JP5843785B2 - フッ素化アリーレン含有化合物、方法、及びそれから調製されるポリマー - Google Patents

フッ素化アリーレン含有化合物、方法、及びそれから調製されるポリマー Download PDF

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Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２００９年１２月２２日に出願された米国特許仮出願第６１／２８９，０４６号の利益を主張し、その開示内容の全体を参照として本明細書に援用する。
撥油性及び撥水性が強化されていることが望ましい用途で用いることができるフッ素化高分子物質は、以前から調製されている。これらフッ素化高分子物質の一部は、ペルフルオロオクチル基を含んでいた。特定のペルフルオロオクチル含有化合物は、生物において生体内蓄積する傾向がある。この傾向は、幾つかのフルオロケミカル物質に関する潜在的な問題として言及されている。
体内から効率的に排出されることができ、有効な撥水性及び撥油性を提供する新規フルオロケミカル物質が望まれている。
フッ素化アリーレン含有化合物、方法（例えば、製造方法）、及びその特定のアリーレン含有化合物から調製されるフッ素化ポリマーについて記述される。本明細書に記述される特定のアリーレン含有化合物から調製されるフッ素化ポリマーは、例えば、油及び水の忌避剤となる低エネルギー表面を提供するのに使用できる。
本発明の一態様において、式（Ｉ）のアリーレン含有化合物が提供される。
Ｒｆ−Ｌ−ＣＨ２−Ａｒ−ＣＨ２−Ｙ−Ｑ
（Ｉ）
式（Ｉ）において、基Ａｒはフェニレン又はジフェニレンである。基Ｒｆは、鎖内に任意でＯ又はＮを含むペルフルオロアルキルである。基Ｌは、−Ｏ−、−ＳＯ２−、−ＣＨ２−Ｏ−、−Ｃ２Ｈ４−Ｏ−、−Ｃ２Ｈ４−Ｓ−、及び−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ１）−から選択される。基Ｒ１は、Ｃ１〜Ｃ４のアルキルである。
式（Ｉ）において、基Ｙ及びＱは次のように選択される。Ｙが−Ｏ−、−Ｓ−、又は−ＮＨ−から選択される場合、Ｑは次のものから選択される：−Ｈ、−ＣｎＨ２ｎ−ＯＨ、−Ｃ（Ｏ）−ＣｂＨ２ｂ＋１、
−Ｃ（Ｏ）−ＣｎＨ２ｎ−ＯＨ、−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−ＣｎＨ２ｎ−ＯＨ、−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、
−Ｃ（Ｏ）−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、
−ＣｍＨ２ｍ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、
−Ｃ（Ｏ）−ＣｍＨ２ｍ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、及び−（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＲ４）３。あるいは、Ｙが−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−ＣＨ２−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、又は−ＣＨ２−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−である場合、Ｑは次のものから選択される：−Ｈ、
−ＣｎＨ２ｎ−ＯＨ、−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、及び
−ＣｍＨ２ｍ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２。あるいは、Ｙ−Ｑは次のものから選択される：
−Ｐ（Ｏ）（ＯＲ３）２、及び−Ｎ３。
式（Ｉ）において、基Ｒ２は−Ｈ又は−ＣＨ３である。基Ｒ３は−Ｈ、−ＣＨ３、又は−Ｃ２Ｈ５である。基Ｒ４はＣ１〜Ｃ４のアルキル又は−Ｃ（Ｏ）−ＣＨ３である。変数ｂは１〜２０の整数である。変数ｍは２〜１８の整数である。変数ｎは２〜１８の整数である。
本発明の一態様において、式（Ｉ）の化合物はメタ（アクリレート）官能化されたアリーレン含有化合物であり、式中、Ａｒはフェニレン又はジフェニレンであり、Ｒｆは鎖内に任意でＯ又はＮを含むペルフルオロアルキルであり；Ｌは−Ｏ−、−ＳＯ２−、−ＣＨ２−Ｏ−、−Ｃ２Ｈ４−Ｏ−、−Ｃ２Ｈ４−Ｓ−、及び−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ１）−から選択され；Ｒ１はＣ１〜Ｃ４のアルキルである。そのような（メタ）アクリレート官能化されたアリーレン含有化合物について、Ｙ及びＱは次のように選択される。Ｙが−Ｏ−、−Ｓ−、又は−ＮＨ−から選択される場合、Ｑは次のものから選択される：−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、−Ｃ（Ｏ）−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、
−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、−ＣｍＨ２ｍ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、及び−Ｃ（Ｏ）−ＣｍＨ２ｍ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２。あるいは、Ｙが−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、
−ＣＨ２−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、又は−ＣＨ２−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−である場合、Ｑは次のものから選択される：−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、及び−ＣｍＨ２ｍ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２。そのような式（Ｉ）の（メタ）アクリレート官能化されたアリーレン含有化合物について、Ｒ２は−Ｈ又は−ＣＨ３であり、
ｍは２〜１８の整数、ｎは２〜１８の整数である。
別の一態様において、フッ素化ポリマーは、上述の式（Ｉ）の（メタ）アクリレート官能化されたアリーレン含有化合物を含む複数のモノマーの反応生成物として提供される。
本発明の別の一態様において、式（ＩＩ）：
Ｒｆ−Ｌ−ＣＨ２−Ａｒ−ＣＨ２−Ｗ
（ＩＩ）
の一置換アリーレン化合物を提供する工程と（式中、Ａｒはフェニレン又はジフェニレンであり；Ｒｆは鎖内に任意でＯ又はＮを含むペルフルオロアルキルであり；Ｌは−Ｏ−、−ＳＯ２−、−ＣＨ２−Ｏ−、−Ｃ２Ｈ４−Ｏ−、−Ｃ２Ｈ４−Ｓ−、及び−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ１）−から選択され；Ｒ１はＣ１〜Ｃ４のアルキルであり；並びにＷは脱離基である）；式（ＩＩ）の一置換アリーレン化合物と求核剤とを合わせて上述の式（Ｉ）のアリーレン含有化合物を形成する工程と（式中、Ａｒはフェニレン又はジフェニレンであり；Ｒｆは鎖内に任意でＯ又はＮを含むペルフルオロアルキルであり；Ｌは−Ｏ−、−ＳＯ２−、−ＣＨ２−Ｏ−、−Ｃ２Ｈ４−Ｏ−、−Ｃ２Ｈ４−Ｓ−、及び−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ１）−から選択され；Ｒ１はＣ１〜Ｃ４のアルキルであり；Ｙ及びＱは、Ｙが−Ｏ−、−Ｓ−、若しくは−ＮＨ−から選択されるとき、Ｑは次のものから選択される：−Ｈ、−ＣｎＨ２ｎ−ＯＨ、−Ｃ（Ｏ）−ＣｂＨ２ｂ＋１、−Ｃ（Ｏ）−ＣｎＨ２ｎ−ＯＨ、
−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、−Ｃ（Ｏ）−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、
−Ｃ（Ｏ）−ＣｍＨ２ｍ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、及び−（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＲ４）３；あるいはＹ−Ｑは−Ｐ（Ｏ）（ＯＲ３）２、及び−Ｎ３から選択され；Ｒ２は−Ｈ又は−ＣＨ３であり；Ｒ３は−Ｈ、−ＣＨ３、又は−Ｃ２Ｈ５であり；Ｒ４はＣ１〜Ｃ４のアルキル又は−Ｃ（Ｏ）−ＣＨ３であり；ｂは１〜２０の整数であり；ｍは２〜１８の整数であり；ｎは２〜１８の整数である）、を含む方法が提供される。これは、上記の式（Ｉ）の化合物の全範囲の部分集合であることがわかる。この化合物の部分集合は、式（ＩＩ）の化合物から直接形成することができ、一方、式（Ｉ）の他の化合物は、式（Ｉ）のこれら化合物から調製することができる。
定義
用語「含む」及びその変化形は、これらの用語が説明文及び特許請求の範囲において現れる場合、限定的な意味を有するものではない。
用語「好ましい」及び「好ましくは」は、特定の状況下で、特定の利点をもたらし得る本発明の実施形態を指す。しかしながら、同じ又は他の状況下において他の実施形態が好ましい場合もある。更に、１つ以上の好ましい実施形態の引用は、他の実施形態が有用でないことを含意するものではなく、本発明の範囲内から他の実施形態を排除することを意図するものではない。
本明細書で使用する時、「１つの（a）」、「１つの（an）」、「その（the）」、「少なくとも１つの」。及び「１つ以上の」は、同じ意味で使用される。
