JPH0648968A - ハロゲン化合物の光化学的製造方法 - Google Patents

ハロゲン化合物の光化学的製造方法

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JPH0648968A
JPH0648968A JP3197638A JP19763891A JPH0648968A JP H0648968 A JPH0648968 A JP H0648968A JP 3197638 A JP3197638 A JP 3197638A JP 19763891 A JP19763891 A JP 19763891A JP H0648968 A JPH0648968 A JP H0648968A
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olefin
telogen
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brc
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JP3197638A
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Werner Fuss
フース ヴェルナー
Linyang Zhang
チャン リンヤン
Werner Konrad Von
フォン ヴェルナー コンラート
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Hoechst AG
Max Planck Gesellschaft zur Foerderung der Wissenschaften eV
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Hoechst AG
Max Planck Gesellschaft zur Foerderung der Wissenschaften eV
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond

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  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 副生成物をできるだけ十分に回避して所望の
生成物の高い収率が達成されるハロゲン化合物の光化学
的製造方法を提供する。 【構成】 該方法は、一般式: R−(C24′)n−X [式中、Rはハロゲン化されていないか又は部分的もし
くは完全にハロゲン化されたアルキル基であり、R′は
それぞれ同じか又は異なっていてもよくかつH,F,C
l、Br又は置換された又は置換されていないアルキル
基又はアリール基を表し、nは2〜10の整数を表しか
つXはBr又はIを表す]で示される化合物を、テロゲ
ンとしてのアルキルハロゲン化物R−X及びモノマーと
してのオレフィンC24′のテロ重合により製造する方
法において、オレフィン及びアルキルハロゲン化物を含
有する反応混合物を製造し、該反応混合物を230〜3
50nmである波長のUV光線で照射しかつ該反応混合
物から最終生成物を取得する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、副生成物を回避してア
ルキルハロゲン化物及び1種以上のオレフィン単位のテ
ロ重合により有機ハロゲン化合物を光化学的に製造する
方法に関する。特に、本発明は、ペルフルオルアルキル
ブロミドの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】多数のペルフルオルアルキルブロミドの
製造方法が既に公知であり、それらのうちの若干のもの
を以下に記載する。
【0003】Haszeldine(J. Chem. Soc.(1952)p.425
9-4267)は、ペルフルオルカルボン酸の銀塩から、臭素
と反応させて、1炭素原子だけ短縮したペルフルオルア
ルキルブロミドを生成する、ペルフルオルアルキルブロ
ミドの製造方法を記載した。
【0004】米国特許第2658928号明細書は、相
応するフルオル炭化一水素化合物から元素臭素と500
〜600℃で反応させることによるフルオル炭化水素一
