JP5512541B2 - フルオロアリルフルオロサルフェートへの付加反応 - Google Patents

フルオロアリルフルオロサルフェートへの付加反応 Download PDF

Info

Publication number
JP5512541B2
JP5512541B2 JP2010540101A JP2010540101A JP5512541B2 JP 5512541 B2 JP5512541 B2 JP 5512541B2 JP 2010540101 A JP2010540101 A JP 2010540101A JP 2010540101 A JP2010540101 A JP 2010540101A JP 5512541 B2 JP5512541 B2 JP 5512541B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
formula
iii
compound
fluoride
group
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.)
Active
Application number
JP2010540101A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2011508737A (ja
Inventor
ジュセッペ・マルキオンニ
ヴィート・トルテッリ
Original Assignee
ソルヴェイ・スペシャルティ・ポリマーズ・イタリー・エッセ・ピ・ア
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ソルヴェイ・スペシャルティ・ポリマーズ・イタリー・エッセ・ピ・ア filed Critical ソルヴェイ・スペシャルティ・ポリマーズ・イタリー・エッセ・ピ・ア
Publication of JP2011508737A publication Critical patent/JP2011508737A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5512541B2 publication Critical patent/JP5512541B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D317/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D317/08Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3
    • C07D317/10Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3 not condensed with other rings
    • C07D317/32Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3 not condensed with other rings with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D317/42Halogen atoms or nitro radicals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C303/00Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides
    • C07C303/24Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of esters of sulfuric acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C41/00Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
    • C07C41/01Preparation of ethers
    • C07C41/18Preparation of ethers by reactions not forming ether-oxygen bonds
    • C07C41/24Preparation of ethers by reactions not forming ether-oxygen bonds by elimination of halogens, e.g. elimination of HCl
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/58Preparation of carboxylic acid halides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F214/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen
    • C08F214/18Monomers containing fluorine
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F259/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of halogen containing monomers as defined in group C08F14/00
    • C08F259/08Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of halogen containing monomers as defined in group C08F14/00 on to polymers containing fluorine

