JPH05201900A - 第一及び第二フッ素− 含有アルコールの製法 - Google Patents
第一及び第二フッ素− 含有アルコールの製法Info
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- JPH05201900A JPH05201900A JP4198771A JP19877192A JPH05201900A JP H05201900 A JPH05201900 A JP H05201900A JP 4198771 A JP4198771 A JP 4198771A JP 19877192 A JP19877192 A JP 19877192A JP H05201900 A JPH05201900 A JP H05201900A
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- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
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Abstract
ルの製法を提供する。 【構成】 パーフルオルアルキルエチレンRf - CH=
CH2 (Rf はC1〜20パーフルオルアルキル残基)
及びn−C1〜6−アルカノールを遊離基開始剤の存在
下反応させる式1 (Rf は上記と同じ、Rは水素又はC1〜5アルキル残
基)のフルオルアルコールの製造方法において、パーフ
ルオルアルキルエチレン、アルカノール及び遊離基開始
剤を1対20〜50対0.002〜0.2のモル比で使
用し、アルカノールをまず仕込み遊離基開始剤の1分間
の半減期温度より50℃低い乃至10℃高い範囲であり
50〜230℃である温度に加熱しパーフルオルアルキ
ルエチレン及び遊離基開始剤を同時に実質的に連続的に
1〜10時間内にアルカノールに添加する方法。
Description
至16個の炭素原子を有するパーフルオルアルキル残基
である)で示されるパーフルオルアルキルエチレンを遊
離基開始剤の存在下n- C1 〜C 6-アルカノールと反応
させて下記の一般式1
水素──これらは第一フッ素- 含有アルコールである─
─又は1乃至5個の炭素原子を有するアルキル残基──
これらは第二フッ素含有アルコールである──である)
で示される第一及び第二フッ素- 含有アルコールを製造
する方法に関する。
中には、下記の一般式
有するパーフルオルアルキル残基でありそしてR′は水
素又は1乃至5個の炭素原子を有するアルキル残基であ
る)で示される第一及び第二フッ素- 含有アルコールが
記載されており(第2欄参照)、反応式(C)が第1
欄、第27〜30行及び例1及び17と関連して記載さ
れている。第一フッ素- 含有アルコールは、一般式R′
f - CH=CH2 のパーフルオルアルキルエチレンとメ
タノールとの反応により製造されそして第二フッ素- 含
有アルコールは、パーフルオルアルキルエチレンとn-
C2 〜C6 - アルコールとの反応により製造される。該
反応は、遊離基開始剤の存在下及び多かれ少なかれ大過
剰のアルカノールの使用により、すなわちパーフルオル
アルキルエチレン化合物、アルコール及び遊離基開始剤
が共に混合されそして混合物が反応温度に加熱されそし
て、反応が完結するまで、この温度において保たれる様
にして、実施される。
特許3,532、659号明細書中に記載の、パーフル
オルアルキルエチレン残基を有する当該第一及び第二ア
ルコールの製造はもっぱらワン・ポット法の形で行われ
る。この方法は、特に収率に関してよくない。例えば例
1における収率は、80%しかなくそして例17におけ
る収率は50%しかない。
剤の存在下のパーフルオルアルキルエチレンとn- アル
カノ- ルとの反応は、パーフルオルアルキルエチレン、
アルカノ- ル及び遊離基開始剤を一定のモル比で使用し
そして反応を特殊な方法で実施する場合、高収率のフル
オルアルコールを与えることを見出した。
オルアルキルエチレン化合物、アルカノール化合物及び
遊離基開始剤を1対20〜50対0.002〜0.2、
好ましくは1対25〜40対0.005〜0.1のモル
比で使用しそして該反応を、アルカノール化合物をまず
仕込みそして遊離基開始剤の1分間の半減期温度より5
0℃低い乃至該温度より10℃高い範囲でありそして5
0乃至230℃、好ましくは80乃至200℃である温
度に加熱しそして次にこの温度においてパーフルオルア