ブロミドの製造方法を開示した。該水素化合物それ自体
はペルフルオルアルカンを元素水素と800〜900℃
で反応させることにより得られる。
【0005】ドイツ連邦共和国特許第1121598号
明細書は、ペルフルオルオレフィン又はハロゲン置換さ
れたペルフルオルオレフィンをBrF3又はBrF5及び
Br2と不活性溶剤の存在下に反応させ、その際BrF
をオレフィンの二重結合に付加させるペルフルオルアル
カンブロミドの製造方法を開示した。
【0006】ドイツ連邦共和国特許出願公告第2629
774号明細書は、塩素化ペルフルオルアルキルを臭化
水素と気相で100〜500℃で種々の触媒、そのうち
でも活性炭及び金属臭化物の存在下に相応するペルフル
オルアルキルブロミドに転化することができることを開
示した。
【0007】米国特許第4222968号明細書は、ペ
ルフルオルカルボン酸とブロムスルホン酸フルオリドと
を0〜50℃で反応させることを開示し、この場合には
1炭素原子分だけ短縮されたペルフルオルアルキルブロ
ミド、HSO3F及びCO2が反応生成物として生成す
る。
【0008】米国特許第446923号明細書は、ペル
フルオルアルキルブロミドの製造方法として、相応する
ペルフルオルアルキルスルホニルフルオリドから製造す
ることができるペルフルオルアルキルスルホニルブロミ
ドの熱分解を開示した。ペルフルオルアルキルスルホニ
ルフルオリドは、米国特許第2732398号明細書に
基づき電気化的学フッ素化により得ることができる。
【0009】前記方法は、該方法でハロゲン、ハロゲン
化炭化水素又は類似の危険な物質を反応成分として使用
しかつ更に一部分苛酷な反応条件を必要とする限りあら
ゆる欠点を有する。
【0010】いわゆるテロ重合は、有機分子、特に平均
的鎖長のアルキルハロゲン化合物を製造するためのもう
1つの技術である。この場合には、オレフィンのほとん
ど常にラジカル的に進行する重合(反応式1)と、それ
に結び付いた連鎖移動反応(反応式2)が該当する。オ
レフィンのための例としてエチレンを用いて、テロ重合
の両者の反応は以下のように表される: R(C24n-1+C24→R(C24n (1) R(C24n +RX →R(C24nX (1)。
【0011】テロ重合の出発ラジカルRは、テロゲンR
−Xから生じる、この場合極めてしばしばハロゲン化合
物が使用され、該Xは例えばCl,Br又はIを表すこ
とができる。Rは熱的にラジカル開始剤を用いて又は用
いないであるいは又光化学的に製造することができる。
テロ重合の詳細な概要は、Starks, Free radical telom
erization, Academic Press, 1974に記載されている。
【0012】テロ重合によるペルフルオルアルキルブロ
ミドの製造は、自体公知である。例えば、米国特許第2
875253号明細書は、ペルフルオルアルキルブロミ
ド又は−ヨージドを不飽和のフッ素化された化合物と0
〜200℃でペルオキシ触媒の存在下にテロ重合させる
方法ことを開示している。西独国特許出願公開第241
6261号明細書は、短鎖長ペルフルオルアルキルブロ
ミドを気相で250〜500℃の温度で触媒を用いない
でガラスリング又は金属スパンの存在下にテトラフルオ
ルエチレンで長鎖長のペルフルオルアルキルブロミドに
転化することを開示している。
【0013】しかしながら、前記のテロ重合法では、単
一の生成物は得られない。それに対して、その個々の成
分がオレフィン単位の種々の数nを含有する広い分子量
分布を有する生成物混合物が得られ、この場合生成物混
合物中のオレフィン単位の平均値nは反応式(1)及び
(2)に依存する。従って、テロ重合生成物の平均分子
量は、一定の方法でオレフィン対R−Xの濃度の比によ
り制御することができる。しかしながら、もちろん該方
法は、この比が、最終生成物によって必要とされる、オ
レフィンとR−Xとの化学量論的比から著しくずれる
と、限界に突き当たる。
【0014】更に、通常のテロ重合法の場合には、出発
ラジカルRとはCF2基の奇数分だけ異なる副生成物、
及びXの代わりにF原子を持つ生成物、即ち付加的に所
望の生成物の収率を低下する好ましくなく副生成物も登
場する。
【0015】テロ重合反応のための出発化合物R−Xと
しては、公知方法ではヨウ素化合物、例えばCF3I,
25I,IC24Iを使用するのが有利である、それ
というのもこれらの化合物は極めて容易にオレフィン、
例えばC24又はC24で出発させることができるから
である(Starks, Supra)。該反応は熱又は光化学的に
開始させることができる。この際生成する生成物は、多
数の別の生成物に転化することができる:即ち RC24I → RC24OH (3) RC24I → R−CH=CH2 → R−COOH (4) 2RI+Zn → R2+ZnI2 (5) RI+Hal2 → RHal+Hal−I,Hal=Br,Cl,F (6)。
【0016】もちろん、ヨウ素化合物の使用も、比較的
高い価格、随伴する分解生成物I2による腐食開始及び
多くの化合物(例えばIC24I)に起因する欠点を伴
う。これらの欠点は、ヨウ素化合物の代わりに相応する
臭素化合物を使用することができれば、回避することが
できる、それというのもBr2への分解は実際に生じな
いからである。更に、反応(6)は、そこに挙げたハロ
ゲンの取り扱いが大量では困難かつ危険でありかつ障害
規定によらねばならないという欠点を有する。今や、ブ
ロミドを出発物質として使用する場合には、反応(6)
は、ブロミド、例えばペルフルオルアルキルブロミドが
生成物として所望である限り、不必要になる。
【0017】しかしながら、出発物質R−Xとしてブロ
ミドは、20℃では、特に反応式(2)における連鎖移
動反応のためには、反応性が極く低い。従って、テロ重
合の際に特に高分子量の、蝋状のポリマーが生成する。
より高い反応温度では確かに生成物混合物の平均分子量
は小さくなるが、しかしながら多くの副生成物が生じ
る。従って、この問題に基づき、ペルフルオルアルキル
ブロミドを製造するためには、R−Brと過フッ素化さ
れたオレフィン、例えばC24との直接的なテロ重合は
実際には適用されない。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、公知技術水準の欠点を少なくとも部分的に排除する
方法を提供することであった。特に、本発明の課題は、
副生成物をできるだけ十分に回避して所望の生成物の高
い収率が達成される方法を開発することであった。
【0019】
【課題を解決するための手段】前記課題は、本発明によ
り、一般式: R−(C24′)n−X [式中、Rはハロゲン化されていないか又は部分的もし
くは完全にハロゲン化されたアルキル基であり、R′は
それぞれ同じか又は異なっていてもよくかつH,F,C
l、Br又は置換された又は置換されていないアルキル
基又はアリール基を表し、nは2〜10の整数を表しか
つXはBr又はIを表す]で示される化合物を、テロゲ
ンとしてのアルキルハロゲン化物R−X及びモノマーと
してのオレフィンC24′のテロ重合により製造する方
法により解決され、該方法は(1)オレフィン及びアルキ
ルハロゲン化物を含有する反応混合物を製造し、(2)該
反応混合物を230〜350nmである波長のUV光線
で照射しかつ(3)該反応混合物から最終生成物を取得す
ることを特徴とする。
【0020】本発明による方法では、テロゲンとして、
即ちラジカル形成剤として、アルキルハロゲン化物を使
用する。XはI又はBrを表すことができ、有利にはX
はBrを表す。Rはハロゲン化されていないか又は部分
的にもしくは完全にハロゲン化された、有利には1〜1
2個、特に有利には1〜8個の炭素原子を有するアルキ
ル基であってよい。R−Xの例は、CF3X,C2
5X,XC24X,CH3X,CX22,ClCF2CF2
X,(CF32CFX又は更に大きな分子、例えばC8
17X又はC613Xである。有利には、Rは過ハロゲ
ン化されたアルキル基、特に有利にはフッ素化されたア
ルキル基、又はBr,Cl,I原子で、さもなければ完
全にフッ素で置換されたアルキルきある。本発明による
方法のためのテロゲンとして特に有利であるのは、CF
3Br,C25Br,BrC22Br,ClCF2CF2
Br,(CF32CFBr,C817Br又はC613
rである。最も有利なものは、CF3Br,C25Br
及びBrC24Brである。
【0021】本発明による方法でモノマーとして使用さ
れるオレフィンは、一般式: C2R′4 を有する。R′はそれぞれ同じか又は異なっていてもよ
く、かつ互いに無関係にH,F,Cl,Br又は置換さ
れたもしくは置換されていないアルキル基又はアリール
基を表す。本発明による方法のために好適であるオレフ
ィンの例は、C24,C36,C24,CF2=CFC
l又はCH2=CF2である。極く一般的には、特にラジ
カル重合を行うことができかつ揮発性であるオレフィン
が適当である、それというのも本発明による方法を有利
に気相で実施することができるからである。有利である
のは、過フッ素化されたオレフィン、特にC24であ
る。本発明による方法では、2種類の異なったモノマー
(例えばC24とC24)を使用することもできる。
【0022】最終生成物中のオレフィン単位の数nは、
有利には2〜10である。本発明による方法で発生した
生成物混合物の組成はアルキルハロゲン化物とオレフィ
ンとの濃度比にも依存するので、この比は所望の最終生
成物に基づきその都度選択する。例えば、短い鎖長、即
ち小さいnを有する生成物が所望であれば、高いアルキ
ルハロゲン化物濃度及び/又は低いオレフィン濃度を調
整すべきである。
【0023】本発明による方法は、有利には気相で実施
する。圧力はその上限はブロミド又はヨージドの蒸気圧
によって、及び分子量が大きくなり過ぎないように、オ
レフィンは大過剰では使用すべきでない要求により制限
される。反応成分の全圧は、有利には10mbar〜2
bar(1kPa〜200kPa)である。
【0024】しかしながら、本発明による方法は、液
相、場合により溶液で実施することができる。この場合
には、ラジカルと反応しないかないしは殆ど反応せずか
つ照射波長で実質的に吸収しない溶剤を用いるのが適当
である。例えば、n−オクタン、シクロヘキサン、CF
Cl2−CF2Cl、アセトニトリル、t−ブタノール及
びCF365又はC61365である(最後の2つ
は、300nmより大きい照射波長においてのみ使用可
能である)。この場合、出発ブロミドもしくはヨージド
を含む無極性溶剤は高級テロ重合生成物の割合を高め、
一方極性溶剤、特にt−ブタノール及びアセトニトリル
はテロ重合生成物の平均分子量を減少させる。
【0025】UV光源としては、原理的に、本発明で適
当な波長範囲内のUV光を放出するあらゆる光源が使用
可能である。特に、高い強度を有する光源が有利であ
る、それというのも照射強度の上昇は驚異的にも反応生
成物混合物の高分子量生成物の割合を減少させるからで
ある。従って、本発明による方法のためには、レーザ、
例えばKrFレーザ(波長248nm)を使用するのが
有利である。また、光源としては、特に出発化合物(X
=Iである)のため並びに大きな波長が大きな侵入深さ
を生じる液相のためには、XeClレーザ(波長308
nm)も適当である。
【0026】しかしながら、低圧Hgランプ(主放出線
253.7nm)も、184.9nm線をフィルタ、例
えば真空UVのために不適当である石英種、例えばヘラ
ックス又は同時にランプのための冷媒としても利用でき
る液体、例えばメタノール又はグリコールで除去すれ
ば、使用することができる。また、高圧Hgランプ(特
に246nmでピークを有する放出帯)も短波長UV光
(230nm未満)のための1種以上のフィルタと組み
合わせて使用することができる。同様に、230nm未
満の波長を有するUV光に対して実質的に不透過性のフ
ィルタと組み合わせたXe短アークランプも適当である
ことが判明した。
【0027】UV光の好ましくない波長をフィルタによ
り除去するには、既に挙げたフィルタの他に特に248
±15nmの反射範囲を有する誘電性ミラー(レーザミ
ラーとして常用)及び透過損失に基づき幾分か劣るが、
例えばHgランプと組み合わせた多数の変形で提供され
るバンドパスフィルタを使用するのが有利である。
【0028】本発明による方法に適当なUV光は、23
0〜350nmの波長を有するべきである。驚異的に
も、反応混合物に230nm未満の波長のビームを放出
する、フィルタ処理していないUV光源で照射すると、
常に一定の割合の好ましくない、奇数の炭素数を有する
生成物(即ち、該生成物は完全なオレフィン単位C24
の代わりにCF2基のみを含有する)又はBrの代わり
にFを有する生成物が生じることが判明した。この好ま
しくない生成物の形成は、本発明による方法に基づき2
30nm未満のUV光の短波長をフィルタ除去すれば、
回避することができる。更に、テロゲンとしてブロミド
の場合には、UV光源の特に有利に利用可能な範囲は2
30〜270nm及びテロゲンとしてヨージドの場合に
は230〜350nmであることが判明した、しかしな
がらこの場合には、この範囲は使用されるハロゲン化物
に基づき幾分か狭くても又は広くてもよい。本発明によ
る方法のためには、250±15nmの波長が特に有利
であることが立証された。
【0029】本発明によるテロ重合の終了後には、所望
の最終生成物ないしは好ましくない最終生成物を反応混
合物から分離する。この場合には、反応混合物の分離及
び生成物の精製は通常の、当業者に周知の方法、例えば
特に分別蒸留及び/又はクロマトグラフィー法により行
うことができる。
【0030】更に、照射強度も生成物混合物の平均分子
量に影響を及ぼすことが判明した。高い照射強度では低
い照射強度におけるよりも短い鎖長を有する生成物が観
察される。このことはその都度の方法で所望の最終生成
物の収率上昇にために利用することができる。例えばB
rC24Br+C24の1:1ガス混合物(全圧:20
0mbar)を10mJ/cm2を有するKrFレーザ
(波長248nm、パルス長20ns)で照射すると、
生成するテロ重合生成物は90%がBr(C242
rからなる。それに対して、同じ混合物を、照射セルの
入射窓で0.3W/cm2の強度に収束した、1kWの
キセノン短アークランプから230〜270nm(フィ
ルタ)のビームで照射すると、n=2 37%、n=3
25%、n=4 18%及びn=5 12%を有する
Br(C24)Brからなる、高い平均鎖長を有する生
成物混合物が生成する。再び同じ出発混合物、但し表面
で253.7nmで照射強度0.1W/cm2を有する
低圧Hg浸漬ランプを使用すると、上記生成物の他に既
に蝋状ポリマー5%が観察される。
【0031】吸収エネルギを、強度に吸収される波長を
選択することにより高めると、同様に平均分子量が減少
することが判明した。例えばBrC24Br+C2
4(それぞれ200mbar)をXeClレーザ(波長
308nm、弱吸収)で照射すると蝋状ポリマーが観察
されるが、一方同じレーザエネルギでKrFレーザ(2
48nm、ほぼ1000倍強い吸収)で照射すると主生
成物BrC48Brが観察された。
【0032】本発明による方法では、反応を気相で実施
しかつ反応中に反応体と生成物の混合物を冷却トラップ
を備えた循環系内で循環させるのが特に望ましいことが
判明した。この場合には、冷却トラップの温度は、所望
の生成物を凝縮させ、一方反応混合物の易揮発性成分は
再び照射帯域に戻されるように選択する。このようにし
て、数回の循環後に生成物が十分に単一の分子量を有す
ることが達成される。このことは、所望の生成物を極め
て高い収率で得ることができることを意味する。例えば
BrC24BrとC24とのテロ重合をUV光源として
1kWキセノン短アークランプ(照射波長230〜27
0nm)を使用して前記と同様に、但しC24圧を半分
(50mbar)に減少させて実施する場合には、必要
に応じ、即ち反応が進行するに伴い繰り返しC2450
mbarを加えかつ生成物混合物を照射源と冷却トラッ
プの間を50℃で循環させる、その際殆ど完全な反応で
それぞれBr(C242Br及びBr(C243Br
からなる混合物が生じ、その際後者の化合物が、循環系
によって再び照射帯域には戻されない最終生成物の82
%をなす。
【0033】本発明による方法では、場合により尚ラジ
カル出発物質が存在してもよい。ラジカル出発物質とし
ては、過フッ素化されたジアシルペルオキシド、例えば
ビス(トリフルオルアセチル)ペルオキシド又はビス
(ペンタフルオルプロピオニル)ペルオキシドが適当で
ある。このラジカル形成剤の濃度は、反応関与体の全モ
ル数に対して、0.01〜1%の範囲内にあってよい。
【0034】反応温度は、反応が自発的に進行する温度
より著しく低い。従って、ブロミドの場合には400℃
未満、ヨージドの場合には150℃未満である。該温度
は好ましくは0℃以上である。特に有利であるのは、ブ
ロミドの場合には25℃〜200℃、ヨージドの場合に
は25℃〜100℃である。
【0035】本発明による方法によれば、一連の貴重な
化合物を製造することができる。例えば、タイプ:X
(CF2CF2nX(X=ヨウ素又は臭素、nは有利に
は3又は4である)のα,ω−ジハロゲンペルフルオル
アルカンは、α,ω−二官能性化合物(ジカルボン酸、
ジオール、ジエン等)を合成するための貴重な中間生成
物である。このような化合物は、本発明によればBrC
24BrとC24のテロ重合により得られる。XのCl
又はFへの交換又は最終生成物のカップリング(例えば
ヨージドとZnとの無水酢酸中での反応)は、不活性液
体又は不活性蝋を生じる、例えばC1634は特殊スキー
ワックスである。
【0036】更に、ペルフルオルアルキルブロミド(例
えばC613Br,C817Br,C919Br,BrC6
12Br又はBrC816Br)は、血管だけでなくま
た腸内のX線造影剤、超音波造影剤として、癌及び癌細
胞を検出及び撲滅するための、酸素キャリヤとして使用
される。しかしながら、最も重要であるのは、血液代用
物として5〜50mbarの蒸気圧を有するモノ−及び
ジブロムペルフルオルアルカンの使用である。このよう
な化合物は、意図的にかつ副生成物を十分に回避してC
3Br,BrC24BrもしくはC25Br及びC2
2から製造することができる。
【0037】
【実施例】次に、添付の図1〜図6と関連させて、実施
例により本発明を詳細に説明する。
【0038】例1 Xe短アークランプでの照射 C24+BrC24Brからなる反応混合物をXe単ア
ークランプ(Osram XBO 1000ワット/HS.OF
R)又は高圧Hgランプ(Osram HBO 500ワット/
2)で照射するために、石英ガラスからなる2つの窓を
有する長さ10cm及び直径3.6cmの円筒形照射セ
ルを使用した。反応温度は25℃であった。
【0039】該セルは2つのガス接続部を有していた。
ガスを循環させる場合には、場合により発生する結露を
吹き飛ばすために、照射窓に隣接した接続部をガス入口
として使用した。照射セルの他に、該循環系は尚冷却ト
ラップ及び循環ポンプ(Brey, TFKIM, 黒鉛ランナーを
有する油不含の回転スライダポンプ)を備えていた。該
循環ポンプを0.2l/secのガス速度で運転した。
ランプをパワーボックス、と、焦点距離20cm及びf
値2.5を有するフォーカシングミラーとを有するケー
シング(Amko A 5001)で運転した。
【0040】高圧ランプのためには、233nm〜26
3nmの光の90%以上を反射し、一方その他の波長の
反射率はほぼ5%未満である誘電性ミラーを使用した。
【0041】生成物は質量分光分析と組み合わせてガス
クロマトグラフィーで分析した。カラムとしては、フェ
ニル−メチルシリコーン5%を装填した0.2mm×2
5mm毛細管を使用した。温度プログラムは30℃で2
分間、次いで200℃で5K/minであった。質量ス
ペクトロメータ感度(質量23〜800の全イオン流)
のために、グループ加算法を採用した。若干の標準化合
物の相対信号は、基Br,CF3,C24及びC24
関して0.25,0.40,1.00及び1.10の和
として十分に表すことができた。
【0042】図1〜図3は、種々の反応条件下での生成
物組成を示す。図1は濃度比ハロゲン化物/オレフィン
の影響を示す。反応率及び所属の量子収量は、増大する
オレフィン圧で11%及び0.7、12%及び1.7、
15%及び2.1並びに7%及び2.1であった。
【0043】図2は、照射強度の影響を示す。ハロゲン
化物及びオレフィンの初期圧はそれぞれ200mbar
であった。曲線のパラメータは、照射セルの入射窓での
UV出力(230〜270nm)を示す。ブロミドの反
応率は、9%(0.13W)〜14%(0.76W)で
あった。所属の収率は、2〜2.3であった。図1及び
2に示した実験では、循環系は利用せず、出発ブロミド
の反応率は低く保った(0〜15%)。
【0044】それに対して、図3は、冷却トラップ(5
℃)で循環させかつ消耗(即ち圧力低下)の程度に応じ
てC24を繰り返し補充してブロミドの反応率の上昇
(96%まで)に伴う生成物組成を示す。照射時間は照
射出力(UVにおいて0.27ワット)に関する照射エ
ネルギ(両者ともに傾斜した縦軸に記入されている)と
関連する。第1のビームの高さ(時点0における)は、
出発ブロミドの100%に相当しかつ垂直な縦軸(組
成)のための尺度を示す。ブロミド初期圧は100mb
ar、オレフィン供給は4×65mbarであった。ブ
ロミドの反応率は96%、当該の量子収量は0.7であ
った。
【0045】例2 低圧Hgランプでの照射 低圧Hgランプを用いた実験では、浸漬ランプHeraes T
NN 15/32(電気15W、UV3W、表面で0.1W/c
2)を利用した。その保護ジャケットには185nm
線の吸収のためにメタノール(層厚3mm)を充填し
た。該ランプを4.5lの3つ首フラスコの1つの首に
浸漬し、別の2つの首を循環系(例1参照)と接続し
た。出発混合物はBrC24Br100mbar+C2
420mbarからなっていた。消耗の程度に応じ
て、両者のガスを補充した。出発物質の量は総計20g
であった。液状生成物として、計12.5gが得られ
た。臭素化物の反応率は68%と74%であった。図4
には、生成物組成がガスを循環させない場合実線で、ガ
スを循環させた場合鎖線で示されている。循環を利用す
る場合には、高分子量生成物の減少が明らかに認められ
る。Xeランプに比較して、UV源として低圧Hgラン
プを使用した際に生成する生成物はC22単位を多く含
有する。
【0046】図5は、メタノールフィルタを使用した場
合と、使用しなかった場合の生成物組成の相異を示す。
この場合には、ガスを循環させないでかつメタノールを
用いた又は用いないでブロミドの38%と51%の反応
率で、小さな石英(65ml)を外部から照射した。フ
ィルタとしてメタノールを用いた場合には、モノブロミ
ド及び奇数のC数は観察されなかった。ブロミドの初期
圧は100ミリバールであった。オレフィンを3つに分
けて(50+48+28ミリバール)消耗の程度に応じ
て加えた。照射時間は、両者の場合15分間であった。
【0047】例3 KrFレーザでの照射 KrFレーザ(Lambdaphysik EMG 120)での実験の際に
は、例1のセル及び循環系を利用した。入射窓でのレー
ザエネルギは20nsのパルス持続時間で40mJ/パ
ルスであった。ビーム横断面積は2.8cm2であっ
た。図6は、ガス循環を行わないでブロミドの反応率約
33%でBrC24Br+C24の照射後の生成物組成
の若干の例を示す。点を打った曲線で4×50mbar
の記載は、オレフィンを消耗に応じて4回に分けて加え
たことを意味する。ブロミドの反応率及び所属の量子収
量は、実線、鎖線及び点を打った曲線で20%及び1.
8、32%及び1.6並びに72%及び0.7であっ
た。出発混合物には依存せず、常に生成物BrC48
rは85〜93%であった。
【0048】例4 更にテロ重合実験をKrFレーザを用いて実施した、こ
の場合にはレーザ及び照射セルは例3と同じであった。
それぞれブロミドの反応率15%まで照射した。循環系
は使用しなかった。
【0049】CF3Br200mbar+C24400
mbarの照射で、CF324Br93%,CF34
8CF33.2%及びCF348Br2.5%が生成
した。C24400mbarの代わりに25mbarを
用いた場合には、CF324Br94%,CF348
CF31.5%及びC26約4%3が得られた。
【0050】C25Br及びC24のテロ重合も正に相
当する結果を示した。
【0051】KrFレーザのパルス90mJ及び4mJ
でBrC24Br200mbar+C24400mba
rの照射で、以下の生成物組成が得られた: レーザエネルギ 90mJ 4mJ BrC2424Br 47% 33.8% BrC242824Br 20.7 42.3 BrC242424Br 16.0 3.8 BrC48Br 7.8 3.6 BrC2448Br 3.1 6.3 BrC2423 2.5 5.1 BrC2425 2.5 5.1 主生成物の量子収量 1.4 4.5。
【0052】反応混合物に付加的にC24125mba
r加えた際には(レーザ20mJ)、BrC2448
24Brが量子収量93及び選択率78%で生成し
た。
【0053】BrC2424Br6mbar+C24
100mbarから、レーザエネルギ25mJで以下の
生成物が生じた。
【0054】 BrC2424Br 60%(量子収量
0.4) BrC244824Br 30 BrC24482424Br 6.5 BrC2448Br 3.5。
【0055】例えばHg低圧ランプからと同様に多くの
低い照射強度を用いると、主生成物はBrC2448
Brである。
【図面の簡単な説明】
【図1】BrC24Br+C24をXe短アークランプ
で照射した際の生成物組成を初期組成との関係において
示す図である。
【図2】図1と同じ系の生成物組成を照射強度との関係
において示す図である。
【図3】循環系を利用した図1と同じ系を照射時間との
関係において示す図である。
【図4】BrC24Br+C24をガス循環系を利用し
ない場合と、利用した場合の低圧Hgランプで照射した
際の生成物組成を示す図である。
【図5】フィルタを使用しない場合(下)と、使用した
場合(上)との図4と同じ系を示す図である。
【図6】BrC24Br+C24をガス循環系を利用し
ないでKrFレーザで照射した際の生成物組成を示す図
である。
フロントページの続き (72)発明者 ヴェルナー フース ドイツ連邦共和国 ガルヒング ヴァイダ ッハシュトラーセ 12 (72)発明者 リンヤン チャン 中華人民共和国 アンフイ ヘーファイ (番地なし) (72)発明者 コンラート フォン ヴェルナー ドイツ連邦共和国 ガルヒング アン デ ア アルツ ヴェールシュトラーセ 6

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式: R−(C24′)n−X [式中、 Rはハロゲン化されていないか又は部分的もしくは完全
    にハロゲン化されたアルキル基であり、 R′はそれぞれ同じか又は異なっていてもよくかつH,
    F,Cl、Br又は置換された又は置換されていないア
    ルキル基又はアリール基を表し、 nは2〜10の整数を表しかつXはBr又はIを表す]
    で示される化合物を、テロゲンとしてのアルキルハロゲ
    ン化物R−X及びモノマーとしてのオレフィンC24
    のテロ重合により製造する方法において、 (1)オレフィン及びアルキルハロゲン化物を含有する反
    応混合物を製造し、 (2)該反応混合物を230〜350nmである波長のU
    V光線で照射しかつ (3)該反応混合物から最終生成物を取得することを特徴
    とする、ハロゲン化合物の光化学的製造方法。
  2. 【請求項2】 テロゲンとして臭素化アルキルR−Br
    を使用する請求項1記載の製造方法。
  3. 【請求項3】 テロゲンとしてモノ−又はジブロムペル
    フルオルアルカンを使用する請求項1又は2記載の製造
    方法。
  4. 【請求項4】 テロゲンとしてCF3Br,C25
    r,BrC24Br,CBr22,ClCF2CF2
    r,(CF32CFBr,C817Br又はC613Br
    を使用する請求項1,2又は3記載の製造方法。
  5. 【請求項5】 オレフィンとしてC24,C24,C3
    6,CF2=CFCl又はCH2=CF2を使用する請求
    項1から4までのいずれ1項記載の製造方法。
  6. 【請求項6】 テロゲンとしてBrC24及びオレフィ
    ンC24を使用する請求項4又は5記載の製造方法。
  7. 【請求項7】 テロゲンとしてCF3Br又はC25
    r及びオレフィンとしてC24を使用する請求項4又は
    5記載の製造方法。
  8. 【請求項8】 アルキルハロゲン化物としてC817
    r及びC613Br及びオレフィンとしてC24を使用
    する請求項4又は5記載の製造方法。
  9. 【請求項9】 高い照射強度を有するUV光源を使用す
    る請求項1から8までのいずれか1項記載の製造方法。
  10. 【請求項10】 UV光源としてレーザを使用する請求
    項9記載の製造方法。
  11. 【請求項11】 UV光源として248nmの波長を有
    するKrFレーザを使用する請求項10記載の製造方
    法。
  12. 【請求項12】 308nmの波長を有するXeClレ
    ーザを使用する請求項9記載の製造方法。
  13. 【請求項13】 反応を気相内で実施する請求項1から
    12までのいずれか1項記載の製造方法。
  14. 【請求項14】 反応混合物を、生成物混合物の難揮発
    性成分を凝縮させるために冷却トラップを有する循環系
    内を循環させる請求項13記載の製造方法。
  15. 【請求項15】 反応を過フッ素化されたジアシルペル
    オキシド、反応成分の全モル数に対して0.01〜1%
    の存在下に実施する請求項1から14までのいずれか1
    項記載の製造方法。
  16. 【請求項16】 反応を、テロゲンがブロミドである場
    合には、0〜200℃で、かつテロゲンがヨージドであ
    る場合には、0〜100℃で実施する請求項1から15
    までのいずれか1項記載の製造方法。
  17. 【請求項17】 反応を少なくとも25℃の温度で実施
    する請求項16記載の製造方法。
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