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

本発明は、ある種のアシルフルオリド誘導体を生成するためのフルオロアリルフルオロサルフェートへのハイポフルオライトの付加反応、この付加反応を含む合成方法、およびそれから得られる生成物に関する。
今日、フルオロアリルフルオロサルフェート(FAFS)は、容易に入手できるフッ素化中間体であり、とりわけ、(特許文献1)(E.I.DUPONT DE NEMOURS)1980年11月25日、および(非特許文献1)に開示されたように、ホウ素系触媒の存在下で三酸化硫黄によるヘキサフルオロプロピレンの処理によって高収率で調製され得る。
この化合物は、求核試薬に対するその反応性、および適当な求核置換によってペルフルオロアリル基を生じるその能力が利用されている多数の合成経路で成功裏に用いられている(例えば、(非特許文献2)を参照のこと)。
とりわけ、金属フッ化物の存在下でのFAFSとポリフルオロカルボニル化合物との反応を含む合成方法を挙げることができ;言及されたこれらの後者は、対応するポリフルオロアルコキシド化合物にその場で(in situ)変換され、これは、フルオロサルフェート基において求核置換を受け、以下のスキーム:
Figure 0005512541
で略図化されるように、対応するペルフルオロアリル−置換エーテル化合物を生成する。このような化学的性質の例は、以下の公報で見いだされ得る:(特許文献2)(DU PONT)1981年9月29日;(特許文献3)(DU PONT)1981年6月23日;(特許文献4)(DU PONT)1981年6月16日。
一方、特にフルオロカルボニル誘導体を生成するための、特にフッ素含有化合物、例えば、ハイポフルオライトのその二重結合に対する付加を含む、FAFSの付加反応を調査するために努力は全く払われてこなかった。
実際、ハイポフルオライトは、求電子機構(非特許文献3)を介して、またはラジカル経路(非特許文献4)によって異なるオレフィンに対する付加反応を受けることが知られている。
米国特許第4235804号明細書 米国特許第4292449号明細書 米国特許第4275225号明細書 米国特許第4273728号明細書
KRESPAN,G.ら、「Perfluoroallylfluorosulfate,a reactive new perfluoroallylating agent」、J.Am.Chem.Soc.、1981年、第103巻、5598〜5599頁 BANKS,Ronald Eら、「Perfluoroallyl fluorosulphonate」、Journal of Fluorine Chemistry、1982年、第20巻、1133〜1134頁 ROZEN,S.、Chem.rev.、1996年、第96巻、1717頁およびss. NAVARRINI,W.ら、「Organic perfluoro−hypofluorites:useful reagents in the preparation of fluorinated vinylethers」、Recent Res.Devel.Organic Chem.、2004年、第8巻、281〜322頁
本出願人は、いまや驚くべきことに、フルオロサルフェート部分に対する求核反応を開始させることなく、FAFSの二重結合にハイポフルオライトを付加させることができることを見いだした。したがって、FAFSは、対応するアシルフルオリド誘導体を生じるために、フルオロサルフェート部分およびその利用しやすい化学的性質を維持しながら、以下のスキームで強調されるC−飽和酸化基:
Figure 0005512541
の、標的分子における導入のための好適なシントン(synthone)として用いられる。実際に、これらの中間体におけるフルオロサルフェート基の反応性は、フルオロアシル化合物の製造のために成功裏に用いることができ、これは、とりわけ、対応するビニルエーテルを生じるために好適な脱ハロゲン化水素反応を受け得るフルオロエーテルのような、さまざまな化合物を生成するための実に興味ある前駆体である。
したがって、本発明の目的は、式(III−A)および(III−B):
Figure 0005512541
の化合物を調製する方法であって、
(1)式(I−A)および(I−B):
Figure 0005512541
の化合物を、
式:
Figure 0005512541
のペルフルオロアリルフルオロサルフェート(FAFS)と、
式(II−A)または(II−B):
Figure 0005512541
の少なくとも1種のハイポフルオライトとの反応によって生成させるステップと、
(2)上に詳述されたとおりの式(I−A)および(I−B)の化合物を、それぞれ式(III−A)および(III−B)の対応するアシルフルオリドに変換させるステップと
を含み、
式中:
− 式(I−A)、(II−A)および(III−A)におけるRは、任意選択により場合によっては酸素カテナリー原子を含んでいてもよく且つ任意選択により場合によってはヘテロ原子を含む官能基(例えば、−SOF基)を含んでいてもよい、一価フルオロカーボンC〜C20基であり;
− 式(I−B)、(II−B)および(III−B)におけるR’は、二価のフルオロカーボンC〜Cの基、好ましくは式:
Figure 0005512541
(式中、XおよびXは、互いに同じかまたは異なり、独立して、フッ素原子またはC〜Cフルオロカーボン基である)
の基である、方法である。
本出願人は、驚くべきことに、有用な中間体が得られるように式(I−A)および(I−B)のFAFS−ハイポフルオライト付加物は高い選択性で生成可能であり、この中間体を、未改変フルオロサルフェート基の化学的性質を利用してさらに反応させ、−COF基を含む標的カルボニル化合物を生成させ得ることを見いだした。
式(II−A)および(II−B)のハイポフルオライトおよびこれらの化合物のための合成経路は当技術分野で公知である(とりわけ、NAVARRINI,W.ら、「Organic perfluoro−hypofluorites:useful reagents in the preparation of fluorinated vinylethers」、Recent Res.Devel.Organic Chem.、2004年、第8巻、281〜322頁を参照されたい)。式(II−A)のハイポフルオライトの非限定的な例は、とりわけ、CFOF、CFCFOF、CFCFCFOF、(CFCFCFOF、CFOCFOF、CFOCFCFOF、CFCFOCFOF、CFCFOCFCFOF、CFCFCFOCFOF、CFOCFCFOCFOF、FSOCFCFOF、FC(O)CFOCFCFOFである。式(II−B)のハイポフルオライトの非限定的な例は、とりわけ、CF(OF)、CF(CF)(OF)、C(CF(OF)である。
