JP4150540B2 - 含フッ素アルコールの製造方法 - Google Patents
含フッ素アルコールの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4150540B2 JP4150540B2 JP2002191590A JP2002191590A JP4150540B2 JP 4150540 B2 JP4150540 B2 JP 4150540B2 JP 2002191590 A JP2002191590 A JP 2002191590A JP 2002191590 A JP2002191590 A JP 2002191590A JP 4150540 B2 JP4150540 B2 JP 4150540B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reaction
- fluorine
- alcohol
- trifluorobutyl
- alkyl halide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、含フッ素アルキルハライドを加水分解して含フッ素アルコールを製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
含フッ素アルコールは、撥水撥油剤、界面活性剤原料または医薬中間体として極めて有用な化合物である。一般にアルキルハライドを加水分解してアルコールを得る反応はよく知られている。この反応では、よく副反応として、脱ハロゲン化水素反応やエーテル化反応等が併発し、収率が低下する場合がある。この反応を含フッ素アルキルハライドに応用して加水分解する反応では、脱ハロゲン化水素反応やエーテル化反応などの副反応が、増加する問題がある。これらの副生成物は、含フッ素アルコールと沸点が近いとか、共沸するなどのため、含フッ素アルコールの分離精製が困難となる。また、医薬中間体原料として使用するには、これらの不純物は、微量に存在しても許容されない場合があり、これら副反応の抑制が極めて重要な課題となる。
【0003】
アルキルハライドを加水分解する一般的な方法としては、Organic Synthesis,III 650(1955)等に、酢酸溶媒中で酢酸ナトリウムを用いる方法が記載されている。この場合、一旦生成したエステル中間体を酢酸溶媒から取り出し、さらに水酸化カリウム溶液等でこの中間体を加水分解しなければならず、操作は極めて煩雑となる。また、含フッ素アルキルハライドから含フッ素アルコールを高選択率で合成する方法として、特開昭63−22040号公報には触媒として遷移金属イオンを用いる方法が開示されている。この反応は一段反応であるものの、重金属を使用するため、これを処理するプロセスが必要となるほか、廃棄し難い重金属化合物を生成する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、これら先行技術の問題を克服するための含フッ素アルコールの製造方法を提供することである。即ち、問題となっていた副反応を抑制し、高収率かつ高選択率の一段反応で、しかも、その取り扱いや処理が難しい重金属等の毒性の高い化合物を使用せず、含フッ素アルキルハライドから、含フッ素アルコールを製造する方法を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決するため鋭意検討を行った結果、含フッ素アルキルハライドを特定溶媒を用い4−ヒドロキシ酪酸塩の存在下反応させることにより、高収率かつ高選択率で含フッ素アルコールを得ることを見出し本発明を完成させるに至った。
【0006】
すなわち、上記課題を解決するための第一の発明は、一般式(1)
Rf(A)X (1)
(式中、Rfは炭素数1〜10のパーフルオロアルキル基、Aは炭素数3〜10の直鎖状または分岐状の飽和炭化水素基を表し、Xはハロゲン原子を表す)
で表される含フッ素アルキルハライドを、γ−ブチロラクトンを溶媒とし、4−ヒドロキシ酪酸アルカリ金属塩と反応させることを特徴とする下記一般式(2)Rf(A)OH (2)
(式中、RfおよびAは前記定義に同じ)
で表される含フッ素アルコールの製造方法に関するものである。
【0007】
上記課題を解決するための第2の発明は、上記第1の発明であって、120℃以下の温度で反応させ、含フッ素アルキルハライドの残留量を反応開始時の10%以下とした後、120℃以上の温度で反応を行うことを特徴とするものである。
【0008】
上記課題を解決するための第3の発明は、上記第1または第2の発明であって、4−ヒドロキシ酪酸アルカリ金属塩が4−ヒドロキシ酪酸カリウム塩であることを特徴とするものである。
【0009】
