JPH0367059B2 - - Google Patents

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JPH0367059B2
JPH0367059B2 JP58030242A JP3024283A JPH0367059B2 JP H0367059 B2 JPH0367059 B2 JP H0367059B2 JP 58030242 A JP58030242 A JP 58030242A JP 3024283 A JP3024283 A JP 3024283A JP H0367059 B2 JPH0367059 B2 JP H0367059B2
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JP
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vinyl ether
chf
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temperature
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JP58030242A
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JPS58201739A (ja
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Jiigemunto Gyunteru
Shuerutofuegeru Ueruneru
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Hoechst AG
Original Assignee
Hoechst AG
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F216/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical
    • C08F216/12Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical by an ether radical
    • C08F216/14Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/58Preparation of carboxylic acid halides
    • C07C51/62Preparation of carboxylic acid halides by reactions not involving the carboxylic acid halide group
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C59/00Compounds having carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms and containing any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, groups, groups, or groups
    • C07C59/125Saturated compounds having only one carboxyl group and containing ether groups, groups, groups, or groups
    • C07C59/135Saturated compounds having only one carboxyl group and containing ether groups, groups, groups, or groups containing halogen

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
過弗化ビニルエーテルは過弗化有機基に結合し
た−O−CF=CF2基を有する化合物である。こ
れらは、大抵は単一重合または(好ましくは同様
な過弗化の不飽和単量体との)共重合によつて価
値ある用途工業的性質を有する重合体に加工され
る。 例えばドイツ特許出願公告第1806097号および
ドイツ特許出願公開第2639109号明細書に従う重
合法によつて更に加工される過弗化ビニルエーテ
ルの中には、殊に未だ第一水素原子を有するもの
もある。かゝる過弗化ビニルエーテルは、 CF2=CF−O−(CF2o−CF2Hおよび (n=0−10) である。過弗化ビニルエーテルが分子中に更に1
個のエステル基を有している場合には、重合後
に、公知のようにケン化し得るエステル基を持つ
重合体が生ずる。得られるカルボキシル基含有の
弗化炭素重合体は陽イオン交換体の性質を有して
おり、それ故に主として、時に塩素化アルカリの
電解の際に電解セル中の陽イオン交換体膜として
用いれる。かゝる過弗化陽イオン交換体の為の実
施的製造ルートは、例えばマオミ・セコ
(Maomi Seko)の論文“塩素−アルカリ法の為
のイオン交換膜(Ion−Exchange Membrane
for the−Chloro−Alkali Process)″〔ミネソタ
州ミネアポリスでの第159回エレクトロケミカル
学会(the 159th meeting of the
Electrochemical Society)にて1981年5月13日
に掲示された〕に開示されている。この製造ルー
トを以下に次の様に示す: (2) ビニル単量体の後加工 CF2=CF2との共重合 ――――――――――――――→ COOR基含有の共重合体押出成形および ―――――――――→ ケン化 COOH−基含有の陽イオン交換体 カルボキシル基含有の過弗化陽イオン交換体を
製造する為の代表的合成ルートでは、カルボキシ
ル基を反応性エステル基の形で既に合成ルートの
早い段階に−いずれにしても重合の相当以前に−
導入しなければならないことが判る。それ故にカ
ルボンエステル基の導入に続く全ての反応段階に
おいて、この基の反応性を考慮しなければならな
いしそして場合によつては特別の手段を用いるこ
とによつて該基の維持を保証しなければならな
い。 それ故に、相応する過弗化陽イオン交換体の合
成全体の終りに初めてエステル−あるいはカルボ
キシル基を導入するルートを見出すことが課題で
あつた。 この課題の解決は、確に原則としては、分子中
に第一水素原子を有する公知の過弗化ビニルエー
テルを介して可能であるが、過弗化陽イオン交換
体を製造する為のより有利で経済的な方法という
重要な要求を満足する程ではない。 それ故に意図する課題を解決する為に本質的に
寄与する別の事柄は、本発明に従つて、第二水素
原子を有する一連の新規過弗化ビニルエーテルを
提供することによつて行なうことである。かゝる
新規化合物は、以下の式() (式中、n=0−5、殊に0−3、殊に0−2で
ある。) で表わされる。 これら化合物は、−例えば、初めに挙げた刊行
物のドイツ特許出願広告第1806097号およびドイ
ツ特許出願公開第2639109号明細書に開示されて
いる如き−公知の方法によつて単一重合および
(例えばCF2=CF2と)共重合し得る。この同様に
新規の重合体は、本出願と同時に出願した特願昭
58−30243号(特開昭58−201803号)の方法に従
つて、官能基に変えられることができそしてカル
ボキシル基に転化できる側鎖末端基−CHF−CF3
を有する巨大分子より構成されている。上記転化
反応は、(側鎖末端基−CHF−CF3を有する)重
合体とペルオキソ−ジスルフリル−ジフルオライ
ドFSO2O−OSO2Fとの反応によつて側鎖末端基 を有する相応するフルオルサルフエート誘導体と
しそしてこれを触媒量のアルカリ金属弗化物およ
び/または非プロトン窒素塩基の存在下に分解す
ることによつて、側鎖末端基 を有する相応するケトンとし(但し、そのケトン
基は水またはアルコールの存在下に水和物または
半ケタールとして存在し得る)そしてこのケトン
を(好ましくは強塩基性媒体中で)加水分解して
カルボキシル基を有する生成物とすることによつ
て行なう: 式()の新規化合物並びにこのものからの重
合体は、カルボキシル基含有の過弗化陽イオン交
換体重合体への有利で且つ進歩的なルートを可能
としている。このルートは、特にカルボキシル基
の導入を−関連の従来技術に比較して−合成ルー
ト全体の終りに初めて行なうから、有利であり且
つ進歩的なのである。 式()の新規化合物は、本発明に従つて (a) 3−H−ペルフルオルブタン酸フルオライド
() FOC−CF2−CHF−CF3 () をヘキサフルオル−プロペンエポキシド() と、触媒としての少なくとも1種類のイオン性
弗化物並びに不活性の非プロトン−極性溶剤中
で約−30〜約+100℃、殊に約0〜7約+50℃
の温度のもとで反応させて式() (式中、nは式におけるのと同じ意味を有す
る。) で表される酸フルオライドとし、 (b) 酸フルオライド()そのものまたは相応す
るアルカリ金属カルボキシレートへの転化後
に、約100〜約600℃の温度のもとで熱分解しそ
して (c) 熱分解の際に生ずる式()のビニルエーテ
ルを分離する ことによつて製造される。 本方法の(a)および(b)段階は次の様に反応式で図
式的に表わすことができる: 本方法の出発化合物−3−H−ペルフルオルブ
タン酸フルオライド()−は、例えば以下の合
成ルートで入手できる公知化合物である〔J.
