JPH02295965A - ペルフルオロアルケニル―スルホニルフルオリドの製造法 - Google Patents

ペルフルオロアルケニル―スルホニルフルオリドの製造法

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JPH02295965A
JPH02295965A JP2114999A JP11499990A JPH02295965A JP H02295965 A JPH02295965 A JP H02295965A JP 2114999 A JP2114999 A JP 2114999A JP 11499990 A JP11499990 A JP 11499990A JP H02295965 A JPH02295965 A JP H02295965A
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JP
Japan
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formula
group
perfluoroalkyl
compound
oxides
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Pending
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JP2114999A
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English (en)
Inventor
Walter Navarrini
バルター、ナバリーニ
Silvana Modena
シルバーナ、モデナ
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Solvay Specialty Polymers Italy SpA
Original Assignee
Ausimont SpA
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C303/00Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides
    • C07C303/02Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of sulfonic acids or halides thereof

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

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】 本発明は、ベルフルオロアルケニルースルホニルフルオ
リド、特にベルフルオロビニルースルホニルフルオリド
の新規な合成方法に関する。
これらのスルホニル官能基を有する過フッ素化化合物は
、いくつかの用途が見出だされている高分子量ポリマー
を製造するのに有用なモノマーである。
米国特許第3,041,317号明細書に、式、R,−
CF−CF−3O2F (式中、RfはFであるか、ペルフルオロアルキル基ま
たはω−ヒドロペルフルオロアルキル基である)を有す
るベルフルオロアルヶニルースルホニルフルオリドの合
成方法が開示されている。前記の合成用の出発物質は、
一般式、 R−CF2−CFH−9o2F を有する2−ヒドローペルフルオロアルキルースルホニ
ルフルオリドであり、減圧下で運転するプラントであっ
て、その内部で反応物の流れがKCIに担持された酸化
クロムから構成される触媒上を流れるようになったもの
の中で、温度450〜630℃で脱水素化して、ベルフ
ルオロアルヶニルースルホニルフルオリドを生成する。
特に、ビニルースルホニルフルオリドについては、50
8〜517℃の温度で反応を行ない、それぞれの通過当
たりの転化した反応物として表わした転化率は51%で
あり、収率は61%である。
アール拳イー・バンクス(R,E、 Banks)は、
」。
Chew、 Soc、(C) 、1986に、ベルフル
オロビニルースルホニルフルオリドの合成であって、合
成試験を行なう前に触媒床を510℃で予備加熱するこ
とを除き、米国特許第3,041.317号明細書に開
示されたのと全く同じ触媒および操作条件を用いる合成
について報告している。
アール拳イーψバンクスの論文には、前記の分子の一般
的な反応性も記載されている。
前記の明細書の両方において、出発物質は、一般式、 R−CHF−CF2−S02F を有する2−ヒドローペルフルオロースルホニルフルオ
リドであり、デイ−・シー・イングランド(D、C,E
ngland )によってJ、 Amer、 Chew
、 Soc、、1960.82.6181に示された式
