JP7558752B2 - Method for producing fluorine-containing carboxylate and method for producing fluorine-containing cyclic compound - Google Patents
Method for producing fluorine-containing carboxylate and method for producing fluorine-containing cyclic compound Download PDFInfo
- Publication number
- JP7558752B2 JP7558752B2 JP2020179197A JP2020179197A JP7558752B2 JP 7558752 B2 JP7558752 B2 JP 7558752B2 JP 2020179197 A JP2020179197 A JP 2020179197A JP 2020179197 A JP2020179197 A JP 2020179197A JP 7558752 B2 JP7558752 B2 JP 7558752B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluorine
- compound
- atom
- formula
- ether
- 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
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
本発明は、含フッ素カルボン酸塩の製造方法及び含フッ素環状化合物の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing a fluorine-containing carboxylate and a method for producing a fluorine-containing cyclic compound.
下記一般式(1):
FSO2CFXCF2OCF(CF2Y)COF (1)
(式中、Xは、フッ素原子、塩素原子、又はトリフルオロメチル基であり;Yは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子である。)
で表される含フッ素カルボン酸フッ化物(1)(以下、「化合物(1)」ともいう。)より、
下記一般式(4):
FSO2CFXCF2OCF(CF2Y)CO2M (4)
(式中、Xは、フッ素原子、塩素原子、又はトリフルオロメチル基であり;Yは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子である。Mは、Na、K、Rb、又はCsである。)
で表される含フッ素カルボン酸塩(4)(以下、「化合物(4)」ともいう。)を製造できることが知られている(特許文献1、非特許文献1)。
The following general formula (1):
FSO 2 CFXCF 2 OCF (CF 2 Y) COF (1)
(In the formula, X is a fluorine atom, a chlorine atom, or a trifluoromethyl group; and Y is a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom.)
From a fluorine-containing carboxylic acid fluoride (1) (hereinafter also referred to as "compound (1)") represented by the following formula:
The following general formula (4):
FSO2CFXCF2OCF ( CF2Y ) CO2M (4)
(In the formula, X is a fluorine atom, a chlorine atom, or a trifluoromethyl group; Y is a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom; and M is Na, K, Rb, or Cs.)
It is known that it is possible to produce a fluorine-containing carboxylate (4) represented by the following formula (hereinafter, also referred to as "compound (4)") (Patent Document 1, Non-Patent Document 1).
特許文献1では、X=F、Y=Fである含フッ素カルボン酸フッ化物(1)と炭酸ナトリウムとを、アセトニトリルの存在下、室温で1時間、40℃で1時間反応させた後、濾過、溶媒除去、減圧下で溶媒を留去することにより、X=F、Y=F、M=Naである含フッ素カルボン酸塩(4)を得る方法が開示されている。
また、得られた含フッ素カルボン酸塩(4)は、各種の有用なフッ素化合物に変換できることも開示されている。その中には、得られたX=F、Y=F、M=Naである含フッ素カルボン酸塩(4)を200℃に加熱することで、下記一般式(6)で示される含フッ素環状化合物(6)が得られることも開示されている。
It is also disclosed that the obtained fluorine-containing carboxylate (4) can be converted into various useful fluorine compounds, and that the obtained fluorine-containing carboxylate (4) in which X=F, Y=F, and M=Na is heated to 200° C. to obtain a fluorine-containing cyclic compound (6) represented by the following general formula (6):
非特許文献1では、X=F、Y=Fである含フッ素カルボン酸フッ化物(1)と炭酸ナトリウムとを、テトラエチレングリコールジメチルエーテルの存在下、30℃以下を維持しながら3時間、40℃で1時間反応させることで、X=F、Y=F、M=Naである含フッ素カルボン酸塩(4)が生成したことを開示している。
また、得られた含フッ素カルボン酸塩(4)は、各種の有用なフッ素化合物に変換できることも開示されている。その中には、得られたX=F、Y=F、M=Naである含フッ素カルボン酸塩(4)を160℃に加熱することで、上記一般式(6)で示される含フッ素環状化合物(6)が得られることも開示されている。
Non-Patent Document 1 discloses that a fluorine-containing carboxylate (4) in which X=F, Y=F and M=Na is produced by reacting a fluorine-containing carboxylic acid fluoride (1) in which X=F and Y=F with sodium carbonate in the presence of tetraethylene glycol dimethyl ether for 3 hours while maintaining the temperature at 30° C. or lower and then for 1 hour at 40° C.
It is also disclosed that the obtained fluorine-containing carboxylate (4) can be converted into various useful fluorine compounds, and that the fluorine-containing cyclic compound (6) represented by the above general formula (6) can be obtained by heating the obtained fluorine-containing carboxylate (4) in which X=F, Y=F, and M=Na to 160° C.
特許文献1では、X=F、Y=Fである含フッ素カルボン酸フッ化物(1)と、炭酸ナトリウムとを、アセトニトリル溶媒中、室温で1時間、40℃で1時間反応させることにより、X=F、Y=F、M=Naである含フッ素カルボン酸塩(4)が得られているものの、外部環境が低温となる状況においては、同様の反応成績を得るためには、反応溶液を適切な温度に加熱する必要があった。そのため、低温条件であっても、高い反応性を有し、安定した高い収率が得られる製造方法が求められている。 In Patent Document 1, a fluorine-containing carboxylic acid fluoride (1) where X=F and Y=F is reacted with sodium carbonate in an acetonitrile solvent at room temperature for 1 hour and at 40°C for 1 hour to obtain a fluorine-containing carboxylate (4) where X=F, Y=F and M=Na. However, in a situation where the external environment is low temperature, it is necessary to heat the reaction solution to an appropriate temperature in order to obtain similar reaction results. Therefore, there is a demand for a production method that has high reactivity and can provide a stable high yield even under low temperature conditions.
非特許文献1では、X=F、Y=Fである含フッ素カルボン酸フッ化物(1)と、炭酸ナトリウムとを、テトラエチレングリコールジメチルエーテル溶媒中、30℃以下を維持しながら3時間、40℃で1時間反応させることにより、X=F、Y=F、M=Naである含フッ素カルボン酸塩(4)が得られているものの、30℃以下を維持するために冷却を必要とする場合があり、また、冷却に続いて40℃とするために加熱を必要とする場合があるため、操作が煩雑となる場合があった。そのため、煩雑な操作がなくとも低温条件で高い反応性を有し、安定した高い収率が得られる製造方法が求められている。 In Non-Patent Document 1, a fluorine-containing carboxylic acid fluoride (1) where X=F and Y=F is reacted with sodium carbonate in a tetraethylene glycol dimethyl ether solvent for 3 hours while maintaining the temperature at 30°C or less, and then for 1 hour at 40°C to obtain a fluorine-containing carboxylate (4) where X=F, Y=F, and M=Na. However, cooling may be required to maintain the temperature at 30°C or less, and heating may be required to reach 40°C after cooling, which may make the operation complicated. Therefore, there is a demand for a production method that has high reactivity under low-temperature conditions and can provide a stable high yield without complicated operations.
本発明は、上記事情を鑑みなされたものであり、低温条件であっても高い反応性を有し、安定した高い収率で、各種のフッ素化合物に変換することができる含フッ素カルボン酸塩(4)を製造する方法を提供することを目的とする。さらに、このようにして製造される含フッ素カルボン酸塩(4)を用いることにより、低温条件であっても、高い収率で含フッ素環状化合物(5)を製造する方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and aims to provide a method for producing a fluorine-containing carboxylate (4) that has high reactivity even under low-temperature conditions and can be converted into various fluorine compounds in a stable and high yield. Furthermore, the present invention aims to provide a method for producing a fluorine-containing cyclic compound (5) in a high yield even under low-temperature conditions by using the fluorine-containing carboxylate (4) thus produced.
本発明者は、上述の課題を解決するべく鋭意検討を重ねた結果、含フッ素カルボン酸フッ化物(1)と、特定のアルカリ金属炭酸塩(2)(以下、「化合物(2)」ともいう。)とを、特定のエーテル系化合物(3)(以下、「化合物(3)」ともいう。)の存在下で反応させる方法において、化合物(1)の物質量(α)に対する化合物(2)の物質量(β)の比率(β/α)、及び化合物(1)の質量(γ)に対する化合物(3)の質量(δ)の比率(δ/γ)を特定範囲とすることで、上記目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
さらに、本発明者は、得られた含フッ素カルボン酸塩(4)を加熱処理して含フッ素環状化合物(5)(以下、「化合物(5)」ともいう。)を製造することにより、上記目的を達成し得ることを見出し、本発明をなすに至った。
As a result of intensive research into solving the above-mentioned problems, the present inventors have found that in a method of reacting a fluorinated carboxylic acid fluoride (1) with a specific alkali metal carbonate (2) (hereinafter also referred to as "compound (2)") in the presence of a specific ether compound (3) (hereinafter also referred to as "compound (3)"), the above-mentioned object can be achieved by setting the ratio (β/α) of the substance amount (β) of compound (2) to the substance amount (α) of compound (1) and the ratio (δ/γ) of the mass (δ) of compound (3) to the mass (γ) of compound (1) within specific ranges, and have thus completed the present invention.
Furthermore, the present inventors have found that the above object can be achieved by heat-treating the obtained fluorinated carboxylate (4) to produce a fluorinated cyclic compound (5) (hereinafter also referred to as "compound (5)"), and have thus completed the present invention.
即ち、本発明は以下のとおりである。
[1]
下記一般式(4):
FSO2CFXCF2OCF(CF2Y)CO2M (4)
(式中、Xは、フッ素原子、塩素原子、又はトリフルオロメチル基であり;Yは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子である。Mは、K、Rb、又はCsである。)
で表される含フッ素カルボン酸塩(4)の製造方法であり、
下記一般式(1):
FSO2CFXCF2OCF(CF2Y)COF (1)
(式中、Xは、フッ素原子、塩素原子、又はトリフルオロメチル基であり;Yは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子である。)
で表される含フッ素カルボン酸フッ化物(1)と、
下記一般式(2):
M2CO3 (2)
(式中、Mは、K、Rb、又はCsである。)
で表されるアルカリ金属炭酸塩(2)とを、
下記一般式(3):
R1(OR2)pOR3 (3)
(式中、R1、R2、R3は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、置換又は無置換のいずれでもよい脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基であり、炭素数は1~10であり;pは、2~10の整数である。)
で表されるエーテル系化合物(3)の存在下で反応させることを含み、
前記化合物(1)の物質量(α)に対する前記化合物(2)の物質量(β)の比率(β/α)が、2以下であり、
前記化合物(1)の質量(γ)に対する前記化合物(3)の質量(δ)の比率(δ/γ)が、0.55を超えている
ことを特徴とする、含フッ素カルボン酸塩(4)の製造方法。
[2]
前記エーテル系化合物(3)が、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールイソプロピルメチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、及びジプロピレングリコールジメチルエーテルからなる群より選ばれる少なくとも1種である、[1]に記載の含フッ素カルボン酸塩(4)の製造方法。
[3]
[1]又は[2]に記載の含フッ素カルボン酸塩(4)の製造方法により含フッ素カルボン酸塩(4)を得ることと、
得られた前記含フッ素カルボン酸塩(4)を加熱処理することと
を含むことを特徴とする、
下記一般式(5):
で表される含フッ素環状化合物(5)の製造方法。
That is, the present invention is as follows.