FAFSとハイポフルオライト(II−A)および(II−B)との反応は一般に、−150℃から0℃、好ましくは−120℃から−20℃で行われる。当業者は、とりわけ、関与するハイポフルオライトの熱安定性を考慮して適切な温度を選択する。
反応圧力は、重要なパラメータでないとしても、一般に大気圧である。
反応は一般に、反応条件で不活性な有機溶媒の非存在下または存在下で、液相で行われる。溶媒は添加されない一方、FAFSそれ自体が有利には液体反応媒体となる。好適な溶媒の非限定的な例は、とりわけ、クロロフルオロカーボン、例えば、CFCl、CFCl、CFClCFClCFClCFCl、ペルフルオロカーボン、例えば、CFCFCF、ペルフルオロエテン、例えば、CFOCFCF、クロロフルオロエーテル、例えば、CFOCFClCClF、またはペルフルオロポリエーテル、例えば、式CFO(CFCFO)(CFO)CF(式中、mおよびnは整数であり、それらの比は、0.1から5の間である)のもの、およびそれらの混合物である。
ハイポフルオライト(II−A)および(II−B)は一般に、気相または液相中で不活性流体で希釈された反応媒体に供給される。
通常、これらの希釈流体は、とりわけ、N、He、CF、CFCFまたはCFO−CFCFのような、不活性気体である。
通常、ハイポフルオライト(II−A)または(II−B)の流れは、FAFSを含む反応容器に供給され;必要量のハイポフルオライトを供給するために、添加は一般に、所定時間の間に連続的に行われる。
次いで、標的化合物(I−A)および(I−B)は、溶媒(もしあれば)から、残留FAFSから分離され、一般に、標準圧でまたは真空下で分留技術を用いて回収される。
本出願人は、上に定義されたとおりのFAFSとハイポフルオライト(II−A)および(II−B)との反応は、ハイポフルオライトのO−F結合の均一開裂を含むラジカル機構を受けると考えるが、これは本発明の範囲を限定しない。
式(I−A)および(I−B)の付加物は、特にそのフルオロサルフェート部分の特有の反応性を用いて、フッ素化学における中間体として広く用いられ得る。
フルオロサルフェート部分は、とりわけ、周知の求核置換反応全てを受け得る。別に、上記のFAFS付加物(I−A)および(I−B)は、対応するアシルフルオリドを調製するために用いられ得る。
本発明の方法は、上に詳述されたとおりの式(I−A)および(I−B)の化合物を、それぞれ式(III−A)および(III−B):
Figure 0005512541
の対応するアシルフルオリドに変換させるステップをさらに含む。
−CFOSOF部分を−C(O)F部分に変換させる標準的な方法は、(I−A)および(I−B)を対応する低級同族体アシルフルオリドに変換させるために用いることができる。
これらの方法にはとりわけ、上に定義されたとおりのFAFS付加物(I−A)および(I−B)の加水分解、好ましくはアルカリ加水分解、その後の標的アシルフルオリド部分へのカルボン酸部分のフッ素化が含まれ得る。
好適な反応スキームは、以下:
Figure 0005512541
のとおり略図化され得る。
加水分解(すなわち、スキームにおけるステップ1)は好ましくは、無機塩基水溶液による、例えば、KOH水溶液によるアルカリ加水分解、続けて、カルボン酸を得るための酸性水溶液(例えば、HCl水溶液)による処理によって達成され得る。
カルボン酸部分のフッ素化(すなわち、スキーム2におけるステップ2)は、
− SOCl(または他の好適な塩素化剤)による塩素化、その後の、標的アシルフルオリド(III−A)および(III−B)を得るための、対応するアシルクロリドとKF(または他の好適なフッ素化物源)との反応によって;または
− 標的アシルフルオリド(III−A)および(III−B)を直接生成させるための、とりわけフルオロアルキルアミン試薬[Yarovenko試薬(EtN.CFCFClH)またはIshikawa試薬(EtN.CFCFHCF)など]のような好適なフッ素化剤によるカルボン酸の処理によって
行うことができる。
(I−A)および(I−B)をアシルフルオリド(III−A)および(III−B)に変換させる好ましい方法には、金属フッ化物触媒の存在下での−CF−OSOF部分の熱分解が含まれる。
この方法は、一般に95%を超える高収率で、一ステップの操作で上に詳述したとおりのアシルフルオリド(III−A)および(III−B)を得ることを可能にするので特に好ましい。
好ましい金属フッ化物触媒は、CsF、KF、RbF、LiF、NaF、CaF、BaF、MgF、SrF、AgFである。最も好ましい金属フッ化物はCsFおよびKFである。
反応は一般的に、20から200℃の温度で行われる。
アシルフルオリド(III−A)および(III−B)の化学的性質は、エーテル、特にビニルエーテルの製造に特に有用であることが見いだされた。
本発明の第1の変形によれば、本方法は、好適な触媒の存在下で上記のとおりのアシルフルオリド(III−A)および(III−B)をヘキサプロピレンエポキシド(HFPO)と反応させて、その結果、化合物(IV−A)および(IV−B):
Figure 0005512541
(式中、RおよびR’は、上に定義されたとおりの意味を有する)
を得るステップをさらに含む。
(IV−A)および(IV−B)を生成させるためのアシルフルオリド(III−A)および(III−B)とHFPOとの反応は、米国特許第3114778号明細書(DU PONT)1963年2月17日に記載されたとおりに行われ得る。
この反応は、触媒として活性炭を用いてバルクで、またはフッ化物触媒を用いて極性溶媒中の反応によって行われることができ、この後者の実施形態が好ましい。反応に好適なフッ化物触媒は、アルカリ金属フッ化物、アルカリ土類金属フッ化物、四級アンモニウムフッ化物および銀フッ化物である。好ましいフッ化物触媒は、CsF、KF、RbF、LiF、NaF、CaF、BaF、MgF、SrF、AgFである。最も好ましい金属フッ化物はCsFおよびKFである。