ルキルエチレン及び遊離基開始剤を同時にそして実質的
に連続的に1乃至10時間、好ましくは2乃至8時間の
時間においてアルカノールに添加する様にして、実施す
ることを特徴としている。
ル比(1)及び一定の温度及び配量時間の保持下(3)
のパーフルオルアルキルエチレン、アルコール及び遊離
基開始剤を接触させる上記方法(2)である三つの特殊
な特徴に基づいている。
ルエチレン、アルカノール及び開始ラジカルを供与する
化合物が、1対20〜50対0.002〜0.2、好ま
しくは1対25〜40対0.005〜0.1のモル比で
使用される。アルカノール、パーフルオルアルキルエチ
レン及び遊離基開始剤が、少なくとも2つの化合物を、
同時にそして一定時間内にアルカノール化合物──これ
は一定温度に加熱されている──に添加する様にして接
触される。メタノール、エタノール、1- プロパノー
ル、1- ブタノール、1- ベンタノール又は1- ヘキサ
ノールの温度は、遊離基開始剤が実質的に1分間の半減
期を有する、温度より50℃まで低い乃至該温度より1
0℃まで高い値に調整される。
な特徴は、該温度は50℃以下であってはならず230
℃以上であってはならず、好ましくは80℃以下ではな
らずそして200℃以上であってはならず、すなわち5
0乃至230℃、好ましくは80乃至200℃の上記の
温度範囲であることにある。それゆえ、遊離基開始剤、
例えば、186℃における1分間の半減期を有するジ-
第三ブチルパーオキシドの場合、アルカノール化合物
は、186℃+10℃/−50℃、すなわち136乃至
186℃の温度に加熱される。
ジカルを形成する化合物は、同時にそして実質的に連続
的に、上記温度に加熱したアルカノール化合物に添加さ
れ、その際さらに一定時間(配量時間)、すなわち1乃
至10時間、好ましくは2乃至8時間の時間が保たれ
る。パーフルオルアルキルエチレン及び遊離基開始剤の
同時的添加は、例えば二成分を共に混合しそして混合物
を添加する様にして実施することができる。二化合物
は、又同時に互いに別々に、例えばそれぞれ一方の容器
から添加することができる。アルコールへのパーフルオ
ルアルキルエチレン及び遊離基開始剤の添加は、1乃至
10時間、好ましくは2乃至8時間の時間を必要とする
様な配量率において実施される。さらに添加は、実質的
に連続的に、すなわち絶え間なく実質的に一定の配量率
において又は少しずつ行われ、その際しかし個々の部分
の間で比較的長い間隔時間(最高約5分間)であっては
ならない。それゆえパーフルオルアルキルエチレン及び
遊離基開始剤の添加は、少しずつの流れと多かれ少なか
れ穏やかな流れとの間になる(二化合物の別々な添加の
場合、一層多い量で使用されるべきパーフルオルアルキ
ルエチレンは遊離基開始剤より高い率で添加される)。
反応温度に加熱したアルコールへのパーフルオルアルキ
ルエチレン及び遊離基開始剤の添加後、混合物は、継続
した反応のための上記の温度においてさらに約0.5乃
至3時間保たれる。パーフルオルアルキルエチレンがも
はや確認されないか又は実際上確認されない場合、反応
の完結が達成される。本発明による反応は、固有の溶剤
を使用せずに実質的に無水な媒体中で実施される。少量
の水、すなわちパーフルオルアルキルエチレン、アルコ
ール及び遊離基開始剤の合計に対し、約5重量%までの
水の存在は、一般的に支障をきたさないので、例えば工
業用メタノール、エタノール、n- プロパノール、n-
ブタノール、n- ペンタノール及びn- ヘキサノールも
使用することができる。例えばメタノールの沸点が65
℃でありそしてエタノールの沸点が78℃であるから、
反応は一般的に加圧下実施される。反応は、連続的に又
は非連続的に実施することができる。
第二フッ素- 含有アルコールを、過剰で使用されるアル
カノール中の溶液の形で与える。目標とするフルオルア
ルコールを与える反応は実際上定量的に進行しそして特
記すべき副生成物が生成しないから、上記溶液からのア
ルコールの単離は、しばしば全く必要ない。フルオルア
ルコールの単離が望ましい場合には、過剰のアルコール
は蒸留により簡単に分離される。この場合まだ存在して
いる有機開始剤化合物も一般的に留出される。開始剤化
合物の除去は、例えば水による洗浄により達成すること
ができる。それゆえ、本発明による方法により、目標と
するフルオルアルコールは高収率及び高純度で得られ
る。
次の様に記載することができる:パーフルオルアルキル
エチレンのパーフルオルアルキル基Rf は、直鎖である
か又は枝分れ、飽和又は不飽和基(好ましくは1乃至3