本明細書で使用する時、用語「又は（or）」は、文意で明らかに別途示されている場合を除き、「及び／又は（and/or）」を含む通常の意味で一般的に用いられる。用語「及び／又は（and/or）」は、列記されている要素の１つ又はすべて、あるいは列記されている要素の２つ以上の組み合わせを意味する。
本明細書で使用する時、すべての数値は用語「約（about）」及び好ましくは用語「正確に（exactly）」で修飾されると見なされる。本発明の広い範囲を示している数値範囲及びパラメータはすべて近似値であるけれども、具体的な実施例を示している数値は、できる限り正確に報告されている。しかしながら、あらゆる数値は、それらの試験測定値における標準偏差から必然的に生じる一定の誤差を本来的に含むものである。
また、本明細書における端点による数の範囲の記載には、その範囲に含まれるすべての数が含まれる（例えば、１〜５には、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、５、などが含まれる）。
用語「の範囲」は、指定の範囲の両端点を含む。
ある基が本明細書で記載した式中に２回以上存在するとき、各基は特に記載しようとしまいと、「独立に」選択される。例えば、式中に２つ以上のＯＲ４基が存在するとき、各ＯＲ４基は独立に選択される。更に、サブ置換基が置換基内に含まれている場合、そのようなサブ置換基も独立に選択される。
本明細書において開示されている代替要素又は実施形態のグループ化は、制限として解釈されるべきものではない。基の各構成員は、個別に参照され請求されるか、又は基の他の構成員若しくは本明細書に記載される他の要素との任意の組み合わせで参照され請求され得る。基の１つ以上の構成員は、便宜上及び／又は特許資格の理由から、１つの基に含まれてよく、あるいは１つの基から削除されてもよいことが期待される。そのような包含又は削除が生じた場合、本明細書における仕様は、改変された基を含むものと見なされ、これにより、添付の請求項に使用されるマーカッシュ形式の基すべての記載された説明を充足する。
用語「脱離基」は、不均一結合開裂において離れる１対の電子を有する原子又は原子団を指す。典型的に、これは例えば、ハロゲン化物及びスルホネートエステル（例えば、塩化物、臭化物、メタンスルホネート）等の強酸の安定なアニオンである。
用語「一置換アリーレン化合物」は、アリーレン含有前駆体の２個の脱離基のうちの１個が、１個のフルオロケミカル基によって置換されている化合物を指す。
用語「（メタ）アクリレート」は、アクリレート及びメタクリレート化合物の両方を指す。
用語「アルキル」とは、アルカンのラジカルである一価の基を指し、直鎖、分枝鎖、環状、又はこれらの組み合わせである基を含む。アルキル基は典型的に、１〜６０個の炭素原子、１〜３０個の炭素原子、１〜２０個の炭素原子、１〜１０個の炭素原子、１〜８個の炭素原子、１〜６個の炭素原子（特定の実施形態では３〜６個の炭素原子）、又は１〜４個の炭素原子を有する。アルキル基の例としては、これらに限定されないが、メチル（Ｍｅ）、エチル（Ｅｔ）、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、シクロヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル、及びエチルヘキシルが挙げられる。
用語「アリーレン」又は「Ａｒ」は、二価の芳香族炭素環基を指し、具体的にはフェニレン（−Ｃ６Ｈ４−）及びジフェニレン（−Ｃ６Ｈ４−Ｃ６Ｈ４−）を指す。
用語「アリール」は、芳香族及び炭素環式である一価の基を指す。アリールは、芳香環と結合又は縮合した１〜５個の環を有し得る。その他の環構造は、芳香族、非芳香族、又はこれらの組み合わせであってよい。アリール基の例としては、フェニル、ビフェニル、テルフェニル、ナフチル、アセナフチル、アントラキノニル、フェナンスリル、アントラセニル、ピレニル、ペリレニル、及びフルオレニルが挙げられるが、これらに限定されない。
用語「（ＣＯ）」又は「（ＯＣ）」又は「Ｏ（Ｃ）」又は「Ｃ（Ｏ）」は、カルボニル基を指すのに互換可能に使用される。Ｏの代わりにＳとなっている同様の基は、スルホニル基を指す。
用語「ハロゲン化物」はフッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物を指す。
用語「ペルフルオロアルキル」は、水素原子がすべてフッ素原子で置換されているアルキルを指す。
用語「オキシ」は、二価基−Ｏ−を指す。
用語「スルホニル」は、二価基−ＳＯ２−を指す。
用語「チオ」は、二価基−Ｓ−を指す。
本発明の上述の「課題を解決するための手段」は、本発明の開示される各実施形態又はすべての実施を記載することを目的としていない。以下の説明により、例示的な実施形態をより具体的に例示する。本出願のいくつかの箇所で、実施例の一覧として説明を提供するが、実施例は種々の組み合わせにて使用することが可能である。いずれの場合にも、記載した一覧は、代表的な群としてのみ役立つものであり、排他的な一覧として解釈されるべきではない。
本発明は、フッ素化アリーレン含有化合物、及び特定のフッ素化アリーレン含有化合物から形成されるフッ素化ポリマーを提供する。このような化合物は非アリーレン含有化合物に比べ、より撥性（例えば、水及び油に対して）が高く、より耐久性の高いコーティングを提供する。
本発明の一態様において、式（Ｉ）のアリーレン含有化合物が提供される。
Ｒｆ−Ｌ−ＣＨ２−Ａｒ−ＣＨ２−Ｙ−Ｑ
（Ｉ）
式（Ｉ）において、基Ａｒはフェニレン又はジフェニレンである。基Ｒｆは、鎖内に任意でＯ又はＮを有するペルフルオロアルキルである。基Ｌは、−Ｏ−、−ＳＯ２−、−ＣＨ２−Ｏ−、−Ｃ２Ｈ４−Ｏ−、−Ｃ２Ｈ４−Ｓ−、及び−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ１）−から選択される。基Ｒ１は、Ｃ１〜Ｃ４のアルキルである。
式（Ｉ）において、基Ｙ及びＱは次のように選択される。Ｙが−Ｏ−、−Ｓ−、又は−ＮＨ−から選択される場合、Ｑは次のものから選択される：−Ｈ、−ＣｎＨ２ｎ−ＯＨ、−Ｃ（Ｏ）−ＣｂＨ２ｂ＋１、
−Ｃ（Ｏ）−ＣｎＨ２ｎ−ＯＨ、−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−ＣｎＨ２ｎ−ＯＨ、−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、
−Ｃ（Ｏ）−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、
−ＣｍＨ２ｍ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、
−Ｃ（Ｏ）−ＣｍＨ２ｍ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、及び−（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＲ４）３。あるいは、Ｙが−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−ＣＨ２−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、又は−ＣＨ２−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−から選択される場合、Ｑは次のものから選択される：−Ｈ、
−ＣｎＨ２ｎ−ＯＨ、−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、及び
−ＣｍＨ２ｍ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２。あるいは、Ｙ−Ｑは次のものから選択される：
−Ｐ（Ｏ）（ＯＲ３）２、及び−Ｎ３。
式（Ｉ）において、基Ｒ２は−Ｈ又は−ＣＨ３である。基Ｒ３は−Ｈ、−ＣＨ３、又は−Ｃ２Ｈ５である。基Ｒ４は、Ｃ１〜Ｃ４のアルキル又は−Ｃ（Ｏ）−ＣＨ３である。変数ｂは１〜２０の整数である。変数ｍは２〜１８の整数である。変数ｎは２〜１８の整数である。
基Ａｒはフェニレン又はジフェニレンである。特定の実施形態において、基Ａｒはジフェニレンである。
基Ｒｆは、所望により鎖内にＯ又はＮを有するペルフルオロアルキルである。好適なペルフルオロアルキル基は、１〜６０個の炭素原子、１〜３０個の炭素原子、１〜２０個の炭素原子、１〜１０個の炭素原子、１〜８個の炭素原子、１〜６個の炭素原子（特定の実施形態では３〜６個の炭素原子）、又は１〜４個の炭素原子を有することが多い。特定の実施形態において、Ｒｆ基は式ＣｘＦ２ｘ＋１（ＯＣｙＦ２ｙ）ａＯＣｐＦ２ｐ−のものであり、式中、ｘは１〜４、ｙは１〜４、ｐは１〜４、ａは０〜２０（特定の実施形態については４〜２０）、式中、任意の１分子で各変数は独立に選択される。特定の実施形態において、Ｒｆ基は式Ｃ３Ｆ７（ＯＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３））ａＯＣＦ（ＣＦ３）−のものであり、式中、ａは４〜２０である。
多くの実施形態において、基Ｒｆは−Ｃ３Ｆ７、−Ｃ４Ｆ９、−Ｃ６Ｆ１３、又は−Ｃ８Ｆ１７である。より具体的には、Ｒｆは−Ｃ３Ｆ７、−Ｃ４Ｆ９、又は−Ｃ６Ｆ１３である。更に具体的には、Ｒｆは−Ｃ４Ｆ９又は−Ｃ６Ｆ１３である。
基Ｌは、−Ｏ−（オキシ基）、−ＳＯ２−（スルホニル基）、−ＣＨ２−Ｏ−、−Ｃ２Ｈ４−Ｏ−、−Ｃ２Ｈ４−Ｓ−、及び−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ１）−から選択される。特定の実施形態において、基Ｌは−ＣＨ２−Ｏ−、−Ｃ２Ｈ４−Ｏ−、及び−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ１）−から選択される。特定の実施形態において、Ｌは−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ１）−又は−Ｃ２Ｈ４−Ｏ−である。