触媒濃度は重要ではなく、触媒の量は、反応が行われる環境によって決定される。反応温度は、−80℃から200℃まで大きく変えることができるが、好ましい範囲は−30℃から100℃である。
本発明の第1の変形のアシルフルオリド(IV−A)および(IV−B)は、さらに熱分解させて、式(V−A)および(V−B):
Figure 0005512541
(式中、RおよびR’は、上に定義されたとおりの意味を有する)
の対応するフルオロビニルエーテルを生じ得る。
熱分解は、アシルフルオリド(IV−A)および(IV−B)に対して直接行われ得るか、またはこれらの後者は、最初に、一価金属塩、例えば、対応するカルボン酸のアルカリ金属塩に変換させ、次いで熱分解させ得る。
加水分解およびアルカリ金属塩の形成は一般に、アシルフルオリド(IV−A)および(IV−B)を水と、次いで、KOHまたはNaOHなどのアルカリ金属塩基と接触させることによって行われる。アルカリ金属塩の熱分解は一般に、150℃から250℃、好ましくは170℃から220℃の温度で行われる。
アシルフルオリド(V−A)および(V−B)の熱分解は一般に、気相中で前記アシルフルオリドを触媒、好ましくは、硫酸ナトリウムまたは炭酸ナトリウムと150℃から350℃、好ましくは150℃から250℃の温度で接触させることによって行われる。
本発明の第2の変形によれば、本方法は、液相中−150℃から0℃の温度でアシルフルオリド(III−A)および(III−B)を元素フッ素および少なくとも1種の式:
Figure 0005512541
(式中、A、A、A、Aは、互いに同じかまたは異なり、H、F、Cl、Brの中から選択される)
のオレフィン化合物[オレフィン(Ol)]と反応させ、その結果、式(VI−A)および(VI−B):
Figure 0005512541
(式中、A、A、A、A、RおよびR’は、上に定義されたとおりの意味を有する)
のハロエーテル化合物を得るステップをさらに含む。この反応ステップで用いられるオレフィン(Ol)は、少なくとも1個のフッ素原子、および少なくとも1個の、臭素および塩素の中から選択されるハロゲン原子を含むことが一般に好ましい。より好ましいオレフィン(Ol)は、上記式(式中、AおよびAの1個はフッ素原子であり、残りは、H、Cl、Brの中から選択され、ならびにAおよびAの1個はフッ素原子であり、残りは、H、Cl、Brの中から選択される)を満たすものである。したがって、これらの好ましいオレフィン(Ol)は、式:
Figure 0005512541
(ここで、A、A’は、互いに同じかまたは異なり、H、Cl、Brの中から独立して選択され、好ましくはAおよびA’は同時にHではない)
を満たす。
本発明の目的に特に好適であるオレフィン(Ol)は、とりわけ、1,2−ジクロロ−1,2−ジフルオロエチレン(CFC1112)、1,2−ジブロモ−1,2−ジフルオロエチレン、1−クロロ−1,2−ジフルオロエチレンである。最も好ましいオレフィン(Ol)はCFC1112である。
本発明の好ましい実施形態の第2の変形による式(VI−A)および(VI−B)のハロエーテル化合物は、対応するビニルエーテル(VII−A)および(VII−B):
Figure 0005512541
(式中、AおよびAは、互いに同じかまたは異なり、H、F、Cl、Brの中から選択され、RおよびR’は、上に定義されたとおりの意味を有する)
を得るために脱ハロゲン化/脱ハロゲン化水素によってさらに反応させ得る。
オレフィン(Ol)が、上に定義されたとおりの式
Figure 0005512541
を満たす場合、上に詳述されたとおりの式(V−A)および(V−B)のフッ素化ビニルエーテルを得ることができる。
、A、A、Aが、互いに同じかまたは異なり、F、Cl、Brの中から選択される場合、ビニルエーテルは、脱ハロゲン化反応を介して得ることができる。脱ハロゲン化は、極性有機溶媒中遷移金属の存在下で式(VI−A)および(VI−B)のハロエーテル化合物の反応によって達成され得る。好適な遷移金属の中で、Zn、Cu、Mnまたは混合物Zn/Cu、Zn/Sn、Zn/Hgを挙げることができる。好適な極性溶媒は、プロトン性または非プロトン性であることができる。プロトン性極性溶媒の中で、アルコールを挙げることができ;非プロトン性極性溶媒の中で、エーテル(例えば、グリム、ジオキサン)、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキサン(DMSO)を挙げることができる。
、A、A、Aの少なくとも1個が水素である場合、ビニルエーテルは、脱ハロゲン化水素反応を介して得ることができる。
脱ハロゲン化水素は、塩基の存在下で式(VI−A)および(VI−B)のハロエーテル化合物の反応によって達成され得る。無機塩基(例えば、NaOHまたはKOH)または有機塩基(例えば、第一級、第二級または第三級のアルキルもしくはアリールアミン)を用いることができる。一般に、脱ハロゲン化水素は、場合によって通常水性または水性/アルコール性である溶媒の存在下で、液相で行われる。水性無機塩基を用いる場合、一般に、四級ホスホニウムもしくは四級アンモニウムの塩(例えば、テトラブチルアンモニウムまたはホスホニウムの塩、特に塩化物;トリオクチルベンジルアンモニウムまたはホスホニウムの塩、特に塩化物)、または相間移動剤としてスルホニウム塩を用いることが好ましい。
脱ハロゲン化および脱ハロゲン化水素の両方は通常、0℃から150℃、好ましくは25℃から100℃の温度で行われる。
本発明の第3の変形によれば、本方法は、フッ化物触媒の存在下でアシルフルオリド(III−A)および(III−B)を元素フッ素と反応させ、対応するハイポフルオライト(VIII−A)および(VIII−B):
Figure 0005512541
(式中、RおよびR’は、上に定義されたとおりの意味を有する)
を得るステップをさらに含む。
この反応に好適なフッ化物触媒は、アルカリ金属フッ化物、アルカリ土類金属フッ化物、四級アンモニウムフッ化物および銀フッ化物である。好ましいフッ化物触媒は、CsF、KF、RbF、LiF、NaF、CaF、BaF、MgF、SrF、AgFである。より好ましい金属フッ化物はCsFおよびKFであり、最も好ましいものはCsFである。
ハイポフルオライト(VIII−A)および(VIII−B)は、フッ素化学における有用な中間体として広く用いられ得る。
特に、この変形による方法は、ハイポフルオライト(VIII−A)および(VIII−B)を上に定義されたとおりのオレフィン(Ol)と反応させて、上に定義されたとおりの式(VI−A)および(VI−B)の対応するハロエーテル化合物を生成させるステップをさらに含み得る。
第2の変形について言及されたように、ハロエーテル化合物(VI−A)および(VI−B)は、上に詳述されたとおりの脱ハロゲン化/脱ハロゲン化水素によって対応するビニルエーテルに変換され得る。
これらの合成スキームは全て、上記のとおりのハイポフルオライト(II−A)および(II−B)に対するFAFSの驚くべき反応性に基づき、これは、さらなる反応性の余地がある−COF部分を有する式:
Figure 0005512541
のフッ素化酸素含有基を含むフッ素系シントンを、高い収率および選択性で生成することを可能にする。
上記本方法から生成され得る化合物の中で、選択されるものは新規である。
したがって、本発明はまた、以下の式(IX−A)および(IX−B):
Figure 0005512541
(式中、R は、−CF−CF−SOF、−C−、−(CF−CF、−CF−COOCHであり、R’ は−CX −基であり、ここで、X およびX は、互いに同じかまたは異なり、それぞれ、−Fまたは−CFである)
の化合物に関する。
=−CF−COOCHの化合物(IX−A)は、R=−CF−CF−SOFのハロエーテル化合物(VI−A)から、NOによる酸化、その後のそのように得られたアシルフルオリドのメタノールによるエステル化、最後に脱ハロゲン化/脱ハロゲン化水素によって容易に得ることができる。
式(IX−A)および(IX−B)の化合物は、場合によって他の(ペル)(ハロ)フルオロモノマーと組み合わせて、対応するポリマーを製造するためのモノマー/コモノマーとして用いることができる。
特に、式(IX−A)(式中、R は、−CF−CF−SOF、または−CF−COOCHである)は、例えば、膜の製造(例えば、電気化学電池または燃料電池)に好適な(ペル)フッ素化イオノマーの製造のために有利に用いることができる。
式(IX−A)(式中、R は−C、−(CF−CFである)の化合物は、例えば、フッ化ビニリデン(VDF)、テトラフルオロエチレン(TFE)またはそれらの混合物と組み合わせて、(ペル)フルオロエラストマーの製造のために有利に用いることができる。
式(IX−B)の化合物は、熱可塑性(ペル)フルオロポリマーの製造のために、例えば、TFEベースポリマーの改変のために用いることができる。
本発明は、その目的が単に例証的でありかつ本発明の範囲を限定することは意図されない以下の実施例を参照して、より詳細にこれから説明される。
原料
ペルフルオロアリルフルオロサルフェート(FAFS)は、前に記載された技術(KRESPAN,G.ら,「Perfluoroallylfluorosulfate,a reactive new perfluoroallylating agent」、J.Am.Chem.Soc.1981年、第103巻、5598〜5599頁)によって合成し、沸点64℃を有する流体として80%(変換SOに対して)の選択性で得た。
ハイポフルオライト
CFOFは、MUKHAMETSHIN,F.M.,「Advances in the Chemistry of Organofluorine Hypohalites and Related Compounds」,Russian Chemical Reviews、1980年、第49巻、第7号、668〜682頁に記載されたとおりに調製した。
CF(OF)は、J.Am.Chem.Soc.,1967年、第89巻、1809〜1810頁に記載されたとおりに得た。
FSO−CFCFOFは、米国特許第4962282号明細書(AUSIMONT)1990年10月9日に記載されたとおりに調製した。
実施例1
− FAFSへのCFOFの付加およびCFOCFCFCFOSOFフルオロサルフェート付加物の合成
電磁撹拌機を備え、50mlの容量を有し、40gのCFClおよび16gの実施例1由来のFASFを含み、低温浴で−50℃に維持したガラス製反応器に、2.4Nl/時間のNで希釈した、1.2Nl/時間のCFOFの流れを、注入口接続部を通して2時間供給した。反応の終了時に、56gの粗反応混合物を得て;FASF変換率は、GC/MS分析により32%であることがわかった。式CFOCFCFCFOSOFのフルオロサルフェート付加物を、モルで(変換FAFSに対して)85.5%の選択性で得た。10.2gの未反応FASFを、分留により回収した。
実施例2
− CFOCFCFCOFアシルフルオリドの合成
電磁撹拌機を備え、−70℃で維持した冷却トラップに、循環水冷却ジャケットによって接続された、50mlの容量を有するガラス製反応器に、実施例1によって調製した10gのフルオロサルフェート付加物および0.1gのCsFを入れた。そのように得られた混合物を、外部浴を通して加熱し、激しく撹拌しながら2時間還流させた。反応の終了時に、その変換が完全であったフルオロサルフェート付加物のモルに対して計算して、モルで98%の選択性を有して、6.8gのCFOCFCFCOFアシルフルオリドを冷却トラップに回収した。
実施例3
− CFO(CFOCFClCFClの合成
電磁撹拌機を備え、50mlの容量を有し、57gのCFCl=CFCl(CFC1112)および25.5gの実施例3由来のCFO(CFCOFアシルフルオリドを含み、−100℃に冷却したガラス製反応器に、5.0Nl/時間のNで希釈した、1.0Nl/時間のフッ素の流れを6.5時間供給した(フッ素供給時間中に、わずかな発熱反応が見られた)。反応器の出口で収集された気体状生成物を−80℃に維持し、フッ素化溶媒を含むトラップを通過させた。反応の終了時に、粗反応混合物を反応器から、およびトラップから単離し、これをGC/MS分析で特徴付けた:CFC1112およびアシルフルオリドの変換率は、それぞれ、100%および60%であることがわかった。CFO(CFOCFClCFClを、変換アシルフルオリドのモルで計算して、モルで75%の選択性で得た。
実施例4
− CFO(CFOCFClCFClの脱ハロゲン化