上記課題を解決するための第4の発明は、上記第1ないし第3のいずれかの発明であって、含フッ素アルキルハライドが、4,4,4−トリフルオロブチルハライドであり、含フッ素アルコールが4,4,4−トリフルオロブタノールであることを特徴とするものである。
【0010】
上記課題を解決するための第5の発明は、上記第1ないし第4のいずれかの発明であって、生成した含フッ素アルコールを留去して、反応液中の中間体である4−ヒドロキシ酪酸エステルを含フッ素アルコールとγ−ブチロラクトンに転化させることを特徴とするものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
次に、本発明について更に詳しく説明する。
【0012】
本発明で使用される含フッ素アルキルハライドは、前記一般式(1)で示される化合物である。一般式(1)において、XはCl、BrまたはIのハロゲン原子を表す。このような含フッ素アルキルハライドの例として、4,4,4−トリフルオロブチルクロライド、4,4,4−トリフルオロブチルブロマイド、4,4,4−トリフルオロブチルアイオダイド、5,5,5,4,4−ペンタフルオロペンチルアイオダイド、1−メチル−4,4,4−トリフルオロブチルアイオダイド、10,10,10,9,9,8,8,7,7−ノナフルオロデシルクロライド等を挙げることができる。
【0013】
また、本発明方法により得られる含フッ素アルコールは、前記一般式(2)で示される化合物であり、例えば、4,4,4−トリフルオロブタノール、5,5,5,4,4−ペンタフルオロペンタノール、1−メチル−4,4,4−トリフルオロブタノール、10,10,10,9,9,8,8,7,7−ノナフルオロデカノール等を挙げることができる。
【0014】
本発明によれば、反応剤として、4−ヒドロキシ酪酸アルカリ金属塩が用いられる。4−ヒドロキシ酪酸アルカリ金属塩は、γ−ブチロラクトン中にアルカリ金属水酸化物水溶液を添加し、水を蒸留分離して合成されたものを用いる。また、γ−ブチロラクトン中にアルカリ金属水酸化物を添加し、合成されたものを用いてもよい。入手が可能ならば市販品を用いることもできる。この4−ヒドロキシ酪酸アルカリ金属塩としては、4−ヒドロキシ酪酸リチウム塩、4−ヒドロキシ酪酸ナトリウム塩、4−ヒドロキシ酪酸カリウム塩、4−ヒドロキシ酪酸ルビジウム塩、4−ヒドロキシ酪酸セシウム塩等が挙げられる。これらのうち、4−ヒドロキシ酪酸カリウム塩が、合成または入手の容易さ、及び反応収率の点で好ましい。この4−ヒドロキシ酪酸アルカリ金属塩の使用量は含フッ素アルキルハライドに対し0.25〜4倍モル量、好ましくは0.5〜2倍モル量である。使用量が0.25倍モル量より少ないと、未反応含フッ素アルキルハライドが残留しその回収が煩雑となり、4倍等量より多く用いた場合、副反応を生じる場合があり、好ましくない。
【0015】
本発明において、反応溶媒は、γ−ブチロラクトンが用いられる。このγ−ブチロラクトンは、水または、メタノール、アセトン、ジオキサン、アセトニトリル、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルインダゾリノン、ジメチルスルホキシド等の1種以上の有機溶媒を含んでいても差し支えない。溶媒の使用量は、含フッ素アルキルハライドに対し、0.5〜20倍重量、好ましくは1〜10倍重量である。溶媒類の使用量が0.5倍重量よりも少ないと、十分な反応収率が得られず、また、20倍重量よりも多いと、溶媒回収操作が煩雑となり、好ましくない。
【0016】
本発明において、反応温度は、通常50〜220℃である。反応温度が50℃以下では、反応速度が遅く、220℃より高温では副生成物が生成する場合があり、好ましくない。
【0017】
また、初期の反応温度を50〜120℃とし、含フッ素アルキルハライドの残留量を反応開始時の10%以下とした後、120〜220℃の温度で反応を行うと、含フッ素アルキルエーテルの副生が著しく抑制され、本発明をより好適に行える。
【0018】
また、本発明において、攪拌は十分に行うことが望ましい。攪拌速度は、反応器および攪拌羽根の形状等によるため、一概に言えないが、通常300〜2000rpmである。反応時間は、特に制限されないが、通常1〜48時間である。
【0019】
また、本反応は、窒素、アルゴン、炭酸ガス等の不活性ガス雰囲気下に行うことが望ましい。反応圧力は、通常は大気圧下で行うが、必要に応じて、加圧下や減圧下において実施してもよい。
【0020】
反応生成物である含フッ素アルコールは、公知の蒸留法等により容易に精製することができる。なお、本発明による加水分解反応は、下式のように、含フッ素アルキルハライド(1)と4−ヒドロキシ酪酸アルカリ金属塩(3)が反応し、4−ヒドロキシ酪酸エステル(4)を中間体として経由すると考えられるため、これが場合によっては、反応液中に残留する。このエステル中間体は、含フッ素アルコールとγ−ブチロラクトンと平衡にあると考えられ、蒸留等により含フッ素アルコールを分離する操作を行うと、エステル中間体(4)が含フッ素アルコール(2)とγ―ブチロラクトン(5)に転化し、エステル中間体(4)の残留を消失させ含フッ素アルコール(2)の収量を上げることができる。
