JPH0521908B2 - - Google Patents

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JPH0521908B2
JPH0521908B2 JP57112644A JP11264482A JPH0521908B2 JP H0521908 B2 JPH0521908 B2 JP H0521908B2 JP 57112644 A JP57112644 A JP 57112644A JP 11264482 A JP11264482 A JP 11264482A JP H0521908 B2 JPH0521908 B2 JP H0521908B2
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JP
Japan
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mol
mixture
formula
hours
kpa
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Application number
JP57112644A
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Japanese (ja)
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JPS5815947A (en
Inventor
Jooji Kuresupan Kaaru
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EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
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Filing date
Publication date
Application filed by EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
Publication of JPS5815947A publication Critical patent/JPS5815947A/en
Publication of JPH0521908B2 publication Critical patent/JPH0521908B2/ja
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【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明はβ−置換ポリフルオロプロピオネート
塩及び共重合体を含むその誘導体に関する。 種々のポリ弗素化プロピオネートがポリ弗素化
オレフインから製造できるこことは公知である。
例えば米国特許第2802028号に開示されているよ
うに、CF2=CXYは水及びアルカリ金属シアニ
ドと反応させて式HCXYCF2CO2Mを有するポリ
フルオロアミド及びポリフルオロプロピオネート
とすることができる。上記両式において、Xは−
F又は−Clであり、Yは−H、−F、−Cl、アルキ
ル、シクロアルキル又はF又はClで置換されたア
ルキルであり、そしてMはアルカリ金属である。
この特許において、X及びYが上記のとおりであ
るパーフルオロニトリルHCXYCF2CNは可能な
中間体として同定されている。 米国特許第3311657号は、フルオロオレフイン
例えばテトラフルオロエチレン又はクロルトリフ
ルオロエチレンの、CO2及びアルカリ金属フルオ
リドとの反応でCF3CX′Y′CO2Mを製造する方法
を開示している。なお式中、X′は−Fであり、
Y′は−Cl、−F又はトリフルオルメチルであるこ
とができる。 Kolbらは、Adv.Chem.Series Amer.Chem.
Soc.129,13(1973)において、テトラフルオロエ
チレンの、CO2及びカリウムペンタフルオロフエ
ノキサイドとの反応による(C6F5
OCF2CF2CO2Kの製造方法を開示している。 特開昭46−10532号公報には、カルボン酸エス
テルを、フエノールの存在下に第3級アミンと反
応させることによる種々の弗素化されてない第4
級アンモニウム塩の製造方法が開示されている。 米国特許第3535351号は、Rが炭素原子数1〜
25個のアルキル又はアラルキルでありそしてaが
1〜12である式NC(CF2aCO2Rの化合物を開示
している。ω−シアノパーフルオロ化アルカノエ
ートの、R1がポリハロアルキルであるNC(CF2a
CO2R1への転化は、米国特許第3532725号に開示
されている。 公知のポリフルオロプロピオネート誘導体に
は、X″が−Cl、−F、−Br又は−Iでありそして
aが1〜12であるCN(CF2aCOX″を含まれてお
り、米国特許第3557165号に開示されているよう
に、上記のポリハロアルキルシアノパーフルオロ
化アルカノエートから製造することができる。
Bansは、“Fluorocarbons and Their
Derivatives”,Elsevier,23頁(1970)に、テト
ラフルオロエチレンの、アルコール、フエノー
ル、チオール、チオフエノール及びケトキシムと
の、そのナトリウム塩の存在下における反応によ
る、その1:1付加物の製造方法を開示してい
る。 GB2051831Aには、式 X(CF2oY 式中、Xは例ばチオアルキル又はチオエーテル
基であることができそして Yは例えばハライド、
The present invention relates to β-substituted polyfluoropropionate salts and derivatives thereof, including copolymers. It is known that a variety of polyfluorinated propionates can be prepared from polyfluorinated olefins.
CF 2 =CXY can be reacted with water and an alkali metal cyanide to give polyfluoramides and polyfluoropropionates having the formula HCXYCF 2 CO 2 M, as disclosed, for example, in U.S. Pat. No. 2,802,028. . In both formulas above, X is -
F or -Cl, Y is -H, -F, -Cl, alkyl, cycloalkyl or alkyl substituted with F or Cl, and M is an alkali metal.
In this patent, perfluoronitrile HCXYCF 2 CN, where X and Y are as described above, is identified as a possible intermediate. US Pat. No. 3,311,657 discloses a process for producing CF 3 CX'Y'CO 2 M by reaction of fluoroolefins such as tetrafluoroethylene or chlorotrifluoroethylene with CO 2 and an alkali metal fluoride. In the formula, X' is -F,
Y' can be -Cl, -F or trifluoromethyl. Kolb et al., Adv.Chem.Series Amer.Chem.
Soc. 129 , 13 (1973), by reaction of tetrafluoroethylene with CO 2 and potassium pentafluorophenoxide (C 6 F 5 )
Discloses a method for producing OCF 2 CF 2 CO 2 K. JP-A-46-10532 discloses the preparation of various non-fluorinated quaternary esters by reacting carboxylic acid esters with tertiary amines in the presence of phenol.
A method for producing grade ammonium salts is disclosed. U.S. Patent No. 3,535,351 discloses that R has 1 to 1 carbon atom.
Compounds of the formula NC( CF2 ) aCO2R are disclosed, where 25 alkyl or aralkyl and a is 1-12 . NC( CF2 ) a of ω-cyanoperfluorinated alkanoate in which R1 is polyhaloalkyl
Conversion to CO 2 R 1 is disclosed in US Pat. No. 3,532,725. Known polyfluoropropionate derivatives include CN( CF2 ) a COX'', where X'' is -Cl, -F, -Br or -I and a is 1-12, and It can be made from the above polyhaloalkyl cyanoperfluorinated alkanoates as disclosed in Patent No. 3,557,165.
Bans is “Fluorocarbons and Their
"Derivatives", Elsevier, p. 23 (1970) describes a method for the preparation of 1:1 adducts of tetrafluoroethylene by reaction with alcohols, phenols, thiols, thiophenols and ketoximes in the presence of their sodium salts. GB2051831A discloses a compound having the formula

【式】【formula】

【式】又は[Formula] or

【式】 であることができる。 を有する置換フルオロカーボンが開示されてい
る。 米国特許第4275226号には、式 XRFCF2OCF=CF2 式中、Xは−H、−Cl、−Br、−F、−CONRR′、
−COF、−CO2R、−SO2F又は−PO(OR)2であ
り; RはC1〜10アルキルであり; R′は−H又はC1〜10アルキルであり;そして RFは1個又はそれ以上のエーテル結合を有し
ていてもよいC1〜20の2官能性パーフルオロ含有
基である、 を有するフルオロカーボンが記載されている。こ
の化合物は、アイオダイド、即ちXRF
CF2OCF2CF2Iを、ある種の金属又は有機金属化
合物の存在下に加熱することによつて製造できる
と言及されている。このアイオダイドはテトラフ
ルオロエチレン、ヨウ素及び金属ハライドとの反
応により、酸フルオリドXRFCOFから製造でき
ると言われている。しかしながら、この特許は、
XがPO(OR)2であるものを含めて、種々の出発
酸フルオリドの製造法を教示してないし或いは提
案していない。結果として、この特許は対応する
ビニルエーテルの製造法も開示していない。 Warmellの米国特許第3311658号には、nが0
〜5であI(CF2oCOF及びそのヘキサフルオル
プロペン付加物、nが0〜5であるI(CF2o(―
CF2OCF(CF3))―oCRFが開示されており、そし
てこの付加物がビニルエーテル含有のヨード化合
物に転化できるということを示している。 Katoらは、J.Chem.Soc.Chem.Conanun.,
1173(1981)に、反応 RFI→RFP(O)(OC2H5) 式中、RFはC1〜6パーフルオロアルキルである。 を開示している。 旭硝子(株)による特開昭56−51495号公報には、 F2ClCFClO(CF23I→F2ClCFClO(CF23 P(O)(OC2H52 の反応が開示されている。 Katoは、1981年2月のFlorida Daytoua
Beachでの第5回冬期弗素会議(Fifth Winter
Fluorine Conference)において、特開昭56−
51495号公報に開示された反応及びその生成物の、
ビニルエーテル含有ホスホネート、CF2=CFO
(CF23P(O)(OC2H52への転化を開示し、そして
このホスホネートが、それぞれ式CF2=CFO
(CF23P(O)Cl2及びCF2=CFO(CF23P(O)
(OCH32を有するホスホニルクロライド又はメ
チルホスホネートエステルに転化できることを発
表した。 Ezzellらは、ヨーロツパ特許願第41736号で、
式 Y′(CF2)―a(CFR)―bC(O)R′F 式中、Y′は−SO2Z′、−C(O)Z′、又は−P(O)Z′2
であり; Z′は−OH、−OM、−OR、−F、−Br、−Cl又は
−Iであり; Rはアルキルであり; Mはアルカリ金属又は第4級アンモニウムであ
り; a及びbは0又は整数であり;そして RF及びR′Fは−F、−Cl、−CF2又は−CF2Clで
ある、 の化合物を開示している。 この参考文献はY′が−PO(OR)2、−P(O)Cl2
は−P(O)F2である化合物の製造法を教示又は提
案していない。 ヨーロツパ特許願第41736号にも、式 式中、X″は−F、−Cl又は−Brであり; Xは−Cl又は−Brであり;そして nは少くとも1である、 を有する誘導体が開示されている。 Ezzellらのヨーロツパ特許願第41738号は、上
記誘導体と同様であり且つ式 式中、RF及びR′′′′Fは−F、−Cl、パーフル
オロアルキル又はフルオロクロルアルキルであ
り; Xは−Cl、−I又は−Brであり;そして a及びbは0〜3であり、但しa+b=2又は
3である、 を有する化合物を開示している。 Ezzellらのヨーロツパ特許願第41737号及び第
41735号は、第41736号の誘導体から誘導された式 を有するビニルエーテル及びそれから誘導された
共重合体を開示している。しかしEzzellらの他の
参考文献におけるように、Y′が−PO(OR)2、−P
(O)Cl2又は−P(O)F2である化合物の製造法は教示
又は提案されていない。 Korachらの米国特許第3853720号は、ペンダン
ト酸基を含有し、イオン交換性を有しそして電解
槽の隔膜として有用であるフルオロ重合体を開示
している。 本発明の目的は、新規なポリフルオロプロピオ
ネート及びその製造法を提供することである。更
なる目的は、ポリフルオロプロピオネートの新規
な誘導体並びにこの誘導体から製造される共重合
しうる単量体を提供することである。 本発明及びその目的と利点を更に理解するため
に、以下の記述と本発明の種々の新規な特徴を特
に示してある特許請求の範囲を参照されたい。 本発明は、式CF2=CFYを有するフルオロオレ
フインを式MXo及びCO2と、極性の中性溶媒中
において約−20℃〜150℃の温度下に混合し且つ
反応させることから成るβ−置換ポリ弗素化プロ
ピオネート塩の製造方法にあり、ここで Xは−CN、−N2、−SR又は−PO(OR′)2であ
り; RC1〜10アルキル或いは炭素原子数が10個以下
のアリール又はアルカリールであり; R′は−CH3、−C2H5、−CH2CF3又は −CH2CF2CF2Hであり; Yは−Cl、−F、−Br又は−ORFであり、但し
Xが−CNの場合にはYは−Cl、−F又は−Brで
あり; RFは炭素原子数1〜10個の分岐鎖状又は直鎖
状パーフルオロアルキル或いはエーテル酸素が介
在した1個又はそれ以上の炭素−炭素結合を有す
るそのようなパーフルオロアルキルであり; Mはアルカリ金属、アルカリ土類金属又は−
NR1R2R3R4であり、ここでR1〜R4はC1〜6直鎖状
アルキル、アリル又はベンジルであり; 好ましくはR1〜〜R4はメチルであり;そして nはMの価数で、1又は2である。 更に本発明は、上記の方法で製造されるβ−置
換ポリフルオロプロピオネート塩及びそのある種
の誘導体;誘導体の製造方法;該誘導体から製造
される共重合体;シアノ置換弗素化共重合体の製
造方法;及びそのような共重合体の成形品、例え
ばフイルムに関する。β−置換ポリフルオロプロ
ピオネート塩は、式 (XCF2CFYCO2oY 式中、Xは−CN、−N3、−PO(OR′)2、−SR又
は−SO2Rであり、そして Y、M及びnは上記のとおりである、 を有する。スルホンは、例えばWard,J.Org.
Chem.30,3009(1965)及び実施例23に記述され
ているように、酢酸の存在下に過酸化水素で酸化
することによりチオエーテルから誘導される。 β−置換ポリフルオルプロピオネート塩の誘導
体は、式 X′CF2CFYZ 式中、X′は−N3、−SR、−SO2R、−PO(OR′)2
−P(O)Cl2又は−P(O)F2であり; R、R′及びYは上記の通りであり; Zは−COCl、−CO2R″、−CO2H、
[Formula] can be. Substituted fluorocarbons having the following are disclosed. U.S. Pat. No. 4,275,226 describes the formula XR F CF 2 OCF=CF 2 where X is -H, -Cl, -Br, -F, -CONRR',
-COF, -CO2R , -SO2F or -PO(OR) 2 ; R is C1-10 alkyl; R' is -H or C1-10 alkyl; and R F is Fluorocarbons are described that have C 1-20 difunctional perfluoro-containing groups which may have one or more ether linkages. This compound is iodide, i.e. XR F
It is mentioned that CF 2 OCF 2 CF 2 I can be produced by heating in the presence of certain metals or organometallic compounds. It is said that this iodide can be produced from the acid fluoride XR F COF by reaction with tetrafluoroethylene, iodine and metal halides. However, this patent
It does not teach or suggest methods for making various starting acid fluorides, including those in which X is PO(OR) 2 . As a result, this patent also does not disclose a method for making the corresponding vinyl ether. Warmell U.S. Pat. No. 3,311,658 states that n is 0.
~5, I(CF 2 ) o COF and its hexafluoropropene adduct, I(CF 2 ) o (-
CF 2 OCF (CF 3 ))-- CRF is disclosed and it is shown that this adduct can be converted to vinyl ether-containing iodo compounds. Kato et al., J.Chem.Soc.Chem.Conanun.
1173 (1981), the reaction RFI→RFP(O)(OC 2 H 5 ) where R F is C 1-6 perfluoroalkyl. is disclosed. JP-A-56-51495 published by Asahi Glass Co., Ltd. discloses the reaction of F2ClCFClO ( CF2 ) 3IF2ClCFClO ( CF2 ) 3P (O)( OC2H5 ) 2 . ing. Kato was born in Florida Daytoua in February 1981.
Fifth Winter Fluorine Conference at Beach
Fluorine Conference), Unexamined Japanese Patent Publication 1986-
The reaction disclosed in Publication No. 51495 and its product,
Vinyl ether-containing phosphonate, CF 2 = CFO
(CF 2 ) 3 P(O)(OC 2 H 5 ) 2 and this phosphonate has the formula CF 2 =CFO, respectively.
(CF 2 ) 3 P(O)Cl 2 and CF 2 = CFO(CF 2 ) 3 P(O)
It was announced that (OCH 3 ) 2 can be converted into phosphonyl chloride or methylphosphonate ester. Ezzell et al., in European Patent Application No. 41736,
Formula Y' (CF 2 ) - a (CFR) - b C(O)R' FIn the formula , Y' is -SO 2 Z', -C(O)Z', or -P(O)Z' 2
Z' is -OH, -OM, -OR, -F, -Br, -Cl or -I; R is alkyl; M is an alkali metal or quaternary ammonium; a and b is 0 or an integer; and R F and R' F are -F, -Cl, -CF2 or -CF2Cl . This reference does not teach or suggest a method for preparing compounds in which Y' is -PO(OR) 2 , -P(O) Cl2 or -P(O) F2 . European Patent Application No. 41736 also describes the formula Derivatives are disclosed having the formula: where X'' is -F, -Cl or -Br; X is -Cl or -Br; and n is at least 1. The European patent to Ezzell et al. Application No. 41738 is similar to the above derivative and has the formula where R F and R′′′′ F are -F, -Cl, perfluoroalkyl or fluorochloroalkyl; X is -Cl, -I or -Br; and a and b are 0 to 3 Discloses compounds having the following, with the proviso that a+b=2 or 3. European Patent Application No. 41737 and Ezzell et al.
No. 41735 is a formula derived from the derivative of No. 41736. and copolymers derived therefrom are disclosed. However, as in other references by Ezzell et al., Y′ is −PO(OR) 2 , −P
No method is taught or suggested for making compounds that are (O) Cl2 or -P(O) F2 . US Pat. No. 3,853,720 to Korach et al. discloses fluoropolymers that contain pendant acid groups, have ion exchange properties, and are useful as membranes in electrolytic cells. An object of the present invention is to provide a new polyfluoropropionate and a method for producing the same. A further object is to provide new derivatives of polyfluoropropionates as well as copolymerizable monomers prepared from these derivatives. For a further understanding of the invention and its objects and advantages, reference may be made to the following description and claims which particularly point out various novel features of the invention. The present invention provides a β- A method for producing a substituted polyfluorinated propionate salt, where X is -CN, -N2 , -SR or -PO(OR') 2 ; is aryl or alkaryl ; R' is -CH3 , -C2H5 , -CH2CF3 or -CH2CF2CF2H ; Y is -Cl , -F , -Br or -OR F , provided that when X is -CN, Y is -Cl, -F or -Br; R F is a branched or linear perfluoroalkyl or ether oxygen having 1 to 10 carbon atoms. such perfluoroalkyl having one or more intervening carbon-carbon bonds; M is an alkali metal, alkaline earth metal or -
NR 1 R 2 R 3 R 4 where R 1 to R 4 are C 1-6 linear alkyl, allyl or benzyl; preferably R 1 to R 4 are methyl; and n is The valence of M is 1 or 2. Furthermore, the present invention provides β-substituted polyfluoropropionate salts produced by the above method and certain derivatives thereof; methods for producing the derivatives; copolymers produced from the derivatives; cyano-substituted fluorinated copolymers. and a molded article, such as a film, of such a copolymer. The β-substituted polyfluoropropionate salt has the formula (XCF 2 CFYCO 2 ) o Y, where X is -CN, -N 3 , -PO(OR') 2 , -SR or -SO 2 R; and Y, M and n are as above. Sulfones are described, for example, in Ward, J.Org.
Derived from the thioether by oxidation with hydrogen peroxide in the presence of acetic acid as described in Chem. 30 , 3009 (1965) and Example 23. Derivatives of β-substituted polyfluoropropionate salts have the formula X′CF 2 CFYZ where X′ is −N 3 , −SR, −SO 2 R, −PO(OR′) 2 ,
-P(O) Cl2 or -P(O) F2 ; R, R' and Y are as above; Z is -COCl, -CO2R '', -CO2H ,

