JP6572484B2 - 水素及びフッ素及び/または塩素を含有したブタジエン骨格を有する化合物の製造方法 - Google Patents
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Description
A1、A2、A5およびA6は、独立して、水素、フッ素または塩素、炭素数1〜3の(パーフルオロ)アルキル基、或いは(パーフルオロ)アルケニル基を表し、
A3およびA4は、独立して、水素、フッ素または塩素を表し、
A1〜A6の少なくとも1つが水素を表し、A1〜A6の少なくとも1つがフッ素または塩素を表す。]
で表されるハロゲン化ジエンの製造方法であって、
0価の金属の存在下、式(2):
で表される同一のまたは異なるハロゲン化オレフィンをカップリング反応させる工程を含む、方法。
本発明は、前記式(1)で表されるハロゲン化ジエンの製造方法であって、0価の金属の存在下、前記式(2)で表される同一のまたは異なるハロゲン化オレフィンをカップリング反応させる工程を含むことを特徴とする。
本発明の反応基質は、前記式(2)で表されるハロゲン化オレフィンである。式(2)において、A7およびA8は、独立して、水素、フッ素または塩素、炭素数1〜3の(パーフルオロ)アルキル基、或いは(パーフルオロ)アルケニル基を表し、A9は水素、フッ素または塩素を表し、Xは臭素またはヨウ素を表す。この反応基質の同一または異なる2つがXが結合している部位でカップリングして前記式(1)のハロゲン化ジエンが生成する。前記式(1)において、A1〜A6の少なくとも1つが水素を表し、A1〜A6の少なくとも1つがフッ素または塩素を表すことを条件として、同一または異なる2つの式(2)で表されるハロゲン化オレフィンが反応基質として選択される。ここで、炭素数1〜3の(パーフルオロ)アルキル基としては、例えば、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、n−ヘプタフルオロプロピル基、ヘプタフルオロイソプロピル基などが挙げられる。(パーフルオロ)アルケニル基は、炭素数が限定されるものではないが、生成物のポリエンの二重結合数が、2〜6となるように選択することが望ましい。具体的には、トリフルオロビニル基、1,2,3,4,4−ペンタフルオロ−1,3−ブタジエニル基、1,2,3,4,5,6,6−ヘプタフルオロ−1,3,5−ヘキサトリエニル基、等が挙げられる。
本発明では、0価の金属を触媒として反応系に存在させる。金属としては、例えば、銅、亜鉛、マグネシウム、鉄、銀、アルミニウム、ニッケル等が挙げられるが、銅を使用することが好ましい。反応の表面積を増大させるために、金属は粒状であることが好ましく、この場合の粒径は、例えば、10μm〜1mmであることが好ましく、粒径20〜80μm程度であることがより好ましい。金属の表面は通常金属が酸化しており、触媒活性が低下している。従って、反応系に投入する前に、金属の表面から酸化物、窒化物などのイオン化した金属を除くための前処理を行うことが好ましい。このような前処理としては、例えば、酸と混合して、攪拌後に濾過を行い、純水、アセトンで洗浄後に加熱真空乾燥を行うこと、などが挙げられる。
本発明のカップリング反応は、0価の金属の存在下、前記式(2)で表されるハロゲン化オレフィンを加熱することにより行う。反応温度は、20〜200℃であることが好ましく、100〜150℃であることがより好ましい。反応圧力は通常大気圧で行うが、反応基質が気体である場合、耐圧性の反応容器に0価の金属を入れ、気体を導入することにより行うことができる。反応は温度を室温に下げることにより終了できる。
塩酸に銅粉末を加え混合して、吸引濾過を行い、銅粉末を純水で洗浄後にアセトンで洗浄した。洗浄した銅粉末を150℃にて加熱真空乾燥を行った。
メカニカルスターラー、温度計、−20℃に冷却したコンデンサー、ドライアイスで冷却した捕集容器を取り付けた丸底フラスコに上記の方法で活性化した銅粉末(粒径20〜40μm程度、267.60g、4.21mol)とDMF(198mL)を加えて、オイルバスで130℃まで加熱した。加熱した溶液に非特許文献1に示された方法で合成した1,1−ジフルオロヨードエチレンC2HF2I(200.05g、1.05mol)を1g/分の速度で滴下した。滴下終了後コンデンサーの温度を5℃に設定し、3〜4時間撹拌した。その後オイルバス温度を150℃まで上げ30分間撹拌後に反応液を室温まで冷却した。捕集ガスの計量及びGC分析を行ったところ(ガス捕集量:67.5g GC純度:88%)、生成物(1,1,4,4−テトラフルオロブタジエン)の収率は、1,1−ジフルオロヨードエチレン基準で粗収率で88%であった。
溶媒をDMF(198mL)からNMP(198mL)に換えた以外は実施例1と同様にして反応を行ったところ、生成物(1,1,4,4−テトラフルオロブタジエン)を1,1−ジフルオロヨードエチレン基準で粗収率30%で得た。
メカニカルスターラー、温度計、−15℃に冷却したコンデンサー、ドライアイスで冷却した捕集容器を取り付けた丸底フラスコに上記の方法で活性化した銅粉末(粒径20〜40μm程度、255g、4.0mol)とDMF(200mL)を加えて、オイルバスで140℃まで加熱した。加熱した溶液に非特許文献1に示された方法で合成した1,1−ジフルオロヨードエチレンC2HF2I(95g、0.5mol)と1,1,2−トリフルオロヨードエチレンC2F3I(104g、0.5mol)の混合物を滴下した。滴下終了後コンデンサーの温度を15℃に設定し、2時間撹拌した。その後オイルバス温度を150℃まで上げ30分間撹拌後に反応液を室温まで冷却した。捕集ガスの計量及びGC分析を行ったところ(ガス捕集量:74g GC純度:54%)、生成物(1,1,2,4,4−ペンタフルオロブタジエン)の収率(生成物のモル数を0.5molを100%として換算した百分率)は、粗収率で55%であった。また、得られた化合物は19F−NMR測定及びGCMS分析[M+ 144]により、1,1,2,4,4−ペンタフルオロブタジエンであることを確かめた。
Claims (7)
- 同一のハロゲン化オレフィンをカップリング反応させる工程を含む、請求項1に記載の方法。
- 異なるハロゲン化オレフィンをカップリング反応させる工程を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記式(2)で表されるハロゲン化オレフィンの少なくとも一つが、1,1−ジフルオロ−2−ヨードエチレンである、請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
- 前記カップリング反応させる工程は溶媒中若しくは無溶媒で行われる、請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
- 前記溶媒がアミド系溶媒から選択される1種以上である、請求項5に記載の方法。
- 前記カップリング反応させる工程の反応温度が20〜200℃の範囲内である、請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
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