【0021】
【化1】
【0022】
【実施例】
以下に、本発明を実施例を用いて更に詳細に説明するが、これらの実施例は本発明の概要を示すもので、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0023】
実施例1
攪拌機、還流冷却器、温度計を取り付けた500ml4つ口フラスコにγ−ブチロラクトン250g、4−ヒドロキシ酪酸カリウム塩 62.5g(440mmol)、4,4,4−トリフルオロブチルアイオダイド 95.2g(400mmol)を加えた。攪拌しながら、反応温度75℃で5時間加熱した。この時GC分析から、4,4,4−トリフルオロブチルアイオダイドの転化率は、98.6%であった。その後、反応温度を140℃とし、2時間反応を継続した。反応終了後、GCにより分析したところ、4,4,4−トリフルオロブチルアイオダイドの転化率は100%であり、4,4,4−トリフルオロブタノールの選択率86.5%、4−ヒドロキシ酪酸トリフルオロブチルエステル13.3%であり、4,4,4−トリフルオロ−1−ブテン0.2%であった。
【0024】
この反応液を取り出し蒸留を行った。500mlフラスコにクライゼン型連結管およびリービッヒ冷却管を取り付け、液温120〜140℃に保ち、20〜6kPaの間で3時間かけて真空度を上げながら蒸留精製した。70.4gの留出液が回収され、4,4,4−トリフルオロブタノールの含量は49.2g(収率96.0%)であった。フラスコ内に残った液をGCにより分析したところ、4−ヒドロキシ酪酸トリフルオロブチルエステル量は0.8%であった。
【0025】
実施例2
攪拌機、温度計、クライゼン型連結管およびリービッヒ冷却管を取り付けた500ml4つ口フラスコにγ−ブチロラクトン250g、48%水酸化カリウム水溶液 51.4g(440mmol)を入れた。圧力を20kpaとし、攪拌しながら、内温140℃まで加熱し、水を留出させた。約50℃まで冷却後、圧力を常圧に戻し、4,4,4−トリフルオロブチルアイオダイド 95.2g(400mmol)を加え、反応温度75℃で5時間加熱した。この時GC分析から4,4,4−トリフルオロブチルアイオダイドの転化率は99.1%であった。その後、反応温度を140℃とし、2時間反応を継続した。
【0026】
反応終了後、反応液をGCにより分析したところ、4,4,4−トリフルオロブチルアイオダイドの転化率は100%であり、4,4,4−トリフルオロブタノールの選択率88.3%、4−ヒドロキシ酪酸トリフルオロブチルエステル11.4%、4,4,4−トリフルオロ−1−ブテン0.3%であった。
【0027】
実施例3
反応温度を140℃とし、7時間反応させたこと以外は実施例1と同様にして反応を行った。反応温度が140℃に到達した時点で、GC分析から、4,4,4−トリフルオロブチルアイオダイドの転化率は、85.5%であった。反応終了後、GCにより分析したところ、4,4,4−トリフルオロブチルアイオダイドの転化率は100%であり、4,4,4−トリフルオロブタノールの選択率85.3%、4−ヒドロキシ酪酸トリフルオロブチルエステル12.3%であり、4,4,4−トリフルオロ−1−ブテン0.2%、ビス(4,4,4−トリフルオロブチル)エーテル2.2%であった。
【0028】
実施例4
4−ヒドロキシ酪酸カリウム塩を4−ヒドロキシ酪酸ナトリウム塩 55.4g(440mmol)とし、反応温度を100℃で5時間、140℃で2時間とした以外、実施例1と同様にして反応を行った。反応終了後、反応液をGCにより分析したところ、4,4,4−トリフルオロブチルアイオダイドの転化率は95.2%であり、4,4,4−トリフルオロブタノールの選択率84.9%、4−ヒドロキシ酪酸トリフルオロブチルエステル12.3%であり、4,4,4−トリフルオロ−1−ブテン0.3%、ビス(4,4,4−トリフルオロブチル)エーテル2.5%であった。
【0029】
実施例5
4,4,4−トリフルオロブチルアイオダイドを4,4,4−トリフルオロブチルクロライド 58.6g(400mmol)とし、反応温度を100℃で5時間、140℃で2時間とした以外、実施例1と同様にして反応を行った。反応終了後、反応液をGCにより分析したところ、4,4,4−トリフルオロブチルクロライドの転化率は98.2%であり、4,4,4−トリフルオロブタノールの選択率87.9%、4−ヒドロキシ酪酸トリフルオロブチルエステル11.9%、4,4,4−トリフルオロ−1−ブテン0.2%であった。
【0030】
実施例6
