JPH0796510B2 - 含フッ素エーテル化合物 - Google Patents

含フッ素エーテル化合物

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JPH0796510B2
JPH0796510B2 JP62333577A JP33357787A JPH0796510B2 JP H0796510 B2 JPH0796510 B2 JP H0796510B2 JP 62333577 A JP62333577 A JP 62333577A JP 33357787 A JP33357787 A JP 33357787A JP H0796510 B2 JPH0796510 B2 JP H0796510B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、新規含フッ素エーテル化合物に関する。
[従来技術] アメリカ合衆国特許第3,658,918号には、炭素数4以上
の含フッ素脂肪族基を有する含フッ素エーテル化合物、
及びこの含フッ素化合物を脱塩化水素して得られた含フ
ッ素ビニルエーテルが記載されている。しかし、このよ
うな長鎖の含フッ素ビニルエーテルは、これを用いて得
られた重合体が、一般に、溶剤(例えば、酢酸エステル
系溶剤、芳香族系溶剤)に対する溶解性が低く、又、溶
剤性の塗料用重合体として一般によく用いられているメ
チルメタクリレート系重合体などのハイドロカーボン系
重合体との相溶性も悪く、従って、その使用分野が制限
され、特に溶剤性の常温硬化型重合体の単量体としては
不適当なものであるといえる(後記第1表参照)。
[発明の構成] 本発明の要旨は、一般式: [式中、 Xは塩素又は臭素であり、 Rf及びRf′は、同一又は異なって、水素、フッ素又は
炭素数1〜3の含フッ素脂肪族基であり(但し、Rf及
びRf′の少なくとも一方は水素ではなく、Rf及びR
f′の合計炭素原子数は3を越えない。)、 mは0〜3の整数である。] で示される含フッ素エーテル化合物に存する。
本発明の含フッ素エーテル化合物(1)の具体的な例と
しては、以下の化合物が挙げられる: CH3CHClOCH2CH2F、 CH3CHClOCH2CF2H、 CH3CHClOCH2CF3、 CH3CHClOCH2CF2CF2H、 CH3CHClOCH2C2F5、 CH3CHClOCH2C3F7、 CH3CHClOCH2CH2CF3、 CH3CHClOCH2CH2C2F5、 CH3CHClOCH2CH2C3、F7、 CH3CHClOCH2CH(CF3、 CH3CHClOCH(CF3、 CH3CHClOCH2CF2CHFCF3、 CH3CHBrOCH2CH3、 並びに上記化合物の塩素を臭素で又は臭素を塩素で置換
した化合物 (例えば、CH3CHBrOCH2CF3、 CH3CHBrOCH2C2F5、 CH3CHBrOCH2CF2CHF2)。
本発明の含フッ素エーテル化合物(1)は、一般式: [式中、Rf、Rf′及びmは上記と同意義。] で示される含フッ素アルコールをアセトアルデヒド及び
塩化水素もしくは臭化水素と反応させることによって合
成することができる。例えば、含フッ素エーテル化合物
(1)は、含フッ素アルコール(2)に、アセトアルデ
ヒドを混合し、その混合物中に、常圧にてガス状の塩化
水素又は臭化水素を通気させることによって容易に得ら
れる。
含フッ素アルコール(2)の例として、 CH2FCH2OH、CHF2CH2OH、 CF3CH2OH、CHF2CF2CH2OH、 C2F5CH2OH、C3F7CH2OH、 CF3CHFCF2CH2OH、(CF32CHOH、 (CF32CHCH2OH、CF3CH2CH2OH、 C2F5CH2CH2OH、C3F7CH2CH2OH などが挙げられる。
アセトアルデヒドとしては、単量体のアセトアルデヒド
のみならず、2量体、3量体(パラアルデヒド)、メタ
アルデヒド等を用いることができる。アセトアルデヒド
の量は、含フッ素アルコールの量に対して、少なくとも
等当量、例えば1〜1.5等量で充分であるが、1.5〜5当
量でもよい。
塩化水素又は臭化水素は、反応に悪影響する水、塩素Cl
2、臭素Br2等の不純物を多量に含まない。純度95%以上
のガス状の塩化水素又は臭化水素を使用することが好ま
しいが、純度90%以上のガス状の塩化水素又は臭化水素
を使用することも可能である。塩化水素又は臭化水素の
量は、含フッ素アルコールの量に対して、少なくとも等
当量、例えば1〜1.5当量で充分であるが、1.5〜5等量
でもよい。
反応は、反応溶媒を使用しなくとも、充分に進行する
が、反応溶媒が使用してもよい。反応溶媒としては、芳
香族炭化水素を除いた炭化水素系溶媒、例えば、ペンタ
ン、ヘキサン及びシクロヘキサン、塩素系溶媒、例え
ば、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素及び1,
2−ジクロロエタン、並びにフロン系溶媒、例えば、フ
ロン−12、フロン−113、フロン−114及びフロン−C318
等が挙げられる。
反応温度は通常−50〜150℃、好ましくは−20〜50℃で
ある。反応圧力は、通常0〜30kg/cm2G、好ましくは常
圧−10kg/cm2Gである。反応時間は、反応体の種類及び
反応温度などに応じて異なるが、通常、0.1〜20時間で
ある。
本発明の含フッ素エーテル化合物(1)は、容易に脱ハ
ロゲン化水素して、一般式: [式中、Rf、Rf′及びmは上記と同意義。] で示される含フッ素ビニルエーテルを生成する。この脱
