JP2763860B2 - ハロゲン化2,2−ビス(パーハロアルキル)−1,3−ジオキソランの製造方法 - Google Patents

ハロゲン化2,2−ビス(パーハロアルキル)−1,3−ジオキソランの製造方法

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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
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    • C07D317/08Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3
    • C07D317/10Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3 not condensed with other rings
    • C07D317/32Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3 not condensed with other rings with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D317/42Halogen atoms or nitro radicals

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はハロゲン化2,2−ビス
(パーハロアルキル)−1,3−ジオキソランの接触製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】2,2−ビス(パーハロアルキル)−
1,3−ジオキソランは既知の化合物であり、ある数の
既知の方法に従いハロゲン化して、4,5または4およ
び5位置における種々のハロ−異性体を生成することが
できる。例えば、米国特許第2,925,425号は
2,2−ビス(トリフルオロメチル)−1,3−ジオキ
ソランのバッチ式光化学的塩素化を記載している。この
反応は50℃において2.5時間実施された。粗生成物
から分画すると、2,2−ビス(トリフルオロメチル)
−4,4,5,5−テトラクロロ−1,3−ジオキソラ
ンが68%の収率で得られていた。実施例9参照。
【0003】米国特許第4,535,175号は、2,
2−ビス(トリフルオロメチル)−1,3−ジオキソラ
ンをバッチ式に光化学的に塩素化して、ジ−、トリ−お
よびテトラ−クロロ誘導体の混合物を生成することを開
示している。この反応はむしろゆっくり進行する。この
特許の実施例1は、2,2−ビス(トリフルオロメチ
ル)−4,4,5,5−テトラクロロ−1,3−ジオキ
ソラン、HFおよび塩化アンチモンを70℃において5
時間反応させることによって、2,2−ビス(トリフル
オロメチル)−4,4,5−トリクロロ−5−フルオロ
−1,3−ジオキソランを生成することを詳細に説明し
ている。
【0004】ドイツ特許出願公開(DE−A)第3,8
42,986号は、パーフッ素化4,5−ジクロロ−
1,3−ジオキソランを水素化リチウムアルミニウムお
よび三塩化チタンの存在下に脱塩素化することによって
ジオキソールを調製する方法を記載している。
【0005】欧州特許出願公開(EP−A)第317,
981号は、1,1,2−トリフルオロ−1,2,2−
トリフルオロエタンを1,1,1−トリクロロ−2,
2,2−トリフルオロエタンを異性化し、次いで後者を
HFでAl、Cr、Mg、Ca、Sr、Ba、Fe、N
i、Co、Sb、NbまたはMnから選択される少なく
とも1つの元素を含有するハライドまたは酸化物の存在
下にフッ素化することによって、1,1−ジクロロ−
1,2,2,2−テトラフルオロエタンを調製する方法
を開示している。
【0006】R.D.バグナル(Bagnall)ら、
ジャーナル・オブ・フルオリン・ケミストリー(J.F
luorine Chem.)、9、359−375
(1977)は、種々のフッ素化1,3−ジオキソラン
誘導体例えば、2,2−ビス(トリフルオロメチル)−
1,3−ジオキソランの調製を開示しており、ここで
F、Clまたはそれらの組み合わせは4−および5−位
置を占有する。ジ−、トリ−およびテトラクロロ誘導体
はSbF3Cl2またはSbF3−SbCl5の混合物でフ
ッ素化する。
【0007】米国特許第3,794,791号は、2,
2−ビス(トリフルオロメチル)−1,3−ジオキソラ
ンを−15℃においてバッチ式に光塩素化することを開
示している。実施例1は2,2−ビス(トリフルオロメ
チル)−1,3−ジオキソランの合成を記載している。
この特許の実施例2は、2,2−ビス(トリフルオロメ
チル)−4,5−ジクロロ−1,3−ジオキソランの合
成を記載している。
【0008】英国特許第1,361,346号は、2,
2−ビス(トリフルオロメチル)−4,4,5,5,−
テトラクロロ−1,3−ジオキソランをSb3/SbC
5で120℃においてフッ素化することによって、
2,2−ビス(トリフルオロメチル)−4,5−ジクロ
ロ−4,5−ジフルオロ−1,3−ジオキソランを調製
することを開示している。
【0009】
【発明の構成】本発明は、式
【0010】
【化7】
【0011】式中、XはClであり、各Yは独立にCl
またはFであり、少なくとも1つのYはFであり、そし