Amer.chem.Soc.77(1955)、第910頁以後および
酸クロライドClOC−CF2−CHF−CF3の酸フル
オライドへの公知の方法での転化〕: 化合物を製造する為の本発明の方法の個々の
段階は、原則として、かゝる反応にとつて通例の
方法に従つて、例えばペルフルオルアルカン酸フ
ルオライドとヘキサフルオルプロペンエポキシド
とからペルフルオルビニルエーテルを製造する方
法並びに生ずる反応生成物そのものまたは相応す
るアルカリ金属カルボキシレートの形のものの熱
分解について米国特許第3114778号明細書に開示
されている如く、実施することができる。 従つて本発明の方法の(a)段階では原則として可
能なあらゆるイオン性フルオライドを使用するこ
とができる。しかしながらアルカリ金属フルオラ
イド、四級アンモニウム−フルオライドおよび弗
化銀、特にアルカリ金属フルオライド(これらの
内では主として弗化カリウムおよび−セシウム)
を用いるのが有利である。個々の触媒化合物は単
独でも混合状態でも使用できる。 触媒量は用いるヘキサフルオルプロペンエポキ
シドの全体量に対して一般に約0.01〜約5、殊に
約0.01〜約1重量%の間で変動し得る。 特に有利な不活性の非プロトン極性溶剤はニト
リル(アセトニトリル、ベンゾニトリル等)、エ
ーテル(特にポリアルキルエーテル、例えばエチ
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等)等がある。ジメチル
−スルホキシド、N−メチルピロリドン等の如き
溶剤も使用できる。 反応温度は比較的に広い範囲で変動し得る。好
ましくは約−30〜約100℃、特に約0〜約50℃の
間である。 反応圧としては常圧でも過剰圧または減圧でも
可能である。僅かに過剰の圧または常圧が有利で
ある。 反応段階(a)の有利な実施形態は、3−H−ペル
フルオルブタン酸フルオライド、触媒および不
活性の非プロトン極性溶剤を反応容器中に最初に
入れそしてヘキサフルオルプロペンエポキシド
を撹拌下に導入する。反応終了後に反応混合物を
蒸留によつて後処理する。 反応段階(b)の実施方法: 段階(a)で得られる酸フルオライドそのものを
直接的に熱分解した場合には、約300〜600℃の温
度を用いる。例えばナトリウム−サルフエートの
如き触媒の存在下では温度が若干低くともよい。 酸フルオライドを最初に相応するアルカリ金
属カルボキシレートに(例えばKOHによつて)
転化した場合にも、より低い温度を用いることが
できる。アルカリ金属カルボキシレートは一般に
約170〜250℃で熱分解し、例えばパラフイン油の
如き不活性の希釈剤の存在下では更に低い温度
(約100℃までの温度)で熱分解する。 熱分解の為の反応圧としては常圧または減圧が
有利である。 反応段階(b)の有利な実施形態は、酸フルオライ
ド()をアルカリ水の滴加によつてケン化し、
生じたアルカリ金属塩を乾燥させそして減圧下に
高温のもとで熱分解する。 次に熱分解の際に生ずるビニルエーテルを、
有利には反応段階(c)において分別蒸留によつて単
離しそして純粋にする。 本方法での収率は通常には論理値の約60〜70%
である。 本発明を以下の実施例によつて更に詳細に説明
する。 実施例 (a) 3−H−ペルフルオルブタン酸フルオライド
とヘキサフルオルプロペンエポキシドとの反応 パドル形撹拌器および冷却用ジヤケツトを備
えているガラス製オートクレーブ中に、30g
(0.2mol)のCsF、100mlのテトラグリメおよび
740g(3.73mol)のCF3−CHF−CF2−COFを
最初に入れる。良好な撹拌下にヘキサフルオル
−プロペンエポキシド(HFPO)を圧入する。
そのガスは発熱反応下に直ちに吸収される。内
部温度を冷却によつて約30℃に維持する。全部
で1050g(6.3mol)のHFPOをガスとして導
入する。これには1.5時間が必要とされる。反
応混合物を室温で約1時間、後撹拌し、次に充
填塔を通して蒸留する。その際に次の化合物が
得られる。 n=1:沸点90−93℃/755Torr;655g=
理論値の48% n=2:沸点82−84℃/100Torr;455g=
理論値の23% 751g(3.8mol)のCF3−CHF−CF2−COF、
20g(0.13mol)のCsF、100mlのテトラグリメ
および1909g(11.5mol)のHFPO(HFPOは
常圧のもとでガスとして導入する)を含有する
別の反応混合物は以下の留分を生ぜしめる: n=1:404g=29% n=2:744g=38% n=3:307g=12%沸点85−88℃/21Torr (b1) 3−H−ペルフルオル−n−ブチルビニル
エーテル CF3−CHF−CF2−CF2−O−CF=CF2 399g(1.1mol)の6−H−3−オキサペ
ルフルオル−2−メチルヘプタン酸フルオラ
