JP2804077B2 - 官能性フルオロポリエーテル - Google Patents
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Description
ダムに分布した配列より成り、さらに官能末端基Yを有
し、他の末端基はフッ素以外のハロゲン原子1または2
個を含有する、官能性にしたフルオロポリエーテルに関
し、そのようなフルオロポリエーテルは、次の一般式
(I)、(II)および(III)に包含される。
たはIであり、R′はRと同じかあるいは異なるもので
あって、同様にF、Cl、Br、またはIであり、 Tは炭素原子1ないし3個と、ClまたはBrまたはIの
原子1または2個とを含有するペルハロアルキルであっ
て、特にTは (AlogはClまたはBrまたはI)であることができ、nは
1ないし15で、m/nは0.01ないし0.5であり、 Yは−CNまたは−CH2Zまたは−COR基、あるいは であることができ、ここにEはNH、あるいはOまたはS
の原子であることができ、さらに (A) Y=−CH2Zの場合は、Zは基OR″であることが
でき、ここにR″は水素原子、または次の基であること
ができ、即ち、 〔R1=炭素原子1ないし30個を含むアルキルで、任意に
−C−O−C−の型のエーテル結合を含むアルキル、 あるいはR1は基−(CH2−CH2O)nH(nは1ないし15の
範囲の数)、 であって、さらにナフチル基、ベンジル基あるいはモノ
またはポリ置換のアルキルあるいは次の型 のアルコキシベンジル基であり、 (R2=炭素原子1ないし4個を含むアルキル)〕、ある
いはZは窒素を含有する基−NR3R4であることができ、
ここに、互いに同じまたは異なるものであるR3とR4と
は、水素原子であることができ、あるいはR3とR4とは、
個々にあるいは両者共に、上記に規定したR1基であるこ
とができ、あるいはR3=Hの場合にはR4は基 であることができ、あるいはR3とR4とは式 のイミド環を形成することができ、 (ここにフェニル基は無水物型の置換基 を含むことができる)、 (B) Y=COR基の場合、Rは−NHR5基であるこ
とができ、ここにR5は水素または炭素原子1ないし8個
のアルキルであることができ、あるいはR5は炭素原子1
ないし8個のモノまたはポリヒドロキシアルキル、炭素
原子1ないし8個のアミノアルキル、アリル基、メタア
リル基、式R6−Si(OCH3)3またはR6Si(OC2H5)3の
トリメトキシまたはトリエトキシシランアルキル基であ
ることができ、ここにR6=炭素原子1ないし8個のアル
キレン、または式R6NCOのイソシアノアルキル、または
炭素原子5ないし6個のイソシアノシクロアルキル基、
または任意にアルキル置換した炭素原子6ないし10個の
イソシアノアリール基であり、あるいはRは例えばペ
ンタフルオロフェニル、ブロモテトラフルオロフェニ
ル、ジブロモジフルオロフェニル、ブロモフェニル、ブ
ロモベンゾフェニルのような任意にアルキルまたはハロ
ゲン置換した芳香族基であることができる。
og)−、であって、R、R′、Alog、Yは式(I)に関
して上記に規定したと同一であり、pは1ないし20の範
囲であり、またs/pは0.5ないし2である。
に規定したと同一であり T″はTまたはT′に等しく、oとqはゼロを含めた
数であり、o+q=1〜20、z/o+qは0.01ないし0.05
の範囲である。
ダムに分布した配列より構成されていて、次の一般式に
包含されるフルオロポリエーテルを原料として製造する
ことができる。即ち、 ここにXはFまたはCF3であり、RはF、Cl、Br、また
はIであり、R′はRと同じであるかまたは異なるもの
であって、同様にF、Cl、Br、またはIであり、Lは であって、Rは上記に規定したと同じであるか、あるい
はLは対応する−COOH基あるいはその塩またはエステル
であり、Tは炭素原子1ないし3個と、ClまたはBrまた
はIの原子1または2個とを含有するペルハロアルキル
であって、特にTはAlogCF2−、 AlogCF2CF(CF3)−(AlogはClまたはBrまたはI)であ
ることができ、nは1ないし15であってm/nは0.01ない
し0.5である。
したと同一であり、pは1ないし20の範囲にあり、s/p
は0.5ないし2である。
規定したと同一であり、T″はTまたはT′と等しく、
oとqとはゼロを含めた数で、o+q=1〜20、z/o+
q=0.01ないし0.05である。
