JP4506893B1 - ポリフルオロアルキルホスホン酸およびその製造法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】一般式 CnF2n+1(CH2CF2)a(CF2CF2)b(CH2CH2)cP(O)(OH)2 (ここで、nは1〜6の整数、aは1〜4の整数、bは1〜3の整数、cは1〜3の整数である)で表わされるポリフルオロアルキルホスホン酸。このポリフルオロアルキルホスホン酸は、一般式 CnF2n+1(CH2CF2)a(CF2CF2)b(CH2CH2)cP(O)(OR)2 (ここで、Rは炭素数1〜4のアルキル基であり、nは1〜6の整数、aは1〜4の整数、bは1〜3の整数、cは1〜3の整数である)で表わされるポリフルオロアルキルホスホン酸ジエステルを加水分解反応させることによって製造される。
【選択図】 なし
Description
CF3(CF2)7CH2CH2P(O)(OH)2
が、この種の用途に好んで使用されている(特許文献1〜4参照)。
CnF2n+1(CH2CF2)a(CF2CF2)b(CH2CH2)cP(O)(OH)2 〔I〕
(ここで、nは1〜6の整数、aは1〜4の整数、bは1〜3の整数、cは1〜3の整数である)で表わされるポリフルオロアルキルホスホン酸が提供される。
CnF2n+1(CH2CF2)a(CF2CF2)b(CH2CH2)cP(O)(OR)2 〔II〕
(ここで、Rは炭素数1〜4のアルキル基であり、nは1〜6の整数、aは1〜4の整数、bは1〜3の整数、cは1〜3の整数である)で表わされるポリフルオロアルキルホスホン酸ジエステルを加水分解反応させることによって製造される。
CnF2n+1(CH2CF2)a(CF2CF2)b(CH2CH2)cI 〔III〕
とトリアルキルホスファイトP(OR)3を反応させることにより得られる。ポリフルオロアルキルアイオダイド〔III〕は、公知の化合物であり、特許文献5に記載されている。
CnF2n+1(CH2CF2)a(CF2CF2)bI 〔IV〕
で表わされる末端ヨウ素化化合物にエチレンを付加反応させることにより製造される。エチレンの付加反応は、上記化合物〔IV〕に過酸化物開始剤の存在下で加圧エチレンを付加反応させることにより行われ、その付加数は反応条件にもよるが、1〜3、好ましくは1である。なお、反応温度は用いられる開始剤の分解温度にも関係するが、反応は一般に約80〜120℃で行われ、低温で分解する過酸化物開始剤を用いた場合には80℃以下での反応が可能である。
(1)一般式
CnF2n+1I (n:1〜6)
で表わされるパーフルオロアルキルアイオダイドを、上記の如き過酸化物開始剤(原料化合物に対し約0.1〜0.5モル%の使用量)の存在下でフッ化ビニリデンと反応させ、一般式
CnF2n+1(CH2CF2)aI 〔V〕
で表わされる化合物を得る。
(2)上記一般式〔V〕で表わされる化合物に、過酸化物開始剤の存在下でテトラフルオロエチレンを反応させることにより、前記一般式〔IV〕で表わされる末端ヨウ素化化合物が得られる。この一般式〔IV〕において、bは1〜3、好ましくは1〜2の整数である。この反応に用いられる過酸化物開始剤としては、前記の如き有機過酸化物開始剤が(1)と同様の割合で用いられる。
C2F5(CH2CF2)(CF2CF2)I
C2F5(CH2CF2)(CF2CF2)2I
C2F5(CH2CF2)2(CF2CF2)I
C2F5(CH2CF2)2(CF2CF2)2I
C4F9(CH2CF2)(CF2CF2)I
C4F9(CH2CF2)2(CF2CF2)I
C4F9(CH2CF2)(CF2CF2)2I
C4F9(CH2CF2)2(CF2CF2)2I
C2F5(CH2CF2)(CF2CF2)3I
C4F9(CH2CF2)(CF2CF2)3I
温度計および低沸物除去用レシーバーを備えた容量1Lの四口フラスコ中に、
CF3(CF2)3(CH2CF2)(CF2CF2)2(CH2CH2)I (99GC%)
500g(0.78モル)およびトリエチルホスファイトP(OC2H5)3 181g(1.56モル)を仕込み、155℃で攪拌した。このとき、副生成物であるヨウ化エチルを反応系から除去するために、細管を使用して反応液中に窒素ガスをバブリングした。反応液を微量分取してガスクロマトグラフィー分析を行い、トリエチルホスファイトの残量を確認した後、さらにトリエチルホスファイトを1回に91g(0.78モル)宛4回分添し、合計18時間攪拌した。
CF3(CF2)3(CH2CF2)(CF2CF2)2(CH2CH2)P(O)(OCH2CH3)2
1H-NMR(CD3OD、TMS):δ3.37(CH 2CF2)