特定の実施形態において、基Ｙ及びＱは次のように選択される：Ｙが−Ｏ−、−Ｓ−（チオ基）、又は−ＮＨ−から選択されるとき、Ｑは次のものから選択される：−Ｈ（これによりＹ−Ｑは−ＯＨ、−ＳＨ、又は−ＮＨ２基となる）、−ＣｎＨ２ｎ−ＯＨ、−Ｃ（Ｏ）−ＣｂＨ２ｂ＋１、
−Ｃ（Ｏ）−ＣｎＨ２ｎ−ＯＨ、−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−ＣｎＨ２ｎ−ＯＨ、−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、
−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、−Ｃ（Ｏ）−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、
−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、−ＣｍＨ２ｍ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、
−Ｃ（Ｏ）−ＣｍＨ２ｍ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、及び−（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＲ４）３。
特定の実施形態において、基Ｙ及びＱは次のように選択される：Ｙが−Ｏ−、−Ｓ−、又は−ＮＨ−から選択されるとき、Ｑは次のものから選択される：−Ｈ、−ＣｎＨ２ｎ−ＯＨ、
−Ｃ（Ｏ）−ＣｂＨ２ｂ＋１、−Ｃ（Ｏ）−ＣｎＨ２ｎ−ＯＨ、−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、
−Ｃ（Ｏ）−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、
−Ｃ（Ｏ）−ＣｍＨ２ｍ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、及び−（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＲ４）３。
他の特定の実施形態において、基Ｙ及びＱは次のように選択される：Ｙが−Ｏ−、−Ｓ−、又は−ＮＨ−から選択されるとき、Ｑは次のものから選択される：
−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、−Ｃ（Ｏ）−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、
−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、
−ＣｍＨ２ｍ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、及び
−Ｃ（Ｏ）−ＣｍＨ２ｍ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２。
特定の実施形態において、基Ｙ及びＱは次のように選択される：Ｙが−Ｏ−又は−Ｓ−から選択されるとき、Ｑは次のものから選択される：−Ｈ、−ＣｎＨ２ｎ−ＯＨ、−Ｃ（Ｏ）−ＣｎＨ２ｎ−ＯＨ、
−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−ＣｎＨ２ｎ−ＯＨ、−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、
−Ｃ（Ｏ）−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、
−ＣｍＨ２ｍ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、
−Ｃ（Ｏ）−ＣｍＨ２ｍ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、及び−（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＲ４）３。
他の特定の実施形態において、基Ｙ及びＱは次のように選択される：Ｙが−Ｏ−又は−Ｓ−から選択されるとき、Ｑは次のものから選択される：−Ｈ、−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、
−ＣｎＨ２ｎ−ＯＨ、−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、−Ｃ（Ｏ）−ＣｎＨ２ｎ−ＯＨ、
−Ｃ（Ｏ）−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、及び
−Ｃ（Ｏ）−ＣｍＨ２ｍ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２。
あるいは、特定の実施形態において、基Ｙ及びＱは次のように選択される：Ｙが−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−ＣＨ２−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、又は−ＣＨ２−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−から選択されるとき、Ｑは次のものから選択される：−Ｈ、−ＣｎＨ２ｎ−ＯＨ、
−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、及び−ＣｍＨ２ｍ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２。
あるいは、他の実施形態において、基Ｙ及びＱは次のように選択される：Ｙが−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−ＣＨ２−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、又は−ＣＨ２−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−から選択されるとき、Ｑは次のものから選択される：
−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、及び−ＣｍＨ２ｍ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２。
あるいは、特定の実施形態において、Ｙ−Ｑは−Ｐ（Ｏ）（ＯＲ３）２、−Ｎ３、及び−ＮＨ２から選択される。特定の実施形態において、Ｙ−Ｑは−Ｐ（Ｏ）（ＯＲ３）２及び−Ｎ３から選択される。特定の実施形態において、Ｙ−Ｑは−Ｐ（Ｏ）（ＯＲ３）２である。
基Ｒ１は、Ｃ１〜Ｃ４のアルキルである。特定の実施形態において、Ｒ１は−ＣＨ３である。
基Ｒ２は−Ｈ又は−ＣＨ３である。
基Ｒ３は−Ｈ、−ＣＨ３、又は−Ｃ２Ｈ５である。
基Ｒ４はＣ１〜Ｃ４のアルキル又は−Ｃ（Ｏ）−ＣＨ３である。特定の実施形態において、基Ｒ４はＣ１〜Ｃ４のアルキルである。特定の実施形態において、Ｒ４は−ＣＨ３である。
変数ｂは１〜２０の整数である。
変数ｍは２〜１８の整数である。特定の状況において、ｍは２〜１２、又はｍは２〜６である。
変数ｎは２〜１８の整数である。特定の状況において、ｎは２〜１２、又はｎは２〜６である。
式（Ｉ）の特定の実施形態において、化合物は基を含み、式中：Ａｒはジフェニレンであり；Ｒｆは−Ｃ４Ｆ９又は−Ｃ６Ｆ１３であり；Ｌは−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ１）−又は−Ｃ２Ｈ４−Ｏ−であり；基Ｙ及びＱは次のように選択される：Ｙが−Ｏ−若しくは−Ｓ−から選択されるとき、Ｑは次のものから選択される：−Ｈ、
−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、−ＣｎＨ２ｎ−ＯＨ、−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、−Ｃ（Ｏ）−ＣｎＨ２ｎ−ＯＨ、
−Ｃ（Ｏ）−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、及び
−Ｃ（Ｏ）−ＣｍＨ２ｍ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２；Ｒ１は−ＣＨ３；Ｒ２は−Ｈ又は−ＣＨ３であり；
ｍは２〜６の整数、ｎは２〜６の整数である。
式（Ｉ）の特定の実施形態において、化合物は、（メタ）アクリレート官能化されたアリーレン含有化合物であり、式中、Ａｒはフェニレン又はジフェニレンであり；
Ｒｆは鎖内に任意でＯ又はＮを含むペルフルオロアルキルであり；Ｌは−Ｏ−、
−ＳＯ２−、−ＣＨ２−Ｏ−、−Ｃ２Ｈ４−Ｏ−、−Ｃ２Ｈ４−Ｓ−、及び−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ１）−から選択され；Ｒ１はＣ１〜Ｃ４のアルキルであり；
基Ｙ及びＱは次のように選択される：Ｙが−Ｏ−、−Ｓ−、又は−ＮＨ−から選択されるとき、Ｑは次のものから選択される：−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、−Ｃ（Ｏ）−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、
−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、−ＣｍＨ２ｍ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、及び−Ｃ（Ｏ）−ＣｍＨ２ｍ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２；あるいはＹが−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、
