JP3435596B2 - エポキシド - Google Patents

エポキシド

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JP3435596B2
JP3435596B2 JP20150299A JP20150299A JP3435596B2 JP 3435596 B2 JP3435596 B2 JP 3435596B2 JP 20150299 A JP20150299 A JP 20150299A JP 20150299 A JP20150299 A JP 20150299A JP 3435596 B2 JP3435596 B2 JP 3435596B2
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    • C07D303/00Compounds containing three-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D303/02Compounds containing oxirane rings
    • C07D303/08Compounds containing oxirane rings with hydrocarbon radicals, substituted by halogen atoms, nitro radicals or nitroso radicals

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の分野】モノマー及び化学中間体として有用な新
規フッ素化ハロスルホネート、(ポリ)サルフェート、
ハロヒドリン及びエポキシドを、(ペルフルオロアルキ
ル)エチレンを三酸化硫黄及びハロゲンの組み合わせと
反応させ、その反応生成物をさらに反応させることによ
り製造する。
【0002】
【発明の背景】U.S.特許3,562,310は、R
(CH2mIと三酸化硫黄(SO3)の反応による式
[R(CH2m2(OSO2pOの化合物の製造を開
示しており、ここでmは1,2又は3であり、pは2−
6の整数であり、Rはペルフルオロアルキルである。こ
れらのポリサルフェートから対応するアルコールへの加
水分解も記載されている。SO3と共にハロゲンを使用
すること、あるいはSO3との反応におけるフッ素化オ
レフィンの使用は言及されていない。
【0003】U.S.特許4,362,672は、CF
2=CFYのSO3及び臭素又はヨウ素との反応によりX
CF2CFYOSO2−基を含む中間化合物を生成するこ
とによるジフルオロハロアセチルフルオリドの製造を開
示しており、ここでXはI又はBrであり、YはF、C
l、Br又はIである。任意に触媒の存在下における中
間体の熱分解により、ジフルオロハロアセチルフルオリ
ドを得る。この特許では、完全にハロゲン化された(し
かし他の置換はされていない)エチレンのみを反応させ
る。これは、SO3/ハロゲンの組み合わせと反応する
(ペルフルオロアルキル)エチレンがビニルハロゲンを
含まない本発明と対照的である。
【0004】C.G.Krespan及びD.A.Di
xon,J.Org.Chem.,Vol.51,p
p.4460−4466(1986)は、SO3とペル
フルオロ−2−ブテンの反応を記載している。この文献
の場合、オレフィンは完全にフッ素化されており、SO
3と組み合わせてハロゲンは使用されていない。
【0005】2つの文献がモノ(ペルフルオロアルキ
ル)エチレンのハロヒドリンの製造、及び(通常)その
後の対応するエポキシドを与える塩基との反応を記載し
ている。モノ(ペルフルオロアルキル)エチレンと次亜
ハロゲン酸(U.S.特許2,700,686)、又は
水銀イオンの存在下における臭素及び酢酸[C.Cou
dures等、J.Fluorine Chem.,V
ol.24,pp.93−104(1984)]との反
応がモノ(ペルフルオロアルキル)エチレンハロヒドリ
ンの製造法である。U.S.S.R.特許390,08
4[Chem.Abs.,Vol.80,27084u
(1974)]及びE.T.McBee及びT.M.B
urton,J.Am.Chem.Soc.,Vol.
