JP2976030B1 - 新規な含窒素ペルフルオロジカルボン酸フルオリド及びその製造方法 - Google Patents
新規な含窒素ペルフルオロジカルボン酸フルオリド及びその製造方法Info
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- JP2976030B1 JP2976030B1 JP10325889A JP32588998A JP2976030B1 JP 2976030 B1 JP2976030 B1 JP 2976030B1 JP 10325889 A JP10325889 A JP 10325889A JP 32588998 A JP32588998 A JP 32588998A JP 2976030 B1 JP2976030 B1 JP 2976030B1
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- perfluoro
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- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
【要約】
【課題】 新規な含窒素ペルフルオロジカルボン酸フル
オリド及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 下記式 【化１】 で表されるペルフルオロ（Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ジアセ
チルフルオリド）、及び、Ｎ−メチル−２，２’−ジエ
タノールアミンを、液体フッ化水素中において電解処理
することを特徴とするペルフルオロ（Ｎ−メチル−Ｎ，
Ｎ−ジアセチルフルオリド）の製造方法。
オリド及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 下記式 【化１】 で表されるペルフルオロ（Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ジアセ
チルフルオリド）、及び、Ｎ−メチル−２，２’−ジエ
タノールアミンを、液体フッ化水素中において電解処理
することを特徴とするペルフルオロ（Ｎ−メチル−Ｎ，
Ｎ−ジアセチルフルオリド）の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、新規なペルフルオ
ロジカルボン酸フルオリド及びその製造方法に関するも
のである。さらに詳しく言えば、本発明は、界面活性
剤、潤滑油、撥水撥油剤、農薬、医薬品などの含フッ素
製品の合成中間体や含フッ素プラスチックを得るための
単量体などの製造原料として有用なペルフルオロ（Ｎ−
メチル−Ｎ，Ｎ−ジ−アセチルフルオリド）、及びこの
ものを容易に入手しうる化合物を用いて効率よく製造す
る方法に関するものである。
ロジカルボン酸フルオリド及びその製造方法に関するも
のである。さらに詳しく言えば、本発明は、界面活性
剤、潤滑油、撥水撥油剤、農薬、医薬品などの含フッ素
製品の合成中間体や含フッ素プラスチックを得るための
単量体などの製造原料として有用なペルフルオロ（Ｎ−
メチル−Ｎ，Ｎ−ジ−アセチルフルオリド）、及びこの
ものを容易に入手しうる化合物を用いて効率よく製造す
る方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ペルフルオロジカルボン酸フルオ
リドは、例えば、界面活性剤、潤滑油、撥水撥油剤、農
薬、医薬品、高分子単量体などの原料として有名な化合
物であり、通常、電解フッ素化法によって製造されてい
る。ところで、分子中の同一の窒素原子に２つのペルフ
ルオロジカルボン酸フルオリドを有する２官能性化合物
は、窒素原子を有する種々の有用な含フッ素製品を与え
うる合成中間体として、有用な化合物であるが、従来わ
ずかにペルフルオロ（Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジ−α−プ
ロピオン酸フルオリド）（米国特許第３４７１４８４号
明細書）が知られているにすぎず、これまでペルフルオ
ロ第３級アミン上の窒素原子にペルフルオロ酢酸フルオ
リドの炭素原子とが結合して成るペルフルオロジカルボ
ン酸フルオリドについては全く知られていなかった。
リドは、例えば、界面活性剤、潤滑油、撥水撥油剤、農
薬、医薬品、高分子単量体などの原料として有名な化合
物であり、通常、電解フッ素化法によって製造されてい
る。ところで、分子中の同一の窒素原子に２つのペルフ
ルオロジカルボン酸フルオリドを有する２官能性化合物
は、窒素原子を有する種々の有用な含フッ素製品を与え
うる合成中間体として、有用な化合物であるが、従来わ
ずかにペルフルオロ（Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジ−α−プ
ロピオン酸フルオリド）（米国特許第３４７１４８４号
明細書）が知られているにすぎず、これまでペルフルオ
ロ第３級アミン上の窒素原子にペルフルオロ酢酸フルオ
リドの炭素原子とが結合して成るペルフルオロジカルボ
ン酸フルオリドについては全く知られていなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、この
ような事情のもとで、各種フッ素含有製品の合成中間体
や原料として有用な、新規なペルフルオロ（Ｎ−メチル
−Ｎ，Ｎ−ジアセチルフルオリド）を提供すること、及
びこのものを容易に入手しうる化合物から、電解フッ素
化により効率よく製造する方法を提供することにある。
ような事情のもとで、各種フッ素含有製品の合成中間体
や原料として有用な、新規なペルフルオロ（Ｎ−メチル
−Ｎ，Ｎ−ジアセチルフルオリド）を提供すること、及
びこのものを容易に入手しうる化合物から、電解フッ素
化により効率よく製造する方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記目的を
達成すべく鋭意研究を重ねた結果、原料として汎用性の
試薬として容易に入手可能なＮ−メチル−２，２’−ジ
エタノールアミンを用いて、このものを液体フッ化水素
中で電解フッ素化することにより、その目的を達成しう
ることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成する
に至った。すなわち、本発明は、式
達成すべく鋭意研究を重ねた結果、原料として汎用性の
試薬として容易に入手可能なＮ−メチル−２，２’−ジ
エタノールアミンを用いて、このものを液体フッ化水素
中で電解フッ素化することにより、その目的を達成しう
ることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成する
に至った。すなわち、本発明は、式
【０００５】
【化２】
【０００６】で表されるペルフルオロ（Ｎ−メチル−
Ｎ，Ｎ−ジアセチルフルオリド）を提供するものであ
り、このものは、式
Ｎ，Ｎ−ジアセチルフルオリド）を提供するものであ
り、このものは、式
【０００７】
【化３】
【０００８】で表されるＮ−メチル−２，２’−ジエタ
ノールアミンを、液体フッ化水素中において電解処理す
ることによって、容易に製造することができる。本発明
における電解フッ素化反応では、従来、電解フッ素化反
応で常用されている電解層を用いることができる。ま
た、該反応は液体フッ化水素中で行われ、この際、原料
の濃度は１〜８０重量％の範囲で選ばれるが、この濃度
が高くなるとタール状物質が生成しやすくなるので、好
ましくは３〜２０重量％の範囲で選ばれる。電流密度は
０．０１〜１０Ａ／ｄｍ2 、好ましくは０．１〜５Ａ／
ｄｍ2 の範囲で選ばれる。この電流密度が高すぎると電
解電力が高くなりすぎて副反応が生じやすくなる。ま
た、電解温度は−２０〜５０℃、好ましくは−１０〜２
０℃の範囲で選ばれる。この温度が低すぎると電解電圧
が高くなりやすく、一方、高すぎるとフッ化水素の逃散
が起こりやすくなる。
ノールアミンを、液体フッ化水素中において電解処理す
ることによって、容易に製造することができる。本発明
における電解フッ素化反応では、従来、電解フッ素化反
応で常用されている電解層を用いることができる。ま
た、該反応は液体フッ化水素中で行われ、この際、原料
の濃度は１〜８０重量％の範囲で選ばれるが、この濃度
が高くなるとタール状物質が生成しやすくなるので、好
ましくは３〜２０重量％の範囲で選ばれる。電流密度は
０．０１〜１０Ａ／ｄｍ2 、好ましくは０．１〜５Ａ／
ｄｍ2 の範囲で選ばれる。この電流密度が高すぎると電
解電力が高くなりすぎて副反応が生じやすくなる。ま
た、電解温度は−２０〜５０℃、好ましくは−１０〜２
０℃の範囲で選ばれる。この温度が低すぎると電解電圧
が高くなりやすく、一方、高すぎるとフッ化水素の逃散
が起こりやすくなる。
【０００９】この電解反応は、通常、常圧で行われる
が、所望に応じ加圧下で行うこともできる。加圧下で行
う場合は、フッ化水素の沸点が上昇するために、反応系
の冷却を緩和しうる長所がある。また、該反応としては
連続法又はバッチ式のいずれの方法も用いることができ
るが、バッチ式で行う場合、反応を完結させるための電
解時間は、電流密度や原料の量に左右されるが、一般
に、電気量が理論電気量の８０〜２００％になるような
時間を要して反応を行うのが好ましい。
が、所望に応じ加圧下で行うこともできる。加圧下で行
う場合は、フッ化水素の沸点が上昇するために、反応系
の冷却を緩和しうる長所がある。また、該反応としては
連続法又はバッチ式のいずれの方法も用いることができ
るが、バッチ式で行う場合、反応を完結させるための電
解時間は、電流密度や原料の量に左右されるが、一般
に、電気量が理論電気量の８０〜２００％になるような
時間を要して反応を行うのが好ましい。
【００１０】これらの電解フッ素化条件は、目的生成物
の収率及び電流効率などを考慮して適宜選択することが
望ましい。また、効率よく電解フッ素化を行い、目的生
成物の収率を向上させるために、反応中、電解液をかき
まぜることが望ましく、そのためには、機械的な強制か
くはんや、不活性ガスの導入によるかきまぜなどの方法
を用いることができる。
の収率及び電流効率などを考慮して適宜選択することが
望ましい。また、効率よく電解フッ素化を行い、目的生
成物の収率を向上させるために、反応中、電解液をかき
まぜることが望ましく、そのためには、機械的な強制か
くはんや、不活性ガスの導入によるかきまぜなどの方法
を用いることができる。
【００１１】このようにして得られたペルフルオロ（Ｎ
−メチル−Ｎ，Ｎ−ジアセチルフルオリド）は、沸点の
低い開裂生成物と共に電解槽外に出るが、フッ化ナトリ
ウムペレット層を通過させてフッ化水素を除いたのち、
冷却トラップで凝縮補集することができる。
−メチル−Ｎ，Ｎ−ジアセチルフルオリド）は、沸点の
低い開裂生成物と共に電解槽外に出るが、フッ化ナトリ
ウムペレット層を通過させてフッ化水素を除いたのち、
冷却トラップで凝縮補集することができる。
【００１２】このように、Ｎ−メチル−２，２’−ジエ
タノールアミンを電解フッ素化して得られた本発明のペ
ルフルオロ（Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ジアセチルフルオリ
ド）は、無色透明の空気中で発煙する反応性に富む液体
であり、そのジメチルエステル誘導体は、沸点１６６．
０〜１６６．５℃、ｎ２０１．３１６１の文献未裁の新
規化合物である。本発明の化合物は、従来の既知のペル
フルオロジカルボン酸と比較して、第３級アミンとし
て、同一の窒素原子にジフルオロメチレン基を介して、
二つのカルボキシル基を有する最小単位のペルフルオロ
ジカルボン酸と位置づけられる。すなわち、該化合物
は、第３級アミンの最小単位であるトリメチルアミンの
２個のメチル基をアセチル基に変換した化合物と見なす
ことができ、この官能基を用いることにより有用な含フ
ッ素製品の中間体となる。例えば、通常のペルフルオロ
ジカルボン酸は二つのカルボキシル基を鎖上アルキル基
の両末端に位置するが、該化合物はこれと異なり、二つ
の官能基（カルボキシル基）は窒素原子を介してジフル
オロメチレン基に結合しているために約１２０度の角度
をもっている。このために、該化合物は、通常のペルフ
ルオロジカルボン酸と異なり、これから誘導できる重合
可能な反応性誘導体を、例えば共単量体として少量用い
ることにより、目的とする高分子化合物にアモルファス
性を効率的に付与できるなどの従来の既知の化合物には
ない格別の効果を奏する。
タノールアミンを電解フッ素化して得られた本発明のペ
ルフルオロ（Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ジアセチルフルオリ
ド）は、無色透明の空気中で発煙する反応性に富む液体
であり、そのジメチルエステル誘導体は、沸点１６６．
０〜１６６．５℃、ｎ２０１．３１６１の文献未裁の新
規化合物である。本発明の化合物は、従来の既知のペル
フルオロジカルボン酸と比較して、第３級アミンとし
て、同一の窒素原子にジフルオロメチレン基を介して、
二つのカルボキシル基を有する最小単位のペルフルオロ
ジカルボン酸と位置づけられる。すなわち、該化合物
は、第３級アミンの最小単位であるトリメチルアミンの
２個のメチル基をアセチル基に変換した化合物と見なす
ことができ、この官能基を用いることにより有用な含フ
ッ素製品の中間体となる。例えば、通常のペルフルオロ
ジカルボン酸は二つのカルボキシル基を鎖上アルキル基
の両末端に位置するが、該化合物はこれと異なり、二つ
の官能基（カルボキシル基）は窒素原子を介してジフル
オロメチレン基に結合しているために約１２０度の角度
をもっている。このために、該化合物は、通常のペルフ
ルオロジカルボン酸と異なり、これから誘導できる重合
可能な反応性誘導体を、例えば共単量体として少量用い
ることにより、目的とする高分子化合物にアモルファス
性を効率的に付与できるなどの従来の既知の化合物には
ない格別の効果を奏する。
【００１３】
【実施例】次に、実施例により本発明をさらに具体的に
説明するが、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。 実施例 （１）電解装置 電解槽としてはモネルメタル製のものを、電極として
は、ニッケル板製の陽極７枚と陰極８枚とを極間距離２
ｍｍで交互に配列した、有効陽極面積が７．５ｄｍ2 の
ものを使用した。
説明するが、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。 実施例 （１）電解装置 電解槽としてはモネルメタル製のものを、電極として
は、ニッケル板製の陽極７枚と陰極８枚とを極間距離２
ｍｍで交互に配列した、有効陽極面積が７．５ｄｍ2 の
ものを使用した。
【００１４】（２）方法 容量４５０ｍｌの無水フッ化水素酸にＮ−メチル−２，
２’−ジエタノールアミン４１．０ｇを溶解し、この溶
液を、６．１〜６．３Ｖで２５４Ａｈｒ電解した。生成
ガスはフッ化ナトリウム管を通じて随伴するフッ化水素
を除いたのち、ドライアイス−エタノール浴で−７８℃
に冷却したトラップに補集した。電解終了後、電解槽下
部のドレインコックを開き、フルオロカーボン混合物
５．０ｇを抜き出した。また、冷却トラップ中にはフル
オロカーボン混合物３５．６ｇが補集された。
２’−ジエタノールアミン４１．０ｇを溶解し、この溶
液を、６．１〜６．３Ｖで２５４Ａｈｒ電解した。生成
ガスはフッ化ナトリウム管を通じて随伴するフッ化水素
を除いたのち、ドライアイス−エタノール浴で−７８℃
に冷却したトラップに補集した。電解終了後、電解槽下
部のドレインコックを開き、フルオロカーボン混合物
５．０ｇを抜き出した。また、冷却トラップ中にはフル
オロカーボン混合物３５．６ｇが補集された。
【００１５】これらのフルオロカーボン混合物を、ガス
クロマトグラフィー（キャリヤー：Ｈｅ、液相：Ｆｏｍ
ｂｌｉｎ ＹＲ ２５％、担体：６０〜８０メッシュク
ロモソープＰＡＷ）、ＩＲ、19Ｆ−ＮＭＲ、Ｍａｓｓ元
素分析（炭素）などにより分析したところ、ペルフルオ
ロ（Ｎ，Ｎ−ジメチルアセチルフルオリド）６．５ｇ
（収率７．５％）、ペルフルオロ（Ｎ−メチルモルホリ
ン）２１．８ｇ（収率２１．２％）とともに、ペルフル
オロ（Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ジアセチルフルオリド）
４．２ｇ（収率４．４％）が得られた。
クロマトグラフィー（キャリヤー：Ｈｅ、液相：Ｆｏｍ
ｂｌｉｎ ＹＲ ２５％、担体：６０〜８０メッシュク
ロモソープＰＡＷ）、ＩＲ、19Ｆ−ＮＭＲ、Ｍａｓｓ元
素分析（炭素）などにより分析したところ、ペルフルオ
ロ（Ｎ，Ｎ−ジメチルアセチルフルオリド）６．５ｇ
（収率７．５％）、ペルフルオロ（Ｎ−メチルモルホリ
ン）２１．８ｇ（収率２１．２％）とともに、ペルフル
オロ（Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ジアセチルフルオリド）
４．２ｇ（収率４．４％）が得られた。
【００１６】（３）結果 新規化合物として得られたペルフルオロ（Ｎ−メチル−
Ｎ，Ｎ−ジアセチルフルオリド）は、そのジメチルエス
テルとしての物性値は、沸点７０℃／５ｍｍＨｇ、であ
り、その分光学的データは次の通りである。 19Ｆ−及び 1Ｈ−ＮＭＲ (1) −５２．６ｐｐｍ（ＣＣｌ3 Ｆ基準） (2) −８６．９ (3) ３．９７７ｐｐｍ（ＴＭＳ基準）
Ｎ，Ｎ−ジアセチルフルオリド）は、そのジメチルエス
テルとしての物性値は、沸点７０℃／５ｍｍＨｇ、であ
り、その分光学的データは次の通りである。 19Ｆ−及び 1Ｈ−ＮＭＲ (1) −５２．６ｐｐｍ（ＣＣｌ3 Ｆ基準） (2) −８６．９ (3) ３．９７７ｐｐｍ（ＴＭＳ基準）
【００１７】
【化４】
【００１８】赤外吸収スペクトルデータ １７９７ ｃｍ-1〔υ（Ｃ＝Ｏ）〕
【００１９】
【発明の効果】本発明によると、容易に入手しうるＮ−
メチル−２，２’−ジエタノールアミンを電解フッ化す
ることにより、新規なペルフルオロ（Ｎ−メチル−Ｎ，
Ｎ−ジアセチルフルオリド）が得られる。このものは、
界面活性剤、潤滑油、撥水撥油剤、農薬、医薬品などの
含フッ素製品の合成中間体や含フッ素プラスチックを得
るための単量体の製造原料として有用な化合物である。
メチル−２，２’−ジエタノールアミンを電解フッ化す
ることにより、新規なペルフルオロ（Ｎ−メチル−Ｎ，
Ｎ−ジアセチルフルオリド）が得られる。このものは、
界面活性剤、潤滑油、撥水撥油剤、農薬、医薬品などの
含フッ素製品の合成中間体や含フッ素プラスチックを得
るための単量体の製造原料として有用な化合物である。
Claims (2)
- 【請求項１】 下記式 【化１】 で表されるペルフルオロ（Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ジアセ
チルフルオリド）。 - 【請求項２】 Ｎ−メチル−２，２’−ジエタノールア
ミンを、液体フッ化水素中において電解処理することを
特徴とするペルフルオロ（Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ジアセ
チルフルオリド）の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10325889A JP2976030B1 (ja) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | 新規な含窒素ペルフルオロジカルボン酸フルオリド及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10325889A JP2976030B1 (ja) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | 新規な含窒素ペルフルオロジカルボン酸フルオリド及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2976030B1 true JP2976030B1 (ja) | 1999-11-10 |
| JP2000136171A JP2000136171A (ja) | 2000-05-16 |
Family
ID=18181740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10325889A Expired - Lifetime JP2976030B1 (ja) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | 新規な含窒素ペルフルオロジカルボン酸フルオリド及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2976030B1 (ja) |
-
1998
- 1998-10-29 JP JP10325889A patent/JP2976030B1/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000136171A (ja) | 2000-05-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
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| R350 | Written notification of registration of transfer |
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