て各Rfは独立にパーハロアルキルであり、ここでアル
ファ炭素原子は少なくとも1つのフッ素原子により置換
されている、のフッ素化2,2−ビス(パーハロアルキ
ル)−1,3−ジオキソランを調製する方法を提供す
る。
【0012】この方法は2,2−ビス(パーハロアルキ
ル)−4,4,5,5−テトラクロロ−1,3−ジオキ
ソランをフッ素源でフッ素化条件下に触媒の存在下でフ
ッ素化して、フッ素−塩素の交換を実施する工程を含ん
でなり、触媒はCr23または炭素上に支持された金属
の1または2以上であり、ここで金属はCr、Co、L
a、Fe、Ni、Cu、Sn、またはZnから選択され
る。
【0013】好ましくは、Rfはトリフルオロメチルで
ある。塩素化のための2,2−ビス(パーハロアルキ
ル)−1,3−ジオキソラン出発物質は既知の化合物で
あり、これは米国特許第2,925,424号に記載さ
れている塩基性条件下にパーフルオロアセトンをエチレ
ンクロロヒドリンと反応させることによって容易に製造
することができる。
【0014】塩素化は好ましくは蒸気相で実施し、そし
て好ましくは連続的に実施する。しかしながら、この反
応は液相中で溶媒として反応成分を使用して、蒸気相に
ついて記載したのと同一温度において、自発生圧力にお
いて実施することができる。この反応に好ましい温度は
250〜300℃である。塩素対2,2−ビス(パーハ
ロアルキル)−1,3−ジオキソランのモル比は好まし
くは約4:1〜10:1、より好ましくは約4:1〜
5:1である。反応時間は一般に約1〜120秒であ
り、好ましくは約30〜60秒である。反応圧力は約1
〜20気圧、より好ましくは約10〜20気圧である。
好ましい塩素源は塩素ガスである。触媒は金属の任意の
可溶性化合物、例えば、酸化物、オキシハライド、ハラ
イド、擬ハライド、硝酸塩、硫酸塩、または有機塩、例
えば、酢酸塩およびプロピオン酸塩の任意の形態である
ことができる。ハライドは塩化物、フッ化物および臭化
物を包含する。擬ハライド(pseudohalides)はシアン化
物、シアネートおよびチオシアネートを包含する。触媒
の形態は臨界的ではなく、そしてペレット、粉末または
粒状物であることができる。好ましくは、触媒は固定床
で使用する。しかしながら、流動床反応もまた使用する
ことができる。好ましくは、触媒はそれらの塩化物の形
態であり、そして好ましくは炭素上に担持される。塩素
化のために好ましい触媒はCuCl2/Cである。
【0015】触媒MClx/Cを調製する一般手順 所望の量の金属塩化物を水(35〜75ml)中に溶解
し、そして溶液全体を40gの市販の炭素顆粒(Gir
dler411、0.32cmのペレット)の上に注い
だ。生ずる混合物を室温において1時間放置し、次いで
真空炉内に110℃において16〜24時間入れて水を
除去する。次いで、触媒を窒素雰囲気下で400℃に加
熱し、次いでHF中で400℃に加熱した後、フッ素化
触媒として使用した。塩素化反応のために、触媒を窒素
雰囲気下に400℃に加熱し、次いで温度を所望の値に
調節し、そして塩素ガスで処理する。好ましくは、支持
体に基づいて0.1〜30重量%の活性金属を触媒の中
に組み込む。
【0016】触媒の調製 次の触媒をMClx/Cについての一般手順により調製
した: CoCl2/C 35gのCoCl2・6H2O/35mlのH2O FeCl3/C 39.7gのFeCl3・6H2O/35mlのH2O ZnCl2/C 20.44gのZnCl2/75mlのH2O NiCl2/C 34.94gのNiCl22・6H2O/35mlのH2O LaCl3/C 62.43gのLaCl3・7H2I/75mlのH2O CrCl3/C 39.17gのCrCl3・6H2O/60mlのH2O SnCl2/C 38.36gのSnCl2・2H2O/70mlのH2O CuCl2/C 25.06gのCuCl2・2H2O/70mlのH2O Cr23は商業的に入手可能であり、そして前述したよ
うにHFで処理した後、フッ素化触媒として使用した。
【0017】各種アニオンを有する触媒を同様に調製し
た。フッ素化は好ましくは蒸気相で実施し、そして好ま
しくは連続的に実施する。この反応は塩素化について示
したように液相で実施することができる。反応温度は好
ましくは150〜350℃、より好ましくは50〜20
0℃である。好ましいフッ素源はHFである。HF対
2,2−ビス(パーハロアルキル)−4,4,5,5−
テトラクロロ−1,3−ジオキソランのモル比は好まし
くは約2:1〜10:1、より好ましくは約2:1〜
5:1である。好ましい反応時間は約1〜120秒、よ
り好ましくは約30〜60秒である。フッ素のために好
ましい触媒はCr、より好ましくはCr23である。
【0018】フルオロ化合物の製造は、例えば、2,2
−ビス(パーハロアルキル)−4,4,5,5−テトラ
クロロ−1,3−ジオキソラン中間体の単離を伴う2工
程で実施することができるか、あるいは1つの閉鎖容器
において、好ましくは第1反応が実質的に完結した後、
フッ素源を添加して実施することができる。
【0019】本発明の触媒は極めて活性でありかつ選択
的である。フッ素化において、Cr23が触媒である場
合、シス異性体に対するトランス異性体の比は望ましく
は高い。
【0020】本発明の製造方法の生成物は、従来の方
法、例えば、米国特許第4,535,175号、米国特
許第3,865,845号および米国特許第3,97