−ＣＨ２−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、又は−ＣＨ２−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−のとき、Ｑは次のものから選択される：−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、及び−ＣｍＨ２ｍ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２；Ｒ２は−Ｈ又は−ＣＨ３であり；ｍは２〜１８の整数；並びにｎは２〜１８の整数である。
式（Ｉ）の代表的及び好ましい化合物は、次の構造のものである：
Figure 0005843785
 式中、Ｘは次のものから選択される：−ＳＣ２Ｈ４−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＣＨ＝ＣＨ２、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＣＨ＝ＣＨ２、
−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＣＨ２Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＳＣ２Ｈ４−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ２、
−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−（ＣＨ２）５Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ２、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＣＨ２Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ２、及び
−Ｃ（Ｏ）−ＣＨ２Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−Ｃ２Ｈ４Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＣＨ＝ＣＨ２。
特に好ましい化合物は次の構造のものである：
Figure 0005843785
Figure 0005843785
式（Ｉ）の化合物は、様々な好適なプロセスによって調製することができる。一実施形態において、式（Ｉ）の化合物は、式（ＩＩ）の一置換アリーレン化合物を用いて作ることができる：
Ｒｆ−Ｌ−ＣＨ２−Ａｒ−ＣＨ２−Ｗ
（ＩＩ）
式中、Ａｒはフェニレン又はジフェニレン（特定の実施形態においてＡｒはジフェニレン）であり；Ｒｆは鎖内に任意でＯ又はＮを有するペルフルオロアルキルであり；Ｌは−Ｏ−、−ＳＯ２−、−ＣＨ２−Ｏ−、−Ｃ２Ｈ４−Ｏ−、−Ｃ２Ｈ４−Ｓ−、及び−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ１）−から選択され；Ｒ１はＣ１〜Ｃ４のアルキルであり；並びにＷは脱離基である。
式（ＩＩ）の特定の実施形態において、基Ｗは好ましくは、ハロゲン化物及び擬ハロゲン化物から選択される。より好ましくは、基Ｗは、Ｃｌ、Ｂｒ、又は−ＯＳＯ２Ｒ５（式中、Ｒ５は、アルキル、アリール、フッ素化アルキル、又はこれらの組み合わせ（例えば、メチル、トリル、及びベンジル）である）から選択される。式（ＩＩ）の化合物の代表的及び好ましいＲｆ基は、式（Ｉ）の化合物について本明細書で記述されている。式（ＩＩ）の化合物の代表的及び好ましいＬ基は、式（Ｉ）の化合物について本明細書で記述されている。式（ＩＩ）の化合物の代表的及び好ましいＲ１基は、式（Ｉ）の化合物について本明細書で記述されている。
特定の実施形態において、式（Ｉ）の特定の化合物は、脱離基Ｗを置換することによって式（ＩＩ）の化合物から直接調製することができる。例えば、式（ＩＩ）の一置換アリーレン化合物は、求核剤と結合して、式（Ｉ）のアリーレン含有化合物を形成することができる。これについては後で詳しく記述される。
他の実施形態において、式（Ｉ）の特定の化合物は、式（Ｉ）の他の化合物を調製するための中間生成物として使用することができる。例えば、式（Ｉ）の特定の化合物は、Ｏ、Ｓ、又はＮの上に活性水素がある（例えば、ＯＨ、ＳＨ、ＮＨ２）式（Ｉ）のその他の化合物から作ることができる。一実施形態において、
−ＯＣ（Ｏ）ＣＨ３基は−ＯＨ基に変換でき、これはアクリレート基に変換でき、これは式（Ｉ）の化合物におけるすべての−Ｙ−Ｑ基である。
上述の式（ＩＩ）の一置換アリーレン化合物は、式（ＩＩＩ）Ｒｆ−Ｌ−Ｈの化合物、式（ＩＶ）Ｗ−ＣＨ２−Ａｒ−ＣＨ２−Ｗの化合物、及び有機溶媒を、塩基と合わせる工程を含む方法を用いて調製することができる。好ましくは、式（ＩＩＩ）及び（ＩＶ）の化合物を有機溶媒で溶液にして、この溶液に塩基を添加する。反応（例えば、式（ＩＩＩ）及び（ＩＶ）の化合物の溶液に対する塩基の添加）は、式（ＩＩ）の一置換アリーレン化合物を形成するのに有効な時間実施される。
出発物質である式（ＩＩＩ）の化合物において：Ｒｆは鎖内に任意でＯ又はＮを有するペルフルオロアルキルであり（式（Ｉ）の化合物について本明細書で検討した代表的及び好ましいＲｆ基を有する）；Ｌは−Ｏ−、−ＳＯ２−、−ＣＨ２−Ｏ−、
−Ｃ２Ｈ４−Ｏ−、−Ｃ２Ｈ４−Ｓ−、及び−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ１）−（式中、Ｒ１はＣ１〜Ｃ４のアルキルであり、好ましくは、Ｒ１は−ＣＨ３である）から選択される。特定の実施形態において、基Ｌは−ＣＨ２−Ｏ−、−Ｃ２Ｈ４−Ｏ−、及び
−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ１）−から選択される。特定の実施形態において、Ｌは−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ１）−又は−Ｃ２Ｈ４−Ｏ−である。
出発物質である式（ＩＶ）の化合物において：Ａｒは、フェニレン又はジフェニレン（好ましくは、ジフェニレン）であり；Ｗ基は脱離基である（式（ＩＩ）の化合物について本明細書で検討した代表的及び好ましいＷ基を有する）。式（ＩＩ）の化合物において、Ｗ基は、独立に選択してもよい。
式（ＩＩ）の一置換アリーレン化合物（例えば、スルホンアミド化合物）を作製する方法の特定の実施形態において、塩基は、炭酸ナトリウムよりも塩基性が強い。この方法の特定の実施形態では、塩基は有機塩基である。この方法の特定の実施形態では、有機塩基は、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ−７−エン、１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］ノナ−５−エン、及び（Ｒ４）４ＮＯＨ（式中、Ｒ４はＣ１〜Ｃ４のアルキルである）から選択される。特定の方法では、塩基は、ＮａＯＨ又はＮａＨ等の無機塩基である。
式（ＩＩ）の一置換アリーレン化合物を作製する方法の特定の実施形態では、有機溶媒は、アセトン、ＴＨＦ、ＤＭＦ、トルエン、又はこれらの混合物から選択される。代表的な有機溶媒は、例えば、２５℃〜５０℃の温度で式（ＩＩ）の一置換アリーレン化合物を溶解するものである。式（ＩＩＩ）の出発物質と式（ＩＶ）の出発物質との間の反応温度は、特に重要ではない。即ち、当業者が実用的、有効、及び効率的であると判定することができる温度範囲を用いることができる。例えば、０℃以上の温度を用いることができ、並びに溶媒の還流温度を用いることができる。典型的に、２５℃〜５０℃の温度が用いられる。
式（ＩＩ）の一置換アリーレン化合物を作製する方法の特定の実施形態では、塩基は、式（ＩＩＩ）及び（ＩＶ）の出発物質の溶液に添加される。しかし、別の方法として、反応物質のうちの１つ、典型的に、式（ＩＩＩ）の出発物質に塩基を添加し、次いで、その混合物を、式（ＩＶ）Ｗ−ＣＨ２−Ａｒ−ＣＨ２−Ｗの出発物質に添加してもよい。典型的に、塩基（両出発物質の溶液に添加するか、式（ＩＩＩ）の出発物質と組み合わせて添加するか）は、式（ＩＶ）Ｗ−ＣＨ２−Ａｒ−ＣＨ２−Ｗの化合物が反応求核剤に対して過剰になるように、比較的ゆっくり添加される。典型的に、塩基は、少なくとも１時間、多くの場合少なくとも２時間にわたって添加されるが、より短い時間を用いてもよい。
式（ＩＩ）の一置換アリーレン化合物を作製する方法の特定の実施形態では、このような化合物は、少なくとも７０モル％の収率で形成される。
式（ＩＩ）の一置換アリーレン化合物を作製する方法の特定の実施形態では、このような化合物は、固体の総重量に基づいて、少なくとも７０重量％の純度で形成される。
式（ＩＩ）の一置換アリーレン化合物を作製する方法の特定の実施形態では、このような化合物は、更なる使用の前に（すなわち、式（Ｉ）の化合物を作る方法において求核剤と接触させる前に）、反応混合物から単離される。
式（Ｉ）の化合物は、式（ＩＩ）の化合物の基Ｗと求核剤を直接反応させて形成でき、式中、含まれる式（ＩＩ）の化合物について：Ａｒはフェニレン又はジフェニレンであり；Ｒｆは鎖内に任意でＯ又はＮを含むペルフルオロアルキルであり；Ｌは−Ｏ−、−ＳＯ２−、−ＣＨ２−Ｏ−、−Ｃ２Ｈ４−Ｏ−、−Ｃ２Ｈ４−Ｓ−、及び−ＳＯ２−Ｎ（Ｒ１）−から選択され；Ｒ１はＣ１〜Ｃ４のアルキルであり；Ｙ及びＱは次のように選択される：Ｙが
−Ｏ−、−Ｓ−、又は−ＮＨ−から選択されるとき、Ｑは次のものから選択される：−Ｈ、−ＣｎＨ２ｎ−ＯＨ、−Ｃ（Ｏ）−ＣｂＨ２ｂ＋１、
−Ｃ（Ｏ）−ＣｎＨ２ｎ−ＯＨ、−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、−Ｃ（Ｏ）−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、