機械的撹拌機、温度計、滴下ロート、水冷管を有する蒸留カラム、および−78℃に維持し、真空ラインに接続された収集フラスコを備え、250mlの内部容積を有する三口丸底フラスコ中に、粉末亜鉛(15g)、炭酸カリウム(0.5g)、ヨウ素(100mg)およびジメチルホルムアミド(150ml)を導入した。その内部温度を80℃に上昇させ、57gの実施例4由来のCFO(CFOCFClCFClを滴下した。滴下の終了時に、この反応混合物を約30分間反応させ;次いで、内部圧力を760mmHgから300mmHgに徐々に低下させた。20分後に、内部圧力を760mmHgに戻し、回収した収集フラスコは、43gのCFO(CFOCF=CF(沸点64℃)を含むことがわかった。
実施例5
FASFへのFSO−CFCFOFの付加、およびFSO−CF−CF−O−CF−CF−CF−OSOFフルオロサルフェート付加物(2A)の合成
機械的撹拌機を備え、50mlの容量を有し、18.3gのCF=CFCFOSOF(FAFS)を含み、−50℃に冷却された金属製反応器に、17.6Nl/時間のヘリウムで希釈した、0.8Nl/時間のSOFCFCFOFハイポフルオライトの流れを1時間供給した。反応の終了時に、24.1gの粗反応生成物を得て、それから分留によって、12gの99重量%留分のフルオロサルフェート付加物を、その変換が完全であったSOFCFCFOFハイポフルオライトのモルで計算して、モルで72%の収率で回収した。式SO−CF−CF−O−CF−CF−CF−O−SOF(2A)の付加物は、GC/MSおよび19F−NMR分析により特徴付けた。
実施例6
− FSO−CF−CF−O−CF−CF−COFアシルフルオリドの合成
温度0℃に維持した冷却トラップに接続された反応器に15gの実施例5由来の(2A)を入れた以外は、実施例2で詳述したとおりの同様の手順に従った。反応の終了時に、循環水冷却ジャケットをVigreuxカラムで置き換え、11.4gのFSO−CF−CF−O−CF−CF−COFアシルフルオリドを、その変換が完全であったフルオロサルフェート付加物のモルで計算して、モルで98%の選択性で蒸留して取り除いた。
実施例7
− FSO−CF−CF−O−CF−CF−O−CFCl−CFClスルホン酸フルオロハロゲンエーテルの合成
機械的撹拌機を備え、50mlの容量を有し、59gのCFC1112および37gの実施例6由来のFSO−CF−CF−O−CF−CF−COFアシルフルオリドを含み、−80℃で維持したガラス製反応器に、8.0Nl/時間のNで希釈した、1.6Nl/時間の流れを、注入口接続部を通して7時間供給した。反応の終了時に、110gの粗反応生成物を反応器から回収し、GC/MS分析によって特徴付けた:CFC1112変換率は100%であり、アシルフルオロリドのそれは58%であった。24gのFSO−CF−CF−O−CF−CF−CF−OCFCl−CFClスルホン酸フルオロハロゲンエーテルを、分留によって粗反応混合物から回収し、得られたスルホン酸フルオロハロゲンエーテルは、変換アシルフルオリドのモルで計算して、モルで75%の選択性を有した。14.9gの未反応アシルフルオリドも回収した。
実施例8
− FSO−CF−CF−O−CF−CF−CF−CF−OCFCl−CFClスルホン酸フルオロハロゲンエーテルの脱ハロゲン化
8gの粉末亜鉛および70mlのジメチルホルムアミド、ならびに真空ラインに接続され、0℃に維持した収集トラップを用いた以外は、実施例4に詳述したとおりの同様の手順に従った。内部温度を90℃に上昇させ、実施例8によって調製した36gのフルオロハロゲンエーテルを滴下した。滴下の終了時に、そのように得られた混合物を約30分間反応させ;内部圧力を760mmHgから200mmHgに徐々に低下させた。40分後に、内部圧力を760mmHgに戻し、回収した収集フラスコは、27gの式:FSO−CF−CF−O−CF−CF−CF−OCF=CFを有するスルホン酸ビニルエーテル化合物(収率87%)を含むことがわかった。
実施例9
− 式:
Figure 0005512541
を有するフルオロサルフェートジオキソランの合成
機械式撹拌機を備え、50mlの容量を有し、20.5gのFASFを含み、低温浴で−50℃に維持したガラス製反応器に、2.0Nl/時間のNで希釈した、1.0Nl/時間のCF(OF)の流れを、注入口接続部を通して2時間供給した。反応の終了時に、30gの粗反応混合物を回収し;FASF変換率は、GC/MS分析により94%に等しいことがわかった。10.8gの純粋ジオキソランを、供給ビス−ハイポフルオライトCF(OF)のモルで計算して、モルで78%の選択性を有して、分留により粗反応混合物から回収した。
実施例10
− 式:
Figure 0005512541
を有するアシルフルオリドの合成
−78℃の温度で維持した冷却トラップに接続された反応器に、実施例9によって調製した9.4gのジオキソランを入れた以外は、実施例2に詳述したとおりの同様な手順に従った。そのように得られた混合物を、外部浴を通して加熱し、激しく撹拌しながら、4時間還流させた。反応の終了時に、6.2gの上述のアシルフルオリドを、その変換率が完全であったフルオロサルフェートジオキソランのモルで計算して、モルで98%の選択性を有して、冷却トラップに回収した。
実施例11
− 式:
Figure 0005512541
を有するフルオロハロゲンエーテル化合物の合成
21gの実施例10由来のアシルフルオリド、および8.0Nl/時間のNで7時間希釈した、1.6Nl/時間のフッ素の注入口の流れ7時間を用いた以外は、実施例3に詳述したとおりの同様の手順に従った。17.6gの上述のフルオロハロゲンエーテル化合物を、変換アシルフルフルオリドのモルで計算して、モルで77%の選択性を有して、分留により粗反応混合物から回収した。8.1gの未反応アシルフルオリドも回収した。
実施例12
− 実施例11のフルオロハロゲンエーテルの脱ハロゲン化、および式:
Figure 0005512541
を有するペルフルオロビニルエーテルの合成
8gの粉末亜鉛および70mlのジメチルホルムアミドを用いた以外は、実施例4に詳述したとおりの同様の手順に従った。内部温度を80℃に上昇させ、27gの実施例11のフルオロハロゲンエーテル化合物を滴下した。21gの上述のペルフルオロビニルエーテルを、変換フルオロハロゲンエーテルのモルで計算して、モルで95%の選択性を有して回収した。

Claims (14)

  1. 式(III−A)または(III−B):
    Figure 0005512541
    の化合物を調製する方法であって、
    (1)式(I−A)または(I−B):
    Figure 0005512541
    の化合物を、
    式:
    Figure 0005512541
    のペルフルオロアリルフルオロサルフェート(FAFS)と、
    式(II−A)または(II−B):
    Figure 0005512541
    の少なくとも1種のハイポフルオライトとの反応によって生成させるステップと、
    (2)上に詳述されたとおりの式(I−A)または(I−B)の化合物を、それぞれ式(III−A)または(III−B)の対応するアシルフルオリドに変換させるステップと、を含み、
    式中:
    − 式(I−A)、(II−A)および(III−A)におけるRは、任意選択により場合によっては酸素カテナリー原子を含んでいてもよく且つ任意選択により場合によってはヘテロ原子を含む官能基(例えば、−SOF基)を含んでいてもよい、一価フルオロカーボンC〜C20基であり;
    − 式(I−B)、(II−B)および(III−B)におけるR’は、二価フルオロカーボンC〜C基である、方法。
  2. 前記式(I−B)、(II−B)および(III−B)におけるR’ が、式:
    Figure 0005512541
    (式中、X およびX は、互いに同じかまたは異なり、独立して、フッ素原子またはC 〜C フルオロカーボン基である)
    の基である、請求項1に記載の方法。
  3. 前記ステップ(2)における変換が、金属フッ化物触媒の存在下での−CF−OSOF部分の熱分解を含む、請求項1または2に記載の方法。
  4. 前記金属フッ化物が、CsF、KF、RbF、LiF、NaF、CaF、BaF、MgF、SrF、AgFの中から選択される、請求項に記載の方法。
  5. 前記方法が、好適な触媒の存在下でアシルフルオリド(III−A)または(III−B)をヘキサプロピレンエポキシド(HFPO)と反応させて、その結果、化合物(IV−A)または(IV−B):
    Figure 0005512541
    (式中、RおよびR’は、請求項1で特定された意味を有する)
    を得るステップをさらに含む、請求項1からのいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記アシルフルオリド(IV−A)または(IV−B)を熱分解させて、式(V−A)または(V−B):
    Figure 0005512541
    (式中、RおよびR’は、請求項1で特定された意味を有する)
    の対応するフルオロビニルエーテルを得るステップをさらに含む、請求項に記載の方法。
  7. 前記アシルフルオリド(V−A)または(V−B)の熱分解が、気相中で、前記アシルフルオリドを、触媒と、150℃から350℃の温度で接触させることによって行われる、請求項に記載の方法。
  8. 前記方法が、液相中、−150℃から0℃の温度で、前記アシルフルオリド(III−A)または(III−B)を、元素フッ素および少なくとも1種の式:
    Figure 0005512541
    (式中、A、A、A、Aは、互いに同じかまたは異なり、H、F、Cl、Brの中から選択される)
    のオレフィン化合物[オレフィン(Ol)]と反応させ、その結果、式(VI−A)または(VI−B):
    Figure 0005512541
    (式中、A、A、A、Aは、上記のとおりであり、RおよびR’は、請求項1に定義された意味を有する)
    のハロエーテル化合物を得るステップをさらに含む、請求項1からのいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記オレフィン(Ol)が、1,2−ジクロロ−1,2−ジフルオロエチレン(CFC1112)、1,2−ジブロモ−1,2−ジフルオロエチレン、1−クロロ−1,2−ジフルオロエチレンの中から選択される、請求項に記載の方法。
  10. 前記式(VI−A)または(VI−B)のハロエーテル化合物を、脱ハロゲン化/脱ハロゲン化水素によってさらに反応させ、対応するビニルエーテル(VII−A)または(VII−B):
    Figure 0005512541
    (式中、AおよびAは、互いに同じかまたは異なり、H、F、Cl、Brの中から選択され、RおよびR’は、請求項1で特定された意味を有する)
    を得る、請求項またはに記載の方法。
  11. 前記方法が、フッ化物触媒の存在下でアシルフルオリド(III−A)または(III−B)を元素フッ素と反応させ、対応するハイポフルオライト(VIII−A)または(VIII−B):
    Figure 0005512541
    (式中、RおよびR’は、請求項1に特定された意味を有する)
    を得るステップをさらに含む、請求項1からのいずれか一項に記載の方法。
  12. 前記方法が、ハイポフルオライト(VIII−A)または(VIII−B)を式:
    Figure 0005512541
    (式中、A、A、A、Aは、互いに同じかまたは異なり、H、F、Cl、Brの中から選択される)
    の1種のオレフィン化合物[オレフィン(Ol)]と反応させ、式(VI−A)または(VI−B):
    Figure 0005512541
    (式中、A、A、A、Aは、上記のとおりであり、RおよびR’は、請求項1で定義された意味を有する)
    の対応するハロエーテル化合物を生成させるステップをさらに含む、請求項11に記載の方法。
  13. 式(IX−B):
    Figure 0005512541
    (式中、R’ は、−CX −基であり、ここで、X およびX は、−Fである)
    の化合物。
  14. 請求項13に記載の化合物由来の繰返し単位を含むポリマー。
JP2010540101A 2007-12-28 2008-12-17 フルオロアリルフルオロサルフェートへの付加反応 Active JP5512541B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP07025181.4 2007-12-28
EP07025181 2007-12-28
PCT/EP2008/067714 WO2009083451A1 (en) 2007-12-28 2008-12-17 Addition reaction to fluoroallylfluorosulfate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011508737A JP2011508737A (ja) 2011-03-17
JP5512541B2 true JP5512541B2 (ja) 2014-06-04

Family

ID=39244707

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010540101A Active JP5512541B2 (ja) 2007-12-28 2008-12-17 フルオロアリルフルオロサルフェートへの付加反応

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8268947B2 (ja)
EP (1) EP2238123B1 (ja)
JP (1) JP5512541B2 (ja)
AT (1) ATE516281T1 (ja)
WO (1) WO2009083451A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010063745A1 (en) * 2008-12-05 2010-06-10 Solvay Solexis S.P.A. Polyfunctional (per)fluoropolyethers
JP5851027B2 (ja) * 2011-06-27 2016-02-03 ソルベイ スペシャルティ ポリマーズ イタリー エス.ピー.エー. 新規なフッ化不飽和化合物及び該化合物から得られるポリマー
JP5983351B2 (ja) * 2012-11-26 2016-08-31 信越化学工業株式会社 末端に酸フロライド基を有する含フッ素化合物の製造方法
EP3027589B1 (en) * 2013-08-01 2017-03-29 Solvay Specialty Polymers Italy S.p.A. Process for the preparation of fluorinated compounds containing a -osf5 group
CN109485560B (zh) * 2018-11-27 2021-07-09 湖南有色郴州氟化学有限公司 一种选择性合成六氟环氧丙烷低聚物的方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3114778A (en) * 1963-12-17 Fluorinated vinyl ethers and their
US2713596A (en) * 1951-10-02 1955-07-19 Arapahoe Chemicals Inc N-bromodichloroacetamide
US2713593A (en) * 1953-12-21 1955-07-19 Minnesota Mining & Mfg Fluorocarbon acids and derivatives
US4235804A (en) * 1978-08-08 1980-11-25 E. I. Du Pont De Nemours And Company Preparation of perfluoroallyl fluorosulfate
US4275225A (en) * 1979-03-14 1981-06-23 E. I. Du Pont De Nemours And Company Polyfluoroallyloxy compounds, their preparation and copolymers therefrom
US4273728A (en) * 1979-03-14 1981-06-16 E. I. Du Pont De Nemours And Company Polyfluoroallyloxy compounds, their preparation and copolymers therefrom
US4292449A (en) * 1979-03-14 1981-09-29 E. I. Du Pont De Nemours And Company Polyfluoroallyloxy compounds, their preparation and copolymers therefrom
JPS61276828A (ja) 1985-06-03 1986-12-06 Tokuyama Soda Co Ltd 含フツ素系イオン交換樹脂
JP2592315B2 (ja) 1988-11-18 1997-03-19 日本メクトロン株式会社 パーフルオロ化共重合体混合物グリース
IT1230718B (it) * 1989-02-13 1991-10-29 Ausimont Srl Fluorurazione diretta di fluoro b sultoni ai corrispondenti fluorossi fluorosulfonil fluorocomposti.
IT1249208B (it) * 1990-06-07 1995-02-20 Ausimont Srl Processo per la preparazione di 1,3-diossolani alogenati e nuovi prodotti ottenuti
JPH06275301A (ja) 1993-03-19 1994-09-30 Asahi Glass Co Ltd 燃料電池
JP5007009B2 (ja) * 1999-12-29 2012-08-22 ハイドロ−ケベック 低いTgを有し、ヘキサフルオロプロペンを主成分とし、テトラフルオロエチレンも、シロキサン基も含まない、フルオロスルホン化エラストマー
DE60322950D1 (de) 2002-12-19 2008-09-25 Asahi Glass Co Ltd Tetrafluorethylen-copolymer

Also Published As

Publication number Publication date
US8268947B2 (en) 2012-09-18
US20100273968A1 (en) 2010-10-28
EP2238123B1 (en) 2011-07-13
WO2009083451A1 (en) 2009-07-09
JP2011508737A (ja) 2011-03-17
ATE516281T1 (de) 2011-07-15
EP2238123A1 (en) 2010-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7795477B2 (en) Process for preparing fluorohalogenethers
JP5512541B2 (ja) フルオロアリルフルオロサルフェートへの付加反応
JP7148787B2 (ja) 新規含フッ素化合物
JP5097392B2 (ja) フルオロハロゲンエーテルの製造方法
JPS6145972B2 (ja)
RU2671967C1 (ru) Способы получения галогенированных фторированных эфирсодержащих соединений
JP2004067693A (ja) フルオロハロゲンエーテル類の製造法
JP5851027B2 (ja) 新規なフッ化不飽和化合物及び該化合物から得られるポリマー
JP6535327B2 (ja) −osf5基を含有するフッ素化化合物およびそれらの製造方法
EP2451798B1 (en) Process for producing perfluorinated organic compounds
US4362672A (en) Process for producing difluorohaloacetyl fluoride
JPH0367059B2 (ja)
CN108884015A (zh) 用于制造氟化化合物的方法
JP5092192B2 (ja) ペルフルオロ化合物およびその誘導体の製造方法
JPS60156632A (ja) フツ化ビニルエーテルモノマーの製造方法およびその中間体
JP2004231657A (ja) フルオロハロゲンエーテルの製造方法
JP2006232704A (ja) 新規なフルオロスルホニル基含有化合物
JP2006335699A (ja) モノマー中間体の製造方法
JP6037568B2 (ja) パーフルオロ有機化合物の製造方法
JPWO2005085187A1 (ja) フッ素化合物の製造方法
JP4231999B2 (ja) ω−ヨウ化含フッ素アルキルビニルエーテルの製造方法
JP2022107821A (ja) 新規含フッ素化合物
JP4260466B2 (ja) フッ素化スルホン酸エステルモノマー
JP2009203172A (ja) パーフルオロ多官能ビニルエーテル化合物の製造方法
JPH06135887A (ja) ジフルオロブロモアセチルフロライドの製造法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20111118

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130513

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130521

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130705

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130924

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131122

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: 20140224

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140326

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5512541

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

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

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250