イド−即ち、(a)段階で製造される化合物で、
n=1の
【式】− を20〜40℃のもとで苛性ソーダ水溶液と、加
えるフエノールフタレンが30分間に亘つて薄
い赤色を示すまで反応させる。溶液を蒸発さ
せた後に、得られた塩を約110℃のもとで減
圧下に乾燥させる。粉末化した塩を1のパ
ラフイン油中に懸濁させそして約200〜250℃
に加熱する。CO2の解離下にビニルエーテル
が形成される。その大部分が留去する。 (c1) 少量のビニルエーテルは、後に接続された
冷却トラツプ(−78℃)中でも凝縮する。蒸
留によつて沸点76〜78℃/760Torrの純粋な
ビニルエーテル205g(63%)が得られる。 1H−NMR:=5.05(dm、CHF、J=44Hz) 19F−NMR:=−74.8(m、3F、CF3)、−
86.8(dm、1F、−CHF−C 2−、 2J=140
Hz)、−89.3(dm、1F、−CHF−C 2−、
2J=140Hz)、−114.3(dd、1F、−O−CF=
2トランス形、J=87および65Hz)、−
122、4(ddm、1F、−O−C=CF2、J
=110と87Hz)、−124.2(dm、1F、−CF2
O−、 2J=285Hz)、−131.7(dm、1F、−
CF2−O−、 2J=285Hz)、−135.9(ddm、
1F、−O−CF=C 2シス形、J=110およ
び65Hz)、−213.5(m、1F、CHF) (b2) 2−(3−H−ペルフルオル−n−ブトキ
シ)−ペルフルオルプロピルビニルエーテル CF3−CHF−CF2−CF2−O−CF(CF3)−
CF2−O−CF=CF2 765g(1.44mol)の9−H−3,6−ジ
オキサ−ペルフルオル−2,5−ジメチル−
デカン酸フルオライド−即ち、(a)段階で製造
される化合物で、n=2の −を、(b1)の項に記した如くナトリムウ塩
に転化する。乾燥したこの塩を、5Torrの圧
力および約230℃のオイル・バス温度のもと
で熱分解する。 (c2) 熱分解組成生成物の精製を、良好な塔を通
して蒸留することによつて行なう。沸点57℃
〜58℃/50Torrのビニルエーテル423g(63
%)が得られる。 1H−NMR:=5.00(dm、CHF、J=44Hz) 15F−NMR:=−75.8(m、3F、CF3)、−
80.5(m、3F、CF3)、−83.3(m、2F、CF2
−O)、−85.2(m、2F、CF2−O)、−113.9
(dd、1F、−O−CF=C 2トランス形)、
−122.2(ddm、1F、−O−CF=C 2)、−
123.8(dm、1F、−CHF−C 22J=285
Hz)、−131.4(ddm、1F、−CHF−C 2−、
2J=285Hz)、−136.1(ddm、1F−O−CF
=C 2シス形)、−145.4(m、1F、CF)、−
213.6(m、1F、CHF)。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 式() (式中、nは0〜5である。) で表される第二−水素原子含有の過弗化ビニルエ
    ーテル。 2 nが0〜3である特許請求の範囲第1項記載
    の過弗化ビニルエーテル。 3 nが0〜2である特許請求の範囲第2項記載
    の過弗化ビニルエーテル。 4 式() (式中、nは0〜5である。) で表される第二−水素原子含有の過弗化ビニルエ
    ーテルを製造するに当たつて、 (a) 3−H−ペルフルオルブタン酸フルオライド
    () FOC−CF2−CHF−CF3 () をヘキサフルオル−プロペンエポキシド() と、触媒としての少なくとも1種類のイオン性
    弗化物並びに不活性の非プロトン−極性溶剤中
    で約−30〜約+100℃の温度のもとで反応させ
    て式() (式中、nは式におけるのと同じ意味を有す
    る。) で表される酸フルオライドとし、 (b) 酸フルオライド()そのものまたは相応す
    るアルカリ金属カルボキシレートへの転化後
    に、約100〜約600℃の温度のもとで熱分解しそ
    して (c) 熱分解の際に生ずる式()のビニルエーテ
    ルを分離する ことを特徴とする、上記過弗化ビニルエーテルの
    製造方法。 5 (a)段階の反応を約0〜約50℃のもとで行う特
    許請求の範囲第4項記載の方法。
JP58030242A 1982-02-27 1983-02-26 第二―水素原子を有する過弗化ビニルエーテルおよびその製造方法 Granted JPS58201739A (ja)

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CA1224809A (en) 1987-07-28
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