−Ｃ（Ｏ）−ＣｍＨ２ｍ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、及び−（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＲ４）３；あるいはＹ−Ｑが次のものから選択される：−Ｐ（Ｏ）（ＯＲ３）２、及び−Ｎ３；Ｒ２は−Ｈ又は−ＣＨ３であり；Ｒ３は−Ｈ、−ＣＨ３、又は−Ｃ２Ｈ５であり；Ｒ４はＣ１〜Ｃ４のアルキル又は−Ｃ（Ｏ）−ＣＨ３であり；ｂは１〜２０の整数であり；ｍは２〜１８の整数であり；並びに、ｎは２〜１８の整数である。
Ｙ−Ｑが−ＯＨ又は−ＳＨである式（Ｉ）の実施形態において、これらはＷを置換することによって式（ＩＩ）から直接作ることができるが、−ＯＨ又は−ＳＨが過剰に存在する場合を除き、その収量と純度は低くなり得る。そうでない場合は、初期付加物が別のＷを置換し得る。よって好ましくは、Ｏ及びＳをアセテート及びチオ尿素を用いてマスクし、Ｙ−Ｑが−ＯＨ又は−ＳＨである式（Ｉ）の化合物を間接的に作る。
式（ＩＩ）の化合物から式（Ｉ）の化合物を形成するこの直接的方法の特定の実施形態において、求核剤は、次のうちの１つ以上から選択される化合物であるか、又はこれらから誘導される（例えば、イオン化によって）：
ＨＯ−ＣｎＨ２ｎ−ＯＨ、式中、ｎは２〜１８の整数であり−Ｓ−ＣｎＨ２ｎ−ＯＨアニオン、式中、ｎは２〜１８の整数であり；ＨＯ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、式中、Ｒ２は−Ｈ又は−ＣＨ３であり；
−Ｓ−（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＭｅ）３アニオン；−Ｓ−（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＥｔ）３アニオン；Ｐ（ＯＲ３）３、式中、Ｒ３は−Ｈ、−ＣＨ３、又は−Ｃ２Ｈ５であり；−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃｎ−１Ｈ２ｎ−２−ＯＨアニオン、式中、ｎは２〜１８の整数（これは例えば、塩、酸、又はラクトンから誘導できる）であり；−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＣｂＨ２ｂ＋１アニオン、式中、ｂは１〜２０の整数であり；−Ｓ−Ｃ（Ｏ）−ＣｂＨ２ｂ＋１アニオン、式中、ｂは１〜２０の整数であり；ＮＨ２Ｃ（Ｓ）ＮＨ２；−Ｎ３アニオン；並びに−ＣＨ−（Ｃ（Ｏ）ＯＲ１）２アニオン、式中、Ｒ１はＣ１〜Ｃ４のアルキルである。
この、式（ＩＩ）の一置換アリーレン化合物と求核剤との間の反応において、求核剤は典型的に、一置換アリーレン化合物に対してモル等量又はモル過剰量で使用される。そのような反応は、溶媒中（水を含む）で実施することができ、典型的には有機溶媒（例えば、アセトン、ＤＭＦ、ＭＥＫ、ＴＨＦ、トルエン、メタノール、及びトルエン−ＴＨＦ混合物などの混合物を含む）であり、有効な温度で（例えば、室温〜１５０℃の範囲、しばしば５０℃）、有効な時間（例えば、１時間〜２４時間、しばしば２〜４時間の範囲）、実施される。当業者に既知であるような、求核置換反応を実施するのに好適な様々な条件を使用することができ、これは実施例の項で例示される。
式（Ｉ）の化合物は、非アリーレン含有化合物に比べ、より撥性が高く、より耐久性の高いコーティングを提供する。これは、高い組織構造と、高い融点によるものと考えられる。
式（Ｉ）の化合物は添加剤（例えば、溶融添加剤）又はポリマーの前駆体として使用することができる。一態様において、上述の式（Ｉ）の（メタ）アクリレート官能化アリーレン含有化合物を含む複数のモノマーの反応生成物であるフッ素化ポリマーが提供される。重合反応は、当業者に周知の標準条件を用いて実施することができる。
フッ素化ポリマーを好適な溶媒に溶解させて、基材の表面に塗布できるコーティング組成物を調製することができる。溶媒は、基材にコーティングを塗布した後に除去してもよい。好適な溶媒としては、アルコール、エステル、エーテル、グリコールエーテル、アミド、ケトン、炭化水素、クロロ炭化水素、ヒドロフルオロエーテル、クロロカーボン、及びこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。コーティング組成物は、０．１〜１０重量パーセント、０．１〜５重量パーセント、又は０．５〜５重量パーセントのフッ素化ポリマーを含有することが多い。
コーティング組成物は、任意の好適な基材に塗布することができる。幾つかの実施形態では、コーティング組成物は、織布、メリヤス生地、不織布、織物、カーペット、皮革、又は紙等の繊維に塗布される。他の基材としては、ガラス、セラミック、メーソンリー、コンクリート、天然石、金属、木材、プラスチック、及び塗装表面が挙げられるが、これらに限定されない。基材は、平面又は曲面を有してもよく、粒子又は顆粒であってもよい。
コーティング組成物は、例えば、噴霧、パディング、浸漬、ロールコーティング、又はブラッシング等の任意の好適な塗布方法を用いて基材に塗布することができる。適切な大きさの平坦な基材をコーティングするとき、ナイフコーティング又はバーコーティング法を用いて、確実に基材を均一にコーティングしてもよい。コーティングの厚さは、所望の撥性等の所望の特性を得るために必要な任意の好適な厚さであってもよい。このコーティングの厚さは、基材の所望の特徴を損なわせることなく調整できることが多い。例えば、コーティングは、数マイクロメートル（例えば、１〜５マイクロメートル）から最大５０マイクロメートル、又は更にはそれ以上、最大３０マイクロメートル、最大２０マイクロメートル、又は最大１０マイクロメートルの範囲であってもよい。
また、ポリマーを加熱し、次いで、押出成形又は成型してもよい。当該技術分野において既知である任意の方法を用いることができる。幾つかの実施形態では、フッ素化ポリマーを押出成形して、光学用途で使用するのに好適な透明フィルムを形成する。このポリマーはしばしば、１５０℃〜３００℃の温度範囲、又は１５０℃〜２５０℃の温度範囲で押出成形される。
フッ素化ポリマーは、その撥水性及び撥油性によって示されるように低表面エネルギーを有し得る。多くの非フッ素化ポリマーと比べて、水及びヘキサデカンに対する接触角が大きくなる傾向がある。即ち、これらのポリマーを用いて、撥水性及び撥油性である表面を提供することができる。このような表面は、清浄な状態を保つ傾向があり、多くの非フッ素化表面よりも容易に清浄化される。この特性は、感圧性接着剤に剥離性を提供するのにも有用である。
特定の実施形態について、フッ素化ポリマーは少なくとも９０°、好ましくは１００°の水後退接触角を有する。特定の実施形態について、フッ素化ポリマーは少なくとも６０°、好ましくは７０°のヘキサン後退接触角を有する。
本発明の目的及び利点は、以下の実施例によって更に例示されるが、これらの実施例において列挙された特定の材料及びその量は、他の諸条件及び詳細と同様に、本発明を過度に制限するものと解釈されるべきではない。これらの実施例は、単にあくまで例示を目的としたものであり、添付した請求項の範囲を限定することを意味するものではない。
本明細書の実施例及びその他の部分における部、百分率、比等はすべて、特段の規定がない限り、重量による。使用される溶媒及び他の試薬は、特に記載のない限り、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手した。
材料
米国特許第６，６６４，３５４号（Ｓａｖｕら）の実施例１の記述に従い、Ｎ−メチルペルフルオロブタンスルホンアミドを調製した。
４，４’−ビス（クロロメチル）ビフェニルは、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手した。
（Ｃ４Ｈ９）４ＮＯＨは、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手した。
アセトンは、ＶＷＲ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ（Ｂａｔａｖｉａ，ＩＬ）から入手した。
酢酸エチルは、ＥＭＤ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ ＵＳＡ（Ｇｉｂｂｓｔｏｗｎ，ＮＪ）から入手した。
無水硫酸マグネシウムは、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手した。
ＨＯ（ＣＨ２）６ＯＨは、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手した。
銅（ＩＩ）アセチルアセトナートは、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手した。
エチレングリコールは、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手した。
炭酸カリウムは、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手した。
ＤＭＦは、ＥＭＤ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ ＵＳＡ（Ｇｉｂｂｓｔｏｗｎ，ＮＪ）から入手した。
ＨＳ（ＣＨ２）２ＯＨは、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手した。
酢酸ナトリウムは、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手した。
トルエンスルホン酸一水和物は、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手した。
エタノールは、ＥＭＤ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ ＵＳＡ（Ｇｉｂｂｓｔｏｗｎ，ＮＪ）から入手した。
ε−カプロラクトンは、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手した。