[1]
The following general formula (4):
FSO2CFXCF2OCF ( CF2Y ) CO2M (4)
(In the formula, X is a fluorine atom, a chlorine atom, or a trifluoromethyl group; Y is a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom; and M is K, Rb, or Cs.)
The present invention relates to a method for producing a fluorine-containing carboxylate (4) represented by the following formula:
The following general formula (1):
FSO 2 CFXCF 2 OCF (CF 2 Y) COF (1)
(In the formula, X is a fluorine atom, a chlorine atom, or a trifluoromethyl group; and Y is a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom.)
A fluorine-containing carboxylic acid fluoride (1) represented by the formula:
The following general formula (2):
M2CO3 ( 2 )
(In the formula, M is K, Rb, or Cs.)
and an alkali metal carbonate (2) represented by
The following general formula (3):
R 1 (OR 2 ) p OR 3 (3)
(In the formula, R 1 , R 2 , and R 3 may be the same or different, and each represents an aliphatic or aromatic hydrocarbon group which may be substituted or unsubstituted and has 1 to 10 carbon atoms; and p is an integer from 2 to 10.)
The reaction is carried out in the presence of an ether-based compound (3) represented by the formula:
the ratio (β/α) of the amount of substance (β) of the compound (2) to the amount of substance (α) of the compound (1) is 2 or less;
A method for producing a fluorine-containing carboxylate (4), characterized in that a ratio (δ/γ) of the mass (δ) of the compound (3) to the mass (γ) of the compound (1) exceeds 0.55.
[2]
The method for producing a fluorine-containing carboxylate (4) according to [1], wherein the ether compound (3) is at least one selected from the group consisting of diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol isopropyl methyl ether, diethylene glycol butyl methyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol butyl methyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether, and dipropylene glycol dimethyl ether.
[3]
Obtaining a fluorine-containing carboxylate (4) by the method for producing a fluorine-containing carboxylate (4) according to [1] or [2];
heat-treating the obtained fluorine-containing carboxylate (4) ;
Characterized in that it comprises
The following general formula (5):
A method for producing a fluorine-containing cyclic compound (5) represented by the following formula:
本発明によれば、低温条件であっても高い反応性を有し、安定した高い収率で、各種のフッ素化合物に変換することができる含フッ素カルボン酸塩(4)を製造することができる。さらに、このようにして製造される含フッ素カルボン酸塩(4)を用いることにより、低温条件であっても、高い収率で含フッ素環状化合物(5)を製造することができる。 According to the present invention, it is possible to produce a fluorine-containing carboxylate (4) that has high reactivity even under low-temperature conditions and can be converted into various fluorine compounds in a stable and high yield. Furthermore, by using the fluorine-containing carboxylate (4) thus produced, it is possible to produce a fluorine-containing cyclic compound (5) in a high yield even under low-temperature conditions.
以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」という。)について詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の本実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。 The following describes in detail the form for carrying out the present invention (hereinafter, referred to as the "present embodiment"). However, the present invention is not limited to the present embodiment below, and can be carried out in various modifications within the scope of the gist of the present invention.
本実施形態の含フッ素カルボン酸塩(4)の製造方法は、
下記一般式(4):
FSO2CFXCF2OCF(CF2Y)CO2M (4)
(式中、Xは、フッ素原子、塩素原子、又はトリフルオロメチル基であり;Yは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子である。Mは、K、Rb、又はCsである。)
で表される含フッ素カルボン酸塩(4)の製造方法であり、
下記一般式(1):
FSO2CFXCF2OCF(CF2Y)COF (1)
(式中、Xは、フッ素原子、塩素原子、又はトリフルオロメチル基であり;Yは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子である。)
で表される含フッ素カルボン酸フッ化物(1)と、
下記一般式(2):
M2CO3 (2)
(式中、Mは、K、Rb、又はCsである。)
で表されるアルカリ金属炭酸塩(2)とを、
下記一般式(3):
R1(OR2)pOR3 (3)
(式中、R1、R2、R3は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、置換又は無置換のいずれでもよい脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基であり、炭素数は1~10であり;pは、2~10の整数である。)
で表されるエーテル系化合物(3)の存在下で反応させることを含み、
前記化合物(1)の物質量(α)に対する前記化合物(2)の物質量(β)の比率(β/α)が、2以下であり、
前記化合物(1)の質量(γ)に対する前記化合物(3)の質量(δ)の比率(δ/γ)が、0.55を超えている
ことを特徴とする。
The method for producing the fluorinated carboxylate (4) of the present embodiment includes the following steps:
The following general formula (4):
FSO2CFXCF2OCF ( CF2Y ) CO2M (4)
(In the formula, X is a fluorine atom, a chlorine atom, or a trifluoromethyl group; Y is a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom; and M is K, Rb, or Cs.)
The present invention relates to a method for producing a fluorine-containing carboxylate (4) represented by the following formula:
The following general formula (1):
FSO 2 CFXCF 2 OCF (CF 2 Y) COF (1)
(In the formula, X is a fluorine atom, a chlorine atom, or a trifluoromethyl group; and Y is a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom.)
A fluorine-containing carboxylic acid fluoride (1) represented by the formula:
The following general formula (2):
M2CO3 ( 2 )
(In the formula, M is K, Rb, or Cs.)
and an alkali metal carbonate (2) represented by
The following general formula (3):
R 1 (OR 2 ) p OR 3 (3)
(In the formula, R 1 , R 2 , and R 3 may be the same or different, and each represents an aliphatic or aromatic hydrocarbon group which may be substituted or unsubstituted and has 1 to 10 carbon atoms; and p is an integer from 2 to 10.)
The reaction is carried out in the presence of an ether-based compound (3) represented by the formula:
the ratio (β/α) of the amount of substance (β) of the compound (2) to the amount of substance (α) of the compound (1) is 2 or less;
The ratio (δ/γ) of the mass (δ) of the compound (3) to the mass (γ) of the compound (1) is greater than 0.55.
以下、化合物(1)、(2)、及び(3)、並びに化合物(1)から化合物(4)を製造する際の反応条件等の詳細について説明する。 The following provides details about compounds (1), (2), and (3), as well as the reaction conditions for producing compound (4) from compound (1).
<含フッ素カルボン酸フッ化物(1)(化合物(1))>
含フッ素カルボン酸フッ化物(1)は、下記一般式(1):
FSO2CFXCF2OCF(CF2Y)COF (1)
(式中、Xは、フッ素原子、塩素原子、又はトリフルオロメチル基であり;Yは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子である。)
で表される。
化合物(1)は、1種単独であっても、複数種を組み合わせて用いてもよい。
<Fluorine-containing carboxylic acid fluoride (1) (compound (1))>
The fluorine-containing carboxylic acid fluoride (1) is represented by the following general formula (1):
FSO 2 CFXCF 2 OCF (CF 2 Y) COF (1)
(In the formula, X is a fluorine atom, a chlorine atom, or a trifluoromethyl group; and Y is a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom.)
It is expressed as:
The compound (1) may be used alone or in combination of two or more kinds.
Xとしては、入手又は製造が容易であり、経済性に優れる傾向にあることから、フッ素原子又はトリフルオロメチル基が好ましく、同様の観点からフッ素原子がより好ましい。
Yとしては、入手又は製造が容易であり、経済性に優れる傾向にあることから、フッ素原子又は塩素原子が好ましく、同様の観点からフッ素原子がより好ましい。
XとYの組み合わせとしては、いずれもフッ素原子(X=F、Y=F)であることが、特に好ましい。
As X, a fluorine atom or a trifluoromethyl group is preferable because they are easily available or produced and tend to be economically advantageous, and from the same viewpoint, a fluorine atom is more preferable.
As Y, a fluorine atom or a chlorine atom is preferable since they are easily available or produced and tend to be economically superior, and from the same viewpoint, a fluorine atom is more preferable.
A particularly preferred combination of X and Y is that both are fluorine atoms (X=F, Y=F).
化合物(1)の製造方法としては、特に限定されず、従来公知の方法で製造することができる。例えば、X=F、Y=Fである化合物(1)は、国際公開第1998/43952号に記載の方法により、製造することができる。また、化合物(1)は、例えば、Synquest Laboratories社から購入することもできる。 The method for producing compound (1) is not particularly limited, and compound (1) can be produced by a conventionally known method. For example, compound (1) in which X=F and Y=F can be produced by the method described in International Publication No. 1998/43952. Compound (1) can also be purchased from, for example, Synquest Laboratories.
<アルカリ金属炭酸塩(2)(化合物(2))>
アルカリ金属炭酸塩(2)は、下記一般式(2):
M2CO3 (2)
(式中、Mは、K、Rb、又はCsである。)
で表される。
化合物(2)は、1種単独であっても、複数種を組み合わせて用いてもよい。
<Alkali Metal Carbonate (2) (Compound (2))>
The alkali metal carbonate (2) is represented by the following general formula (2):
M2CO3 ( 2 )
(In the formula, M is K, Rb, or Cs.)
It is expressed as:
The compound (2) may be used alone or in combination of two or more kinds.
Mとしては、入手が容易であり、経済性に優れる傾向にあることから、K又はCsが好ましく、同様の観点からKがより好ましい。 As M, K or Cs is preferred because they are easily available and tend to be economical, and K is more preferred from the same perspective.
化合物(2)は、必要に応じて、含水量を低減させたものを用いることもできる。特に、化合物(1)から化合物(4)を経由して、1回の反応で化合物(5)を製造する際には、副反応を抑制でき、化合物(5)の収率が高まる傾向にあることから、含水量を低減させた化合物(2)を用いることが好ましい。
化合物(2)の含水量を低減させる方法としては、一般的に利用できる方法であれば特に限定されないが、加熱する方法、真空下で加熱する方法、乾燥ガス流通下で加熱する方法などが挙げられる。
加熱する温度は、化合物(2)の含水量を低減できる温度であれば特に限定されないが、化合物(2)の分解を抑制できる傾向にあることから、600℃以下であることが好ましい。過剰な加熱を抑制し、より経済性に優れる傾向にあることから、300℃以下であることがより好ましく、同様の観点から250℃以下であることがさらに好ましく、200℃以下であることが特に好ましい。また、含水量の低減が促進する傾向にあることから、100℃以上であることが好ましく、120℃以上であることがより好ましく、150℃以上であることがさらに好ましい。
乾燥ガスとしては、一般的に用いられる乾燥ガスであれば特に限定されず、乾燥空気、乾燥窒素などが挙げられる。
Compound (2) having a reduced water content can be used as necessary. In particular, when compound (5) is produced in a single reaction from compound (1) via compound (4), it is preferable to use compound (2) having a reduced water content, since side reactions can be suppressed and the yield of compound (5) tends to be increased.
The method for reducing the water content of compound (2) is not particularly limited as long as it is a commonly available method, and examples of the method include a method of heating, a method of heating under vacuum, and a method of heating under a dry gas flow.
