JP2916602B2 - Method for producing fluorine-containing ether compound - Google Patents
Method for producing fluorine-containing ether compoundInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は塩素原子を含有するエーテル化合物をフッ素
ガスあるいは不活性ガスによって希釈されたフッ素ガス
を用いて直接フッ素化し、オゾン層の破壊原因である塩
素原子をフッ素原子に置換する方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to direct fluorination of an ether compound containing a chlorine atom using fluorine gas or fluorine gas diluted with an inert gas. The present invention relates to a method for replacing a chlorine atom with a fluorine atom.
オゾン層の破壊原因である塩素原子を含まない、フッ
素含有エーテル類は、特定フロンの第三世代無公害代替
物として期待されている。Fluorine-containing ethers that do not contain chlorine atoms that cause ozone layer depletion are expected as third-generation non-polluting alternatives to specified CFCs.
このために、種々の塩素を含まないフッ素含有エーテ
ル類の合成法の開発が望まれているが、その1つの方法
として塩素原子を含有するエーテル化合物中の塩素原子
を有効に除去して、オゾン層を破壊しない無公害化合物
とする手段の開発が要望されている。For this reason, development of a method for synthesizing various fluorine-containing ethers not containing chlorine has been desired. One of the methods is to effectively remove chlorine atoms in a chlorine-containing ether compound to obtain ozone. There is a demand for the development of means for producing pollution-free compounds that do not destroy layers.
一方、エーテル化合物中の塩素原子をフッ素化する方
法としては、従来、塩素化された2,3−デヒドロフラン
類の種々のフッ素化方法[N.Reeves,etal.J.C.S.Chem.C
ommun.,67(1970)]として、無水フッ素化水素フッ
素化剤として用いる方法、五フッ化アンチモンをフッ
素化剤として用いる方法、フッ化カリウム/N−メチル
ピロリドンの反応系でフッ素化する方法が知られてい
る。On the other hand, as a method for fluorinating a chlorine atom in an ether compound, conventionally, various fluorination methods of chlorinated 2,3-dehydrofurans [N. Reeves, et al., J. CSC Chem.
ommun., 67 (1970)], a method of using anhydrous hydrogen fluoride as a fluorinating agent, a method of using antimony pentafluoride as a fluorinating agent, and a method of fluorinating with a potassium fluoride / N-methylpyrrolidone reaction system. Are known.
その他のエーテル化合物中の塩素原子をフッ素化する
方法としては、フッ素を含有するメチルエーテルを三
フッ化アンチモンをフッ素化剤として用いて合成する方
法[C.B.Miller et al.U.S.2,803,665(1957)]、フ
ッ素を含有するジエチルエーテルを三フッ化アンチモン
をフッ素化剤として用いて合成する方法[C.B.Miller e
t al.U.S.2,803,666(1957)]が知られている。Other methods for fluorinating chlorine atoms in ether compounds include a method of synthesizing fluorine-containing methyl ether using antimony trifluoride as a fluorinating agent [CBMiller et al. US 2,803,665 (1957)], A method of synthesizing diethyl ether containing fluorine using antimony trifluoride as a fluorinating agent [CBMiller e
tal. US 2,803,666 (1957)].
これらのフッ素化方法の内、,,およびの合
成方法は、フッ素化能力が弱く、一部の塩素が部分的に
フッ素化されるにとどまっている。また、の方法は、
塩素のフッ素化でペルフルオロ体が得られているが、約
200℃と高温での反応条件を必要とする。また、,
,およびの方法では、フッ素化に用いられている
フッ化金属は触媒としてではなく、塩素原子のフッ素化
される量と当モル以上を必要とし、従って、この反応を
行うためには、多量のフッ化金属を必要とする等の欠点
を有している。Of these fluorination methods, the synthesis methods of,, and have a weak fluorination ability, and only some of the chlorine is partially fluorinated. Also, the method of
Perfluorinated form is obtained by fluorination of chlorine,
Requires reaction conditions as high as 200 ° C. Also,,
In the methods of,, and, the metal fluoride used for fluorination requires not more than a catalyst but an equimolar amount or more to the amount of chlorine atom to be fluorinated. It has disadvantages such as requiring metal fluoride.
一方、フッ素ガスを用いて塩素を含有したエーテル類
をフッ素化した報告はなく、主に塩素を含有したアルカ
ン類についての報告がいくつか知られているのみであ
る。On the other hand, there have been no reports of fluorinating chlorine-containing ethers using fluorine gas, and only reports of mainly chlorine-containing alkanes are known.
したがって、塩素原子を含有するエーテル化合物に関
して、フッ素ガスを用いて塩素原子を直接フッ素原子に
置換した反応は、現在までに報告されていない。Therefore, a reaction in which a chlorine atom is directly replaced with a fluorine atom using a fluorine gas with respect to an ether compound containing a chlorine atom has not been reported so far.
また、フッ素含有エーテル化合物として、例えば一般
式 CF3OCFgClhCFiClj ……〔II〕 〔式中、g,hは0,1または2を示し、i,jは0,1,2または3
を示す。但し、g+h=2、i+j=3であり、かつg
+i>0である。〕 で表されるフッ素含有エーテル化合物が知られている
が、このようなフッ素含有エーテル化合物は従来、下記
の如くして合成されていた。Examples of the fluorine-containing ether compound include, for example, a general formula CF 3 OCF g Cl h CF i Cl j ... [II] wherein g and h each represent 0, 1 or 2, and i, j represents 0, 1, 2 or 3
Is shown. Here, g + h = 2, i + j = 3, and g
+ I> 0. Are known, and such a fluorine-containing ether compound has been conventionally synthesized as follows.