4,4,4−トリフルオロブチルアイオダイドを10,10,10,9,9,8,8,7,7−ノナフルオロデシルクロライド 135.4g(400mmol)とし、反応温度を100℃で5時間、140℃で2時間とした以外、実施例1と同様にして反応を行った。反応終了後、反応液をGCにより分析したところ、10,10,10,9,9,8,8,7,7−ノナフルオロデシルクロライドの転化率は100%であり、10,10,10,9,9,8,8,7,7−ノナフルオロデカノールの選択率82.4%、4−ヒドロキシ酪酸ノナフルオロデシルエステル17.4%、10,10,10,9,9,8,8,7,7−ノナフルオロ−1−デセン0.2%であった。
【0031】
比較例1
攪拌機、還流冷却器、温度計を取り付けた500ml4つ口フラスコに水250g、水酸化ナトリウム 18.9g(純度93% 440mmol)、4,4,4−トリフルオロブチルアイオダイド 95.2g(400mmol)を加えた。攪拌しながら、反応温度90℃で36時間加熱した。反応の進行と供に、ガスの発生が認められた。反応終了後、反応液に濃塩酸を加え中和し、クロロホルム200mlで3回抽出した。抽出液および回収したガスをGCにより分析したところ、4,4,4−トリフルオロブチルアイオダイドの転化率は86.8%であり、4,4,4−トリフルオロブタノールの選択率44.9%、4,4,4−トリフルオロ−1−ブテン50.2%、ビス(4,4,4−トリフルオロブチル)エーテル4.9%であった。
【0032】
【発明の効果】
本発明によれば、高収率かつ高選択率の一段反応で、しかも、その取り扱いや処理が難しい重金属等の毒性の高い化合物を使用せず、含フッ素アルキルハライドから、含フッ素アルコールを製造することができる。
Claims (5)
- 一般式(1)
Rf(A)X (1)
(式中、Rfは炭素数1〜10のパーフルオロアルキル基、Aは炭素数3〜10の直鎖状または分岐状の飽和炭化水素基を表し、Xはハロゲン原子を表す)
で表される含フッ素アルキルハライドを、γ−ブチロラクトンを溶媒とし、4−ヒドロキシ酪酸アルカリ金属塩と反応させることを特徴とする一般式(2)
Rf(A)OH (2)
(式中、Rf、Aは前記定義に同じ)
で表される含フッ素アルコールの製造方法。 - 120℃以下の温度で反応させ、含フッ素アルキルハライドの残留量を反応開始時の10%以下とした後、120℃以上の温度で反応を行うことを特徴とする請求項1に記載の含フッ素アルコールの製造方法。
- 4−ヒドロキシ酪酸アルカリ金属塩が4−ヒドロキシ酪酸カリウム塩であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の含フッ素アルコールの製造方法。
- 含フッ素アルキルハライドが、4,4,4−トリフルオロブチルハライドであり、含フッ素アルコールが4,4,4−トリフルオロブタノールであることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の含フッ素アルコールの製造方法。
- 生成した含フッ素アルコールを留去して、反応液中の中間体である4−ヒドロキシ酪酸エステルを含フッ素アルコールとγ−ブチロラクトンに転化させることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の含フッ素アルコールの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002191590A JP4150540B2 (ja) | 2001-07-02 | 2002-07-01 | 含フッ素アルコールの製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001200338 | 2001-07-02 | ||
JP2001-200338 | 2001-07-02 | ||
JP2002191590A JP4150540B2 (ja) | 2001-07-02 | 2002-07-01 | 含フッ素アルコールの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003081894A JP2003081894A (ja) | 2003-03-19 |
JP4150540B2 true JP4150540B2 (ja) | 2008-09-17 |
Family
ID=26617961
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002191590A Expired - Fee Related JP4150540B2 (ja) | 2001-07-02 | 2002-07-01 | 含フッ素アルコールの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4150540B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4523316B2 (ja) * | 2004-04-09 | 2010-08-11 | 東ソ−・エフテック株式会社 | 4,4,4−トリフルオロブタン−1−オールの精製方法 |