8,030号に記載されている方法、典型的にはマグネ
シウム存在下の有機溶媒中で対応する4,5−ジロゲン
(フッ素以外のハロゲン)化オキソランを処理する方法
に従い、適当な前駆体を脱ハロゲン化することによっ
て、式
【0021】
【化8】
【0022】のパーハロジオキソールを製造するときの
中間体として有用である。
【0023】好ましくは、トランス−2,2−ビス(パ
ーハロアルキル)−4,5−ジフルオロ−4,5−ジク
ロロ−1,3−ジオキソランを使用してジオキソール
生成する。多段蒸留塔を使用して、シスおよびトランス
異性体を分離することができる。好ましくは、シス異性
体ならびに2,2−ビス(パーハロアルキル)−4,
4,5,5−テトラクロロ−および−4−フルオロ−
4,5,5−トリクロロ−1,3−ジオキソランをフッ
素工程に再循環させる。
【0024】引き続いてジオキソールを使用してホモポ
リマーおよびコポリマーを調製することができ、これら
は有利な性質、例えば、フッ化水素に対する化学的不活
性、光学的透明度およびフィルム形成能力を有する。
【0025】例えば、ジオキソールを標準の重合条件下
にテトラフルオロエチレンと共重合して、電子装置にお
ける誘電材料として使用するために適当な結晶質コポリ
マーを形成することができる。好ましくは、これらの応
用において、ジオキソールは約12モル%以下の量で使
用することができる。
【0026】約12%より多いジオキソールを有するポ
リマーはより一般に非晶質であり、そして種々の有機液
体、例えば、1,1,2−トリクロロ−1,2,2−ト
リフルオロエタンの中に可溶性である。これらのポリマ
ーは化学的に不活性の、汚れ抵抗性および耐候性のコー
イングおよび仕上げ品の製造において有用である。
【0027】さらに、ジオキソールをフッ化ビニリデン
またはテトラフルオロエチレンと反応させて、腐食抵抗
性のシール、ガスケットまたはライニングの製造におい
て有用なプラスチックおよび/またはエラストマーのタ
ーポリマーを生成することができる。
【0028】最後に、ジオキソールをホモ重合して、化
学的に腐食性の材料を取り扱う際に使用する装置におけ
る透明な板ガラスおよび覗きガラスとして使用するため
に適当な非晶質樹脂を製造することができる。
【0029】とくに、非晶質ポリマーは、例えば、米国
特許第4,530,569号および米国特許第4,75
4,009号に従い、光学繊維のクラッド材料の製造に
おいて有用である。
【0030】種々のフルオロポリマーは、種々の温度お
よび雰囲気の条件下にすぐれた性能を有しそして多数の
化学物質に対して抵抗性であるために、この目的に時々
提案されてきている。光学繊維のためにすぐれたクラッ
ド材料は、ポリマーの中に存在する微結晶は光を散乱さ
せるために、完全に非晶質であるべきである。さらに、
それは、ことに高い温度における使用を意図する場合、
高いガラス転移温度、Tg、を有するべきである。なぜ
なら、そのTgより上では、それはその望ましい物理学
的性質のあるものを損失し;そして、とくに、繊維のコ
アへのすぐれた結合を維持することができないであろう
からである。望ましいTgは85℃以上、好ましくは1
20℃以上であろう。
【0031】コポリマーの中のジオキソールの量が増加
するにつれて、Tgはまた増加するが、必ずしも直線の
関数である必要ではない。
【0032】ジオキソールのホモポリマーは非晶質であ
り、そして高いTgを有するように思われる。しかしな
がら、ジオキソールはテトラフルオロエチレンより非常
に高価なモノマーであるので、ジオキソール/テトラフ
ルオロエチレンのコポリマーよりむしろ、ジオキソール
のホモポリマーの使用は経済的な魅力さに劣る。さら
に、コポリマーは製作がより容易である。ジポリマーは
低い屈折率を有し、これは光学繊維のクラッドのために
とくに望ましい特徴である。さらに、これらのコポリマ
ーのフィルムは、結晶質ポリマーのくもったまたは半透
明のフィルムと比較して、クリアーまたは透明である。
この理由で、本発明の非晶質コポリマーはこのような用
途、例えば、化学反応器のガラスに、ことにフッ化水素
を使用または製造する方法に適当である。
【0033】非晶質ターポリマーは、ある種のエチレン
系不飽和モノマーをパーフルオロ−2,2−ジメチル−
1,3−ジオキソールおよびテトラフルオロエチレンと
共重合することによって製造することができる。これら
は選択したオレフィン、ビニル化合物、およびパーフル
オロモノマーを包含する。典型的なオレフィンは、例え
ば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブチレ
ン、トリフルオロプロピレン、およびテトラフルオロエ
チレンである。ビニルモノマーは、例えば、フッ化ビニ
ル、フッ化ビニリデン、およびクロロトリフルオロエチ
レンであることができる。パーフルオロモノマーは異な
る化学的型、例えば、パーフルオロプロピレン、パーフ
ルオロ(1,3−ジオキソール)、パーフルオロ(アル
キルビニルエーテル)、メチル3−[1−[ジフルオロ
(トリフルオロエテニル)オキシ]メチル]−1,2,
2,2−テトラフルオロエトキシ]−2,2,3,3−
テトラフルオロプロパノエート および2−[1−[ジフルオロ[(テトラフルオロエテ
ニル)オキシ]メチル]−1,2,2,2−テトラフル
オロエトキシ]−1,1,2,2−テトラフルオロエタ
ンスルホニルフルオライド であることができる。
【0034】本発明の非晶質ターポリマー中のジオキソ
ールの比率は、好ましくは、テトラフルオロエチレン含
量の少なくとも12モル%であるが、第3モノマーのモ
ル%含量はすべての3種類のモノマーの最も小さくであ
るべきである。これらの限定の外側において、非晶質タ
ーポリマーは得ることができないか、あるいは、製造で
きる場合でも、その最大の引っ張り弾性率および強さを
実現することができない。
【0035】共重合は、遊離基発生剤の存在下に、わず
かに高い温度、例えば、55〜65℃において実施す
る。よく撹拌した圧力装置を使用すべきである。
【0036】テトラフルオロエチレンに加えて、非晶質
コポリマーはジオキソールおよびクロロトリフルオロエ
チレン;フッ化ビニリデン;ヘキサフルオロプロピレ
ン;トリフルオロエチレン;式CF2=CFORfのパー
フルオロ(アルキルビニルエーテル)、ここでRfは1
〜3個の炭素原子を有するノルマルパーフルオロアルキ
ル基である;式CF2=CFOQZのフルオロビニルエ
ーテル、ここでQは0〜5個のエーテル酸素原子を有す
るパーフルオロアルキレン基であり、Qの中のCおよび
O原子の合計は2〜10であり、そしてZは−CN、−
COFおよび−OCH3から成る群より選択される基で
あり、RはC−Cアルキルである;フッ化ビニル;
および(パーフルオロアルキル)アルキレン、RfCH
=CH2、ここでRfはC−Cノルマルパーフルオロ
アルキル基である、から製造することができる。
【0037】コポリマー中のコモノマーの最も好ましい
モル%は、次の通りである: テトラフルオロエチレンについて、35; クロロトリフルオロエチレンについて、30; フッ化ビニリデンについて、20; ヘキサフルオロプロピレン、5; トリフルオロエチレン、30; CF2=CFORf、30; CF2=CFOQZについて、20; フッ化ビニルについて、25;および RfCH=CH2について、10。
【0038】それ以上苦心しないで、当業者は、上の説
明を使用して、本発明を完全に利用することができると
信じられる。したがって、次の好ましい特定の実施態様
は単に例示であり、そして開示の残部においてまったく
非限定的であると解釈すべきである。
【0039】前のテキストおよび下の実施例において、
特記しない限り、すべての温度はセ氏度およびすべての
部および百分率は重量による。表に記載する化合物の量
は面積%で記載する。C.T.は接触時間である。
【0040】以下の実施例において、表における化合物
を識別する数は次の通りである: D456−2,2−ビス(トリフルオロメチル)−1,
3−ジオキソラン D436−2,2−ビス(トリフルオロメチル)−4,
5−ジクロロ−1,3−ジオキソラン D436a−2,2−ビス(トリフルオロメチル)−
4,4−ジクロロ−1,3−ジオキソラン D426−2,2−ビス(トリフルオロメチル)−4,
4,5−トリクロロ−1,3−ジオキソラン D416−2,2−ビス(トリフルオロメチル)−4,
4,5,5−テトラクロロ−1,3−ジオキソラン D417−2,2−ビス(トリフルオロメチル)−4−
フルオロ−4,5,5−トリクロロ−1,3−ジオキソ
ラン D418a−2,2−ビス(トリフルオロメチル)−
4,4−ジフルオロ−5,5−ジクロロ−1,3−ジオ
キソラン D418−2,2−ビス(トリフルオロメチル)−4,
5−ジクロロ−4,5−ジフルオロ−1,3−ジオキソ
ラン D419−2,2−ビス(トリフルオロメチル)−4,
4,5−トリフルオロ−1,3−ジオキソラン。
【0041】D427−2,2−ビス(トリフルオロメ
チル)−4−フルオロ−5,5−ジクロロ−1,3−ジ
オキソランおよび2,2−ビス(トリフルオロメチル)
−4−フルオロ−4,5−ジクロロ−1,3−ジオキソ
ランまたはそれらの組み合わせ。
【0042】
【実施例】塩素化の一般手順 反応器(0.5インチの内径のInconel∨ニッケ
ル合金のパイプ)に表示した量の触媒を供給し、密閉
し、そしてサンド浴の中に入れた。この浴を400℃に
加熱し、そのとき窒素ガスを50ml/分の流速で反応
器に通過させて、すべての微量の水を除去した。塩素ガ
スを25.7cc/分の流速で反応器に通過させ、そし
て温度を所望の値に調節した。窒素ガスの流れを切り、
そしてD456の流れを開始した。塩素およびD456
を調節して、所望のモル比にした。反応器の流出液水性
水酸化カリウムでスクラビングしてCl2、HClおよ
びHFを除去し、そしてHP5890ガスクロマトグラ
フにより5フィートのクリトックス(Krytox)\
パーフルオロポリエーテルのカラムを使用してオンライ
ンで試料を採取した。条件は70℃で3分間であり、次
いで温度を180℃に6℃/分の速度でプログラミング
した。ヘリウムの流れは35cc/分であった。
【0043】フッ素化の一般手順 反応器(0.5インチの内径のInconel∨ニッケ
ル合金のパイプ)に表示した量の触媒を供給し、密閉
し、そしてサンド浴の中に入れた。この浴を400℃に
加熱し、そのとき窒素ガスを50ml/分の流速で反応
器に通過させて、すべての微量の水を除去した。温度を
200℃に下げ、そしてHFおよび窒素ガス(1:4モ
ル比)を反応器に通過させ、そして窒素の流れを時間と
ともに減少して、純粋なHFが反応器を通過するように
した。この時点において、温度を350℃に上げ、そし
てそこに15〜30分間維持する。次いで、温度を所望
の温度に低下させ、そしてD416の流れを開始する。
