JPH07149679A - 臭化パーフルオロアルキルの製造方法 - Google Patents
臭化パーフルオロアルキルの製造方法Info
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Abstract
ルオロアルキルの気相中での熱臭素化により常態で固体
の臭化パーフルオロアルキルを製造する方法において、
前記臭素化を、常態で液体の臭化パーフルオロアルキル
の存在下で行うことを特徴とする方法。 【効果】 後処理操作(ヨウ素の還元、分離、中和/洗
浄など)を室温で行うことが可能になる。
Description
キルの製造方法に関し、さらに詳しくは、室温で固体の
臭化パーフルオロアルキル、即ち、直鎖状又は分岐鎖状
のパーフルオロアルキル基Cn F2n+1が10個以上の炭素
原子を含有する臭化パーフルオロアルキルの製造方法に
関する。
影剤)として、あるいは代用血液中の酸素運搬体として
医療分野におけるそれらの開発が有望視されているため
に、臭化パーフルオロアルキルは、近年、パーフルオロ
アルキルスルホクロリド RFSO2 Cl(EP 0,298,870および
0,429,331 )、ヨウ化パーフルオロアルキル RFI (JP8
5-184033 、EP 0,428,039、EP 0,450,584、EP 0,515,25
8およびEP 0,519,808)、あるいは水素化パーフルオロア
ルカン RFH (US 3,456,024およびEP 0,549,387 )から
のそれらの合成、並びにそれらの精製(EP 0,513,783)
に関する多数の特許の対象になっている。これらの特許
に記載されている方法は、室温で液体の臭化パーフルオ
ロアルキルの製造、特に臭化n-パーフルオロオクチル C
8F17Br(略号PFOBで知られている) の製造を本質的に目
標としている。
オロアルキルを得るための最も直接的なルートは、明ら
かに、工業的量において利用可能である対応するヨウ化
物 R FI の気相中での熱臭素化からなるEP特許0,450,584
および0,515,258 に記載されたルートである。臭化パ
ーフルオロアルキル製造用の工業設備は、反応器の下流
に、副生物のヨウ素を回収すること、およびヨウ素の還
元、中和、分離、中和/洗浄等のような単位操作によっ
て臭化パーフルオロアルキルを単離することを可能にす
る種々の装置を含まなければならない。
液体である場合、特に融点が6℃であるPFOBである場
合、これらの種々の装置は、トレースしたり二重の加熱
ジャケットを持つ必要はないのでかなり単純で安価な器
具である。
して設計された工業設備は、かなりの投資と改良なしで
は臭化パーフルオロデシル(以下、PFDBという) のよう
な固体の臭化物の製造には使用することができない。臭
化パーフルオロデシルは融点が55℃であり、出発原料で
あるヨウ化パーフルオロデシルは融点が65℃であり、い
ずれも室温で固体である。
は、ヨウ素の還元、中和、分離、中和/洗浄等の後処理
操作を室温で行うことができる常態では固体の臭化パー
フルオロアルキルの製造方法を提供することにある。
は液体の臭化パーフルオロアルキルの存在下でヨウ化パ
ーフルオロアルキルの熱臭素化を行って常態では固体の
臭化物へ導くことにより解決し得ることがわかった。従
って、種々の精製操作中や最終的な蒸留段階に至るま
で、常態で固体の臭化物は室温で輸送可能な液体の状態
で存在する。
ヨウ化パーフルオロアルキルの気相中での熱臭素化によ
る常態で固体の臭化パーフルオロアルキルの本発明によ
る製造方法は、臭素化を常態で液体の臭化パーフルオロ
アルキルの存在下で行うことを特徴としている。
表現において、“常態”という用語は、大気圧下の室温
を意味することは言うまでもない。
して、4〜8個の炭素原子を含有する臭化物ならいずれ
も使用することができるが、工業的には、好ましくは臭
化パーフルオロヘキシルを使用し、更に好ましくは臭化
パーフルオロオクチルを使用する。
使用量は、広い範囲内でいろいろ変えることができ、本
質的には用いる液体の臭化物と製造しようとする固体の
臭化物のそれぞれの溶解度に依存する。この量は、本発
明によると、全ての後処理段階(ヨウ素の還元、分離、
洗浄等)を通じて、製造される臭化物を溶解状態に保持
するのに十分な量でなければならない。PFOBの存在下で
ヨウ化パーフルオロデシルからPFDBを製造する場合、最
初の C10F21I /PFOB重量比は、単に指標としては0.01
〜1.5 の範囲で、好ましくは 0.1〜1の範囲でありう
る。
化パーフルオロアルキル(以下、 R FI という)の臭素
化反応は、従来技術の場合と同様に、管状の反応器中で
200〜550 ℃、好ましくは 350〜450 ℃の範囲の温度で
行うことができる。臭素と、液体の臭化物中に RFI を
溶解した溶液とは、反応器に別々に供給してもよい。し
かしながら、常態で液体の臭化パーフルオロアルキル中
に臭素と RFI を溶解した単一の溶液を反応器に供給す
るのが好ましい。これにより、たった1回の供給で臭素
化を行うことが可能となり、一定のBr2 / RFI モル比
を確保することが可能となり、偶発的な運転停止や供給
ポンプの誤調整の場合にきわめて有毒なパーフルオロイ
ソブチレンが生成する危険性を避けることが可能とな
る。
好ましくは 0.5〜0.8 の範囲でありうる。
いので、接触時間、即ち、反応器中での反応物の滞留時
間は、重大なパラメーターではない。1秒から2分の間
の接触時間で、一般的にうまくゆくが、工業的には5〜
60秒の範囲の接触時間で臭素化を行うのが好ましい。
600 製の空の管でよいが、場合により気体同士の接触を
促進するために固体の不活性基体(例えば、ガラスまた
は石英)を含んでもよい。必ずしも必要ではないが、臭
素化を、不活性ガス、例えば、窒素の存在下で行うこと
もできる。
しいが、もし反応系が気体状態に維持されるならば大気
圧よりも僅かに低いかあるいは大気圧よりも高い圧力で
操作することも本発明の範囲内に含まれるだろう。
冷却した後、生成したヨウ素及び存在する可能性のある
臭素 (未反応のBr2 ) を還元するのに十分な量の、例え
ば、亜硫酸ナトリウムのような還元剤の水溶液で40℃以
下の温度で気体を処理する。室温で分離した後、下方の
有機相をアルカリ性試薬の水溶液で中和し、次に、再び
分離して、大気圧で、あるいは減圧で蒸留する。
発明はそれに制限されない。実施例1 臭化パーフルオロオクチルC8 F17Br 3021g、ヨウ化
パーフルオロデシルC 10F21I 3021g及び臭素 434g
からなる均一混合物を調製し、25〜40℃の温度で保持し
た。
作する3リットルのパイレックス反応器に、2時間かけ
て導入した。 −温度: 400±10℃ −接触時間:約30秒 −Br2 /C10F21I モル比=0.58
35〜40℃で18%亜硫酸ナトリウム水溶液2667gにより処
理した。室温で分離して2つの相が得られた: − 上方の水相は、臭素及びヨウ素イオンの含有量を測
定するために銀滴定により分析した(Br- =0.78当量、
及びI- =4.62当量) − 下方の有機相は、20℃で2N水酸化ナトリウム水溶
液 400gを用いて洗浄後、重量が5808gであり、ヒュー
レットパッカード(HewlettPackard )5890装置( FID
検出器、60mキャピラリーDB1カラム)での気相クロ
マトグラフィーによる分析が以下の重量組成: C8 F17Br:50.54 % C10F21Br:48.63 % C10F21I: 0.37 % を示した。これは、99%以上のC10F21Iの転化率に相
当し、99.5%以上のC10F21Brへの選択率に相当する。
塔で蒸留したところ、臭化パーフルオロデシル(純度≧
99.9%)が得られた。
gからなる混合物、即ち、Br2 /C10F21Iモル比が0.
62の混合物を用いて実施例1と同様にして反応を行っ
た。以下のような結果が得られた:水相 :Br- =0.46当量 I- =1.89当量有機相 (6003g) C8 F17Br:80.10 % C10F21Br:19.30 % C10F21I: 0.06 % これは、99%以上のC10F21Iの転化率に相当し、99.5
%以上のC10F21Brへの選択率に相当する。
C6 F13Brに取り替えた以外は実施例1と同様にして反
応を行った。C6 F13Br 2653g、C10F21I2653 g
及び臭素 390gからなる混合物、即ち、Br2 /C10F21
Iモル比が0.59の混合物を使用した。
である:水相 :Br- =0.77当量 I- =4.07当量有機相 (5088g) C6 F13Br:51.30 % C10F21Br:48.10 % C10F21I: 0.25 %
Iの転化率は99%以上であり、C10F21Brに対する選択
率は99.5%以上である。
アルキルの製造方法によれば、種々の精製操作中や最終
的な蒸留段階に至るまで、常態で固体の臭化物は室温で
輸送可能な液体の状態で存在する。従って、後処理操作
(ヨウ素の還元、分離、中和/洗浄など)を室温で行う
ことが可能になる。
Claims (5)
- 【請求項1】 10個以上の炭素原子を含有するヨウ化パ
ーフルオロアルキルの気相中での熱臭素化により常態で
は固体の臭化パーフルオロアルキルを製造する方法にお
いて、 前記臭素化を、2種類の臭化物からなる混合物を室温で
液状とするのに十分な量の常態で液体の臭化パーフルオ
ロアルキルの存在下で行うことを特徴とする方法。 - 【請求項2】 常態で液体の臭化パーフルオロアルキル
が臭化パーフルオロヘキシル又は臭化パーフルオロオク
チルである請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 Br2 /ヨウ化パーフルオロアルキルのモ
ル比が 0.4〜2、好ましくは 0.5〜0.8 である請求項1
又は2に記載の方法。 - 【請求項4】 反応器に臭素、ヨウ化パーフルオロアル
キル及び常態で液体の臭化パーフルオロアルキルからな
る均一の混合物を供給する請求項1〜3のうちのいずれ
か1つに記載の方法。 - 【請求項5】 臭化パーフルオロオクチルC8 F17 Br
の存在下でヨウ化パーフルオロデシルC10F21Iから臭
化パーフルオロデシルを製造するにあたり、最初のC10
F21I/C8 F17 Br 重量比を0.01〜1.5 、好ましくは
0.1〜1とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の方
法。
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