テトラフルオロエチレン(CF2=CF2)とクロロオキ
シトリフルオロメタン(CF3OCl)との反応により、2−
クロロ−1,1,2,2−テトラフルオロエチル−トリフルオ
ロメチルエーテル(CF3OCF2CF2Cl、収率50%)得る方法
を(W.Maya et al.Tetrahedron Lett,3247(1969))。The reaction of tetrafluoroethylene (CF 2 = CF 2 ) with chlorooxytrifluoromethane (CF 3 OCl) gives 2-
A method for obtaining chloro-1,1,2,2-tetrafluoroethyl-trifluoromethyl ether (CF 3 OCF 2 CF 2 Cl, 50% yield) (W. Maya et al. Tetrahedron Lett, 3247 (1969)) .
テトラフルオロエチレン(CF2=CF2)とクロロペル
オキシトリフルオロメタン(CF3OOCl)との反応によ
り、2−クロロ−1,1,2,2−テトラフルオロエチル−ト
リフルオロメチルエーテル(CF3OCF2CF2Cl、収率21%)
を得る方法(D.D.DesMarteau et al.J.Am.Chem.Soc.97
13(1975))。Reaction of tetrafluoroethylene (CF 2 = CF 2 ) with chloroperoxytrifluoromethane (CF 3 OOCl) gives 2-chloro-1,1,2,2-tetrafluoroethyl-trifluoromethyl ether (CF 3 OCF 2 (CF 2 Cl, 21% yield)
(DDDesMarteau et al. J. Am. Chem. Soc. 97
13 (1975)).
クロロトリフルオロエチレン(CF2=CFCl)とクロ
ロオキシトリフルオロメタンとの反応により、1,2−ジ
クロロ−1,2,2−トリフルオロエチル−トリフルオロメ
チルエーテル(CF3OCFClCF2Cl、収率不明)を得る方法
(W.Maya.et al.Tetrahedron Lett.3247(1969))。Reaction of chlorotrifluoroethylene (CF 2 = CFCl) with chlorooxytrifluoromethane gives 1,2-dichloro-1,2,2-trifluoroethyl-trifluoromethyl ether (CF 3 OCFClCF 2 Cl, yield unknown) ) (W. Maya. Et al. Tetrahedron Lett. 3247 (1969)).
1,2−ジクロロフルオロエチレン(CFCl=CFCl)と
フルオロオキシトリフルオロメタン(CF3OF)との反応
により1,2−ジクロロ−1,2,2−トリフルオロエチル−ト
リフルオロメチルエーテル(CF3OCFClCF2Cl、収率不
明)を得る方法(W.S.Durrel et al.J.Poly.Sci A3 406
5(1965))。Reaction of 1,2-dichlorofluoroethylene (CFCl = CFCl) with fluorooxytrifluoromethane (CF 3 OF) results in 1,2-dichloro-1,2,2-trifluoroethyl-trifluoromethyl ether (CF 3 OCFClCF). 2 Cl, yield unknown) (WSDurrel et al. J. Poly. Sci A3 406)
5 (1965)).
クロロフルオロエチレン(C2FkCl、但し、k+1=
4)とフルオロオキシトリフルオロメタン(CF3OF)、
あるいはクロロオキシトリフルオロメタン(CF3OCl)と
の反応による方法(収率12〜77%)(DesMarteau et a
l.J.Org.Chem.48 242(1983))。Chlorofluoroethylene (C 2 F k Cl, where k + 1 =
4) and fluorooxytrifluoromethane (CF 3 OF),
Alternatively, a method (12-77% yield) by reaction with chlorooxytrifluoromethane (CF 3 OCl) (DesMarteau et a
l JOrg. Chem. 48 242 (1983)).
しかし、これら〜の方法は収率,生成物選択性が
低く、あるいは高価な反応試薬を用いているなどの問題
点がある。However, these methods have problems such as low yield and low product selectivity, or use of expensive reaction reagents.
また、前記した如く、オゾン層破壊の原因となる塩素
原子含有エーテル化合物中の塩素原子を、フッ素ガスを
用いて直接フッ素化した例はない。Further, as described above, there is no example of directly fluorinating chlorine atoms in a chlorine atom-containing ether compound which causes ozone layer destruction by using fluorine gas.
本発明者らは、このような従来の問題を解決すべく鋭
意研究を進めた結果、塩素含有エーテル化合物に対し、
フッ素ガスを用いることで直接フッ素化して、効率良
く、フッ素含有エーテル化合物を製造することができる
ことを見い出し、この知見に基づいて本発明を完成する
に至った。The present inventors have conducted intensive studies to solve such conventional problems, and as a result, for chlorine-containing ether compounds,
It has been found that a fluorine-containing ether compound can be efficiently produced by directly fluorinating using fluorine gas, and the present invention has been completed based on this finding.
すなわち、本発明はαおよび/またはβ位に塩素原子
を有するエーテル化合物をフッ素ガスあるいは不活性ガ
スによって希釈されたフッ素ガスを用いてフッ素化する
ことを特徴とする、フッ素含有エーテル化合物の製造方
法を提供するものである。That is, the present invention provides a method for producing a fluorine-containing ether compound, which comprises fluorinating an ether compound having a chlorine atom at the α and / or β position using a fluorine gas or a fluorine gas diluted with an inert gas. Is provided.
本発明で用いる塩素原子を含有するエーテル化合物と
しては、様々なものがあるが、例えば一般式 CF3OCHaFbClcFdCleHf ……〔I〕 〔式中、a,bおよびcは、それぞれ0,1または2を示し、
d,eおよびfは、それぞれ0,1,2または3を示す。但し、
a+b+c=2、d+e+f=3であり、かつc+e>
0である。〕 で表わされる化合物が挙げられる。As the ether compound containing a chlorine atom used in the present invention, there are various compounds. For example, a general formula CF 3 OCH a F b Cl c F d Cl e H f ... [I] And c each represent 0, 1 or 2;
d, e and f represent 0, 1, 2 or 3, respectively. However,
a + b + c = 2, d + e + f = 3, and c + e>
0. ] The compound represented by these is mentioned.
このような塩素原子を含有するエーテル化合物は、例
えばトリフルオロメチルフルオライトの塩素を含むエチ
レン類への付加反応により合成することができる。Such an ether compound containing a chlorine atom can be synthesized, for example, by an addition reaction of trifluoromethyl fluorite to ethylene containing chlorine.
上記一般式〔I〕で表わされる化合物として具体的に
は例えば、CF3OCHClCFClH,CF3OCH2CFCl2,CF3OCHClCFC
l2,CF3OCCl2CFCl2などが挙げられる。Specific examples of the compound represented by the general formula [I] include, for example, CF 3 OCHCl CFClH, CF 3 OCH 2 CFCl 2 , CF 3 OCHClCFC
l 2 , CF 3 OCCl 2 CFCl 2 and the like.
本発明は、上記の如きα位および/またはβ位に塩素
原子を有するエーテル化合物を、フッ素ガスあるいは不
活性ガスによって希釈されたフッ素ガスを用いてフッ素
化することにより、酸素原子のα位および/またはβ位
に結合した塩素原子、あるいは塩素原子と水素原子をフ
ッ素原子に置換し、フッ素含有エーテル化合物を製造す
るものである。The present invention provides a method for fluorinating an ether compound having a chlorine atom at the α-position and / or β-position using a fluorine gas or a fluorine gas diluted with an inert gas as described above. And / or by replacing a chlorine atom bonded to the β-position or a chlorine atom and a hydrogen atom with a fluorine atom to produce a fluorine-containing ether compound.
なお、このフッ素化反応の際、アルカリ金属フッ化物
を共存させることが好ましい。ここでアルカリ金属フッ
化物を用いずに反応を行なっても、フッ素含有エーテル
化合物は得られるが、特にフッ化ナトリウムやフッ化カ
リウムなどのアルカリ金属フッ化物を存在させると、フ
ッ素化生成物の収率の向上が見られる。アルカリ金属フ
ッ化物として、例えばフッ化ナトリウムはフッ化水素を
吸収することが知られており、水素原子のフッ素ガスに
よるフッ素化で生じるフッ化水素を吸収し、副反応を抑
えることができるためと思われる。It is preferable that an alkali metal fluoride coexist during the fluorination reaction. Here, even if the reaction is carried out without using an alkali metal fluoride, a fluorine-containing ether compound can be obtained. In particular, when an alkali metal fluoride such as sodium fluoride or potassium fluoride is present, the yield of the fluorinated product is reduced. The rate has improved. As an alkali metal fluoride, for example, sodium fluoride is known to absorb hydrogen fluoride, and is capable of absorbing hydrogen fluoride generated by fluorination of a hydrogen atom with fluorine gas, thereby suppressing side reactions. Seem.
ここで、フッ素化の際、反応に用いられるフッ素ガス
は、純粋なフッ素ガスだけでなく、窒素ガス,ヘリウ
ム,アルゴン,テトラフルオロメタン,六フッ化イオウ
等の不活性ガスによって5〜95容量%に希釈されたフッ
素ガスでもよい。Here, in the fluorination, the fluorine gas used for the reaction is not only pure fluorine gas but also 5-95 volume% by inert gas such as nitrogen gas, helium, argon, tetrafluoromethane, sulfur hexafluoride. Fluorine gas may be used.
この場合のフッ素ガスの使用量は、目的とするフッ素
含有エーテル化合物に応じて適宜変化させることが好ま
しい。In this case, the amount of the fluorine gas used is preferably changed as appropriate according to the intended fluorine-containing ether compound.
この点について詳しく述べると、前記一般式〔I〕で
表わされる化合物のフッ素化反応において、フッ素ガス
の使用量を変化させることによって、次に示す反応が可
能である。More specifically, in the fluorination reaction of the compound represented by the general formula [I], the following reaction can be performed by changing the amount of fluorine gas used.
a.まず、一般式〔I〕で表される化合物の有する水素原
子に対して、フッ素ガスを1.0〜1.1当量用いた場合、水
素原子と塩素原子を有するエーテル化合物において、水
素原子のみを選択的にフッ素化する反応が可能である。a.First, when a fluorine gas is used in an amount of 1.0 to 1.1 equivalents with respect to a hydrogen atom of the compound represented by the general formula [I], only a hydrogen atom is selectively used in an ether compound having a hydrogen atom and a chlorine atom. Is possible.
b.次に、一般式〔I〕で表される化合物の有している水
素原子と塩素原子の和に対して、フッ素ガスを0.7〜1.1
当量用いた場合、酸素原子のα位とβ位に塩素原子を有
するエーテル化合物において、水素原子とα位の塩素原
子を選択的にフッ素原子に置換する反応が可能である。b.Next, the fluorine gas is added to the compound represented by the general formula [I] in an amount of 0.7 to 1.1 with respect to the sum of the hydrogen atom and the chlorine atom.
When used in an equivalent amount, in an ether compound having chlorine atoms at the α-position and the β-position of the oxygen atom, a reaction capable of selectively replacing a hydrogen atom and a chlorine atom at the α-position with a fluorine atom is possible.
c.また、一般式〔I〕で表される化合物の有している水
素原子と塩素原子の和に対して、フッ素ガスを0.7〜1.1
当量用いた場合、収率は低いが、β位の塩素原子を部分
的にフッ素原子に置換する反応が可能である。c. In addition, the fluorine gas is 0.7 to 1.1 with respect to the sum of the hydrogen atom and the chlorine atom of the compound represented by the general formula [I].
When an equivalent amount is used, although the yield is low, a reaction in which a chlorine atom at the β-position is partially replaced with a fluorine atom is possible.
d.さらに、一般式〔I〕で表される化合物の有している
水素原子と塩素原子の和に対して、1.5当量以上用いた
場合、一般式〔I〕で表される化合物の有している水素
原子と塩素原子をすべてフッ素原子に置換する反応が、
収率は低いが可能である(実施例5参照)。d. Furthermore, when the compound represented by the general formula [I] is used in an amount of 1.5 equivalents or more with respect to the sum of the hydrogen atom and the chlorine atom, the compound represented by the general formula [I] Reaction to replace all hydrogen and chlorine atoms with fluorine
Low yields are possible (see Example 5).
以上の観点から、本発明ではフッ素ガスの使用量を、
前記一般式〔I〕で表わされる化合物の有している水素
原子と塩素原子の和に対して、目的化合物に合わせて変
化させることができる。In view of the above, the present invention reduces the amount of fluorine gas used,
The sum of the hydrogen atom and the chlorine atom of the compound represented by the general formula [I] can be changed according to the target compound.
本発明においては、塩素原子を含有するエーテル化合
物に、フッ素を直接反応させるが、この場合の反応温度
は、通常、−100℃〜150℃、好ましくは−50℃〜100℃
である。また、反応圧力は特に制限はなく、常圧でも行
なうことができる。In the present invention, fluorine is directly reacted with an ether compound containing a chlorine atom, and the reaction temperature in this case is generally -100 ° C to 150 ° C, preferably -50 ° C to 100 ° C.
It is. The reaction pressure is not particularly limited, and the reaction can be carried out at normal pressure.
また、本発明では前記したアルカリ金属フッ化物の他
に、フッ化第一スズ,三フッ化コバルト,三フッ化アン
チモン,二フッ化鉛などのフッ化金属類の共存下に反応
を行なうことで、塩素を含有するエーテル化合物中の塩
素原子をフッ素で効率よくフッ素化することができる。
これらのフッ化金属類の中でも、フッ化第一スズは塩素
を含有するエーテル化合物中の塩素のフッ素化に強い効
果が認められ、この塩素のフッ素化量よりも少ないフッ
化第一スズで高いフッ素化効果が認められたことから、
フッ化第一スズがこの塩素のフッ素化に触媒として働く
ことが明らかとなった(実施例10参照)。Further, in the present invention, the reaction is carried out in the coexistence of a metal fluoride such as stannous fluoride, cobalt trifluoride, antimony trifluoride, and lead difluoride in addition to the alkali metal fluoride described above. In addition, chlorine atoms in a chlorine-containing ether compound can be efficiently fluorinated with fluorine.
Among these metal fluorides, stannous fluoride has a strong effect on the fluorination of chlorine in an ether compound containing chlorine, and is higher with less stannous fluoride than the amount of fluorination of chlorine. Because the fluorination effect was recognized,
It has been found that stannous fluoride acts as a catalyst for this chlorine fluorination (see Example 10).
本発明において、アルカリ金属フッ化物の添加量は、
一般式〔I〕で表わされる化合物1ミリモルに対して、
通常1〜100ミリモル、好ましくは2〜50ミリモルであ
る。ここでアルカリ金属フッ化物の添加量が少なすぎる
と、生成物の組成が変わり、副生成物が生成するため好
ましくない。一方、多すぎると反応が遅くなるため好ま
しくない。In the present invention, the addition amount of the alkali metal fluoride is
With respect to 1 mmol of the compound represented by the general formula [I],
Usually, it is 1 to 100 mmol, preferably 2 to 50 mmol. Here, if the addition amount of the alkali metal fluoride is too small, the composition of the product changes, and a by-product is generated, which is not preferable. On the other hand, if the amount is too large, the reaction is undesirably slow.
また、フッ化金属類の添加量は、一般式〔I〕で表わ
される化合物1ミリモルに対して、通常は0.01〜10ミリ
モル、好ましくは0.05〜2ミリモルである。ここでフッ
化金属類の添加量が少なすぎると、フッ素化力が低下す
る。一方、フッ化金属類の添加量をこれ以上多くしても
生成物の組成は変わらない。The amount of the metal fluoride to be added is generally 0.01 to 10 mmol, preferably 0.05 to 2 mmol, per 1 mmol of the compound represented by the general formula [I]. Here, if the addition amount of the metal fluorides is too small, the fluorination power decreases. On the other hand, the composition of the product does not change even if the addition amount of the metal fluorides is further increased.
なお、これらフッ化金属類を反応系に共存させること
により、生成物の選択率が飛躍的に向上するだけでな
く、フッ素ガスの使用量が一般式〔I〕で表わされる化
合物の水素原子と塩素原子の和に対して、前記dで述べ
た1.5当量以上ではなく、0.7〜1.1当量用いた場合で
も、一般式〔I〕で表わされる化合物の水素原子と塩素
原子が全てフッ素原子に置換された化合物であるCF3COF
2CF3が生成し、フッ素化反応が促進されることが明らか
となった。The coexistence of these metal fluorides in the reaction system not only dramatically improves the selectivity of the product, but also reduces the amount of fluorine gas used for hydrogen atoms of the compound represented by the general formula [I]. Even when 0.7 to 1.1 equivalents are used instead of the 1.5 equivalents or more described in d above with respect to the sum of chlorine atoms, all of the hydrogen atoms and chlorine atoms of the compound represented by the general formula (I) are replaced with fluorine atoms. Compound CF 3 COF
It was revealed that 2 CF 3 was generated and the fluorination reaction was promoted.
本発明では、このようにして塩素原子を含有するエー
テル化合物を、フッ素で直接フッ素化し、フッ素含有エ
ーテル化合物を得ることができる。In the present invention, the chlorine-containing ether compound can be directly fluorinated with fluorine to obtain a fluorine-containing ether compound.
ここで得られるフッ素含有エーテル化合物は、原料と
して一般式〔I〕で表わされる塩素含有エーテル化合物
を用いた場合には、 一般式 CF3OCFgClhCFiClj ……〔II〕 〔式中、g,hは0,1または2を示し、i,jは0,1,2または3
を示す。但し、g+h=2、i+j=3であり、かつg
+i>0である。〕 で表わされるフッ素含有エーテル化合物が得られる。When the fluorine-containing ether compound obtained here is a chlorine-containing ether compound represented by the general formula [I] as a raw material, a general formula CF 3 OCF g Cl h CF i Cl j. In the above, g and h indicate 0, 1 or 2, and i and j indicate 0, 1, 2 or 3.
Is shown. Here, g + h = 2, i + j = 3, and g
+ I> 0. ] The fluorine-containing ether compound represented by these is obtained.
このようなフッ素含有エーテル化合物として具体的に
は、例えば、CF3OCFClCF2Cl,CF3OCF2CFCl2,CF3OCF2CF2C
l,CF3OCF2CF3,CF3OCFClCFCl2,CF3OCCl2CF2Clなどが挙げ
られる。Specific examples of such a fluorine-containing ether compound include, for example, CF 3 OCFClCF 2 Cl, CF 3 OCF 2 CFCl 2 , CF 3 OCF 2 CF 2 C
l, CF 3 OCF 2 CF 3 , etc. CF 3 OCFClCFCl 2, CF 3 OCCl 2 CF 2 Cl and the like.
このようにして合成されたフッ素含有エーテル化合物
は、フロンとして使用されているクロロフルオロカーボ
ンのフッ素原子から生じる特性をフッ素原子の導入で維
持しており、またオゾン層の破壊原因である塩素原子を
フッ素原子に置換することで塩素原子の分子中の数を減
らすことを可能にしている。従って、これらの化合物は
第三世代のフロン代替物の合成中間体として有用であ
る。The fluorine-containing ether compound synthesized in this way maintains the characteristics derived from the fluorine atoms of the chlorofluorocarbon used as chlorofluorocarbons by introducing fluorine atoms, and replaces the chlorine atoms, which cause the ozone layer destruction, with fluorine. Substitution with atoms makes it possible to reduce the number of chlorine atoms in the molecule. Therefore, these compounds are useful as intermediates for synthesizing third generation CFC substitutes.
次に、本発明を実施例により詳しく説明する。 Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
実施例1 フッ化ナトリウム(NaF)(10mmol)の入ったステン
レス製反応容器を、−194℃に冷却し、反応容器内に、C
F3OCHClCFClH(1mmol)と、フッ素ガス、(2.2mmol)を
加えた。次いで、反応容器を−111℃に冷却し、室温ま
で徐々に20時間かけて昇温した。次に、反応容器を100
℃で6時間加熱した後、反応容器内に残留したフッ素ガ
スを排気した。得られた反応混合物を、トラップの温度
(−60℃,−153℃,−196℃)を変化させて分離した。Example 1 A stainless steel reaction vessel containing sodium fluoride (NaF) (10 mmol) was cooled to −194 ° C., and C was introduced into the reaction vessel.
F 3 OCHClCFClH (1 mmol), fluorine gas and (2.2 mmol) were added. Next, the reaction vessel was cooled to −111 ° C., and gradually heated to room temperature over 20 hours. Next, put the reaction vessel in 100
After heating at 6 ° C. for 6 hours, the fluorine gas remaining in the reaction vessel was exhausted. The obtained reaction mixture was separated by changing the temperature of the trap (−60 ° C., −153 ° C., −196 ° C.).
この結果、−153℃の温度のトラップより、CF3OCHClC
F2Cl(収率75%)とCF3OCF2CF2Cl(収率11%)が得られ
た。As a result, the CF 3 OCHClC
F 2 Cl (75% yield) and CF 3 OCF 2 CF 2 Cl (11% yield) were obtained.
なお、収率は、用いたCF3OCHClCFClHの量を基準に
し、19F−核磁気共鳴スペクトルにより算出した。結果
を第1表に示す。得られた生成物、CF3OCFClCF2Clと、C
F3OCF2CF2Clの19F−核磁気共鳴スペクトルのケミカルシ
フトは、文献値〔W.S.Durrell et al,J.Poly Sci,A3,40
65(1965)およびW.Maya et al.,Tetrahedron Lett.,23
47(1969)]と一致した。The yield was calculated from the 19 F-nuclear magnetic resonance spectrum based on the amount of CF 3 OCHClCFClH used. The results are shown in Table 1. The resulting product, CF 3 OCFCl CF 2 Cl, C
The chemical shift of the 19 F-nuclear magnetic resonance spectrum of F 3 OCF 2 CF 2 Cl is based on literature values (WSDurrell et al, J. Poly Sci , A3 , 40
65 (1965) and W. Maya et al., Tetrahedron Lett., 23
47 (1969)].
実施例2〜5 実施例1において、フッ素ガスの使用量を3.3mmol
(実施例2,3),4.4mmol(実施例4)および6.0mmol(実
施例5)にした他は、実施例1と同様にして反応を行な
った。なお、実施例3ではフッ化ナトリウムも用いなか
った。結果を第1表に示す。Examples 2 to 5 In Example 1, the amount of fluorine gas used was changed to 3.3 mmol.
(Examples 2, 3) The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the amounts were changed to 4.4 mmol (Example 4) and 6.0 mmol (Example 5). In Example 3, sodium fluoride was not used. The results are shown in Table 1.
また、実施例5で得られたCF3OCF2CF3の19F−核磁気
共鳴スペクトルのケミカルシフトは、文献値〔関屋 章
ら,「第14回フッ素化学討論会」講演予稿集P−12,p.2
8〜29(1989年10月、京都〕と一致した。The chemical shift of the 19 F-nuclear magnetic resonance spectrum of CF 3 OCF 2 CF 3 obtained in Example 5 is based on literature values [Akira Sekiya et al., Proceedings of the 14th Fluorochemistry Symposium, P-12] , p.2
8 to 29 (October 1989, Kyoto).
第1表の結果から明らかな如く、塩素のフッ素化が進
行し、例えば実施例4からはCF3OCHClCFClHがフッ素ガ
スによりフッ素化され、α−位の塩素がフッ素化された
生成物CF3OCF2CF2Cl(収率69%)を得ている。この反応
ではβ−位の塩素がフッ素化された生成物は得られてお
らず、α−位の塩素が選択的にフッ素化されている。As is clear from the results in Table 1, the fluorination of chlorine progressed. For example, from Example 4, CF 3 OCHClCFClH was fluorinated by fluorine gas, and the product CF 3 OCF obtained by fluorinating α-position chlorine was obtained. 2 CF 2 Cl (yield 69%) was obtained. In this reaction, a product obtained by fluorinating chlorine at the β-position was not obtained, and chlorine at the α-position was selectively fluorinated.
実施例6 フッ化ナトリウム(NaF)(10mmol)の入ったステン
レス製反応容器を、−194℃に冷却し、次いで、この反
応容器内に、CF3CHClCFClH(1mmol)と、窒素で希釈さ
れたフッ素ガス(F2/N2=3.2mmol/0.65mmol)を加え
た。Example 6 A stainless steel reaction vessel containing sodium fluoride (NaF) (10 mmol) was cooled to −194 ° C., and then CF 3 CHClCFClH (1 mmol) and fluorine diluted with nitrogen were placed in the reaction vessel. gas (F 2 / N 2 = 3.2mmol / 0.65mmol) was added.
以下、実施例1と同様の操作を行なった。結果を第1
表に示す。Thereafter, the same operation as in Example 1 was performed. First result
It is shown in the table.
実施例7 実施例1において、CF3OCHClCFClHの代わりに、CF3OC
H2CFCl2を用いた他は、実施例1と同様の操作を行なっ
た。結果を第1表に示す。Example 7 In Example 1, instead of CF 3 OCHClCFClH, CF 3 OC
The same operation as in Example 1 was performed except that H 2 CFCl 2 was used. The results are shown in Table 1.
なお生成物として得られたCF3OCF2CFCl2の19F−核磁
気共鳴スペクトルのケミカルシフトは、文献値[W.Maya
et al.,Tetrahedron Lett,,3247(1969)]と一致し
た。The chemical shift of the 19 F-nuclear magnetic resonance spectrum of CF 3 OCF 2 CFCl 2 obtained as a product is based on literature values [W. Maya
et al., Tetrahedron Lett ,, 3247 (1969)].
実施例8 実施例7において、フッ素ガスの使用量を4.4mmolと
した他は、実施例7と同様にして反応を行なった。結果
を第1表に示す。Example 8 A reaction was carried out in the same manner as in Example 7, except that the amount of fluorine gas used was changed to 4.4 mmol. The results are shown in Table 1.
なお、この例で用いたCF3OCH2CFCl2のフッ素化では、
β−位にある2つの塩素の内の1つはフッ素化されやす
く、生成物CF3OCF2CF2Clが56%の収率で得られた。In the fluorination of CF 3 OCH 2 CFCl 2 used in this example,
One of the two chlorines in the β-position was susceptible to fluorination and the product CF 3 OCF 2 CF 2 Cl was obtained in a 56% yield.
実施例9 フッ化ナトリウム(NaF)(10mmol)と、フッ化第一
スズ(SnF2)(1.0mmol)の入ったステンレス製反応容
器を、−194℃に冷却し、次いで、この反応容器内に、C
F3OCHClCFClH(1mmol)と、フッ素ガス(3.3mmol)を加
えた。Example 9 A stainless steel reaction vessel containing sodium fluoride (NaF) (10 mmol) and stannous fluoride (SnF 2 ) (1.0 mmol) was cooled to −194 ° C., and then placed in the reaction vessel. , C
F 3 OCHClCFClH (1 mmol) and fluorine gas (3.3 mmol) were added.
以下、実施例1と同様の操作を行なったところ、生成
物として、CF3OCFClCF2Cl(収率9%)、CF3OCF2CF2Cl
(収率54%)、CF3OCF2CF3(収率9%)が得られた。結
果を第1表に示す。Thereafter, the same operation as in Example 1 was performed, and as products, CF 3 OCFClCF 2 Cl (yield 9%), CF 3 OCF 2 CF 2 Cl
(54% yield), CF 3 OCF 2 CF 3 (9% yield). The results are shown in Table 1.
実施例10〜12 実施例9において、フッ化第一スズ(SnF2)の量を0.
50mmol(実施例10),0.35mmol(実施例11),0.10mmol
(実施例12)にした他は、実施例9と同様にして反応を
行なった。結果を第1表に示す。Examples 10 to 12 In Example 9, the amount of stannous fluoride (SnF 2 ) was set to 0.
50 mmol (Example 10), 0.35 mmol (Example 11), 0.10 mmol
The reaction was carried out in the same manner as in Example 9 except that (Example 12) was used. The results are shown in Table 1.
第1表から明らかな如く、実施例11のようにフッ化ナ
トリウムとともにフッ化第一スズを用いることにより、
生成物CF3OCF2CF2Clの収率が、例えば実施例4より向上
するとともに、β−位の塩素がフッ素化されたペルフル
オロ化合物が得られたことから、フッ化第一スズが塩素
のフッ素化反応に効果があることが判る。As is clear from Table 1, by using stannous fluoride together with sodium fluoride as in Example 11,
The yield of the product CF 3 OCF 2 CF 2 Cl was improved, for example, as compared with Example 4, and a perfluoro compound in which β-position chlorine was fluorinated was obtained. It turns out that it is effective in the fluorination reaction.
実施例13〜14 実施例11において、CF3OCHClCFClHの代わりにCF3OCH2
CFCl2(実施例13)、CF3OCHClCFCl2(実施例14)を用い
た他は、実施例11と同様の操作を行なった。結果を第1
表に示す。In Example 13-14 Example 11, CF 3 OCH 2 instead of CF 3 OCHClCFClH
The same operation as in Example 11 was performed except that CFCl 2 (Example 13) and CF 3 OCHClCFCl 2 (Example 14) were used. First result
It is shown in the table.
実施例15 実施例11において、CF3OCHClCFClHの代わりに、CF3OC
Cl2CFCl2を用い、かつ所定量のフッ素ガスを用いた他
は、実施例11と同様の操作を行なった。結果を第1表に
示す。Example 15 In Example 11, instead of CF 3 OCHCl CFClH, CF 3 OC
The same operation as in Example 11 was performed except that Cl 2 and CFCl 2 were used and a predetermined amount of fluorine gas was used. The results are shown in Table 1.
実施例16〜18 実施例9において、フッ化第一スズ(SnF2)の代わり
に、それぞれ三フッ化アンチモン(実施例16),三フッ
化コバルト(実施例17),二フッ化鉛(実施例18)を用
いた他は、実施例9と同様にして反応を行なった。結果
を第1表に示す。Examples 16 to 18 In Example 9, antimony trifluoride (Example 16), cobalt trifluoride (Example 17), and lead difluoride (Example) were used in place of stannous fluoride (SnF 2 ). The reaction was carried out in the same manner as in Example 9 except that Example 18) was used. The results are shown in Table 1.
〔発明の効果〕 本発明の方法によれば、塩素含有エーテル化合物を直
接フッ素化して不活性化することにより、フッ素含有エ
ーテル化合物を収率よく製造することができ、特にフッ
化ナトリウムなどのアルキル金属フッ化物、さらにはフ
ッ化第一スズなどのフッ化金属類の存在下でフッ素化す
ることにより、収率,生成物選択率をさらに向上させる
ことができる。 [Effects of the Invention] According to the method of the present invention, a fluorine-containing ether compound can be produced in good yield by directly fluorinating and inactivating a chlorine-containing ether compound, and particularly, an alkyl such as sodium fluoride. By fluorinating in the presence of a metal fluoride and further a metal fluoride such as stannous fluoride, the yield and product selectivity can be further improved.
本発明の方法によれば、オゾン層の破壊の原因となる
塩素原子,水素原子の含有量が少なく、また、吸収麻酔
剤、冷媒としても有用なフッ素含有エーテル化合物を、
効率的,経済的、しかも安全に製造することができる。
従って、本発明は産業上極めて有用である。According to the method of the present invention, a fluorine-containing ether compound which has a low content of chlorine atoms and hydrogen atoms causing destruction of the ozone layer and is also useful as an anesthetic absorbing agent and a refrigerant,
It can be manufactured efficiently, economically and safely.
Therefore, the present invention is extremely useful industrially.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI C07B 61/00 300 C07B 61/00 300
Claims (6)
るエーテル化合物をフッ素ガスあるいは不活性ガスによ
って希釈されたフッ素ガスを用いてフッ素化することを
特徴とする、フッ素含有エーテル化合物の製造方法。1. A method for producing a fluorine-containing ether compound, comprising fluorinating an ether compound having a chlorine atom at the α-position and / or β-position using a fluorine gas or a fluorine gas diluted with an inert gas. Method.
るエーテル化合物をフッ素ガスあるいは不活性ガスによ
って希釈されたフッ素ガスを用い、かつフッ化ナトリウ
ムおよびフッ化カリウムよりなる群から選ばれたアルカ
リ金属フッ化物の存在下でフッ素化することを特徴とす
る、フッ素含有エーテル化合物の製造方法。2. An ether compound having a chlorine atom at the α-position and / or β-position, which is selected from the group consisting of sodium fluoride and potassium fluoride, using a fluorine gas diluted with a fluorine gas or an inert gas. A method for producing a fluorine-containing ether compound, comprising fluorinating in the presence of an alkali metal fluoride.
るエーテル化合物をフッ素ガスあるいは不活性ガスによ
って希釈されたフッ素ガスを用い、かつフッ化第一ス
ズ、三フッ化コバルト、三フッ化アンチモンおよび二フ
ッ化鉛よりなる群から選ばれた一種または二種以上のフ
ッ化金属類の存在下でフッ素化することを特徴とする、
フッ素含有エーテル化合物の製造方法。3. Use of a fluorine gas obtained by diluting an ether compound having a chlorine atom at the α-position and / or β-position with a fluorine gas or an inert gas, and using stannous fluoride, cobalt trifluoride, or trifluoride. Characterized by fluorinating in the presence of one or more metal fluorides selected from the group consisting of antimony and lead difluoride,
A method for producing a fluorine-containing ether compound.
d、eおよびfは、それぞれ0,1,2または3を示す。但
し、a+b+c=2、d+e+f=3であり、かつc+
e>0である。〕 で表わされる化合物を、フッ素ガスあるいは不活性ガス
によって希釈されたフッ素ガスを用いてフッ素化するこ
とを特徴とする、 一般式 CF3OCFgClhCFiClj ……〔II〕 〔式中、g,hは0,1または2を示し、i,jは0,1,2または3
を示す。但し、g+h=2、i+j=3であり、かつg
+i>0である。〕 で表されるフッ素含有エーテル化合物の製造方法。4. A compound of the general formula CF 3 OCH a F b Cl c F d Cl e H f .. [I] wherein a, b and c each represent 0, 1 or 2;
d, e and f represent 0, 1, 2 or 3, respectively. However, a + b + c = 2, d + e + f = 3, and c +
e> 0. Wherein the compound represented by the general formula CF 3 OCF g Cl h CF i Cl j is expressed by fluorinating using a fluorine gas or a fluorine gas diluted with an inert gas. In the above, g and h indicate 0, 1 or 2, and i and j indicate 0, 1, 2 or 3.
Is shown. Here, g + h = 2, i + j = 3, and g
+ I> 0. ] The manufacturing method of the fluorine-containing ether compound represented by these.
d、eおよびfは、それぞれ0,1,2または3を示す。但
し、a+b+c=2、d+e+f=3であり、かつc+
e>0である。〕 で表わされる化合物を、フッ素ガスあるいは不活性ガス
によって希釈されたフッ素ガスを用い、かつフッ化ナト
リウムおよびフッ化カリウムよりなる群から選ばれたア
ルカリ金属フッ化物の存在下でフッ素化することを特徴
とする、 一般式 CF3OCFgClhCFiClj ……〔II〕 〔式中、g,hは0,1または2を示し、i,jは0,1,2または3
を示す。但し、g+h=2、i+j=3であり、かつg
+i>0である。〕 で表されるフッ素含有エーテル化合物の製造方法。5. A compound of the general formula CF 3 OCH a F b Cl c F d Cl e H f (I) wherein a, b and c each represent 0, 1 or 2;
d, e and f represent 0, 1, 2 or 3, respectively. However, a + b + c = 2, d + e + f = 3, and c +
e> 0. Fluorinating the compound represented by the formula (1) using fluorine gas or a fluorine gas diluted with an inert gas, and in the presence of an alkali metal fluoride selected from the group consisting of sodium fluoride and potassium fluoride. Characteristic, general formula CF 3 OCF g Cl h CF i Cl j ... [II] [wherein, g and h represent 0, 1 or 2, and i, j represent 0, 1, 2 or 3
Is shown. Here, g + h = 2, i + j = 3, and g
+ I> 0. ] The manufacturing method of the fluorine-containing ether compound represented by these.
d、eおよびfは、それぞれ0,1,2または3を示す。但
し、a+b+c=2、d+e+f=3であり、かつc+
e>0である。〕 で表わされる化合物を、フッ素ガスあるいは不活性ガス
によって希釈されたフッ素ガスを用い、かつフッ化第一
スズ、三フッ化コバルト、三フッ化アンチモンおよび二
フッ化鉛よりなる群から選ばれた一種または二種以上の
フッ化金属類の存在下でフッ素化することを特徴とす
る、 一般式 CF3OCFgClhCFiClj ……〔II〕 〔式中、g,hは0,1または2を示し、i,jは0,1,2または3
を示す。但し、g+h=2、i+j=3であり、かつg
+i>0である。〕 で表されるフッ素含有エーテル化合物の製造方法。6. A compound of the general formula: CF 3 OCH a F b Cl c F d Cl e H f (I) wherein a, b and c each represent 0, 1 or 2;
d, e and f represent 0, 1, 2 or 3, respectively. However, a + b + c = 2, d + e + f = 3, and c +
e> 0. The compound represented by the above, using a fluorine gas or a fluorine gas diluted with an inert gas, and selected from the group consisting of stannous fluoride, cobalt trifluoride, antimony trifluoride and lead difluoride General formula CF 3 OCF g Cl h CF i Cl j …… [II] wherein fluorination is performed in the presence of one or more metal fluorides. 1 or 2, i, j is 0,1,2 or 3
Is shown. Here, g + h = 2, i + j = 3, and g
+ I> 0. ] The manufacturing method of the fluorine-containing ether compound represented by these.
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