JP7010234B2 - アミン含有環状ハイドロフルオロエーテル及びその使用方法 - Google Patents

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Description

発明の詳細な説明
［技術分野］
本開示は、アミン含有環状ハイドロフルオロエーテル及びその使用方法に関する。
［概要］
地球温暖化係数が低く、同時に高い熱安定性、低毒性、不燃性、良好な溶解力、及び広い動作温度範囲を実現して種々の用途の要件を満たす不活性フルオロ流体が継続して必要とされている。その用途としては、これらに限定されないが、熱伝達、溶媒洗浄、消火剤、並びに電解質溶媒及び添加剤が挙げられる。
一態様において、式（Ｉ）による環状フルオロ化合物であって：
Figure 0007010234000001
式中、
Ｌは、Ｏ、ＣＨ２又は共有結合であり、
Ｘは、Ｆ又はＣＦ３から選択され、Ｙは、Ｈ、Ｆ又はＣＦ３から選択され、ＸがＣＦ３であるとき、ＹはＦであり、ＹがＣＦ３であるとき、ＸはＦであり、
各Ｒｆ １は、１～８個の炭素原子を含み、かつＯ、Ｎ又はこれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの連結された原子を任意選択により含む、直鎖又は分枝鎖のペルフルオロアルキル基から独立して選択されるか、２つのＲｆ １基は、一緒に結合して、４～８個の炭素原子を含み、かつＯ、Ｎ又はこれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの連結された原子を任意選択により含む、フルオロ環構造を形成し、
－ＣＦＺ－ＣＨＡＱ基は、環の少なくとも１つのＯ原子に対してαである環炭素に結合し、
Ａは、Ｆ又はＣＦ３から選択され、
Ｚは、Ｈ、Ｆ又はＣＦ３から選択され、
Ｑは、（ｉ）Ｆ原子、（ｉｉ）Ｃｌ原子、（ｉｉｉ）１～８個の炭素原子を含み、かつＯ、Ｎ若しくはこれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの連結された原子を任意選択により含む、直鎖、環状若しくは分枝鎖のペルフルオロアルキル基、又は（ｉｖ）Ｇ（Ｒｆ ２）ｅ基（式中、Ｇは、Ｏ原子又はＮ原子である）から選択され、
ＱがＣｌ原子であるとき、Ｚ及びＡはＦ原子であり、
ＧがＯであるとき、ｅは１であり、ＺはＨ、Ｆ又はＣＦ３であり、ＡはＦであり、Ｒｆ ２は１～１０個の炭素原子を含み、かつＯ、Ｎ又はこれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの連結された原子を任意選択により含む、直鎖又は分枝鎖のペルフルオロアルキル基であり、
ＧがＮであるとき、ｅは２であり、各Ｒｆ ２基は、独立して、１～８個の炭素原子を含み、かつＯ、Ｎ又はこれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの連結された原子を任意選択により含む、直鎖又は分枝鎖のペルフルオロアルキル基であるか、２つのＲｆ ２基は、一緒に結合して、４～８個の炭素原子を含み、かつＯ、Ｎ又はこれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの連結された原子を任意選択により含む、フルオロ環構造を形成し、ただし、ＡがＣＦ３であるとき、ＺはＦであり、ＺがＣＦ３であるとき、ＡはＦである、
環状フルオロ化合物が開示される。
上記の発明の概要は、各実施形態について説明することを意図するものではない。本発明の１つ以上の実施形態の詳細は、以下の説明にも記載されている。他の特徴、目的、及び利点は、本明細書及び特許請求の範囲から明らかとなる。
［詳細な説明］
本明細書で用いる場合、用語
「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」という用語は、互換的に使用され、１以上を意味し、
「及び／又は」は、述べられた事例の一方又は両方が起こり得ることを示すために使用され、例えば、Ａ及び／又はＢは、（Ａ及びＢ）と（Ａ又はＢ）とを含み、
「アルキル」は、飽和炭化水素であるアルカンの基である、一価の基を示す。アルキル基は、直鎖、分枝鎖、環状、又はこれらの組み合わせであり得る。
「連結された」は、炭素鎖（直鎖若しくは分枝鎖又は環内）の少なくとも２個の炭素原子に結合して炭素－ヘテロ原子－炭素結合を形成する、炭素以外の原子（例えば、酸素、窒素、又は硫黄）を意味する。
「ペルフルオロ／ペルフルオロ化」は、Ｃ－Ｈ結合中の全ての水素原子がＣ－Ｆ結合で置き換えられている基又は化合物を意味する。
本明細書で使用する場合、環の中心に「Ｆ」の文字が示された化学構造は、環の全ての記載のない結合がフッ素原子であることを示す。
図示されていない場合であっても、一般的な命名法に従って、環状環の炭素原子に結合する水素原子が、個々の炭素原子の原子価を満たすように存在することを理解されたい。
また、式（Ｉ）の環状エーテルの中央を通って延びる－ＣＦＺ－ＣＨＡＱ基は、一般的な命名法に従って、環状エーテル環を構成する炭素原子のうちの１つに位置する基であることも理解されたい。本明細書に記載のとおり、－ＣＦＺ－ＣＨＡＱ基は、環状エーテル酸素原子に対してα位に位置する。
また、本明細書において、端点による範囲の記載は、その範囲内に包含される全ての数を含む（例えば、１～１０は、１．４、１．９、２．３３、５．７５、９．９８等を含む）。
また、本明細書において、「少なくとも１」の記載は、１以上の全ての数（例えば、少なくとも２、少なくとも４、少なくとも６、少なくとも８、少なくとも１０、少なくとも２５、少なくとも５０、少なくとも１００等）を含む。
熱伝達流体は、ある場所から別の場所に熱を伝達するため、例えば、デバイスの加熱を防ぐため、又は正確な温度制御を維持するため、又は廃熱の捕捉及び電気エネルギー若しくは機械的エネルギーへの変換におけるようなエネルギー変換のために使用することができる。現在、様々な流体が熱伝達のために使用されている。熱伝達流体の適性は、用途プロセスに依存する。例えば、いくつかの電子用途では、不活性であり、低い毒性、良好な環境特性、及び広い温度範囲にわたる良好な熱伝達特性を有する熱伝達流体が望ましい。
気相はんだ付けは、特に高温暴露に適した熱伝達流体を必要とするプロセス用途である。このような用途では、１７０℃～２５０℃の温度が典型的には使用され、２００℃は、鉛系のはんだを使用するはんだ付け用途に特に有用であり、２３０℃は、より高い融点の鉛フリーはんだに有用である。現在、この用途で使用される熱伝達流体は、ペルフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）（perfluoropolyether）類のものである。多くのＰＦＰＥは、使用される温度で適切な熱安定性を有するが、それらは非常に長い大気寿命を有し環境残留性があるという顕著な欠点も有しており、これが高い地球温暖化係数（ＧＷＰ）（global warming potential）を生じさせる。このように、ＰＦＰＥを、気相はんだ付け及び他の高温熱伝達用途（例えば、化学的不活性、熱安定性及び有効な熱伝達、広い温度範囲にわたる流動性、広い温度範囲にわたる良好な熱伝達特性）において役立つようにする、ＰＦＰＥの特性を有するが、大気寿命がはるかに短く、ＧＷＰはより低い、新しい材料が必要である。
いくつかの実施形態において、本開示の環状フルオロ化合物は、電子産業用の熱伝達流体として特に有用となる特性を示し得る。例えば、環状フルオロ化合物は、化学的に不活性であり得（すなわち、塩基、酸、水等と容易に反応しない）、並びに高沸点（最高３００℃）、低凝固点（環状フルオロ化合物は－４０℃以下で液体であり得る）、低粘度、高い熱安定性、良好な熱伝導率、潜在的に重要な溶質の範囲内での適切な溶解力、及び低い毒性を有し得る。本開示の環状フルオロ化合物はまた、驚くべきことに、室温（例えば、２０～２５℃）で液体であり得る。
更に、一実施形態において、本開示の化合物は、低コストの出発物質によって高収率で容易に調製することができる。出発物質は、容易に購入できるか、又は電気化学的フルオロ化から誘導され得る。したがって、本開示に記載される化合物は、熱伝達、洗浄、及び電解質用途を含めた様々な用途において潜在的利点を与える、新たな分類の有用かつ潜在的に低コストのフルオロ流体を表す。
本開示の環状化合物（本明細書中、本開示の化合物と互換的に称される）は、一般式（Ｉ）によるものであって：
Figure 0007010234000002
式中、
Ｌは、Ｏ、ＣＨ２又は共有結合であり、
Ｘは、Ｆ又はＣＦ３から選択され、Ｙは、Ｈ、Ｆ又はＣＦ３から選択され、（ａ）Ｘ及びＹは両方ともＦであるか、（ｂ）ＸがＣＦ３であるとき、ＹはＦであるか、（ｃ）ＹがＣＦ３であるとき、ＸはＦであり、
各Ｒｆ １は、１～８個の炭素原子を含み、かつＯ、Ｎ又はこれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの連結された原子を任意選択により含む、直鎖又は分枝鎖のペルフルオロアルキル基から独立して選択されるか、２つのＲｆ １基は、一緒に結合して、４～８個の炭素原子を含み、かつＯ、Ｎ又はこれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの連結された原子を任意選択により含む、フルオロ環構造を形成し、
－ＣＦＺ－ＣＨＡＱ基は、環の少なくとも１つのＯ原子に対してαである環炭素に結合し、
Ａは、Ｆ又はＣＦ３から選択され、
Ｚは、Ｈ、Ｆ又はＣＦ３から選択され、
Ｑは、Ｆ原子、Ｃｌ原子、１～８個の炭素原子を含み、かつＯ、Ｎ若しくはこれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの連結された原子を任意選択により含む、直鎖、環状若しくは分枝鎖のペルフルオロアルキル基、又はＧ（Ｒｆ ２）ｅ基（式中、Ｇは、Ｏ原子又はＮ原子である）から選択され、
ＱがＣｌ原子であるとき、Ｚ及びＡはＦ原子であり、
ＧがＯであるとき、ｅは１であり、ＺはＨ、Ｆ又はＣＦ３であり、ＡはＦであり、Ｒｆ ２は１～１０個の炭素原子を含み、かつＯ、Ｎ又はこれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの連結された原子を任意選択により含む、直鎖又は分枝鎖のペルフルオロアルキル基であり、
ＧがＮであるとき、ｅは２であり、各Ｒｆ ２基は、独立して、１～８個の炭素原子を含み、かつＯ、Ｎ又はこれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの連結された原子を任意選択により含む、直鎖又は分枝鎖のペルフルオロアルキル基であるか、２つのＲｆ ２基は、一緒に結合して、４～８個の炭素原子を含み、かつＯ、Ｎ又はこれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの連結された原子を任意選択により含む、フルオロ環構造を形成し、ただし、ＡがＣＦ３であるとき、ＺはＦであり、ＺがＣＦ３であるとき、ＡはＦである。
－ＣＦＺ－ＣＨＡＱ基は、環の少なくとも１つのＯ原子に対してαである環炭素に結合し、すなわち、－ＣＦＺ－ＣＨＡＱ基は、環の少なくとも１つのＯ原子のすぐ隣にある炭素原子に位置することを意味する。
一実施形態において、Ｑは、１、２、３、４、５、６、７又は８個の炭素原子を含み、かつＯ、Ｎ又はこれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの連結された原子を任意選択により含む、直鎖、環状又は分枝鎖のペルフルオロアルキル基である。
一実施形態において、Ｑは、ペルフルオロモルホリン基（すなわち、
Figure 0007010234000003
）を含む。
本開示の例示的な化合物が本明細書で開示される。
一実施形態において、本開示のアミン含有環状ハイドロフルオロエーテルは、置換オキソランを含む。このようなアミン含有環状ハイドロフルオロエーテルとしては、以下が挙げられる。
Figure 0007010234000004
Figure 0007010234000005
置換オキソラン部分を含む、例示的なアミン含有環状ハイドロフルオロエーテルとしては、以下が挙げられる。
Figure 0007010234000006
一実施形態において、本開示のアミン含有環状ハイドロフルオロエーテルは、置換オキサンを含む。このようなアミン含有環状ハイドロフルオロエーテルには以下が挙げられる。
Figure 0007010234000007
Figure 0007010234000008
置換オキサン部分を含む、例示的なアミン含有環状ハイドロフルオロエーテルとしては、以下が挙げられる。
Figure 0007010234000009
一実施形態において、本開示のアミン含有環状ハイドロフルオロエーテルは、置換ジオキサン部分を含む。このようなアミン含有環状ハイドロフルオロエーテルには以下が挙げられる。
Figure 0007010234000010
置換ジオキサンン部分を含む、例示的なアミン含有環状ハイドロフルオロエーテルとしては、以下が挙げられる。
Figure 0007010234000011
本開示の化合物は、良好な環境特性を有し、不燃性、化学的不活性、高い熱安定性、良好な溶解力等などの良好な性能属性を有する。
一実施形態において、本開示の化合物は、環境への影響が低いものであり得る。この点に関して、本開示の化合物は、１００未満、５０、又は更には１０未満の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有し得る。本明細書で使用する場合、ＧＷＰは、化合物の構造に基づく化合物の地球温暖化の潜在能力の相対的尺度である。化合物のＧＷＰは、１９９０年に気候変動に関する政府間パネル（ＩＰＣＣ）（Intergovernmental Panel on Climate Change）によって規定され、２００７年に改訂されており、特定の積分期間（ＩＴＨ）にわたる、１キログラムのＣＯ２放出による温暖化に対する、１キログラムの化合物放出による温暖化として計算される。
Figure 0007010234000012
この等式において、ａｉは大気中の化合物の単位質量増加当たりの放射強制力（その化合物のＩＲ吸光度に起因する大気を通る放射束の変化）であり、Ｃは化合物の大気濃度であり、τは化合物の大気寿命であり、ｔは時間であり、ｉは対象化合物である。一般的に許容されるＩＴＨは、短期間の効果（２０年間）と長期間の効果（５００年間以上）との間の折衷点を表す１００年間である。大気中の有機化合物ｉの濃度は、擬一次速度式（すなわち、指数関数的減衰）に従うと仮定する。同じ時間間隔のＣＯ２の濃度は、大気からのＣＯ２の交換及び除去に関する、より複雑なモデルを組み込む（Ｂｅｒｎ炭素循環モデル）。
一実施形態において、本開示の化合物は、１年未満、０．５年、又は更には０．１年未満の大気寿命を有する。
不燃性は、ＡＳＴＭ Ｄ－３２７８－９６ｅ－１、Ｄ５６－０５「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｆｌａｓｈ Ｐｏｉｎｔ ｏｆ Ｌｉｑｕｉｄｓ ｂｙ Ｓｍａｌｌ Ｓｃａｌｅ Ｃｌｏｓｅｄ－Ｃｕｐ Ａｐｐａｒａｔｕｓ」等の標準方法を使用することによって評価することができる。一実施形態において、本開示の化合物は、ＡＳＴＭ Ｄ－３２７－９６ｅ－１に準拠した密閉式引火点試験に基づいて不燃性である。
一実施形態において、本開示の化合物は、動物組織において生体内蓄積しない。例えば、本開示のいくつかの化合物は、動物組織において生体内蓄積する傾向の低減を示す低ｌｏｇ Ｋｏｗ値を実現することができ、ここでＫｏｗは、オクタノール相及び水性相を含む二相系中の所与の化合物の濃度比として規定される、オクタノール／水の分配係数である。一実施形態において、ｌｏｇ Ｋｏｗ値は、７、６、５、又は更には４未満である。
一実施形態において、本開示の化合物は、Ｕ．Ｓ．ＥＰＡ「Ｈｅａｌｔｈ Ｅｆｆｅｃｔｓ Ｔｅｓｔ Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓ ＯＰＰＴＳ ８７０．１１００ Ａｃｕｔｅ Ｏｒａｌ Ｔｏｘｉｃｉｔｙ」及び／又はＯＥＣＤ Ｔｅｓｔ Ｎｏ．４３６「Ａｃｕｔｅ Ｉｎｈａｌａｔｉｏｎ Ｔｏｘｉｃｉｔｙ－ Ａｃｕｔｅ Ｔｏｘｉｃ Ｃｌａｓｓ Ｍｅｔｈｏｄ」に準拠したラットにおける４時間の急性吸入毒性試験又は急性経口毒性試験に基づいて、低い急性毒性をもたらすことが期待される。例えば、本開示の化合物は、スプラーグドーリーラット雌雄において、３０、５０、１００、２００、又は更には３００ｍｇ／ｋｇより高い経口単回投与の半数致死量（ＬＤ５０）を有する。
本開示の化合物の有用な流動性範囲は、その流動点とその沸点との間である。流動点は、化合物をなおも注ぐことができる最低温度である。流動点は、例えば、ＡＳＴＭ Ｄ ９７－１６ 「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｐｏｕｒ Ｐｏｉｎｔ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ」によって決定することができる。一実施形態において、本開示の化合物は、０℃、－２０℃、－４０℃又は更には－６０℃未満の流動点を有する。一実施形態において、本開示の化合物は、少なくとも１００℃、１５０℃、２００℃、２５０℃又は更には３００℃の沸点を有する。
いくつかの実施形態において、本開示の化合物は、疎水性であり、比較的化学反応性に乏しく、熱的に安定であり得る。
いくつかの実施形態において、本開示の化合物は、フルオロオレフィンへの環状エーテルのフリーラジカル付加によって調製することができ、この化学反応は、Ｃｈａｍｂｅｒｓらによって、Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｐｅｒｋｉｎ Ｔｒａｎｓ １，１９８５，ｐ．２２１５～２２１８に記載されている。
式（Ｉ）の環状フルオロ化合物は、以下に記載するように、環状エーテル及びアミン含有フルオロオレフィンから調製することができる。
一実施形態において、環状エーテルは、テトラヒドロフラン（オキソラン）、テトラヒドロピラン（オキサン）及びジオキサンから選択される。一実施形態において、環状エーテルは、非置換である。別の実施形態において、環状エーテルは、後続の合成反応を阻害しない（例えば、立体障害にならない）小さなヒドロカルビル基（例えば、４個未満の炭素原子含有）で置換されている。
フルオロオレフィンは、末端又は内部の二重結合と、少なくとも１つのオレフィン性Ｃ－Ｆ結合とを含む。一実施形態において、フルオロオレフィンは、ペルフルオロ化されている。例示的なアミン含有フルオロオレフィンとしては、フルオロビニルアミン、フルオロ１－プロペニルアミン及びフルオロ２－プロペニルアミンが挙げられる。
フルオロビニルアミン及びフルオロプロペニルアミン化合物は、当該技術分野において知られている手順を用いて、適切な窒素含有炭化水素カルボキシレート誘導体を電気化学的にペルフルオロ化し、続いて、窒素含有ペルフルオロカルボキシレートを脱炭酸することによって調製することができる。具体的には、一般式Ｉの組成物の例示的な調製に使用されるフルオロビニルアミン、１－プロペニルアミン及び２－プロペニルアミンは、当該技術分野において知られている合成手順によって調製することができる。例えば、米国特許第４，９８５，５５６号（Ａｂｅら）を参照されたい。
アミン含有フルオロオレフィン（フルオロビニルアミン、１－プロペニルアミン及び２－プロペニルアミンを含む）を調製するための例示的な低コスト経路は、以下の一連の反応を伴う。
Figure 0007010234000013
例示的なペルフルオロビニルアミン及びペルフルオロプロペニルアミンとしては、以下が挙げられる。
Figure 0007010234000014
例示的なフルオロビニルアミン及びフルオロプロペニルアミンとしては、以下が挙げられる。
Figure 0007010234000015
アミン含有フルオロオレフィンと環状エーテルとのモル比は、３：１～１：６、より好ましくは２：１～１：３であり得る。フルオロオレフィンの反応性及び選択したモル比に応じて、一置換生成物又は二置換生成物が生じ得る。例えば、大過剰のフルオロオレフィンは、二置換生成物に有利である。
本開示の化合物は、少なくとも二置換されており、すなわち、環状エーテルは、その環状エーテル環に結合した少なくとも２つのフルオロ置換基を含有することを意味する。フルオロ置換基は、エーテル含有環上に、環のエーテル酸素に対してα位で結合する。フルオロ置換基は、立体的及び／又は電子的効果に起因して、同じ炭素原子には結合せず、置換基がエーテル酸素に対してαである別の炭素原子に付加することに有利に働く。一実施形態において、本開示の二置換組成物の環状エーテル部分に結合する２つのフルオロ置換基は同一である。
しかしながら、別の実施形態において、アミン含有フルオロオレフィンに加えて、アミン非含有フルオロオレフィンを環状エーテルと反応させると、環状エーテル環に結合したアミン含有フルオロオレフィン由来の１つの置換基と、環状エーテル環に結合したアミン非含有フルオロオレフィン由来の別の置換基とが与えられる。これらのアミン非含有フルオロオレフィンは、得られる環状フルオロ化合物に異なる化学的特性及び物理的特性を付与することができ、かつ／又は製造コストを抑えることができる。このようなアミン非含有フルオロオレフィンとしては、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、クロロトリフルオロエチレン、及びブロモトリフルオロエチレンなどのペルフルオロオレフィン；ペルフルオロ（メチルビニル）エーテル、ペルフルオロ（エチルビニル）エーテル、ペルフルオロ（ｎ－プロピルビニル）エーテル、ペルフルオロ－２－プロポキシプロピルビニルエーテル、ペルフルオロ－３－メトキシ－ｎ－プロピルビニルエーテル、ペルフルオロ－２－メトキシ－エチルビニルエーテル、ペルフルオロ－メトキシ－メチルビニルエーテル（ＣＦ３－Ｏ－ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ＝ＣＦ２）、ペルフルオロ－４，８－ジオキサ－１－ノネン（すなわち、ＣＦ２＝ＣＦＯ（ＣＦ２）３ＯＣＦ３）、Ｃ３Ｆ７－Ｏ－ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ＝ＣＦ２、及びＣＦ３－（ＣＦ２）２－Ｏ－ＣＦ（ＣＦ３）－ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ（ＣＦ３）－ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ＝ＣＦ２などのペルフルオロビニルエーテル；ペルフルオロ（メチルアリル）エーテル（ＣＦ２＝ＣＦ－ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ３）、ペルフルオロ（エチルアリル）エーテル、ペルフルオロ（ｎ－プロピルアリル）エーテル、ペルフルオロ－２－プロポキシプロピルアリルエーテル、ペルフルオロ－３－メトキシ－ｎ－プロピルアリルエーテル、ペルフルオロ－２－メトキシ－エチルアリルエーテル、ペルフルオロ－メトキシ－メチルアリルエーテル、及びＣＦ３－（ＣＦ２）２－Ｏ－ＣＦ（ＣＦ３）－ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ（ＣＦ３）－ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ２ＣＦ＝ＣＦ２などのペルフルオロアリルエーテル；ＣＦ３（ＣＦ２）ｎＯＣＦ＝ＣＨＦ［式中、ｎは、０～４の整数である。］、ＣＦ２＝ＣＨＦ、並びにＣＦ３ＣＦ＝ＣＨＦが挙げられる。このようなアミン非含有フルオロオレフィンは、市販されているか、又は当該技術分野において記載されている既知の方法を使用して合成することができる。
アミン非含有フルオロオレフィンとアミン含有フルオロオレフィンは、環状エーテルと同時に又は連続的に反応させてよい。一般に、アミン非含有フルオロオレフィンと環状エーテルとのモル比は、３：１～１：６、より好ましくは２：１～１：３であり得る。また、アミン非含有フルオロオレフィンの性質及び／又はそのモル比に応じて、一置換生成物又は二置換生成物が生じ得るが、本開示において、環状エーテル環に、酸素原子に対してαでフリーラジカル付加されるアミン非含有フルオロオレフィンは、１つのみである。
フルオロオレフィンと環状エーテルとのフリーラジカル付加反応は、照射によって、又はラジカルを発生させるためのパーオキサイド、パーオキシエステル若しくはパーオキシカーボネートを含む好適なフリーラジカル開始剤化合物によって、促進される。このような化学反応開始剤の例としては、ｔｅｒｔ－アミルパーオキシ－２－エチルヘキサノエート（商品名「ＬＵＰＥＲＯＸ ５７５」にてＡｒｋｅｍａ（Ｃｒｏｓｂｙ，ＴＸ）から入手可能）、ラウリルパーオキサイド、ｔｅｒｔ－ブチルパーオキサイド、ｔｅｒｔ－アミルパーオキシ－２－エチルヘキシルカーボネート、及びこれらの混合物が挙げられる。照射源としては、当該技術分野において知られているもの、例えば、紫外線、Ｘ線、及びガンマ線が挙げられる。
いくつかの実施形態において、フルオロオレフィン及び環状エーテルは、５０、１００、１２５、１５０、１６０、又は更には２００℃より高い温度、かつ４００、３５０℃、又は更には３００℃以下の温度で、フリーラジカル開始剤と共に加熱される。
一実施形態において、得られるフルオロ化合物は、所望のアミン含有環状ハイドロフルオロエーテルを単離するために精製され得る。精製は、蒸留、吸収、抽出、クロマトグラフィー及び再結晶を含む従来の手段によって行うことができる。精製は、本開示の化合物を（その立体異性体の全ての形態で）出発物質、副生成物等の不純物から単離するために実施することができる。本明細書で使用する用語「精製形態」は、本開示の化合物が少なくとも９０、９５、９８、又は更には９９重量％の純度であることを意味する。
本開示の化合物を、様々な用途における作動流体として使用することができる。作動流体は、上記の式（Ｉ）の化合物を、作動流体の総重量に基づいて少なくとも２５重量％、５０重量％、７０重量％、８０重量％、９０重量％、９５重量％、９９重量％、又は更には１００重量％含んでもよい。本開示の化合物に加えて、作動流体は、次の構成成分：アルコール、エーテル、アルカン、アルケン、ハロアルケン、ペルフルオロカーボン、ペルフルオロ第三級アミン、ペルフルオロエーテル、シクロアルカン、エステル、ケトン、オキシラン、芳香族、シロキサン、不飽和ハイドロクロロカーボン、不飽和ハイドロクロロフルオロカーボン、不飽和ハイドロフルオロカーボン、ヘテロ原子非含有ハイドロフルオロオレフィン、ハイドロクロロオレフィン、ハイドロクロロフルオロオレフィン、不飽和ハイドロフルオロエーテル、又はこれらの混合物のうちの１種以上を、作動流体の総重量に基づいて合計で最大７５重量％、最大５０重量％、最大３０重量％、最大２０重量％、最大１０重量％、又は最大５重量％含んでもよい。このような追加成分は、組成物の特性を、特定の用途向けに改変又は強化するために選択できる。
一実施形態において、作動流体は、引火点を有さない（例えば、ＡＳＴＭ Ｄ－３２７８－９６ｅ－１に準拠して測定した場合）。
一実施形態において、本開示の化合物は、デバイスと、当該デバイスに又は当該デバイスから熱を伝達するための機構とを含む、熱伝達のための装置中で使用され得る。熱を伝達するための機構は、本開示の式（Ｉ）の化合物を含む熱伝達作動流体を含んでもよい。
提供される、熱を伝達するための装置は、デバイスを含んでもよい。デバイスとは、冷却、加熱又は所定の温度若しくは温度範囲に維持されるコンポーネント、加工対象物、アセンブリ等であってもよい。このようなデバイスには、電気コンポーネント、機械コンポーネント及び光学コンポーネントが含まれる。本開示のデバイスの例として、マイクロプロセッサ、半導体デバイスの製造に用いられるウエハ、出力制御用半導体、配電スイッチギヤ、電力変圧器、回路基板、マルチチップモジュール、パッケージされた及びパッケージされていない半導体デバイス、レーザー、化学反応器、燃料電池並びに電気化学セルが挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、デバイスは、冷却器、加熱器又はこれらの組み合わせを含み得る。
更に他の実施形態において、デバイスは、マイクロプロセッサを含むプロセッサなどの、電子デバイスを含み得る。これらの電子デバイスが強力になると、単位時間当たりに生成される熱量が増加する。したがって、熱伝達の機構は、プロセッサの性能において重要な役割を果たす。熱伝達流体は、典型的には、良好な熱伝達性能、良好な電気適合性（冷却板を用いるもの等の「間接接触」用途で使用される場合であっても）並びに低い毒性、低い燃焼性（又は不燃性）及び低い環境影響を有する。電気適合性が良好であることは、熱伝達流体候補が、高絶縁耐力、高体積抵抗率及び極性物質に対する乏しい溶解性を呈することを示唆する。加えて、熱伝達流体は、良好な機械適合性を示す必要があり、すなわち、構造体の典型的材料に悪影響を与えないものとする。
提供される装置は、熱を伝達するための機構を備えてもよい。当該機構は、熱伝達流体を含んでもよい。熱伝達流体は、１種以上の本開示の化合物を含んでもよい。デバイスと熱接触するように熱伝達機構を配置することによって、熱を伝達し得る。熱伝達機構は、デバイスと熱接触するように配置されると、デバイスから熱を除去するか、若しくはデバイスに熱を供給するか、又は選択された温度若しくは温度範囲にデバイスを維持する。熱流の方向（デバイスから又はデバイスに）は、デバイスと熱伝達機構との間の相対的温度差によって決まる。
熱伝達機構としては、これらに限定されるものではないが、ポンプ、弁、流体収納システム、圧力制御システム、凝縮器、熱交換器、熱源、ヒートシンク、冷却システム、能動型温度制御システム及び受動型温度制御システムを含む、熱伝達流体を管理するための設備を挙げることができる。好適な熱伝達機構の例としては、プラズマ強化化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）ツールの温度制御ウエハチャック、ダイ性能試験のための温度制御試験ヘッド、半導体加工装置内の温度制御作業領域、熱衝撃試験槽液体収容容器及び恒温槽が挙げられるが、これらに限定されない。エッチャー、アッシャー、ＰＥＣＶＤチャンバ、気相はんだ付けデバイス、及び熱衝撃試験器等のいくつかの系では、所望の動作温度の上限は、１７０℃、２００℃、又は更には２３０℃の高温であり得る。
デバイスと熱接触するように熱伝達機構を配置することにより、熱を伝達することができる。熱伝達機構は、デバイスと熱接触するように配置されると、デバイスから熱を除去するか、若しくはデバイスに熱を供給するか、又は選択された温度若しくは温度範囲にデバイスを維持する。熱流の方向（デバイスから又はデバイスに）は、デバイスと熱伝達機構との間の相対的温度差によって決まる。提供される装置として、冷蔵システム、冷却システム、試験装置及び機械加工装置も挙げることができる。いくつかの実施形態において、提供される装置は、恒温槽又は熱衝撃試験槽であり得る。エッチャー、アッシャー、ＰＥＣＶＤチャンバ、気相はんだ付けデバイス、及び熱衝撃試験器等のいくつかの系では、所望の動作温度の上限は、１７０℃、２００℃、２５０℃又は更にそれより高い高温であり得る。
いくつかの実施形態において、本開示の化合物は、気相はんだ付けにおいて使用される熱伝達剤として使用され得る。気相はんだ付けにおいて本開示の化合物を使用する際には、例えば、米国特許第５，１０４，０３４号（Ｈａｎｓｅｎ）に記載のプロセスを使用することができ、その記載内容は参照により本明細書に組み込まれる。簡潔に述べると、このようなプロセスは、本開示の少なくとも１種の環状フルオロ化合物を含む蒸気体中に、はんだ付けされる部品をさらして、はんだを溶融させることを含む。このようなプロセスを実施するにあたり、環状フルオロ化合物（又は環状フルオロ化合物を含む作動流体）の液体プールをタンク内で沸騰するまで加熱して、沸騰液体と凝縮手段との間の空間に飽和蒸気を形成する。
はんだ付けされるワークピースは、（１７０℃より高い、２００℃より高い、２３０℃より高い、２５０℃又は更にそれより高い温度で）蒸気中にさらされ、蒸気はワークピースの表面上に凝縮して、はんだを溶融しリフローさせる。そして最後に、はんだ付けされたワークピースを、蒸気を含む空間から取り出す。
別の実施形態において、本開示の化合物は、ランキンサイクルで熱エネルギーを機械エネルギーに変換する装置中で使用される。この装置は、１種以上の式（Ｉ）の化合物を含む作動流体を含んでもよい。装置は、作動流体を気化させて気化作動流体を形成するための熱源と、気化作動流体を通過させることにより熱エネルギーを機械エネルギーに変換するタービンと、タービンを通過した後の気化作動流体を冷却するための凝縮器と、作動流体を再循環させるためのポンプとを更に含んでもよい。
いくつかの実施形態において、本開示は、ランキンサイクルで熱エネルギーを機械エネルギーに変換するプロセスに関する。このプロセスは、熱源を使用して、１種以上の式（Ｉ）の化合物を含む作動流体を気化し、気化作動流体を形成すること、を含み得る。いくつかの実施形態において、熱は、熱源からエバポレーター又はボイラー内の作動流体に伝達される。気化作動流体は、加圧されてもよく、膨張により作動するように使用することができる。熱源は、化石燃料（例えば、石油、石炭又は天然ガス）由来のもの等、任意の形態であってもよい。更に、いくつかの実施形態において、熱源は、原子力、太陽エネルギー、又は燃料電池から得ることができる。他の実施形態において、熱は、他の場合であれば大気に失われていたと思われる他の熱伝達システムからの「廃熱」であり得る。いくつかの実施形態において、「廃熱」は、第２のランキンサイクルシステム、第２のランキンサイクルの凝縮器又は他の冷却デバイスから回収される熱であることができる。
「廃熱」の更なる供給源は、メタンガスが燃焼処理される埋立地で見出すことができる。メタンガスが環境に入って地球温暖化の一因になることを防止するために、埋立地によって発生するメタンガスを「フレア」によって燃焼させ、二酸化炭素と水を生成することができ、この二酸化炭素と水はいずれも、地球温暖化係数の点から環境有害性がメタンよりも低い。提供されるプロセスにおいて有用であり得る「廃熱」の他の供給源は、地熱源、並びに排気ガスから著しい熱を出すガスタービンエンジンなどの他の種類のエンジンから水及び潤滑剤などの冷却液への熱である。
提供されるプロセスにおいて、気化作動流体は、デバイスを通って膨張し、デバイスは、加圧した作動流体を機械的エネルギーに変換することができる。いくつかの実施形態において、気化作動流体は、タービンを通って膨張し、タービンは気化作動流体の膨張圧からシャフトを回転させることができる。このタービンは、その結果、いくつかの実施形態では発電機を作動させ、それにより発電するといった、機械的仕事を行うために使用することができる。他の実施形態では、このタービンは、ベルト、ホイール、ギア、又は取り付けた若しくは連結したデバイスで使用するための機械的仕事若しくはエネルギーを伝達できる他のデバイスを駆動するために使用することができる。
気化作動流体が機械エネルギーに変換された後、気化した（その時点で膨張した）作動流体を、冷却源を用いて凝縮し、再使用のために液化することができる。凝縮器によって放出された熱は、同じ又は別のランキンサイクルシステムに再循環させる等、他の目的に使用して、エネルギーを節約することができる。最後に、凝縮された作動流体は、閉鎖系で再使用するため、ポンプによってボイラー又はエバポレーターに戻すことができる。
有機ランキンサイクル作動流体の所望の熱力学的特性は、当業者には公知であり、例えば、米国特許公開第２０１０／０１３９２７４号（Ｚｙｈｏｗｓｋｉら）に説明されている。熱源の温度と凝縮液体又は凝縮後に生成されたヒートシンクの温度との差が大きいほど、ランキンサイクルの熱力学的効率は高い。熱力学的効率は、作動流体を熱源温度と一致させることにより、影響を受ける。作動流体の気化温度が熱源温度に近いほど、システムの効率は高い。トルエンは、例えば、７９℃～約２６０℃の温度範囲で使用できるが、トルエンは、毒性及び可燃性の点で懸念される。１，１－ジクロロ－２，２，２－トリフルオロエタン及び１，１，１，３，３－ペンタフルオロプロパン等の流体を代替としてこの温度範囲で使用することができる。しかし、１，１－ジクロロ－２，２，２－トリフルオロエタンは、３００℃未満では毒性化合物を生成する可能性があり、かつ気化温度を約９３℃～約１２１℃に限定する必要がある。したがって、より高い臨界温度を有し、その結果、ガスタービン及び内燃機関排気ガス等の熱源温度を作動流体に、より一致させることができる、環境に優しい他のランキンサイクル作動流体が望まれている。
一実施形態において、本開示の化合物は、１種以上の共溶媒と共に洗浄組成物中に使用される。いくつかの実施形態において、本開示は、基材を洗浄するプロセスに関する。洗浄プロセスは、汚染された基材を洗浄組成物と接触させることによって実施できる。本開示の化合物は、単独で使用しても、互いとの又は他の一般に使用される洗浄共溶媒との混合物中で利用してもよい。洗浄組成物に使用できる共溶媒の代表例としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｔ－ブチルアルコール、メチルｔ－ブチルエーテル、メチルｔ－アミルエーテル、１，２－ジメトキシエタン、シクロヘキサン、２，２，４－トリメチルペンタン、ｎ－デカン、テルペン（例えば、ａ－ピネン、カンフェン、及びリモネン）、トランス－１，２－ジクロロエチレン、シス－１，２－ジクロロエチレン、メチルシクロペンタン、デカリン、メチルデカノエート、ｔ－ブチルアセテート、エチルアセテート、ジエチルフタレート、２－ブタノン、メチルイソブチルケトン、ナフタレン、トルエン、ｐ－クロロベンゾトリフルオライド、トリフルオロトルエン、ビス（トリフルオロメチル）ベンゼン、ヘキサメチルジシロキサン、オクタメチルトリシロキサン、ペルフルオロヘキサン、ペルフルオロヘプタン、ペルフルオロオクタン、ペルフルオロトリブチルアミン、ペルフルオロ－Ｎ－メチルモルホリン、ペルフルオロ－２－ブチルオキサシクロペンタン、メチレンクロライド、クロロシクロヘキサン、１－クロロブタン、１，１－ジクロロ－１－フルオロエタン、１，１，１－トリフルオロ－２，２－ジクロロエタン、１，１，１，２，２－ペンタフルオロ－３，３－ジクロロプロパン、１，１，２，２，３－ペンタフルオロ－１，３－ジクロロプロパン、２，３－ジハイドロペルフルオロペンタン、１，１，１，２，２，４－ヘキサフルオロブタン、１－トリフルオロメチル－１，２，２－トリフルオロシクロブタン、３－メチル－１，１，２，２－テトラフルオロシクロブタン、１－ハイドロペンタデカフルオロヘプタン、又はこれらの混合物が挙げられる。このような共溶媒は、特定の用途のために洗浄組成物の溶解特性を改変又は強化するように選択でき、得られる組成物が引火点を持たないような比率（式（Ｉ）による化合物に対する共溶媒の比率）で用いることができる。特定の用途に望ましい場合、洗浄組成物は、１つ以上の溶解又は分散された気体、液体又は固体添加剤（例えば、二酸化炭素ガス、界面活性剤、安定剤、酸化防止剤又は活性炭）を更に含有することができる。
いくつかの実施形態において、本開示は、１種以上の本開示の化合物と、任意選択により１種以上の界面活性剤とを含む、洗浄組成物に関する。好適な界面活性剤としては、本開示の化合物に十分に可溶性である界面活性剤、及び汚れを溶解、分散又は排除することによって汚れの除去を促進する界面活性剤が挙げられる。界面活性剤の１つの有用な分類は、約１４未満の親水性－親油性バランス（ＨＬＢ）を有するノニオン性界面活性剤である。例としては、エトキシル化アルコール、エトキシル化アルキルフェノール、エトキシル化脂肪酸、アルキルアリールスルホネート、グリセロールエステル、エトキシル化フルオロアルコール及びフルオロスルホンアミドが挙げられる。１種の界面活性剤が油性汚れの除去を促進するために洗浄組成物に添加され、別の界面活性剤が水溶性の汚れの除去を促進するために添加された、相補的特性を有する界面活性剤の混合物を使用してもよい。界面活性剤は、使用する場合、汚れ除去を促進するのに十分な量で添加することができる。典型的には、界面活性剤は、洗浄組成物の０．１～５．０重量％又は０．２～２．０重量％の量で添加されてもよい。
洗浄組成物は、気体状態又は液体状態のいずれか（又は両方）で使用することができ、基材と「接触させる」ための既知技法又は将来の技法のいずれかを用いることができる。例えば、液体洗浄組成物を基材上に噴霧若しくははけ塗りすることができ、気体洗浄組成物を基材に吹き付けることができ、又は基材を気体若しくは液体組成物のいずれかにさらすことができる。高温、超音波エネルギー及び／又はかき混ぜを使用して、洗浄を促進することができる。様々な異なる溶媒洗浄技術が、Ｂ．Ｎ．ＥｌｌｉｓによってＣｌｅａｎｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ａｎｄ Ａｓｓｅｍｂｌｉｅｓ，Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ，Ａｙｒ，Ｓｃｏｔｌａｎｄ，１８２～９４（１９８６）に記載されている。
有機基材及び無機基材の両方を本開示のプロセスによって洗浄することができる。基材の代表例としては、金属、セラミック、ガラス、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレンコポリマー、天然繊維（及び天然繊維に由来する布地）、例えば、綿、絹、毛皮、スエード、革、リネン及びウール、合成繊維（及び布地）、例えば、ポリエステル、レーヨン、アクリル、ナイロン又はこれらの混紡、天然繊維と合成繊維の混紡を含む布地、並びに上記材料の複合材が挙げられる。いくつかの実施形態において、上記プロセスは、電子部品（例えば回路基板）、光媒体若しくは磁気媒体又は医療機器の精密洗浄に使用され得る。
更に別の実施形態において、本開示の化合物を誘電性流体中に使用し、これを電気デバイス（例えば、コンデンサ、スイッチギヤ、変圧器、又は電気ケーブル若しくはバス）内で使用することができる。本出願の目的のために、用語「誘電性流体」は、液体誘電体及び気体誘電体の両方を包含する。流体、気体又は液体の物理的状態は、それが使用される電気デバイスの温度動作条件及び圧力動作条件で決まる。
いくつかの実施形態において、誘電性流体は、１種以上の式（Ｉ）の化合物と、任意選択による１種以上の第２の誘電性流体とを含む。好適な第２の誘電性流体としては、例えば、空気、窒素、ヘリウム、アルゴン及び二酸化炭素又はこれらの組み合わせが挙げられる。第２の誘電性流体は、非凝縮性ガス又は不活性ガスであってもよい。一般に、第２の誘電性流体は、２５℃又は電気デバイスの動作温度において、蒸気圧が少なくとも７０ｋＰａであるような量で使用され得る。
式（Ｉ）の化合物を含む本出願の誘電性流体は、電気絶縁に有用であり、送電及び配電に使用されるアーク消去及び電流遮断機器に有用である。概して、本開示の流体を使用できる電気デバイスには、（１）ガス絶縁回路遮断器及び電流遮断設備、（２）ガス絶縁送電線、並びに（３）ガス絶縁変圧器の３つの主要な種類がある。このようなガス絶縁設備は、送配電システムの主要構成要素である。
いくつかの実施形態において、本開示は、気体誘電体が電極間の空間を満たすように互いに離れた金属電極を備える、コンデンサなどの電気デバイスを提供する。電気デバイスの内部空間は、気体誘電性流体と平衡状態にある液体誘電性流体の収容容器を備えることもある。したがって、収容容器は、誘電性流体のいかなる損失も補充し得る。
別の実施形態において、本開示は、（ａ）１種以上の本開示の化合物を含む溶媒組成物と、（ｂ）この溶媒組成物に可溶性又は分散性である１種以上のコーティング材料とを含む、コーティング組成物に関する。
様々な実施形態において、コーティング組成物のコーティング材料としては、顔料、潤滑剤、安定剤、接着剤、酸化防止剤、染料、ポリマー、医薬品、離型剤、無機酸化物等、及びこれらの組み合わせを挙げることができる。例えば、コーティング材料としては、不飽和ペルフルオロポリエーテル、不飽和炭化水素、及びシリコーン潤滑剤；テトラフルオロエチレンの非晶質コポリマー；ポリテトラフルオロエチレン、又はこれらの組み合わせを挙げることができる。好適なコーティング材料の更なる例としては、二酸化チタン、酸化鉄、酸化マグネシウム、不飽和ペルフルオロポリエーテル、ポリシロキサン、ステアリン酸、アクリル接着剤、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレンの非晶質コポリマー、又はこれらの組み合わせが挙げられる。
いくつかの実施形態において、上記コーティング組成物は、コーティング付着に有用となる可能性があり、この場合、式（Ｉ）の化合物がコーティング材料のキャリアとして機能し、基材表面への材料の付着を可能にする。これに関連して、本開示は、更に、コーティング組成物を使用して基材表面にコーティングを付着させるプロセスに関する。このプロセスは、基材の少なくとも一方の表面の少なくとも一部分に、（ａ）１種以上の式（Ｉ）の化合物を含有する溶媒組成物と、（ｂ）この溶媒組成物に可溶性又は分散性である１種以上のコーティング材料とを含む、液体コーティング組成物のコーティングを適用する工程、を含む。溶媒組成物は、１種以上の共分散剤若しくは共溶媒及び／又は１種以上の添加剤（例えば、界面活性剤、着色剤、安定剤、酸化防止剤、難燃剤等）を更に含んでもよい。好ましくは、プロセスは、例えば、蒸発させることによって（蒸発は、例えば、熱又は真空の適用によって促進することができる）、コーティングから溶媒組成物を除去する工程を更に含む。
様々な実施形態において、コーティング組成物を形成するために、コーティング組成物の構成成分（すなわち、用いられる、式（Ｉ）の化合物（複数可）、コーティング材料（複数可）及び任意の共分散剤（複数可）又は共溶媒（複数可））を、コーティング材料を溶解、分散又は乳化するために使用される任意の従来の混合技術によって、例えば、機械的かき混ぜ、超音波かき混ぜ、手動かき混ぜ等によって組み合わせることができる。溶媒組成物及びコーティング材料（複数可）は、所望のコーティング厚に応じて任意の比率で組み合わせることができる。例えば、コーティング材料（複数可）は、コーティング組成物の約０．１～約１０重量パーセントを構成し得る。
例示的な実施形態において、本開示の付着プロセスは、任意の従来技術によりコーティング組成物を基材に適用することによって実行することができる。例えば、組成物を基材上にはけ塗りすること若しくは噴霧すること（例えば、エアゾールとして）ができ、又は基材にスピンコーティングすることができる。いくつかの実施形態において、基材は、組成物に浸漬することによりコーティングされてもよい。浸漬は、任意の好適な温度で行うことができ、任意の都合のよい長さの時間にわたって維持することができる。基材が、カテーテルなどの管であり、カテーテルの管腔壁に組成物を確実にコーティングすることが望ましい場合、減圧の適用により管腔内に組成物を引き込んでもよい。
様々な実施形態において、コーティングを基材に適用した後、溶媒組成物をコーティングから（例えば、蒸発によって）除去することができる。所望であれば、蒸発速度を、減圧又は穏やかな熱の適用により加速することができる。コーティングは、任意の都合のよい厚さであってよく、実際には、厚さは、コーティング材料の粘度、コーティングが適用される温度及び引き上げ速度（浸漬が用いられる場合）などの要因によって決定されるものとなる。
有機基材及び無機基材の両方を本開示のプロセスによってコーティングすることができる。基材の代表例としては、金属、セラミック、ガラス、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレンコポリマー、天然繊維（及び天然繊維に由来する布地）、例えば、綿、絹、毛皮、スエード、革、リネン及びウール、合成繊維（及び布地）、例えば、ポリエステル、レーヨン、アクリル、ナイロン又はこれらの混紡、天然繊維と合成繊維の混紡を含む布地、並びに上記材料の複合材が挙げられる。いくつかの実施形態において、コーティングされ得る基材としては、例えば、ペルフルオロポリエーテル潤滑剤を用いた磁気ハードディスク若しくは電気コネクタ、又はシリコーン潤滑剤を用いた医療機器が挙げられる。
いくつかの実施形態において、本開示は更に、１種以上の本開示の化合物を含む電解質組成物に関する。電解質組成物は、（ａ）１種以上の式（Ｉ）による化合物を含む溶媒組成物と、（ｂ）少なくとも１種の電解質塩とを含み得る。本開示の電解質組成物は、優れた酸化安定性を呈し、高圧電気化学セル（例えば、充電式リチウムイオン電池）に使用すると、卓越したサイクル寿命及びカレンダー寿命をもたらす。例えば、黒鉛化炭素電極を有する電気化学セルにこのような電解質組成物を使用すると、電解質は、少なくとも４．５Ｖ、最大６．０Ｖ（対Ｌｉ／Ｌｉ＋）の最大充電電圧に対して安定なサイクルをもたらす。
本開示の電解質組成物の調製における使用に好適な電解質塩としては、少なくとも１つのカチオン及び少なくとも１つの弱配位アニオン（炭化水素スルホン酸以上の酸性度を有するアニオン（例えば、ＰＦ６ －アニオン又はビス（ペルフルオロアルカンスルホニル）イミドアニオン）の共役酸）を含む塩、式（Ｉ）の選択された化合物（又は式（Ｉ）の選択された化合物と、１種以上の他の式（Ｉ）の化合物若しくは１種以上の従来の電解質溶媒とのブレンド）に少なくとも部分的に可溶性の塩、並びに少なくとも部分的に解離して伝導性電解質組成物を形成する塩が挙げられる。塩は、動作電圧の範囲にわたって安定であり得、非腐食性であり、かつ熱安定性及び加水分解に安定性であり得る。好適なカチオンとしては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、ＩＩＢ族金属、ＩＩＩＢ族金属、遷移金属、希土類金属及びアンモニウム（例えば、テトラアルキルアンモニウム又はトリアルキルアンモニウム）カチオン、並びにプロトンが挙げられる。いくつかの実施形態において、電池に使用するためのカチオンとしては、アルカリ金属及びアルカリ土類金属のカチオンが挙げられる。好適なアニオンとしては、（ＦＳＯ２）２Ｎ－、ＢＦ４ －、ＰＦ６ －、ＡｓＦ６ －、及びＳｂＦ６ －等のフッ素含有無機アニオン；ＣＩＯ４ －；ＨＳＯ４ －；Ｈ２ＰＯ４ －；アルカン、アリール、及びアルカリルスルホネート等の有機アニオン；フッ素含有及び非フルオロテトラアリールボレート；カルボラン及びハロゲン置換、アルキル置換、又はハロアルキル置換カルボランアニオン（メタロカルボランアニオンを含む）；並びにペルフルオロアルカンスルホネート、シアノペルフルオロアルカンスルホニルアミド、ビス（シアノ）ペルフルオロアルカンスルホニルメチド、
（ペルフルオロアルカンスルホニル）イミド、ビス（ペルフルオロアルカンスルホニル）メチド、及びトリス（ペルフルオロアルカンスルホニル）メチド等のフッ素含有有機アニオン等が挙げられる。電池に使用するのに好ましいアニオンとしては、フッ素含有無機アニオン（例えば、（ＦＳＯ２）２Ｎ－、ＢＦ４ －、ＰＦ６ －及びＡｓＦ６ －）並びにフッ素含有有機アニオン（例えば、ペルフルオロアルカンスルホネート、ビス（ペルフルオロアルカンスルホニル）イミド及びトリス（ペルフルオロアルカンスルホニル）メチド）が挙げられる。フッ素含有有機アニオンは、完全にフルオロ化されているか、すなわちペルフルオロ化されているか、又は（その有機部分内で）部分的にフルオロ化されているかのいずれかであってよい。いくつかの実施形態において、フッ素含有有機アニオンは、少なくとも約８０％がフルオロ化されている（すなわち、アニオンの炭素結合置換基のうちの少なくとも約８０％がフッ素原子である）。いくつかの実施形態において、アニオンはペルフルオロ化されている。アニオンは、ペルフルオロアニオンを含め、例えば、窒素、酸素又は硫黄等の１個以上の連結したヘテロ原子を含有してもよい。いくつかの実施形態において、フッ素含有有機アニオンとしては、ペルフルオロアルカンスルホネート、ビス（ペルフルオロアルカンスルホニル）イミド及びトリス（ペルフルオロアルカンスルホニル）メチドが挙げられる。
いくつかの実施形態において、電解質塩は、リチウム塩を含んでもよい。好適なリチウム塩としては、例えば、リチウムヘキサフルオロホスフェート、リチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、リチウムビス（ペルフルオロエタンスルホニル）イミド、リチウムテトラフルオロボレート、リチウムパークロレート、リチウムヘキサフルオロアルシネート、リチウムトリフルオロメタンスルホネート、リチウムトリス（トリフルオロメタンスルホニル）メチド、リチウムビス（フルオロスルホニル）イミド（Ｌｉ－ＦＳＩ）及びこれらの２つ以上の混合物が挙げられる。
本開示の電解質組成物は、少なくとも１種の電解質塩と、少なくとも１種の式（Ｉ）の化合物を含む溶媒組成物とを組み合わせ、それにより塩を所望の動作温度で溶媒組成物中に少なくとも部分的に溶解させることによって調製することができる。本開示の化合物（又は通常は、それを含み、それからなり、若しくは本質的にそれからなる液体組成物）は、このような調製において使用することができる。
いくつかの実施形態において、電解質塩は、電解質組成物の伝導率が最大値又はその近傍となるような濃度（典型的には、例えば、リチウム電池用電解質の場合、Ｌｉモル濃度約０．１～４．０Ｍ、又は１．０～２．０Ｍ）で、電解質組成物中に用いられるが、広範囲の他の濃度も使用してもよい。
いくつかの実施形態において、１種以上の従来の電解質溶媒が、式（Ｉ）の化合物（複数可）と混合される（例えば、式（Ｉ）の化合物（複数可）は、得られる溶媒組成物の約１～約８０又は９０％を構成する）。有用な従来の電解質溶媒としては、例えば、有機及びフッ素含有電解質溶媒（例えば、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジメトキシエタン、７－ブチロラクトン、ジグリム（すなわち、ジエチレングリコールジメチルエーテル）、テトラグリム（すなわち、テトラエチレングリコールジメチルエーテル）、モノフルオロエチレンカーボネート、ビニレンカーボネート、エチルアセテート、メチルブチレート、テトラヒドロフラン、アルキル置換テトラヒドロフラン、１，３－ジオキソラン、アルキル置換１，３－ジオキソラン、テトラヒドロピラン、アルキル置換テトラヒドロピラン等、及びこれらの混合物）が挙げられる。他の従来の電解質添加剤（例えば、界面活性剤）も、所望であれば存在してもよい。
本開示は更に、上記の電解質組成物を含む電気化学セル（例えば、燃料電池、電池、コンデンサ、エレクトロクロミックウインドウ）に関する。このような電気化学セルは、正極、負極、セパレータ及び上記の電解質組成物を含んでもよい。
様々な負極及び正極を電気化学セルに用いてもよい。代表的な負極としては、黒鉛炭素、例えば、（００２）結晶面同士の間隔（ｄ００２）が３．４５Ａ＞ｄ００２＞３．３５４Ａであり、粉末、フレーク、繊維又は球（例えば、メソカーボンマイクロビーズ）等の形態で存在するもの；米国特許第６，２０３，９４４号（Ｔｕｒｎｅｒら）及び同第６，２５５，０１７号（Ｔｕｒｎｅｒ）に記載のＬｉ４／３Ｔｉ５／３Ｏ４のリチウム合金組成物；並びにこれらの組み合わせが挙げられる。代表的な正極としては、ＬｉＦｅＰＯ４、ＬｉＭｎＰＯ４、ＬｉＣｏＰＯ４、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＣｏＯ２及びこれらの組み合わせが挙げられる。負極又は正極は、当業者によく知られる添加剤、例えば、負極にはカーボンブラック、正極にはカーボンブラック、フレーク状黒鉛等を含有してもよい。
本開示の電気化学デバイスは、コンピュータ、電動工具、自動車、通信デバイス等の様々な電子物品に使用することができる。
本開示の例示的な実施形態としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない。
実施形態１．式（Ｉ）による環状フルオロ化合物であって：
Figure 0007010234000016
式中、
Ｌは、Ｏ、ＣＨ２又は共有結合であり、
Ｘは、Ｆ又はＣＦ３から選択され、Ｙは、Ｈ、Ｆ又はＣＦ３から選択され、ＸがＣＦ３であるとき、ＹはＦであり、ＹがＣＦ３であるとき、ＸはＦであり、
各Ｒｆ １は、１～８個の炭素原子を含み、かつＯ、Ｎ又はこれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの連結された原子を任意選択により含む、直鎖又は分枝鎖のペルフルオロアルキル基から独立して選択されるか、２つのＲｆ １基は、一緒に結合して、４～８個の炭素原子を含み、かつＯ、Ｎ又はこれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの連結された原子を任意選択により含む、フルオロ環構造を形成し、
－ＣＦＺ－ＣＨＡＱ基は、環の少なくとも１つのＯ原子に対してαである環炭素に結合し、
Ａは、Ｆ又はＣＦ３から選択され、
Ｚは、Ｈ、Ｆ又はＣＦ３から選択され、
Ｑは、（ｉ）Ｆ原子、（ｉｉ）Ｃｌ原子、（ｉｉｉ）１～８個の炭素原子を含み、かつＯ、Ｎ若しくはこれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの連結された原子を任意選択により含む、直鎖、環状若しくは分枝鎖のペルフルオロアルキル基、又は（ｉｖ）Ｇ（Ｒｆ ２）ｅ基（式中、Ｇは、Ｏ原子又はＮ原子である）から選択され、
ＱがＣｌ原子であるとき、Ｚ及びＡはＦ原子であり、
ＧがＯであるとき、ｅは１であり、ＺはＨ、Ｆ又はＣＦ３であり、ＡはＦであり、Ｒｆ ２は１～１０個の炭素原子を含み、かつＯ、Ｎ又はこれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの連結された原子を任意選択により含む、直鎖又は分枝鎖のペルフルオロアルキル基であり、
ＧがＮであるとき、ｅは２であり、各Ｒｆ ２基は、独立して、１～８個の炭素原子を含み、かつＯ、Ｎ又はこれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの連結された原子を任意選択により含む、直鎖又は分枝鎖のペルフルオロアルキル基であるか、２つのＲｆ ２基は、一緒に結合して、４～８個の炭素原子を含み、かつＯ、Ｎ又はこれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの連結された原子を任意選択により含む、フルオロ環構造を形成し、ただし、ＡがＣＦ３であるとき、ＺはＦであり、ＺがＣＦ３であるとき、ＡはＦである、
環状フルオロ化合物。
実施形態２．ＱがＮ（Ｒｆ １）２である、実施形態１に記載の環状フルオロ化合物。
実施形態３．Ｎ（Ｒｆ １）２がペルフルオロモルホリン基である、実施形態１又は２に記載の環状フルオロ化合物。
実施形態４．Ｑが４個未満の炭素原子を含むペルフルオロアルキル基である、実施形態１に記載の環状フルオロ化合物。
実施形態５．Ｘ及びＹが両方ともＦである、実施形態１～４のいずれか１つに記載の環状フルオロ化合物。
実施形態６．Ａ及びＺが両方ともＦである、実施形態１～５のいずれか１つに記載の環状フルオロ化合物。
実施形態７．不飽和フルオロ化合物が、以下の、
Figure 0007010234000017
Figure 0007010234000018
Figure 0007010234000019
及びこれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含む、実施形態１～６のいずれか１つに記載の環状フルオロ化合物。
実施形態８．ＡＳＴＭ Ｄ－３２７－９６ｅ－１に準拠した密閉式引火点試験に基づいて不燃性である、実施形態１～７のいずれか１つに記載の環状フルオロ化合物。
実施形態９．１００未満の地球温暖化係数を有する、実施形態１～８のいずれか１つに記載の環状フルオロ化合物。
実施形態１０．実施形態１～９のいずれか１つに記載の環状フルオロ化合物を含む作動流体であって、当該環状フルオロ化合物が、作動流体中に、作動流体の総重量に基づいて少なくとも２５重量％の量で存在する、作動流体。
実施形態１１．共溶媒を更に含む、実施形態１０に記載の作動流体。
実施形態１２．実施形態１～９のいずれか１つに記載の環状フルオロ化合物の使用であって、当該環状フルオロ化合物が洗浄組成物中にある、使用。
実施形態１３．実施形態１～９のいずれか１つに記載の環状フルオロ化合物の使用であって、当該環状フルオロ化合物が電解質溶媒又は添加剤である、使用。
実施形態１４．実施形態１～９のいずれか１つに記載の環状フルオロ化合物の使用であって、当該環状フルオロ化合物が熱伝達流体である、使用。
実施形態１５．実施形態１～９のいずれか１つに記載の環状フルオロ化合物の使用であって、当該環状フルオロ化合物が気相はんだ付け流体である、使用。
実施形態１６．熱を伝達するための装置であって、
デバイスと、
当該デバイスに又は当該デバイスから熱を伝達するための機構と、を備え、当該機構が、実施形態１～９のいずれか１つに記載の環状フルオロ化合物を含む熱伝達流体を含む、装置。
実施形態１７．デバイスが、マイクロプロセッサ、半導体デバイスの製造に用いられる半導体ウエハ、出力制御用半導体、電気化学セル、配電スイッチギヤ、電力変圧器、回路基板、マルチチップモジュール、パッケージ化された又はパッケージ化されていない半導体デバイス、燃料電池及びレーザーから選択される、実施形態１６に記載の熱を伝達するための装置。
実施形態１８．熱を伝達するための機構が、電子デバイスの温度又は温度範囲を維持するシステム中の構成要素である、実施形態１６又は１７に記載の装置。
実施形態１９．デバイスが、はんだ付けされる電子部品を備える、実施形態１６～１８のいずれか１つに記載の装置。
実施形態２０．機構が、気相はんだ付けを含む、実施形態１６～１９のいずれか１つに記載の装置。
実施形態２１．熱を伝達する方法であって、
デバイスを準備することと、
実施形態１～９のいずれか１つに記載の環状フルオロ化合物を含む熱伝達流体を用いて、デバイスに、又はデバイスから熱を伝達することと、を含む、熱を伝達する方法。
実施形態２２．実施形態１～９のいずれか１つに記載の環状フルオロ化合物の精製形態を含む、組成物。
特に注記がない限り、実施例及び明細書の残りの箇所における全ての部、百分率、比等は重量による。実施例において用いられる全ての試薬は、例えば、Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｏｒｐ．（Ｓａｉｎｔ Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）などの一般化学品供給業者から入手したものであるか、若しくは入手可能であり、又は従来の方法によって合成されてもよい。
本セクションにおいて、以下の略語を使用する。ｍＬ＝ミリリットル、ｍｉｎ＝分、ｈ＝時間、ｇ＝グラム、ｍｏｌ＝モル、ｍｍｏｌ＝ミリモル。
Figure 0007010234000020
実施例１（ＥＸ－１）
Figure 0007010234000021
の調製
６００ｍＬのＰａｒｒ反応器に、ＴＨＦ（２４５ｍＬ、３．０ｍｏｌ）及びＴＡＰＥＨ（８．６ｇ、３７．５ｍｍｏｌ）を投入した。次いで、反応器を密閉し、イソプロパノール／ドライアイス浴中で冷却してから、ＨＦＰ（１１３ｇ、０．７５ｍｏｌ）を添加した。ＨＦＰを完全に添加した後、反応混合物を室温までゆっくり昇温させ、その後、７５℃までゆっくり加熱した。温度が１１９℃まで急上昇し、それに続いて急速な圧力低下が生じた。これは、急速な発熱及びＨＦＰの消費を示すものであった。温度が７５℃まで低下した後、混合物を１６時間攪拌し、その後、９０℃まで加熱して、残っている全ての開始剤（ＴＡＰＥＨ）を消費させた。０．５時間後、反応混合物を室温まで放冷し、続いて、水洗した（２００ｍＬ）。フッ素相を一段式蒸留（大気圧で１３６℃）によって精製して、２－（１，１，２，３，３，３－ヘキサフルオロプロピル）テトラヒドロフラン（１４９ｇ、収率９０％）を無色液体として得た。
６００ｍＬのＰａｒｒ反応器に、２－（１，１，２，３，３，３－ヘキサフルオロプロピル）テトラヒドロフラン（２０９ｇ、０．９４ｍｏｌ）、ＭＶＡ（７５ｇ、０．２４ｍｏｌ）、及びｔＢｕＯＯｔＢｕ（２．４ｇ、１６ｍｍｏｌ）を投入した。次いで、反応器を密閉し、得られた混合物を１２５℃までゆっくり加熱した。１６時間の攪拌後、反応混合物を１６０℃まで加熱し、続いて、０．５時間攪拌して、残っている全ての開始剤を消費させた。室温まで冷却後、一段式蒸留（大気圧で２２８～２３２℃）により、２，２，３，３，５，５，６，６－オクタフルオロ－４－（１，２，２－トリフルオロ－２－（５－（１，１，２，３，３，３－ヘキサフルオロプロピル）テトラヒドロフラン－２－イル）エチルモルホリン（９８．７ｇ、収率７７％）を無色液体として得、ＧＣ－ＭＳ（ガスクロマトグラフィー／質量分析）により確認した。
実施例２（ＥＸ－２）
Figure 0007010234000022
の調製
６００ｍＬのＰａｒｒ反応器に、ＥＸ－１に記載のとおりに調製した２－（１，１，２，３，３，３－ヘキサフルオロプロピル）テトラヒドロフラン（６０．９ｇ、２７４ｍｍｏｌ）、ＰＶＡ（４０．１ｇ、１３６ｍｍｏｌ）、及びｔＢｕＯＯｔＢｕ（１．３ｇ、８．９ｍｍｏｌ）を投入した。次いで、反応器を密閉し、得られた混合物を１２５℃までゆっくり加熱した。１６時間の攪拌後、反応混合物を１６０℃まで加熱し、続いて、０．５時間攪拌して、残っている全ての開始剤を消費させた。室温まで冷却後、粗製反応物質をＧＣ分析したところ、ＰＶＡ出発物質の変換率は、９９％より高い値を示した。一段式蒸留（７４．１℃、０．３ｔｏｒｒ）により、２，２，３，３，４，４，５，５－オクタフルオロ－１－（１，２，２－トリフルオロ－２－（５－（１，１，２，３，３，３－ヘキサフルオロプロピル）テトラヒドロフラン－２－イル）エチル）ピロリジン（３７．８ｇ、収率５４％）を無色液体として得、ＧＣ－ＭＳにより確認した。
実施例３（ＥＸ－３）
Figure 0007010234000023
の調製
ＥＸ－１に記載のとおりに、２－（１，１，２，３，３，３－ヘキサフルオロプロピル）テトラヒドロフランを調製した。６００ｍＬのＰａｒｒ反応器に、２－（１，１，２，３，３，３－ヘキサフルオロプロピル）テトラヒドロフラン（３４．４ｇ、１５５ｍｍｏｌ）、Ｐｆ Ｎ－Ｅｔ－Ｎ－（１－プロペニル）ピペラジン（２８．８ｇ、６０．２ｍｍｏｌ）、及びｔＢｕＯＯｔＢｕ（０．９ｇ、６．０ｍｍｏｌ）を投入した。次いで、反応器を密閉し、得られた混合物を１２５℃までゆっくり加熱した。１６時間の攪拌後、反応混合物を１６０℃まで加熱し、続いて、０．５時間攪拌して、残っている全ての開始剤を消費させた。室温まで冷却後、粗製反応物質をＧＣ分析したところ、Ｐｆ Ｎ－Ｅｔ－Ｎ－（１－プロペニル）ピペラジン出発物質の変換率は、約３７％を示した。ＧＣ－ＭＳによる分析により、２，２，３，３，５，５，６，６－オクタフルオロ－１－（１，２，３，３，３－ペンタフルオロ－２－（５－（１，１，２，３，３，３－ヘキサフルオロプロピル）テトラヒドロフアン－２－イル）プロピル）－４－（ペルフルオロエチル）ピペラジンの存在を確認した。
実施例４（ＥＸ－４）
Figure 0007010234000024
の調製
ＥＸ－１に記載のとおりに、２－（１，１，２，３，３，３－ヘキサフルオロプロピル）テトラヒドロフランを調製した。磁気攪拌子及びリアシーリングＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）プラグを備える１００ｍＬの圧力フラスコに、Ｐｆ Ｎ－エチル－Ｎ’－ビニルピペラジン（１０ｇ、２２．５ｍｍｏｌ）、２－（１，１，２，３，３，３－ヘキサフルオロプロピル）テトラヒドロフラン（６．２３ｇ２７．３ｍｍｏｌ）、及びｔＢｕＯＯｔＢｕ（０．１７ｇ、１．２ｍｍｏｌ）を投入した。砂を充填した２５０ｍＬの加熱マントル内にフラスコを置いた。系を１２５℃まで加熱し、フラスコを終夜攪拌した。フラスコを室温まで放冷し、内容物をシリンジ濾過した。ＧＣ分析を行うと、Ｐｆ Ｎ－エチル－Ｎ’－ビニルピペラジン出発物質の変換率は、４２％を示した。ＧＣ－ＭＳによる分析により、２，２，３，３，５，５，６，６－オクタフルオロ－１－（ペルフルオロエチル）－４－（１，２，２－トリフルオロ－２－（５－（１，１，２，３，３，３－ヘキサフルオロプロピル）テトラヒドロフラン－２－イル）エチル）ピペラジンの存在を確認した。
実施例５（ＥＸ－５）
Figure 0007010234000025
の調製
６００ｍＬのＰａｒｒ反応器に、ＴＨＦ（６５ｍＬ、０．８０ｍｏｌ）、ＭＶＡ（２４８ｇ、０．８０ｍｏｌ）、及びＴＡＰＥＨ（９．２ｇ、４０ｍｍｏｌ）を投入した。次いで、反応器を密閉し、得られた混合物を７５℃までゆっくり加熱した。１６時間の攪拌後、反応混合物を９０℃まで加熱し、続いて、０．５時間攪拌して、残っている全ての開始剤を消費させた。室温まで冷却後、粗製反応物質をＧＣ分析したところ、ＭＶＡ出発物質の変換率は、９２％を示した。一段式蒸留により、２，２，３，３，５，５，６，６－オクタフルオロ－４－（１，２，２－トリフルオロ－２－（テトラヒドロフラン－２－イル）エチル）モルホリン（１３２℃、７３６ｔｏｒｒ、１９７ｇ、６４％）及び２，５－ビス（１，１，２－トリフルオロ－２－（ペルフルオロモルホリノ）エチル）テトラヒドロフラン（１２０℃、２．２ｔｏｒｒ、７３．７ｇ、収率１４％）を得た。ＧＣ－ＭＳによる分析により、２，２，３，３，５，５，６，６－オクタフルオロ－４－（１，２，２－トリフルオロ－２－（テトラヒドロフラン－２－イル）エチル）モルホリン及び２，５－ビス（１，１，２－トリフルオロ－２－（ペルフルオロモルホリノ）エチル）テトラヒドロフランの存在を確認した。
実施例６（ＥＸ－６）
Figure 0007010234000026
の調製
３００ｍＬのＰａｒｒ反応器に、ＴＨＦ（４２．８ｇ、５９４ｍｍｏｌ）、Ｐｆ Ｎ，Ｎ－ジプロピル－Ｎ－ビニルアミン（４９．３ｇ、１１４ｍｍｏｌ）、及びＴＡＰＥＨ（１．３ｇ、５．８ｍｍｏｌ）を投入した。次いで、反応器を密閉し、得られた混合物を７５℃までゆっくり加熱した。１６時間の攪拌後、反応混合物を９０℃まで加熱し、続いて、０．５時間攪拌して、残っている全ての開始剤を消費させた。室温まで冷却後、粗製反応物質をＧＣ分析したところ、Ｐｆ Ｎ，Ｎ－ジプロピル－Ｎ－ビニルアミン出発物質の変換率は、９６％を示した。２２：７８の比の（１，１，２，２，３，３，３－ヘプタフルオロ－Ｎ－（ペルフルオロプロピル）－Ｎ－（１，２，２－トリフルオロ－２－（テトラヒドロフラン－２－イル）エチル）プロパン－１－アミン：Ｎ，Ｎ’－（（テトラヒドロフラン－２，５－ジイル）ビス（１，２，２－トリフルオロエタン－２，１－ジイル））ビス（１，１，２，２，３，３，３－ヘプタフルオロ－Ｎ－（ペルフルオロプロピル）プロパン－１－アミン）の生成物が得られ、ＧＣ－ＭＳ分析により確認した。
実施例７（ＥＸ－７）
Figure 0007010234000027
の調製
６００ｍＬのＰａｒｒ反応器に、ＴＨＦ（５７ｇ、７９０ｍｍｏｌ）、ＰＶＡ（４４．５ｇ、１５１ｍｍｏｌ）、及びＴＡＰＥＨ（２．３ｇ、１０ｍｍｏｌ）を投入した。次いで、反応器を密閉し、得られた混合物を７５℃までゆっくり加熱した。１６時間の攪拌後、反応混合物を９０℃まで加熱し、続いて、０．５時間攪拌して、残っている全ての開始剤を消費させた。室温まで冷却後、粗製反応物質をＧＣ分析したところ、ＰＶＡ出発物質及び９６：４の比の（２，２，３，３，４，４，５，５－オクタフルオロ－１－（１，２，２－トリフルオロ－２－（テトラヒドロフラン－２－イル）エチル）ピロリジン：２，５－ビス（１，１，２－トリフルオロ－２－（ペルフルオロピロリジン－１－イル）エチル）テトラヒドロフラン）の生成物の変換率は、９８％を示した。粗製反応物質を一段式蒸留により精製して、２，２，３，３，４，４，５，５－オクタフルオロ－１－（１，２，２－トリフルオロ－２－（テトラヒドロフラン－２－イル）エチル）ピロリジン（５８℃、０．２ｔｏｒｒ、４９．８ｇ、９０％）を得、ＧＣ－ＭＳ分析により確認した。
実施例８（ＥＸ－８）
Figure 0007010234000028
の調製
６００ｍＬのＰａｒｒ反応器に、ＴＨＦ（７５ｍＬ、９２２ｍｍｏｌ）、Ｍ－１Ｐ（２０．５ｇ、５６．８ｍｍｏｌ）、及びＴＡＰＥＨ（１．８ｇ、７．８ｍｍｏｌ）を投入した。次いで、反応器を密閉し、得られた混合物を７５℃までゆっくり加熱した。１６時間の攪拌後、反応混合物を９０℃まで加熱し、続いて、０．５時間攪拌して、残っている全ての開始剤を消費させた。室温まで冷却後、反応混合物を水（１００ｍＬ）で洗浄し、フッ素相を回収した。粗製反応物質をＧＣ分析したところ、Ｍ－１Ｐ出発物質及び９５：５の比の（２，２，３，３，５，５，６，６－オクタフルオロ－４－（１，２，３，３，３－ペンタフルオロ－２－（テトラヒドロフラン－２－イル）プロピル）モルホリン：２，５－ビス（１，１，１，２，３－ペンタフルオロ－３－（ペルフルオロモルホリノ）プロパン－２－イル）テトラヒドロフラン）の生成物の変換率は、９９％を示し、ＧＣ－ＭＳ分析で確認した。粗製反応物質を一段式蒸留により精製して、２，２，３，３，５，５，６，６－オクタフルオロ－４－（１，２，３，３，３－ペンタフルオロ－２－（テトラヒドロフラン－２－イル）プロピル）モルホリン（６８．９℃、２．０ｔｏｒｒ、２２．１ｇ、収率９０％）を得た。
実施例９（ＥＸ－９）
Figure 0007010234000029
の調製
６００ｍＬのＰａｒｒ反応器に、ＴＨＦ（５３．５ｇ、７４２ｍｍｏｌ）、Ｍ－２Ｐ（４９．４ｇ、１３７ｍｍｏｌ）、及びＴＡＰＥＨ（２．３ｇ、１０ｍｍｏｌ）を投入した。次いで、反応器を密閉し、得られた混合物を７５℃までゆっくり加熱した。１６時間の攪拌後、反応混合物を９０℃まで加熱し、続いて、０．５時間攪拌して、残っている全ての開始剤を消費させた。室温まで冷却後、反応混合物を水（１００ｍＬ）で洗浄し、フッ素相を回収した。粗製反応物質をＧＣ分析したところ、Ｍ－２Ｐ出発物質及び６３：３７の比の（２，２，３，３，５，５，６，６－オクタフルオロ－４－（１，１，１，３，３－ペンタフルオロ－３－（テトラヒドロフラン－２－イル）プロパン－２－イル）モルホリン：２，５－ビス（１，１，３，３，３－ペンタフルオロ－２－（ペルフルオロモルホリノ）プロピル）テトラヒドロフラン）の生成物の変換率は、９９％を示し、ＧＣ－ＭＳ分析で確認した。粗製反応物質を一段式蒸留により精製して、２，２，３，３，５，５，６，６－オクタフルオロ－４－（１，１，１，３，３－ペンタフルオロ－３－（テトラヒドロフラン－２－イル）プロパン－２－イル）モルホリン（５５．８℃、１．０ｔｏｒｒ、２５．９ｇ、収率４４％）を得た。
実施例１０（ＥＸ－１０）
Figure 0007010234000030
の調製
３００ｍＬのＰａｒｒ反応器に、２，２，３，３，４，４，５，５－オクタフルオロ－１－（１，２，２－トリフルオロ－２－（テトラヒドロフラン－２－イル）エチル）ピロリジン（１６．０ｇ、４３．６ｍｍｏｌ）、Ｍ－１Ｐ（９．９ｇ、２７ｍｍｏｌ）、及びｔＢｕＯＯｔＢｕ（０．３３ｇ、２．３ｍｍｏｌ）を投入した。次いで、反応器を密閉し、得られた混合物を１２５℃までゆっくり加熱した。１６時間の攪拌後、反応混合物を１６０℃まで加熱し、続いて、０．５時間攪拌して、残っている全ての開始剤を消費させた。室温まで冷却後、粗製反応物質をＧＣ分析したところ、Ｍ－１Ｐ出発物質の変換率は、約２８％を示した。ＧＣ－ＭＳによる分析により、２，２，３，３，５，５，６，６－オクタフルオロ－４－（１，２，３，３，３－ペンタフルオロ－２－（５－（１，１，２－トリフルオロ－２－（ペルフルオロピロリジン－１－イル）エチル）テトラヒドロフラン－２－イル）プロピル）モルホリンの存在を確認した。
実施例１１（ＥＸ－１１）
Figure 0007010234000031
の調製
３００ｍＬのＰａｒｒ反応器に、ＭＶ－３１（１１．１ｇ、３３．４ｍｍｏｌ）、２，２，３，３，５，５，６，６－オクタフルオロ－４－（１，２，２－トリフルオロ－２－（テトラヒドロフラン－２－イル）エチル）モルホリン（１４．５ｇ、３７．８ｍｍｏｌ）、及びｔＢｕＯＯｔＢｕ（０．３２ｇ、２．２ｍｍｏｌ）を投入した。次いで、反応器を密閉し、得られた混合物を１２５℃までゆっくり加熱した。１６時間の攪拌後、反応混合物を１６０℃まで加熱し、続いて、０．５時間攪拌して、残っている全ての開始剤を消費させた。室温まで冷却後、粗製反応物質をＧＣ分析したところ、ＭＶ－３１出発物質の変換率は、約７１％を示した。ＧＣ－ＭＳによる分析により、２，２，３，３，５，５，６，６－オクタフルオロ－４－（１，２，２－トリフルオロ－２－（５－（１，１，２－トリフルオロ－２－（１，１，２，２，３，３－ヘキサフルオロ－３－（トリフルオロメトキシ）プロポキシ）エチル）テトラヒドロフラン－２－イル）エチル）モルホリンの存在を確認した。
実施例１２（ＥＸ－１２）
Figure 0007010234000032
の調製
３００ｍＬのＰａｒｒ反応器に、ＭＶ－３１（１０．１ｇ、３０．４ｍｍｏｌ）、２，２，３，３，５，５，６，６－オクタフルオロ－４－（１，２，３，３，３－ペンタフルオロ－２－（テトラヒドロフラン－２－イル）プロピル）モルホリン（１１．８ｇ、２７．２ｍｍｏｌ）、及びｔＢｕＯＯｔＢｕ（０．３０ｇ、２．０ｍｍｏｌ）を投入した。次いで、反応器を密閉し、得られた混合物を１２５℃までゆっくり加熱した。１６時間の攪拌後、反応混合物を１６０℃まで加熱し、続いて、０．５時間攪拌して、残っている全ての開始剤を消費させた。室温まで冷却後、粗製反応物質をＧＣ分析したところ、ＭＶ－３１出発物質の変換率は、約５５％を示した。ＧＣ－ＭＳによる分析により、２，２，３，３，５，５，６，６－オクタフルオロ－４－（１，２，３，３，３－ペンタフルオロ－２－（５－（１，１，２－トリフルオロ－２－（１，１，２，２，３，３－ヘキサフルオロ－３－（トリフルオロメトキシ）プロポキシ）エチル）テトラヒドロフラン－２－イル）プロピル）モルホリンの存在を確認した。
実施例１３（ＥＸ１３）
Figure 0007010234000033
の調製
６００ｍＬのＰａｒｒ反応器に、１，４－ジオキサン（２２３ｍＬ、２．６２ｍｏｌ）、ＭＶＡ（１３６ｇ、４３７ｍｍｏｌ）、及びＴＡＰＥＨ（５．１ｇ、２２ｍｍｏｌ）を投入した。次いで、反応器を密閉し、得られた混合物を７５℃までゆっくり加熱した。１６時間の攪拌後、反応混合物を９０℃まで加熱し、続いて、０．５時間攪拌して、残っている全ての開始剤を消費させた。室温まで冷却後、粗製反応物質をＧＣ分析したところ、ＭＶＡ出発物質の変換率は、９６％を示した。一段式蒸留により、４－（２－（１，４－ジオキサン－２－イル）－１，２，２－トリフルオロエチル）－２，２，３，３，５，５，６，６－オクタフルオロモルホリン（１５５℃、７３６ｔｏｒｒ、３６．６ｇ、９１．７ｍｍｏｌ、２１％）、及び２，５－ビス（１，１，２－トリフルオロ－２－（ペルフルオロモルホリノ）エチル）－１，４－ジオキサンと２，６－ビス（１，１，２－トリフルオロ－２－（ペルフルオロモルホリノ）エチル）－１，４－ジオキサンとの混合物（１０３℃、０．２ｔｏｒｒ、７３．０ｇ、収率２４％）を得、ＧＣ－ＭＳ分析で確認した。
実施例１４（ＥＸ－１４）
Figure 0007010234000034
の調製
ＥＸ－１３に記載のとおりに、４－（２－（１，４－ジオキサン－２－イル）－１，２，２－トリフルオロエチル）－２，２，３，３，５，５，６，６－オクタフルオロモルホリンを調製した。３００ｍＬのＰａｒｒ反応器に、４－（２－（１，４－ジオキサン－２－イル）－１，２，２－トリフルオロエチル）－２，２，３，３，５，５，６，６－オクタフルオロモルホリン（１８．１ｇ、４５．３ｍｍｏｌ）、Ｐｆ Ｎ，Ｎ－ジプロピル－Ｎ－ビニルアミン（２０．０ｇ、４６．２ｍｍｏｌ）、及びｔＢｕＯＯｔＢｕ（１．２ｇ、８．２ｍｍｏｌ）を投入した。次いで、反応器を密閉し、得られた混合物を１２５℃までゆっくり加熱した。１６時間の攪拌後、反応混合物を１６０℃まで加熱し、続いて、０．５時間攪拌して、残っている全ての開始剤を消費させた。室温まで冷却後、粗製反応物質をＧＣ分析したところ、Ｐｆ Ｎ，Ｎ－ジプロピル－Ｎ－ビニルアミン出発物質の変換率は、約２．４％を示した。ＧＣ－ＭＳによる分析により、１，１，２，２，３，３，３－ヘプタフルオロ－Ｎ－（ペルフルオロプロピル）－Ｎ－（１，２，２－トリフルオロ－２－（５－（１，１，２－トリフルオロ－２－（ペルフルオロモルホリノ）エチル）－１，４－ジオキサン－２－イル）エチル）プロパン－１－アミンと１，１，２，２，３，３，３－ヘプタフルオロ－Ｎ－（ペルフルオロプロピル）－Ｎ－（１，２，２－トリフルオロ－３－（５－（１，１，２－トリフルオロ－２－（ペルフルオロモルホリノ）エチル）－１，４－ジオキサン－２－イル）エチル）プロパン－１－アミンの混合物との存在を確認した。
実施例１５（ＥＸ－１５）
Figure 0007010234000035
の調製
ＥＸ－１３に記載のとおりに、４－（２－（１，４－ジオキサン－２－イル）－１，２，２－トリフルオロエチル）－２，２，３，３，５，５，６，６－オクタフルオロモルホリンを調製した。３００ｍＬのＰａｒｒ反応器に、４－（２－（１，４－ジオキサン－２－イル）－１，２，２－トリフルオロエチル）－２，２，３，３，５，５，６，６－オクタフルオロモルホリン（１０．７ｇ、２６．８ｍｍｏｌ）、ＭＶ－３１（１８．２ｇ、５４．８ｍｍｏｌ）、及びｔＢｕＯＯｔＢｕ（１．１ｇ、７．５ｍｍｏｌ）を投入した。次いで、反応器を密閉し、得られた混合物を１２５℃までゆっくり加熱した。１６時間の攪拌後、反応混合物を１６０℃まで加熱し、続いて、０．５時間攪拌して、残っている全ての開始剤を消費させた。室温まで冷却後、粗製反応物質をＧＣ分析したところ、４－（２－（１，４－ジオキサン－２－イル）－１，２，２－トリフルオロエチル）－２，２，３，３，５，５，６，６－オクタフルオロモルホリン出発物質の変換率は、約１８％を示した。ＧＣ－ＭＳによる分析により、２，２，３，３，５，５，６，６－オクタフルオロ－４－（１，２，２－トリフルオロ－２－（５－（１，１，２－トリフルオロ－２－（１，１，２，２，３，３－ヘキサフルオロ－３－（トリフルオロメトキシ）プロポキシ）エチル）－１，４－ジオキサン－２－イル）エチル）モルホリン及び２，２，３，３，５，５，６，６－オクタフルオロ－４－（１，２，２－トリフルオロ－２－（６－（１，１，２－トリフルオロ－２－（１，１，２，２，３，３－ヘキサフルオロ－３－（トリフルオロメトキシ）プロポキシ）エチル）－１，４－ジオキサン－２－イル）エチル）モルホリンの存在を確認した。
本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく、本発明の予見可能な改変及び変更が当業者には明らかであろう。本発明は、例示目的のために本出願に記載した実施形態に限定されるものではない。本明細書の記述と本明細書に述べられ参照により組み込まれる任意の文書中の開示との間に何らかの不一致及び矛盾が存在する場合、本明細書の記述が優先される。

Claims (11)

  1. 式（Ｉ）による環状フルオロ化合物であって：
    Figure 0007010234000036
     式中、
    Ｌは、Ｏ、ＣＨ２又は共有結合であり、
    Ｘは、Ｆ又はＣＦ３から選択され、Ｙは、Ｈ、Ｆ又はＣＦ３から選択され、ＸがＣＦ３であるとき、ＹはＦであり、ＹがＣＦ３であるとき、ＸはＦであり、
    各Ｒｆ １は、１～８個の炭素原子を含み、かつＯ、Ｎ又はこれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの連結された原子を任意選択により含む、直鎖又は分枝鎖のペルフルオロアルキル基から独立して選択されるか、２つのＲｆ １基は、それらが結合するＮと一緒に結合して、以下：
    Figure 0007010234000037
     から選択されるフルオロ環構造を形成し、
    －ＣＦＺ－ＣＨＡＱ基は、前記環の少なくとも１つのＯ原子に対してαである環炭素に結合し、
    Ａは、Ｆ又はＣＦ３から選択され、
    Ｚは、Ｈ、Ｆ又はＣＦ３から選択され、
    Ｑは、（ｉ）Ｆ原子、（ｉｉ）Ｃｌ原子、（ｉｉｉ）１～８個の炭素原子を含み、かつＯ、Ｎ若しくはこれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの連結された原子を任意選択により含む、直鎖、環状若しくは分枝鎖のペルフルオロアルキル基、又は（ｉｖ）Ｇ（Ｒｆ ２）ｅ基（式中、Ｇは、Ｏ原子又はＮ原子である）から選択され、
    ＱがＣｌ原子であるとき、Ｚ及びＡはＦ原子であり、
    ＧがＯであるとき、ｅは１であり、ＺはＨ、Ｆ又はＣＦ３であり、ＡはＦであり、Ｒｆ ２は１～１０個の炭素原子を含み、かつＯ、Ｎ又はこれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの連結された原子を任意選択により含む、直鎖又は分枝鎖のペルフルオロアルキル基であり、
    ＧがＮであるとき、ｅは２であり、各Ｒｆ ２基は、独立して、１～８個の炭素原子を含み、かつＯ、Ｎ又はこれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの連結された原子を任意選択により含む、直鎖又は分枝鎖のペルフルオロアルキル基であるか、２つのＲｆ ２基は、それらが結合するＮと一緒に結合して、以下：
    Figure 0007010234000038
     から選択されるフルオロ環構造を形成し、ただし、ＡがＣＦ３であるとき、ＺはＦであり、ＺがＣＦ３であるとき、ＡはＦである、
    環状フルオロ化合物。
  2. ＱがＮ（Ｒｆ １）２である、請求項１に記載の環状フルオロ化合物。
  3. Ｎ（Ｒｆ １）２が、以下：
    Figure 0007010234000039
     から選択される、請求項１又は２に記載の環状フルオロ化合物。
  4. Ｑが４個未満の炭素原子を含むペルフルオロアルキル基である、請求項１に記載の環状フルオロ化合物。
  5. Ｘ及びＹが両方ともＦである、請求項１～４のいずれか一項に記載の環状フルオロ化合物。
  6. Ａ及びＺが両方ともＦである、請求項１～５のいずれか一項に記載の環状フルオロ化合物。
  7. 前記環状フルオロ化合物が、以下の化合物：
    Figure 0007010234000040
    Figure 0007010234000041
    Figure 0007010234000042
     及びこれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の環状フルオロ化合物。
  8. 請求項１～７のいずれか一項に記載の環状フルオロ化合物の使用であって、前記環状フルオロ化合物が洗浄組成物中にある、使用。
  9. 請求項１～７のいずれか一項に記載の環状フルオロ化合物の使用であって、前記環状フルオロ化合物が電解質溶媒又は添加剤である、使用。
  10. 請求項１～７のいずれか一項に記載の環状フルオロ化合物の使用であって、前記環状フルオロ化合物が熱伝達流体である、使用。
  11. 請求項１～７のいずれか一項に記載の環状フルオロ化合物の使用であって、前記環状フルオロ化合物が気相はんだ付け流体である、使用。
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