HFおよびD416の流れを調節して、所望のモル比に
した。
【0044】反応器の流出液水性水酸化カリウムでスク
ラビングしてCl2、HClおよびHFを除去し、そし
てHP5890ガスクロマトグラフにより5フィートの
クリトックス(Krytox)\パーフルオロポリエー
テルのカラムを使用してオンラインで試料を採取した。
条件は70℃で3分間であり、次いで温度を180℃に
6℃/分の速度でプログラミングした。ヘリウムの流れ
は35cc/分であった。
【0045】 実施例1〜16 2,2−ビス(トリフルオロメチル)−1,3−ジオキソラン(D456)の塩 素化 CuCl2/C 19.7g(30cc) 実施例 温度 Cl2/D456 C.T. D436 D426 D416 Unk 1 225 6/1 30 14 40 43 3 2 235 6/1 30 5 29 62 3 3 245 6/1 30 3 21 74 2 4 255 6/1 30 1 9 88 2 5 265 6/1 30 0 5 93 2 6 195 6/1 60 43 33 16 8 7 205 6/1 60 25 44 24 5 8 215 6/1 60 10 44 42 4 9 225 6/1 60 5 34 57 3 10 235 6/1 60 1 18 80 1 11 245 6/1 60 0 7 90 3 12 255 6/1 60 0 2 95 3 13 265 6/1 60 0 0 97 3 14 275 6/1 60 0 0 96 4 15 285 6/1 60 0 0 95 5 16 285 4/1 60 0 1 95 4 D456の生成物への転化は、この表に示すように、1
00%であった。
【0046】 実施例17〜23 2,2−ビス(トリフルオロメチル)−1,3−ジオキソラン(D456)の塩 素化 CuCl2/C 19.7g(30cc) 実施例 温度 Cl2/D456 C.T. D426 D416 D417 Unk 17 265 6/1 60 1 97 0 2 18 265 6/1 60 1 97 0 1 19 265 6/1 60 1 97 0 3 20 265 5/1 75 1 97 1 0 21 265 4/1 75 3 95 0 2 22 265 5/1 60 2 95 0 3 23 275 5/1 60 0 97 0 2 D456の生成物への転化は、この表に示すように、1
00%であった。
【0047】 実施例24〜28 2,2−ビス(トリフルオロメチル)−1,3−ジオキソラン(D456)の塩 素化 LaCl3/C 4.25g(5cc)実施例 温度 Cl2/D456 C.T. D456 D436 D426 D416 D417 Unk 24 200 6/1 10 3 74 12 10 0 1 25 225 6/1 10 4 64 11 18 0 3 26 250 6/1 10 1 43 9 43 1 2 27 275 6/1 10 0 22 6 67 1 4 28 300 6/1 10 0 9 3 72 3 13 実施例29〜32 2,2−ビス(トリフルオロメチル)−1,3−ジオキソラン(D456)の塩 素化 SnCl2/C 4.0g(5cc)実施例 温度 Cl2/D456 C.T. D436 D426 D416 D427 D417 Unk 29 225 6/1 10 36 37 23 1 0 2 30 250 6/1 10 13 29 53 1 1 3 31 275 6/1 10 2 8 74 1 2 8 32 275 5/1 10 2 9 70 0 2 12 D456の生成物への転化は、この表に示すように、1
00%であった。
【0048】 実施例33〜37 2,2−ビス(トリフルオロメチル)−1,3−ジオキソラン(D456)の塩 素化 FeCl3/C 3.4g(5cc)実施例 温度 Cl2/D456 C.T. D456 D436 D426 D416 D427 D417 Unk 33 200 6/1 10 11 36 2 8 4 0 39 34 150 6/1 10 36 51 1 0 3 0 9 35 200 6/1 1 67 21 1 1 2 1 7 36 250 6/1 1 37 25 1 6 3 0 28 37 250 4/1 1 42 19 1 5 2 0 31 実施例38〜41 2,2−ビス(トリフルオロメチル)−1,3−ジオキソラン(D456)の塩 素化 ZnCl3/C 3.8g(5cc)実施例 温度 Cl2/D456 C.T. D456 D436 D426 D417 D417 Unk 38 200 6/1 10 27 62 5 4 0 2 39 225 6/1 10 15 70 10 4 0 1 40 250 6/1 10 7 66 15 11 0 1 41 275 6/1 10 1 28 13 50 2 6 実施例42〜51 2,2−ビス(トリフルオロメチル)−4,4,5,5−テトラクロロ−1,3 −ジオキソランのフッ素化 Cr23 28.9g(30cc)−12+20メッシュ実施例 温度 HF/D416/HCl C.T. D419 tD418 cD418 D418a D417 D416 Unk 42 175 2/1/0 60 2 74 18 0 4 0 1 43 200 2/1/0 60 37 10 3 36 10 1 0 44 165 2/1/0 60 19 37 9 13 20 1 1 45 175 2/1/0 60 15 62 16 2 5 0 0 46 175 3/1/0 45 3 77 19 0 0 0 1 47 175 3/1/4 45 13 66 18 1 2 0 0 48 175 4/1/4 40 4 75 20 0 2 0 0 49 175 5/1/4 35 3 75 20 0 1 0 1 50 175 5/1/4 40 3 75 20 0 1 0 1 51 175 5/1/4 40 4 74 20 0 1 0 1 t=トランス c=シス 実施例52〜54 2,2−ビス(トリフルオロメチル)−4,4,5,5−テトラクロロ−1,3 −ジオキソランのフッ素化 CoCl2/C 12.3g(30cc) 実施例 温度 HF/D416 C.T. tD418 cD418 D417 Unk 52 200 10/1/0 30 44 35 8 7 53 200 5/1/0 60 39 33 16 6 54 165 10/1/0 30 47 37 8 3 実施例55〜59 2,2−ビス(トリフルオロメチル)−4,4,5,5−テトラクロロ−1,3 −ジオキソランのフッ素化 Cr23 14.4g(15cc)−12+20メッシュ 実施例 温度 HF/D416 C.T. D419 tD418 cD418 D417 Unk 55 200 3/1/0 30 1 72 22 0 5 56 200 3/1/0 30 0 71 26 0 3 57 210 3/1/0 30 1 73 24 0 2 58 220 3/1/0 30 1 72 24 0 3 59 230 3/1/0 30 1 73 23 1 2 実施例60〜68 2,2−ビス(トリフルオロメチル)−4,4,5,5−テトラクロロ−1,3 −ジオキソランのフッ素化 LaCl3/C 4.25g(5cc) 実施例 温度 HF/D416 C.T. D419 tD418 cD418 D417 Unk 60 225 2/1/0 10 2 4 85 3 6 61 250 2/1/0 10 14 13 67 0 5 62 275 2/1/0 10 26 27 0 0 4 63 300 2/1/0 10 34 33 26 0 7 64 300 2/1/0 20 43 35 11 0 10 65 300 2/1/0 20 44 36 9 0 11 66 250 2/1/0 40 41 38 14 0 7 67 250 2/1/0 40 38 35 20 0 7 68 300 2/1/0 40 46 31 4 0 11 実施例69〜72 2,2−ビス(トリフルオロメチル)−4,4,5,5−テトラクロロ−1,3 −ジオキソランのフッ素化 FeCl3/C 3.4g(5cc) 実施例 温度 HF/D416 C.T. tD418 cD418 D417 D416 Unk 69 200 2/1/0 5 0 0 24 71 5 70 225 2/1/0 5 0 0 42 54 8 71 275 2/1/0 10 7 8 76 1 8 72 275 3/1/0 10 9 10 70 0 11 実施例73〜79 2,2−ビス(トリフルオロメチル)−4,4,5,5−テトラクロロ−1,3 −ジオキソランのフッ素化 NiCl2/C 1.66g(3cc) 1/8インチのペレット 実施例 温度 HF/D416 C.T. tD418 cD418 D417 D416 Unk 73 200 2/1/0 5 0 0 5 91 4 74 220 2/1/0 5 0 0 7 88 5 75 240 2/1/0 5 0 0 13 80 7 76 260 2/1/0 5 0 0 31 61 6 77 280 2/1/0 5 1 2 45 39 10 78 280 4/1/0 5 5 4 66 10 13 79 325 4/1/0 5 8 7 34 2 48 実施例80〜83 2,2−ビス(トリフルオロメチル)−4,4,5,5−テトラクロロ−1,3 −ジオキソランのフッ素化 CuCl2/C 19.7g(30cc) 実施例 温度 HF/D416 C.T. tD418 cD418 D417 D416 Unk 80 200 3/1/0 30 2 2 66 13 16 81 200 3/1/0 30 6 5 73 3 13 82 250 3/1/0 30 4 4 85 0 5 83 250 3/1/0 30 4 4 85 0 6 実施例84〜85 2,2−ビス(トリフルオロメチル)−4,4,5,5−テトラクロロ−1,3 −ジオキソランのフッ素化 SnCl2/C 4.0g(5cc) 実施例 温度 HF/D416 C.T. tD418 cD418 D417 D416 Unk 84 275 2/1/0 10 9 10 74 2 5 85 275 2/1/0 20 19 17 60 0 4 実施例86〜87 2,2−ビス(トリフルオロメチル)−4,4,5,5−テトラクロロ−1,3 −ジオキソランのフッ素化 ZnCl2/C 3.8g(5cc) 実施例 温度 HF/D416 C.T. tD418 cD418 D417 D416 Unk 86 300 2/1/0 10 6 7 73 10 4 87 250 2/1/0 10 1 2 53 44 1 実施例88シス−D418のトランス−D418への転位を記載す
る実施例 150gのD−418(65.5%のトランス異性
体)、6.0gの五塩化アンチモンおよび20gの無水
フッ化水素の混合物を100℃に1時間加熱し、そして
135℃に5時間加熱した。反応混合物を氷/氷水に添
加し、そして下層を400mlの氷水で洗浄して13
9.3gの生成物を得た。分析により、この生成物は
1.3gのD−419および138.0gのD−418
(79.8%のトランス異性体)を含有することが示さ
れた。こうして、トランスD−418の量は98.3g
から110.1gに上昇したが、シス異性体の量は5
1.7gから27.9gに減少した。
【0049】40.5gのD−418(53.5%のト
ランス異性体)、4.0gの五塩化アンチモンおよび2
0gの無水フッ化水素の混合物を100℃に1時間加熱
し、そして135℃に4時間加熱した。反応混合物を氷
/氷水に添加し、そして下層を分離すると、26.7g
のトランスD−418および8.5gのシスD−418
(78.4%のトランス異性体)を含有する35.4g
の生成物が得られた。こうして、トランスD−418の
量は21.7gから26.7gに上昇したが、シス異性
体の量は18.8gから8.5gに減少した。
【0050】実施例89シス/トランスビス−2,2−トリフルオロメチル−
4,5−ジクロロ−4,5−ジフルオロ−1,3−ジオ
キソラン(D418)からパーフルオロ−2,2−ビス
(トリフルオロメチル)−1,3−ジオキソール(PD
D)の収率の変動 24.9gのマグネシウム削りくずお
よび395mlのテトラヒドロフランの混合物を60℃
に加熱した。2.75mlの1,2−ジクロロメタンの
添加後、ほぼ4.5gのビス−2,2−トリフルオロメ
チル−4,5−ジクロロ−4,5−ジフルオロ−1,3
−ジオキソラン(D418)を添加した。反応混合物を
35〜40℃に冷却し、そして合計133gのシス/ト
ランスD418を添加した。15分間撹拌した後、この
混合物をポット温度が70℃に到達するまで蒸留した。
45℃まで沸騰する蒸留物を100mlの氷水で洗浄し
た。下層のガスクロマトグラフィーの分析により、それ
は99%より多いPDDであることが示された。
【0051】出発D418中の 前の実施例は、本発明の一般にまたは具体的に記載した
反応成分および/または操作条件を前の実施例において
使用したものと置換することによって、同様に首尾よく
反復することができる。
【0052】上の記載から、当業者は本発明の必須の特
性を容易に確認することができそして、本発明の精神お
よび範囲を逸脱しないで、本発明を種々に変化および変
更して、種々の用途および条件に本発明を適合させるこ
とができる。
【0053】以上を概括して本発明及び関連事項を列記
すれば、次のとおりである。
【0054】1.フッ素化条件下に、2,2−ビス(パ
ーハロアルキル)−4,4,5,5−テトラクロロ−
1,3−ジオキソランおよびフッ素源を、Cr、La、
Ni、Sn、Zn、Fe、CoまたはCuの少なくとも
1つである触媒の存在下に反応させることからなる、式
【0055】
【化9】
【0056】式中、XはClであり、各Yは独立にCl
またはFであり、少なくとも1つのYはFであり、そし
て各Rfは独立にパーハロアルキルであり、ここでアル
ファ炭素原子は少なくとも1つのフッ素原子により置換
されている、のハロゲン化2,2−ビス(パーハロアル
キル)−1,3−ジオキソランの製造方法。
【0057】2.(a)2,2−ビス(パーハロアルキ
ル)−1,3−ジオキソランを塩素化して、そして
(b)(a)の生成物化合物をフッ素化して、式
【0058】
【化10】
【0059】式中、XはClであり、各Yは独立にCl
またはFであり、少なくとも1つのYはFであり、そし
て各Rfは独立にパーハロアルキルであり、ここでアル
ファ炭素原子は少なくとも1つのフッ素原子により置換
されている、の化合物を生成せしめる、ことからなるハ
ロゲン化2,2−ビス(パーハロアルキル)−1,3−
ジオキソランの製造方法において、(b)のフッ素化を
Cr、La、Ni、Sn、Zn、Fe、CoまたはCu
の少なくとも1つである触媒の存在下に実施することか
らなる改良方法。
【0060】3.触媒が支持された金属塩化物の形態で
ある上記第1項記載の方法。
【0061】4.触媒がCr23である上記第1項記載
の方法。
【0062】5.RfがCF3である上記第1項記載の方
法。
【0063】6.対応する2,2−ビス(パーハロアル
キル)−1,3−ジオキソランを塩素化し、生成物をフ
ッ素化し、そして引き続いて脱ハロゲン化して1,3−
ジオキソールを生成せしめることからなる、式
【0064】
【化11】
【0065】式中、各Rfは独立にパーハロアルキルで
あり、ここでアルファ炭素原子は少なくとも1つのフッ
素原子により置換されている、の2,2−ビス(パーハ
ロアルキル)−1,3−ジオキソールの製造する方法に
おいて、塩素化をLa、Ni、Sn、Zn、Fe、Co
またはCuの少なくとも1つである触媒の存在下に実施
することからなる改良方法。
【0066】7.改良がさらにフッ素化をCr、La、
Ni、Sn、Zn、Fe、CoまたはCuの少なくとも
1つである触媒の存在下に実施することからなる上記第
6項記載の方法。
【0067】8.改良がさらに、脱ハロゲン化の前に、
トランス−2,2−ビス(パーハロアルキル)−4,5
−ジフルオロ−4,5−ジクロロ−1,3−ジオキソラ
ンを分離し、そして実質的に前記異性体のみを脱ハロゲ
ン化することからなる上記第6項記載の方法。
【0068】9.改良がさらに、脱ハロゲン化の前に、
トランス−2,2−ビス(パーハロアルキル)−4,5
−ジフルオロ−4,5−ジクロロ−1,3−ジオキソラ
ンを分離し、そして実質的に前記異性体のみを脱ハロゲ
ン化することからなる上記第7項記載の方法。
【0069】10.トランス異性体と他の異性体との混