個の二重結合を有する)であることができ、その際直鎖
及び飽和基が好ましい。枝分れパーフルオルアルキル基
の場合、末端枝分れ基が好ましい。パーフルオルアルキ
ル残基は、しばしば上記の数の炭素原子、すなわち1乃
至20個の炭素原子を有するパーフルオルアルキル(C
F3 乃至C20F41)、好ましくは6乃至16個の炭素原
子を有するパーフルオルアルキル(C6 F13乃至C16F
33)又は6乃至12個の炭素原子を有するパーフルオル
アルキル(C6 F13乃至C16C13乃至12F25)の混合物
に関する。
の二つ、すなわちメタノール及びエタノールが好まし
い。上記のモル比が示す様に、アルカノール化合物が大
過剰で使用される。
化合物であることができる。一般的に、有利な半減期を
有しそして活性遊離基を供与する様な遊離基開始剤が選
択される。挙げることができる、無機遊基開始剤の代表
例は、ペルオキソ酸、ペルオキソホウ酸塩、ペルオキソ
炭酸塩、ペルオキソリン酸塩及びペルオキソ硫酸塩であ
る。挙げることができる、有機遊離基開始剤の代表例
は、有機過酸化物及びアゾ化合物である。有機遊離開始
剤が好ましくそしてこれらのうち再び過酸化物、好まし
くはアルキルヒドロ過酸化物、ジアルキル過酸化物、ジ
アシル過酸化物、パーオキシカルボン酸エステル及びパ
ーオキシカルボン酸である。有機過酸化物は以下に詳細
に挙げられ、その際かっこ中で1分間の半減期温度が示
されている:第三ブチルヒドロパーオキシド(122
℃)、ジラウリルパーオキシド(186℃)、ジアセチ
ルパーオキシド(122℃)、ジラウリルパーオキシド
(115℃)、ジベンゾイルパーオキシド(133
℃)、第三ブチルパーオキシド(112℃)及び第三ブ
チルパーベンゾエート(163℃)。
記の様に、パーフルオルアルキルエチレン1モル当たり
0.002乃至0.2モル、好ましくはパーフルオルア
ルキルエチレン1モル当たり0.005乃至0.1モル
である。これは、特に遊離基開始剤の半減期及びラジカ
ルの活性度に左右される。
導入し、窒素でフラッシしそして160℃に加熱した。
パーフルオルオクチルエチレン及びパーオキシドを受器
中に加えそして受器から加熱エタノールに配量ポンプを
用いて連続的に供給した。流動率を、パーフルオルオク
チルエチレン/パーオキシド- 混合物を3時間後配量し
た。オートクレーブ中の圧力は、13バールであった。
配量後混合物をなお2時間上記の温度において反応させ
るために保持した。反応混合物から、生成した第二フル
オルアルコールを得るために、過剰のエタノールを留出
しそして底部生成物──これは第二フルオルアルコール
である──をなお水で洗浄した(反応混合物の後処理は
別の例においても行われ、その際底部生成物を洗浄する
ために、水の代わりに弱アルカリ性水性溶液も使用され
た)。 結果:得られる第二フルオルアルコールC8 F17CH2
CH2 CH(CH3)OHは、窒素において無色な結晶ロ
ウ様生成物である。収率は理論値の95%であった。 例 2 出発材料: 294.30g(0.66モル) C8 F17CH=CH2 845.90g(26.4モル) CH3 OH、工業用生成物 4.82g(0.033モル) ジ- 第三ブチルパーオキシド モル比:1対40対0.05。 実施:例1の場合の如く実施するが、ただし仕込んだメ
タノールを170℃に加熱した。圧力は21乃至22バ
ールであった。パーフルオルオクチルエチレン/パーオ
キシド- 混合物を添加した後(配量時間3時間)、オー
トクレーブ内容物を、さらに1.5時間上記の温度にお
いてさらに反応させるために保持した。 結果:単離した第一フルオルアルコールC8 F17CH2
CH2 CH2 OHは、窒素において無色な結晶ロウ様生
成物である。収率は理論値の93%であった。 例 3 出発材料: 294.30g(0.66モル) C8 F17CH=CH3 912.20g(19.8モル) CH3 CH2 OH、工業用生成物 5.8 g(0.033モル) ジ- 第三ブチルパーピバレート モル比:1対30対0.1。 実施:エタノールを攪拌器、還流凝縮器、温度計及び滴
下漏斗を備えた反応容器中に導入し、窒素でフラッシし
そして80℃に加熱した。滴下漏斗中のパーフルオルオ
クチルエチレン/パーオキシド混合物を5時間の間で絶
え間なく加熱エタノールに滴加した。添加後混合物をさ
らに3時間80℃においてさらに反応させるために攪拌
しながら保持した。 結果:例1の場合の如く、収率は理論値の93%であっ
た。 例 4 出発材料: 294.30g(0.66モル) C8 F17CH=CH2 1,163.6g(13.2モル) n- アミルアルコール(n- ペンタ ノール) 11.1g(0.046モル) ベンゾイルハパーオキシド モル比:1対20対0.07。 実施:アルミアルコールを攪拌器、還流冷却器、温度計
及び滴下漏斗及び粉末添加漏斗を備えた反応容器中に導
入し、窒素でフラッシしそして105℃に加熱した。滴
下漏斗が、液状パーフルオルオクチルエチレンを含有し
そして粉末添加漏斗が粉末状過酸化ベンゾイルを含有し
ていた。二つの添加容器からの加熱アミルアルコールへ
のパーフルオルオクチルエチレン及び過酸化ベンゾイル
の添加は、二つの化合物が、2時間の間で同時にそして
絶え間なく流れる様に調整された。添加後混合物をさら
に2時間上記の温度においてさらに反応させるために保
持した。 結果:単離した第二フルオルアルコール
である。収率は理論値の90%であった。 例 5 出発材料: 32.4 kg(60.8モル) Rf CH=CH2 、Rf =C6 F13 乃至C12F25 84.0 kg(1.82キロモル) エタノール、工業用生成物 71.6 g(0.049モル) ジ- 第三ブチルパーオキシド モル比:1対30対0.008 実施:例1の場合の如く実施。 結果:得られる第二フルオルアルコールRf CH2 CH
2 CH(CH3)OHは、窒素において無色な結晶ロウ様
生成物である。収率は理論値の93%であった。
の予期されない作用をなお、さらに証明するためのもの
である。 比較例 1 出発材料: 294.30g(0.66モル) C8 F17CH=CH2 912.20g(19.8モル) CH3 CH2 OH(無水) 9.65g(0.066モル) ジ- 第三ブチルパーオキシド モル比:1対30対0.1。 実施:パーフルオルオクチルエチレン、エタノール及び
過酸化物を攪拌器を備えたオートクレーブ中に導入し、
窒素でフラッシした。反応混合物を122℃に加熱しそ
して24時間この温度において攪拌した。オートクレー
ブ中の圧力は、約13バールであった。反応混合物か
ら、得られる第二フルオルアルコールを得るために、過
剰のエタノールを留出しそして底部生成物──これは第
二フルオルアルコールを示す──を水でくり返し洗浄し
た。 結果:得られる第二フルオルアルコールC8 F17CH2
CH2 CH(CH3)OHは、窒素において無色な結晶ロ
ウ様生成物である。収率は理論値の83%であった。 比較例 2 出発材料: 294.30g(0.66モル) C8 F17CH=CH2 912.20g(19.8モル) CH3 CH2 OH(無水) 9.65g(0.066モル) ジ- 第三ブチルパーオキシド モル比:1対30対0.1。 実施:パーフルオルオクチルエチレン、エタノール及び
過酸化物を攪拌器を備えたオートクレーブ中に導入し、
窒素でフラッシした。反応混合物を160℃に加熱しそ
して24時間この温度において攪拌した。オートクレー
ブ中の圧力は、約13バールであった。反応混合物か
ら、得られる第二フルオルアルコールを得るために、過
剰のエタノールを留出しそして底部生成物──これは第
二フルオルアルコールを示す──を水でくり返し洗浄し
た。 結果:得られる第二フルオルアルコールC8 F17CH2
CH2 CH(CH3)OHは、窒素において無色な結晶ロ
ウ様生成物である。収率は理論値の82%であった。 比較例 3 出発材料: 294.30g(0.66モル) C8 F17CH=CH2 912.20g(19.8モル) CH3 CH2 OH(無水) 9.65g(0.066モル) ジ- 第三ブチルパーオキシド モル比:1対30対0.1。 実施:パーフルオルオクチルエチレン、エタノール及び
過酸化物を攪拌器を備えたオートクレーブ中に導入し、
窒素でフラッシした。反応混合物を160℃に加熱しそ
して5時間この温度において攪拌した。オートクレーブ
中の圧力は、約13バールであった。反応混合物から、
得られる第二フルオルアルコールを得るために、過剰の
エタノールを留出しそして底部生成物──これは第二フ
ルオルアルコールを示す──を水でくり返し洗浄した。 結果:得られる第二フルオルアルコールC8 F17CH2
CH2 CH(CH3)OHは、窒素において無色な結晶ロ
ウ様生成物である。収率は理論値の83%であった。 比較例 4 出発材料: 89.2 g(0.2 モル) C8 F17CH=CH2 114.7 g(3.58モル) CH3 OH、工業用生成物 2.92g(0.02モル) ジ- 第三ブチルパーオキシド モル比:1対17.9対0.1。 実施:パーフルオルオクチルエチレン、メタノール及び
過酸化物を攪拌器を備えたオートクレーブ中に導入し、
窒素でフラッシした。反応混合物を123℃に加熱しそ
して24時間この温度において攪拌した。オートクレー
ブ中の圧力は、約12バールであった。反応混合物か
ら、得られる第一フルオルアルコールを得るために、過
剰のエタノールを留出しそして底部生成物──これは第
一フルオルアルコールを示す──を水でくり返し洗浄し
た。 結果:得られる第一フルオルアルコールC8 F17CH2
CH2 CH(CH3)OHは、窒素において無色な結晶ロ
ウ様生成物である。収率は理論値の59%であった。 比較例 5 出発材料: 294.30g(0.66モル) C8 F17CH=CH2 845.90g(26.4モル) CH3 OH、工業用生成物 4.82g(0.033モル) ジ- 第三ブチルパーオキシド モル比:1対40対0.05。 実施:比較例4の場合の様に実施したが、ただし反応混
合物を4.5時間170℃において攪拌する点を異にし
ている。オートクレーブ中の圧力は、23バールであっ
た。反応混合物から、得られる第一フルオルアルコール
を得るために、過剰のメタノールを留出しそして底部生
成物──これは第一フルオルアルコールである──をな
お水でくり返し洗浄した。 結果:得られる第一フルオルアルコールC8 F17CH2
CH2 CH2 OHは、窒素において無色な結晶ロウ様生
成物である。収率は理論値の62%であった。
ット法の形で行われる、公知なパーフルオルアルキルエ
チレン残基を有する第一及び第二フッ素含有アルコール
の製法は、特に収率に関してよくない。これに対し、本
発明による方法の場合、パーフルオルアルキルエチレ
ン、アルカノール及び遊離基開始剤を一定のモル比で使
用しそして反応を特殊な方法で実施して、高収率の該フ
ルオルアルコールを与える長所を有する。
Claims (6)
- 【請求項1】 下記の一般式2 Rf - CH=CH2 (式中Rf は1乃至20個の炭素原子を有するパーフル
オルアルキル残基である)で示されるパーフルオルアル
キルエチレンを遊離基開始剤の存在下n- C1 〜C 6-ア
ルカノールと反応させて下記の一般式1 【化1】 (式中Rf は上記の意味を有しそしてRは水素又は1乃
至5個の炭素原子を有するアルキル残基である)で示さ
れる第一又は第二フッ素- 含有アルコールを製造する方
法において、パーフルオルアルキルエチレン化合物、ア
ルカノール化合物及び遊離基開始剤を1対20〜50対
0.002〜0.2のモル比で使用しそして該反応を、
アルカノール化合物をまず仕込みそして遊離基開始剤の
1分間の半減期温度より50℃低い乃至該温度より10
℃高い範囲でありそして50乃至230℃である温度に
加熱しそして次にこの温度においてパーフルオルアルキ
ルエチレン及び遊離基開始剤を同時にそして実質的に連
続的に1乃至10時間の時間においてアルカノールに添
加する様にして、実施することを特徴とする方法。 - 【請求項2】 パーフルオルアルキルエチレン化合物、
アルカノール化合物及び遊離基開始剤を1対25〜40
対0.005〜0.1のモル比で使用する請求項1記載
の方法。 - 【請求項3】 アルカノール化合物を、遊離基開始剤の
半減期温度より50℃低い乃至該温度より10℃高い範
囲でありそして80乃至200℃である温度に加熱する
請求項1又は2記載の方法。 - 【請求項4】 パーフルオルアルキルエチレン及び遊離
基開始剤を2乃至8時間の時間においてアルカノールに
添加する請求項1乃至3のいずれか一つに記載の方法。 - 【請求項5】 パーフルオルアルキルエチレン化合物、
アルカノール化合物及び遊離基開始剤を1対25〜40
対0.005〜0.1のモル比で使用しそして該反応
を、アルカノール化合物をまず仕込みそして遊離基開始
剤の1分間の半減期温度より50℃低い乃至該温度より
10℃高い範囲でありそして80乃至200℃である温
度に加熱しそして次にこの温度においてパーフルオルア
ルキルエチレン及び遊離基開始剤を同時にそして実質的
に連続的に2乃至8時間の時間においてアルカノールに
添加する様にして、実施する請求項1記載の方法。 - 【請求項6】 Rf が6乃至16個の炭素原子を有する
パーフルオルアルキル残基でありそしてRは水素又はC
H3 である請求項1乃至5のいずれか一つに記載の方
法。
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