74,pp,3022−3023(1952)などの他
の文献に、他の方法によるモノ(ペルフルオロアルキ
ル)エチレンのハロヒドリン及びエポキシドの製造が記
載されている。名目上モノ(ペルフルオロアルキル)エ
チレンから誘導したエポキシドの製造に関する以前の研
究の短かい“レビュー”が、D.D.Smith等、I
nd.Eng.Chem.,Vol.49,pp.12
41−1246(1957)にある。このSmithの
論文は、そのようなエポキシドの重合及びポリマーの低
負荷潤滑剤としての利用も記載している。これらの文献
のいずれもSO3を使用しておらず、ビス(ペルフルオ
ロアルキル)エチレンハロヒドリン又はエポキシドの製
造に言及していない。
【0006】モノ−及びビス(ペルフルオロアルキル)
エチレンハロヒドリン及びエポキシドの製造の中間体と
して有用な新規ハロスルホネート及びサルフェートの提
供、及び新規ビス(ペルフルオロアルキル)エチレンハ
ロヒドリン及びエポキシドの提供が本発明の目的であ
る。モノ(ペルフルオロアルキル)エチレン及び新規ビ
ス(ペルフルオロアルキル)エチレンハロヒドリン及び
エポキシドの製造、ならびにモノ−及びビス(ペルフル
オロアルキル)エチレンとSO3及びハロゲンの反応及
び所望の生成物を得るための続く他の反応による中間サ
ルフェート及びハロスルホネートの製造のための、容易
で安価な方法の提供が本発明のもうひとつの目的であ
る。モノ−及びビス(ペルフルオロアルキル)エチレン
エポキシドは、化学中間体及びモノマーとして有用であ
る。
【0007】
【発明の概略】本発明は、次式 R23FCCHXCHR1(OSO2nZ [式中、各R2及びR3は独立してフッ素又はペルフルオ
ロアルキルであり、R1はH又は−CFR23であり、
Xは塩素、臭素又はヨウ素であり、Zは塩素、臭素及び
−OCHR1CHXCFR23から成る群より選び、n
は1−6の整数である]の新規(ポリ)サルフェート及
びハロスルホネート化合物に関する。
【0008】本発明はさらに、次式 R23FCCHXCH(OH)CFR23 [式中、R2、R3及びXは上記と同義である]のハロヒ
ドリン、及び次式
【0009】
【化2】 [式中、R2及びR3は上記と同義である]のエポキシド
に関する。又、SO3及び塩素、臭素ならびにヨウ素か
ら成る群より選んだハロゲンを、式R23FCCH=C
HR1[式中、R1、R2及びR3は上記と同義である]の
(ペルアルオロアルキル)エチレンと反応させることに
よるフ素化サルフェート及びハロスルホネートの製造法
も提供する。ハロヒドリン、サルフェート及びハロスル
ホネートは、フッ素化エポキシドの製造の中間体として
有用であり、フッ素化エポキシドは化学中間体及びモノ
マーとして有用である。
【0010】
【発明の詳細】本発明は、次式 R23FCCHXCHR1(OSO2nZ [式中、各R2及びR3は独立してフッ素又はペルフルオ
ロアルキルであり、R1はH又は−CFR23であり、
Xは塩素、臭素又はヨウ素であり、Zは塩素、臭素及び
−OCHR1CHXCFR23から成る群より選び、n
は1−6の整数である]の新規(ポリ)サルフェート及
びハロスルホネート化合物に関する。このようなサルフ
ェート及びハロスルホネートは、SO3及びハロゲン
(フッ素を除く)と、式R23FCCH=CFR1[式
中、R1、R2及びR3は上記と同義である]の(ペルフ
ルオロアルキル)エチレン(下記)との反応により製造
する。サルフェート及びハロスルホネートは、対応する
エポキシドの合成の中間体として有用である。nは2−
4であることが好ましい。R2がフッ素であるのが好ま
しく、特にR2がフッ素であり、R3がn−ペルフルオロ
アルキルであるのが好ましい。R2がフッ素であり、R3
がn−ペルフルオロアルキルであり、R1が水素又は−
CF24であり、ここでR4がn−ペルフルオロアルキ
ルであることが最も好ましい。又、すべてのペルフルオ
ロアルキル基の炭素数がそれぞれ最高12であることも
好ましい。好ましい化合物において、Z及びXは塩素及
び臭素であり、特に好ましい化合物において、Z及びX
は塩素である。他の好ましい化合物において、Zは−O
CHR1CHXCFR23である。
【0011】本文で“ペルフルオロアルキル”(n−ペ
ルフルオロアルキルを含む)という言葉は、最高2個の
フッ素原子を水素及び/又は塩素で置換することができ
るペルフルオロアルキル基を含む。ペルフルオロアルキ
ル基は、分枝鎖構造も含み、アルキル部分の間にエーテ
ル酸素を含むこともできる。
【0012】さらに本発明は、次式 R23FCCHXCH(OH)CFR23 [式中、R2、R3及びXは上記と同義である]のハロヒ
ドリンに関する。各R2がフッ素であることが好まし
く、各R2がフッ素であり、各R3がn−ペルフルオロア
ルキルであることが特に好ましい。又、すべてのペルフ
ルオロアルキル基の炭素数がそれぞれ最高12であるこ
とが好ましい。Xが塩素及び臭素であることが好まし
く、Xが塩素であることが特に好ましい。そのようなハ
ロヒドリンは塩基と反応して化学中間体として有用な
(下記)エポキシドを形成することができる。
【0013】本発明は次式
【0014】
【化3】 [式中、各R2及び各R3は独立してフッ素又はペルフル
オロアルキルであるが同時にフッ素であることはない
のエポキシドに関する。各R2がフッ素であることが好
ましく、各R2がフッ素であり、各R3がn−ペルフルオ
ロアルキルであることが特に好ましい。又、すべてのペ
ルフルオロアルキル基の炭素数がそれぞれ最高12であ
ることが好ましい。そのようなエポキシドは新規化合物
であり、加水分解してモノマーとして有用な(U.S.
特許3,337,644を参照)対応するグリコール
(実験2を参照)とすることができる。そのようなエポ
キシドは、実施例に示す通り対応するハロヒドリン(上
記)と塩基の反応により製造することができる。これら
の反応は、モノ(ペルフルオロアルキル)エチレンから
誘導したハロヒドリンと塩基の反応と類似であり;後者
の反応は、同業者に周知である。
【0015】上記の議論から、上記のサルフェート及び
ハロスルホネートの製造には、モノ−又はビス(ペルフ
ルオロアルキル)エチレンとSO3及びハロゲンの反応
が必要であることが明らかである。上記のハロヒドリン
は、ビス(ペルフルオロアルキル)エチレンから誘導し
たサルフェート又はハロスルホネートの加水分解により
製造することができ、一方エポキシドはハロヒドリンか
ら塩基との反応により製造することができる。従って上
記の化合物の好ましい種類を、それを誘導するエチレ
ン、及びある場合にはエチレンとSO3/ハロゲンの反
応に使用するハロゲンにより特定することは、比較的簡
単である。典型的反応の化学、及びそれにより得られる
生成物を実施例中の式により例示する。
【0016】従ってサルフェートは、(ペルフルオロ−
n−ブチル)エチレン、1,2−ビス(ペルフルオロ−
n−ブチル)エチレン、3,3,3−トリフルオロプロ
ペン(トリフルオロメチルエチレンとも呼ばれる)、
1,2−ビス(トリフルオロメチル)エチレン、(ペル
フルオロドデシル)エチレン、(6−H−ペルフルオロ
ヘキシル)エチレン、(3−オキサ−ペルフルオロヘキ
シル)エチレン、(ペルフルオロ−3−メチルブチル)
エチレン、(3,6,9−トリオキサペルフルオロ−
5,8−ジメチルドデシル)エチレン、(3,4−ジク
ロロペルフルオロブチル)エチレン、(ペルフルオロエ
チル)エチレン、(1−トリフルオロメチル−2−ペル
フルオロエチル)エチレン、1,2−ビス(ペルフルオ
ロエチル)エチレン、[1−ペルフルオロエチル−2−
(2−H−テトラフルオロエチル)]エチレンから製造
することができる。
【0017】ハロスルホネートは、塩素及び臭素ならび
に(ペルフルオロ−n−ブチル)エチレン、1,2−ビ
ス(ペルフルオロ−n−ブチル)エチレン、3,3,3
−トリフルオロプロペン[(トリフルオロメチル)エチ
レンとも呼ばれる]、1,2−ビス(トリフルオロメチ
ル)エチレン、(ペルフルオロドデシル)エチレン、
(6−H−ペルフルオロヘキシル)エチレン、(3−オ
キサ−ペルフルオロヘキシル)エチレン、(ペルフルオ
ロ−3−メチルブチル)エチレン、(3,6,9−トリ
オキサペルフルオロ−5,8−ジメチルドデシル)エチ
レン、(3,4−ジクロロペルフルオロブチル)エチレ
ン、(ペルフルオロエチル)エチレン、(1−トリフル
オロメチル−2−ペルフルオロエチル)エチレン、1,
2−ビス(ペルフルオロエチル)エチレン、及び[1−
ペルフルオロエチル−2−(2’−H−テトラフルオロ
エチル)]エチレンから製造することができる。塩素が
好ましいハロゲンである。
【0018】ハロヒドリンは、塩素、臭素又はヨウ素及
び1,2−ビス(ペルフルオロ−n−ブチル)エチレ
ン、1,2−ビス(トリフルオロメチル)エチレン及び
1,2−ビス(ペルフルオロエチル)エチレンから製造
することができる。塩素及び臭素が好ましいハロゲンで
あり、塩素が特に好ましい。
【0019】エポキシドは、1,2−ビス(ペルフルオ