、F2−0 を有する関連するスルトンの制御された加水分解によっ
て合成される。
本発明の主な目的は、ベルフルオロアルケニルースルホ
ニルフルオリドを製造する新規な方法であって、先行技
術から知られている方法と比較して、経済的な観点から
有利な温度および圧力条件下で行なうことができる方法
を提供することである。
本発明のもう一つの目的は、先行技術による既知の方法
よりも少ない数の操作段階で行なうことができる単純化
した方法を提供することである。
更に別の目的は、容易に入手可能であり且つ廉価な触媒
を用いる方法を提供することである。
最後に、更にもう一つの本発明の目的は、所望のベルフ
ルオロアルケニルースルホニルフルオリドを高収率で供
給する方法を提供することである。
これらの目的および更に他の目的は、下記の説明から明
らかになるように、一般式(1)%式%(1) (式中、RfはFおよび1〜9個の炭素原子を有するペ
ルフルオロアルキル基から成る群から選択される)を有
するベルフルオロアルケニルースルホニルフルオリドを
製造する本発明の方法であって、式(n)、 5o2−。
を有する2−ヒドロキシ−1−ペルフルオロアルキル−
1,2,2−トリフルオロエタン−スルホン酸のβ−ス
ルトンから成る出発化合物を、元素の周期表のIA、I
IAおよびIIB族の元素の酸化物および炭酸塩、I[
IAおよびIVA族の元素の酸化物、およびそれらの混
合物から成る群から選択される反応物と150〜450
℃の温度で接触させ、反応流出液から式(1)を有する
所望の化合物を回収する方法によって達成される。
本発明者らは、本発明による反応物および操作条件を用
いると、ベルフルオロアルケニルースルホニルフルオリ
ド(I)を、先行技術による既知の方法で必要とされる
加水分解のような中間段階を通過することなく、β−ス
ルトン(11)から出発して直接合成することができる
ということを意外にも見出だした。
本発明の方法に用いる反応体は、上記の元素の酸化物ま
たは炭酸塩によって構成され、特にCab、5in2、
M g O% Z n OsN a 2 CO3および
Ca CO3を例示することができる。
本発明の方法の基になる反応は、例えば、CaOまたは
Ca CO3を使用した場合、下記のように示すことが
できる。
F2−0 −> R−CF−CF−S02F+CO2+CaF2F
2−0 −>R−CF−CF−So F+2C02+CaF2用
いる反応体の量は、少なくとも上記の反応体に必要とさ
れる化学量論的量であるが、前記の化学量論的量を上回
る過剰量であるのが好ましく、反応体の微粉砕の程度に
よっても変わる。
反応体は、実際の工程を始める前に出発化合物と接触さ
せることによって予め活性化させておくのが有利である
本発明による方法は、大気圧下で連続的に行なうことが
有利であるが、大気圧より低いがまたは高い圧も同様に
用いることができる。
本発明の方法における温度は、150〜450℃、好ま
しくは180〜280℃である。
本発明の方法は、出発物質として用いるスルトンの蒸気
で飽和した不活性キャリヤーガスの流れを、ガラスまた
はスチール製の円柱反応器内部に含まれる反応体床上に
流すかあるいは通過させることによって行うのが好適で
ある。
不活性キャリヤーガスとして、窒素を用いるのが好まし
い。
本発明の方法は、予め完全に乾燥させた窒素と反応体床
を用いて無水条件下で行なわれ、反応体床は、約300
〜330℃で数時間加熱することによって完全に乾燥さ
せる。
反応器中では、粒度が小さい粒状のケイ質物質の充填物
を反応体床の外に用いるのが好ましい。
キャリヤーおよび反応体流の流量値は、出発化合物の反
応器内部における滞留時間が3〜30秒間となるように
する。
反応器からの流出液は、温度0〜−198 ”Cで凝縮
させ、反応生成物を排出スタックへ送られる窒素と分離
する。
凝縮物は、減圧下で蒸留し、蒸気は高めの温度、例えば
−100〜−20℃の温度の第一の冷却器で凝縮し、所
望の生成物であるベルフルオロアルケニルースルホニル
フルオリドを回収した後、−110℃の第二の冷却器で
凝縮し、生成したS O2を回収する。C02およびS
iF4のような他の副生物は、CF  COFまたはC
2F 4のような任意の分解生成物と共に、前記の蒸留
の際に力学的真空によって除去される。
出発化合物は完全に転化され、出発化合物の反応したモ
ル数に対する所望の生成物のモル比として定義される収
率が65〜75%程度の高収率で得られる。
本発明による方法は、式(1)の化合物であって、Rf
がFまたは1〜3個の炭素原子を有するペルフルオロア
ルキル基、特にトリフルオロメチルまたはペルフルオロ
エチル基である化合物を製造するのに特に有用である。
下記の実施例は、本発明の好ましい態様を例示するもの
であるが、この実施例は、本文中に開示され、特許請求
の範囲で請求される本発明の範囲を制限するものとして
解釈すべきではない。
