JPH01308241A - ナトリウムフルオロアルコラートの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はナトリウムフルオロアルコラート　（ナトリウ
ムフッ素化アルコキシド）の製造方法に関するものであ
る。

従来の技術 フルオロアルコールには多数の用途があるが、特に、ナ
トリウムフルオロアルコラートとポリジクロロホスファ
ゼンとを下記反応式； に従って反応させることにより、ポリ　（フルオロアル
コキシ）ホスファゼンを製造する方法を挙げることがで
きる（例えば、アメリカ合衆国特許第３、５１５．６８
８号参照）。

」１記のナトリウムアルコラードを製造する方法は種々
提案されており、例えば、ナｌ−ＩＪウムまたはす）　
ＩＪウム化合物を用いたアルカリ化反応〔以下、この反
応を単にソープ−ジョン（す）・リウム化反応）と呼ぶ
ことにする〕が知られている。

アメリカ合衆国特許第３．７０２．８３３号には、テト
ラハイドロフラン（ＴＨＦ）中で、フルオロアルコール
と金属ナトリウムとを還流下で加熱する方法が提案され
ている。この反応は劣化し易く、その劣化の度合いは用
いたアルコールよって異なる。

この劣化によって、弗化す）　ＩＪウムが生成し、媒体
の塩基度は、ナ）　ＩＪウムの使用量から予測した値よ
り低くなる。

アメリカ合衆国特許第４．３５７．４５８号では、上記
ソープ−ジョンを水酸化ナトリウムを用いて行うことに
よって、反応ｌ：１月こ生じろ水を炭化水素と共に連行
し、これを蒸留することで平衡を移動させることを提案
している。しかし、この方法は長時間（一般に２０時間
以上）を必要とする。

アメリカ合衆国特許第４．５６８．７７９号および第４
、５９３．１．２９号では、まず、ナ）　ＩＪウムを微
粉砕した後、フルオロアルコールと接触させることを提
案している。この方法では、ナ）　ＩＪウムの反応性が
高くなるので、低温で操作が可能になる。しかし、この
方法では、ナトリウムを微粉砕する装置を備えた反応器
と、これとは別のソープ−ジョンを行う冷却反応器とが
必要であり、しかも、上記置換反応自体はさらに別の装
置で行わなければならない。また、微粉砕したナトリウ
ムを用いたとしても、反応を低温で行う場合には、反応
には長時間が必要である。

発明が解決しようとする課題 本発明の第一の目的は、フルオロアルコールを迅速にソ
ープ−ジョンすることが可能な方法を提供することにあ
る。

本発明の第二の目的は、使用した化合物または得られた
生成物が劣化を起こさないような方法を提供することに
ある。

本発明の第三の目的は、上記ソープ−ジョン反応と、ポ
リジクロロホスファゼンの置換反応とを同じ反応器中で
行うことが可能な方法を提供することにある。

課題を解決するだめの手段 本発明のナトリウムフルオロアルコラートの製造方法は
、 （ａ）　　沸点がメタノールより高い溶剤および／また
はメタノールと共沸混合物を形成することができる溶剤
とによって構成される群から選択された溶剤中で、ナト
リウムメチレート　（すトリウムメトキシド）を用いて
フルオロアルコールをアルカリ化（ナトリウム化）し、 （ｂ）　　上記（ａ）で得られたものを還流することに
より生じる蒸気中に放出されるメタノールを選択的に分
離することを特徴としている。

上記の沸点がメタノールより高い溶剤とは、少なくとも
一定の圧力下でこのような特性を有する全ての溶剤を意
味している。

上記のメタノールの選択的分離は、適当なポロシティ−
（孔径）の分子篩を用いて行うことができる。このため
には、孔径が約４オングストロームの分子篩を用いるの
が好ましい。

操作は下記に従って行うのが望ましい。

（１）上記定義の溶剤、例えばＴＨＦ、ジメトキシエタ
ン、ベンゼン、シクロヘキサン、ジオキサン、トルエン
中で、例えば、ナトリウムと無水メタノールとからナト
リウムメチレートを作る。

変形例では、過剰量のメタノール中でナトリウムメチレ
ートを作ることもできる。この場合には、ナトリウムメ
チレートを作った後にメタノールを蒸発させ、次いで、
上記定義の化合物の中から選択した溶剤と置換する。

（２）次いで、同じ反応器中に、沸点の低いフルオロア
ルコールを単独で導入するか、あるいは、このフルオロ
アルコールに他のフルオロアルコールおよび／または移
動し易い水素を含む他の化合物、例えば、脂肪族アルコ
ールまたはフェノールを混合したものを導入する。

上記のフルオロアルコール（フッ素化アルコール）は式
： ％式％） （ただし、Ｒ（Ｆ）　　は１〜１２個の炭素原子を有す
る部分的にフッ素化された脂肪族炭化水素鎖またはペル
フルオロ化脂肪族炭化水素鎮を表し、ｎは１またはＯで
ある） で表される各種化合物にすることができる。本発明は、
モアノー、ジーおよびトリフルオロエタノールに特に好
ましく適用することができる。

（３）上記（２）で得られた混合物を沸騰させる。・こ
の操作によって生じる蒸気はメタノールと、フルオロア
ルコールと、溶剤とによって構成されている。

第１図に示す第一の態様では、この蒸気を分子篩、例え
ばゼオライ）４Ａを充填したカラムを通過させ、凝縮し
た後に反応器に戻している。

第２図に示した別の態様では、この蒸気を直接凝縮し、
凝縮物をサイフオンを用いて分子篩を充填した上記カラ
ムの頂点から底部へと通過させている。

第３図に示した第三の態様では、上記蒸気を直接凝縮し
、凝縮物を上記分子篩を充填したカラムの頂上から底部
へと通過させている。　　　　　・なお、第１〜３図に
おいて、■は反応器、２は分子篩を充填したカラム、３
は冷却器をそれぞれ示している。

いずれの場合でも、分子篩は、反応器に戻るメタノール
、フルオロアルコールおよび溶剤を選択的に捕捉する。

反応の終了は、反応媒体中に遊離メタノールまたはその
ナトリウム化物が無くなったことを検出することによっ
て容易に知ることができる。

本発明による方法は、反応物および／またはソープ−ジ
ョン反応により得られる生成物の劣化が全く無いだけで
なく、得られたナトリウムフルオロアルコラートを、ポ
リジクロロホスファゼンの置換反応の反応物として、同
じ反応器中で直接使用することができるという非常に優
れた利点を有している。この場合には、上記操作により
得られた媒体にポリジクロロホスファゼンを単独に導入
するか、好ましくは、ポリジクロロホスファゼンを炭化
水素、例えば、単環式または多環式の芳香族炭化水素（
ベンゼン、ナフタレン）に溶かした溶液を導入するか、
あるいは、これらの物質を含有でき且つ上記置換反応の
通常の条件下に置くことができる混合物を導入すればよ
い。

以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。

以下の実施例では、全ての操作が加圧窒素下で行われ、
溶剤と反応物は脱水されたものを用いている。また、ナ
トリウムは水酸化ナトリウムを全く含んでいない。

実施例１　（比較例） ２６、２２　ｇのトリフルオロエタノール（０，２６２
モル）と、２４；５５　ｇの１，１，１”−トリハイド
ロ−オメガ−ペルフルオロ−１−アルカノール（ＨＣＦ
２　（ｃＦ２）　２．４Ｃ）１２０８）（０，１２２モ
ル）・と、１５０ｇのジメチレングリコールジメチルエ
ーテルと、８．０３ｇのナトリウム（０，３４９ダラム
原子）とを反応器に導入した。

媒体を６０℃に保持すると、ナトリウムは２時間で消失
した。ナトリウムが消失するにつれ、多量の沈澱が現れ
、反応媒体の色は濃くなった。

媒体の理論塩基度は０．３４ｇ当量でなければならない
が、酸滴定で測定した塩基度は０．０２６にすぎなかっ
た。従って、フッ素との反応により９２．５％のナトリ
ウムが消費されたことを意味し、このことは沈澱物の分
析により確認された。

実施例２（比較例） ３、２９　ｇのナトリウム（０，１４，３グラム原子）
を１９６ｇの還流トルエン中で急速に撹拌することによ
り微粉砕した。この媒体を０℃に冷却し、この中に４３
．８５　　ｇのＬ　Ｌ　１”−トリハイドロ−オメガ−
ペルフルオロ−１−アルカノール（０，１２７モル）を
導入した。

０〜１０℃の温度では反応は起こらず、１０〜２０℃の
温度で僅かな水素の発生が認められた。

反応を２５℃で２４時間行うと、ナトリウム全体が消失
し、白色の沈澱物が現れた。

酸滴定により測定した塩基度は、予測値の０．１．４３
より約２０％低い０．１．１４当量であった。

実施例−± １８０ｇのメタノールと、３．４０ｇのナトリウム（０
，１４７グラム原子）とから、ナトリウムメチレートの
メタノール溶液を製造した。

メタノールが蒸発した後に、３００−のＴＨＦと置換し
た。この溶液に、’９．！１１８ｇのｌ−ＩＪフルオロ
エタノール（０，０９９７モル）と、９．６］、ｇの１
．１．１’−トリハイドローオメカーペルフルオロー１
−アルカノール（０，０４７６モル）と、１．５０　ｇ
のオルト−アリルフェノール（０，０１０８モル）との
混合物を添加した。

反応器は第２図に対応した装置を備えており、カラムに
は１４０ｇの分子篩４Ａが充填しである。

上記の反応物全体を還流した。蒸気は分子篩のカラムを
通過してから反応器に戻るようにした。

２時間後、反応媒体中にメタノールは全く検出さｌ れす、沈殿物も見られなかった。

酸滴定により測定した塩基度は０．１４７当量であった
。これはＲｒ（ｃＨ２）○Ｎａの定量的な収率を意味し
ている。

実施例４ ２０ｇのメタノールと、２．１３５　ｇのナトリウム（
０，０９２８グラム原子）とから、ナトリウムメチレー
トのメタノール溶液を製造した。

メタノールが蒸発した後に、２１７．５　ｇのジメトキ
シエタンと置換した。

この溶液に、５．５４５　ｇのトリフルオロエタノール
（０，０５５モル）と、５．７７８　ｇのＬＬ　１°　
−トリハイドロ−オメガ−ペルフルオロ−１−アルカノ
ール（０，０２９モル）と、０．８２５　ｇのオルト−
アリルフェノール（０，００６モル）とを添加した。

反応器は、第１図に示すように、６５ｇの分子篩４Ａを
充填したカラムと、還流冷却器と、反応器中へ凝縮物が
戻るための戻り管とを備えている。

２時間還流した後の反応媒体は３　ｐｐｍ未満のメタノ
ールしか含んでおらず、沈澱物は全く見られなかった。

酸滴定によって測定した塩基度は００９３当景であった
。これはナトリウムフルオロアルコラールの定量的な収
率を意味する。

実施例５ 実施例４で得られたアルコラード溶液に、４．９３ｇの
ポリジクロロホスファゼン（０，０８５塩素化当量）と
、１４．８ｇのナフタリンと、１４．８ｇのベンゼンと
を含む溶液を添加した。

この混合物を７０℃で１２時間加熱した。

反応媒体を濃縮し、最小限のＴＨＦ中で再溶解し、多孔
質珪藻土で濾過し、メタノール中で沈澱させた。次いで
、これをメタノール中で粉砕し、真空下で乾燥させたく
温度６０℃、減圧１３３　Ｐａ）。

これによって、１２．４６　ｇのゴム状ポリマーが得ら
れた。これは導入したポリマーに対して８５％の収率に
相当する。

実施例６ ジメトキシエタン２００ｇ中でメタノール６ｇと、ナト
リウム３．４３０　ｇ　（０，１４９グラム原子）とか
らナトリウムメチレートのメタノール溶液を製造した。

この溶液に、８．７２０　ｇのトリフルオロエタノール
（０，０８７モル）と、８．４３８　ｇのＬ　１．１”
　−トリハイドロ−オメガ−ペルフルオロ−１−アルカ
ノール（０，０４２モル）と、４．５０８　ｇのオルト
−アリルフェノール（０，０３３モル）とを添加した。

反応器は、６５ｇの分、子篩４Ａを充填したカラムと、
還流冷却器と、反応器に凝縮物を戻すための戻り管とを
備えている（第３図）。

２時間還流した後の反応媒体は６　ｐｐｍ未満のメタノ
ールしか含んでおらず、沈澱物は全く見られなかった。

酸滴定により測定した塩基度は０．１５０当量であった
。これは定量的な収率であることを意味している。

実施例７ 実施例６て得られたアルコラード溶液に、ポリジクロロ
ホスファゼン７、８３　ｇ　（０，１３５塩素化当量）
と、ナフタレン２３ｇと、ベンゼン２３ｇとを含む溶液
を添加した。

この混合物を７０℃で１２時間加熱した。

反応媒体を濃縮し、ＴＨＦに再溶解し、多孔質珪藻土で
濾過し、濃縮した後、メタノール中で沈殿させた。次い
で、これをメタノール中で粉砕し、真空下で乾燥させた
（温度６０℃、１３３Ｐａの減圧下）。

これによって１９．０９　ｇのポリマーが得られた。

これは８５％の収率に相当する。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は、本発゛明の方法を実施するのに用いられ
る３つの異なるシメテムを示す各概念図である。 （主な参照番号） １・・反応器、　　２・・分子篩、 ３・・冷却器。 特許出願人　　ソシエテ　アトケム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）（ａ）沸点がメタノールより高い溶剤および／ま
   たはメタノールと共沸混合物を形成することができる溶
   剤とによって構成される群から選択された溶剤中で、ナ
   トリウムメチレートを用いてフルオロアルコールをアル
   カリ化し、 （ｂ）上記（ａ）で得られたものを還流することにより
   生じる蒸気中に放出されるメタノールを選択的に分離す
   ることを特徴とするナトリウムフルオロアルコラートの
   製造方法。（２）上記メタノールの選択的分離を分子篩
   で行うことを特徴とする請求項１に記載の方法。 （３）上記分子篩が約４オングストロームの孔径を有す
   ることを特徴とする請求項２に記載の方法。 （４）（ａ）請求項１で定義した溶剤中でナトリウムと
   無水メタノールとを反応させてナトリウムメチレートを
   作るか、あるいは、ナトリウムと過剰のメタノールとか
   らナトリウムメチレートを作り、メタノールを蒸発させ
   た後に上記定義の溶剤と置換させ、 （ｂ）反応媒体に１つまたは複数のフルオロアルコール
   を導入し、 （ｃ）得られた混合物を沸騰させて、分子篩が充填され
   たカラムを通過させることによってメタノールを分離す
   ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載
   の方法。 （５）上記の（ｂ）の工程において、１つまたは複数の
   フルオロアルコールを、移動し易い水素を含む化合物と
   一緒に混合して反応媒体に導入することを特徴とする請
   求項４に記載の方法。 （６）請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法によっ
   て得られた生成物をポリジクロロホスファゼンの置換反
   応に応用することを特徴とする方法。