The heating temperature is not particularly limited as long as it is a temperature that can reduce the water content of compound (2), but since there is a tendency to suppress the decomposition of compound (2), it is preferably 600° C. or less. Since excessive heating is suppressed and there is a tendency to be more economical, it is more preferably 300° C. or less, and from the same viewpoint, it is even more preferably 250° C. or less, and particularly preferably 200° C. or less. In addition, since there is a tendency to promote the reduction of the water content, it is preferably 100° C. or more, more preferably 120° C. or more, and even more preferably 150° C. or more.
The dry gas is not particularly limited as long as it is a commonly used dry gas, and examples of the dry gas include dry air and dry nitrogen.
<エーテル系化合物(3)(化合物(3))>
エーテル系化合物(3)は、下記一般式(3):
R1(OR2)pOR3 (3)
(式中、R1、R2、R3は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、置換又は無置換のいずれでもよい脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基であり、炭素数は1~10であり;pは、2~10の整数である。)で表される。
化合物(3)は、1種単独であっても、複数種を組み合わせて用いてもよい。
<Ether Compound (3) (Compound (3))>
The ether-based compound (3) is represented by the following general formula (3):
R 1 (OR 2 ) p OR 3 (3)
(In the formula, R 1 , R 2 , and R 3 may be the same or different, and each represents an aliphatic or aromatic hydrocarbon group which may be substituted or unsubstituted and has 1 to 10 carbon atoms; and p is an integer from 2 to 10.)
The compound (3) may be used alone or in combination of two or more kinds.
化合物(3)のR1、R2、R3は置換又は無置換のいずれでもよい脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基である。
置換基としては、特に限定されないが、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子、ニトリル基(-CN)、エーテル基(-O-)、カーボネート基(-OCO2-)、エステル基(-CO2-)、カルボニル基(-CO-)、スルフィド基(-S-)、スルホキシド基(-SO-)、スルホン基(-SO2-)、及びウレタン基(-NHCO2-)等が挙げられる。
R1、R2、R3としては、化合物(1)と化合物(2)との反応性を高める観点から、置換又は無置換のいずれでもよい脂肪族炭化水素基が好ましい。入手が容易であり、経済性に優れる傾向にあることから、無置換の脂肪族炭化水素基がより好ましい。
In the compound (3), R 1 , R 2 and R 3 are each a substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon group or aromatic hydrocarbon group.
The substituent is not particularly limited, but examples thereof include halogen atoms such as fluorine atoms, chlorine atoms, and bromine atoms, nitrile groups (-CN), ether groups (-O-), carbonate groups (-OCO 2 -), ester groups (-CO 2 -), carbonyl groups (-CO-), sulfide groups (-S-), sulfoxide groups (-SO-), sulfone groups (-SO 2 -), and urethane groups (-NHCO 2 -).
From the viewpoint of increasing the reactivity between compound (1) and compound (2), R 1 , R 2 , and R 3 are preferably a substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon group, and more preferably an unsubstituted aliphatic hydrocarbon group because they are easily available and tend to be economically superior.
化合物(3)のR1、R2、R3の炭素数は、1~10である。
化合物(1)と化合物(2)との反応性が高まる傾向にあることから、R1、R3の炭素数は6以下であることが好ましく、同様の観点から4以下であることがより好ましい。化合物(2)の安定性が高まる傾向にあることから、R1、R3の炭素数は2以下であることがさらに好ましい。同様の観点から、R1、R3の炭素数は1であることが特に好ましい。
化合物(1)と化合物(2)との反応性が高まる傾向にあることから、R2の炭素数は2以上であることが好ましい。化合物(1)と化合物(2)の反応性が高まる傾向にあることから、R2の炭素数は6以下であることが好ましく、同様の観点から4以下であることがより好ましい。入手が容易であり、経済性に優れる傾向にあることから、R2の炭素数は3以下であることがさらに好ましい。化合物(1)と化合物(2)の反応性が高まる傾向にあり、経済性に優れる傾向にあることから、R2の炭素数は2であることが特に好ましい。
R 1 , R 2 and R 3 in the compound (3) each have 1 to 10 carbon atoms.
Since the reactivity of compound (1) and compound (2) tends to be increased, the carbon numbers of R 1 and R 3 are preferably 6 or less, and from the same viewpoint, more preferably 4 or less. Since the stability of compound (2) tends to be increased, the carbon numbers of R 1 and R 3 are further preferably 2 or less. From the same viewpoint, it is particularly preferable that the carbon number of R 1 and R 3 is 1.
Since the reactivity of compound (1) and compound (2) tends to be increased, the carbon number of R2 is preferably 2 or more. Since the reactivity of compound (1) and compound (2) tends to be increased, the carbon number of R2 is preferably 6 or less, and from the same viewpoint, it is more preferably 4 or less. Since it tends to be easily available and has excellent economical properties, it is even more preferable that the carbon number of R2 is 3 or less. Since the reactivity of compound (1) and compound (2) tends to be increased and has excellent economical properties, it is particularly preferable that the carbon number of R2 is 2.
化合物(3)のpは、2~10の整数である。入手が容易であり、経済性に優れる傾向にあることから、pは10以下であり、6以下であることが好ましく、4以下であることがより好ましい。化合物(1)と化合物(2)との反応性が高まる傾向にある観点から、pは2以上である。 In compound (3), p is an integer from 2 to 10. Since compound (3) is easily available and tends to be economical, p is 10 or less, preferably 6 or less, and more preferably 4 or less. Since compound (1) and compound (2) tend to have high reactivity, p is 2 or more.
化合物(3)としては、例えば、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールイソプロピルメチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル等が挙げられる。 Examples of compound (3) include diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol isopropyl methyl ether, diethylene glycol butyl methyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol butyl methyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether, and dipropylene glycol dimethyl ether.
化合物(1)と化合物(2)の反応性が高まる傾向にあることから、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールイソプロピルメチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテルが好ましく、同様の観点から、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテルがより好ましく、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテルがさらに好ましい。 Since the reactivity of compound (1) and compound (2) tends to be increased, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol isopropyl methyl ether, diethylene glycol butyl methyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol butyl methyl ether, and tetraethylene glycol dimethyl ether are preferred, and from the same viewpoint, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, and tetraethylene glycol dimethyl ether are more preferred, and diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, and tetraethylene glycol dimethyl ether are even more preferred.
化合物(3)は、必要に応じて、含水量を低減させたものを用いることもできる。特に、化合物(1)から化合物(4)を経由して、1回の反応で化合物(5)を製造する際には、副反応を抑制でき、化合物(5)の収率が高まる傾向にあることから、含水量を低減させた化合物(3)を用いることが好ましい。
含水量が少ない化合物(3)は、購入することもできるし、化合物(3)の含水量を減少させる方法を利用することもできる。化合物(3)の含水量を減少させる方法としては、一般的に利用できる方法であれば特に限定されないが、例えば、脱水剤を利用する方法、蒸留する方法などが挙げられる。
脱水剤としては、一般的に用いられる脱水剤であれば特に限定されないが、水素化ナトリウム、硫酸マグネシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、塩化カルシウム、塩化亜鉛、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、五酸化二リン、活性アルミナ、シリカゲル、及びモレキュラーシーブなどが挙げられる。脱水剤を用いた場合、化合物(1)と化合物(2)との反応に影響がなければ脱水剤を含んだ化合物(3)を利用してもよいし、ろ過などにより脱水剤を含まない化合物(3)を利用してもよい。
Compound (3) having a reduced water content can be used as necessary. In particular, when compound (5) is produced in a single reaction from compound (1) via compound (4), it is preferable to use compound (3) having a reduced water content, since side reactions can be suppressed and the yield of compound (5) tends to be increased.
Compound (3) having a low water content can be purchased, or a method for reducing the water content of compound (3) can be used. The method for reducing the water content of compound (3) is not particularly limited as long as it is a commonly available method, and examples thereof include a method using a dehydrating agent and a distillation method.
The dehydrating agent is not particularly limited as long as it is a commonly used dehydrating agent, and examples thereof include sodium hydride, magnesium sulfate, sodium sulfate, calcium sulfate, calcium chloride, zinc chloride, calcium oxide, magnesium oxide, diphosphorus pentoxide, activated alumina, silica gel, and molecular sieves. When a dehydrating agent is used, a compound (3) containing a dehydrating agent may be used as long as it does not affect the reaction between compound (1) and compound (2), or a compound (3) that does not contain a dehydrating agent after filtration or the like may be used.
<化合物(1)の物質量(α)に対する化合物(2)の物質量(β)の比率(β/α)>
化合物(1)の物質量(α)に対する化合物(2)の物質量(β)の比率(β/α)は、化合物(4)の収量が増える傾向にあり、化合物(4)を製造する方法の経済性が優れる傾向にあることから、2以下であり、1.8以下であることが好ましく、1.5以下であることがより好ましい。
<Ratio (β/α) of the amount of substance (β) of compound (2) to the amount of substance (α) of compound (1)>
The ratio (β/α) of the amount of substance (β) of compound (2) to the amount of substance (α) of compound (1) tends to increase the yield of compound (4) and tends to make the method for producing compound (4) more economical, and is therefore preferably 2 or less, more preferably 1.8 or less, and more preferably 1.5 or less.
また、化合物(1)の物質量(α)に対する化合物(2)の物質量(β)の比率(β/α)は、化合物(4)の収量が増える傾向にあり、化合物(4)を製造する方法の経済性が優れる傾向にあることから、0.5以上であることが好ましく、0.8以上であることがより好ましい。未反応の化合物(1)が残ることを抑制できる傾向にあることから、1以上であることがさらに好ましい。 The ratio (β/α) of the amount of substance (β) of compound (2) to the amount of substance (α) of compound (1) is preferably 0.5 or more, and more preferably 0.8 or more, since the yield of compound (4) tends to increase and the method for producing compound (4) tends to be more economical. It is even more preferable that the ratio is 1 or more, since it tends to prevent unreacted compound (1) from remaining.
<化合物(1)の質量(γ)に対する化合物(3)の質量(δ)の比率(δ/γ)>
化合物(1)の質量(γ)に対する化合物(3)の質量(δ)の比率(δ/γ)は、化合物(1)と化合物(2)との反応性が高まる傾向にあることから、0.55を超える。同様の観点から、δ/γが0.8以上であることが好ましく、δ/γが1以上であることがより好ましい。
<Ratio (δ/γ) of the mass (δ) of compound (3) to the mass (γ) of compound (1)>
The ratio (δ/γ) of the mass (δ) of compound (3) to the mass (γ) of compound (1) exceeds 0.55 because the reactivity between compound (1) and compound (2) tends to increase. From the same viewpoint, δ/γ is preferably 0.8 or more, and more preferably δ/γ is 1 or more.
化合物(1)の質量(γ)に対する化合物(3)の質量(δ)の比率(δ/γ)の上限は、特に限定されないが、化合物(3)の使用量が低減され、化合物(4)を製造する方法の経済性が優れる傾向にあることから、δ/γが10以下であることが好ましく、同様の観点から、δ/γが7以下であることがより好ましく、δ/γが5以下であることがさらに好ましい。 The upper limit of the ratio (δ/γ) of the mass (δ) of compound (3) to the mass (γ) of compound (1) is not particularly limited, but since the amount of compound (3) used is reduced and the method for producing compound (4) tends to be more economical, it is preferable that δ/γ is 10 or less, and from the same viewpoint, it is more preferable that δ/γ is 7 or less, and even more preferable that δ/γ is 5 or less.
<化合物(1)と化合物(2)との反応>
化合物(1)と化合物(2)との反応温度は、一般的に用いられる反応温度であれば特に限定されないが、化合物(1)と化合物(2)との反応性が高まる傾向にあることから、-40℃以上であることが好ましく、-20℃以上であることがより好ましい。同様の観点、及び工業的に温度調整する際の経済性に優れる傾向にあることから、0℃以上であることがさらに好ましい。
化合物(1)と化合物(2)との反応温度の上限は、特に限定されないが、化合物(4)の収量が増える傾向にあり、化合物(4)を製造する方法の経済性が優れる傾向にあることから、100℃以下が好ましく、60℃以下であることがより好ましく、40℃以下であることがさらに好ましい。
化合物(1)と化合物(2)との反応温度は、上記範囲であれば一定である必要はなく、途中で変化させてもよい。
<Reaction of Compound (1) and Compound (2)>
The reaction temperature of compound (1) and compound (2) is not particularly limited as long as it is a reaction temperature that is generally used, but since the reactivity of compound (1) and compound (2) tends to be increased, the reaction temperature is preferably −40° C. or higher, and more preferably −20° C. or higher. From the same viewpoint and also because the reaction temperature tends to be economically advantageous when adjusting the temperature industrially, the reaction temperature is further preferably 0° C. or higher.
The upper limit of the reaction temperature between compound (1) and compound (2) is not particularly limited, but is preferably 100° C. or lower, more preferably 60° C. or lower, and even more preferably 40° C. or lower, since the yield of compound (4) tends to increase and the economic efficiency of the method for producing compound (4) tends to be excellent.
The reaction temperature of the compound (1) and the compound (2) does not need to be constant so long as it is within the above range, and may be changed during the reaction.
化合物(1)と化合物(2)との反応時間は、一般的に用いられる範囲であれば特に限定されないが、化合物(4)の収率の安定性がより高まることから、10分以上であることが好ましく、0.5時間以上であることがより好ましい。過剰な反応時間としないことで、経済性により優れる製造方法となる傾向にあることから、100時間以下であることが好ましく、同様の観点から50時間以下であることがより好ましく、20時間以下であることがさらに好ましい。 The reaction time between compound (1) and compound (2) is not particularly limited as long as it is within the range generally used, but is preferably 10 minutes or more, and more preferably 0.5 hours or more, because this increases the stability of the yield of compound (4). Avoiding an excessive reaction time tends to result in a more economical production method, so it is preferably 100 hours or less, and from the same viewpoint, it is more preferably 50 hours or less, and even more preferably 20 hours or less.
化合物(1)と化合物(2)との反応圧力は、通常用いられる範囲であれば特に限定されず、通常は大気圧下で反応が行われる。ただし、化合物(1)及び/又は化合物(3)の種類によっては、標準状態での蒸気圧が低いため、化合物(1)及び/又は化合物(3)を液化させ、再利用しない場合には、大気圧以上の加圧を行うことが有効な手段である。化合物(1)及び/又は化合物(3)を液化させ、再利用する場合には、大気圧以下の減圧であってもよい。
化合物(1)と化合物(2)との反応の圧力は、上記範囲であれば一定である必要はなく、途中で変化させてもよい。
The reaction pressure of compound (1) and compound (2) is not particularly limited as long as it is within the range of normal use, and the reaction is usually carried out under atmospheric pressure. However, depending on the type of compound (1) and/or compound (3), the vapor pressure at standard conditions is low, so when compound (1) and/or compound (3) are liquefied and not reused, pressurization at atmospheric pressure or higher is an effective means. When compound (1) and/or compound (3) are liquefied and reused, reduced pressure below atmospheric pressure may be used.
The pressure for the reaction of compound (1) and compound (2) does not need to be constant so long as it is within the above range, and may be changed during the reaction.
化合物(1)と化合物(2)との反応の雰囲気は、通常用いられる雰囲気であれば特に限定されず、通常は大気雰囲気、窒素雰囲気、及びアルゴン雰囲気等が用いられる。これらの中でも、より安全に化合物(4)を製造できる傾向にあることから、窒素雰囲気及びアルゴン雰囲気が好ましい。また、より経済性に優れる製造方法となる傾向にあることから、窒素雰囲気がより好ましい。
反応雰囲気は、1種単独で用いてもよいし、複数種の反応雰囲気を組み合わせて用いてもよい。
The atmosphere for the reaction of compound (1) and compound (2) is not particularly limited as long as it is a commonly used atmosphere, and usually, air atmosphere, nitrogen atmosphere, argon atmosphere, etc. are used. Among these, nitrogen atmosphere and argon atmosphere are preferred because they tend to produce compound (4) more safely. In addition, nitrogen atmosphere is more preferred because they tend to be a more economical production method.
The reaction atmosphere may be used alone or in combination of a plurality of reaction atmospheres.
化合物(1)、(2)、(3)を添加する順序は特に限定されないが、化合物(1)と化合物(2)との反応は発熱反応であり、特に化合物(1)、(2)、(3)の使用量が多い場合には、副反応を抑制できる傾向にあることから、化合物(1)と化合物(3)との混合物を化合物(2)に徐々に添加する方法、化合物(1)と化合物(3)との混合物へ化合物(2)を徐々に添加する方法、化合物(2)と化合物(3)との混合物を化合物(1)に徐々に添加する方法、化合物(2)と化合物(3)の混合物へ化合物(1)を徐々に添加する方法が、好ましい方法として例示される。 The order in which compounds (1), (2), and (3) are added is not particularly limited, but since the reaction between compound (1) and compound (2) is an exothermic reaction and side reactions tend to be suppressed, particularly when the amounts of compounds (1), (2), and (3) used are large, preferred methods include gradually adding a mixture of compound (1) and compound (3) to compound (2), gradually adding compound (2) to a mixture of compound (1) and compound (3), gradually adding a mixture of compound (2) and compound (3) to compound (1), and gradually adding compound (1) to a mixture of compound (2) and compound (3).
本実施形態の下記一般式(5):
で表される含フッ素環状化合物(5)の製造方法は、
上述の本実施形態の含フッ素カルボン酸塩(4)の製造方法により得られる含フッ素カルボン酸塩(4)を加熱処理することを特徴とする。
In this embodiment, the following general formula (5):
The method for producing the fluorine-containing cyclic compound (5) represented by the following formula (5) is
The method is characterized in that the fluorine-containing carboxylate (4) obtained by the above-mentioned method for producing the fluorine-containing carboxylate (4) of the present embodiment is subjected to a heat treatment.
含フッ素環状化合物(5)は、上述の本実施形態の製造方法により得られる化合物(4)を用いることにより製造することができる。
例えば、化合物(4)を製造する際の反応液から化合物(4)を取出し、得られた化合物(4)をそのまま、若しくは反応を促進する化合物(例えば、化合物(3)のようなエーテル系化合物)を加えて加熱処理する方法や、化合物(4)を製造する際の反応液をそのまま加熱処理する方法により、化合物(5)を製造することができる。これらのうち、1回の反応で煩雑な操作がなくとも化合物(1)から化合物(5)を製造することが可能となることから、化合物(4)を製造する際の反応液をそのまま加熱処理する方法により化合物(5)を製造する方法が好ましい。
The fluorine-containing cyclic compound (5) can be produced by using the compound (4) obtained by the production method of this embodiment described above.
For example, compound (5) can be produced by a method in which compound (4) is extracted from the reaction solution produced during the production of compound (4) and the resulting compound (4) is heated as is or after addition of a compound that promotes the reaction (e.g., an ether-based compound such as compound (3)), or by a method in which the reaction solution produced during the production of compound (4) is heated as is. Among these, the method of producing compound (5) by directly heating the reaction solution produced during the production of compound (4) is preferred, since it enables compound (5) to be produced from compound (1) in a single reaction without complicated operations.
ここでいう「加熱処理」とは、化合物(4)を製造する際の反応温度以上の温度に化合物(4)を曝すことである。特に、加熱処理する温度と、化合物(4)を製造する際の反応温度とを等しくすることが、温度条件を変えるための煩雑な操作が必要なく、化合物(4)の反応時間の安定性が高まる傾向にあることから好ましい。
具体的には、加熱処理する温度は、化合物(4)を製造する際の反応温度以上の温度であれば特に限定されないが、化合物(4)の反応性が高まる傾向にあることから、40℃以上が好ましく、50℃以上がより好ましく、60℃以上がさらに好ましい。また、加熱処理する温度は、副反応が抑制できる傾向にあることから、160℃以下であることが好ましく、120℃以下がより好ましく、80℃以下であることがさらに好ましい。
加熱処理する温度は、上記範囲であれば一定である必要はなく、途中で変化させてもよい。
The term "heat treatment" as used herein means exposing compound (4) to a temperature equal to or higher than the reaction temperature during the production of compound (4). In particular, it is preferable to make the temperature of the heat treatment equal to the reaction temperature during the production of compound (4), since this does not require a complicated operation for changing the temperature conditions, and the stability of the reaction time of compound (4) tends to be improved.
Specifically, the temperature for the heat treatment is not particularly limited as long as it is equal to or higher than the reaction temperature during the production of compound (4), but since the reactivity of compound (4) tends to increase, the temperature is preferably 40° C. or higher, more preferably 50° C. or higher, and even more preferably 60° C. or higher. In addition, since side reactions tend to be suppressed, the temperature for the heat treatment is preferably 160° C. or lower, more preferably 120° C. or lower, and even more preferably 80° C. or lower.
The temperature for the heat treatment does not need to be constant as long as it is within the above range, and may be changed during the treatment.
加熱処理する時間は、一般的に用いられる範囲であれば特に限定されないが、化合物(5)の収率の安定性がより高まることから、0.5時間以上であることが好ましく、1時間以上であることがより好ましい。過剰な反応時間としないことで、経済性により優れる製造方法となる傾向にあることから、100時間以下であることが好ましく、同様の観点から50時間以下であることがより好ましく、20時間以下であることがさらに好ましい。 The time for the heat treatment is not particularly limited as long as it is within the range generally used, but since the stability of the yield of compound (5) is further increased, it is preferably 0.5 hours or more, and more preferably 1 hour or more. Since avoiding an excessive reaction time tends to result in a more economical production method, it is preferably 100 hours or less, and from the same viewpoint, it is more preferably 50 hours or less, and even more preferably 20 hours or less.
加熱処理する圧力は、通常用いられる範囲であれば特に限定されず、通常は大気圧下で行われる。ただし、化合物(3)の種類によっては、標準状態での蒸気圧が低いため、化合物(3)を液化させ、再利用しない場合には、大気圧以上の加圧を行うことが有効な手段である。化合物(3)を液化させ、再利用する場合には、大気圧以下の減圧であってもよい。化合物(5)を蒸発させ、反応液から除き、液化させることで化合物(5)を得る場合には、減圧であってもよい。
加熱処理する圧力は、上記範囲であれば一定である必要はなく、途中で変化させてもよい。
The pressure for the heat treatment is not particularly limited as long as it is within the range usually used, and is usually carried out under atmospheric pressure. However, depending on the type of compound (3), the vapor pressure at standard conditions is low, so when compound (3) is liquefied and not reused, pressurization at atmospheric pressure or higher is an effective means. When compound (3) is liquefied and reused, reduced pressure below atmospheric pressure may be used. When compound (5) is obtained by evaporating, removing it from the reaction solution, and liquefying it, reduced pressure may be used.
The pressure for the heat treatment does not need to be constant as long as it is within the above range, and may be changed during the treatment.
加熱処理する雰囲気は、通常用いられる雰囲気であれば特に限定されず、通常は大気雰囲気、窒素雰囲気、及びアルゴン雰囲気等が用いられる。これらの中でも、より安全に化合物(5)を製造できる傾向にあることから、窒素雰囲気及びアルゴン雰囲気が好ましい。また、より経済性に優れる製造方法となる傾向にあることから、窒素雰囲気がより好ましい。
反応雰囲気は、1種単独で用いてもよいし、複数種の反応雰囲気を組み合わせて用いてもよい。
The atmosphere for the heat treatment is not particularly limited as long as it is a commonly used atmosphere, and usually, air atmosphere, nitrogen atmosphere, argon atmosphere, etc. are used. Among these, nitrogen atmosphere and argon atmosphere are preferred because they tend to produce compound (5) more safely. In addition, nitrogen atmosphere is more preferred because they tend to be a more economical production method.
The reaction atmosphere may be used alone or in combination of a plurality of reaction atmospheres.
以上のように、本発明は、低温条件であっても高い反応性を有し、安定した高い収率で、各種のフッ素化合物に変換することができる含フッ素カルボン酸塩(4)を製造することができる。さらに、このようにして製造される含フッ素カルボン酸塩(4)を用いることにより、従来よりも低い温度であっても、高い収率で含フッ素環状化合物(5)を製造することができる。 As described above, the present invention makes it possible to produce a fluorine-containing carboxylate (4) that has high reactivity even under low-temperature conditions and can be converted into various fluorine compounds in a stable and high yield. Furthermore, by using the fluorine-containing carboxylate (4) thus produced, a fluorine-containing cyclic compound (5) can be produced in a high yield even at a temperature lower than conventionally.
以下に本実施形態を具体的に説明した実施例を例示する。本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。 The following are examples that specifically explain this embodiment. The present invention is not limited to the following examples as long as they do not depart from the gist of the invention.
実施例及び比較例において使用された分析方法は、以下のとおりである。 The analytical methods used in the examples and comparative examples are as follows:
<核磁気共鳴分析(NMR):19F-NMRによる分子構造解析>
実施例及び比較例で得られた生成物について、19F-NMRを用いて、下記測定条件にて分子構造解析を行った。
[測定条件]
測定装置:JNM-ECZ400S型核磁気共鳴装置(日本電子株式会社製)
観測核:19F
溶媒:重クロロホルム
基準物質:テトラメチルシラン(0.00ppm)
観測周波数:400MHz(1H)
パルス幅:6.5μ秒
待ち時間:2秒
積算回数:16回
<Nuclear Magnetic Resonance Analysis (NMR): Molecular Structure Analysis by 19 F-NMR>
The products obtained in the examples and comparative examples were subjected to molecular structure analysis using 19 F-NMR under the following measurement conditions.
[Measurement conditions]
Measurement device: JNM-ECZ400S nuclear magnetic resonance device (manufactured by JEOL Ltd.)
Observed nucleus: 19F
Solvent: deuterated chloroform Standard substance: tetramethylsilane (0.00 ppm)
Observation frequency: 400MHz ( 1H )
Pulse width: 6.5 μsec Waiting time: 2 sec Number of integrations: 16
実施例及び比較例で使用した原材料を以下に示す。 The raw materials used in the examples and comparative examples are listed below.
(含フッ素カルボン酸フッ化物(1)(化合物(1))
国際公開第1998/43952号に記載の方法に従い、CF3CF(COF)OCF2CF2SO2Fを製造し、さらに蒸留精製することで、純度>99%のCF3CF(COF)OCF2CF2SO2Fを得た。
(Fluorine-containing carboxylic acid fluoride (1) (compound (1))
According to the method described in WO 1998/43952, CF 3 CF(COF)OCF 2 CF 2 SO 2 F was produced and further purified by distillation to obtain CF 3 CF(COF)OCF 2 CF 2 SO 2 F with a purity of >99%.
(アルカリ金属炭酸塩(2)(化合物(2))
・炭酸カリウム(富士フィルム和光純薬株式会社製、試薬特級)
・炭酸ルビジウム(Aldrich社製、純度99%)
・炭酸セシウム(Aldrich社製、純度99%)
(Alkali Metal Carbonate (2) (Compound (2))
・Potassium carbonate (Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, special grade reagent)
Rubidium carbonate (Aldrich, purity 99%)
Cesium carbonate (Aldrich, purity 99%)
(エーテル系化合物(3)(化合物(3))
・ジエチレングリコールジメチルエーテル(東京化成工業株式会社製、乾燥したモレキュラーシーブ3A 1/16(富士フィルム和光純薬株式会社製)を加え、脱水し、モレキュラーシーブ3A 1/16を除去することにより調整した。)
・テトラエチレングリコールジメチルエーテル(東京化成工業株式会社製、乾燥したモレキュラーシーブ3A 1/16(富士フィルム和光純薬株式会社製)を加え、脱水し、モレキュラーシーブ3A 1/16を除去することにより調整した。)
(Ether Compound (3) (Compound (3))
Diethylene glycol dimethyl ether (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., prepared by adding dried molecular sieve 3A 1/16 (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), dehydrating, and removing the molecular sieve 3A 1/16)
Tetraethylene glycol dimethyl ether (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., prepared by adding dried molecular sieve 3A 1/16 (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), dehydrating, and removing the molecular sieve 3A 1/16)
(その他)
・炭酸ナトリウム(富士フィルム和光純薬株式会社製、試薬特級)
・アセトン(富士フィルム和光純薬株式会社製、試薬特級)
・ベンゾトリフルオリド(東京化成工業株式会社製)
・1,2-ジメトキシエタン(富士フィルム和光純薬株式会社製、試薬特級)
(others)
・Sodium carbonate (Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, special grade reagent)
- Acetone (Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, special grade reagent)
- Benzotrifluoride (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
・1,2-dimethoxyethane (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade reagent)
[実施例1]
試験管(Radley Discovery Technologies社製、RP98059、RP98062)に、攪拌子と炭酸カリウム(0.41g、2.98mmol)を入れ、加熱冷却攪拌装置(東京理化器械株式会社製、PPM-5512型、冷却する際には外部より冷却水を循環させた)に設置し、真空下150℃で5時間乾燥させ、室温に戻し、窒素雰囲気とした。加熱冷却攪拌装置を0℃に設定し、試験管にテトラエチレングリコールジメチルエーテル(1.00g)を加え、攪拌した。続いてCF3CF(COF)OCF2CF2SO2F(1.00g、2.89mmol)を10分かけて滴下した。さらに2時間攪拌した後、分析のため、アセトン(4.00g)及びベンゾトリフルオリド(0.10g)を加え、攪拌した。得られた反応混合物を、ろ過し、ろ液を19F-NMRにて分析した。分析の結果、下記一般式(7)で表される含フッ素カルボン酸カリウム塩(7)が生成していた(生成量:1.07g、生成物質量:2.79mmol、生成率:96.6%)。なお、分析においては、ベンゾトリフルオリドの質量、ベンゾトリフルオリドのCF3及び含フッ素カルボン酸カリウム塩(7)のCF3の積分値より、含フッ素カルボン酸カリウム塩(7)の生成量等を算出した。
また、本実施例では、β/αは1.0であり、γ/δは1.0であった。
KO2CCF(CF3)OCF2CF2SO2F (7)
19F-NMR:δ(ppm)43.22(1F)、-80.32(1F)、-84.02(3F)、-83.52(1F)、-113.04(2F)、-129.05(1F)
[Example 1]
A stirrer and potassium carbonate (0.41 g, 2.98 mmol) were placed in a test tube (Radley Discovery Technologies, RP98059, RP98062), and placed in a heating/cooling stirrer (Tokyo Rikakikai Co., Ltd., PPM-5512 type, cooling water was circulated from the outside when cooling), dried at 150° C. under vacuum for 5 hours, returned to room temperature, and placed in a nitrogen atmosphere. The heating/cooling stirrer was set to 0° C., and tetraethylene glycol dimethyl ether (1.00 g) was added to the test tube and stirred. Then, CF 3 CF(COF)OCF 2 CF 2 SO 2 F (1.00 g, 2.89 mmol) was added dropwise over 10 minutes. After stirring for another 2 hours, acetone (4.00 g) and benzotrifluoride (0.10 g) were added for analysis and stirred. The reaction mixture obtained was filtered, and the filtrate was analyzed by 19F -NMR. As a result of the analysis, it was found that potassium fluorinated carboxylate (7) represented by the following general formula (7) was produced (amount produced: 1.07 g, mass of product: 2.79 mmol, production rate: 96.6%). In the analysis, the amount of potassium fluorinated carboxylate (7) produced was calculated from the mass of benzotrifluoride, the integral value of CF3 of benzotrifluoride, and the integral value of CF3 of potassium fluorinated carboxylate (7).
In this embodiment, β/α was 1.0 and γ/δ was 1.0.
KO2CCF ( CF3 ) OCF2CF2SO2F ( 7 )
19 F-NMR: δ (ppm) 43.22 (1F), -80.32 (1F), -84.02 (3F), -83.52 (1F), -113.04 (2F), -129.05 (1F)
[実施例2]
炭酸カリウムの使用量を0.60g(4.33mmol)とした以外は、実施例1と同様の方法により含フッ素カルボン酸カリウム塩(7)を製造した。分析の結果、含フッ素カルボン酸カリウム塩(7)が生成していた(生成量:1.06g、生成物質量:2.78mmol、生成率:96.1%)。
また、本実施例では、β/αは1.5であり、γ/δは1.0であった。
[Example 2]
Except for changing the amount of potassium carbonate used to 0.60 g (4.33 mmol), a fluorinated carboxylate potassium salt (7) was produced in the same manner as in Example 1. As a result of analysis, it was found that a fluorinated carboxylate potassium salt (7) was produced (amount produced: 1.06 g, product mass: 2.78 mmol, production rate: 96.1%).
In this embodiment, β/α was 1.5 and γ/δ was 1.0.
[実施例3]
テトラエチレングリコールジメチルエーテルの使用量を5.00gとした以外は、実施例1と同様の方法により含フッ素カルボン酸カリウム塩(7)を製造した。分析の結果、含フッ素カルボン酸カリウム塩(7)が生成していた(生成量:1.05g、生成物質量:2.75mmol、生成率:95.2%)。
また、本実施例では、β/αは1.0であり、γ/δは5.0であった。
[Example 3]
Except for changing the amount of tetraethylene glycol dimethyl ether used to 5.00 g, a fluorinated potassium carboxylate (7) was produced in the same manner as in Example 1. As a result of analysis, it was found that a fluorinated potassium carboxylate (7) was produced (amount produced: 1.05 g, product mass: 2.75 mmol, production rate: 95.2%).
In this embodiment, β/α was 1.0 and γ/δ was 5.0.
[実施例4]
加熱冷却攪拌装置の設定を40℃とし、CF3CF(COF)OCF2CF2SO2Fを10分かけて滴下した後の攪拌時間を0.5時間とした以外は、実施例1と同様の方法により含フッ素カルボン酸カリウム塩(7)を製造した。分析の結果、含フッ素カルボン酸カリウム塩(7)が生成していた(生成量:1.05g、生成物質量:2.74mmol、生成率:94.7%)。
また、本実施例では、β/αは1.0であり、γ/δは1.0であった。
[Example 4]
A fluorinated potassium carboxylate ( 7 ) was produced in the same manner as in Example 1, except that the temperature of the heating/cooling stirrer was set to 40° C. and the stirring time after the dropwise addition of CF 3 CF (COF)OCF 2 CF 2 SO 2 F over 10 minutes was set to 0.5 hours. Analysis showed that a fluorinated potassium carboxylate (7) was produced (amount produced: 1.05 g, product mass: 2.74 mmol, production rate: 94.7%).
In this embodiment, β/α was 1.0 and γ/δ was 1.0.
[実施例5]
炭酸カリウムに変えて、炭酸ルビジウム(0.69g、2.98mmol)とし、CF3CF(COF)OCF2CF2SO2Fを10分かけて滴下した後の攪拌時間を1時間とした以外は、実施例1と同様の方法により含フッ素カルボン酸ルビジウム塩(RbO2CCF(CF3)OCF2CF2SO2F)を製造した。分析の結果、含フッ素カルボン酸ルビジウム塩が生成していた(生成量:1.19g、生成物質量:2.77mmol、生成率:95.8%)。
また、本実施例では、β/αは1.0であり、γ/δは1.0であった。
[Example 5]
Except for using rubidium carbonate (0.69 g, 2.98 mmol) instead of potassium carbonate and changing the stirring time after CF3CF ( COF ) OCF2CF2SO2F to 1 hour, a fluorine-containing rubidium carboxylate (RbO2CCF ( CF3 ) OCF2CF2SO2F ) was produced in the same manner as in Example 1. Analysis showed that a fluorine - containing rubidium carboxylate was produced (amount produced: 1.19 g, product mass: 2.77 mmol, production rate: 95.8%).
In this embodiment, β/α was 1.0 and γ/δ was 1.0.
[実施例6]
炭酸カリウムに変えて、炭酸セシウム(0.97g、2.98mmol)とし、CF3CF(COF)OCF2CF2SO2Fを10分かけて滴下した後の攪拌時間を1時間とした以外は、実施例1と同様の方法により含フッ素カルボン酸セシウム塩(CsO2CCF(CF3)OCF2CF2SO2F)を製造した。分析の結果、含フッ素カルボン酸セシウム塩が生成していた(生成量:1.32g、生成物質量:2.78mmol、生成率:96.2%)。
また、本実施例では、β/αは1.0であり、γ/δは1.0であった。
[Example 6]
Except for using cesium carbonate (0.97 g, 2.98 mmol) instead of potassium carbonate and changing the stirring time after dropwise addition of CF3CF ( COF ) OCF2CF2SO2F over 10 minutes to 1 hour, a fluorine-containing cesium carboxylate ( CsO2CCF ( CF3 ) OCF2CF2SO2F ) was produced in the same manner as in Example 1. Analysis showed that a fluorine-containing cesium carboxylate was produced (amount produced: 1.32 g, product mass: 2.78 mmol, production rate: 96.2%).
In this embodiment, β/α was 1.0 and γ/δ was 1.0.
[実施例7]
テトラエチレングリコールジメチルエーテルに変えて、ジエチレングリコールジメチルエーテル(1.00g)とした以外は、実施例1と同様の方法により含フッ素カルボン酸カリウム塩(7)を製造した。分析の結果、含フッ素カルボン酸カリウム塩(7)が生成していた(生成量:1.06g、生成物質量:2.76mmol、生成率:95.6%)。
また、本実施例では、β/αは1.0であり、γ/δは1.0であった。
[Example 7]
Except for using diethylene glycol dimethyl ether (1.00 g) instead of tetraethylene glycol dimethyl ether, a fluorinated potassium carboxylate (7) was produced in the same manner as in Example 1. Analysis revealed that a fluorinated potassium carboxylate (7) was produced (amount produced: 1.06 g, product mass: 2.76 mmol, production rate: 95.6%).
In this embodiment, β/α was 1.0 and γ/δ was 1.0.
[比較例1]
炭酸カリウムに変えて、炭酸ナトリウム(0.32g、2.98mmol)とした以外は、実施例1と同様の方法により含フッ素カルボン酸ナトリウム塩(NaO2CCF(CF3)OCF2CF2SO2F)を製造した。分析の結果、含フッ素カルボン酸ナトリウム塩が生成していた(生成量:0.13g、生成物質量:0.35mmol、生成率:12.1%)。
また、本実施例では、β/αは1.0であり、γ/δは1.0であった。
[Comparative Example 1]
Except for using sodium carbonate (0.32 g, 2.98 mmol) instead of potassium carbonate, a fluorinated carboxylate sodium salt ( NaO2CCF ( CF3 ) OCF2CF2SO2F ) was produced in the same manner as in Example 1. Analysis showed that a fluorinated carboxylate sodium salt was produced (amount produced: 0.13 g, product mass: 0.35 mmol, production rate: 12.1%).
In this embodiment, β/α was 1.0 and γ/δ was 1.0.
[比較例2]
炭酸ナトリウムの使用量を0.46g(4.33mmol)とし、テトラエチレングリコールジメチルエーテルの使用量を5.00gとした以外は、比較例1と同様の方法により含フッ素カルボン酸ナトリウム塩を製造した。分析の結果、含フッ素カルボン酸ナトリウム塩が生成していた(生成量:0.21g、生成物質量:0.59mmol、生成率:20.3%)。
また、本実施例では、β/αは1.5であり、γ/δは5.0であった。
[Comparative Example 2]
Except for changing the amount of sodium carbonate used to 0.46 g (4.33 mmol) and the amount of tetraethylene glycol dimethyl ether used to 5.00 g, a fluorinated carboxylate sodium salt was produced in the same manner as in Comparative Example 1. Analysis showed that a fluorinated carboxylate sodium salt was produced (amount produced: 0.21 g, product mass: 0.59 mmol, production rate: 20.3%).
In this embodiment, β/α was 1.5 and γ/δ was 5.0.
[比較例3]
特許文献1の実施例1を参考に、次のように実施した。
試験管(Radley Discovery Technologies社製、RP98059、RP98062)に、攪拌子と炭酸ナトリウム(0.92g、8.67mmol)を入れ、加熱冷却攪拌装置(東京理化器械株式会社製、PPM-5512型、冷却する際には外部より冷却水を循環させた)に設置し、真空下150℃で5時間乾燥させ、室温に戻し、窒素雰囲気とした。加熱冷却攪拌装置を30℃に設定し、試験管にアセトニトリル(3.38g)を加え、攪拌した。続いてCF3CF(COF)OCF2CF2SO2F(3.00g、8.67mmol)を10分かけて滴下し、1時間攪拌した。加熱冷却攪拌装置を40℃に設定し、さらに1時間攪拌した。室温に戻した後、分析のため、ベンゾトリフルオリド(0.30g)を加え、攪拌した。得られた反応混合物を、ろ過し、ろ液を19F-NMRにて分析した。分析の結果、含フッ素カルボン酸ナトリウム塩が生成していた(生成量:2.61g、生成物質量:7.13mmol、生成率:82.3%)。
また、本実施例では、β/αは1.0であり、γ/δは1.1であった。
[Comparative Example 3]
The following experiment was carried out with reference to Example 1 of Patent Document 1.
A stirrer and sodium carbonate (0.92 g, 8.67 mmol) were placed in a test tube (Radley Discovery Technologies, RP98059, RP98062), which was then placed in a heating/cooling stirrer (Tokyo Rikakikai Co., Ltd., PPM-5512 type, cooling water was circulated from the outside when cooling), dried under vacuum at 150° C. for 5 hours, returned to room temperature, and placed in a nitrogen atmosphere. The heating/cooling stirrer was set to 30° C., and acetonitrile (3.38 g) was added to the test tube and stirred. Subsequently, CF 3 CF(COF)OCF 2 CF 2 SO 2 F (3.00 g, 8.67 mmol) was added dropwise over 10 minutes, and the mixture was stirred for 1 hour. The heating/cooling stirrer was set to 40° C., and the mixture was further stirred for 1 hour. After returning to room temperature, benzotrifluoride (0.30 g) was added and stirred for analysis. The resulting reaction mixture was filtered, and the filtrate was analyzed by 19 F-NMR. The analysis showed that a fluorine-containing carboxylate sodium salt was produced (production amount: 2.61 g, product mass: 7.13 mmol, production rate: 82.3%).
In this embodiment, β/α was 1.0 and γ/δ was 1.1.
[比較例4]
非特許文献1を参考に、次のように実施した。
試験管(Radley Discovery Technologies社製、RP98059、RP98062)に、攪拌子と炭酸ナトリウム(1.06g、9.96mmol)を入れ、加熱冷却攪拌装置(東京理化器械株式会社製、PPM-5512型、冷却する際には外部より冷却水を循環させた)に設置し、真空下150℃で5時間乾燥させ、室温に戻し、窒素雰囲気とした。加熱冷却攪拌装置を30℃に設定し、試験管にテトラエチレングリコールジメチルエーテル(3.24g)を加え、攪拌した。続いてCF3CF(COF)OCF2CF2SO2F(3.00g、8.67mmol)を10分かけて滴下し、3時間攪拌した。加熱冷却攪拌装置を40℃に設定し、さらに1時間攪拌した。室温に戻した後、分析のため、ベンゾトリフルオリド(0.30g)、アセトン(12.00g)を加え、攪拌した。得られた反応混合物を、ろ過し、ろ液を19F-NMRにて分析した。分析の結果、含フッ素カルボン酸ナトリウム塩が生成していた(生成量:2.37g、生成物質量:6.48mmol、生成率:74.7%)。
また、本実施例では、β/αは1.1であり、γ/δは1.1であった。
[Comparative Example 4]
With reference to Non-Patent Document 1, the following procedure was carried out.
A stirrer and sodium carbonate (1.06 g, 9.96 mmol) were placed in a test tube (Radley Discovery Technologies, RP98059, RP98062), placed in a heating/cooling stirrer (Tokyo Rikakikai Co., Ltd., PPM-5512 type, cooling water was circulated from the outside when cooling), dried under vacuum at 150° C. for 5 hours, returned to room temperature, and placed in a nitrogen atmosphere. The heating/cooling stirrer was set to 30° C., and tetraethylene glycol dimethyl ether (3.24 g) was added to the test tube and stirred. Subsequently, CF 3 CF(COF)OCF 2 CF 2 SO 2 F (3.00 g, 8.67 mmol) was added dropwise over 10 minutes, and stirred for 3 hours. The heating/cooling stirrer was set to 40° C., and stirred for another 1 hour. After returning to room temperature, benzotrifluoride (0.30 g) and acetone (12.00 g) were added and stirred for analysis. The resulting reaction mixture was filtered, and the filtrate was analyzed by 19 F-NMR. The analysis showed that a fluorine-containing carboxylate sodium salt was produced (production amount: 2.37 g, product mass: 6.48 mmol, production rate: 74.7%).