ンが強塩基ならば、アンモニアまたはNH2R5の式のアミ
ンを、対応するアルキルエステルと、あるいはもしアミ
ンが弱塩基であるか高度な立体障害であるならば、対応
するフェニルエステルまたは対応するアシルハロゲン化
物と反応させることによって製造できる。製品の分離と
精製とは従来の技法で行なわれる。別の1つの方法は、
酸末端基COOHを有するフルオロポリエーテルと、−NCO
(イソシアン酸エステル)基を含む化合物とを、CO2の
発生を伴って100ないし120℃の温度で反応させることよ
り成る。
芳香族化合物と、アシル基−COClを含むペルフルオロポ
リエーテルとの間のフリーデルクラフト反応によるか、
あるいはリチウム芳香族誘導体と、エステル末端基を有
するペルフルオロポリエーテルとの間の反応によって製
造することができる。
はエステル)原料から、基 をLi、Na、B、Al水素化複合物によって還元して得るこ
とができる。通常もとの製品はアルコール誘導体−CH2O
Hである。それに続く誘導体は、アルコラートの、式R
X(Xは可動性のハロゲン、通常は塩素)の化合物に
よる求核反応によるか、あるいはエポキシ環状化合物へ
のアルコラートの付加によって製造できる。
ロロヒドリンとの反応によって生成することができる。
過剰なエピクロロヒドリンを除去した後、冷却した条件
下に注意深く中和を行ない、グリシジルエーテルを抽出
によって、さらに必要な場合には蒸留によって分離す
る。
の下、アルコール−CH2OHを、60〜80℃でグリシジルア
ルコールに反応させ、次に酸性にしてポリヒドロキシ誘
導体を分離することによって生成することができる。
中でクロロ酢酸エチルに反応させることによって生成す
ることができる。製品は、任意にFC113(1,1,2−トリク
ロロ−1,2,2−トリフルオロエタン)に富む有機相を、
繰り返し水で洗浄して得られる。
でアルコールをアクリル塩化物と反応させることによっ
て得られる。
ールを約100℃の温度でエチレンオキシドと反応させる
ことによって生成することができる。
ル芳香族誘導体と反応させることによって得られる。
ロミドと、アルカリ金属塩化物または臭化物が沈殿する
ような条件で反応させ、さらにアリルエーテルを抽出す
ることによって生成することができる。
基に対しては、そのような位置はフルオロエーテル基の
影響はもはや何もないので、有機化学において既知の反
応を使用することができる。
んでいない場合には、対応するアミド誘導体の従来の方
法による還元によって製品を製造することができる。反
応の場合には、上記したようにして製造した末端基 を含む対応するペルフルオロポリエーテルから、上記に
引用した水素化物による還元と、−NH2基の1または2
個の水素原子を引続いてR4X化合物(X=ハロゲン)と
反応させることとによって、あるいはR3とR4とが環状イ
ミドを形成する場合には、−NH2基の環状無水物 による極性非プロトン溶媒中での、あるいは高温(150
゜〜200℃)でのバルクでの直接還元によって、製品を
得ることができる。
において、対応するアミド誘導体の−CONH2基をP2O5に
よって脱水して得ることができる。
されることになる、酸官能末端基を有するフルオロポリ
エーテルは、フッ素とフッ素以外のハロゲン原子少なく
とも1個とを含む、少量の完全にハロゲン化したエチレ
ンの存在の下で、ペルフルオロプロペンおよび/または
四フッ化エチレンを光酸化することによって製造するこ
とができる。次に光酸化生成物を熱処理してその中に含
まれる過酸化物基を除去する。
方法は、本出願者人によるイタリア特許出願第20,406A/
88号(イタリア特許第1,217,452号、ヨーロッパ特許第3
40,740号)に記載されている。該特許出願の内容は、参
考資料として本明細書に包含される。
リエーテルは、有機および無機物質と特に反応でき、さ
らにフッ素とは異なるハロゲン原子1または2個を含む
末端基と反応できる。これらの材料は、重合体材料およ
び無機材料に対する表面変性剤として使用して、撥水性
および撥油性、低摩擦係数、低屈折率などのようなフッ
素化製品に典型的な性質を与えることができる。
のであって、本発明を制限するものと解すべきではな
い。
7,452号、ヨーロッパ特許第340,740号)実施例1ないし
6に記載した方法に従って製造した式 ClC3F6O(C3F6O)n(CF2O)mCF2COOH の酸混合物(ここにnは0.85の平均値を有しまたmは0.
02の平均値を有する)17gをP2O56gと混合し、生成した
混合物を、ヴィグロウカラム(8×150mm)とリービッ
ヒ冷却器とを備えたガラスフラスコ中で100ないし200℃
に加熱した。170゜ないし180℃で留出する液体12gが得
られたが、その液体は赤外スペクトルで、カルボニル基
に関係ある1805〜1870cm-1の吸収と、3300ないし3600cm
-1の領域のヒドロキシルに帰因する吸収帯のないことと
が特徴であった。
0ccと8時間還流して反応させた。反応後、大部分の塩
化チオニルを蒸留して除き、次に生成した濃縮物を蒸留
して、105ないし120℃(760mmHg)で生成物9gを得た
が、それは赤外分析で1805cm-1の著しい吸収と、3300な
いし3600cm-1に吸収のないこととが特徴であった。加水
分解可能は塩素(NaOH0.5N水溶液で)の%含有量に基づ
くと、式 ClC3F6O(C3F6O)0.85(CF2O)0.02CF2COCl がこの生成物に当てはめられた。
を、CH2Cl215cc中のAlCl33.5gの懸濁液に加え、攪拌し
ながら0℃に冷却して保った。反応の間に、混合物は赤
色になって均一になった。4時間反応させた後、混合物
を氷水中に注ぎ、分離した有機相を集め、水と炭酸水素
塩とで洗浄し、Na2SO4で乾燥し、CH2Cl2で濃縮し、蒸留
して、195−198℃で化合物3gを得たが、その化合物は、
赤外スペクトルで、カルボニルに関係ある1720cm-1の吸
収帯と、ベンゼン環に関係ある1500と1600cm-1との吸収
帯とが特徴となっていたので、構造 ClC3F6O(C3F6O)0.85(CF2O)0.02CF2COC6H5 がこの生成物に当てはめられた。
の酸の混合物90gを、99.9%エタノール100gと、ヘリパ
ックを充填した精留カラム(1×100cm)を取付けた250
ccフラスコ中で、96%H2SO42gとベンゼン60gとの存在の
下で反応させた。温度は混合物が沸騰する程度に保っ
た。3時間は留出物が取出されなかったが、次に約20の
還流比で、共沸混合物(水、ベンゼン、エタノール=43
ml)を6時間で頂部に集めた。次に還元比を5に下げ
て、ベンゼン−エタノール共沸混合物の大部分(140m
l)を留出させた。終わりに、得られた生成物を氷水中
に注いで直ちに分離し、その後Na2SO4上で乾燥して蒸留
し、170−180℃で生成物82gを採取した。
な吸収帯をもはや示さないし、また酸の原料混合物とは
反対に、トリエチルアミンのメタノール溶液によって滴
定することはできなかった。
エチルエーテル150cc中に溶解し、アンモニアガスの気
流を溶液に2時間通じた。その時間の間に反応は完了し
た。エーテルを蒸発した後、残った液体を精留すると、
240ないし260℃で生成物を集めることができ、それは赤
外分析で1740cm-1と1610cm-1との吸収が特徴となってい
た。
に溶解して、n−ブチルアミン2.4ccを添加した。
行なうと、220゜と230℃の間で生成物が集められたが、
その生成物は、元素分析(C=34.4%、Cl=7.9%、F
=40.5%、H=2%)および赤外とNMR19F分析とによっ
て、構造 ClC3F6O(C3F6O)1.27(CF2O)0.05− CF2CONHC4H9 のアミドであることが確認された。
P2O520gと混合し、生成した混合物を150〜180℃に2時
間加熱した。冷却器を取外してから、得られた液体生成
物を蒸留し、さらにそれをもう1度蒸留すると、120な
いし130℃の留分7gが集められた。
CN基に典型的な2250cm-1の鋭い吸収帯が特徴的であっ
て、それに対して式 ClC3F6O(C3F6O)1.27(CF2O)0.05CF2CN のニトリルが当てはめられる。
シル塩化物への転化反応、それに続くピリジンの存在下
でのフェノールとの反応、およびアルコール水溶液での
洗浄によって製造した式 ClC3F6O(C3F6O)1.27(CF2O)0.05− CF2COOC6H5 のフェニルエステルの試料(20g)を、O−フェニレン
ジアミン3.7gと20時間の間に30゜から200℃に徐々に加
熱して反応させた。得られた生成物は緑色の固体で、65
〜70℃の融点と230゜〜260℃の沸点とを有し、さらに赤
外スペクトルで、1450、1490、1540、1590cm-1(縮合環
と環中の−C=N−基に関する)における鋭い吸収帯
と、C−HとN−Hとの結合による2700と3100cm-1との
間の領域の広い吸収帯とが特徴となっている。
54.9%)によって、生成物は次の構造 を有することが確認された。
で、過剰の無水アンモニアと反応させた。
-1の典型的な赤外吸収帯と、N−H結合に対応する3400
−3100cm-1の領域の赤外吸収帯とを根拠にして当てはめ
られた。
うちに徐々に300℃に加熱してアンモニアの発生を終わ
らせると、高粘度の液体に変化したが、その液体は赤外
分析によって、トリアジン環の−C=N−に相当する15
50cm-1の単一の鋭い吸収帯が特徴となるものであって、
式 (Rf=基ClC3F6O(C3F6O)1.27(CF2O)0.75−CF2−) のsim−ポリオキサクロロペルフルオロアルキルトリア
ジンがこの化合物に当てはめられる。
エチルエーテル250cc中のLiAlH4gの懸濁液に加えた。3
時間の反応後、過剰のLiAlH4を5%HClで分解し、エー
テル相を分離し、それのNa2SO4で乾燥し濃縮してから常
圧で蒸留して、150゜ないし170℃で沸騰する生成物を集
めた。
る吸収帯はもはや示さなかったが、ヒドロキシルに帰因
する広い吸収帯を示した。ピリジンとエチルエーテルと
の存在の下で、秤量した無水酢酸で処理し、12時間後に
過剰の無水物を加水分解することによって、酢酸を逆滴
定し、そのような生成物に対してヒドロキシルに関して
490の当量が得られた。
に、常温で2時間の間に加えた。
AlH4を0℃でテトラヒドロフラン水溶液で分離し、H2O5
00gと40%NaOH水溶液50ccとを混合物に加えた。
ないし160℃で沸騰する留分(40g)を集めた。
や表われなかった。
滴定によって定量された当量は495であった。
を、実施例7の方法によって、対応する酸のアミドから
製造した式 ClC3F6O(C3F6O)1.98(CF2O)0.08 CF2CH2NH2 のアミン11gと、エチルエーテル100cc中のトリエチルア
ミン2.8ccとの0℃に冷却された溶液に加え、攪拌しな
がらこの温度に保った。混合物を0℃で3時間反応さ
せ、その後濾過した。
105゜ないし115℃で生成物7gが集められた。そのような
生成物は赤外分析の吸収帯によって、カルボニルに帰因
する1730cm-1、二重結合に帰因する1625cm-1が特徴とな
った。
7,452号、ヨーロッパ特許第340,740号)の実施例9ない
し19の方法によって得られた式 TO(C2F4O)n(CF2O)mCF2COOH (ここにT=ClCF2たはClCF2CF2、m/n=1.2、モル比−C
OOH/T=1.1で平均分子量900)の酸の混合物を、実施例
2に記載したようにしてエステル化した。
エチルエステルより成る層を、真空中100℃で2時間ス
トリッピングして精製した。
ないし210℃で集め、赤外吸収で、1790cm-1における吸
収が特徴的であった。次にそのような生成物を、実施例
6に記載してあるようにしてLiAlH4で還元して式 TO(C2F4O)n(CF2O)mCF2CF2OH の単官能アルコールにした。
の沸点を有していた。
7,452号、ヨーロッパ特許第340,740号)の実施例21〜23
よって製造した式 (ここにT=ClC3F6−またはClCF2−、ClC2F4−であっ
て、p/m+n=0.02、m/n=0.5のようなm、n、および
pの平均値、−COOH/Tモル比=約1および平均分子量85
0)の酸の混合物を、実施例2におけるように反応させ
て対応するエチルエステルを得た。そのようなエステル
20gを、0℃に冷却したエチルエーテルとFC113(1,1,2
−トリクロロ−1,2,2−トリフルオロエタン)の1/1容積
比溶液100cc中に溶解した。
蒸発した後、残留物は式 のアミド混合物より成り、そのことは赤外スペクトルで
1740cm-1に吸収帯の存在することで確認された。T、
n、mおよびpは上記に規定したと同一である。
0゜〜180℃に3時間処理した。反応から得られた液体生
成物を蒸留によって回収し、赤外分析によって(2250cm
-1の吸収)式 のニトリル混合物と同定した。
フルオロエタン(FC113)とメタノールとの混合物150cc
中に溶解した。次にそのような溶液にアミノプロピルト
リエトキシシラン15gを加え、加熱して還流した。反応
が終わると、溶媒と過剰の試薬とを蒸発した。赤外分析
によって1790cm-1におけるエステルの吸収帯が消失して
いることが明らかになった一方、アミド基に関係する17
40cm-1における吸収帯の存在が観察された。
7,452号、ヨーロッパ特許第340,740号)の実施例20に記
載した方法に従って、該出願の実施例25によって得た臭
素化生成物から出発したメチルエステル混合物で、式 (ここにpは2.52の平均値を有し、mは0.1の平均値を
有し、さらに800に等しい分子量を有する)の混合物50g
の試料を、約20℃の温度で無水エチルアルコール100ml
中に溶解した無水NaBH43.5gの溶液に滴下した。滴下が
終わると(40分)、全体を攪拌しながら20℃に1時間保
ち、次に5%塩酸水溶液を導入してはっきりと酸性のpH
にした。導入したエチルアルコールの80%を蒸留し、冷
却した後、重い相から真空蒸留(0.5〜1mmHg、90〜110
℃)によって、油39gが得られたが、その油を赤外分析
すると、カルボニルに帰因する吸収は示さなかったが、
ヒドロキシルの領域に目立った吸収帯が示された。
て、ヒドロキシルに関して、650に等しい当量が、式 に相当して得られた。
Claims (2)
- 【請求項1】 から選ばれたペルフルオロオキシアルキレン単位がラン
ダムに分布した配列より成り、さらに官能末端基Yを有
し、他の末端基はフッ素以外のハロゲン原子を1または
2個含むペルハロアルキル基である、次の一般式
(I)、(II)および(III)で表わされる官能性フル
オロポリエーテル。 ここにXはFまたはCF3であり、RはF、Cl、Br、また
はIであり、R′はRと等しいか異なるものであって、
同じくF、Cl、Br、またはIであり、 Tは炭素原子1ないし3個と、ClまたはBrまたはIの原
子1または2個とを含むペルハロアルキルであって、T
は (AlogはClまたはBrまたはI)であることができ、nは
1ないし15で、m/nは0.01ないし0.5であり、 Yは−CNまたは−CH2Zまたは−COR基または であることができ、 ここに、EはNH、あるいはOまたはSの原子であり、さ
らに、 (A) Y=−CH2Zの場合は、Zは基OR″であることが
でき、ここにR″は水素原子、または次の基であること
ができ、即ち、 〔R1=炭素原子1ないし30個を含み任意に−C−O−C
−の型のエーテル結合を含むアルキル、あるいはR1は基
−(CH2−CH2O)nH(nは1ないし15の範囲の数) であって、さらにナフチル基、ベンジル基、あるいはモ
ノまたはポリ置換のアルキルあるいは次の型 のアルコキシベンジル基であり、 (R2=炭素原子1ないし4個を含むアルキル)〕あるい
はZは窒素を含有する基−NR3R4であることができ、こ
こにR3とR4とは、互いに同じであっても異なってもよく
て、水素原子であることができ、あるいはR3とR4とは、
個々に若しくは両者共に上記に規定したR1基であること
ができ、あるいはR3=Hの場合は、R4は であることができ、 あるいはR3とR4とは共に式 (フェニル基は無水物型の置換基 を含むことができる) のイミド環をなすことができ、 (B) Y=COR基の場合、Rは−NHR5基であるこ
とができ、ここにR5は水素または炭素原子1ないし8個
のアルキルであることができ、あるいはR5は炭素原子1
ないし8個のモノまたはポリヒドロキシアルキル、炭素
原子1ないし8個のアミノアルキル、アリル基、メタア
リル基、式 R6−Si(OCH3)3または R6Si(OC2H5)3 のトリメトキシまたはトリエトキシシランアルキル基で
あることができ、ここにR6=炭素原子1ないし8個のア
ルキレン、または式R6NCOのイソシアノアルキル、また
は炭素原子5ないし6個のイソシアノシクロアルキル
基、または任意にアルキル置換した炭素原子6ないし10
個のイソシアノアリール基であり、あるいはRは、例
えばペンタフルオロフェニル、ブロモテトラフルオロフ
ェニル、ジブロモジフルオロフェニル、ブロモフェニ
ル、ブロモベンゾフェニルのような、任意にアルキルま
たはハロゲン置換した芳香族基であることができる。 T′−O(CF2CF2O)p(CF2O)sCRR′Y (II) ここにT′=AlogCF2CF2−、AlogCF2−、AlogCF2CF(Al
og)−であって、 R、R′、Alog、Yは式(I)に関して上記に規定した
と同一であり、 pは1ないし20の範囲で、s/pは0.5ないし2である。 ここに、Y、X、RおよびR′は式(I)に関して上記
に規定したと同一であり、 T″はTまたはT′に等しく、 oとqとは、ゼロを含む整数で、o+q=1〜20、z/o
+qは0.01ないし0.05の範囲にある。 - 【請求項2】TがAlogCF2−、AlogCFCF2−、AlogCF2CF
(CF3)−(AlogはCl、BrまたはI)から選ばれた基で
ある、請求項1のフルオロポリエーテル。
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