JPH05170731A - ペルフルオロ−オキサ−アルカノイルハライド及び過酸化ジペルフルオロ−オキサ−アルカノイル - Google Patents

ペルフルオロ−オキサ−アルカノイルハライド及び過酸化ジペルフルオロ−オキサ−アルカノイル

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JPH05170731A
JPH05170731A JP34151591A JP34151591A JPH05170731A JP H05170731 A JPH05170731 A JP H05170731A JP 34151591 A JP34151591 A JP 34151591A JP 34151591 A JP34151591 A JP 34151591A JP H05170731 A JPH05170731 A JP H05170731A
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oxa
alkanoyl
peroxide
chemical
formula
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JP34151591A
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Hideo Sawada
英夫 沢田
Takeo Matsumoto
竹男 松本
Masaharu Nakayama
雅陽 中山
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Nippon Oil and Fats Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】 下記一般式(I)で表わされるペルフルオロ
−オキサ−アルカノイルハライド及びこれを原料とする
下記一般式(II)で表わされる過酸化ジペルフルオロ−
オキサ−アルカノイル。 〔式中、RFおよびRF′は、同一若しくは異なる基で
あって、夫々 を示す(但しn及びmはそれぞれ1〜10の整数を示
す)。〕 【効果】 本発明のペルフルオロ−オキサ−アルカノイ
ルハライドは、新規な化合物であり、過酸化ジペルフル
オロ−オキサ−アルカノイルの原料として有用であり、
更には各種界面活性剤、撥水撥油剤の合成原料等として
有用である。また本発明の過酸化ジペルフルオロ−オキ
サ−アルカノイルは、新規な化合物であり、樹脂製造の
際の重合開始剤、フッ素原子に起因する特性を付与する
ための汎用樹脂用改質剤、更には芳香族化合物及びシリ
コン化合物等に対するペルフルオロ−オキサ−アルキル
化剤等として有用である。 〔式中RFは、 Xは、臭素原子、塩素原子、フッ素原子を示し、またn
及びmは、夫々1〜10の整数を示す〕

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、新規なペルフルオロ−
オキサ−アルカノイルハライド及び過酸化ジペルフルオ
ロ−オキサ−アルカノイルに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、過酸化ジペルフルオロアルカ
ノイル〔F(CF2)nCO22がフッ素系モノマ−の重合用触
媒として有用であることは広く知られており、例えば特
開昭49−10290号公報には、テトラフルオロエチ
レンとヘキサフルオロプロペンとの共重合における重合
触媒として過酸化ジフルオロアルカノイルを用いること
が有用である旨開示されている。
【0003】そこで、種々過酸化ジペルフルオロアルカ
ノイルが研究開発されており、特開平3−31253号
公報においては、エーテル結合を有するペルフルオロ−
オキサ−アルキル基含有過酸化物として、〔C3F7O{CF(C
F3)CF2O}nCF(CF3)CO22 が開示されている。
【0004】しかしながら、本発明に示すような過酸化
ジペルフルオロ−オキサ−アルカノイルについては知ら
れておらず、またこの原料となるペルフルオロ−オキサ
−アルカノイルハライドも知られていないのが現状であ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、樹脂
等の製造用の重合開始剤、樹脂改質剤、芳香族化合物及
びシリコン化合物等のフルオロアルキル化剤として有用
である新規な過酸化ジペルフルオロ−オキサ−アルカノ
イルを提供することにある。
【0006】また本発明の別の目的は、該過酸化ジペル
フルオロ−オキサ−アルカノイルの原料等として有用で
あるペルフルオロ−オキサ−アルカノイルハライドを提
供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、下記一
般式化3で表わされるペルフルオロ−オキサ−アルカノ
イルハライド(以下アルカノイルハライド1と称す)が
提供される。
【0008】
【化3】
【0009】更に本発明によれば下記一般式化4で表わ
される過酸化ジペルフルオロ−オキサ−アルカノイル
(以下過酸化ジペルフルオロオキサアルカノイル2と称
す)が提供される。
【0010】
【化4】
【0011】以下本発明を更に詳細に説明する。
【0012】本発明のペルフルオロ−オキサ−アルカノ
イルハライドは、前記一般式化3で表わされるアルカノ
イルハライド1である。前記アルカノイルハライド1に
おいて、n、mが11以上の場合には、製造が困難であ
る。
【0013】また前記アルカノイルハライド1中のRF
は、下記一般式化5で表わされる基であり、具体的には
下記化学式化6、化7、化8、化9、化10、化11等
を好ましく挙げることができる。
【0014】
【化5】
【0015】
【化6】
【0016】
【化7】
【0017】
【化8】
【0018】
【化9】
【0019】
【化10】
【0020】
【化11】
【0021】前記アルカノイルハライド1としては、具
体的には例えば、下記一般式化12、化13、化14、
化15、化16、化17、化18、化19、化20、化
21、化22、化23、化24、化25、化26、化2
7、化28、化29で表わされる化合物等を好ましく挙
げることができる。
【0022】
【化12】
【0023】
【化13】
【0024】
【化14】
【0025】
【化15】
【0026】
【化16】
【0027】
【化17】
【0028】
【化18】
【0029】
【化19】
【0030】
【化20】
【0031】
【化21】
【0032】
【化22】
【0033】
【化23】
【0034】
【化24】
【0035】
【化25】
【0036】
【化26】
【0037】
【化27】
【0038】
【化28】
【0039】
【化29】
【0040】本発明のペルフルオロ−オキサ−アルカノ
イルハライドを製造するには、特開昭59−69643
号公報にて詳細に記載されている反応、具体的には例え
ば、ヘキサフルオロプロピレンの光酸化反応により得ら
れる下記一般式化30で表わされるペルフルオロ−オキ
サ−アルカン酸を、3塩化リン、3塩化臭素、5塩化リ
ン、塩化チオニル、オキシ塩化リン/N,N−ジメチル
ホルムアミド、塩化チオニル/N,N−ジメチルホルム
アミド等の公知のハロゲン化剤と反応させる等して容易
に得ることができる。
【0041】
【化30】
【0042】この際前記ペルフルオロ−オキサ−アルカ
ン酸と、前記ハロゲン化剤との仕込みモル比は、1:
0.1〜10の範囲とするのが好ましく、また反応温度
は−20〜+200℃、反応時間は、30分〜20時間
の範囲とするのが好ましい。反応条件が、前記範囲外の
場合には、目的物の収率が低下するので好ましくない。
【0043】本発明の過酸化ジペルフルオロ−オキサ−
アルカノイルは、前記一般式化4で表わされる過酸化ジ
ペルフルオロ−オキサ−アルカノイル2である。前記過
酸化ジペルフルオロ−オキサ−アルカノイル2におい
て、n又はmが11以上の場合には、溶媒の存在下にお
いて反応させる際に前記ジペルフルオロ−オキサ−アル
カノイル2の溶媒に対する溶解性が低下するので使用で
きない。
【0044】また前記過酸化ジペルフロオロ−オキサ−
アルカノイル2中のRF及びRF´は、前記アルカノイル
ハライド1において具体的に列挙したRFと同様であ
る。
【0045】本発明の過酸化ジペルフルオロ−オキサ−
アルカノイル2としては、具体的には例えば下記化学式
化31、化32、化33、化34、化35、化36、化
37、化38、化39、化40、化41、化42、化4
3等を好ましく挙げることができる。
【0046】
【化31】
【0047】
【化32】
【0048】
【化33】
【0049】
【化34】
【0050】
【化35】
【0051】
【化36】
【0052】
【化37】
【0053】
【化38】
【0054】
【化39】
【0055】
【化40】
【0056】
【化41】
【0057】
【化42】
【0058】
【化43】
【0059】本発明の過酸化ジペルフルオロ−オキサ−
アルカノイル2を調製するには、前記アルカノイルハラ
イド1と、過酸化水素と、水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸
ナトリウム、炭酸カリウム及びこれらの混合物等からな
る群より選択されるアルカリ化合物とを、CF2ClCFCl2
CF3CF2CHCl2および/またはCClF2CF2CHFCl等のハロゲン
化脂肪族溶媒の存在下にて反応させる方法(以下製造法
Aと称す)若しくは前記アルカノイルハライド1と、過
酸化ナトリウム、過酸化カリウム、過酸化バリウム及び
これらの混合物等からなる群より選択される過酸化物と
を、前述のハロゲン化脂肪族溶媒の存在下にて反応させ
る方法(以下製造法Bと称す)等により容易に得ること
ができる。またこの際用いるアルカノイルハライド1
は、RFが異なる2種以上を混合して用いることもでき
る。
【0060】前記製造法Aにおいて、前記アルカノイル
ハライド1と、前記過酸化水素と、前記アルカリ化合物
との仕込み比は、モル比で、1:0.3〜20:0.3
〜10の範囲とするのが好ましく、特に1:0.5〜1
0:0.5〜7の範囲とするのが好ましい。また前記製
造法Bにおいて、前記アルカノイルハライド1と、前記
過酸化物との仕込み比は、モル比で、1:0.3〜20
の範囲とするのが好ましく、特に1:0.5〜15の範
囲とするのが好ましい。前記製造法Aにおいてアルカリ
化合物若しくは過酸化水素の仕込みモル比が0.3未満
の場合または前記製造法Bにおいて過酸化物の仕込みモ
ル比が0.3未満の場合には、反応に長時間を要し、更
には生成物の収率も低下し、また前記製造法Aにおいて
アルカリ化合物の仕込みモル比が10を超える場合若し
くは前記過酸化水素の仕込みモル比が10未満の場合、
または前記製造法Bにおいて過酸化物の仕込みモル比が
20を超える場合には、目的とする過酸化ジペルフルオ
ロ−オキサ−アルカノイルの収率が低下するので好まし
くない。
【0061】更に前記製造法Aにおいて用いる前記アル
カリ化合物及び前記製造法Bにおいて用いる前記過酸化
物は、使用に際しては、水に溶解した水溶液として用い
るのが好ましく、この際水溶液中の前記アルカリ化合物
または前記過酸化物の濃度は、1〜60重量%の範囲と
するのが好ましく、特に5〜30重量%の範囲とするの
が好ましい。前記濃度が60重量%を超える場合には、
目的とする過酸化ジペルフルオロ−オキサ−アルカノイ
ルの収率が低下し、1重量%未満の場合には反応効率が
著しく低下し、工業的に不適となるので好ましくない。
【0062】更に前記ハロゲン化脂肪族溶媒の使用量
は、生成する過酸化ジペルフルオロ−オキサ−アルカノ
イル全体に対して1〜50重量%の範囲となるように調
整するのが好ましい。前記使用量が50重量%を超える
場合には、目的とする過酸化ジペルフルオロ−オキサ−
アルカノイルの収率及び熱安定性が低下し、1重量%未
満の場合には釜効率が悪く、工業的にも有効でないので
好ましくない。
【0063】更にまた前記製造法A及びBにおける反応
温度は、−30℃〜+50℃の範囲とするのが好まし
く、反応時間は、0.1〜10時間の範囲とするのが好
ましい。
【0064】
【発明の効果】本発明のペルフルオロ−オキサ−アルカ
ノイルハライドは、新規な化合物であり、過酸化ジペル
フルオロ−オキサ−アルカノイルの原料として有用であ
り、更には各種界面活性剤、撥水撥油剤の合成原料等と
して有用である。
【0065】また本発明の過酸化ジペルフルオロ−オキ
サ−アルカノイルは、新規な化合物であり、樹脂製造の
際の重合開始剤、フッ素原子に起因する特性を付与する
ための汎用樹脂用改質剤、更には芳香族化合物及びシリ
コン化合物等に対するペルフルオロ−オキサ−アルキル
化剤等として有用である。
【0066】
【実施例】以下本発明を実施例により更に詳細に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0067】
【実施例1】撹拌装置、温度計及び滴下ロートを備える
4つ口フラスコに、CF3−OCF(CF3)CF2OC
2CO2H 51.9g(0.15mol)を加え、更にオ
キシ塩化リン16.1g(0.11mol)を加えた。次い
で撹拌しながら、N,N−ジメチルホルムアミド5.5
g(0.08mol)を加え、100℃にて5時間反応を行
なった。反応終了後、蒸留により生成を行い、CF3
OCF(CF3)CF2OCF2COClを収率88%で
得た。得られた化合物のIR、NMR、MSスペクトル
を測定した。分析結果を以下に示す。
【0068】MS m/z:366,364(M+) IR(cm~1):1790(C=O),1320(C
3),1240(CF219 F−NMR(内部標準、CFCl3):δ−54.1
(3F) −74.1(2F),−79.9(5F),−143.
0(1F)
【0069】
【実施例2】CF3−OCF(CF3)CF2OCF2CO
2HをCF3−{OCF(CF3)CF22−OCF2CO
2Hとした以外は、実施例1と同様に反応を行ない、C
3−{OCF(CF3)CF22−OCF2COClを
収率74%で得た。分析結果を以下に示す。
【0070】MS m/z:532,530(M+) IR(cm~1):1795(C=O),1320(C
3),1235(CF219 F−NMR(内部標準、CFCl3):δ−54.3
(3F) −74.4(2F),−79.2(10F),−14
5.0(2F)
【0071】
【実施例3】CF3−OCF(CF3)CF2OCF2CO
2HをCF3−{OCF(CF3)CF23−OCF2CO
2Hとした以外は、実施例1と同様に反応を行ない、C
3−{OCF(CF3)CF23−OCF2COClを
収率89%で得た。分析結果を以下に示す。
【0072】MS m/z:798,796(M+) IR(cm~1):1790(C=O),1325(C
3),1230(CF219 F−NMR(内部標準、CFCl3):δ−54.9
(3F) −74.8(2F),−79.0(15F),−14
1.2(3F)
【0073】
【実施例4】撹拌装置、温度計及び滴下ロートを備えた
4つ口フラスコに、水酸化カリウム3.37g(0.0
6mol)及び水28gを添加し溶解させた。次いで撹拌下
にて、CF3CF2CHCl2とCClF2CF2CHFClとの混合溶媒(重量
比1:1)120gを添加した後、約−5℃迄冷却し、
30重量%過酸化水素水6.8g(0.06mol)を添加
した。次いで、CF3−OCF(CF3)CF2OCF2
OCl 15.9g(0.04mol)と、CF3CF2CHCl2
びCClF2CF2CHFClの混合溶媒(重量比1:1)20gとの
混合溶液を、フラスコ内温を−5〜+5℃の範囲に保ち
つつ、20分間かけて滴下した。次いで60分間熟成さ
せた後、有機層を分離し、得られた有機層を200ml
の水を用いて2回洗浄し、〔CF3−OCF(CF3)C
2OCF2CO22を収率79%で得た(アシルクロリ
ドに対するモル収率)。得られた化合物のIR、NMR
を測定した。分析結果を以下に示す。また得られた化合
物についてヨードメトリー法により熱分解速度の測定を
行い、10時間選定半減期温度を求めたところ、19.
1℃であった。
【0074】IR(cm~1):1825,1860(C=
O)19 F−NMR(内部標準、CFCl3):δ−54.0
(6F),−74.9(4F),−80.5(10
F),−143.5(2F)
【0075】
【実施例5】CF3−OCF(CF3)CF2OCF2CO
Clを、CF3−{OCF(CF3)CF22OCF2
OClとした以外は、実施例4と同様に反応を行ない、
〔CF3−{OCF(CF3)CF22OCF2CO22
を収率81%で得た。また実施例4と同様にして10時
間選定半減期温度を求めたところ、17.9℃であっ
た。分析結果を以下に示す。
【0076】IR(cm~1):1820,1860(C=
O)19 F−NMR(内部標準、CFCl3):δ−54.8
(6F),−73.1(4F),−79.9(20
F),−145.9(4F)
【0077】
【実施例6】CF3−OCF(CF3)CF2OCF2CO
Clを、CF3−{OCF(CF3)CF23OCF2
OClとした以外は、実施例4と同様に反応を行ない、
〔CF3−{OCF(CF3)CF23OCF2CO22
を収率81%で得た。また実施例4と同様にして10時
間選定半減期温度を求めたところ、15.4℃であっ
た。分析結果を以下に示す。
【0078】IR(cm~1):1825,1860(C=
O)19 F−NMR(内部標準、CFCl3):δ−54.1
(6F),−75.2(4F),−79.9(30
F),−142.0(6F)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式化1で表わされるペルフルオ
    ロ−オキサ−アルカノイルハライド。 【化1】
  2. 【請求項2】 下記一般式化2で表わされる過酸化ジペ
    ルフルオロ−オキサ−アルカノイル。 【化2】
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