In this embodiment, β/α was 1.1, and γ/δ was 1.1.
以上のように、実施例では、低温条件であっても高い反応性を有し、安定した高い収率で、各種のフッ素化合物に変換することができる含フッ素カルボン酸塩(4)を製造することができた。 As described above, in the examples, it was possible to produce a fluorine-containing carboxylate (4) that has high reactivity even under low-temperature conditions and can be converted into various fluorine compounds in a stable and high yield.
[実施例8]
試験管(Radley Discovery Technologies社製、RP98059、RP98062)に、攪拌子と炭酸カリウム(0.41g、2.98mmol)を入れ、加熱冷却攪拌装置(東京理化器械株式会社製、PPM-5512型、冷却する際には外部より冷却水を循環させた)に設置し、真空下150℃で5時間乾燥させ、室温に戻し、窒素雰囲気とした。加熱冷却攪拌装置を0℃に設定し、試験管にテトラエチレングリコールジメチルエーテル(1.00g)を加え、攪拌した。続いてCF3CF(COF)OCF2CF2SO2F(1.00g、2.89mmol)を10分かけて滴下した。さらに2時間攪拌した後、加熱冷却攪拌装置を60℃に設定し、2時間攪拌した。室温に冷却後、分析のため、アセトン(4.00g)及びベンゾトリフルオリド(0.10g)を加え、攪拌した。得られた反応混合物を、ろ過し、ろ液を19F-NMRにて分析した。分析の結果、下記一般式(8)で表される含フッ素環状化合物(8)が生成していた(生成量:0.78g、生成物質量:2.77mmol、生成率:95.8%)。なお、分析においては、ベンゾトリフルオリドの質量、ベンゾトリフルオリドのCF3及び含フッ素環状化合物(8)のCF3の積分値より、含フッ素環状化合物(8)の生成量等を算出した。
また、本実施例では、β/αは1.0であり、γ/δは1.0であった。
A stirrer and potassium carbonate (0.41 g, 2.98 mmol) were placed in a test tube (Radley Discovery Technologies, RP98059, RP98062), which was then placed in a heating/cooling stirrer (Tokyo Rikakikai Co., Ltd., PPM-5512 type, cooling water was circulated from the outside when cooling), dried under vacuum at 150° C. for 5 hours, returned to room temperature, and placed in a nitrogen atmosphere. The heating/cooling stirrer was set to 0° C., and tetraethylene glycol dimethyl ether (1.00 g) was added to the test tube and stirred. Then, CF 3 CF(COF)OCF 2 CF 2 SO 2 F (1.00 g, 2.89 mmol) was added dropwise over 10 minutes. After stirring for another 2 hours, the heating/cooling stirrer was set to 60° C., and stirring was continued for 2 hours. After cooling to room temperature, acetone (4.00 g) and benzotrifluoride (0.10 g) were added and stirred for analysis. The resulting reaction mixture was filtered, and the filtrate was analyzed by 19 F-NMR. As a result of the analysis, it was found that a fluorine-containing cyclic compound (8) represented by the following general formula (8) was produced (amount produced: 0.78 g, product mass: 2.77 mmol, production rate: 95.8%). In the analysis, the amount of fluorine-containing cyclic compound (8) produced was calculated from the mass of benzotrifluoride, the integral value of CF3 of benzotrifluoride, and the integral value of CF3 of fluorine-containing cyclic compound (8).
In this embodiment, β/α was 1.0 and γ/δ was 1.0.
[実施例9]
試験管(Radley Discovery Technologies社製、RP98059、RP98062)に、攪拌子と炭酸カリウム(0.41g、2.98mmol)を入れ、加熱冷却攪拌装置(東京理化器械株式会社製、PPM-5512型、冷却する際には外部より冷却水を循環させた)に設置し、真空下150℃で5時間乾燥させ、室温に戻し、窒素雰囲気とした。加熱冷却攪拌装置を0℃に設定し、試験管にテトラエチレングリコールジメチルエーテル(1.00g)を加え、攪拌した。続いてCF3CF(COF)OCF2CF2SO2F(1.00g、2.89mmol)を10分かけて滴下した。さらに2時間攪拌した後、加熱冷却攪拌装置の80℃に設定し、1時間攪拌した。室温に冷却後、分析のため、アセトン(4.00g)及びベンゾトリフルオリド(0.10g)を加え、攪拌した。得られた反応混合物を、ろ過し、ろ液を19F-NMRにて分析した。分析の結果、含フッ素環状化合物(8)が生成していた(生成量:0.78g、生成物質量:2.77mmol、生成率:96.0%)。なお、分析においては、ベンゾトリフルオリドの質量、ベンゾトリフルオリドのCF3及び含フッ素環状化合物(8)のCF3の積分値より、含フッ素環状化合物(8)の生成量等を算出した。
また、本実施例では、β/αは1.0であり、γ/δは1.0であった。
[Example 9]
A stirrer and potassium carbonate (0.41 g, 2.98 mmol) were placed in a test tube (Radley Discovery Technologies, RP98059, RP98062), which was then placed in a heating/cooling stirrer (Tokyo Rikakikai Co., Ltd., PPM-5512 type, cooling water was circulated from the outside when cooling), dried under vacuum at 150° C. for 5 hours, returned to room temperature, and placed in a nitrogen atmosphere. The heating/cooling stirrer was set to 0° C., and tetraethylene glycol dimethyl ether (1.00 g) was added to the test tube and stirred. Then, CF 3 CF(COF)OCF 2 CF 2 SO 2 F (1.00 g, 2.89 mmol) was added dropwise over 10 minutes. After stirring for another 2 hours, the heating/cooling stirrer was set to 80° C. and stirred for 1 hour. After cooling to room temperature, acetone (4.00 g) and benzotrifluoride (0.10 g) were added and stirred for analysis. The resulting reaction mixture was filtered, and the filtrate was analyzed by 19 F-NMR. The analysis showed that fluorine-containing cyclic compound (8) was produced (amount produced: 0.78 g, product mass: 2.77 mmol, production rate: 96.0%). In the analysis, the amount of fluorine-containing cyclic compound (8) produced was calculated from the mass of benzotrifluoride, the integral value of CF3 of benzotrifluoride, and the integral value of CF3 of fluorine-containing cyclic compound (8).
In this embodiment, β/α was 1.0 and γ/δ was 1.0.
[実施例10]
試験管(Radley Discovery Technologies社製、RP98059、RP98062)に、攪拌子と炭酸カリウム(0.41g、2.98mmol)を入れ、加熱冷却攪拌装置(東京理化器械株式会社製、PPM-5512型、冷却する際には外部より冷却水を循環させた)に設置し、真空下150℃で5時間乾燥させ、室温に戻し、窒素雰囲気とした。加熱冷却攪拌装置を60℃に設定し、試験管にテトラエチレングリコールジメチルエーテル(1.00g)を加え、攪拌した。続いてCF3CF(COF)OCF2CF2SO2F(1.00g、2.89mmol)を10分かけて滴下した。さらに2時間攪拌した後、室温に冷却し、分析のため、アセトン(4.00g)及びベンゾトリフルオリド(0.10g)を加え、攪拌した。得られた反応混合物を、ろ過し、ろ液を19F-NMRにて分析した。分析の結果、含フッ素環状化合物(8)が生成していた(生成量:0.77g、生成物質量:2.74mmol、生成率:94.8%)。なお、分析においては、ベンゾトリフルオリド及び含フッ素環状化合物(8)の質量、並びにベンゾトリフルオリドのCF3及び含フッ素環状化合物(8)のCF3の積分値より、含フッ素環状化合物(8)の生成量等を算出した。
また、本実施例では、β/αは1.0であり、γ/δは1.0であった。
[Example 10]
A stirrer and potassium carbonate (0.41 g, 2.98 mmol) were placed in a test tube (Radley Discovery Technologies, RP98059, RP98062), which was then placed in a heating/cooling stirrer (Tokyo Rikakikai Co., Ltd., PPM-5512 model, cooling water was circulated from the outside when cooling), dried under vacuum at 150° C. for 5 hours, returned to room temperature, and placed in a nitrogen atmosphere. The heating/cooling stirrer was set to 60° C., and tetraethylene glycol dimethyl ether (1.00 g) was added to the test tube and stirred. Then, CF 3 CF(COF)OCF 2 CF 2 SO 2 F (1.00 g, 2.89 mmol) was added dropwise over 10 minutes. After stirring for another 2 hours, the mixture was cooled to room temperature, and acetone (4.00 g) and benzotrifluoride (0.10 g) were added for analysis, followed by stirring. The resulting reaction mixture was filtered, and the filtrate was analyzed by 19 F-NMR. As a result of the analysis, it was found that fluorine-containing cyclic compound (8) was produced (amount produced: 0.77 g, product mass: 2.74 mmol, production rate: 94.8%). In the analysis, the amount of fluorine-containing cyclic compound (8) produced was calculated from the masses of benzotrifluoride and fluorine-containing cyclic compound (8), and the integral values of CF3 of benzotrifluoride and CF3 of fluorine-containing cyclic compound (8).
In this embodiment, β/α was 1.0 and γ/δ was 1.0.
[実施例11]
攪拌翼を取り付けたメカニカルスターラー(東京理化器械株式会社製、ZZ-1020)、滴下漏斗、受器を取り付けたリービッヒ冷却管、温度センサーを取り付けた温度計保護管を備えた1L二重管式反応容器(旭製作所製)に、あらかじめ真空下150℃で5時間乾燥させた炭酸カリウム(142.8g、1.03mol)を入れ、窒素雰囲気とした後、テトラエチレングリコールジメチルエーテル(336.3g)を加え、攪拌した。1L二重管式反応容器に、循環恒温槽(LAUDA社製、RE1050G)を接続し、0℃に設定し、反応容器内容物の温度が安定するまで待った。続いてCF3CF(COF)OCF2CF2SO2F(311.4g、0.90mol)を1時間かけて滴下した。リービッヒ冷却管に0℃に設定した冷却水循環装置(アズワン株式会社製、LTC-450a)を接続し、受器を氷冷した後、循環恒温槽の設定を120℃とすると、徐々に揮発成分の留去が始まり、受器に液体(244.0g)が捕集された。得られた液体(0.10g)と、分析のため、ベンゾトリフルオリド(0.03g)及び1,2-ジメトキシエタン(1.00g)とを混合し、19F-NMRにて分析した。分析の結果、得られた液体は含フッ素環状化合物(8)であった(生成量:244.0g、生成物質量:0.87mol、生成率:96.8%)。
また、本実施例では、β/αは1.1であり、γ/δは1.1であった。
以上のように、実施例は、低温条件であっても、高い収率で含フッ素環状化合物(5)を製造することができた。
[Example 11]
Potassium carbonate (142.8 g, 1.03 mol) previously dried at 150 ° C. under vacuum for 5 hours was placed in a 1 L double-tube reaction vessel (Asahi Seisakusho Co., Ltd.) equipped with a mechanical stirrer (Tokyo Rikakikai Co., Ltd., ZZ-1020) with a stirring blade, a dropping funnel, a Liebig cooling tube with a receiver, and a thermometer protection tube with a temperature sensor, and then tetraethylene glycol dimethyl ether (336.3 g) was added and stirred after making a nitrogen atmosphere. A circulating thermostatic bath (LAUDA, RE1050G) was connected to the 1 L double-tube reaction vessel, set to 0 ° C., and waited until the temperature of the reaction vessel contents stabilized. Then, CF 3 CF (COF) OCF 2 CF 2 SO 2 F (311.4 g, 0.90 mol) was added dropwise over 1 hour. A cooling water circulation device (LTC-450a, manufactured by AS ONE CORPORATION) set to 0°C was connected to the Liebig condenser, and the receiver was cooled with ice. The temperature of the circulating thermostatic bath was then set to 120°C, at which point volatile components gradually began to distill off, and a liquid (244.0 g) was collected in the receiver. The resulting liquid (0.10 g) was mixed with benzotrifluoride (0.03 g) and 1,2-dimethoxyethane (1.00 g) for analysis, and analyzed by 19 F-NMR. As a result of the analysis, the resulting liquid was a fluorine-containing cyclic compound (8) (amount produced: 244.0 g, product mass: 0.87 mol, production rate: 96.8%).
In this embodiment, β/α was 1.1, and γ/δ was 1.1.
As described above, in the Examples, the fluorinated cyclic compound (5) was successfully produced in high yield even under low temperature conditions.
本発明によれば、低温条件であっても高い反応性を有し、安定した高い収率で、各種の有用なフッ素化合物に変換することができる含フッ素カルボン酸塩(4)を製造することができる。さらに、このようにして製造される含フッ素カルボン酸塩(4)を用いることにより、低温条件であっても、高い収率で含フッ素環状化合物(5)を製造することができる。そのため、本発明は、各種フッ素含有化合物、イオン交換樹脂、イオン交換膜、食塩電解膜、燃料電池膜、レドックスフロー電池用膜、水電解用膜等の原料の製造において好適に用いることができる。 According to the present invention, it is possible to produce a fluorine-containing carboxylate (4) which has high reactivity even under low-temperature conditions and can be converted into various useful fluorine compounds with a stable and high yield. Furthermore, by using the fluorine-containing carboxylate (4) thus produced, it is possible to produce a fluorine-containing cyclic compound (5) with a high yield even under low-temperature conditions. Therefore, the present invention can be suitably used in the production of raw materials for various fluorine-containing compounds, ion exchange resins, ion exchange membranes, salt electrolysis membranes, fuel cell membranes, membranes for redox flow batteries, membranes for water electrolysis, etc.
Claims (3)
FSO2CFXCF2OCF(CF2Y)CO2M (4)
(式中、Xは、フッ素原子、塩素原子、又はトリフルオロメチル基であり;Yは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子である。Mは、K、Rb、又はCsである。)
で表される含フッ素カルボン酸塩(4)の製造方法であり、
下記一般式(1):
FSO2CFXCF2OCF(CF2Y)COF (1)
(式中、Xは、フッ素原子、塩素原子、又はトリフルオロメチル基であり;Yは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子である。)
で表される含フッ素カルボン酸フッ化物(1)と、
下記一般式(2):
M2CO3 (2)
(式中、Mは、K、Rb、又はCsである。)
で表されるアルカリ金属炭酸塩(2)とを、
下記一般式(3):
R1(OR2)pOR3 (3)
(式中、R1、R2、R3は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、置換又は無置換のいずれでもよい脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基であり、炭素数は1~10であり;pは、2~10の整数である。)
で表されるエーテル系化合物(3)の存在下で反応させることを含み、
前記含フッ素カルボン酸フッ化物(1)の物質量(α)に対する前記アルカリ金属炭酸塩(2)の物質量(β)の比率(β/α)が、2以下であり、
前記含フッ素カルボン酸フッ化物(1)の質量(γ)に対する前記エーテル系化合物(3)の質量(δ)の比率(δ/γ)が、0.55を超えている
ことを特徴とする、含フッ素カルボン酸塩(4)の製造方法。 The following general formula (4):
FSO2CFXCF2OCF ( CF2Y ) CO2M (4)
(In the formula, X is a fluorine atom, a chlorine atom, or a trifluoromethyl group; Y is a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom; and M is K, Rb, or Cs.)
The present invention relates to a method for producing a fluorine-containing carboxylate (4) represented by the following formula:
The following general formula (1):
FSO 2 CFXCF 2 OCF (CF 2 Y) COF (1)
(In the formula, X is a fluorine atom, a chlorine atom, or a trifluoromethyl group; and Y is a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom.)
A fluorine-containing carboxylic acid fluoride (1) represented by the formula:
The following general formula (2):
M2CO3 ( 2 )
(In the formula, M is K, Rb, or Cs.)
and an alkali metal carbonate (2) represented by
The following general formula (3):
R 1 (OR 2 ) p OR 3 (3)
(In the formula, R 1 , R 2 , and R 3 may be the same or different, and each represents an aliphatic or aromatic hydrocarbon group which may be substituted or unsubstituted and has 1 to 10 carbon atoms; and p is an integer from 2 to 10.)
The reaction is carried out in the presence of an ether-based compound (3) represented by the formula:
a ratio (β/α) of the amount of substance (β) of the alkali metal carbonate (2) to the amount of substance (α) of the fluorine-containing carboxylic acid fluoride (1) is 2 or less,
A method for producing a fluorine-containing carboxylate (4), characterized in that a ratio (δ/γ) of the mass (δ) of the ether compound (3) to the mass (γ) of the fluorine-containing carboxylic acid fluoride (1) exceeds 0.55.
得られた前記含フッ素カルボン酸塩(4)を加熱処理することと
を含むことを特徴とする、
下記一般式(5):
で表される含フッ素環状化合物(5)の製造方法。 Obtaining a fluorine-containing carboxylate (4) by the method for producing a fluorine-containing carboxylate (4) according to claim 1 or 2;
heat-treating the obtained fluorine-containing carboxylate (4) ;
Characterized in that it comprises
The following general formula (5):
A method for producing a fluorine-containing cyclic compound (5) represented by the following formula:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020179197A JP7558752B2 (en) | 2020-10-26 | 2020-10-26 | Method for producing fluorine-containing carboxylate and method for producing fluorine-containing cyclic compound |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020179197A JP7558752B2 (en) | 2020-10-26 | 2020-10-26 | Method for producing fluorine-containing carboxylate and method for producing fluorine-containing cyclic compound |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022070147A JP2022070147A (en) | 2022-05-12 |
| JP7558752B2 true JP7558752B2 (en) | 2024-10-01 |
Family
ID=81534418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020179197A Active JP7558752B2 (en) | 2020-10-26 | 2020-10-26 | Method for producing fluorine-containing carboxylate and method for producing fluorine-containing cyclic compound |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7558752B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7584991B2 (en) | 2020-10-26 | 2024-11-18 | 旭化成株式会社 | Method for producing fluorine-containing cyclic compound |
| JP7584990B2 (en) | 2020-10-26 | 2024-11-18 | 旭化成株式会社 | Method for producing fluorine-containing cyclic compound |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003012634A (en) | 2001-06-29 | 2003-01-15 | Asahi Kasei Corp | Method for producing fluorinated vinyl ether |
| WO2005085187A1 (en) | 2004-03-08 | 2005-09-15 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Method for producing fluorine compound |
| JP2010235568A (en) | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Daikin Ind Ltd | 1,3-dichloro-1,2,3,3-tetrafluoropropylene oxide and process for producing the same |
| WO2020012913A1 (en) | 2018-07-09 | 2020-01-16 | 旭化成株式会社 | Vinylsulfonic anhydride, method for producing same, and method for producing vinylsulfonyl fluoride |
-
2020
- 2020-10-26 JP JP2020179197A patent/JP7558752B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003012634A (en) | 2001-06-29 | 2003-01-15 | Asahi Kasei Corp | Method for producing fluorinated vinyl ether |
| WO2005085187A1 (en) | 2004-03-08 | 2005-09-15 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Method for producing fluorine compound |
| JP2010235568A (en) | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Daikin Ind Ltd | 1,3-dichloro-1,2,3,3-tetrafluoropropylene oxide and process for producing the same |
| WO2020012913A1 (en) | 2018-07-09 | 2020-01-16 | 旭化成株式会社 | Vinylsulfonic anhydride, method for producing same, and method for producing vinylsulfonyl fluoride |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7584991B2 (en) | 2020-10-26 | 2024-11-18 | 旭化成株式会社 | Method for producing fluorine-containing cyclic compound |
| JP7584990B2 (en) | 2020-10-26 | 2024-11-18 | 旭化成株式会社 | Method for producing fluorine-containing cyclic compound |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022070147A (en) | 2022-05-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7737982B2 (en) | Bis(fluorosulfonyl)imide salts and methods for preparing same | |
| CN109592655B (en) | Method for efficiently preparing bis (fluorosulfonyl) imide through catalytic fluorination | |
| KR840001980B1 (en) | Method for preparing acid fluoride monomer | |
| JP2009102294A (en) | Method for purification of trifluoromethanesulfonyl fluoride | |
| JPS606339B2 (en) | Fluorination method | |
| JP7558752B2 (en) | Method for producing fluorine-containing carboxylate and method for producing fluorine-containing cyclic compound | |
| JP7621084B2 (en) | Method for producing fluorine-containing carboxylate | |
| WO2022128381A1 (en) | Method for producing onium sulfonyl imide salts and alkali metal sulfonyl imide salts | |
| JP6879312B2 (en) | Manufacturing method of sulfur tetrafluoride | |
| EP2289875A1 (en) | Process for producing perfluoroalkanesulfinic acid salt | |
| JP7584990B2 (en) | Method for producing fluorine-containing cyclic compound | |
| EP2484662A1 (en) | Method for producing perfluorosulfonic acid having ether structure and derivative thereof, and surfactant containing fluorine-containing ether sulfonic acid compound and derivative thereof | |
| JPH02218630A (en) | Preparation of halofluorobenzene | |
| JP7584991B2 (en) | Method for producing fluorine-containing cyclic compound | |
| JP2022070150A (en) | Method for Producing Fluorine-Containing Disalt Compound and Method for Producing Fluorine-Containing Vinyl Compound | |
| JP6463364B2 (en) | Process for producing oxysulfides and fluorinated derivatives by sulfination | |
| US20230322661A1 (en) | Synthesis of N,N-Branched Sulfamoyl Fluoride Compounds Using Bismuth Trifluoride | |
| MX2007005900A (en) | Process for production of 1,2,2,2-tetrafluoro ethyl difluoro methyl ether. | |
| US20040146453A1 (en) | Process for the synthesis of BrSF5 | |
| US4061688A (en) | Liquid phase fluorination process | |
| JP7523365B2 (en) | Method for producing fluorine-containing vinyl sulfonic acid fluoride | |
| JP7584988B2 (en) | Method for producing fluorine-containing vinyl compound salt | |
| JPWO2005085187A1 (en) | Method for producing fluorine compound | |
| EP1325906B1 (en) | Alkyl esters of 2-(2-fluorosulphonyl)-perfluoroethylenoxy-3-halogen-propionic acid | |
| JPS59139329A (en) | Preparation of 4-fluorobenzotrifluoride |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20231002 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240528 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240611 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240724 |
|
| 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: 20240910 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240918 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7558752 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |




