JPH04103553A - パーフロロオリゴエーテルアイオダイドの製造方法 - 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、フッ素樹脂、フッ素ゴム、フッ素系界面活性
剤等の有用な合成中間体であるパーフロロオリゴエーテ
ルアイオダイドを工業的有利に製造する方法に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕従来、
パーフロロアルキルアイオダイドの製造法としては、テ
トラフロロエチレンとトリフロロメチルアイオダイドと
のテロメリゼーションやアルコールから誘導する方法等
が既に工業化されている。

しかし、フッ素樹脂、フッ素ゴム、フッ素系界面活性剤
等の有用な合成中間体である下記一般式で表わされるパ
ーフロロオリゴエーテルアイオダ（但し、Ｒ，は炭素数
１〜１０のパーフロロアルキル基、ｎは０〜１００の整
数である。以下同様。） で表わされるパーフロロオリゴエーテルアイオダイドの
工業化に適した製造方法は未だ開発されていない。

即ち、パーフロロオリゴエーテルアイオダイドを製造す
る場合、従来はまず下記式（ＩＩＩ）で表わされるパー
フロロオリゴエーテルカルボン酸フロライドを原料とし
、これを加水分解してパーフロロオリゴエーテルカルボ
ン酸を得た後、酸化銀と反応させてパーフロロオリゴエ
ーテルカルボン酸銀塩を得、更にこのパーフロロオリゴ
エーテルカルボン酸銀塩を工２存在下で熱分解反応させ
て、式（ｎ）で表わされるパーフロロオリゴエーテルア
イオダイドを製造する方法が知られている（特開昭６３
−３０４４１号公報）。

↓　加水分解 １・・ しかしながら、上記方法によれば、目的物であるパーフ
ロロオリゴエーテルアイオダイドの収率はせいぜい７０
〜８５％程度であり、また中間物質である銀塩が多くの
場合固体であるなど、取り扱い難い点がある上、高価な
銀を用いることから、工業化する場合には銀の回収が必
要になるという欠点もある。更に、工程が３工程ユ長い
上に、製造工程中に１１物に該当するフッ化水素が発生
し、しかも目的物を得るため熱分解反応を行なう必要が
あるなど、工業化にあたっては数多くの問題点があり、
コスト的にも高価な原材料を用いたり。

設備費も増大するなどの不利がある。

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、上述した問
題点を解決し、工業的有利にパーフロロオリゴエーテル
アイオダイドを製造する方法を提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段及び作用〕本発明者は上記
目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、上述した一
般式（ｍ） ♀ で表わされるパーフロロオリゴエーテルカルボン酸フロ
ライドと下記式（ＩＶ） Ｍ　Ｉ　ａ　　　　　　　　　　　　　　　　・・・Ｇ
Ｖ）（但し、式中Ｍは金ＪｊｉＸｔｌ子、ａは該金属原
子の原子価数を示す。） で表わされる金属ヨウ化物とをハロゲン交換反応させる
ことにより、下記式（Ｉ） で表わされる新規なパーフロロオリゴエーテルカルボン
酸アイオダイドが得られると共に、この式（Ｉ）で表わ
されるパーフロロオリゴエーテルカルボン酸アイオダイ
ドに紫外線を照射することにより、脱−酸化炭素反応が
生じて目的物質である下記一般式（ＩＩ） で表わされるパーフロロオリゴエーテルアイオダイドが
容易かつ高収率で得られることを知見した。

即ち、上記式（りで表わされる新規なパーフロロオリゴ
エーテルカルボン酸アイオダイドは、大気圧下、室温に
おいても式（ｍ）と式（Ｉ’Ｖ）で表わされる化合物の
反応が容易に進行し、高収率で副生生物を含まずに得る
ことができると共に、この新規なパーフロロオリゴエー
テルカルボン酸アイオダイドに大気圧下、室温にて紫外
線を照射することにより、目的生成物であるパーフロロ
オリゴエーテルアイオダイドが副生成物を含ますに反応
転化率９５％以上で製造することができ、また、この反
応は紫外線を照射するだけで照射途中においで他に特別
な操作を必要とせず、装置内に反応液を入れるタンクを
設ければ理論的にはいくらでもスケールを大きくするこ
とが可能であることを見い出したものである。

従って、本発明によるパーフロロオリゴエーテルアイオ
ダイドの製造方法によれば、従来法に比較して （Ｉ）工程収率が非常に高い、 （２）高価な酸化銀を用いない、 （３）工程の簡略化ができる。

（４）製造工程中に毒物に該当するフッ化水素が発生し
ない、 （５）反応温度が低い。

（６）第１工程で得られるパーフロロオリゴエーテルカ
ルボン酸アイオダイドは室温で液体であり、低分子量の
ものは蒸留単離が可能である など数多くの優れた点を有し、工業的有利にパーフロロ
オリゴエーテルアイオダイドを製造できるものである。

以下、本発明について更に詳しく説明する。

本発明のパーフロロオリゴエーテルアイオダイドの製造
方法は上記式（Ｉ）で表わされるパーフロロオリゴエー
テルカルボン酸アイオダイドに紫外線を照射するもので
ある。この場合、出発原料となる式（Ｉ）で表わされる
パーフロロオリゴエーテルカルボン酸アイオダイドはパ
ーフロロオリゴエーテルカルボン酸フロライドと金属ヨ
ウ化物とをハロゲン交換反応させることにより得ること
かできる。

ここで、パーフロロオリゴエーテルカルボン酸フロライ
ドは下記一般式（ＩＩＩ） で表わされるものが使用し得る。

この式（ｍ）においてＲ，は炭素数１〜１０のパーフロ
ロアルキル基であり、具体的にはトリフロロメチル基、
ペンタフロロエチル基、ヘプタフロロプロピル基、ヘプ
タフロロイソプロピル基等が挙げられる。また、ｎは０
〜１００の整数であるが、−船釣には０〜３０の範囲の
ものが好適に使用される。なお、この式（ＩＩＩ）で表
わされるパーフロロオリゴエーテルカルボン酸フロライ
ドは公知の方法により製造することができる（米国特許
３，２５０，８０８号公報、同３，３２２，８２６号公
報）。

一方、この式（ＩＩＩ）で表わされるパーフロロオリゴ
エーテルカルボン酸フロライドと反応させる金属ヨウ化
物は下記一般式（ＩＶ） Ｍ　Ｉ　ａ　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（
ＩＶ）（但し、式中Ｍは金属原子、ａは該金属原子の原
子価数を示す、） で表わされるものを使用でき、具体的にはＬｉＩ。

ＮａＩ等のヨウ化アルカリ金属、ＭｇＩ、、ＣａＩ。

等のヨウ化アルカリ土類金属、あるいはＡＱＩ、等が挙
げられる。この金属ヨウ化物の使用量は、金属ヨウ化物
中のヨウ素の量を式（Ｉ）で表わされるパーフロロオリ
ゴエーテルカルボン酸フロライド１モルに対し１〜１．
２倍モルとすることが好ましく、具体的にはヨウ化アル
カリ金属は１〜１．２倍モル、アルカリ土類金属は０．
５〜０．６倍モルとすることがよい。

これらの出発原料を反応させる方法としては式（■）で
表わされるパーフロロオリゴエーテルカルボン酸フロラ
イドに極性溶媒を加え、撹拌しながら金属ヨウ化物を少
量づつ加える方法を採用することができる。

この場合、極性溶媒としては、ジエチルエーテル、ジイ
ソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、アセトニトリ
ル等の非プロトン性溶媒を好適に使用することができ、
その使用量はヨウ化アルカリ金属を用いる場合はその２
〜１０重量％、ヨウ化アルカリ土類金属を用いる場合は
、その４〜２０重量％とすることが好ましい。反応温度
は０℃〜１００℃、好ましくは２０〜５０℃であり１反
応時間は２〜５０時間、好ましくは５〜１０時間である
。この場合、原料及び生成物がいずれも加水分解性が高
いので、反応器内を窒素、アルゴンなどの不活性ガスで
十分に置換することが好ましい。

反応終了後、生成した金属フッ化物を濾過して除き、蒸
留単離又は溶媒を留去することにより、目的物質である
下記一般式（Ｉ） で表わされるパーフロロオリゴエーテルカルボン酸アイ
オダイドを高収率で得ることができる。

而して、本発明は上記式（Ｉ）で表わされるパーフロロ
オリゴエーテルカルボン酸アイオダイドに紫外線を照射
することにより、この化合物から一酸化炭素を脱離せし
めて目的物質であるパーフロロオリゴエーテルアイオダ
イドを得るものである。

この場合、紫外線照射は、石英冷却管材の高圧水銀灯を
備えた紫外線照射装置を好適に使用することができる１
反応は、この光反応装置に原料を仕込み、０〜６０℃の
温度、好ましくは室温で２−３０時間、λ＝１８０〜３
８０ｎｍ、好ましくはλ＝２００〜３００ｎｍの紫外線
を照射して行なうことができる。溶媒は特に必要ではな
いが、場合によっては安定な有機溶媒で希釈して反応を
行なうこともできる。このような有機溶媒としては、パ
ーフロロオクタン、パーフロロイソノナンなどを用いる
ことができる。また、この反応も窒素、アルゴン等の不
活性ガス雰囲気下で行なうことが好ましい。

なお、パーフルオロアルキルカルボン酸ハライドの光反
応については、ハソーの報告〔Ｊ、　Ｏｒｇ−Ｃｈｍ、
　３０．２１８２　（Ｉ９６５））がある。ここではパ
ーフロロカルボン酸ブロマイドＲ（ＣＯＢ　ｒへの紫外
線照射によりＲ（Ｂ　ｒが高収率で合成されている。

このようにして得られた下記一般式（ＩＩ）で表わされ
るパーフロロオリゴエーテルアイオダイドは、フッ素樹
脂、フッ素ゴム、フッ素系界面活性剤等の合成中間体と
して有用である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の製造方法によれば、フッ
素樹脂、フッ素ゴム、フッ素系界面活性剤等の有用な合
成中間体であるパーフロロオリゴエーテルアイオダイド
を高収率で工業的有利に製造することができるものであ
る。

以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明するが、本
発明は下記の実施例に制限されるものではない。

〔実施例〕

内容積０．５１２の四つロフラスコにメカニカルスター
ラー、還流冷却管及びガス導入管を取り付けた。フラス
コ内に次式 で示されるパーフロロオリゴエーテルカルボン酸フロラ
イド４００ｇ　（０，８０モル）及びアセトニトリル８
ｇを仕込んだ。内容物を撹拌しながらアルゴン気流下に
てヨウ化リチウム１１８ｇ（０，８８モル）を数回に分
けて少量ずつ加えた。

このとき内容物の温度が４０℃を超えないようにヨウ化
リチウムの添加量をｖ！Ｉｉｂた。添加綿ス後、内容物
を約１５時間撹拌した。

次に、内容物をガラスフィルターにてｒ過し、固型分を
取り除いた。′４！ｆら九た液体を蒸留して沸点８７〜
９０℃／　８０　ｒｍ　Ｈｇの留分として生成物４２１
ｇを得た。このときの収率は８７％であった。

得られた生成物について元素分析、ＧＣ−ＭＳ、赤外吸
収スペクトル及び”Ｆ−ＮＭＲの各測定を行なった。そ
の結果を以下に示す。

計算値（％）１７．８２　５３．３０　２０．９６　７
．９２実測値（％）１７．７９　５３．３７　２０．９
１　７．９３Ｃ−ＭＳ ｍ／ｅ（Ｍ”）分子量６０６ 赤　　　スペクトル 第１図に赤外吸収スペクトルのチャートを示す。

○ このスペクトルから一〇−Ｆに由来する１８９０ロー１
の吸収が消失し、新たに１７８５ａｎ−”に○ −Ｃ−Ｉ　　に由来する吸収が新たに発現していること
が認められる。

”Ｆ−ＮＭＲ δ（ｐｐｍ）：　６６．５（ｍ、ＩＦ、ＣＦ）５２．８
（ｍ、２Ｆ、ＣＦｚ） ４１．０（ｍ、ＩＦ、ＣＦ−ＣＯＩ） １　、５〜７　、１　（ｍ　、　１３　Ｆ　、−ＣＦ　
−、ＣＦ　２０−）以上の測定結果から、生成物が次式
で表される化合物であることを確認した。

次に、上記式で表わされるパーフロロオリゴエーテルカ
ルボン酸アイオダイド２００ｇ　（０，３３モル）を石
英製冷却管付き高圧水銀灯（λ＝２２０〜３８０ｎｍ）
を備えた紫外線照射装置に仕込み、マグネスナックスタ
ーラーにて撹拌しながら紫外線を照射した。反応はアル
ゴン気流下にて１００Ｗ高圧水銀灯を用いて３５〜４０
℃で１６時間行なった。反応終了後、反応生成物を蒸留
し、７８．５℃／　１０１　ｍｍＨｇの留分１８１ｇを
得た。このときの収率は９５％であった。

得られた生成物について元素分析、ＧＣ−ＭＳ、赤外吸
収スペクトル及び１９Ｆ−ＮＭＲの各測定を行なった。

その結果を以下に示す。

計算値（％）１６．６１　５５．８８　２１．７９　５
．５４実測値（％）１６．５７　５５．９１　２１．９
２　５．６０Ｃ−ＭＳ ｍ　／　ｅ　（Ｍ”）分子量５７８ 赤外吸収スペクトル 第２図に赤外吸収スペクトルのチャートを示す。

？ このスペクトルから　−Ｃ−Ｉ　に由来する１７８５ａ
Ｉ＋−”の吸収が消失していることが認められた。

”Ｆ−ＮＭＲ δ　（ｐｐｍ）：　　６９．９（ｍ、ＩＦ、ＣＦ）５９
．８（ｍ、２Ｆ、Ｃ旦２） ８．７−１５．８（ｍ、１３Ｆ、−ＣＦ、、−ＣＦ、Ｏ
−）−〇、３（ｍ、ＩＦ、−ＣＦＩ） 以上の測定結果から、生成物が次式で表される化合物で
あることを確認された。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例で得られたパーフロロオリゴエーテルカ
ルボン酸アイオダイドの赤外吸収スペクトルのチャート
、第２図は同実施例で得られたパーフロロオリゴエーテ
ルアイオダイドの赤外吸収スペクトルのチャートである
。 出願人　　信越化学工業　株式会社 代理人　　弁理士　小　島　隆　司

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、下記一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼…（ I ） （但し、式中Ｒ＿ｆは炭素数１〜１０のパーフロロアル
   キル基、ｎは０〜１００の整数である。）で表わされる
   パーフロロオリゴエーテルカルボン酸アイオダイドに紫
   外線を照射して、下記一般式（II） ▲数式、化学式、表等があります▼…（II） （但し、式中Ｒ＿ｆ、ｎは上記と同様の意味を示す。） で表わされるパーフロロオリゴエーテルアイオダイドを
   得ることを特徴とするパーフロロオリゴエーテルアイオ
   ダイドの製造方法。