2.42(CH 2CH2)
2.07(CH2CH 2)
4.13(CH 2CH3)
1.36(CH2CH 3)
19F-NMR(CD3OD、C6F6):ppm -80.2(CF 3)
-124.6(CF3CF 2CF2CF2)
-122.3(CF3CF2CF 2CF2)
-110.0(CF 2CH2CF2)
-110.0(CF2CH2CF 2)
-120.0(CH2CF2CF 2CF2)
-121.6(CH2CF2CF2CF 2)
-122.1(CF 2CF2CH2CH2)
-113.8(CF2CF 2CH2CH2)
温度計および低沸物除去用レシーバーを備えた容量1Lの四口フラスコ中に、
CF3(CF2)3(CH2CF2)(CF2CF2)(CH2CH2)I (99GC%)
500g(0.92モル)およびトリエチルホスファイトP(OC2H5)3 213g(1.84モル)を仕込み、155℃で攪拌した。このとき、副生成物であるヨウ化エチルを反応系から除去するために、細管を使用して反応液中に窒素ガスをバブリングした。反応液を微量分取してガスクロマトグラフィー分析を行い、トリエチルホスファイトの残量を確認した後、さらにトリエチルホスファイトを1回に107g(0.92モル)宛4回分添し、合計18時間攪拌した。
CF3(CF2)3(CH2CF2)(CF2CF2)(CH2CH2)P(O)(OCH2CH3)2
1H-NMR(CD3OD、TMS):δ3.37(CH 2CF2)
2.43(CH 2CH2)
2.07(CH2CH 2)
4.13(CH 2CH3)
1.36(CH2CH 3)
19F-NMR(CD3OD、C6F6):ppm -80.2(CF 3)
-124.0(CF3CF 2CF2CF2)
-122.3(CF3CF2CF 2CF2)
-110.3(CF 2CH2CF2)
-109.8(CF2CH2CF 2)
-124.4(CH2CF2CF 2CF2)
-113.1(CH2CF2CF2CF 2)
温度計および低沸物除去用レシーバーを備えた容量1Lの四口フラスコ中に、
CF3(CF2)(CH2CF2)(CF2CF2)3(CH2CH2)I (97GC%)
500g(0.76モル)およびトリエチルホスファイトP(OC2H5)3 176g(1.52モル)を仕込み、155℃で攪拌した。このとき、副生成物であるヨウ化エチルを反応系から除去するために、細管を使用して反応液中に窒素ガスをバブリングした。反応液を微量分取してガスクロマトグラフィー分析を行い、トリエチルホスファイトの残量を確認した後、さらにトリエチルホスファイトを1回に88g(0.76モル)宛4回分添し、合計18時間攪拌した。
CF3(CF2)(CH2CF2)(CF2CF2)3(CH2CH2)P(O)(OCH2CH3)2
1H-NMR(CD3OD、TMS):δ3.34(CH 2CF2)
2.42(CH 2CH2)
2.07(CH2CH 2)
4.13(CH 2CH3)
1.36(CH2CH 3)
19F-NMR(CD3OD、C6F6):ppm -85.3(CF 3)
-114.0(CF3CF 2CH2CF2)
-110.2(CH2CF 2CF2CF2CF2CF2CF2CF2)
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-119.5(CH2CF2CF2CF 2CF2CF2CF2CF2)
-120.3(CH2CF2CF2CF2CF 2CF2CF2CF2)
-121.4(CH2CF2CF2CF2CF2CF 2CF2CF2)
-122.0(CH2CF2CF2CF2CF2CF2CF 2CF2)
-114.8(CH2CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF 2)
温度計および低沸物除去用レシーバーを備えた容量1Lの四口フラスコ中に、
CF3(CF2)(CH2CF2)(CF2CF2)2(CH2CH2)I (97GC%)
500g(0.90モル)およびトリエチルホスファイトP(OC2H5)3 208g(1.80モル)を仕込み、155℃で攪拌した。このとき、副生成物であるヨウ化エチルを反応系から除去するために、細管を使用して反応液中に窒素ガスをバブリングした。反応液を微量分取してガスクロマトグラフィー分析を行い、トリエチルホスファイトの残量を確認した後、さらにトリエチルホスファイトを1回に104g(0.90モル)宛4回分添し、合計18時間攪拌した。
CF3(CF2)(CH2CF2)(CF2CF2)2(CH2CH2)P(O)(OCH2CH3)2
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2.42(CH 2CH2)
2.07(CH2CH 2)
4.13(CH 2CH3)
1.36(CH2CH 3)
19F-NMR(CD3OD、C6F6):ppm -85.3(CF 3)
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-120.1(CH2CF2CF 2CF2CF2CF2)
-122.0(CH2CF2CF2CF 2CF2CF2)
-122.4(CH2CF2CF2CF2CF 2CF2)
-113.9(CH2CF2CF2CF2CF2CF 2)
温度計および低沸物除去用レシーバーを備えた容量1Lの四口フラスコ中に、
CF3(CF2)(CH2CF2)(CF2CF2)(CH2CH2)I (98GC%)
500g(1.12モル)およびトリエチルホスファイトP(OC2H5)3 259g(2.24モル)を仕込み、155℃で攪拌した。このとき、副生成物であるヨウ化エチルを反応系から除去するために、細管を使用して反応液中に窒素ガスをバブリングした。反応液を微量分取してガスクロマトグラフィー分析を行い、トリエチルホスファイトの残量を確認した後、さらにトリエチルホスファイトを1回に130g(1.12モル)宛4回分添し、合計18時間攪拌した。
CF3(CF2)(CH2CF2)(CF2CF2)(CH2CH2)P(O)(OCH2CH3)2
1H-NMR(CD3OD、TMS):δ3.34(CH 2CF2)
2.42(CH 2CH2)
2.07(CH2CH 2)
4.13(CH 2CH3)
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-122.4(CH2CF2CF 2CF2)
-113.9(CH2CF2CF2CF 2)
温度計およびコンデンサを備えた容量1Lの四口フラスコ中に、参考例1で得られたポリフルオロアルキルホスホン酸ジエステル
CF3(CF2)3(CH2CF2)(CF2CF2)2(CH2CH2)P(O)(OCH2CH3)2 (96GC%)
300g(0.44モル)および約35%濃塩酸300gを仕込み、100℃で12時間攪拌した。冷却後、減圧ロ過して、固形分276gを回収した。この固形分を水洗して再びロ過し、さらにアセトンで洗浄してロ過し、目的物242g(0.41モル、収率92%)を得た。
CF3(CF2)3(CH2CF2)(CF2CF2)2(CH2CH2)P(O)(OH)2
1H-NMR(CD3OD、TMS):δ3.44(CH 2CF2)
2.44(CH 2CH2)
1.93(CH2CH 2)
19F-NMR(CD3OD、C6F6):ppm -80.2(CF 3)
-124.6(CF3CF 2CF2CF2)
-122.3(CF3CF2CF 2CF2)
-110.0(CF 2CH2CF2)
-110.0(CF2CH2CF 2)
-120.0(CH2CF2CF 2CF2)
-121.6(CH2CF2CF2CF 2)
-122.3(CF 2CF2CH2CH2)
-113.9(CF2CF 2CH2CH2)
温度計およびコンデンサを備えた容量1Lの四口フラスコ中に、参考例2で得られたポリフルオロアルキルホスホン酸ジエステル
CF3(CF2)3(CH2CF2)(CF2CF2)(CH2CH2)P(O)(OCH2CH3)2 (96GC%)
300g(0.53モル)および約35%濃塩酸300gを仕込み、100℃で12時間攪拌した。冷却後、減圧ロ過して、固形分287gを回収した。この固形分を水洗して再びロ過し、さらにアセトンで洗浄してロ過し、目的物240g(0.49モル、収率93%)を得た。
CF3(CF2)3(CH2CF2)(CF2CF2)(CH2CH2)P(O)(OH)2
1H-NMR(CD3OD、TMS):δ3.44(CH 2CF2)
2.45(CH 2CH2)
1.93(CH2CH 2)
19F-NMR(CD3OD、C6F6):ppm -80.2(CF 3)
-124.0(CF3CF 2CF2CF2)
-122.3(CF3CF2CF 2CF2)
-110.3(CF 2CH2CF2)
-119.8(CF2CH2CF 2)
-124.6(CF 2CF2CH2CH2)
-113.2(CF2CF 2CH2CH2)
温度計およびコンデンサを備えた容量1Lの四口フラスコ中に、参考例3で得られたポリフルオロアルキルホスホン酸ジエステル
CF3(CF2)(CH2CF2)(CF2CF2)3(CH2CH2)P(O)(OCH2CH3)2 (96GC%)
300g(0.44モル)および約35%濃塩酸300gを仕込み、100℃で12時間攪拌した。冷却後、減圧ロ過して、固形分276gを回収した。この固形分を水洗して再びロ過し、さらにアセトンで洗浄してロ過し、目的物237g(0.40モル、収率90%)を得た。
CF3(CF2)(CH2CF2)(CF2CF2)3(CH2CH2)P(O)(OH)2
1H-NMR(CD3OD、TMS):δ3.41(CH 2CF2)
2.44(CH 2CH2)
1.93(CH2CH 2)
19F-NMR(CD3OD、C6F6):ppm -85.3(CF 3CF2)
-114.0(CF3CF 2)
-110.2(CH2CF 2CF2CF2CF2CF2CF2CF2)
-120.0(CH2CF2CF 2CF2CF2CF2CF2CF2)
-119.5(CH2CF2CF2CF 2CF2CF2CF2CF2)
-120.3(CH2CF2CF2CF2CF 2CF2CF2CF2)
-121.4(CH2CF2CF2CF2CF2CF 2CF2CF2)
-122.2(CH2CF2CF2CF2CF2CF2CF 2CF2)
-114.7(CH2CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF 2)
温度計およびコンデンサを備えた容量1Lの四口フラスコ中に、参考例4で得られたポリフルオロアルキルホスホン酸ジエステル
CF3(CF2)(CH2CF2)(CF2CF2)2(CH2CH2)P(O)(OCH2CH3)2 (95GC%)
300g(0.52モル)および約35%濃塩酸300gを仕込み、100℃で12時間攪拌した。冷却後、減圧ロ過して、固形分271gを回収した。この固形分を水洗して再びロ過し、さらにアセトンで洗浄してロ過し、目的物235g(0.48モル、収率92%)を得た。
CF3(CF2)(CH2CF2)(CF2CF2)2(CH2CH2)P(O)(OH)2
1H-NMR(CD3OD、TMS):δ3.41(CH 2CF2)
2.44(CH 2CH2)
1.93(CH2CH 2)
19F-NMR(CD3OD、C6F6):ppm -85.3(CF 3CF2)
-114.0(CF3CF 2)
-110.1(CH2CF 2CF2CF2CF2CF2)
-120.1(CH2CF2CF 2CF2CF2CF2)
-122.0(CH2CF2CF2CF 2CF2CF2)
-122.6(CH2CF2CF2CF2CF 2CF2)
-114.7(CH2CF2CF2CF2CF2CF 2)
温度計およびコンデンサを備えた容量1Lの四口フラスコ中に、参考例5で得られたポリフルオロアルキルホスホン酸ジエステル
CF3(CF2)(CH2CF2)(CF2CF2)(CH2CH2)P(O)(OCH2CH3)2 (94GC%)
300g(0.63モル)および約35%濃塩酸300gを仕込み、100℃で12時間攪拌した。冷却後、減圧ロ過して、固形分262gを回収した。この固形分を水洗して再びロ過し、さらにアセトンで洗浄してロ過し、目的物229g(0.59モル、収率93%)を得た。
CF3(CF2)(CH2CF2)(CF2CF2)(CH2CH2)P(O)(OH)2
1H-NMR(CD3OD、TMS):δ3.41(CH 2CF2)
2.44(CH 2CH2)
1.93(CH2CH 2)
19F-NMR(CD3OD、C6F6):ppm -85.3(CF 3CF2)
-114.0(CF3CF 2)
-110.4(CH2CF 2CF2CF2)
-122.6(CH2CF2CF 2CF2)
-114.0(CH2CF2CF2CF 2)
前記実施例1で得られたポリフルオロアルキルホスホン酸20重量%にイソプロパノール50重量%を加えた後、攪拌しながらイオン交換水26重量%を加え、トリエチルアミン4重量%で中和して、A液(合計100重量%)とした。このA液を水で希釈し、固形分濃度を0.1重量%として、離型剤を調製した。
Claims (2)
- 一般式
CnF2n+1(CH2CF2)a(CF2CF2)b(CH2CH2)cP(O)(OH)2 〔I〕
(ここで、nは1〜6の整数、aは1〜4の整数、bは1〜3の整数、cは1〜3の整数である)で表わされるポリフルオロアルキルホスホン酸。 - 一般式
CnF2n+1(CH2CF2)a(CF2CF2)b(CH2CH2)cP(O)(OR)2 〔II〕
(ここで、Rは炭素数1〜4のアルキル基であり、nは1〜6の整数、aは1〜4の整数、bは1〜3の整数、cは1〜3の整数である)で表わされるポリフルオロアルキルホスホン酸ジエステルを加水分解反応させることを特徴とする請求項1記載のポリフルオロアルキルホスホン酸の製造法。
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