-
2002
- 2002-07-01 JP JP2002191590A patent/JP4150540B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003081894A (ja) | 2003-03-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1812368B1 (en) | Method for the preparation of sevoflurane | |
WO2014115801A1 (ja) | α,α-ジフルオロアセトアルデヒドの製造方法 | |
US8729313B2 (en) | Process for the manufacturing of sevoflurane | |
WO2013018573A1 (ja) | α-フルオロアルデヒド類の製造方法 | |
EP2039675B1 (en) | Alpha-fluoromethoxycarboxylic ester, process for producing them, and process for producing sevoflurane | |
JP4150540B2 (ja) | 含フッ素アルコールの製造方法 | |
JP6643735B2 (ja) | 含フッ素α−ケトカルボン酸エステル類の実用的な製造方法 | |
US6894197B2 (en) | Process for producing fluorinated alcohol | |
JP3523115B2 (ja) | 1,1,1−トリフルオロアセトンの製造方法 | |
JP5135889B2 (ja) | ブロモテトラフルオロアルカノール類の製造方法 | |
JP2001278875A (ja) | 3−フルオロアルコキシメチル−3−アルキルオキセタンの製法 | |
JP2573521B2 (ja) | pーtertーブトキシフェニルアルキルアルコールおよびその製造法 | |
JP2005187423A (ja) | 含フッ素アルコールの製造方法 | |
JP5088254B2 (ja) | フルオロアルキルハライドの製造方法 | |
JP4519241B2 (ja) | エポキシドの製造法 | |
JP2017214336A (ja) | エステル化合物の製造方法 | |
JP4797449B2 (ja) | 含ヨウ素フルオロポリエーテルおよびその製造法 | |
JP2011116661A (ja) | フルオロアルキルエーテルの製造方法 | |
JP2614812B2 (ja) | セサモールの製造法 | |
JP2007131600A (ja) | 含フッ素乳酸誘導体の製造方法および含フッ素乳酸誘導体の中間体 | |
JP3777407B2 (ja) | カルボン酸誘導体の製造法 | |
JP2006524247A (ja) | (+)−p−メンタ−2,8−ジエン−1−オールの製造方法 | |
JPS6312862B2 (ja) | ||
JP2002138084A (ja) | 3−アルキル−3−ヒドロキシメチルオキセタンを原料とするエーテル類の製造方法 | |
JPH0830021B2 (ja) | 含フッ素エーテル化合物の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050516 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080602 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080610 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080630 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110704 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110704 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120704 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130704 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130704 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |