JPH06207292A - フツ化ペルフルオロアルキルスルホニルの製造方法およびそれに使用するための電極 - Google Patents

フツ化ペルフルオロアルキルスルホニルの製造方法およびそれに使用するための電極

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JPH06207292A
JPH06207292A JP5213586A JP21358693A JPH06207292A JP H06207292 A JPH06207292 A JP H06207292A JP 5213586 A JP5213586 A JP 5213586A JP 21358693 A JP21358693 A JP 21358693A JP H06207292 A JPH06207292 A JP H06207292A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 n=6〜10およびX=F、Cl、Brまた
はIである一般式CnH2n+1SO2Xのハロゲン化アル
キルスルホニルのフツ化水素中での電気化学的フツ素化
による、n=6〜10である式CnF2n+1SO2Fのフ
ツ化ペルフルオロアルキルスルホニルの製造方法が提供
される。該方法は柱状構造を有するニツケルから成るか
または柱状構造を有するニツケルで被覆された電極を用
いることを特徴とする。 【効果】 アノードの腐食を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は対応するハロゲン化アルキルスル
ホニルの電気化学的フツ素化によるフツ化ペルフルオロ
アルキルスルホニルの製造方法および該方法実施のため
の電極に関する。
【0002】電気化学的フツ素化によるフツ化化合物の
製造は E. Hollitzer および P.Satori, Chem. -Inz. -
Tech. 58(1986),no.1,31〜38に従い、
フツ化物含有の溶媒中で陽極酸化により行われる。該方
法で用いられるアノード材料はニツケル、炭素および白
金である。フツ化水素が溶媒として用いられる場合、好
ましくはニツケルアノードが用いられる。この方法でペ
ルフルオロ化化合物が得られる。
【0003】n=6〜10およびX=F、Cl、Br、
Iである式CnH2n+1SO2Xのハロゲン化アルキルス
ルホニルがフツ化水素中ニツケル電極で電気化学的にフ
ツ素化された場合、CnF2n+1SO2Fのフツ化ペルフ
ルオロアルキルスルホニルが製造される。フツ化ペルフ
ルオロアルキルスルホニル製造のためのこの方法の欠点
はかなりのアノード腐食である。この腐食は電解槽の取
り扱いの際に、電解間隙をふさぎ、弁および管機構を妨
害するニツケル腐食生成物から問題を生じる。この理由
により長時間の継続的な電気化学的フツ素化は不可能で
あり、このことが該方法の経済的実行可能性を著しく減
少させている。
【0004】従つて本発明の目的は、上記の欠点が生じ
ることのない電気化学的フツ素化によるフツ化ペルフル
オロアルキルスルホニルの製造方法を提供することであ
る。驚くべきことに、アノードが柱状構造を有するニツ
ケルから成るか、該構造を有するニツケルで被覆されて
いる際には上述の欠点は生じないことが見出された。
【0005】本発明はn=6〜10である式CnF2n+1
SO2Fのフツ化ペルフルオロアルキルスルホニルの、
n=6〜10およびX=F、Cl、BrまたはIである
一般式CnH2n+1SO2Xのハロゲン化アルキルスルホ
ニルのフツ化水素中での電気化学的フツ素化による製造
方法を提供するものであり、該方法は電極が柱状構造を
有するニツケルから成るか柱状構造を有するニツケルで
被覆されることを特徴とする。
【0006】
【化1】
【0007】柱状ニツケルで被覆された電極中でニツケ
ルと別個の他の金属たとえば鉄または銅も電極材料とし
て用いることができる。
【0008】柱状構造を有するニツケルはたとえば基底
物質へのニツケルの電解折出により得られる(Praktisc
he Galvanotechnik,Ein Lehr-Und Handbuch, 第4版
1984,Eugen G Leuze Verlag, Saulgan)。
【0009】好ましくは本発明による方法においてX=
F、ClまたはBrである式C817SO2Xのハロゲン
化オクチルスルホニルはフツ化ペルフルオロオクチルス
ルホニルへと電気化学的フツ素化される。
【0010】本発明はまたフツ化水素中での電気化学的
フツ素化により対応するハロゲン化アルキルスルホニル
からのフツ化ペルフルオロアルキルスルホニル製造のた
めの電極を提供し、該電極は柱状構造を有するニツケル
から成るかもしくは柱状構造を有するニツケルで被覆さ
れることを特徴とする。
【0011】n=6〜10である式CnF2n+1SO2
のフツ化ペルフルオロアルキルスルホニルの製造におい
て、柱状構造を有するニツケルで出きたアノードまたは
柱状構造を有するニツケルで被覆されたアノードを用い
るならば腐食は全く認められない。電気化学的フツ素化
はこの様にして長時間行うことができる。ニツケル腐食
生成物でふさがれるため電極束を交換しなければならな
い非稼働時間の期間は必要としない。さらにアノードの
寿命をより長く操作することは該方法の経済的実行可能
性を改善する。
【0012】本電気化学的フツ素化は次の様な条件下で
慣例的に実施される。
【0013】本電気化学的フツ素化に用いられる電解槽
はニツケルまたはフツ化水素による腐食に耐える他の物
質たとえばペルフルオロ化樹脂から成る。カソードはニ
ツケルまたは鉄から成る。本発明による電極はアノード
として用いられる。電極間の距離は通常2から5mmで
ある。電解質温度は通常0℃および20℃間である。し
かしながらDE−A第2,442,106号に記載の通り
20℃および50℃間でもよい。電解槽の構造および操
作条件に関する包括的詳細は文献に明らかである。
【0014】フツ化水素およびフツ素化するハロゲン化
アルキルスルホニルを電解槽に入れる。その上に4から
6Vの一定の槽電圧を適用し、フツ素化する化合物を連
続的または断続的に、通した電気量もしくは与えられた
化学量論量に基づいて加える(一般反応式参照):
【0015】
【化2】 フツ化水素は消費されるため加える。フツ素化生成物を
一定間隔をおいて周期的に槽から取り除く。
【0016】次の例により本発明をより綿密に説明す
る。
【0017】
【実施例】実施例1 (公知技術) 多結晶質構造を有する板ニツケル電極上でのフツ化オク
チルスルホニルの電気化学的フツ素化。
【0018】フツ化オクチルスルホニル(C817SO2
F)の電気化学的フツ素化によりフツ化ペルフルオロオ
クチルスルホニル(C817SO2F)が製造された。こ
の目的のために電解槽をフツ化水素26.5kgで充填
した。電解質温度は10℃だつた。フツ化オクチルスル
ホニルを与えられた化学量論量に従い継続的に加えた。
【0019】アノードおよびカソードは多結晶質ニツケ
ル板(2mm厚さ)から成る。アノード1つの寸法は幅
25cmおよび高さ20cmだつた。アノード表面積は
9750cm2だつた。
【0020】平均5Vの電圧で、フツ化オクチルスルホ
ニル3.1kgを1532操作時間につき15,142A
hの電荷と反応させた。試験期間中のニツケルの損失は
499gだつた;これはアンペア時当り32.9mgに
相当する。
【0021】実施例2(公知技術) 多結晶質ニツケル泡沫上での電気化学的フツ素化 フツ化オクチルスルホニル(C817SO2F)の電気化
学的フツ素化によりフツ化ペルフルオロオクチルスルホ
ニル(C817SO2F)が製造された。この目的のため
に電解槽をフツ化水素650gで充填した。電解質温度
は15℃だつた。フツ化オクチルスルホニルを与えられ
た化学量論量に従い加えた。
【0022】アノードは Nitech 社、Fontenay-sous-Bo
is Cedex, France(MN 045 0200050型)各
社の多結晶質ニツケル泡沫から成り、カソードは多結晶
質ニツケル板から成る。アノード1つの寸法は高さ7c
m、幅5cm、厚さ0.2cmだつた。アノードの幾何
学的総面積は271cm2だつた。
【0023】平均5Vの電圧でフツ化オクチルスルホニ
ル20gの反応を試みた。84.7Ahで191時間後
アノードがひどく腐食し、電極が部分的に溶解していた
ため試験を一旦停止しなければならなかつた。
【0024】試験期間中のニツケルの損失は3.5gで
あり、これはアンペア時当りのニツケル41.3mgに
相当する。
【0025】実施例3(本発明による) 柱状ニツケル上での電気化学的フツ素化 フツ化オクチルスルホニル(C817SO2F)の電気化
学的フツ素化によりフツ化ペルフルオロオクチルスルホ
ニル(C817SO2F)が製造された。この目的のため
に電解槽をフツ化水素27kgで充填した。電解質温度
は10℃だつた。与えられた化学量論量に従いフツ化オ
クチルスルホニルを加えた。
【0026】アノードは Dunlop 社 Coventry, Great B
ritain(Retimet)のニツケルが柱状構造を有するニツ
ケル泡沫から成る。アノード1つの寸法は20cm×2
5cm×1cmだつた。電極の積み重ねはアノード7お
よびカソード8から成る。アノードの幾何学的総表面積
は6,825cm2だつた。
【0027】平均5Vの電圧でフツ化オクチルスルホニ
ル106.1kgを19,782時間につき493,32
6Ahで反応させた。試験完了時いかなる電極腐食も認
められなかつた。
【0028】本発明の主なる特徴および態様は以下のと
おりである。
【0029】1.柱状構造を有するニツケルから成るか
または柱状構造を有するニツケルで被覆された電極を用
いるフツ化水素中でのn=6〜10およびX=F、C
l、BrまたはIである式CnH2n+1SO2Xのハロゲ
ン化アルキルスルホニルの電気化学的フツ素化によるn
=6〜10である式CnF2n+1SO2Fのフツ化ペルフ
ルオロアルキルスルホニルの製造方法。
【0030】2.柱状構造を有するニツケルから成るか
柱状構造を有するニツケルで被覆された電極を用いフツ
化水素中で、X=F、ClまたはBrである式C817
SO2Xのハロゲン化オクチルスルホニルをフツ化ペル
フルオロオクチルスルホニルへと電気化学的にフツ素化
する上記第1項記載の方法。
【0031】3.電極が柱状構造を有するニツケルから
成るか、柱状構造を有するニツケルで被覆されている、
フツ化水素中での電気化学的フツ素化によるフツ化ペル
フルオロアルキルスルホニルの対応するハロゲン化アル
キルスルホニルからの製造のための電極。
【0032】4.前述の電極が主に柱状構造を有するニ
ツケルで被覆された鉄または銅から成る上記第1項記載
の方法。
【0033】5.前述の電極が主に柱状構造を有するニ
ツケルで被覆された鉄または銅から成る上記第2項記載
の方法。
【0034】6.前述の電気化学的フツ素化が温度約0
から50℃で行われる上記第1項記載の方法。
【0035】7.前述の電気化学的フツ素化が温度0か
ら50℃で行われる上記第2項記載の方法。
【0036】8.前述の電気化学的フツ素化が温度約0
から20℃で行われる上記第1項記載の方法。
【0037】9.前述の電気化学的フツ素化が温度約0
から20℃で行われる上記第2項記載の方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ツビクニーウ・ムツイオル ドイツ連邦共和国デー50765ケルン・ライ ネベーク2 (72)発明者 ハルトムート・シユレツカー ドイツ連邦共和国デー51373レーフエルク ーゼン・テオドル−シユトルム−シユトラ ーセ4 (72)発明者 ハンス−ハインリヒ・モレツト ドイツ連邦共和国デー51375レーフエルク ーゼン・ズユルダーシユトラーセ50

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 柱状構造を有するニツケルから成るか、
    または柱状構造を有するニツケルで被覆された電極を用
    いるフツ化水素中でのn=6〜10およびX=F、C
    l、BrまたはIである式CnH2n+1SO2Xのハロゲ
    ン化アルキルスルホニルの電気化学的フツ素化によるn
    =6〜10である式CnF2n+1SO2Fのフツ化ペルフ
    ルオロアルキルスルホニルの製造方法。
  2. 【請求項2】 電極が柱状構造を有するニツケルから成
    るか、柱状構造を有するニツケルで被覆されている、フ
    ツ化水素中での電気化学的フツ素化によるフツ化ペルフ
    ルオロアルキルスルホニルの対応するハロゲン化アルキ
    ルスルホニルからの製造のための電極。
JP21358693A 1992-08-13 1993-08-06 フツ化ペルフルオロアルキルスルホニルの製造方法およびそれに使用するための電極 Expired - Fee Related JP3287659B2 (ja)

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