ＨＯＣＨ２ＣＯＯＨは、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手した。
Ｃ３Ｆ７ＣＨ２ＯＨは、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手した。
鉱油中ＮａＨは、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手した。
塩化メチレンは、ＥＭＤ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ ＵＳＡ（Ｇｉｂｂｓｔｏｗｎ，ＮＪ）から入手した。
１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−ペルフルオロ−１−オクタノールは、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手した。
ＴＨＦは、ＥＭＤ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ ＵＳＡ（Ｇｉｂｂｓｔｏｗｎ，ＮＪ）から入手した。
ＮａＯＨは、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手した。
ペルフルオロメチルモルホリン（ＰＦ５０５２）は、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から入手した。
チオ尿素は、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手した。
メチルエチルケトンは、ＥＭＤ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ ＵＳＡ（Ｇｉｂｂｓｔｏｗｎ，ＮＪ）から入手した。
ＨＣｌは、Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ（Ｗａｒｄ Ｈｉｌｌ，ＭＡ）から入手した。
塩化アクリロイルは、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手した。
塩化メタクリロイルは、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手した。
１，２−ジメトキシエタンは、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手した。
トリエチルアミンは、ＥＭＤ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ ＵＳＡ（Ｇｉｂｂｓｔｏｗｎ，ＮＪ）から入手した。
イソシアナトエチルメタクリレートは、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手した。
ジラウリン酸ジブチル錫は、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手した。
ＶＡＺＯ ６７は、Ｄｕｐｏｎｔ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）から入手した。
リン酸トリエチルは、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手した。
臭化トリメチルシリルは、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手した。
ジクロロメタンは、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手した。
ＨＳ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＭｅ）３は、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手した。
ＣＨ２（ＣＯＯＥｔ）２は、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手した。
ナトリウムメトキシド（メタノール中２５％ ｗ／ｗ）は、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手した。
試験方法
動的接触角の測定方法
本発明に従い調製されたポリマーの試験溶液（典型的に酢酸エチル中固体約３％）を、ナイロン−６，６フィルム（ＤｕＰｏｎｔ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）から入手）に、フィルムストリップを試験溶液にディップコーティングすることによって塗布した。コーティング前に、このフィルムをメチルアルコールで洗浄した。小型バインダークリップを使用してナイロンフィルムの一端を保持して、ストリップを試験液に浸漬し、次に溶液からゆっくり及びスムーズに引き上げた。コーティングされたストリップは、保護された場所で最低３０分間空気乾燥させ、次に１０分間１５０℃で硬化させた。
次に、コーティングされたナイロンフィルム上の前進接触角及び後退接触角を、カーン動的接触角分析器（型式ＤＣＡ ３２２）（制御及びデータ処理用コンピュータを備えたウィルヘルミー（Wilhelmy）天秤装置（ＡＴＩ（Ｍａｄｉｓｏｎ，ＷＩ）より市販）を使用して測定した。水及びヘキサデカンを、プローブ液体として使用した。水及びヘキサデカン両方の値が報告される。接触角が大きい値であるほど、撥性が良好であることを示す。
示差走査熱量測定（ＤＳＣ）分析の方法
本発明に従って調製されたポリマーのサンプル（７〜１０ミリグラム）をＴＺＥＲＯアルミニウムパンに入れ、蓋をし（ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（Ｎｅｗ Ｃａｓｔｌｅ，ＤＥ）から入手）、１分間当たり５０ｍＬの窒素流下でＴＡ Ｑ２０００ ＤＳＣ（ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（Ｎｅｗ Ｃａｓｔｌｅ，ＤＥ））内で分析した。時間−試験の温度特性は次のようにした：サンプル温度は最初に３０℃で平衡に保ち、次に毎分２０℃のペースで加熱して２９０℃にし、２９０℃に３分間保ち、毎分２０℃のペースで冷却して３０℃にし、毎分２０℃のペースで加熱して２９０℃にした。ポリマーの融解温度Ｔｍ及びガラス転移温度Ｔｇが測定された。
（実施例１）
Figure 0005843785
 Ｎ−メチルペルフルオロブタンスルホンアミド０．１５モル（ｍｏｌ）、４７グラム（ｇ）及び４，４’−ビス（クロロメチル）ビフェニル（０．１５ｍｏｌ、３７．７ｇ）を２５０ｍＬのアセトンに溶かした。溶液を５０℃に加熱した。溶液を５０℃に保ったまま、（Ｃ４Ｈ９）４ＮＯＨ（水中５５％ ｗ／ｗ、０．１５ｍｏｌ、７０．８ｇ）を３時間かけてゆっくり加えた。添加が終了した後、反応混合物を５０℃で更に１時間維持した。固形物を濾過して除去し、アセトン１００ミリリットル（ｍＬ）で洗った。合わせたアセトン溶液を回転蒸発にかけ、アセトンを除去した。固体を酢酸エチルに再溶解させ、水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。ロータリーエバポレーターによる溶媒蒸発によって、純度９４％の４−（Ｎ−メチルペルフルオロブタンスルホンアミドメチル）−４’−クロロメチルビフェニル６０ｇが得られた。
（実施例２）
Figure 0005843785
 ４−（Ｎ−メチルペルフルオロブタンスルホンアミドメチル）−４’−クロロメチルビフェニル（０．０２ｍｏｌ、１０．５６ｇ）、ＨＯ（ＣＨ２）６ＯＨ（０．１２ｍｏｌ、１４．０６ｇ）、及び銅（ＩＩ）アセチルアセトナート（９６％、０．２６ｇ）を、フラスコに入れた。この溶液を１４０℃で３時間加熱した。この溶液を酢酸エチルで希釈し、水で洗い、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。ロータリーエバポレーターで溶媒を蒸発させて、生成物４’−（Ｎ−メチルペルフルオロブタンスルホンアミドメチル）−４’−（６−ヒドロキシへキシルオキシメチル）ビフェニル８．１ｇを得た。
（実施例３）
Figure 0005843785
 ４−（Ｎ−メチルペルフルオロブタンスルホンアミドメチル）−４’−クロロメチルビフェニル（０．０２ｍｏｌ、１０．５６ｇ）、エチレングリコール（０．２ｍｏｌ、１３．４ｇ）、及び銅（ＩＩ）アセチルアセトナート（９６％、０．２６ｇ）を、フラスコに入れた。この溶液を１４０℃で３時間加熱した。この溶液を酢酸エチルで希釈し、水で洗い、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。ロータリーエバポレーターで溶媒を蒸発させて、生成物４’−（Ｎ−メチルペルフルオロブタンスルホンアミドメチル）−４’−（２−ヒドロキシエトキシメチル）ビフェニル１０．４ｇを得た。
（実施例４）
Figure 0005843785
 ４−（Ｎ−メチルペルフルオロブタンスルホンアミドメチル）−４’−クロロメチルビフェニル（０．０２ｍｏｌ、１０．５５ｇ）、ＨＳ（ＣＨ２）２ＯＨ（０．０２２ｍｏｌ、１．７２ｇ）、炭酸カリウム（０．０３ｍｏｌ、４．２ｇ）及びＤＭＦ ２０ｍＬを、フラスコに入れた。この溶液を室温で３時間攪拌した。この溶液を酢酸エチルで希釈し、水で洗い、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。ロータリーエバポレーターで溶媒を蒸発させて、生成物４’−（Ｎ−メチルペルフルオロブタンスルホンアミドメチル）−４’−（２−ヒドロキシエチルメルカプトメチル）ビフェニル９．７ｇを得た。
（実施例５）
Figure 0005843785
 ４−（Ｎ−メチルペルフルオロブタンスルホンアミドメチル）−４’−クロロメチルビフェニル（０．０１ｍｏｌ、５．２８ｇ）、酢酸ナトリウム（０．０２ｍｏｌ、１．６４ｇ）及びＤＭＦ ２０ｍＬを、フラスコに入れた。この溶液を８０℃で２時間加熱した。この溶液を酢酸エチルで希釈し、水で洗い、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。ロータリーエバポレーターで溶媒を蒸発させて、４’−（Ｎ−メチルペルフルオロブタンスルホンアミドメチル）−４’−（アセトキシメチル）ビフェニル５．２ｇを得た。得られた化合物すべてと、トルエンスルホン酸一水和物（０．１７ｇ）、エタノール２００ｍＬを２４時間還流させた。この溶液を酢酸エチルで希釈し、水で洗い、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。ロータリーエバポレーターで溶媒を蒸発させて、４’−（Ｎ−メチルペルフルオロブタンスルホンアミドメチル）−４’−ヒドロキシメチルビフェニル５．０ｇを得た。
（実施例６）
Figure 0005843785
 ε−カプロラクトン（０．０１２ｍｏｌ、１．３７ｇ）及び（Ｃ４Ｈ９）４ＮＯＨ（水中５５％ ｗ／ｗ、０．０１２ｍｏｌ、５．６６ｇ）を混合し、６５℃で２時間加熱した。次にロータリーエバポレーターで水を蒸発させた。ＤＭＦ（２０ｍＬ）及び４−（Ｎ−メチルペルフルオロブタンスルホンアミドメチル）−４’−クロロメチルビフェニル（０．０１ｍｏｌ、５．２８ｇ）を加えた。この溶液を６５℃で２時間加熱した。この溶液を酢酸エチルで希釈し、水で洗い、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。ロータリーエバポレーターで溶媒を蒸発させて、４’−（Ｎ−メチルペルフルオロブタンスルホンアミドメチル）−４’−（６−ヒドロキシヘキサノイルオキシメチル）ビフェニル５．０ｇを得た。
（実施例７）
Figure 0005843785
 ＨＯＣＨ２ＣＯＯＨ（０．０２４ｍｏｌ、１．３８ｇ）及び（Ｃ４Ｈ９）４ＮＯＨ（水中５５％ ｗ／ｗ、０．０２４ｍｏｌ、１１．３２ｇ）を混合し、６５℃で２時間加熱した。次にロータリーエバポレーターで水を蒸発させた。ＤＭＦ（２０ｍＬ）及び４−（Ｎ−メチルペルフルオロブタンスルホンアミドメチル）−４’−クロロメチルビフェニル（０．０２ｍｏｌ、１０．５６ｇ）を加えた。この溶液を６５℃で２時間加熱した。この溶液を酢酸エチルで希釈し、水で洗い、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。ロータリーエバポレーターで溶媒を蒸発させて、４’−（Ｎ−メチルペルフルオロブタンスルホンアミドメチル）−４’−ヒドロキシアセチルオキシメチルビフェニル１０ｇを得た。
（実施例８）
４−（ヘプタフルオロブトキシメチル）−４’−クロロメチルビフェニルの調製
Figure 0005843785
 Ｃ３Ｆ７ＣＨ２ＯＨ ２０．０ｇ（０．１ｍｏｌ）及びＤＭＦ ６０ｍＬの混合物を、４．０ｇの６０％ ＮａＨ／鉱油で＜１０℃で少しずつ処理した。得られた溶液を１時間にわたって、５０℃の４，４’−ビス（クロロメチル）ビフェニル２５．１ｇ（０．１ｍｏｌ）の１１０ｍＬ ＤＭＦ溶液に滴下した。５時間後、混合物を１リットル（Ｌ）の水に注ぎ、得られた白色固体を濾過によって回収した。ＧＬＣ（熱伝導率検出器）は、２つの新規物質（５％及び３９％）及び５０％の未反応出発二塩化物を示した。ＧＣ／ＭＳによって、これらは、それぞれ４，４’−ビス（ヘプタフルオロブトキシメチル）ビフェニル及び４−（ヘプタフルオロブトキシメチル）−４’−クロロメチルビフェニルであると確認された。固体（３５．４ｇ）を６００ｍＬの沸騰ヘキサンに溶解させた。形成された顆粒状沈殿物（５．８ｇ）を２３℃に冷却した。上清液体を蒸発させて、収量１７．５ｇ、１０％ジエーテル、６０％モノエーテル、及び３０％二塩化物を得た。
（実施例９）
４−（ヘプタフルオロブトキシメチル）−４’−ヒドロキシメチルビフェニルの調製
Figure 0005843785
 前述の実施例８の生成物（１７．５ｇ）を、ＮａＯＡｃ ８．２ｇと共にＤＭＦ ５０ｍＬ中で、８０℃で４時間攪拌した。反応を水でクエンチし、結果として得られた粘着性の固体を濾過し、塩化メチレンに溶かし、乾燥させ（ＭｇＳＯ４）、生成物１６．５ｇを分離した。これは１７４０ｃｍ−１の赤外線吸収を示した。これを、エタノール１５０ｍＬ中で０．４ｇトルエンスルホン酸水和物と混合し、２０時間還流攪拌した。溶媒を除去した後、生成物４−（ヘプタフルオロブトキシメチル）−４’−ヒドロキシメチルビフェニル（１０．９ｇ）は固体であり、３３４５ｃｍ−１で広いＯＨ吸収を示し、１７４０ｃｍ−１での赤外線吸収は示さなかった。
（実施例１０）
４−（（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−ペルフルオロ−１−オクチル）オキシメチル）−４’−クロロメチルビフェニルの調製
Figure 0005843785
 ４０．０ｇ（０．１ｍｏｌ）の１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−ペルフルオロ−１−オクタノール及び２５．１ｇ（０．１ｍｏｌ）の４，４’−ビス（クロロメチル）ビフェニルの１５０ｍＬ ＴＨＦ沸騰溶液を、８．０ｇの５０％ ＮａＯＨ／水で１時間にわたって液滴処理した。２．５時間で反応を停止させ、水でクエンチし、塩化メチレンで抽出した。この物質（６１．５ｇ）は、淡黄色の固体であり、ＧＬＣによれば少量の液体Ｃ６Ｆ１３Ｃ２Ｈ４ＯＨを含んでいた。ヘキサンと共に粉砕したところ１９．３ｇの固体が残り、ＧＬＣによって５５％二塩化物及び２つの新規生成物であることが示された。ヘキサンを蒸発させ、３６．４ｇとなった。ペルフルオロメチルモルホリンと共に粉砕したところ２６．４ｇの固体が残った。ＧＣ／ＭＳは、主成分（７４％）が所望の４−（（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−ペルフルオロ−１−オクチル）オキシメチル）−４’−クロロメチルビフェニルであり、微量成分としてジエーテル（４，４’−ビス（（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−ペルフルオロ−１−オクチル）オキシメチル）ビフェニルを含むことを示した。
（実施例１１）
４−（（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−ペルフルオロ−１−オクチル）オキシメチル）−４’−ヒドロキシメチルビフェニル及びそのアクリレートの調製
Figure 0005843785
 前述の実施例９の生成物（２６．４ｇ）を、ＮａＯＡｃ ７．８ｇと共にＤＭＦ ５０ｍＬ中で、８０℃で１８時間攪拌した。ＧＬＣは、大半の構成成分が新しい物質に完全に変換されたことを示し、１７４０ｃｍ−１で赤外線吸収を示した。混合物を水でクエンチし、白色固体を得て、これを濾過し、ＭｇＳＯ４を入れた塩化メチレン中で乾燥させ、２９．０ｇを分離した。このうち１９．６ｇを、電磁攪拌器を用いて沸騰ペルフルオロ−Ｎ−メチルモルホリン５００ｍＬで抽出し（これにより本質的に純粋な４，４’−ビス（（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−ペルフルオロ−１−オクチル）オキシメチルビフェニルを溶かす）、白色固体が残った。これを回収してヘキサン４００ｍＬ中に入れて加熱し、少量の薄黄色固体を濾過し、この溶液を蒸発させて、４−（（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−ペルフルオロ−１−オクチル）オキシメチル）−４’−ヒドロキシメチルビフェニル１２．１ｇを得て、これをヘキサンで再結晶化させて８．４ｇを得た。このうち８．１ｇ（０．０１４５ｍｏｌ）を塩化メチレン１００ｍＬに溶かし、最初に塩化アクリロイル１．５ｇ（０．０１７７ｍｏｌ）で処理し、次にジイソプロピルエチルアミン２．３ｇ（０．０１７８ｍｏｌ）を滴下で加えた。アクリレートへの変換は、ＧＬＣ及び赤外線分光計で確認された。この混合物をＭｅＯＨ ５ｍＬで処理し、次にＨＣｌ希釈溶液で洗い、次にＮａＣｌ溶液で洗った。有機層にＭｇＳＯ４を入れて乾燥させ、分離した。残留物をヘキサン中に入れて加熱し、濾過し、ワックス様固体の４−（（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−ペルフルオロ−１−オクチル）オキシメチル）−４’−アクリロキシメチルビフェニル５．８ｇを分離した。これは１７２５ｃｍ−１で赤外線吸収を示した。このうち５．４ｇを、０．０５６ｇのＶＡＺＯ ６７を含んだ酢酸エチル２１．６ｇに溶かし、この溶液を重合ボトル内で、Ｎ２で毎分１Ｌで１分間パージした。これを水浴中、６３℃で１８時間加熱した。ポリマーをメタノールで沈殿させた。
（実施例１２）
４−（Ｎ−メチルペルフルオロブタンスルホンアミドメチル）−４’−メルカプトメチルビフェニルの調製
Figure 0005843785
 メチルエチルケトン１００ｍＬ中、４−（Ｎ−メチルペルフルオロブタンスルホンアミドメチル）−４’−クロロメチルビフェニル１０．５ｇ（０．０２ｍｏｌ）とチオ尿素１．９０ｇ（０．０２４ｍｏｌ）の混合物を攪拌し、還流で加熱した。最初、溶液は白濁し、１時間で白色の沈殿が生じた。この混合物を１７時間加熱し、冷却し、濾過した。この生成物（８．２ｇ）を、Ｎ２雰囲気下、１５０ｍＬの沸騰エタノール中で加熱し、８ｇ（０．１ｍｏｌ）の５０％ ＮａＯＨで処理し、２０時間加熱した。結果として得られた濁った溶液を冷まし、１０％ ＨＣｌ ２０ｍＬで処理し、２００ｍＬの水に注いで、白色固体を得た。これを塩化メチレン内に入れ、ＭｇＳＯ４を加えて乾燥させ、目的の生成物７．０ｇを分離した。
（実施例１３）
Figure 0005843785
 ４−（Ｎ−メチルペルフルオロブタンスルホンアミドメチル）−４’−クロロメチルビフェニル（０．０３ｍｏｌ、１５．８ｇ）と亜リン酸トリエチル（０．０６ｍｏｌ、２０ｇ）の混合物を１４０〜１５０℃で２４時間加熱した。冷却後、過剰な亜リン酸トリエチルを減圧で除去した。上記の粗生成物６．３ｇ（０．０１ｍｏｌ）をジクロロメタン１０ｍＬに溶かした溶液に、臭化トリメチルシリル（０．０３３ｍｏｌ、５．０６ｇ）を加えた。室温で３時間攪拌した後、この混合物を減圧下で濃縮した。メタノール（１０ｍＬ）を加え、この混合物を室温で１時間攪拌した。溶媒を蒸発させ、得られた生成物を、重量が一定になるまで減圧下で乾燥させた。
（実施例１４）
Figure 0005843785
 ４−（Ｎ−メチルペルフルオロブタンスルホンアミドメチル）−４’−クロロメチルビフェニル（０．００５ｍｏｌ、２．６４ｇ）、ＨＳ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＭｅ）３（０．００５２５ｍｏｌ、１．０３ｇ）、Ｋ２ＣＯ３（０．００７５ｍｏｌ、１．０３ｇ）、及びアセトンの混合物を８０℃で５時間加熱した。揮発物を蒸発させた後、酢酸エチルを追加して、生成物を再溶解させた。次に濾過を行い、塩を除去した。溶媒を蒸発させて、目的の生成物を得た。
（実施例１５）
Figure 0005843785
 １Ｌの一口フラスコに、マロン酸ジメチル２６４ｇ（２．０ｍｏｌ）と、メタノール中４３２ｇ（２．０ｍｏｌ）の２５％ナトリウムメトキシドを入れた。この混合物をロータリーエバポレーターで分離した。トルエン約２００ｍＬを加え、混合物を２０時間かけて分離して、薄茶色の粉末として３０５．９ｇのＮａＣＨ（ＣＯＯＭｅ）２を得た。化合物４−（Ｎ−メチルペルフルオロブタンスルホンアミドメチル）−４’−クロロメチルビフェニル（０．００５ｍｏｌ、２．６４ｇ）、ＮａＣＨ（ＣＯＯＭｅ）２（０．０１ｍｏｌ、１．７８ｇ）及びエタノール（１０ｍＬ）の混合物を混合し、２時間還流させた。次にＫＯＨ水溶液（１０％）４ｍＬを加え、更に２時間還流させた。次に酢酸エチル５０ｍＬを加え、水で洗い、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。ロータリーエバポレーターによる溶媒蒸発によって、粗生成物２．４ｇを得た。
アクリレート及びメタクリレートモノマーを調製するための一般的手順
アルコール０．００４ｍｏｌ及び塩化アクリロイル又は塩化メタクリロイル０．００４４ｍｏｌの混合物と、１，２−ジメトキシエタン４０ｍＬの混合物を、電磁攪拌器と共にフラスコに入れた。この溶液を０℃に冷却し、トリエチルアミン（０．００４４ｍｏｌ、０．４５ｇ）を１時間以内でゆっくり滴下で加えた。０℃で更に１時間保った後、反応が停止した。この溶液を酢酸エチルで希釈し、水及び炭酸ナトリウムで洗い、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。ロータリーエバポレーターで溶媒を蒸発させ、目的のアクリレート又はメタクリレートを得た。
ウレタンメタクリレートモノマーを調製するための一般的手順
アルコール０．００２７ｍｏｌとイソシアナトエチルメタクリレート０．００２８４ｍｏｌの混合物、酢酸エチル２０ｍＬ、及びジラウリン酸ジブチル錫２滴を、攪拌棒を入れた重合ボトルに加えた。この溶液を室温で２日間攪拌した。この溶媒を蒸発させ、固形物をアセトンに再溶解させ、水で沈殿させた。回収した固形物を酢酸エチルに溶かし、水及び炭酸ナトリウムで洗い、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。ロータリーエバポレーターで溶媒を蒸発させ、目的のウレタンメタクリレートを得た。
（実施例１６〜３３）
実施例１６〜３３のそれぞれについて、上述のモノマー調製の一般的手順のうちの１つで調製されたモノマー１ｇ、ＶＡＺＯ ６７を０．０２ｇ、及び酢酸エチル３ｇを、重合ボトルに入れ、窒素で１分間パージした。次にボトルを密閉し、５５℃で４８時間、重合反応させた。結果として得られたポリマーを、酢酸エチル溶液から、メタノールを使って沈殿させた。回収したポリマーを６０℃の減圧炉で２４時間乾燥させた。
下記の表１は、実施例１６〜３３それぞれについて、使用したモノマーとそのＤＳＣデータ（すなわち、融解温度Ｔｍとガラス転移温度Ｔｇ）、指示されたモノマーから合成されたポリマーの水及びヘキサデカンの接触角をまとめたものである。
ＤＳＣデータと接触角データは、実施例１１のポリマーを除き、上述の方法を用いて取得された。実施例１１（アクリレートから調製）は、２３０℃で硬化させてから接触角測定を行った。
Figure 0005843785
Figure 0005843785
本明細書中に引用される特許、特許文献、及び刊行物の完全な開示は、それぞれが個々に組み込まれたかのように、その全体が参照することによって組み込まれる。本発明の範囲及び趣旨から逸脱しない本発明の様々な変更や改変は、当業者には明らかとなるであろう。本発明は、本明細書で述べる例示的な実施形態及び実施例によって不当に限定されるものではないこと、また、こうした実施例及び実施形態は、本明細書において以下に記述する「特許請求の範囲」によってのみ限定されると意図する本発明の範囲に関する例示のためにのみ提示されることを理解すべきである。

Claims (3)

  1. 式（Ｉ）：
    Ｒｆ−Ｌ−ＣＨ２−Ａｒ−ＣＨ２−Ｙ−Ｑ
    （Ｉ）
    のアリーレン含有化合物であって、式中、
    Ａｒは、フェニレン又はジフェニレンであり、
    Ｒｆは、３〜６個の炭素原子を有するペルフルオロアルキル又は式：ＣｘＦ２ｘ＋１（ＯＣｙＦ２ｙ）ａＯＣｐＦ２ｐ−で表わされ、式中、ｘは１〜４、ｙは１〜４、ｐは１〜４、及びａは０〜２０である基であり、
    Ｌは、−Ｏ−、−ＳＯ２−、−ＣＨ２−Ｏ−、−Ｃ２Ｈ４−Ｏ−、−Ｃ２Ｈ４−Ｓ−、
    及び
    −ＳＯ２−Ｎ（Ｒ１）−から選択され、
    Ｒ１はＣ１〜Ｃ４のアルキルであり、
    Ｙ及びＱは次のように選択される、
    Ｙが−Ｏ−、−Ｓ−、又は−ＮＨ−から選択される場合、Ｑは次のものから選択される、
    −ＣｎＨ２ｎ−ＯＨ、
    −Ｃ（Ｏ）−ＣｎＨ２ｎ−ＯＨ、
    −Ｃ（Ｏ）−Ｏ−ＣｎＨ２ｎ−ＯＨ、
    −ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、
    −Ｃ（Ｏ）−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、
    −Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、
    −ＣｍＨ２ｍ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、
    −Ｃ（Ｏ）−ＣｍＨ２ｍ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、及び
    −（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＲ４）３、
    あるいは、Ｙが−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−ＣＨ２−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、又は−ＣＨ２−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−から選択される場合、Ｑは次のものから選択される、
    −Ｈ、
    −ＣｎＨ２ｎ−ＯＨ、
    −ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、及び
    −ＣｍＨ２ｍ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、
    あるいは、Ｙ−Ｑは次のものから選択される、
    −Ｐ（Ｏ）（ＯＲ３）２、及び
    −Ｎ３、
    Ｒ２は−Ｈ又は−ＣＨ３であり、
    Ｒ３は−Ｈ、−ＣＨ３、又は−Ｃ２Ｈ５であり、
    Ｒ４はＣ１〜Ｃ４のアルキル又は−Ｃ（Ｏ）−ＣＨ３であり、
    ｂは１〜２０の整数であり、
    ｍは２〜１８の整数であり、並びに
    ｎは２〜１８の整数である、アリーレン含有化合物。
  2. Ｙ及びＱは次のように選択される、
    Ｙが−Ｏ−、−Ｓ−、又は−ＮＨ−から選択される場合、Ｑは次のものから選択される、
    −ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、
    −Ｃ（Ｏ）−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、
    −Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、
    −ＣｍＨ２ｍ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、及び
    −Ｃ（Ｏ）−ＣｍＨ２ｍ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、
    あるいは、Ｙが−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−ＣＨ２−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、又は−ＣＨ２−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−から選択される場合、Ｑは次のものから選択される、
    −ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、及び
    −ＣｍＨ２ｍ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｒ２）＝ＣＨ２、
    Ｒ２は−Ｈ又は−ＣＨ３であり、
    ｍは２〜１８の整数であり、並びに
    ｎは２〜１８の整数である、請求項１に記載の化合物。
  3. 請求項２に記載の（メタ）アクリレート官能化されたアリーレン含有化合物から調製されるポリマー。
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