ロ−n−ブチル)エチレン、1,2−ビス(トリフルオ
ロメチル)エチレン及び1,2−ビス(ペルフルオロエ
チル)エチレンから製造することができる。
【0020】上記サルフェート、ハロスルホネート、ハ
ロヒドリン及びエポキシドの製造に使用するのに好まし
いエチレン(ハロヒドリン及びエポキシドの場合は二置
換エチレン)は、(トリフルオロメチル)エチレン、
1,2−ビス(トリフルオロメチル)エチレン、(ペル
フルオロエチル)エチレン、1,2−ビス(ペルフルオ
ロエチル)エチレン、(ペルフルオロブチル)エチレン
及び1,2−ビス(ペルフルオロブチル)エチレンであ
る。
【0021】フッ素化サルフェート及び/又はハロスル
ホネートの製造法は、SO3及び塩素、臭素ならびにヨ
ウ素から成る群より選んだハロゲンの、式R2 3FCC
H=CHR1[式中、R1、R2及びR3は上記と同義であ
る]の(ペルフルオロアルキル)エチレンとの反応を含
む。好ましい(ペルフルオロアルキル)エチレンにおい
て、各R2はフッ素であり、特に好ましい(ペルフルオ
ロアルキル)エチレンにおいて、各R2はフッ素であ
り、R3はn−ペルフルオロアルキルである。最も好ま
しい(ペルフルオロアルキル)エチレンにおいて、各R
2はフッ素であり、R3はn−ペルフルオロアルキルであ
り、R1は水素又は−CF23であり、ここでR3はn−
ペルフルオロアルキルである。好ましい(上記の又は他
の好ましい)(ペルフルオロアルキル)エチレンは、そ
れぞれ炭素数が最高12のペルフルオロアルキル基を有
する。
【0022】反応で使用するSO3は、純粋な化合物と
して、又は硫酸中に溶解して加えることができ、溶液は
通常発煙硫酸と呼ばれる。(ペルフルオロアルキル)エ
チレンに対するSO3のモル比の上限はわからないが、
(ペルフルオロアルキル)エチレンに対するSO3の好
ましいモル比は、約1.0−10であり、約1.5−約
5が特に好ましく、約3−約4が最も好ましい。ここに
参照として含むL.G.Anello及びR.F.Sw
eeny,J.Org.Chem.,Vol.35,
p.120(1970)に、他のフッ素化(ポリ)サル
フェートに関連して“n”の値に対する“過剰の”SO
3の添加の影響が議論されている。本方法は、SO3量に
より類似の影響を受けると思われる。
【0023】反応で使用するハロゲンは、通常純粋なハ
ロゲンとして加える。塩素及び臭素が好ましいハロゲン
であり、塩素が特に好ましい。ハロゲンは、その物理的
形態に依存して気体、液体又は固体として加えることが
できる。(ペルフルオロアルキル)エチレンに対するハ
ロゲンのモル比は、約0.25−約4であり、約0.5
−約1.0が好ましい。成分はどのような順序でも混合
することができるが、SO3とハロゲンを最初に混合
し、その後(ペルフルオロアルキル)エチレンを加える
のが好ましい。試薬の混合の間、温度の制御のための予
備手段を講じなければならない。
【0024】本発明で有用な(ペルフルオロアルキル)
エチレンには、(ペルフルオロ−n−ブチル)エチレ
ン、1,2−ビス(ペルフルオロ−n−ブチル)エチレ
ン、3,3,3−トリフルオロプロペン(トリフルオロ
メチルエチレンとも呼ばれる)、1,2−ビス(トリフ
ルオロメチル)エチレン、(ペルフルオロドデシル)エ
チレン、(6−H−ペルフルオロヘキシル)エチレン、
(3−オキサ−ペルフルオロヘキシル)エチレン、(ペ
ルフルオロ−3−メチルブチル)エチレン、(3,6,
9−トリオキサペルフルオロ−5,8−ジメチルドデシ
ル)エチレン、(3,4−ジクロロペルフルオロブチ
ル)エチレン、(ペルフルオロエチル)エチレン、(1
−トリフルオロメチル−2−ペルフルオロエチル)エチ
レン、1,2−ビス(ペルフルオロエチル)エチレン、
及び[1−ペルフルオロエチル−2−(2’−H−テト
ラフルオロエチル)]エチレンが含まれるが、これらに
限られるわけではない。
【0025】反応は約0℃−約100℃で、好ましくは
約15℃−約70℃で行う。反応は、選んだ反応物及び
温度に依存して約10分から約数時間を要する。圧力は
重要ではないが、塩素のように気体のハロゲンを用いる
場合、高温及び高濃度を得るために高圧を用いることが
できる。自己発生圧力、通常約0.1−約100気圧を
用いることが多い。反応の間、反応塊を撹拌するのが好
ましい。
【0026】溶媒を使用しないのが好ましいが、必要な
ら反応条件下で不活性な溶媒を使用することができる。
【0027】反応容器は、反応条件下で不活性などのよ
うな材料で作られていることもできる。ガラス又はHa
stelloyR(Stoody Deloro Rt
ellite,Inc.の商標)が適している。
【0028】出発材料は適度に乾燥するべきであり、反
応の間水分を排除しなければならない。水分の排除のた
めに窒素又はアルゴンなどの不活性雰囲気を使用するの
が簡便であることもある。
【0029】反応のサルフェート及びハロスルホネート
生成物は、結晶化又は蒸留などの同業者に周知の方法で
単離することができる。別の場合、“下流"生成物が必
要な時、粗サルフェート及びハロスルホネートを単離せ
ずに加水分解することができる。そのような方法は、以
下の実施例で例示する。
【0030】
【実施例】実施例1 (ペルフルオロブチル)エチレンとSO3/I2の反応
【0031】
【化4】 32.1g(0.13モル)の(ペルフルオロブチル)
エチレンを加えながら三酸化硫黄(9.6g、0.12
モル)を撹拌した。反応の兆候がなかったので、30.
5g(0.12モル)のヨウ素を加えると、発熱が起こ
って45℃となり、その後下がった。混合物を25℃に
て終夜撹拌し、その後50℃にて30分撹拌した。発生
した気体は、IR分析により主にSO2であることが示
された。0.15mmにて加温することにより揮発性物
質を除去し、5.3gのオレフィン及び少量のヨウ素を
回収した。固化した残留物を粉砕し、水と共に撹拌し、
濾過し、空気乾燥して29.2g(SO3に基づいて5
8%)のビス(3,3,4,4,5,5,6,6,6−
ノナフルオロ−2−ヨードヘキシル)サルフェート
(1)、融点45−48℃を得た。メタノール−水から
の再結晶により分析用試料、融点48−51℃を得た。
IR(CDCl3):2984及び2900(飽和C
H)、1421(おそらく−SO2−)、1250−1
140cm-1(SO2,CF,C−O)。NMR(CDC
3):構造1と矛盾しない1H及び19Fスペクトル・元
素分析 C1261824Sの計算値:C,17.1
2;H,0.72;I,30.14;S,3.81。測
定値:C,17.21;H,0.65;I,29.9
8;S,4.11。
【0032】実施例2 (ペルフルオロブチル)エチレンとSO3/I2の反応
【0033】
【化5】 203g(0.80モル)のヨウ素及び394g(1.
6モル)の(ペルフルオロブチル)エチレンの混合物を
撹拌しながら250g(3.125モル)のSO3を1
0時間かけて滴下した。−80℃のトラップ中で凝縮し
た排−ガスを、ゆっくり25℃に温め、約32mLのS
2を蒸発させ;残留液を反応混合物に戻し、全体を終
夜撹拌した。2mmにて50℃に加温して揮発性物質を
除去し、部分的に固体の残留物が残った。残留物を1L
の水中の350mLの濃H2SO4の溶液と共に75−8
0℃にて5時間撹拌した。混合物を冷却し、濾過し、濾
液の有機層を分別して163.2g(26%)の3,
3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロ−2−
ヨードヘキサノール−1(2)、沸点56−62℃
(3.5mm)、融点30−31℃を得た。IR(ニー
ト):3400(OH)、2952及び2896(飽和
CH)、1250−1100cm-1(CF,C−O)。
NMR(CDCl3):1H及び19Fは構造2と一致。元
素分析 C649IOの計算値:C,18.48;
H,1.03;I,32.54。測定値:C,18.2
0;H,0.94;I,31.20,31.05。
【0034】実施例3 (ペルフルオロブチル)エチレンとSO3/Br2の反応
【0035】
【化6】 32g(16.7mL,0.4モル)の三酸化硫黄及び
16.0g(0.10モル)の臭素の混合物に、49.
2g(0.20モル)の(ペルフルオロブチル)エチレ
ンを滴下した。添加の完了後、混合物を撹拌すると発熱
及び一定の気体の発生がおさまった。さらに16g
(0.10モル)の臭素を加えると、さらにわずかに反
応した。混合物を終夜撹拌し、20mmにて排気し、過
剰の臭素を除去した。撹拌した混合物を200mLの水
で処理し(最初は注意深く)、その後80℃に13.5
時間加熱した。分別により45.7g(67%)の3,
3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロ−2−
ブロモヘキサノール−1(3)、沸点64℃(10m
m)を得た。IR(ニート):3401(ブロード、O
H)、2954及び2898(飽和CH)、1250−
1100cm-1、(CF,C−O)。NMR(CDCl
3):1H及び19Fは与えられた構造と一致。MS:構造
3と一致する化合物とそのトリメチルシリル誘導体のス
ペクトル。
【0036】さらに分別すると、14.7g(20%)
のビス(3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフ
ルオロ−2−ブロモヘキシル)サルフェート(4)、沸
点98−102℃(0.02mm)を得た。IR(ニー
ト):2999(飽和CH)、1423(SO2)、1
250−1100cm-1(CF、C−O、SO2)。N
MR(CDCl3):1H及び19Fは、与えられた構造と
一致。元素分析 C12 6Br2184Sの計算値:
C,19.27;H,0.81;Br,21.36;
S,4.29。測定値:C,19.22;H,0.7
7;Br,21.08;S,4.72。
【0037】実施例4 ビス(ペルフルオロブチル)エチレンとSO3/Br2
反応
【0038】
【化7】 16.0g(0.10モル)の臭素及び32.0g
(0.4モル、16.7mL)の三酸化硫黄の混合物
に、46.4g(0.10モル)の1,2−ビス(ペル
フルオロブチル)エチレンを加えた。混合物を40−5
0℃で2時間撹拌し、その間に気体の発生が静まった。
25℃で終夜撹拌した後、混合物を注意深く200mL
の水で処理し、3時間撹拌した。終夜撹拌すると、有機
層は強い臭素色を再び呈し、最初のGCピークが大きく
なり、次のピークがほとんど消えた;後者の生成物は、
ブロモスルホネートであると思われる。上部水層を50
mLのCH2Cl2で抽出し、合わせた抽出物及び生成物
層を50mLの水で洗浄し、CaSO4上で乾燥し、濾
過し、蒸留した。このようにして43.6g(78%)
のペルフルオロ(6−ブロモ−5H,6H−デカン−5
−オール)(5)、沸点80−83℃(9.5mm)を
得た。IR(ニート):3495(ブロード、OH)、
2996(飽和CH)、1250−1100cm-1(C
F,C−O)。NMR(CDCl3):1H及び19Fスペ
クトルは、5の2ラセミ体の混合物と矛盾しない。M
S:構造5に合う化合物及びそのトリメチルシリル誘導
体のスペクトル。元素分析 C103BrF18Oの計算
値:C,21.41;H,0.54;Br,14.2
4。測定値:C,21.24;H,0.54;Br,1
3.93。
【0039】蒸留の残留物は、純度96%の6、すなわ
ち5のサルフェートであった。IR(ニート):298
6(飽和CH)、1433(SO2)、1250−11
00cm-1(CF、C−O、SO2)。NMR(CDC
3):1H及び19Fは構造6と矛盾しない。MS:FA
+は、予想されたM+ピークを与える。
【0040】実施例5 3,3,3−トリフルオロプロペンと発煙硫酸の反応
【0041】
【化8】 1036g(SO3に基づいて2.6モル)の20%発
煙硫酸及び80g(0.50モル)の臭素を−80℃の
コンデンサー下で撹拌しながら68g(0.71モル)
の3,3,3−トリフルオロプロペンを、容器温度が9
−17℃に保たれるように回分式で通過させた。添加に
4時間かかり、その後臭素色がほとんど消えた。反応混
合物を100mLのブロモヒドリン7と共に少量のサル
フェート8(GC/MS及びNMRで同定)を得た。そ
の後反応混合物を2Lの水に滴下し、得られた混合物を
500mLのCH2Cl2で2回抽出した。合わせた抽出
物の蒸留により47.7gの2−ブロモ−3,3,3−
トリフルオロプロパノール(7)、沸点60−61℃
(50mm)を得た。IR(ニート):3393(O
H)、2950及び2894(飽和CH)、1250−
1150cm-1(CF、C−O)。NMR(CDC
3):1H及び19Fスペクトルはブロモヒドリン7と一
致。酸水溶液混合物を90℃に30分間加熱し、冷却
し、500mLのCH2Cl2で2回再抽出した。これら
の抽出物を分別し、さらに42.3gの純粋な7、沸点
60−62℃(50mm)を得た。従って合計収量は9
0.0g(66%)であった。
【0042】実施例6 (ペルフルオロブチル)エチレンと発煙硫酸/Cl2
反応
【0043】
【化9】 20%発煙硫酸の一部(200g、約0.5モルのSO
3が含まれる)を−80℃のコンデンサー下で撹拌しな
がら、塩素(35.5g、−80℃で22mL、0.5
モル)及び(ペルフルオロブチル)エチレン(131
g、0.50モル)を、いくらかの塩素色が保たれ、容
器温度が10−15℃に保たれるよう数回に分けて交互
に2時間で加えた。その後混合物を2時間激しく撹拌
し、37℃までの発熱がゆっくり起こり、おさまった。
上部有機層のGC/MSによる分析は、クロロヒドリン
10及びジクロリド9の他に10のサルフェート及びク
ロロスルホネートの両方の存在を示した。混合物全体を
撹拌しながらゆっくり1Lの水に加え、全体を1時間還
流した(75−80℃)。有機層をMgSO4上で乾燥
し、濾過し、蒸留して71.8g(45%)の1,2−
ジクロロ−3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナ
フルオロヘキサン(9)、沸点73−79℃(100m
m)を得、続いて38.0g(25%)の2−クロロ−
3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘ
キサノール−1(10)、沸点96−97℃(100m
m)を得た。IR(ニート):3387(強、OH)、
2955及び2899(飽和CH)、1250−110
0cm-1(CF、C−O)。NMR(CDCl3):1
及び19Fスペクトルは、与えられた構造と矛盾しない。
MS:そのままのスペクトル及びトリメチルシリル誘導
体のスペクトルは構造10を支持している。元素分析
64ClF9Oの計算値:C,24.14;H,1.
35;Cl,11.88。測定値:C,24.02;
H,1.37;Cl,12.01。
【0044】実験1 ヨードヒドリンと塩基の反応
【0045】
【化10】 106g(0.27モル)のヨードヒドリン2及び25
mLのエーテル(ヨードヒドリンの液化のため)の混合
物を30分かけて、150℃で撹拌した300g(4.
05モル)の熔融KOH・H2Oに加えた。容器温度は
160℃に上がり、蒸留物を沸点50−90℃で集め
た。蒸留がおさまった後、軽く真空にしてさらに少量の
蒸留物を得た。揮発性物質を50mLの水で洗浄し、M
gSO4上で乾燥し、濾過し、蒸留して48.4g(6
8%)の(ペルフルオロブチル)オキシラン(11)、
沸点46−47℃(100mm)を得、G.C及びF
(CF 24CHBrCH2OCOCH3と熱塩基の反応に
より生成した周知の試料とのIRスペクトルの比較によ
り同定した。
【0046】エポキシド11をブロモヒドリン3及びク
ロロヒドリン10を熱塩基で処理することにより同様に
製造した。
【0047】実施例7 ブロモヒドリンと塩基の反応
【0048】
【化11】 ブロモヒドリン5(65g、0.116モル)を25m
mの圧力下、140℃で撹拌した100g(1.35モ
ル)のKOH・H2Oに幾分速い速度で滴下した。添加
が完了した後、容器温度を140−145℃に保ちなが
ら蒸留物を沸点40−70℃(25mm)で採取し、そ
の後容器温度を155℃(約10mm)に上げた。粗生
成物を50mLの水で洗浄し、MgSO4上で乾燥し、
濾過し、蒸留して31.3g(変換率56%、収率77
%)の2,3−ビス(ペルフルオロブチル)オキシラン
(12)、沸点60−61℃(25mm)を得た。IR
(ニート):3056(飽和CH、弱)、1250−1
100cm-1(CF)。NMR(CDCl3):1H及び
19Fは、77:13の比率のエポキシド12立体異性体
を示した。MSはM+を含み、エポキシド12の構造と
一致する。元素分析C10218Oの計算値:C,2
5.02;H,0.42。測定値:C,22.21,2
2.52;H,0.38,0.36。 蒸留の残留物
は、17.5g(27%)の回収ブロモヒドリン5であ
った。
【0049】実験2 エポキシドの加水分解 以下の実験は、トリフルオロメタンスルホン酸を用いた
2,3−ビス(ペルフルオロアルキル)エチレンの開環
により対応するグリコールモノトリフルオロメタンスル
ホネートを与える反応を示す。後者は、加水分解により
グリコールを与える。
【0050】
【化12】 19.0g(0.040モル)の2,3−ビス(ペルフ
ルオロブチル)エチレンオキシド及び17.7g(0.
118モル)のトリフルオロメタンスルホン酸の均一混
合物を、密閉厚肉管内で155℃に40時間加熱した。
GCによりエポキシドが反応して約30%の変換率で単
一生成物を形成したことが示された。GC/MS分析に
よりモノエステルの構造が確認された;m/e611
(M+−F)、481(M+−CF3SO2O)。トリメチ
ルシリル誘導体により、ヒドロキシル基が1個存在する
ことがわかった;m/e687(M+−CH3O)。
【0051】上記に本発明の好ましい具体化を記載した
が、本発明をここに開示されている厳密な内容に限定す
るものではないことを理解するべきであり、さらに添付
する特許請求の範囲により定義される本発明の範囲内で
なされるすべての変更に対して権利が保有されているこ
とを理解するべきである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−134086(JP,A) 特開 昭52−144610(JP,A) 特開 昭52−136107(JP,A) 特許3172173(JP,C1) J.Fluor.Chem.,Vo l.14,No.1,p.19−28(1979) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07D 301/26 C07D 303/08

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 次式 【化1】 [式中、各R2及び各R3は独立してフッ素又はペルフル
    オロアルキルであるが同時にフッ素であることはない
    のエポキシド。
  2. 【請求項2】 各R2がフッ素である、請求項1に記載
    のエポキシド。
  3. 【請求項3】 各R3がn−ペルフルオロアルキルであ
    る、請求項2に記載のエポキシド。
  4. 【請求項4】 すべてのペルフルオロアルキル基の炭素
    数がそれぞれ最高12である、請求項1に記載のエポキ
    シド。
  5. 【請求項5】 すべてのペルフルオロアルキル基の炭素
    数がそれぞれ最高12である、請求項3に記載のエポキ
    シド。
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