【式】【formula】

【式】【formula】

【式】又は[Formula] or

【式】 OCF=CF2であり; R″はC1〜6直鎖状アルキル、アリル又はベンジ
ルであり; mは0〜6であり; pは1〜6であり;そして qは1〜5であり、但し ZがCO2M含有基のとき、X′は−N3、−SR又
は−P(O)(OR′)2である、 を有する飽和炭化水素である。 本発明の共重合体は、式
[Formula] OCF= CF2 ; R″ is C 1-6 linear alkyl, allyl or benzyl; m is 0-6; p is 1-6; and q is 1-5 , with the proviso that when Z is a CO 2 M-containing group, X' is -N 3 , -SR or -P(O)(OR') 2 . The union is the formula

【式】 式中、Qは 又は[Formula] In the formula, Q is or

【式】 であり; Y′は−F又は−Hであり; Y″は−F、−H、−Cl、−R′F又は−OR′Fであ
り; RF′はパーフルオロアルキルで、炭素原子数1
〜4個を有し; sは約2〜約1000、好ましくは約10〜約200で
あり;そして Y、X′、q及びmは上記と同義のとおりであ
り;q及びmは好ましくは0又は1である、 を有する繰返し単位を含有する。 共重合体の成形品はフイルムを含む。X′が−
PO(OR′)2、−P(O)Cl2、−P(O)F2、−SR又は−
SO2Rのとき、フイルムはイオン交換膜に化学的
に変えられる。 本発明の塩の製造方法において、反応物はいず
れかの順序で混合することができる。好ましくは
反応物を低温、例えば約−20℃以下において溶媒
中で混合し、次いで混合物を約−20℃〜約150℃、
好ましくは約0〜約100℃の温度に加熱する。更
に例示すれば、CO2をMXn及び溶媒の混合物に
添加し、次いでフルオロオレフインを反応温度で
導入することができ、或いはMXn及び溶媒の混
合物をCO2及びポリオレフインの混合物に反応温
度で添加してもよい。反応圧は厳密でない。好ま
しくは反応圧は約100〜約2000psi(690〜
13800kpa)である。 適当な溶媒は、例えばジメチルスルホキシド、
アセトニトリル、グライム例えばモノ−、ジ−、
トリ−及びテトラエチレングリコールジメチルエ
ーテル、ポリエチレンオキシドエチルエーテル、
テトラヒドロフラン、テトラメチレンスルホン、
ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルホスホルア
ミド、テトラアルキルウレア及びこれらの混合物
を含む。 反応物の相対量は厳密でない。典型的には、
CO2のモル数はMXnのモル数以上上である。フ
ルオロオレフインのモル数は、典型的にはMXn
と凡そ同一であるけれど、MXnに対して約1/2〜
約4/1のモル比で有利に使用できる。 本発明のβ−置換ポリ弗素化プロピオネート塩
は、溶媒を低圧で除去することによつて反応を終
らせた後、粗生成物形で捕集しうる。しかしなが
ら、便宜上この塩をエステルに転化し、例えば蒸
留又は水洗で分離することができる。このエステ
ルへの転化は、反応混合物をアルキル化剤例えば
息化メチル、息化アリル、ヨウ化エチル、ジメチ
ルサルフエート、メチルフルオロサルフエート又
はメチルp−トルエンスルホネートで処理するこ
とによつて行なうことができる。 本発明の第4級アンモニウムプロピオネート
塩、即ちMが−NR1R2R3R4である塩はまた、本
発明の他のプロピオネート塩のエステル、即ちX
が−N3、−SR、−SO2R又は−CNであり且つY、
R及びR4が前記の通りである式XCF2CFYCO2R4
を有するエステルから、これを式NR1R2R3の適
当な第3級アミンと反応させることによつて製造
することができる。参考例9Aに記載する如き第
4級アンモニウムプロピオネート塩のシアノエス
テルからの製造、求核試薬の、シアノエステルを
非選択的に攻撃するという傾向のために予期され
ないものであつた。 本発明の誘導体は種々の方法で製造できる。例
えば誘導体のエステル、即ちZが−CO2R″である
X′CF2CFYZは、塩を反応混合物中で或いは反応
混合物から分離して、上記の如きアルキル化剤で
処理することによつて製造することができる。 Zが−COOl又は−COF〔即ち、mが0ときの
[Formula]; Y' is -F or -H; Y'' is -F, -H, -Cl, -R' F or -OR'F; R F ' is perfluoroalkyl, Number of carbon atoms: 1
s is about 2 to about 1000, preferably about 10 to about 200; and Y, X', q and m are as defined above; q and m are preferably 0 or 1, and contains a repeating unit having the following. Copolymer molded articles include films. X′ is −
PO(OR') 2 , -P(O)Cl 2 , -P(O)F 2 , -SR or -
When SO 2 R, the film is chemically converted into an ion exchange membrane. In the salt production method of the present invention, the reactants can be mixed in any order. Preferably, the reactants are mixed in a solvent at a low temperature, such as below about -20°C, and the mixture is then heated at a temperature of about -20°C to about 150°C,
Preferably, the temperature is from about 0 to about 100°C. To further illustrate, CO2 can be added to a mixture of MXn and a solvent and then a fluoroolefin can be introduced at the reaction temperature, or a mixture of MXn and a solvent can be added to a mixture of CO2 and a polyolefin at a reaction temperature. Good too. The reaction pressure is not critical. Preferably the reaction pressure is about 100 to about 2000 psi (690 to
13,800kpa). Suitable solvents include, for example, dimethyl sulfoxide,
Acetonitrile, glyme such as mono-, di-,
tri- and tetraethylene glycol dimethyl ether, polyethylene oxide ethyl ether,
Tetrahydrofuran, tetramethylene sulfone,
Includes dimethylformamide, hexamethylphosphoramide, tetraalkylurea and mixtures thereof. The relative amounts of reactants are not critical. Typically,
The number of moles of CO 2 is greater than the number of moles of MXn. The number of moles of fluoroolefin is typically MXn
It is approximately the same as MXn, but it is about 1/2 to MXn.
A molar ratio of about 4/1 can be advantageously used. The β-substituted polyfluorinated propionate salts of the present invention may be collected in crude product form after terminating the reaction by removing the solvent at low pressure. However, for convenience, this salt can be converted into an ester and separated off, for example by distillation or washing with water. Conversion to the ester may be carried out by treating the reaction mixture with an alkylating agent such as methyl acetate, allyl acetate, ethyl iodide, dimethyl sulfate, methyl fluorosulfate or methyl p-toluenesulfonate. can. The quaternary ammonium propionate salts of the present invention, i.e., the salts in which M is -NR 1 R 2 R 3 R 4 , may also be used as esters of other propionate salts of the invention, i.e.
is -N 3 , -SR, -SO 2 R or -CN, and Y,
Formula XCF 2 CFYCO 2 R 4 where R and R 4 are as above
by reacting it with a suitable tertiary amine of the formula NR 1 R 2 R 3 . The preparation of quaternary ammonium propionate salts from cyano esters as described in Reference Example 9A was unexpected due to the tendency of nucleophiles to attack cyano esters non-selectively. The derivatives of the invention can be produced by various methods. For example, a derivative ester, i.e. Z is −CO 2 R″
X'CF 2 CFYZ can be prepared by treating the salt in the reaction mixture or separately from the reaction mixture with an alkylating agent as described above. Z is −COOl or −COF [i.e., when m is 0

【式】である誘導体は、本発 明のプロピオネート塩を、塩素化剤例えば塩化チ
オニル又は五塩化燐で処理してアシルクロライド
を製造し、これを更に適当な弗化物塩、例えば
NaFと反応させてアシルフルオライドとしても
よい方法によつて製造することができる。このア
シルフルオライドは、プロピオネート塩、好まし
くは第4級アンモニウムプロピオネート塩をパー
フルオロアリルフルオロサルフエート、SF4又は
COF2で処理することによつても製造できる。
X′が−CNであり、従つて本発明に包含されない
アシルハライドもこれらの方法で製造できる;シ
アノ基を含有させる場合には、プロピオネート塩
をエステルに転化した後、米国特許第3557165号
に記載の方法が使用できる。 アシルフルオライドは、例えば米国特許第
4131740号に記載されている如く、アシルフルオ
ライドを弗素イオンの存在下にヘキサフルオロプ
ロペンオキシドと反応させることによつて、Zが
Derivatives of the formula are prepared by treating the propionate salt of the invention with a chlorinating agent such as thionyl chloride or phosphorous pentachloride to produce an acyl chloride, which is further treated with a suitable fluoride salt, such as
Acyl fluoride can be produced by reacting with NaF. The acyl fluoride is a propionate salt, preferably a quaternary ammonium propionate salt, perfluoroallyl fluorosulfate, SF 4 or
It can also be produced by treatment with COF 2 .
Acyl halides in which X' is -CN and are therefore not included in the present invention can also be prepared by these methods; if a cyano group is to be included, after converting the propionate salt to an ester, the method described in U.S. Pat. No. 3,557,165 method can be used. Acyl fluorides are described, for example, in U.S. Pat.
4131740, by reacting an acyl fluoride with hexafluoropropene oxide in the presence of fluorine ions, Z is

【式】及びmが1〜6の誘導体 に転化することができる。X′が−N3、−SR又は
−SO2Rであるこの誘導体、並びに本発明でない
関連するシアノ官能基誘導体も、Xが−N3、−
SR、−SO2R又は−CNである本発明の対応する第
4級アンモニウム塩をカルボニルフルオライド
と、続いてヘキサフルオロプロペンオキシドと反
応させることにより、該塩から製造することがで
きる。第4級アンモニウム塩は、フルオロエステ
ルを上記の如き第3級アミンと反応させることに
よつてその場で製造することができる。Zが弗素
化ビニルエーテル含有基
[Formula] and m can be converted into a derivative in which m is 1 to 6. This derivative in which X′ is -N 3 , -SR or -SO 2 R, as well as related cyano functional derivatives not of the invention, also include those in which X is -N 3 , -
The corresponding quaternary ammonium salts of the invention, which are SR, -SO2R or -CN, can be prepared from the salts by reacting them with carbonyl fluoride followed by hexafluoropropene oxide. Quaternary ammonium salts can be prepared in situ by reacting fluoroesters with tertiary amines as described above. Z is a fluorinated vinyl ether-containing group

【式】である誘導体 は、ZがA derivative that is [formula] Yes, Z is

【式】でありそしてm が少なくとも1及び好ましくは少くとも2である
誘導体を、中性溶媒中においてアルカリ又はアル
カリ土類金属のカーボネート、ホスフエート、サ
ルフアイト又はサルフエート塩、好ましくは炭酸
ナトリウム又は燐酸三ナトリウムの存在下に熱分
解することによつて製造することができる。 Zが上記の弗素化ビニルエーテル含有基である
誘導体も、参考例12に記載するように、Zが
and m is at least 1 and preferably at least 2, in a neutral solvent, as an alkali or alkaline earth metal carbonate, phosphate, sulfite or sulfate salt, preferably sodium carbonate or trisodium phosphate. It can be produced by pyrolysis in the presence of. As described in Reference Example 12, derivatives in which Z is the above-mentioned fluorinated vinyl ether-containing group also include

【式】である誘導体を溶 媒又は添加される塩の不存在下に熱分解すること
によつて製造できる。後者の誘導体は反応するア
シルフルオライドのエステルでの加水分解によつ
て製造できる。いずれかの方法により、
It can be prepared by thermally decomposing a derivative of the formula in the absence of a solvent or added salt. The latter derivatives can be prepared by hydrolysis of the reacting acyl fluoride with the ester. By either method,

【式】基が失なわれる。ここにmは少 なくとも1でなければならず、qはm又はpより
も1つ小さい。X′が−PO(OR′)2である本発明の
誘導体を熱分解する場合、R′は好ましくは−
CH2CF3である。qが少くとも1であるビニルエ
ーテル含有化合物から製造される共重合体はイオ
ン交換膜として使用するのに好適である。 Zがアリルエーテル含有基
[Formula] Group is lost. Here, m must be at least 1, and q is one less than m or p. When pyrolyzing the derivatives of the invention in which X′ is −PO(OR′) 2 , R′ is preferably −
CH2CF3 . Copolymers made from vinyl ether-containing compounds in which q is at least 1 are suitable for use as ion exchange membranes. Z is an allyl ether-containing group

【式】である誘 導体は、米国特許第4273728号、第4273729号及び
第4275225号に記述されるように、Zが
Derivatives of the formula are those in which Z is

【式】である誘導体を、弗素イ オンの存在下にパーフルオロアリルフルオロサル
フエート又はパーフルオロアリルクロライドと反
応させることによつて製造できる。 Zが上記の弗素化アリルエーテル含有基であり
且つmが0である誘導体並びに関連するシアノ官
能性の弗素化アリルエーテル、即ちX′がCNのも
の(本発明でない)も、Xが−N3、−SR、−
SO2R、−PO(OR′)2又は−CNである本発明の第
4級アンモニウムプロピオネート塩を、実施例
13Bに記載される如くパーフルオロアリルフルオ
ロサルフエートと反応させることにより、或いは
好ましくは実施例5及び6に記載される如くカル
ボニルフルオライドと、続いてパーフルオロアリ
ルサルフエートと反応させることにより直接製造
することができる。第4級アンモニウム塩は、フ
ルオロエステルを上記の如く第3級アミンと反応
させることによつてその場で製造してもよい。 Zが上記の弗化ビニル又はアリルエーテル含有
基である本発明の誘導体並びに関連するシアノ官
能性弗化ビニル又はアリルエーテル、即ちX′が
−CNであり且つ本発明でない化合物は、フルオ
ロオレフイン例えばテトラフルオロエチレン、ク
ロルトリフルオロエチレン、弗化ビニリデン、或
いはこれらとヘキサフルオロプロペン又はパーフ
ルオロアルキルビニルエーテル例えばR′Fが炭素
原子数1〜4個のパーフルオロアルキルである
CF2=CFOR′との混合物と、参考例10及び米国特
許第4273728号、第4273729号及び第4275225号に
記載される如く共重合させることができる。 X′が−P(O)Cl2である本発明の誘導体は、MXn
がM〔PO(OR′)2oである本発明の方法及び得られ
る塩の、例えば実施例8に記載する如き五塩化燐
での処理によつて製造することができる。X′が
−P(O)F2である誘導体は、弗化物塩、例えば
NaFでの処理によつて塩化ホスホニルから製造
することがきる。 成形品、例えばフイルムに成形しうる本発明の
共重合体は、特別な有用性を与えるペンダント型
の官能基を有する。ペンダント基、すなわち−
PO(OR′)2、−P(O)Cl2、−P(O)F2、−SR又は−
SO2Rを有する共重合体は、加水分解後にイオン
交換性を有する。なお後者の2つの基は、
Ward,J.Org.Chem.30,3009(1965)に記載され
ているように予じめスルホネート又はカルボキシ
レートへの転化を必要とする。ペンダントの−
PO(OR′)2、−P(O)Cl2、スルホネート又はカルボ
キシレート基を含有するフルオル重合体を電解槽
の隔膜材料として使用する方法は米国特許第
4164463号及び第3853720号に開示されている。ペ
ンダントのスルホネート又はカルボキシレート基
を含むフルオル重合体をイオン交換膜として使用
する方法は米国特許第4176215号に開示されてい
る。 ペンダントのアジド基を有する共重合体は、
N2を遊離する温度まで加熱し、この気体を発泡
剤として使用することにより、化学的に安定な構
造的フオームに転化することができる。そのよう
な共重合体は、ペンダントの−CF2N3基を第3級
例えばトリフエニルホスフインホスフインと反応
させることにより、有用なシアノ含有共重合体に
添加してもよい。 シアノ置換共重合体、即ちX′が−CNであり及
び従つて本発明の共重合体でない共重合体は、ペ
ンダントのニトリル基を有するビニル又はアリル
エーテルから誘導される共重合体、即ちQが 又は
A derivative of the formula can be prepared by reacting with perfluoroallyl fluorosulfate or perfluoroallyl chloride in the presence of fluorine ions. Derivatives in which Z is a fluorinated allyl ether-containing group as described above and m is 0, as well as related cyano-functional fluorinated allyl ethers, i.e. those in which X' is CN ( not according to the invention), , −SR, −
The quaternary ammonium propionate salts of the present invention which are SO2R , -PO(OR') 2 or -CN were prepared in Examples
13B, or preferably directly by reaction with carbonyl fluoride followed by perfluoroallyl sulfate as described in Examples 5 and 6. can do. Quaternary ammonium salts may be prepared in situ by reacting the fluoroester with a tertiary amine as described above. Derivatives of the invention in which Z is a vinyl fluoride- or allyl ether-containing group as defined above, as well as related cyano-functional vinyl fluoride- or allyl ethers, i.e. compounds in which X' is -CN and which are not of the invention, include fluoroolefins such as tetra Fluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, vinylidene fluoride, or these together with hexafluoropropene or perfluoroalkyl vinyl ether, for example, R′ F is perfluoroalkyl having 1 to 4 carbon atoms.
It can be copolymerized with a mixture of CF 2 =CFOR' as described in Reference Example 10 and US Pat. The derivatives of the present invention in which X' is -P(O) Cl2 are MXn
can be prepared by the process of the invention and the resulting salt in which M[PO(OR') 2 ] o is treated with phosphorus pentachloride, for example as described in Example 8. Derivatives in which
It can be prepared from phosphonyl chloride by treatment with NaF. The copolymers of the invention, which can be formed into shaped articles, such as films, have pendant functional groups which give them particular utility. A pendant group, i.e. -
PO(OR') 2 , -P(O)Cl 2 , -P(O)F 2 , -SR or -
Copolymers with SO 2 R have ion exchange properties after hydrolysis. The latter two groups are
Requires prior conversion to the sulfonate or carboxylate as described by Ward, J.Org.Chem. 30 , 3009 (1965). - of the pendant
The use of fluoropolymers containing PO(OR') 2 , -P(O)Cl 2 , sulfonate or carboxylate groups as membrane materials for electrolytic cells is described in U.S. Pat.
No. 4164463 and No. 3853720. The use of fluoropolymers containing pendant sulfonate or carboxylate groups as ion exchange membranes is disclosed in US Pat. No. 4,176,215. Copolymers with pendant azide groups are
By heating the N2 to a liberating temperature and using this gas as a blowing agent, it can be converted into a chemically stable structural form. Such copolymers may be added to useful cyano - containing copolymers by reacting the pendant -CF2N3 groups with a tertiary group such as triphenylphosphinephosphine. Cyano-substituted copolymers, i.e. copolymers in which or

【式】であり、 及びX′が−N3である共重合体から、参考例9Dに
示す如く第3級ホスフインと反応させることによ
つて製造することができる。シアノ置換基は、そ
のような共重合体に硬化点を与え、1980年11月6
日付けヨーロツパ特許願第11853号に記載されて
いる如くそれらをフルオル弾性体に転化する。有
用なパーフルオロアルキレントリアジン重合体
は、米国特許第3532725号及び第3557165号に記載
されているように、シアノ官能性プロピオネート
塩からメチルエステルへの転化後に誘導される。
ペンダントのシアノ基は、公知の方法によりそれ
ぞれカルボキシル及びカルボキシル塩基、即ち−
CO2H及び−CO2 -M+へ転化し、これによつてイ
オン交換性を有する共重合体としてもよい。 他のフルオル重合体は本発明のプロピオネート
塩から間接的に製造できる。例えばXが−CN及
びYが−Fの場合、塩は水性酸又は水性アアルカ
リでテトラフルオロコハク酸に加水分解でき、更
にこれを、米国特許第3213062号に記載されてい
る条件下にカルボニルフルオライドと反応させて
パーフルオロブチロラクトンとすることができ
る。パーフルオロブチロラクトンは、米国特許第
4127731号に記載されている如きカルボキシル化
パーフルオル重合体に対して有用な中間体であ
る。 本発明を例示する次の実施例において、断らな
い限り、すべての部及び百分率は重量によるもの
とし、温度は℃とする。参考例1〜9及び11はプ
ロピオネート塩の製造法、そのエステルとしての
回収又は酸への転化及び酸のエステルとしての回
収等を例示する。実施例1〜3、5及び6は本発
明のプロピオネート塩の製造法及び実施例6を除
いて、その本発明の誘導体への転化法を例示す
る。実施例4は本発明のプロピオネート塩の製造
法及びその本発明でない有用な化合物への転化法
を例示する。参考例10及び13は共重合体の製造法
を例示する。実施例7〜9は本発明の誘導体の製
造法を例示する。 本発明に関連する好適な具体例は、実施例1、
8A、8C、ビニルエーテル共重合体を製造するた
めの実施例9、参考例12及び13の組合せ及び実施
例6.5B及び参考例10の組合せによつて例示され
る。すなわち後者の場合にはテトラメチルアンモ
ニウム塩を、溶媒をジグライムにする以外実施例
6に記載する如く製造し、次いで該塩を実施例
5Bに記載する如くパーフルオロ−4−オキサ−
6−ヘプテニルアジドへ転化し、これを参考例10
に記載した如く共重合させてアリルエーテル共重
合体を製造することができる。 参考例 1 A ジメチルホルムアミド中の3−シアノテトラ
フルオロプロピオン酸カリウム及びテトラフル
オロコハク酸及びエステル KCN+CF2=CF2+CO2→NCCF2CF2CO2 -K+H+/H2O ――――→ HO2CCF2CF2CO2H KCN26.0g(0.4モル)、ジメチルホルムアミド
150ml、テトラフルオロエチレン(TFE)50g
(0.50モル)及びCO250gの混合物を50℃に4時
間保ち、次いで最高圧1100psi(7.6×103kpa)下
に100℃に4時間保つた。得られた混合物は、暗
色であり、不溶性の塩を含まなかつた。揮発性化
合物を減圧下に混合物から除去して3−シアノテ
トラフルオロプロピオン酸カリウムの粘稠な残渣
を得、続いてこれをエーテルと共に磨砕して潮解
性の半固体に実質的に固化させた。IR(純物
質):2288(弱、共有結合したCN)、1680(強、
CO2)及び1250〜1100cm-(C−F、C−O)及び
3450cm-1にブロードな水素結合したOH及び2940
cm-1に飽和CH(弱)。 この残渣を、水300ml及び濃H2SO4110mlの混
合物と25℃で1日間撹拌した。エーテルで30時間
連続的に抽出し及びエーテル抽出物を蒸発させ、
粗テトラフルオロコハク酸の残渣を得、これを無
水エタノール500ml及び濃HCl2mlと共に18時間還
流させた。水/エタノール混合物を留去し、無水
エタノール400ml及び濃HCl5mlを用いて及び無水
エタノール500ml及び濃Cl1mlを用いて上記工程を
繰返した。蒸留の結果、沸点が殆んど77゜(1mm
Hg)のジエチルテトラフルオロサクシネート
19.5g(KCNに基づいて20%)を得た。IR及び
19F及び1H NMRでの同定により、アンモニアで
の処理後、融点257〜260゜(昇華)のテトラフルオ
ロサクシンアミドが82%の収率で得られた。この
融点は標準テトラフルオロサクシンアミドと混合
しても低下しなかつた。 B N,N′−ジメチルエチレン尿素中の3−シ
アノテトラフルオロプロピオン酸カリウム及び
テトラフルオロコハク酸及びエステル KCN26.0g(0.40モル)、N,N′−ジメチルエ
チレン尿素150ml、CO250g(1.1モル)、及びテ
トラフルオロエチレン50g(0.50モル)を仕込ん
だ400mlの金属管を、50℃で4時間及び次いで100
℃で4時間振とうした。沸点40〜43゜(0.1mm,1.3
×102kpa)の溶媒の暗色の反応混合物から留去
し、3−シアノテトラフルオロプロピオン酸カリ
ウムの部分的に結晶化した残渣をエーテルで2回
抽出した。 残渣を、H2Oの300ml及び濃H2SO4200mlと共
に60℃で3日間撹拌した。得られた混合物をエー
テルで連続的に抽出し、抽出物を蒸発させること
により、粗テトラフルオロコハク酸を得た。これ
を無水エタノール600ml及び濃HCl2mlと共に1日
還流させた。水/エタノールの混合物を留去し、
エタノール500ml及び濃HCl1mlを添加した。溶媒
をゆつくりと留去し、高沸点化合物を精留するこ
とにより、沸点63〜67゜(5mm,65×10-1kpa)の、
IR分析で同定されるテトラフルオロコハク酸ジ
エチル12.9g(13%)を得た。 参考例 2 アセトニトリル中の3−シアノテトラフルオロ
プロピオン酸テトラエチルアンモニウム及びテ
トラフルオロコハク酸及びエステル (C2H54NCN+CF2=CF2+CO2→NCCF2CF2CO2 -N+(C2H
54 テトラエチルアンモニウムシアナイド52.1g
(0.33モル)、アセトニトリル150ml、CO250g
(1.1モル)及びテトラフルオロエチレン50g
(0.50モル)を仕込んだ400mlの管を、50℃で4時
間及び次いで100℃で4時間撹拌した。この液体
反応混合物を蒸発させて残存する粘稠油及び固体
の3−シアノテトラフルオロプロピオン酸テトラ
エチルアンモニウム96gを得た。 粗生成物の試料48gを水性H2SO4で70゜下に加
水分解した。テトラフルオロコ酸ハクをエーテル
で抽出し及びエタノール/HClでエステル化し
て、沸点68〜70゜(5mm、6.5×10-1kpa)の、IR分
析で同定されるテトラフルオロコハク酸ジエチル
16.6g(41%)を得た。 参考例 3 アセトニトリル中の3−シアノテトラフルオロ
プロピオン酸テトラエチルアンモニウム及び3−
シアノテトラフルオロプロピオン酸メチル テトラエチルアンモニウムシアナイド62.4g
(0.40モル)、アセトニトリル150ml、CO233g
(0.75モル)及びテトラフルオロエチレン(TFE)
40g(0.40モル)を仕込んだ400mlの金属管を100
℃で8時間撹拌した。これを通して圧力を300psi
(21×103kpa)に維持した。揮発物を蒸発させる
ことにより、3−シアノテトラフルオロプロピオ
ン酸テトラエチルアンモニウムを含有する暗色の
固体110gを得た。 この固体をジエチルエーテル300ml及びメチル
フルオロサロフエート45.6g(0.40モル)で処理
した。3日後、混合物を過し、エーテルの殆ん
どを留去した。生成物を5mm(6.5×10-1kpa)下
に冷トツプに移し、次いで精留して、沸点95〜
98゜の3−シアノテトラフルオロプロピオン酸メ
チル34.4g(46%)を得た。これは標準物質3−
シアノテトラフルオロプロピオン酸メチルのIR
スペクトルとの比較によつて同定した。 参考例 4 A ジメチルスルホキシド中の3−シアノテトラ
フルオロプロピオン酸ナトリウム及び3−シア
ノテトラフルオロプロピオン酸メチル NaCN19.6g(0.40モル)、CO233g(0.75モ
ル)、及びTFE50g(0.50モル)の、ジメチルス
ルホキシド(DMSO)150ml中混合物を、約
700psi(4.8×103kpa)下に1時間、100℃に維持
して3−シアノテトラフルオロプロピオン酸ナト
リウムを含有する暗色の液体混合物を得た。 得られた混合物を、最初の穏やかな発熱反応が
終るまでジメチルサルフエート63g(0.50モル)
と共に撹拌し、次いで60℃に1時間加熱した。混
合物を64°(5mm,6.5×10-1kpa)まで暖めること
によつて混合物中の揮発性化合物を除去した。こ
の揮発性を精留して、沸点90〜96℃の、IRで同
定される3−シアノテトラフルオロプロピオン酸
メチル43.1g(NaCNに基づいて58%)を得た。 B 25℃、DMSO中の3−シアノテトラフルオ
ロプロピオン酸ナトリウム及び3−シアノテト
ラフルオロプロピオン酸メチル NaCN24.5g(0.50モル)、CO233g(0.75モ
ル)、及びTFE50g(0.50モル)の、DMSO150
ml中混合物を約19時間以上に亘つて17〜25゜に維
持した。この間に圧力は600から250psi(4.1×103
から1.7×103kpa)へ低下した。 更に2日間約25℃に維持した後、3−シアノテ
トラフルオロプロピオン酸ナトリウムを含有する
反応混合物をジメチルサルフエート69.3g(0.55
モル)で処理し、撹拌し、夜通し放置した。揮発
性生成物の精留により、沸点90〜97゜の3−シア
ノテトラフルオロプロピオン酸メチル53.3g(58
%)を得た。 C テトラグライム中の3−シアノテトラフルオ
ロプロピオン酸ナトリウム及び3−シアノテト
ラフルオロプロピオン酸メチル NaCN24.5g(0.50モル)、CO233g(0.75モ
ル)及びTFE50g(0.50モル)の、テトラグラム
150ml中混合物を約1330〜1100psi(9.2×103〜7.6
×103kpa)下に8時間、100゜に維持して3−シア
ノテトラフルオロプロピオン酸ナトリウムを得
た。 この生成物をジメチルサルフエート63.0g
(0.50モル)でメチル化して、沸点90〜96゜の、IR
で同定される3−シアノテトラフルオロプロピオ
ン酸メチル35.8g(39%)を得た。 参考例 5 3−シアノテトラフルオロプロピオン酸ナトリ
ウム及び3−シアノテトラフルオロプロピオン
酸アリル 3−シアノテトラフルオロプロピオン酸ナトリ
ウムを得るために実施例4Aの反応を繰返し、反
応混合物をアリルブロマイド48.4g(0.40モル)
と共に2時間撹拌した。揮発性生成物を50゜(5
mm、6.7×10-1kpa)で除去し、精留して沸点55゜
(50mm、6.7kpa)の3−シアノテトラフルオロプ
ロピオン酸アリル29.9g(35%)を得た。 IR(CCl4):3090(飽和CH)、2960及び2860(飽
和CH)、2260(CN)、1785(C=O)、1650(C=
C)、及び1200−1100cm-1(CF、C−O)。NMR
(CCl4):1H5.6(2ndorderm、3H=CH)及び
4.92ppm(d,JHH5.4Hz、2H、CH2);19F−107.5
(t、JFF5.8Hz、2F、CF2CN)及び−119.5ppm
(t、JFF5.8Hz、2F、CF2C=O)。 分析C7H5F4NO2:計算値:C,39.82;H,
2.39;N,6.64。実験値:C,39.92;H,2.49;
N,6.75。 参考例 6 3−シアノテトラフルオロプロピオン酸カルシ
ウム及び3−シアノテトラフルオロプロピオン
酸メチル Ca(CN)223.0g(0.25モル)、DMSO150ml、
CO233g(0.75モル)及びTFE50g(0.50モル)
を仕込んだ400mlの金属管を50゜で6時間及び100゜
で4時間振とうして3−シアノフルオロプロピオ
ネートカルシウムを得た。 次いで反応混合物を、初期の発熱反応が終るま
でジメチルサルフエート69.3g(0.55モル)と共
に撹拌した。揮発性を減圧下に除去し、これを蒸
留することにより、沸点90〜97゜の3−シアノテ
トラフルオロプロピオン酸メチル14.6g(16%)
を得た。 参考例 7 2−クロル−3−シアノトリフルオロプロピオ
ン酸ナトリウム及び2−クロル−3−シアノト
リフルオロプロピオン酸メチル NaCN24.5g(0.50モル)、CO233g(0.75モ
ル)、クロルトリフルオロエチレン58g(0.50モ
ル)及びDMSO150mlの反応混合物を、0℃以下
から暖めながら400mlの金属管中に反応させた。
圧力は20時間に亘り、4゜での290psi(2.0×103kpa)
から24゜での220psi(1.5×103kpa)まで低下した。
この結果、2−クロル−3−シアノトリフルオロ
プロピオン酸ナトリウムを含有する混合物を得
た。 ジメチルサルフエート(69.3g、0.55モル)を
滴々に添加し、得られる混合物を、温度を30゜以
下の冷却浴中で維持しながら、3時間撹拌した。
揮発性を減圧下に除去し精留して沸点57〜58゜(50
mm、6.7kpa)の2−クロル−3−シアノトリフル
オロプロピオン酸64.9g(64%)を得た。 IR(CCl4):3020、2960、及び2950(飽和CH)、
2250(CN)、1770(C=O)、及び1100−1250cm-1
(CF、CO)。NMR(CCl4):1H3.95ppm(s、
OCH3);19F−132.9ppm(t、JFF13.6Hz、1F4、,
CF)及びCF2に対するAB型、−9283、−9570、−
9633、及び−9921Hz(d,JFF13.6Hz2F)。 分析C5H3ClF3NO2;計算値:C,29.80;H,
1.50;N,6.95。実験値;C,30.04;H,1.84;
N,6.96。 実施例 1 3−アジドテトラフルオロプロピオン酸ナトリ
ウム及び3−アジドテトラフルオロプロピオン
酸メチル NaN326.0g(0.40モル)、CO233g(0.75モ
ル)、TFE50g(0.50モル)及びDMSO150mlを
仕込んだ400mlの金属管を、圧力を730psi(5.0×
103kpa)から520psi(3.6×103kpa)まで低下させ
ながら50゜に4時間及び次いで約765〜800psi(5.3
×103〜5.5×103kpa)下に100℃に2時間加熱し
て3−アジドテトラフルオロプロピオン酸ナトリ
ウムを得た。 次いで反応混合物を、初期の発熱反応が終るま
でジメチルサルフエート56.7g(0.45モル)と共
に撹拌した。揮発性を減圧下に除去し、精留して
沸点54゜(50mm、6.7kpa)の3−アジドテトラフル
オロプロピオン酸メチル73.2g(91%)を得た。 IR(CCl4);3010、2960、及び2855(飽和CH);
2160(N3)、1785(C=O)及び1100−1300cm-1
(CF、C−O)。NMR(CCl4):1H3.99ppm(s、
OCH3);19F−91.7(t、JFF4.7Hz、2F、CF2N3
及び−120.5ppm(t、JFF4.7Hz、2F、CF2C=O)。 分析C4H3F4N3O2:計算値:C,23.89;H,
1.50;N,20.90。実験値:C,24.27;H,
1.71;N,21.31。 実施例 2 3−アジド−2−トリフルオロメトキシトリフ
ルオルプロピオン酸ナトリウム及び3−アジド
−2−トリフルオロメトキシトリフルオロプロ
ピオン酸メチル NaN332.5g(0.50モル)、CO233g(0.75モ
ル)、トリフルオロメチルフルオロビニルエーテ
ル83g(0.50モル)、及びジメチルスルホキシド
150mlの混合物を25〜27゜及び380〜280psi(2.6×
103〜1.9×103kpa)で10時間反応させた。 得られた3−アジド−2−トリフルオロメトキ
シトリフルオロプロピオン酸ナトリウムを含有す
る溶液を、初期の発熱反応が終るまでジメチルサ
ルフエート69.3g(0.55モル)と共に3時間撹拌
した。揮発性を50゜(2mm、2,6×10-1kPa)で
除去し、得られた粗エステルを精留して沸点38〜
41゜(24mm、21kPa)の3−アジド−2−トリフル
オロメトキシトリフルオロプロピオン酸メチル
111.8g(84%)を得た。IR(CCl4):3010、2960、
及び2850(飽和CH);2150(N3)、1780(C=O),
及び1100−1250cm-1(C−F)。NMR(CCl4);
1H3.89ppm(s、OCH3);19F−56.0(d、JFF8.6
Hz、3F、OCF3)、及び−131.6ppm(qoft、JFF8.6、
5Hz,1F、CF)及びCF2N3に対するAB型、−
8333及び−8521Hz(d、JFF5.0Hz、1F)及び−
8548及び−8763Hz(d、JFF5.6Hz、1F)。 分析C5H3F6N3O3:計算値:C,22.49;H,
1.13;N,15.73。実験値:C,22.81;H,
1.48;N,16.00。 実施例 3 3−アジド−2−ヘプタフルオロ−n−プロポ
キシトリフルオロプロピオン酸ナトリウム及び
3−アジド−2−ヘプタルフルオロ−n−プロ
ポキシトリフルオロプロピオン酸ナトリウム NaN326.0g(0.40モル)、CO233g(0.75モ
ル)、ヘプタフルオロ−n−プロピルトリフルオ
ロビニルエーテル106g(0.40モル)及び
DMSO150mlの混合物を、400mlの管中において
25゜で16時間振とうした。 得られた3−アジド−2−ヘプタフルオロ−n
−プロポキシトリフルオロプロピオン酸ナトリウ
ムを含有する混合物を、CH3OSO2OCH256.7g
(0.54モル)で処理し、夜通し撹拌し、次いで冷
水1.5中へ注いだ。有機相を水500mlで洗浄し、
CaSO4で乾燥し、蒸留して沸点44〜45゜(10mm.
1.3kPa)の3−アジド−2−ヘプタフルオロ−
n−プロポキシ−トリフルオロプロピオン酸メチ
ル115.8g(79%)を得た。 IR(CCl4);3010、2970、及び2850(飽和CH)、
2150(N3),1780(C=O),及び1100−1250cm-1
(CF,C−O)。NMR(CCl4);1H3.92ppm(s、
OCH3);19F−82.1(t、JFF7.3Hz、3F、CF3)、−
130.3(tのdのd、JFF19.6、6、6Hz、1F、
CF),及び−130.4ppm(s、2F、CF2),及び
OCF2に対するAB型多重線、−7443及び−7592Hz
(qのd、JFF19.6、7.3Hz、1F)及び−8189及び−
8340Hz(dのq、JFF7.3、6Hz、1F)及びCF2H3
に対するAB型−8359、−8547、−8567及び−8757
Hz(dJFF6Hz、2F)。 分析C7H3F10N3O3:計算値C,22.90;H,
0.82;N,11.45。実験値:C,22.45;H,
1.09;N,11.70。 参考例 8 3−t−ブチルチオテトラフルオロプロピオン
酸ナトリウム及び3−t−ブチルチオテトラフ
ルオロプロピオン酸メチル 50%HaH/鉱油24g(0.50モル)の、
DMSO140ml中懸濁液を撹拌し、t−ブチルメル
カプタン45g(0.50モル)を滴々に添加しながら
45゜に維持した。次いで粘稠な混合物を撹拌し、
水素の発生が非常に少なくなるまで約4.5時間45゜
に加熱した。得られたスラリーをDMSO10mlと
共に400mlの金属管中へ洗いこみ、CO233g
(0.75モル)及びTFE50g(0.50モル)を添加し、
混合物を100゜で8時間撹拌した。 得られた3−t−ブチルチオテトラフルオロプ
ロピオン酸ナトリウムを含有する暗色の溶液を、
温度を30゜に維持しながらジメチルサルフエート
69.3g(0.55モル)と共に撹拌した。初期の発熱
反応が終つた後、混合物を夜通し撹拌し、次いで
蒸留して沸点約45゜(2mm、2.6×10-1kPa)の粗生
成物を得た。この留出物を水1で洗浄し、乾燥
精留して沸点55゜(2mm、2.6×10-1kPa)の3−t
−ブチルチオテトラフルオロプロピオン酸メチル
52.1g(42%)を得た。IR(純物質):2970(飽和
CH)、1775(C=O)、1100−1250cm-1(CF)。
NMR(CCl4):1H3.87(s、3H、COH3)及び
1.52ppm(s、9H、C(CH3319F−86.3(t、JFF
7.1Hz、2F、CF2S)及び−117.6ppm(t、JFF7.1
Hz,2F,CF2C=O)。 分析C8H12F4O2S:計算値C,38.71;H,
4.87。実験値:C,38.99;H,5.05。 実施例 4 3−ジメチルホスホノテトラフルオロプロピオ
ン酸ナトリウム及びその関連塩 50%NaH/鉱油24.0g(0.50モル)の
DMSO150ml中懸濁液に、混合物を撹拌しながら
ジメチルホスフアイト55g(0.50モル)を添加し
た。かなり発泡するので、ゆつくりと滴滴に添加
することが必要であり、ホスフアイトの添加が完
了した後長期間に亘つて反応させた。得られた混
合物を、CO233g(0.75モル)及びTFE50g
(0.50モル)と共に、400mlの管中において最初に
4時間50℃に、次いで1時間100℃に加熱した。
得られた溶液から溶媒を75゜(0.4mm、5.3×
10-2kPa)で留去して残渣を得た。これは放置時
に固化して106gの物質を与えた。IR(純物質);
2950、2920、及び2850(飽和CH)、1770(エステ
ルC=O)、1690及び1440(CO2)、1260(P=O)、
及び1000−1200cm-1(CF、P−O−C)。NMR
(DMSO):19Fは55:45の混合物を示す;主成分
−118.9(t、JFF4.6Hz、2F、CF2C=O)及び−
122.3ppm(tのd、JFF71Hz、JFF4.6Hz、24,
CF2P)及び副成分−118.4(プロードs、2F,
CF2C=O)及び−122.3ppm(ブロードd、JFP72
Hz、2F、CF2P)。 スペクトルは(CH3O)2P(O)CF2CF2CO2 -Na+
びCH3OP(O)CF2CF2CO2CH3の混合物を示した。 参考例 9 A 3−シアノテトラフルオロプロピオン酸メチ
ルトリエチルアンモニウム 参考例3における如く製造した3−シアノテト
ラフルオロプロピオン酸メチル9.3g(0.05モル)
及びトリエチルアミン5.1g(0.05モル)の、エ
ーテル25ml中の均一な溶液を25゜で撹拌した。4
日後、第2の層がゆつくり生成した;更に2日の
間、その増大は観察されなかつた。揮発性を25゜
下に全ポンプ圧で除去し、融点52〜55℃の潮解性
の黄色固体、3−シアノテトラフルオロプロピオ
ン酸メチルトリエチルアンモニウムを得た。IR
(CDCl3):2965(飽和CH)、2255(CN)、1690
(CO2)、及び1250−1100cm-1(CF)。NMR
(CDCl3):1H3.47(q、JFF7.1Hz、6H、CH2−N、
3.08(s、3H、CH3−N)、及び1.37ppm(t、JFF
7.1Hz、ofm、9H、CH3);19F−108.5(t、JFF8.4
Hz、2F、CF2CN)及び−119.3ppm(t、JFF8.4
Hz、2F、CF2C=O)。不純物は3%存在するに
すぎなかつた。 構造の更なる確認は、この物質の、下記の如き
反応から得た。0.2〜0.34モル規模での続く調製
では、3−シアノテトラフルオロプロピオン酸メ
チルトリエチルアンモニウムを92〜95%の収率で
得た。この物質は25゜において僅かに湿つた固体
から半液体物質まで純度により変化した。 B シアノテトラフルオロプロピオニルフルオラ
イド及びパーフルオロ−5−オキサ−7−オク
テンニトリル Aで製造した3−シアノテトラフルオロプロピ
オン酸メチルトリエチルアンモニウム53.9g
(0.2モル)のジグライム300ml中溶液を、パーフ
ルオロアリルフルオルサルフエート46.0g(0.20
モル)を迅速に添加しながら−10〜−5゜で撹拌し
た。次いで混合物を−10〜−5゜で1時間、続いて
−5〜0゜で4時間撹拌した。揮発物を液体N2
ラツプを通して35゜(5mm、6.7×10-1kPa)で除去
し精留して沸点19〜20゜の3−シアノテトラフル
オロプロピオニルフルオライド10.0g(29%)を
得た。IR(気相):2265(CN)、1888(COF)、及び
1300−1100cm-1(CF)、及び痕跡量のCO2、SO2F2
及びSiF4が存在。NMR(CCl4;0゜);19F25.8(t
のt、JFF10.1、5.0Hz、1F,COF)、−106.7(tの
d、JFF5.0、4.6Hz2F、CF2、CF2CN)、及び−
118.5ppm(tのd、JFF10.1、4.6Hz、2F、CF2C=
O)。 更に精留することにより、沸点62〜63゜の回収
されたパーフルオロアリルフルオルサルフエート
3.9g及び沸点81〜83゜のパーフルオロ−5−オキ
サ−7−オクテンニトリル8.0g(12%)を得た。
IR(CCl4):2265(CN)、1790(C=C)、及び1300
−1100cm-1(CF、C=O)。NMR(CCl4):−71.9
(dのtのdのd、JFF25.2、13.9、11.6、7.3Hz、
2F、OCF2C=)、−83.7(mのtのt、JFF11.6、
9、2F、OCF2)、−91.0(tのdのd、JFF50.8,
39.5、7.3、Hz、1F、シス−CF2CF=CFF);−
104.7(tのdのd、JFF118.0、50.8、25.2Hz、1F、
トトランス−CF2CF=CFF)、−106.4(dのtの
t、JFF8.8、4.4、1.6Hz、2F,CF2CN)、−127.5
(tのt、JFF4.4、2.3Hz、2F、CF2)、及び−
190.8ppm(tのtのdのd、JFF118.0、39.5、
13.9,16.Hz,1F、CF2CF=)。 分析C7F11NO:計算値:C、26.02;N,4.34。
実験値:C、26.36;N,4.41。 C 過剰のフルオロサルフエートを用いるパーフ
ルオロ−5−オキサ−7−オクテンニトリル Aで製造した3−シアノテトラフルオロプロピ
オン酸メチルトリエチルアンモニウム54.5g
(0.2モル)、火焔で乾燥したKF11.6g(0.20モル)
及びジグライム300mlの、−10〜−5℃の撹拌混合
物に、パーフルオロアリルフルオロサルフエート
(92.0g、0.40モル)をゆつくり添加した。次い
で混合物を−10〜−5゜で3時間撹拌し、氷水1.5
中へ注いだ。下層を冷水500mlで洗浄し、
CaSO4で乾燥し、精留して沸点80〜84゜のパーフ
ルオロ−5−オキサ−7−オクテンニトリル21.9
g(NCCF2CF2CO2CH3から34%)を得た。これ
はガスクロマトグラフイー(GC)により本質的
に純粋であることがわかつた。参考例は、過剰の
フルオロサルフエートを用いる場合、アルリエー
テルが高収量で得られることを示す。 D パーフルオロ−5−オキサ−7−オクテンニ
トリル及び共重合体 Aで製造した3−シアノテトラフルオロプロピ
オネートメチルトリメチルアンモニウム54.2g
(0.2モル)の、ジグライム300ml中溶液を、カル
ボニルフルオライド14g(0.21モル)をゆつくり
添加しながら−15〜−10゜に撹拌した。この混合
物を、−15〜−10゜で30分間、次いで−10〜−5゜で
30分間撹拌し、続いてパーフルオロアリルフルオ
ロサルフエート50.6g(0.22モル)を添加した。
この混合物を−5〜0℃で更に1時間撹拌し、次
いで冷水1.5中へ注いだ。下層を水500mlで洗浄
し、CaSO4で乾燥し、蒸留して沸点80〜85゜の、
IR及びGCで同定されるパーフルオロ−5−オキ
サー7−オクテンニトリル30.2g
(NCCF2CF2CO2CH3)を得た。 上述の如く製造したNCCF2CF2CF2OCF2CF=
CF2の15.8g(0.049モル)及びF−113(1,1、
2−トリフルオロ−1、2、2−トリクロロエタ
ン)20mlを混合し、0℃に冷却した。F−113中
5%パーフルオロプロピオニルパーオキサイド2
mlを添加し、混合物を100mlの管中へ入れ、TFE
で20゜下に50psi(345kPa)まで加圧した。温度を
40℃まで上昇させ、次いで約6時間後に反応が終
るまで更なるTFEを添加して圧力を100Ppsi
(689kPa)に昇圧し、この圧力に維持した。全部
でTFE11.1g(0.11モル)を添加した。 湿つた白色の固体37.5gを回収した;真空下に
恒量まで乾燥した後、白色の重合体4.5gを得た。
重合体にペンダントのシアノ基が存在することは
IRで確認した。揮発性から出発シアノオレフイ
ン7.3g(46%)が回収された。 実施例 5 A 3−アジドテトラフルオロプロピオン酸メチ
ルトリエチルアンモニウム 実施例2で製造した3−アジドテトラフルオロ
プロピオン酸メチル37.0g(0.18モル)、トリエ
チルアミン20.2(0.20モル)及びエーテル50mlの
混合物を25゜で撹拌した。第2の層がゆつくり生
成した。反応を24時間後に停止した。この時点で
第2層はその容積を増大しなかつた。揮発性を全
ポンプ真空圧下に留去して、3−アジドテトラフ
ルオロプロピオン酸メチルトリエチルアンモニウ
ム54.9g(理論量の99%)を湿つた固体として得
た。IR(CHCl3):3020(飽和CH)、2170(N3)、
1690(CO2)、及び1250−1100cm-1(CF)。NMR
(DMSO−d6);1H3.31(q、JHH7Hz,6H、
CH2)、2.93(s、3H、NCH3)、及び1.22ppm
(t、JHH7Hz、9H、CH3);19F−90.8(t、JFF6.3
Hz、2F、CF2N3)及び−115.6ppm(t、JFF6.3Hz、
2F、CF2C=O)。 B パーフルオル−4−オキサ−6−ヘプテニル
アジド 上述のように製造した3−アジド−テトラフル
オロプロピオン酸メチルトリエチルアンモニウム
の不純の試料(54.9g、約0.18モル)を、ジグラ
イム300mlに溶解し、COF213.5g(0.20モル)を
完全に吸収させるのに十分なほどゆつくり通過さ
せながら−20〜−15゜で撹拌した。この混合物を
0℃で1時間撹拌し、次いでパーフルオロアリル
フルオロサルフエート46.0g(0.20モル)を−5
〜0゜で迅速に添加した。得られた固体を壊わし、
混合物を−5〜0゜で1.5時間、0〜5゜で1時間撹拌
し、次いで冷水1.5中に注いだ。有機層を冷水
200mlで洗浄し、CaSO4で乾燥し、蒸留して沸点
59〜60゜(110mm、14.6kPa)のパーフルオロ−4−
オキサ−6−ヘプテニルアジド21.3g
(N3CF2CF2CO2CH3から35%)を得た。IR
(CCl4):2160(N3)、1790(C=C)、1250−1100
cm-1(CF、C−O).NMR(CCl4):19F−72.0(d
のtのdのd、JFF25.0、14.0、12.3、7.3Hz、2F、
OCF2=)、−84.3(mのtのt、JFF12.3、9Hz、
2F、OCF2CF2)、−89.6(mのt、JFF9Hz、2F、
CF2N3、−92.0(tのdのd、JFF52.3、39.1、7.3
Hz、1F、cis−CF2CF=CFF)、−105.3(tのdの
d、JFF117.7、52.3、25.0Hz、1Ftrans−CF2CF=
CFF)、−128.3(ブロードs、2F、CF2)、及び−
190.5ppm(tのtのdのd、JFF117.7、39.1、
14.0、1.6Hz、1F、CF2CF=)。 分析C6F11N3O:計算値:C、21.25;N,
12.39。実験値:C、21.85;N,12.86。 参考例 10 TFE及びパーフルオロ−4−オキサ−6−ヘ
プテニルアジドの共重合 実施例5Bで製造したN3(CF23OCF2CF=
CF216.3g(0.048モル)及びF−113(1,1、2
−トリフルオロ−1、2、2−トリクロロエタ
ン)20mlを混合し、0゜まで冷却した。F−113中
5%パーフルオロプロピオニルパーオキサイド2
mlを添加し、混合物を100mlの管に仕込み、TFE
で22゜下に100psi(689kPa)まで加圧した(約30g
添加)。温度を40゜(圧力160psi、1103kPa)まで上
昇させた。6分後、圧力は110psi(758kPa)まで
低下した。次いで混合物を72゜まで加熱した。10
分後に、温度及び圧力は42゜及び80psi(551kPa)
まで低下した。次いでフラスコをTFEで210psi
(1447kPa)まで加圧した。TFEの添加した全量
は40gであつた。フラスコを2.5時間40゜に維持し
た。圧力は1時間以内に70psi(482kPa)まで低
下し、次いで一定になつた。 湿つた白色の固体52.4gを回収した。揮発性を
真空下に恒量まで除去した(1.5時間)。TFE及び
パーフルオロ−4−オキサ−6−ヘプテニルアジ
ドの白色共重合体17.9gを得た。ペンダントのア
ジド基が重合体に存在することはIRによつて確
認した。N3(CF23OCF2CF=CF211.2g(69%)
を揮発物から回収した。 実施例 6 3−アジドテトラフルオロプロピオネートテト
ラメチルアンモニウム N3CF2CF2CO2CH3+N(CH33→→N3CF2CF2CO2 -N+(CH3
4 実施例2で製造した3−アジドテトラフルオロ
プロピオン酸メチル37.0g(0.184モル)の、エ
ーテル100ml中溶液にトリメチルアミン(10.6g、
0.18モル)を蒸留によつて導入した。少し発熱し
て生成物が沈殿した。反応はガスクロマトグラフ
イーによると、4時間後に殆んど完結することが
わかつた。混合物を夜通し撹拌し、次いで乾固す
るまでに真空下に蒸発させた。この残渣は融点
144〜145゜(分解)の3−アジドテトラフルオロプ
ロピオネート31.8g(68%)であつた。IR(ヌジ
ヨール):2170(N3)、1680(ブロード、CO2 -)、
及び1250−1100cm-1(CF)、NMR(DMSO−d6):
1H3.25ppm(s、CH3);19F−90.8(t、JFF6.2Hz、
2F、CF2N3)及び−115.8ppm(t、JFF6.2Hz、
2F、CF2C=O)。 分析C7H12F4N4O2:計算値:C,32.31;H,
4.65;N、21.53。実験値:C,32.23;H,
4.56;N、21.30。 プロピオネート塩は、例えば前述の実施例5B
及び参考例10によつて例示される如く、本発明の
誘導体又は共重合体に転化することができる。 参考例 11 3−メチルチオ−2、2,3,3−テトラフル
オロプロピオン酸ナトリウム及びメチルエステ
50%NaH/鉱油24g(0.50モル)の、無水ジ
メチルスルホキシド140ml中スラリーを、メチル
メルカプタン24g(0.50モル)を2時間に亘つて
蒸留により添加しながら撹拌した。次いで混合物
を、気体の発生が非常にゆつくりになるまで撹拌
し、続いて夜通し放置した。得られた混合物は粘
稠なペーストであつた。これをジメチルスルホキ
シド50mlで希釈し、二酸化炭素33g(0.75モル)
及びテトラフルオロエチレン50g(0.50モル)と
一緒に400mlの金属管中へ仕込んだ。この管を
100゜で4時間振とうした。得られた溶液をジメチ
ルサルフエート69.3g(0.55モル)で処理した。
初期の発熱(最高温度50゜)の後、混合物を3時
間撹拌した。次いで生成物を真空下に除去し、精
留して沸点53゜(10mm、1.3kPa)の3−メチルチオ
−2、2,3,3−テトラフルオロプロピオン酸
63.9g(62%)を得た。IR(純物質):3020、2970
及び2860(飽和CH)、1780(C=O)、及び1250〜
1100cm-1(C−F)。1H及び19FNMRは同定構造と
一致した。 分析。C5H6F4O2S:計算値:C、29.13;H、
2.93;F、36.86。実験値:C、29.42;H,
3.07;F、36.74。 実施例 7 3−ジメトキシホスホニルテトラフルオロプロ
ピオン酸メチル 実施例4における如く製造した3−ジメチルホ
スホニルテトラフルオロプロピオン酸のナトリウ
ムの粗調製物106gに、POCl3を過剰量の329g
(1.5モル)添加した。この混合物を60゜まで暖め
た。この時発熱反応が起こつた。反応が終つた
後、固体を過により除去し、CCl4でゆすいだ。
液と洗浄液を蒸留して揮発物を除去し、重い油
56.7gを得た。この油をメタノール50mlと共に夜
通し撹拌し、メタノール層を分離し且つ蒸留して
沸点60〜66゜(0.4mm、5.3×10-2kPa)の液体5.5g
を得た。NMR(CD3CN):1H3.98(s,3H、C
(=O)OCH3)及び3.90ppm(d、JHP7Hz、6H、
P−OCH3)、及び(CH3O)3P=Oに対する吸収
も存在;19F−118.7(t、JFF2.9Hz、2F、CF2C=
O)及び−121.5ppm(d、JFF88.6Hz、oft、JFF2.9
Hz、2F、CF2−P)。IR(純物質)はP−OH又は
C−OHを示さず、及び(CH3O)2P(O)
CF2CF2CO2CH3及び(CH3O)3P=Oの混合物の
存在を示した。 実施例 8 3−ジクロルホスホニルテトラフルオロプロピ
オニルクロライド A 50%NaH/鉱油24.0g(0.50モル)の、ジメ
チルスルホキシド150ml中の撹拌懸濁液を、ジ
メチルスルホスフアイト55g(0.50モル)で
滴々に処理した。気体の発生が終つた後、ジメ
チル亜燐酸ナトリウムの懸濁液を400mlの金属
管中へ仕込み、次いでCO233g(0.75モル)及
びテトラフルオロエチレン50g(0.50モル)を
13゜で添加した。反応を25゜で4時間、次いで50゜
で8時間行なつた。反応混合物を、濃
H2SO4200mlの水1中溶液中へ混入し、得ら
れる溶液を30時間エーテルで連続的に抽出し
た。この抽出物から揮発物を除去して油51gを
得、これを五塩化燐416g(2.0モル)に添加し
た。混合物を還流するまでゆつくりと加熱し
た。この時点で気体の発生が実質的に停止し
た。この残渣を40゜(1.6mm、2.1×10-1kPa)ま
で加熱し、揮発物を冷トラツプに移した。揮発
物の蒸留により、沸点90〜115゜(100mm、
13.3kPa)の粗3−ジクロロホスホニルテトラ
フルオロプロピオニルクロライド5.7g(CF2
CF2からの収率4%)を得た。IR(CCl4):1800
(C=O)、1310(P=O)、及び1250−1100cm-1
(CF)。NMR(CCl4):19F−110.6(m、2F、
CF2C=O)及び−116.0ppm(d、JFP113Hz、
oft、JFF2.3Hz、2F、CF2−P)。質量スペクト
ル:m/e245(M+−Cl)、217(M+−COCl)、
117(POCl2 +)、113(CLCOCF2 +)、100(C2F4 +)、
及び63(COCl+)。 予期されるCl同位体のピークが存在した。主
な不純物はCH3SCCl3であることがわかつた。 B Aの反応をテトラヒドロフラン中において50
〜100゜で行なつた。溶媒を蒸発させ、残渣を
PCl5で処理し、精留することにより、沸点47
〜49゜(10mm、1.3kPa)の3−ジクロロホスホニ
ルテトラフルオロプロピオニルクロライド4.3
g(3%)を得た。 C ジメチルスルホキシド中過剰のジエチル亜燐
酸ナトリウムをCO2及びテトラフルオロエチレ
ンと50〜100゜で反応させ、PCl5で処理した後沸
点59〜69゜(20mm、2.6kPa)の3−ジクロロホス
ホニルテトラフルオロプロピオニルクロライド
を14%の収率で得た。 実施例 9 A 3−アジド−2−ヘプタフルオロプロポキシ
トリフルオロプロピオニルフルオライド及びヘ
キサフルオロプロペンオキシドとの付加物 ナトリウムアジド26.0g(0.40モル)、二酸化
炭素33g(0.75モル)及びパーフルオロ(プロピ
ルビニルエーテル)106g(0.40モル)の、ジメ
チルスルホキシド中における反応は、400mlの金
属管中で25゜下に行なつた。反応混合物を、濃硫
酸250mlの水900ml中溶液へ注いだ。エーテルで連
続的に抽出し、抽出物を蒸発させ、粗3−アジド
−2−ヘプタフルオロプロポキシトリフルオロプ
ロピオン酸ハイドレート140gを得た。この酸を、
1の金属管中において、自発圧力下にSF4150
g(1.39モル)及びCFCl2CF2Cl80ml中NAF84g
(2.0モル)と80゜で12時間反応させた。蒸留によ
り、沸点51〜53゜(100mm、13.3kPa)の3−アジド
−2−ヘプタフルオロプロポキシトリフルオロプ
ロピオニルフルオライド82.9g(全収率58%)を
得た。IR(CCl4):2150(N3)、1875(COF)、及び
1300−1100cm-1(CF、C−O)。NMR(CCl4):
19F26.0(p、JFF6Hz,1F、COF)、−82.0(t、JFF
7.5Hz、3F、CF3)、−129.3(pのd、JFF20,6Hz,
1F、CF)、及び−130.2ppm(s、2F、CF2)、及び
CF2Oに対するAB型、−7417及び−7567Hz(qの
d、JFF20,7.5Hz,1F)及び−8181及び−8332Hz
(q、JFF7.5Hz、1F)、及びCF2N3に対するAB型、
−8244及び−8430Hz(t、JFF5.5Hz、1F)及び−
8465及び−8651Hz(t、JFF6.2Hz、1F)。 B Aで製造した酸フルオライド(72g、0.20モ
ル)を、火焔で乾燥したKF10.0g(0.17モル)
及び9:1アジポニトリル/テトラグライム100
mlの懸濁液に添加した。この系を脱気し、純粋な
ヘキサフルオロプロペンの雰囲気にした。この混
合物を撹拌し、ヘキサフルオロプロペンオキサイ
ド67g(0.40モル)を必要に応じて2時間に亘り
1気圧1.0×102kPa)で添加した。温度はゆつく
りと20゜から42゜まで上昇した。50゜(0.3mm、4.0×
10-2kPa)までで蒸留することにより揮発物135.9
gを得、次いでこれを精留した。1:1付加物
(n=0)を、沸点46〜47.5゜(9.5mm、1.3kPa)の
油として35.0g(34%)得た。IR(純物質):2170
(N3)、1800(COF)、及び1300−1100cm-1(CF、
C−O)。19F NMRスペクトルはN3CF2CF
(OCF2CF2CF3)CF2OCF(CF3)COFと一致し
た。 分析。C9F17N3O3:計算値:C、20.74;N,
8.06。実験値:C、20.47;N,8.14。 2:1付加物(n=1)を沸点43〜46(1.2mm、
1.6×10-1kPa)の油として5.2g(4%)得た。
IR(純物質):2170(N3)、1890(COF)、及び1300
−1100cm-1(CF、C−O)。19F NMRスペクトル
はN3CF2CF(OCF2CF2CF3)CF2OCF(CF3
COFと一致した。 分析、C12F23N3O4:計算値:C、20.98;N,
6.12:実験値:C、21.26;N,6.39 参考例 12 9−アジド−8−ヘプタフルオロプロポキシ−
5−トリフルオロメチル−ウンデカフルオル−
3,6−ジオキサノネン 実施例9で製造した2:1付加物(n=1)
(18.0g、0.026モル)を、水性NaOHをフエノー
ルフタレンの終点まで添加しながら水50mlと撹拌
した。揮発物を空気流で除去し、生成物塩を140゜
(0.1mm、1.3×10-2kPa)で乾燥した。塩の熱分解
を220〜235゜で5時間に亘つて行なつた。この間
に圧力は1.8mm(2.4×10-1kPa)から0.1mm(1.3×
10-2kPa)になつた。粗生成物を冷トラツプに集
め、水洗し、硫酸カルシウムで乾燥し、精留して
沸点64〜68゜(9.5mm、1.3kPa)のトリフルオロビ
ニルエーテル7.7g(48%)を得た。 IR(純物質):2150(N3)、1835(C=C)、及び
1300−1100cm-1(CF、C=O)。 分析、C11F21N3O3:計算値:C、21.27;N,
6.76:実験値:C、21.10;N,6.88 参考例 13 TFE及びN3CF2CF(OCF2CF2CF3)CF2OCF
(CF3)CF2OCF=CF2の共重合体 参考例12で製造したトリフルオロビニルエーテ
ル7.3g(0.012モル)、CFCl2CF2Cl中3%パーフ
ルオロプロピオニルパーオキサイド3ml、及び
CFCl2CF2Cl20mlの溶液を100mlの金属管中へ仕込
み、テトラフルオロエチレン25g(0.25モル)を
1部ずつ添加しながら25〜30゜で振とうした。次
いで反応を40゜で2時間行なつた。生成した重合
体をCFCl2CF2Cl中に2回懸濁し、過し、次い
で高真空下に乾燥して表題の共重合体3.3gを白
色の固体として得た。IR(ヌジヨール):2150cm
-1、存在するN3に対する吸収帯。 参考例 14 A 3−メチルスルホニルテトラフルオロプロピ
オン酸ナトリウム,3−メチルスルホニルテト
ラフルオロプロピオン酸及びそのメチルエステ
ジメチルスルホキシド170ml中50%NaH/鉱油
24g(0.50モル)の撹拌懸濁液中に、メチルメル
カプタン24g(0.50モル)を2時間に亘つて蒸留
で導入することによりNaSCH3を製造した。この
混合物をCO227g(0.6モル)及びテトラフルオ
ロエチレン50g(0.50モル)と共に400mlの管中
へ仕込み、50゜で8時間振とうした。反応混合物
を、濃HCl300mlの水1中冷溶液に注ぎ、得ら
れた混合物をエーテルで連続的に抽出した。抽出
物から5mmで揮発物を除去することにより、3−
メチルチオテトラフルオロプロピオン酸94.6gを
得た。この酸を、30%H2O2125ml(約1.2モル)
及び酢酸75mlの混合物を2時間に亘つて滴々に添
加しながら85゜〜95゜で撹拌した。混合物を3時間
以上90〜95゜で撹拌し、次いで全ポンプ圧で脱気
して揮発物を除去した。 残存した油をペンタンで抽出して鉱油を除去
し、次いで水性NaOHで処理してナトリウム塩
を再生するか或いはエステル化した。メチルエス
テルは、酸をメタノール500ml及び濃HCl2mlと1
時間還流させることによつて製造した。クロロホ
ルム(500ml)を添加し、混合物を63゜の高温まで
蒸留した。更にメタノール500ml及び濃HCl1mlを
添加し、エステル化を25゜で3日間進行させた。
クロロホルム(500ml)を添加し、混合物を精留
して沸点75゜(1.2mm)の3−メチルスルホニルテ
トラフルオロプロピオン酸メチル64g(TFEか
ら54%)を得た。IR(純物質):3020、2970、
2940及び2860(飽和OH)1780(C=O)1355
(SO)及び1250−1100cm-1(CF、C−O、SO2)。
NMR(CDCl3):1H3.99(s、3H、CH3O)及び
3.16ppm(tのt、JHF1.8、0.7Hz、3H、
CH3SO2);19F−116.4(tのt、JFF3.8Hz、t、
JHF2Hz、2F、CF2SO2)及び−117.5ppm(t、JFF
3.8Hz、2F、CF2C=O)。分析、C5H6F4O4S:計
算値:C、25.22;H、2.54。実験値:C、
25.49;H、2.98。 B 3−メチルスルホニルテトラフルオロプロピ
オン酸テトラメチルアンモニウム ユーテル100ml中3−メチルスルホニルテトラ
フルオロプロピオン酸メチル47.8g(0.20モル)
の撹拌溶液中に、トリメチルアミン(12.4g、
0.21モル)を蒸留により添加した。この混合物を
夜通し撹拌し、窒素下に過し、固体を真空下に
乾燥した。この結果、融点98゜〜100゜の3−メチ
ルスルホニルテトラフルオロプロピオン酸52.1g
(88%)を潮解性の結晶として得た。NMR
(DMSO−d6):1H3.40(t、JHF2Hz、3H、
CH3SO2)及び3.17ppm(s、12H、
(CH34N+);19F−112.3(t、JFF3.0Hz、2F、
CF2C=O)及び−114.4ppm(t、JFF3.0Hz、m、
2F、CF2SO2)。分析、C8H15F4NO4S:計算値:
C,32.32;H,5.09;N,4.7。実験値:C,
32.20;H,5.17;N,4.44。 本発明のプロピオン酸塩及び誘導体は、テトラ
フルオロコハク酸、パーフルオロブチロラクト
ン、及び弗素化重合体、例えば、成形品例えばイ
オン交換膜に成形しうる本発明の共重合体中に硬
化点又はイオン交換基を提供することのできる弗
素化された官能性アリル及びビニルエーテルに対
する中間体として有用である。 上記の記載では本発明の好適な具体例を例示し
記載してきたけれど、本発明は本明細書に開示し
た正確な具体例に限定されるものではなく、特許
請求の範囲内に含まれるすべての変形及び改変に
対する権利が留保されるということを理解すべき
である。
It can be produced from a copolymer of the formula and where X' is -N3 by reacting it with a tertiary phosphine as shown in Reference Example 9D. The cyano substituent imparts a curing point to such copolymers and
They are converted into fluoroelastomers as described in European Patent Application No. 11853 of the date. Useful perfluoroalkylene triazine polymers are derived from cyano-functional propionate salts after conversion to methyl esters, as described in US Pat. Nos. 3,532,725 and 3,557,165.
The pendant cyano groups are converted into carboxyl and carboxyl bases, respectively, by known methods, i.e. -
It may also be a copolymer that is converted into CO 2 H and -CO 2 - M + and thereby has ion exchange properties. Other fluoropolymers can be made indirectly from the propionate salts of this invention. For example, when X is -CN and Y is -F, the salt can be hydrolyzed with an aqueous acid or an aqueous alkali to give tetrafluorosuccinic acid, which can be further converted to carbonyl fluoride under the conditions described in U.S. Pat. No. 3,213,062. It can be made to react with perfluorobutyrolactone. Perfluorobutyrolactone is a U.S. Patent No.
It is a useful intermediate for carboxylated perfluoropolymers such as those described in US Pat. No. 4,127,731. In the following examples illustrating the invention, all parts and percentages are by weight and temperatures are in °C, unless otherwise indicated. Reference Examples 1 to 9 and 11 illustrate methods for producing propionate salts, recovery as esters or conversion to acids, recovery of acids as esters, etc. Examples 1-3, 5 and 6 illustrate the preparation of propionate salts of the invention and, with the exception of Example 6, their conversion into derivatives of the invention. Example 4 illustrates the preparation of propionate salts of the invention and their conversion into useful compounds not of the invention. Reference Examples 10 and 13 illustrate methods for producing copolymers. Examples 7-9 illustrate methods for making derivatives of the invention. Preferred specific examples related to the present invention are Example 1,
8A, 8C, is exemplified by the combination of Example 9, Reference Examples 12 and 13 and the combination of Example 6.5B and Reference Example 10 to produce a vinyl ether copolymer. That is, in the latter case, the tetramethylammonium salt is prepared as described in Example 6 except that the solvent is diglyme, and the salt is then prepared as described in Example 6.
perfluoro-4-oxa as described in 5B.
Convert to 6-heptenyl azide and convert it into Reference Example 10
Allyl ether copolymers can be produced by copolymerization as described in . Reference example 1 A Potassium 3-cyanotetrafluoropropionate and tetrafluorosuccinic acid and ester in dimethylformamide KCN + CF 2 = CF 2 + CO 2 → NCCF 2 CF 2 CO 2 - K + H + /H 2 O --- → HO 2 CCF 2 CF 2 CO 2 H KCN26.0g (0.4 mol), dimethylformamide
150ml, 50g of tetrafluoroethylene (TFE)
(0.50 mol) and 50 g of CO 2 was kept at 50° C. for 4 hours and then at 100° C. for 4 hours under a maximum pressure of 1100 psi (7.6×10 3 kpa). The resulting mixture was dark in color and free of insoluble salts. Volatile compounds were removed from the mixture under reduced pressure to yield a viscous residue of potassium 3-cyanotetrafluoropropionate, which was subsequently triturated with ether to substantially solidify to a deliquescent semi-solid. . IR (pure substance): 2288 (weak, covalently bonded CN), 1680 (strong,
CO 2 ) and 1250 to 1100 cm - (C-F, C-O) and
Broad hydrogen bonded OH and 2940 at 3450cm -1
CH saturated in cm -1 (weak). This residue was stirred with a mixture of 300 ml water and 110 ml concentrated H 2 SO 4 at 25° C. for 1 day. Extracted continuously with ether for 30 hours and evaporated the ether extract,
A residue of crude tetrafluorosuccinic acid was obtained which was refluxed for 18 hours with 500 ml of absolute ethanol and 2 ml of concentrated HCl. The water/ethanol mixture was distilled off and the above steps were repeated with 400 ml of absolute ethanol and 5 ml of concentrated HCl and with 500 ml of absolute ethanol and 1 ml of concentrated Cl. As a result of distillation, the boiling point is almost 77° (1 mm
Hg) diethyltetrafluorosuccinate
19.5 g (20% based on KCN) was obtained. IR and
After treatment with ammonia, a tetrafluorosuccinamide with a melting point of 257-260° (sublimation) was obtained in 82% yield, as identified by 19 F and 1 H NMR. The melting point did not decrease upon mixing with standard tetrafluorosuccinamide. B Potassium 3-cyanotetrafluoropropionate and tetrafluorosuccinic acid and ester in N,N'-dimethylethylene urea 26.0 g (0.40 mol) KCN, 150 ml N,N'-dimethylethylene urea, 50 g CO2 (1.1 mol) ) and 50 g (0.50 mol) of tetrafluoroethylene in a 400 ml metal tube at 50°C for 4 hours and then at 100°C.
Shake at ℃ for 4 hours. Boiling point 40~43° (0.1mm, 1.3
x10 2 kpa) of solvent was distilled off from the dark reaction mixture and the partially crystallized residue of potassium 3-cyanotetrafluoropropionate was extracted twice with ether. The residue was stirred with 300 ml of H 2 O and 200 ml of concentrated H 2 SO 4 at 60° C. for 3 days. Crude tetrafluorosuccinic acid was obtained by successively extracting the resulting mixture with ether and evaporating the extracts. This was refluxed for 1 day with 600 ml of absolute ethanol and 2 ml of concentrated HCl. distilling off the water/ethanol mixture;
500 ml of ethanol and 1 ml of concentrated HCl were added. By slowly distilling off the solvent and rectifying the high boiling point compounds, a
12.9 g (13%) of diethyl tetrafluorosuccinate, identified by IR analysis, was obtained. Reference Example 2 Tetraethylammonium 3-cyanotetrafluoropropionate and tetrafluorosuccinic acid and ester (C 2 H 5 ) 4 NCN + CF 2 = CF 2 +CO 2 →NCCF 2 CF 2 CO 2 - N + (C 2 H 5 ) in acetonitrile
5 ) 4- tetraethylammonium cyanide 52.1g
(0.33 mol), acetonitrile 150 ml, CO 2 50 g
(1.1 mol) and 50 g of tetrafluoroethylene
(0.50 mol) was stirred at 50°C for 4 hours and then at 100°C for 4 hours. The liquid reaction mixture was evaporated to leave a viscous oil and 96 g of solid tetraethylammonium 3-cyanotetrafluoropropionate. A 48 g sample of the crude product was hydrolyzed down 70° with aqueous H 2 SO 4 . Extraction of tetrafluorosuccinate with ether and esterification with ethanol/HCl yields diethyl tetrafluorosuccinate, identified by IR analysis, with a boiling point of 68-70° (5 mm, 6.5 x 10 -1 kpa).
16.6g (41%) was obtained. Reference Example 3 Tetraethylammonium 3-cyanotetrafluoropropionate and 3-cyanotetrafluoropropionate in acetonitrile
Methyl cyanotetrafluoropropionate Tetraethylammonium cyanide 62.4g
(0.40 mol), acetonitrile 150 ml, CO 2 33 g
(0.75 mol) and tetrafluoroethylene (TFE)
100 400ml metal tubes containing 40g (0.40mol)
Stirred at ℃ for 8 hours. Pressure 300psi through this
(21×10 3 kpa). Evaporation of the volatiles gave 110 g of a dark solid containing tetraethylammonium 3-cyanotetrafluoropropionate. This solid was treated with 300 ml of diethyl ether and 45.6 g (0.40 mol) of methylfluorosalophate. After 3 days, the mixture was filtered and most of the ether was distilled off. The product was transferred to a cold top under 5 mm (6.5 x 10 -1 kpa) and then rectified to reduce the boiling point from 95 to
34.4 g (46%) of 98° methyl 3-cyanotetrafluoropropionate was obtained. This is standard material 3-
IR of methyl cyanotetrafluoropropionate
Identification was made by comparison with the spectrum. Reference Example 4 A Sodium 3-cyanotetrafluoropropionate and methyl 3-cyanotetrafluoropropionate in dimethyl sulfoxide 19.6 g (0.40 mol) NaCN, 33 g (0.75 mol) CO 2 and 50 g (0.50 mol) TFE in dimethyl Mixture in 150 ml of sulfoxide (DMSO), approx.
A dark liquid mixture containing sodium 3-cyanotetrafluoropropionate was obtained by maintaining at 100° C. for 1 hour under 700 psi (4.8×10 3 kpa). The resulting mixture was treated with 63 g (0.50 mol) of dimethyl sulfate until the end of the initial mild exothermic reaction.
and then heated to 60° C. for 1 hour. Volatile compounds in the mixture were removed by warming the mixture to 64° (5 mm, 6.5×10 −1 kpa). The volatiles were rectified to yield 43.1 g (58% based on NaCN) of methyl 3-cyanotetrafluoropropionate identified by IR, boiling point 90-96°C. B Sodium 3-cyanotetrafluoropropionate and methyl 3-cyanotetrafluoropropionate in DMSO at 25°C 24.5 g (0.50 mol) NaCN, 33 g (0.75 mol) CO 2 and 50 g (0.50 mol) TFE in DMSO 150
ml mixture was maintained at 17-25° for about 19 hours or more. During this time the pressure increases from 600 to 250 psi (4.1 x 103
1.7×10 3 kpa). After maintaining the temperature at approximately 25°C for an additional 2 days, the reaction mixture containing sodium 3-cyanotetrafluoropropionate was treated with 69.3 g (0.55 g) of dimethyl sulfate.
mol), stirred and left overnight. By rectification of the volatile product, 53.3 g of methyl 3-cyanotetrafluoropropionate (58
%) was obtained. C Sodium 3-cyanotetrafluoropropionate and methyl 3-cyanotetrafluoropropionate in tetraglyme Tetragrams of 24.5 g (0.50 mol) NaCN, 33 g (0.75 mol) CO 2 and 50 g (0.50 mol) TFE
The mixture in 150ml is approximately 1330~1100psi (9.2× 103 ~7.6
×10 3 kpa) and maintained at 100° for 8 hours to obtain sodium 3-cyanotetrafluoropropionate. 63.0g of dimethyl sulfate was added to this product.
(0.50 mol), boiling point 90-96°, IR
35.8 g (39%) of methyl 3-cyanotetrafluoropropionate, identified by , was obtained. Reference Example 5 Sodium 3-cyanotetrafluoropropionate and allyl 3-cyanotetrafluoropropionate The reaction of Example 4A was repeated to obtain sodium 3-cyanotetrafluoropropionate, and the reaction mixture was mixed with 48.4 g (0.40 mol) of allyl bromide. )
and stirred for 2 hours. Volatile products at 50° (5
mm, 6.7×10 −1 kpa) and rectified to yield 29.9 g (35%) of allyl 3-cyanotetrafluoropropionate with a boiling point of 55° (50 mm, 6.7 kpa). IR (CCl 4 ): 3090 (saturated CH), 2960 and 2860 (saturated CH), 2260 (CN), 1785 (C=O), 1650 (C=
C), and 1200-1100 cm -1 (CF, C-O). NMR
(CCl 4 ): 1 H5.6 ( 2nd orderm, 3H=CH) and
4.92ppm (d, JHH 5.4Hz, 2H, CH2 ); 19 F−107.5
(t, J FF 5.8Hz, 2F, CF 2 CN) and -119.5ppm
(t, J FF 5.8Hz, 2F, CF 2 C=O). Analysis C 7 H 5 F 4 NO 2 : Calculated value: C, 39.82; H,
2.39; N, 6.64. Experimental value: C, 39.92; H, 2.49;
N, 6.75. Reference example 6 Calcium 3-cyanotetrafluoropropionate and methyl 3-cyanotetrafluoropropionate Ca(CN) 2 23.0g (0.25mol), DMSO150ml,
33g (0.75mol) of CO2 and 50g (0.50mol) of TFE
Calcium 3-cyanofluoropropionate was obtained by shaking a 400 ml metal tube at 50° for 6 hours and at 100° for 4 hours. The reaction mixture was then stirred with 69.3 g (0.55 mol) of dimethyl sulfate until the initial exothermic reaction ceased. By removing the volatiles under reduced pressure and distilling it, 14.6 g (16%) of methyl 3-cyanotetrafluoropropionate with a boiling point of 90-97° were obtained.
I got it. Reference Example 7 Sodium 2-chloro-3-cyanotrifluoropropionate and methyl 2-chloro-3-cyanotrifluoropropionate A reaction mixture of 24.5 g (0.50 mol) NaCN, 33 g (0.75 mol) CO 2 , 58 g (0.50 mol) chlorotrifluoroethylene, and 150 ml DMSO was reacted in a 400 ml metal tube while warming from below 0°C.
Pressure is 290 psi (2.0 x 10 3 kpa) at 4° for 20 hours
to 220 psi (1.5×10 3 kpa) at 24°.
As a result, a mixture containing sodium 2-chloro-3-cyanotrifluoropropionate was obtained. Dimethyl sulfate (69.3 g, 0.55 mol) was added dropwise and the resulting mixture was stirred for 3 hours while maintaining the temperature in a cooling bath below 30°.
Volatility is removed under reduced pressure and rectified to a boiling point of 57~58° (50
64.9 g (64%) of 2-chloro-3-cyanotrifluoropropionic acid (mm, 6.7 kpa) were obtained. IR ( CCl4 ): 3020, 2960, and 2950 (saturated CH),
2250 (CN), 1770 (C=O), and 1100−1250 cm -1
(CF, CO). NMR (CCl 4 ): 1 H3.95ppm (s,
OCH 3 ); 19 F−132.9ppm (t, J FF 13.6Hz, 1F 4 ,,
CF) and AB type for CF 2 , −9283, −9570, −
9633, and -9921Hz (d, J FF 13.6Hz2F). Analysis C 5 H 3 ClF 3 NO 2 ; Calculated value: C, 29.80; H,
1.50; N, 6.95. Experimental value; C, 30.04; H, 1.84;
N, 6.96. Example 1 Sodium 3-azidotetrafluoropropionate and methyl 3-azidotetrafluoropropionate A 400 ml metal tube containing 26.0 g (0.40 mol) of NaN 3 , 33 g (0.75 mol) of CO 2 , 50 g (0.50 mol) of TFE, and 150 ml of DMSO was heated to 730 psi (5.0
10 3 kpa) to 520 psi (3.6 x 10 3 kpa) for 4 hours and then about 765-800 psi (5.3
×10 3 to 5.5 × 10 3 kpa) and heated to 100° C. for 2 hours to obtain sodium 3-azidotetrafluoropropionate. The reaction mixture was then stirred with 56.7 g (0.45 mol) of dimethyl sulfate until the initial exothermic reaction ceased. The volatiles were removed under reduced pressure and rectified to yield 73.2 g (91%) of methyl 3-azidotetrafluoropropionate, boiling point 54° (50 mm, 6.7 kpa). IR (CCl 4 ); 3010, 2960, and 2855 (saturated CH);
2160 (N 3 ), 1785 (C=O) and 1100-1300 cm -1
(CF, C-O). NMR (CCl 4 ): 1 H3.99ppm (s,
OCH 3 ); 19 F−91.7 (t, J FF 4.7Hz, 2F, CF 2 N 3 )
and −120.5 ppm (t, J FF 4.7 Hz, 2F, CF 2 C=O). Analysis C 4 H 3 F 4 N 3 O 2 : Calculated value: C, 23.89; H,
1.50; N, 20.90. Experimental value: C, 24.27; H,
1.71; N, 21.31. Example 2 Sodium 3-azido-2-trifluoromethoxytrifluoropropionate and methyl 3-azido-2-trifluoromethoxytrifluoropropionate 32.5 g (0.50 mol) NaN 3 , 33 g (0.75 mol) CO 2 , 83 g (0.50 mol) trifluoromethylfluorovinyl ether, and dimethyl sulfoxide
150ml of the mixture at 25-27° and 380-280psi (2.6
10 3 to 1.9×10 3 kpa) for 10 hours. The resulting solution containing sodium 3-azido-2-trifluoromethoxytrifluoropropionate was stirred for 3 hours with 69.3 g (0.55 mol) of dimethyl sulfate until the initial exothermic reaction had ceased. Volatility was removed at 50° (2 mm, 2,6 x 10 -1 kPa) and the resulting crude ester was rectified to a boiling point of 38~
Methyl 3-azido-2-trifluoromethoxytrifluoropropionate at 41° (24 mm, 21 kPa)
111.8g (84%) was obtained. IR ( CCl4 ): 3010, 2960,
and 2850 (saturated CH); 2150 (N 3 ), 1780 (C=O),
and 1100−1250 cm −1 (C−F). NMR (CCl 4 );
1 H3.89ppm (s, OCH 3 ); 19 F−56.0 (d, J FF 8.6
Hz, 3F, OCF 3 ), and −131.6ppm (qoft, J FF 8.6,
5Hz, 1F, CF) and type AB for CF 2 N 3 , -
8333 and -8521Hz (d, J FF 5.0Hz, 1F) and -
8548 and -8763Hz (d, J FF 5.6Hz, 1F). Analysis C 5 H 3 F 6 N 3 O 3 : Calculated value: C, 22.49; H,
1.13; N, 15.73. Experimental value: C, 22.81; H,
1.48; N, 16.00. Example 3 Sodium 3-azido-2-heptafluoro-n-propoxytrifluoropropionate and sodium 3-azido-2-heptafluoro-n-propoxytrifluoropropionate 26.0 g (0.40 mol) of NaN 3 , 33 g (0.75 mol) of CO 2 , 106 g (0.40 mol) of heptafluoro-n-propyl trifluorovinyl ether, and
A mixture of 150 ml of DMSO in a 400 ml tube.
It was shaken at 25° for 16 hours. The obtained 3-azido-2-heptafluoro-n
- A mixture containing sodium propoxytrifluoropropionate was added to 56.7 g of CH 3 OSO 2 OCH 2
(0.54 mol), stirred overnight and then poured into cold water 1.5 mol. Wash the organic phase with 500 ml of water,
Dry with CaSO 4 and distill to a boiling point of 44-45° (10 mm.
3-azido-2-heptafluoro-
115.8 g (79%) of methyl n-propoxy-trifluoropropionate was obtained. IR (CCl 4 ); 3010, 2970, and 2850 (saturated CH),
2150 (N 3 ), 1780 (C=O), and 1100−1250 cm −1
(CF, C-O). NMR (CCl 4 ); 1 H3.92ppm (s,
OCH 3 ); 19 F−82.1(t, J FF 7.3Hz, 3F, CF 3 ), −
130.3 (t d d, J FF 19.6, 6, 6Hz, 1F,
CF), and -130.4ppm (s, 2F, CF 2 ), and
Type AB multiplet for OCF 2 , −7443 and −7592Hz
(d of q, J FF 19.6, 7.3Hz, 1F) and -8189 and -
8340Hz (d q, J FF 7.3, 6Hz, 1F) and CF 2 H 3
AB types -8359, -8547, -8567 and -8757 for
Hz (dJ FF 6Hz, 2F). Analysis C 7 H 3 F 10 N 3 O 3 : Calculated value C, 22.90; H,
0.82; N, 11.45. Experimental value: C, 22.45; H,
1.09; N, 11.70. Reference Example 8 Sodium 3-t-butylthiotetrafluoropropionate and methyl 3-t-butylthiotetrafluoropropionate 50% HaH/mineral oil 24g (0.50mol),
The suspension in 140 ml of DMSO was stirred and 45 g (0.50 mol) of t-butyl mercaptan was added dropwise.
It was maintained at 45°. The viscous mixture is then stirred and
Heat to 45° for approximately 4.5 hours until very little hydrogen evolution occurs. The resulting slurry was washed into a 400ml metal tube with 10ml of DMSO, and 33g of CO 2 was added.
(0.75 mol) and TFE50g (0.50 mol) were added,
The mixture was stirred at 100° for 8 hours. The resulting dark colored solution containing sodium 3-t-butylthiotetrafluoropropionate was
dimethyl sulfate while maintaining the temperature at 30°.
69.3g (0.55 mol) was stirred. After the initial exothermic reaction had finished, the mixture was stirred overnight and then distilled to give a crude product with a boiling point of about 45° (2 mm, 2.6×10 -1 kPa). This distillate was washed with 1 part of water and dry rectified to give 3 - t
-Methyl butylthiotetrafluoropropionate
52.1g (42%) was obtained. IR (pure substance): 2970 (saturated
CH), 1775 (C=O), 1100−1250 cm -1 (CF).
NMR (CCl 4 ): 1 H3.87 (s, 3H, COH 3 ) and
1.52ppm(s, 9H, C( CH3 ) 3 ; 19F -86.3(t, JFF
7.1Hz, 2F, CF 2 S) and -117.6ppm (t, J FF 7.1
Hz, 2F, CF2C =O). Analysis C 8 H 12 F 4 O 2 S: Calculated value C, 38.71; H,
4.87. Experimental values: C, 38.99; H, 5.05. Example 4 Sodium 3-dimethylphosphonotetrafluoropropionate and related salts thereof 50% NaH/mineral oil 24.0g (0.50mol)
55 g (0.50 mol) of dimethyl phosphite were added to the suspension in 150 ml of DMSO while stirring the mixture. Since it foamed considerably, it was necessary to add it slowly and dropwise, and the reaction was allowed to continue for a long time after the addition of the phosphite was completed. The resulting mixture was mixed with 33 g (0.75 mol) of CO 2 and 50 g of TFE.
(0.50 mol) in a 400 ml tube, first at 50°C for 4 hours and then at 100°C for 1 hour.
Remove the solvent from the resulting solution at 75° (0.4 mm, 5.3
10 -2 kPa) to obtain a residue. This solidified on standing to give 106 g of material. IR (pure substance);
2950, 2920, and 2850 (saturated CH), 1770 (ester C=O), 1690 and 1440 (CO 2 ), 1260 (P=O),
and 1000-1200 cm -1 (CF, P-O-C). NMR
(DMSO): 19 F indicates a 55:45 mixture; main components -118.9 (t, J FF 4.6Hz, 2F, CF 2 C=O) and -
122.3ppm (d of t, J FF 71Hz, J FF 4.6Hz, 24,
CF 2 P) and subcomponents −118.4 (Prode s, 2F,
CF 2 C=O) and −122.3 ppm (Broad d, J FP 72
Hz, 2F, CF2P ). The spectrum showed a mixture of ( CH3O ) 2P (O) CF2CF2CO2 - Na + and CH3OP ( O) CF2CF2CO2CH3 . Reference example 9 A 3-cyanotetrafluoropropionate methyltriethylammonium 9.3 g (0.05 mol) of methyl 3-cyanotetrafluoropropionate prepared as in Reference Example 3
A homogeneous solution of 5.1 g (0.05 mol) and triethylamine in 25 ml of ether was stirred at 25°. 4
After a day, a second layer slowly formed; no increase was observed for another 2 days. The volatiles were removed under 25° full pump pressure to yield a deliquescent yellow solid, methyltriethylammonium 3-cyanotetrafluoropropionate, mp 52-55°C. IR
( CDCl3 ): 2965 (saturated CH), 2255 (CN), 1690
(CO 2 ), and 1250−1100 cm −1 (CF). NMR
(CDCl 3 ): 1 H3.47 (q, J FF 7.1Hz, 6H, CH 2 -N,
3.08 (s, 3H, CH3 - N), and 1.37ppm (t, J FF
7.1Hz, ofm, 9H, CH 3 ); 19 F−108.5 (t, J FF 8.4
Hz, 2F, CF 2 CN) and -119.3ppm (t, J FF 8.4
Hz, 2F, CF 2 C=O). Only 3% impurities were present. Further confirmation of the structure was obtained from the reaction of this material as described below. Subsequent preparations on a 0.2-0.34 molar scale gave methyltriethylammonium 3-cyanotetrafluoropropionate in 92-95% yield. The material varied in purity from a slightly damp solid to a semi-liquid substance at 25°. B Cyanotetrafluoropropionyl fluoride and perfluoro-5-oxa-7-octenenitrile 53.9 g of methyltriethylammonium 3-cyanotetrafluoropropionate produced in A
(0.2 mol) in 300 ml of diglyme was added to 46.0 g (0.20 mol) of perfluoroallyl fluorosulfate.
mol) was added rapidly while stirring at -10 to -5°. The mixture was then stirred for 1 hour at -10 to -5°, followed by 4 hours at -5 to 0°. The volatiles were removed through a liquid N2 trap at 35° (5 mm, 6.7 x 10 -1 kPa) and rectified to yield 10.0 g (29%) of 3-cyanotetrafluoropropionyl fluoride with a boiling point of 19-20°. . IR (gas phase): 2265 (CN), 1888 (COF), and
1300−1100 cm -1 (CF), and traces of CO 2 , SO 2 F 2
and SiF 4 present. NMR (CCl 4 ; 0°); 19 F25.8 (t
t of t, J FF 10.1, 5.0Hz, 1F, COF), −106.7 (d of t, J FF 5.0, 4.6Hz2F, CF 2 , CF 2 CN), and −
118.5ppm (t d, J FF 10.1, 4.6Hz, 2F, CF 2 C=
O). By further rectification, the recovered perfluoroallyl fluorosulfate with a boiling point of 62-63°
3.9 g and 8.0 g (12%) of perfluoro-5-oxa-7-octenenitrile with a boiling point of 81-83° were obtained.
IR (CCl 4 ): 2265 (CN), 1790 (C=C), and 1300
-1100cm -1 (CF, C=O). NMR (CCl 4 ): −71.9
(d t d d, J FF 25.2, 13.9, 11.6, 7.3Hz,
2F, OCF 2 C=), -83.7 (t of m, J FF 11.6,
9, 2F, OCF 2 ), -91.0 (d of t, J FF 50.8,
39.5, 7.3, Hz, 1F, cis-CF 2 CF=CFF);-
104.7 (t d d, J FF 118.0, 50.8, 25.2Hz, 1F,
trans-CF 2 CF = CFF), -106.4 (d t, J FF 8.8, 4.4, 1.6Hz, 2F, CF 2 CN), -127.5
(t of t, J FF 4.4, 2.3Hz, 2F, CF 2 ), and −
190.8ppm (t of t of d of d, J FF 118.0, 39.5,
13.9, 16.Hz, 1F, CF 2 CF=). Analysis C7F11 NO : Calculated: C, 26.02; N, 4.34.
Experimental values: C, 26.36; N, 4.41. C Perfluoro-5-oxa-7-octenenitrile with excess fluorosulfate 54.5 g of methyltriethylammonium 3-cyanotetrafluoropropionate prepared in A
(0.2 mol), flame dried KF11.6g (0.20 mol)
Perfluoroallyl fluorosulfate (92.0 g, 0.40 mol) was slowly added to a stirred mixture of 300 ml of diglyme and diglyme at -10 to -5°C. The mixture was then stirred at -10 to -5° for 3 hours and poured with ice water at 1.5°C.
I poured it inside. Wash the lower layer with 500ml of cold water,
Dry with CaSO 4 and rectify to obtain perfluoro-5-oxa-7-octenenitrile with a boiling point of 80-84°21.9
g ( 34 % from NCCF2CF2CO2CH3 ) . It was found to be essentially pure by gas chromatography (GC). The reference example shows that when an excess of fluorosulfate is used, alriether is obtained in high yields. D Perfluoro-5-oxa-7-octenenitrile and copolymer 54.2 g of 3-cyanotetrafluoropropionate methyltrimethylammonium produced in A
(0.2 mol) in 300 ml of diglyme was stirred at -15 to -10° while slowly adding 14 g (0.21 mol) of carbonyl fluoride. This mixture was heated at -15 to -10° for 30 minutes, then at -10 to -5°.
Stirring was continued for 30 minutes, followed by the addition of 50.6 g (0.22 mol) of perfluoroallyl fluorosulfate.
The mixture was stirred for a further 1 hour at -5 to 0°C and then poured into 1.5 liters of cold water. The lower layer was washed with 500 ml of water, dried with CaSO4 , and distilled to give a solution with a boiling point of 80-85°.
30.2 g perfluoro-5-oxer-7-octenenitrile identified by IR and GC
(NCCF 2 CF 2 CO 2 CH 3 ) was obtained. NCCF 2 CF 2 CF 2 OCF 2 CF=
15.8 g (0.049 mol) of CF 2 and F-113 (1,1,
2-trifluoro-1,2,2-trichloroethane) (20 ml) were mixed and cooled to 0°C. 5% perfluoropropionyl peroxide 2 in F-113
ml and place the mixture into a 100ml tube and add TFE.
The pressure was increased to 50 psi (345 kPa) at a 20° angle. temperature
Increase the temperature to 40°C and then increase the pressure to 100Ppsi by adding more TFE until the reaction is complete after about 6 hours.
(689kPa) and maintained at this pressure. A total of 11.1 g (0.11 mol) of TFE was added. 37.5 g of a damp white solid were recovered; after drying under vacuum to constant weight, 4.5 g of white polymer was obtained.
The presence of pendant cyano groups in the polymer
Confirmed with IR. 7.3 g (46%) of the volatile starting cyanoolefin was recovered. Example 5 A 3-azidotetrafluoropropionate methyltriethylammonium A mixture of 37.0 g (0.18 mol) of methyl 3-azidotetrafluoropropionate prepared in Example 2, 20.2 (0.20 mol) of triethylamine and 50 ml of ether was stirred at 25°. A second layer slowly formed. The reaction was stopped after 24 hours. At this point the second layer did not increase its volume. The volatiles were distilled off under full pump vacuum pressure to give 54.9 g (99% of theory) of methyltriethylammonium 3-azidotetrafluoropropionate as a wet solid. IR ( CHCl3 ): 3020 (saturated CH), 2170 ( N3 ),
1690 (CO 2 ), and 1250−1100 cm −1 (CF). NMR
(DMSO−d 6 ); 1 H3.31 (q, J HH 7Hz, 6H,
CH2 ), 2.93(s,3H, NCH3 ), and 1.22ppm
(t, J HH 7Hz, 9H, CH 3 ); 19 F−90.8 (t, J FF 6.3
Hz, 2F, CF 2 N 3 ) and −115.6ppm (t, J FF 6.3Hz,
2F, CF 2 C=O). B Perfluor-4-oxa-6-heptenyl azide An impure sample of methyltriethylammonium 3-azido-tetrafluoropropionate prepared as described above (54.9 g, approximately 0.18 mol) is dissolved in 300 ml of diglyme and 13.5 g (0.20 mol) of COF 2 is completely absorbed. The mixture was stirred at -20 to -15° while passing slowly enough to allow the temperature to rise. The mixture was stirred at 0° C. for 1 hour, and then 46.0 g (0.20 mol) of perfluoroallyl fluorosulfate was added to −5
Added quickly at ~0°. Break the resulting solid,
The mixture was stirred at -5 to 0° for 1.5 hours and at 0 to 5° for 1 hour, then poured into cold water for 1.5 hours. Cool organic layer with cold water
Wash with 200 ml, dry with CaSO 4 and distill to boiling point
59-60° (110mm, 14.6kPa) perfluoro-4-
Oxa-6-heptenyl azide 21.3g
( 35 % from N3CF2CF2CO2CH3 ) . IR
( CCl4 ): 2160 ( N3 ), 1790 (C=C), 1250-1100
cm -1 (CF, CO). NMR (CCl 4 ): 19 F−72.0 (d
t d d, J FF 25.0, 14.0, 12.3, 7.3Hz, 2F,
OCF 2 =), -84.3 (t of m, J FF 12.3, 9Hz,
2F, OCF 2 CF 2 ), -89.6 (mt, J FF 9Hz, 2F,
CF 2 N 3 , -92.0 (d of t, J FF 52.3, 39.1, 7.3
Hz, 1F, cis−CF 2 CF=CFF), −105.3 (d of t, J FF 117.7, 52.3, 25.0Hz, 1Ftrans−CF 2 CF=
CFF), −128.3 (broad s, 2F, CF 2 ), and −
190.5ppm (t of t of d of d, J FF 117.7, 39.1,
14.0, 1.6Hz, 1F, CF 2 CF=). Analysis C 6 F 11 N 3 O: Calculated value: C, 21.25; N,
12.39. Experimental values: C, 21.85; N, 12.86. Reference Example 10 Copolymerization of TFE and perfluoro-4-oxa-6-heptenyl azide N 3 (CF 2 ) 3 OCF 2 CF= produced in Example 5B
16.3 g (0.048 mol) of CF 2 and F-113 (1,1,2
-trifluoro-1,2,2-trichloroethane) were mixed and cooled to 0°. 5% perfluoropropionyl peroxide 2 in F-113
ml and charge the mixture into a 100ml tube and add TFE.
Pressure was applied to 100 psi (689 kPa) at a angle of 22 degrees below (approximately 30 g
addition). The temperature was increased to 40° (pressure 160 psi, 1103 kPa). After 6 minutes, the pressure had dropped to 110 psi (758 kPa). The mixture was then heated to 72°. Ten
After minutes, the temperature and pressure are 42° and 80psi (551kPa)
It dropped to . The flask was then heated to 210psi with TFE.
(1447kPa). The total amount of TFE added was 40g. The flask was held at 40° for 2.5 hours. The pressure dropped to 70 psi (482 kPa) within 1 hour and then stabilized. 52.4 g of a damp white solid was recovered. Volatiles were removed under vacuum to constant weight (1.5 hours). 17.9 g of a white copolymer of TFE and perfluoro-4-oxa-6-heptenyl azide was obtained. The presence of pendant azide groups in the polymer was confirmed by IR. N 3 (CF 2 ) 3 OCF 2 CF=CF 2 11.2g (69%)
was recovered from volatiles. Example 6 3-azidotetrafluoropropionate tetramethylammonium N 3 CF 2 CF 2 CO 2 CH 3 +N(CH 3 ) 3 →→N 3 CF 2 CF 2 CO 2 - N + ( CH 3
) 4 To a solution of 37.0 g (0.184 mol) of methyl 3-azidotetrafluoropropionate prepared in Example 2 in 100 ml of ether was added trimethylamine (10.6 g,
0.18 mol) was introduced by distillation. The product precipitated with a slight exotherm. According to gas chromatography, the reaction was found to be almost complete after 4 hours. The mixture was stirred overnight and then evaporated to dryness under vacuum. This residue has a melting point
31.8 g (68%) of 3-azidotetrafluoropropionate with a decomposition angle of 144-145°. IR (Nujiyor): 2170 (N 3 ), 1680 (Broad, CO 2 - ),
and 1250−1100 cm −1 (CF), NMR (DMSO−d 6 ):
1 H3.25ppm (s, CH 3 ); 19 F−90.8 (t, J FF 6.2Hz,
2F, CF 2 N 3 ) and −115.8ppm (t, J FF 6.2Hz,
2F, CF 2 C=O). Analysis C 7 H 12 F 4 N 4 O 2 : Calculated value: C, 32.31; H,
4.65; N, 21.53. Experimental value: C, 32.23; H,
4.56; N, 21.30. Propionate salts can be used, for example, in Example 5B above.
and Reference Example 10, it can be converted into the derivative or copolymer of the present invention. Reference example 11 Sodium 3-methylthio-2,2,3,3-tetrafluoropropionate and methyl ester A slurry of 24 g (0.50 mol) of 50% NaH/mineral oil in 140 ml of anhydrous dimethyl sulfoxide was stirred while 24 g (0.50 mol) of methyl mercaptan was added by distillation over 2 hours. The mixture was then stirred until very slow evolution of gas and then left overnight. The resulting mixture was a viscous paste. Dilute this with 50 ml of dimethyl sulfoxide and make 33 g (0.75 mol) of carbon dioxide.
and 50 g (0.50 mol) of tetrafluoroethylene into a 400 ml metal tube. this tube
It was shaken at 100° for 4 hours. The resulting solution was treated with 69.3 g (0.55 mol) of dimethyl sulfate.
After an initial exotherm (maximum temperature 50°), the mixture was stirred for 3 hours. The product is then removed under vacuum and rectified to give 3-methylthio-2,2,3,3-tetrafluoropropionic acid with a boiling point of 53° (10 mm, 1.3 kPa).
63.9g (62%) was obtained. IR (pure substance): 3020, 2970
and 2860 (saturated CH), 1780 (C=O), and 1250~
1100cm -1 (C-F). 1 H and 19 FNMR were consistent with the identified structure. analysis. C 5 H 6 F 4 O 2 S: Calculated value: C, 29.13; H,
2.93; F, 36.86. Experimental value: C, 29.42; H,
3.07; F, 36.74. Example 7 Methyl 3-dimethoxyphosphonyltetrafluoropropionate To 106 g of a crude preparation of sodium 3-dimethylphosphonyltetrafluoropropionic acid prepared as in Example 4, an excess of 329 g of POCl 3 was added.
(1.5 mol) was added. The mixture was warmed to 60°. At this time an exothermic reaction occurred. After the reaction was completed, the solids were removed by filtration and rinsed with CCl 4 .
The liquid and cleaning solution are distilled to remove volatiles and remove heavy oils.
56.7g was obtained. This oil was stirred overnight with 50 ml of methanol, the methanol layer was separated and distilled to give 5.5 g of a liquid with a boiling point of 60-66° (0.4 mm, 5.3 x 10 -2 kPa).
I got it. NMR (CD 3 CN): 1 H3.98 (s, 3H, C
(=O) OCH 3 ) and 3.90ppm (d, J HP 7Hz, 6H,
Absorption for P-OCH 3 ) and (CH 3 O) 3 P=O also exists; 19 F-118.7 (t, J FF 2.9Hz, 2F, CF 2 C=
O) and -121.5ppm (d, J FF 88.6Hz, oft, J FF 2.9
Hz, 2F, CF2 - P). IR (pure substance) shows no P-OH or C-OH, and ( CH3O ) 2P (O)
It showed the presence of a mixture of CF 2 CF 2 CO 2 CH 3 and (CH 3 O) 3 P=O. Example 8 3-dichlorophosphonyltetrafluoropropionyl chloride A. A stirred suspension of 24.0 g (0.50 mol) of 50% NaH/mineral oil in 150 ml of dimethyl sulfoxide was treated dropwise with 55 g (0.50 mol) of dimethyl sulfosphite. After the gas evolution has finished, a suspension of dimethylsodium phosphite is charged into a 400 ml metal tube, and then 33 g (0.75 mol) of CO 2 and 50 g (0.50 mol) of tetrafluoroethylene are added.
It was added at 13°. The reaction was carried out at 25° for 4 hours and then at 50° for 8 hours. The reaction mixture was concentrated.
200 ml of H 2 SO 4 were mixed into a solution of 1 in water and the resulting solution was extracted continuously with ether for 30 hours. The extract was stripped of volatiles to yield 51 g of oil, which was added to 416 g (2.0 moles) of phosphorous pentachloride. The mixture was slowly heated to reflux. At this point gas evolution substantially ceased. The residue was heated to 40° (1.6 mm, 2.1 x 10 -1 kPa) and the volatiles were transferred to a cold trap. By distillation of volatiles, the boiling point is 90-115° (100mm,
5.7 g of crude 3-dichlorophosphonyltetrafluoropropionyl chloride (CF 2 =
A yield of 4% from CF 2 was obtained. IR ( CCl4 ): 1800
(C=O), 1310 (P=O), and 1250−1100 cm -1
(CF). NMR (CCl 4 ): 19 F−110.6 (m, 2F,
CF 2 C=O) and -116.0ppm (d, J FP 113Hz,
oft, J FF 2.3Hz, 2F, CF 2 −P). Mass spectrum: m/e245 (M + -Cl), 217 (M + -COCl),
117 (POCl 2 + ), 113 (CLCOCF 2 + ), 100 (C 2 F 4 + ),
and 63 (COCl + ). The expected Cl isotope peak was present. The main impurity was found to be CH 3 SCCl 3 . B The reaction of A was carried out in tetrahydrofuran for 50
It was carried out at ~100°. Evaporate the solvent and remove the residue.
By treatment with PCl 5 and rectification, boiling point 47
~49° (10mm, 1.3kPa) 3-dichlorophosphonyltetrafluoropropionyl chloride 4.3
g (3%) was obtained. C Excess sodium diethyl phosphite in dimethyl sulfoxide is reacted with CO 2 and tetrafluoroethylene at 50-100° and after treatment with PCl 5 3-dichlorophosphonyltetra with a boiling point of 59-69° (20 mm, 2.6 kPa) Fluoropropionyl chloride was obtained with a yield of 14%. Example 9 A Adduct of 3-azido-2-heptafluoropropoxytrifluoropropionyl fluoride and hexafluoropropene oxide The reaction of 26.0 g (0.40 mol) of sodium azide, 33 g (0.75 mol) of carbon dioxide, and 106 g (0.40 mol) of perfluoro(propyl vinyl ether) in dimethyl sulfoxide was carried out in a 400 ml metal tube at a 25° angle. . The reaction mixture was poured into a solution of 250 ml of concentrated sulfuric acid in 900 ml of water. Successive extractions with ether and evaporation of the extracts yielded 140 g of crude 3-azido-2-heptafluoropropoxytrifluoropropionic acid hydrate. This acid,
SF 4 150 under autogenous pressure in a metal tube of 1
g (1.39 mol) and 84 g of NAF in 80 ml of CFCl 2 CF 2 Cl
(2.0 mol) at 80° for 12 hours. Distillation yielded 82.9 g (total yield 58%) of 3-azido-2-heptafluoropropoxytrifluoropropionyl fluoride with a boiling point of 51-53° (100 mm, 13.3 kPa). IR ( CCl4 ): 2150 ( N3 ), 1875 (COF), and
1300−1100 cm −1 (CF, C−O). NMR ( CCl4 ):
19 F26.0 (p, J FF 6Hz, 1F, COF), -82.0 (t, J FF
7.5Hz, 3F, CF 3 ), -129.3 (d of p, J FF 20, 6Hz,
1F, CF), and -130.2ppm (s, 2F, CF 2 ), and
Type AB for CF 2 O, −7417 and −7567Hz (d of q, J FF 20, 7.5Hz, 1F) and −8181 and −8332Hz
(q, J FF 7.5Hz, 1F), and AB type for CF 2 N 3 ,
-8244 and -8430Hz (t, J FF 5.5Hz, 1F) and -
8465 and -8651Hz (t, J FF 6.2Hz, 1F). B Acid fluoride (72 g, 0.20 mol) produced in A was dried with a flame to produce 10.0 g (0.17 mol) of KF.
and 9:1 adiponitrile/tetraglyme 100
ml of suspension. The system was degassed to an atmosphere of pure hexafluoropropene. The mixture was stirred and 67 g (0.40 mol) of hexafluoropropene oxide was added as needed over 2 hours at 1 atmosphere (1.0 x 10 2 kPa). The temperature slowly rose from 20° to 42°. 50゜(0.3mm, 4.0×
Volatiles by distillation up to 10 -2 kPa) 135.9
g, which was then rectified. 35.0 g (34%) of the 1:1 adduct (n=0) was obtained as an oil with a boiling point of 46-47.5° (9.5 mm, 1.3 kPa). IR (pure substance): 2170
(N 3 ), 1800 (COF), and 1300−1100 cm -1 (CF,
C-O). 19F NMR spectrum is N 3 CF 2 CF
(OCF 2 CF 2 CF 3 ) CF 2 OCF (CF 3 ) coincided with COF. analysis. C 9 F 17 N 3 O 3 : Calculated value: C, 20.74; N,
8.06. Experimental values: C, 20.47; N, 8.14. 2:1 adduct (n=1) with boiling point 43-46 (1.2 mm,
5.2 g ( 4 %) of the oil was obtained.
IR (pure substance): 2170 (N 3 ), 1890 (COF), and 1300
−1100 cm −1 (CF, C−O). 19F NMR spectrum is N3CF2CF ( OCF2CF2CF3 ) CF2OCF ( CF3 )
Consistent with COF. Analysis, C12F23N3O4 : Calculated value : C , 20.98 ; N,
6.12: Experimental value: C, 21.26; N, 6.39 Reference example 12 9-azido-8-heptafluoropropoxy-
5-trifluoromethyl-undecafluoro-
3,6-dioxanonene 2:1 adduct prepared in Example 9 (n=1)
(18.0 g, 0.026 mol) was stirred with 50 ml of water while adding aqueous NaOH to the end of phenolphthalene. The volatiles were removed with a stream of air and the product salt was dried at 140° (0.1 mm, 1.3×10 -2 kPa). Pyrolysis of the salt was carried out at 220-235° for 5 hours. During this period, the pressure increases from 1.8 mm (2.4 × 10 -1 kPa) to 0.1 mm (1.3 ×
10 -2 kPa). The crude product was collected in a cold trap, washed with water, dried over calcium sulfate, and rectified to yield 7.7 g (48%) of trifluorovinyl ether with a boiling point of 64-68° (9.5 mm, 1.3 kPa). IR (pure substance): 2150 (N 3 ), 1835 (C=C), and
1300−1100 cm -1 (CF, C=O). Analysis, C11F21N3O3 : Calculated value : C , 21.27 ; N,
6.76: Experimental value: C, 21.10; N, 6.88 Reference example 13 TFE and N 3 CF 2 CF (OCF 2 CF 2 CF 3 ) CF 2 OCF
(CF 3 ) CF 2 OCF=Copolymer of CF 2 7.3 g (0.012 mol) of trifluorovinyl ether prepared in Reference Example 12, 3 ml of 3% perfluoropropionyl peroxide in CFCl 2 CF 2 Cl, and
A solution of 20 ml of CFCl 2 CF 2 Cl was placed in a 100 ml metal tube and shaken at 25-30° while adding 25 g (0.25 mol) of tetrafluoroethylene in portions. The reaction was then carried out at 40° for 2 hours. The resulting polymer was suspended twice in CFCl 2 CF 2 Cl, filtered and then dried under high vacuum to yield 3.3 g of the title copolymer as a white solid. IR (nujiyor): 2150cm
-1 , absorption band for N3 present. Reference example 14 A Sodium 3-methylsulfonyltetrafluoropropionic acid, 3-methylsulfonyltetrafluoropropionic acid and its methyl ester 50% NaH in 170ml dimethyl sulfoxide/mineral oil
NaSCH 3 was prepared by introducing 24 g (0.50 mol) of methyl mercaptan by distillation into a stirred suspension of 24 g (0.50 mol) over a period of 2 hours. This mixture was charged into a 400 ml tube with 27 g (0.6 mol) of CO 2 and 50 g (0.50 mol) of tetrafluoroethylene and shaken at 50° for 8 hours. The reaction mixture was poured into a cold solution of 300 ml of concentrated HCl in 1 part of water and the resulting mixture was extracted successively with ether. 3- by removing volatiles from the extract at 5 mm.
94.6 g of methylthiotetrafluoropropionic acid was obtained. Add this acid to 125 ml (approximately 1.2 moles) of 30% H 2 O 2
and 75 ml of acetic acid were added dropwise over 2 hours while stirring at 85° to 95°. The mixture was stirred at 90-95° for over 3 hours and then degassed at full pump pressure to remove volatiles. The remaining oil was extracted with pentane to remove mineral oil and then treated with aqueous NaOH to regenerate or esterify the sodium salt. For the methyl ester, mix the acid with 500 ml of methanol and 2 ml of concentrated HCl.
Produced by refluxing for hours. Chloroform (500ml) was added and the mixture was distilled to a temperature of 63°. A further 500 ml of methanol and 1 ml of concentrated HCl were added and esterification was allowed to proceed for 3 days at 25°.
Chloroform (500ml) was added and the mixture was rectified to give 64g (54% from TFE) of methyl 3-methylsulfonyltetrafluoropropionate, boiling point 75° (1.2mm). IR (pure substance): 3020, 2970,
2940 and 2860 (saturated OH) 1780 (C=O) 1355
(SO) and 1250-1100 cm -1 (CF, CO, SO2 ).
NMR ( CDCl3 ): 1 H3.99 (s, 3H, CH3O ) and
3.16ppm (t of t, J HF 1.8, 0.7Hz, 3H,
CH 3 SO 2 ); 19 F−116.4 (t of t, J FF 3.8Hz, t,
J HF 2Hz, 2F, CF 2 SO 2 ) and -117.5ppm (t, J FF
3.8Hz, 2F, CF2C =O). Analysis , C5H6F4O4S : Calcd: C , 25.22 ; H, 2.54. Experimental value: C,
25.49; H, 2.98. B Tetramethylammonium 3-methylsulfonyltetrafluoropropionate 47.8 g (0.20 mol) of methyl 3-methylsulfonyltetrafluoropropionate in 100 ml of Utel
Trimethylamine (12.4 g,
0.21 mol) was added by distillation. The mixture was stirred overnight, filtered under nitrogen, and the solids were dried under vacuum. As a result, 52.1 g of 3-methylsulfonyltetrafluoropropionic acid with a melting point of 98° to 100°
(88%) was obtained as deliquescent crystals. NMR
(DMSO−d 6 ): 1 H3.40 (t, J HF 2Hz, 3H,
CH 3 SO 2 ) and 3.17 ppm (s, 12H,
(CH 3 ) 4 N + ); 19 F−112.3 (t, J FF 3.0Hz, 2F,
CF 2 C=O) and -114.4ppm (t, J FF 3.0Hz, m,
2F, CF2SO2 ) . Analysis, C 8 H 15 F 4 NO 4 S: Calculated value:
C, 32.32; H, 5.09; N, 4.7. Experimental value: C,
32.20; H, 5.17; N, 4.44. The propionates and derivatives of the present invention contain tetrafluorosuccinic acid, perfluorobutyrolactone, and fluorinated polymers, such as cure points or ion exchange It is useful as an intermediate for fluorinated functional allyl and vinyl ethers that can provide groups. Although the foregoing description has illustrated and described preferred embodiments of the invention, the invention is not limited to the precise embodiments disclosed herein, but is intended to include all claims that fall within the scope of the claims. It should be understood that the right to variations and modifications is reserved.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 (i) 式CF2=CFYを有するフルオロオレフイ
ン、(ii)式MXnを有する塩、及び(iii)CO2を、極性
の中性溶媒中において約−20℃〜150℃の温度で
反応させることを特徴とする式 (XCF2CFYCO2)nM 上記式中、 Xは−N3又は−PO(OR′)2であり; R′は−CH3又は−C2H5であり; Yは−Cl、−F、−Br又は−ORFであり; RFは炭素原子数1〜4個のパーフルオロアル
キルであり; Mはアルカリ金属、アルカリ土類金属又は−
NR1R2R3R4であり、ここでR1〜R4は独立にC1〜6
直鎖状アルキルであり;そして nはMの価数で、1又は2である、 を有するβ−置換フルオロプロピオネート塩の製
造方法。 2 式 (XCF2CFYCO2)nM 式中、 Xは−N3又は−PO(OR′)2であり; R′は−CH3又は−C2H5であり; Yは−Cl、−F、−Br又は−ORFであり; RFは炭素原子数1〜4個のパーフルオロアル
キルであり; Mはアルカリ金属、アルカリ土類金属又は−
NR1R2R3R4であり、ここでR1〜R4は独立にC1〜6
直鎖状アルキルであり;そして nはMの価数で、1又は2である、 を有するβ−置換フルオロプロピオネート塩。 3 式 XCF2CFYCO2R4 のフルオロプロピオネートを式NR1R2R3の第3
級アミンと反応させることを特徴とする式 XCF2CFYCO2NR1R2R3R4 式中、 Xは−N3であり; Yは−Cl、−F、−Br又は−ORFであり; RFは炭素原子数1〜4個のパーフルオロアル
キルであり;そして R1〜R4は独立にC1〜6直鎖状アルキルである、 を有するβ−置換フルオロプロピオネート塩の製
造方法。
[Claims] 1. (i) a fluoroolefin having the formula CF 2 =CFY, (ii) a salt having the formula MXn, and (iii) CO 2 in a polar neutral solvent at a temperature of about −20° C. to 150° C. (XCF 2 CFYCO 2 ) nM In the above formula, X is -N 3 or -PO(OR') 2 ; R' is -CH 3 or -C 2 H 5 ; Y is -Cl, -F, -Br or -OR F ; R F is perfluoroalkyl having 1 to 4 carbon atoms; M is an alkali metal, an alkaline earth metal or -
NR 1 R 2 R 3 R 4 , where R 1 to R 4 are independently C 1 to 6
A method for producing a β-substituted fluoropropionate salt, which is a straight-chain alkyl; and n is the valence of M and is 1 or 2. 2 Formula (XCF 2 CFYCO 2 ) nM In the formula, X is -N 3 or -PO(OR') 2 ; R' is -CH 3 or -C 2 H 5 ; Y is -Cl, -F , -Br or -OR F ; R F is perfluoroalkyl having 1 to 4 carbon atoms; M is an alkali metal, an alkaline earth metal or -
NR 1 R 2 R 3 R 4 , where R 1 to R 4 are independently C 1 to 6
A β-substituted fluoropropionate salt having the following: straight-chain alkyl; and n is the valence of M and is 1 or 2. 3 Fluoropropionate of formula XCF 2 CFYCO 2 R 4 is converted to the fluoropropionate of formula
XCF 2 CFYCO 2 NR 1 R 2 R 3 R 4 where X is -N3 ; Y is -Cl, -F, -Br or -OR F Preparation of a β-substituted fluoropropionate salt having; R F is perfluoroalkyl having 1 to 4 carbon atoms; and R 1 to R 4 are independently C 1-6 linear alkyl. Method.
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