実施f!′41 連続運転プラントにおいて、式 を何する2−ヒドロキシ−1−トリフルオロメチル−1
,2,2−トリフルオロエタン−スルホン酸のスルトン
を3.2 g (13,5ミリモル)「U」字型の装填
トラップに入れる。
次に、前記の装填トラップは、弁によって連続プラント
に連結させる。
予め完全に乾燥させた窒素流を、試験時間中を通じて一
35℃の温度に保持した装填トラップ中を18リットル
/時間の流量で流す。
出発物質として用いるスルトンの蒸気で飽和した窒素は
、210℃の温度に保持した反応器中を流れる。
約3時間で、出発物質は全て、直径3c11のスチール
製カラムから構成され、酸化カルシウム100gとスチ
ール製の小型チューブ100.を充填した反応器を通っ
て移送される。このように構成された該反応体床は、3
20℃の温度で4時間保持することによって予め完全に
乾燥させた後、ペルフルオロプロペンのβ−スルトン1
3.5ミリモルを上記に開示したのと同じ操作条件下で
反応床中を流すことによって活性化しておく。
反応器からの流出ガスを、−196℃の温度に保持した
二つのトラップ中を流して、反応生成物を全て凝縮させ
、一方、窒素キャリヤーガスは排出スタックへ流れるよ
うにする。
二つの収集トラップに入っている粗反応生成物を、10
−3トルの圧力で蒸留する。蒸留装置から出てくる蒸気
を、それぞれ−80℃と一110℃の温度に保持した低
温トラップ中を流す。
−1lO℃のトラップの内部には、S O20,2ミリ
モルが凝縮し、−80℃のトラップ中では所望なトリフ
ルオロビニルースルホニルフルオリド生成物、 CF  −CF−S02F の9.4ミリモルが凝縮する。CO2と、任意の分解生
成物、例えばCF  CFOおよびC2F4は、前記の
蒸留中に力学的真空によって除去される。
出発物質は、完全に転化する。
所望の生成物(CF2纏CF−3O2F)のモル数の出
発物質の反応モル数に対する比率として定義される収率
は、70%である。
実施例2 実施例1と同じ方法によって、2−ヒドロキシ−1−ト
リフルオロメチル−1,2,2−トリフルオロエタン−
スルホン酸のスルトン3.15g(13,5ミリモル)
を、Ca CO3によって構成され、実施例1と同様に
活性化され、試験時間中を通じて250℃の温度に保持
された反応床を通して流す。
キャリヤー窒素流の流量は、試験時間中を通じてIOリ
ットル/時間に保持する。
実施例1と同様に定義される反応収率は、15%である
実施例3 出発物質として2−ヒドロキシ−1−ペンタフルオロエ
チル−1,2,2−トリフルオロエタン−スルホン酸の
スルトンを用いることを除き、実施例1と同じ方法によ
って、ベルフルオロブロベニルースルホニルフルオリド
を製造する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、一般式(1) R_f−CF−CF−SO_2F( I ) (式中、R_fはFおよび1〜9個の炭素原子を有する
    ペルフルオロアルキル基から成る群から選択される)を
    有するペルフルオロアルケニル−スルホニルフルオリド
    を製造する方法であって、式(II)、 ▲数式、化学式、表等があります▼(II) を有する2−ヒドロキシ−1−ペルフルオロアルキル−
    1,2,2−トリフルオロエタン−スルホン酸のβ−ス
    ルトンから成る出発化合物を、元素の周期表の I A、
    IIAおよびIIB族の元素の酸化物および炭酸塩、IIIA
    およびIVA族の元素の酸化物、およびそれらの混合物か
    ら成る群から選択される反応体と150〜450℃の温
    度で接触させ、反応流出液から式(1)を有する所望の
    化合物を回収することを特徴とする方法。 2、R_fがFである、請求項1に記載の方法。 3、R_fが1〜3個の炭素原子を有するペルフルオロ
    アルキル基である、請求項1に記載の方法。 4、大気圧下で連続的に行なわれる、請求項1に記載の
    方法。 5、前記の反応体がCaO、MgO、XnO、SiO_
    2、Na_2CO_3およびCaCO_3から成る群か
    ら選択される、請求項1に記載の方法。 6、温度が180〜280℃である、請求項1に記載の
    方法。 7、反応物と接触させる前記の段階を、前記の出発スル
    トンの蒸気で飽和した不活性ガスキャリヤーの流れを反
    応体上に流すことによって行う、請求項1に記載の方法
    。 8、前記の不活性キャリヤーガスが窒素である、請求項
    1に記載の方法。
JP2114999A 1989-04-28 1990-04-27 ペルフルオロアルケニル―スルホニルフルオリドの製造法 Pending JPH02295965A (ja)

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