合物から分離した対応するトランス−2,2−ビス(パ
ーハロアルキル)−4,5−ジフルオロ−4,5−ジク
ロロ−1,3−ジオキソランを脱ハロゲン化することか
らなる、式
【0070】
【化12】
【0071】式中、各Rfは独立にパーハロアルキルで
あり、ここでアルファ炭素原子は少なくとも1つのフッ
素原子により置換されている、の2,2−ビス(パーハ
ロアルキル)−1,3−ジオキソールの製造方法。
【0072】11.対応する2,2−ビス(パーハロア
ルキル)−1,3−ジオキソランを塩素化し、生成物を
フッ素化し、そして引き続いて脱ハロゲン化して1,3
−ジオキソールを生成せしめることからなる、式
【0073】
【化13】
【0074】式中、各Rfは独立にパーハロアルキルで
あり、ここでアルファ炭素原子は少なくとも1つのフッ
素原子により置換されている、の2,2−ビス(パーハ
ロアルキル)−1,3−ジオキソールの製造する方法に
おいて、フッ素化をCr、La、Ni、Sn、Zn、F
e、CoまたはCuの少なくとも1つである触媒の存在
下に実施するからなる改良方法。
【0075】12.式
【0076】
【化14】
【0077】式中、各Rfは独立にパーハロアルキルで
あり、ここでアルファ炭素原子は少なくとも1つのフッ
素原子により置換されている、の2,2−ビス(パーハ
ロアルキル)−1,3−ジオキソールからなるモノマー
から生成せしめたポリマーの製造する方法において、前
記ジオキソールを、シスおよびトランス異性体の混合物
から分離した対応するトランス−2,2−ビス(パーハ
ロアルキル)−4,5−ジフルオロ−4,5−ジクロロ
−1,3−ジオキソランを脱ハロゲン化することによつ
て製造することからなる改良方法。
【0078】13.ポリマーがジオキソールのホモ重
合、ジオキソールとテトラフルオロエチレンとの共重合
またはジオキソールとフッ化ビニリデンとの共重合によ
り製造する、上記第12項記載の方法。
【0079】14.式
【0080】
【化15】
【0081】式中、各Rfは独立にパーハロアルキルで
あり、ここでアルファ炭素原子は少なくとも1つのフッ
素原子により置換されている、の2,2−ビス(パーハ
ロアルキル)−1,3−ジオキソールからなるモノマー
から形成したポリマーの製造方法において、前記ジオキ
ソールを、シス異性体からトランス異性体への転位によ
りシスおよびトランス異性体の混合物中のトランス異性
体の量を増大せしめることによって製造した対応するト
ランス−2,2−ビス(パーハロアルキル)−4,5−
ジフルオロ−4,5−ジクロロ−1,3−ジオキソラン
を脱ハロゲン化することによつて製造することからなる
改良方法。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−265086(JP,A) 特開 昭58−69877(JP,A) 特開 昭47−20163(JP,A) 米国特許3978030(US,A) 米国特許3865845(US,A) 米国特許4535175(US,A) 米国特許4393227(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C07D 317/42 CA(STN)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トランス異性体と他の異性体との混合物
    から分離した対応するトランス−2,2−ビス(パーハ
    ロアルキル)−4,5−ジフルオロ−4,5−ジクロロ
    −1,3−ジオキソランを脱ハロゲン化する工程を含ん
    でなる、式 【化3】 式中、各Rは独立にパーハロアルキルであり、ここで
    アルファ炭素原子は少なくとも1つのフッ素原子により
    置換されている、 の2,2−ビス(パーハロアルキル)−1,3−ジオキ
    ソールの製造方法。
  2. 【請求項2】 式 【化5】 式中、各Rは独立にパーハロアルキルであり、ここで
    アルファ炭素原子は少なくとも1つのフッ素原子により
    置換されている、 の2,2−ビス(パーハロアルキル)−1,3−ジオキ
    ソールを含んでなるモノマーから生成せしめたポリマー
    を製造する方法において、前記ジオキソールを、シスお
    よびトランス異性体の混合物から分離した対応するトラ
    ンス−2,2−ビス(パーハロアルキル)−4,5−ジ
    フルオロ−4,5−ジクロロ−1,3−ジオキソランを
    脱ハロゲン化することによつて製造することを特徴とす
    る改良方法。
  3. 【請求項3】 式 【化6】 式中、各Rは独立にパーハロアルキルであり、ここで
    アルファ炭素原子は少なくとも1つのフッ素原子により
    置換されている、 の2,2−ビス(パーハロアルキル)−1,3−ジオキ
    ソールを含んでなるモノマーから形成したポリマーの製
    造方法において、前記ジオキソールを、シス異性体から
    トランス異性体への転位によりシスおよびトランス異性
    体の混合物中のトランス異性体の量を増大せしめること
    によって製造した対応するトランス−2,2−ビス(パ
    ーハロアルキル)−4,5−ジフルオロ−4,5−ジク
    ロロ−1,3−ジオキソランを脱ハロゲン化することに
    よって製造することを特徴とする改良方法。
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