 H、CF3 (C2 F5 )NCFHCF3 、CF3 (C
2 F5 )NCF2 CFH2 、CF3 (C2 F5)NCH
2 CF3 、CF3 (C3 F7 )NCF2 H、CF3 (C
3 F7 )NCF2 CFH2 、(C2 F5 )2 NCF2 C
F2 H、(C2 F5 )2 NCFHCF3、CF3 N(C
F2 H)2 、CF3 N(CF2 H)CFH2 、CF3 N
(CFH2 )2 、C2 F5 N(CF2 H)2 、C3 F7
N(CF2 H)2 、(CF2 H)3 N等。
素水素化する方法としては、例えば公知の還元方法によ
り塩素原子を水素原子に置換すればよい。還元方法とし
ては、Na、Li等の金属、(n−C4 H9 )3 Sn
H、(n−C4 H9 )2 SnH2 、Ph2 SnH2 など
の金属水素化合物、LiAlH4 、NaBH4 等の金属
水素錯化合物、(CH3 )2 NHBH3 等のジボラン誘
導体を用いたり、あるいは電解還元および接触水素添加
等種々の方法が挙げられ、特に限定されるわけではない
が、接触水素添加が好適である。塩素を有する含フッ素
アミン化合物と還元剤との反応条件等は公知の方法に従
えばよい。目的物である水素を有する含フッ素アミン化
合物は、上記脱塩素水素化反応液を簡易蒸留することに
より、容易に分離取得することが出来る。
明する。実施例1 〔第一工程(電解フッ素化)〕極板面積1.7dm2 /
枚のニッケル板を陰極、陽極とし、陰極11枚、陽極1
0枚を交互に配列した内容積約800mlの軟鋼製電解
槽に、無水フッ化水素600mlを仕込み、水、硫酸等
の微量の不純物を予備電解により除去した。次いで、電
解槽に(CH3 )2 NCH2 CH2 Clを47.3g
(0.44mol)溶解し、ヘリウムガスを連続的に供
給しながら、電解温度7℃〜8℃、電解電圧6V〜8
V、陽極平均電流密度2A/dm2 で9.5時間反応を
行った。通電量は323Ahrであった。得られるガス
状反応生成物を、同伴するHFをフッ化ナトリウムおよ
び/または水により除去した後、冷やしたトラップに捕
集した。得られた生成物の収量は133.2gであり、
これをガスクロマトグラフィー分析した結果、中間目的
物である(CF3 )2 NCF2 CF2 Clの選択率は1
2%であった。 〔第二工程(脱塩素水素化)〕75mlシリンダー(S
US製)に、前記第一工程の生成液を簡易蒸留して得た
(CF3 )2 NCF2 CF2 Clを5.40g(0.0
2mol )、(n−C4H9 )3 SnHを5.84g
(0.02mol )、及びアゾビスイソブチロニトリルを
0.20g仕込み、80℃の温浴中に21時間保った。
反応進行に伴い、発生する窒素によりシリンダー内の内
圧が上昇し、シリンダー内で反応が起こっていることが
確認出来た。反応終了後、シリンダーに捕集トラップを
設置し、生成ガスを5.08g捕集した。ガスクロマト
グラフィー分析の結果、目的物である(CF3 )2 NC
F2CF2 Hの、第二工程における選択率は97%であ
った。
2 Cl(実施例2)、(CH3 )2 NCH2 CHClC
H3 (実施例3)、および(CH3 )2 NCH2 Cl
(実施例4)とした以外は、実施例1と同様にして、第
一工程および第二工程の反応を行った。第一工程および
第二工程における各生成物の種類および選択率を表1に
示す。
用な、水素を分子内に有する含フッ素アミン化合物の製
造方法に関するものであり、特定の第三アミンをフッ素
化し、次いで脱塩素水素化することにより、効率的、高
収率かつ経済的に水素を分子内に有する含フッ素アミン
化合物を得ることができる。
Claims (1)
- 【請求項1】 式(1)で示される第三アミンをフッ素
化し、次いでこれにより得られる塩素を有する含フッ素
アミン化合物を脱塩素水素化することを特徴とする式
(3)で示される水素を有する含フッ素アミン化合物の
製造方法。 R1 R2 R3 N ────(1) (ただし、R1 、R2 、R3 は式(2)で示される塩素
を有するアルキル基であり、R1 、R2 、R3 はそれぞ
れ同じでも異なっていてもよい。) Cn Clm H2n+1-m ────(2) (ただし、n=1,2または3であり、またm=0,
1,2または3であり、かつ式(1)のR1 、R2 、R
3 におけるmの総計値は1以上である。) R5 R6 R7 N ────(3) (ただし、R5 、R6 、R7 は式(4)で示される水素
を有するフルオロアルキル基であり、R5 、R6 、R7
はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。) Cn Hm F2n+1-m ────(4) (ただし、nまたはmは式(2)と同じである。)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25074592A JP2598209B2 (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | 水素を有する含フッ素アミン化合物の製造方法 |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0672971A JPH0672971A (ja) | 1994-03-15 |
JP2598209B2 true JP2598209B2 (ja) | 1997-04-09 |
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JP25074592A Expired - Lifetime JP2598209B2 (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | 水素を有する含フッ素アミン化合物の製造方法 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6907681B2 (en) | 2002-07-11 | 2005-06-21 | Ykk Corporation | Resin safety shoe toe cap |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2728198B2 (ja) * | 1995-03-16 | 1998-03-18 | 工業技術院長 | フッ素系溶剤 |
-
1992
- 1992-08-26 JP JP25074592A patent/JP2598209B2/ja not_active Expired - Lifetime
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US6907681B2 (en) | 2002-07-11 | 2005-06-21 | Ykk Corporation | Resin safety shoe toe cap |
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JPH0672971A (ja) | 1994-03-15 |
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