ハロゲン化水素反応は、例えば、含フッ素エーテル化合
物(1)を種々の塩基、好ましくは第三級アミン(例え
ば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチル
アミン、ピリジン、N,N−ジメチルベンジルアミン、N,N
−ジエチルベンジルアミン、N,N−ジメチルアニリン、
N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、トリエチレンジ
アミン、トリベンジルアミンなど)と反応させることに
よって行える。
[発明の効果] 本発明の含フッ素エーテル化合物(1)は、含フッ素ビ
ニルエーテル(3)の有用な合成中間体となる。
本発明の含フッ素エーテル化合物から得られた含フッ素
ビニルエーテルは、エチレン性不飽和化合物(例えば、
エチレン、プロピレン、塩化ビニル)、他の含フッ素エ
チレン性不飽和化合物(例えば、テトラフルオロエチレ
ン、クロロトリフルオロエチレン、1,1−ジフルオロエ
チレン)等との共重合が可能であり、フッ素樹脂系常温
硬化型塗料やフッ素ゴムの原料として利用できる。
また、含フッ素ビニルエーテル化合物は、フルオロエチ
レン(例えば、テトラフルオロエチレン、クロロトリフ
ルオロエチレン)及びヒドロキシ基含有もしくはエポキ
シ基含有のビニルエーテル(例えば、ヒドロキシブチル
ビニルエーテル)との三元共重合体を作り、高耐候性、
高耐熱性、高耐汚染性、高耐薬品性の常温硬化型塗料の
原料となる(特開昭60−67518号公報参照)。
とりわけ、比較的小さな炭素数の含フッ素脂肪族基(例
えば、Z(CF2 、(Z:水素又はフッ素、n:1〜3))
を有する含フッ素ビニルエーテルを用いた三元共重合体
(例えば、含フッ素ビニルエーテル/クロロトリフルオ
ロエチレン(CTFE)/ヒドロキシブチルビニルエーテル
(HBVE))は、溶剤に対する溶解性及びハイドロカーボ
ン系重合体との相溶性が良い。特に、2,2,2−トリフル
オロエチル−ビニルエーテル(3FVE)、1−クロロエチ
ル−2,2,3,3−テトラフルオロプロピルエーテルから誘
導される2,2,3,3−テトラフルオロプロピル−ビニルエ
ーテル(4FVE)、又は2,2,3,3,4,4−ヘキサフルオロブ
チル−ビニルエーテル(6FVE)を用いた含フッ素ビニル
エーテル/CTFE/HBVE三元共重合体は、他の長鎖フルオロ
アルキル基(例えば、Z(CF2 、(Z:水素又はフッ
素、n:4〜9))を有する含フッ素ビニルエーテルを用
いたものに比べて、メチルメタクリレート系重合体との
相溶性が高く、均質に混合することができ、常温硬化可
能な塗料組成物を形成する。含フッ素三元共重合体とメ
チルメタクリレート系重合体との相溶性を第1表に示
す。
含フッ素重合体を混合することによって、メチルメタク
リレート系重合体塗料の耐薬品性、耐候性及び耐汚染性
などを改良することができる(特開昭59−189108号公報
参照)。
また、1−クロロエチル−2,2,2−トリフルオロエチル
エーテルの脱塩化水素反応により誘導される2,2,2−ト
リフルオロエチルビニルエーテル(fluoxene)は麻酔薬
として利用されている他、重合用単量体として有用であ
る。例えば、2,2,2−トリフルオロエチルビニルエーテ
ルのホモ重合体は、熱安定性のよい、熱可塑性共重合体
となり得る(アメリカ合衆国特許第2,813,847号参
照)。また、ビニルエステル系化合物との共重合体は、
柔軟性フィルムや軟質のフッ素ゴムとして用いられ(ア
メリカ合衆国特許第2,851,449号及び第3,025,279号参
照)、テトラフルオロエチレンとの共重合体は、耐溶剤
性フッ素ゴムとして利用できる(アメリカ合衆国特許第
2,991,278号参照)。
1−クロロエチル−2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピ
ルエーテルから誘導される2,2,3,3,3−ペンタフルオロ
プロピルビニルエーテルも同様にフッ素系塗料やフッ素
ゴムとして利用でき、耐水性や耐油性等が期待できる。
このように、含フッ素ビニルエーテルは、種々の有益な
重合体の単量体として重要であり、本発明の含フッ素エ
ーテル化合物は、含フッ素ビニルエーテルの合成中間体
として特に有用である。
[実施例] 以下に本発明の実施例を示す。
実施例1 1−クロロエチル−2,2,3,3−テトラフルオロプロピル
エーテルの合成 還流冷却器、温度計及び攪拌器を備えた500mlフラスコ
に、2,2,3,3−テトラフルオロプロパノール132g(1.0モ
ル)とパラアルデヒド52.8g(0.33モル)を混合し、水
浴にて混合物を5〜10℃に冷却した。そして、その温度
に保ち常圧にて攪拌しながら無水塩化水素を1分間に0.
209gの流速で3.5時間(計43.8g)流通させた。反応混合
物を無水硫酸ナトリウムにて乾燥した後、分留により1
−クロロエチル−2,2,3,3−テトラフルオロプロピルエ
ーテル(CH3CHClOCH2CF2CF2H)158g(収率:81%)を得
た。沸点:66℃/100mmHg。
MS(m/e):194(p)、179(p−CH3)、159(p−C
l)、63(CH3CClH−)、51(CHF2−)。1 H−NMR(δ(ppm)):5.98(1H,tt,J=52.5、4.8H
z)、5.76(1H,9,J=5.4Hz)、4.33−3.93(2H,m,Jgem
HH=12.0,JHF=12.0Hz)、1.83(3H,d,J=5.5Hz)。19 F−NMR(δ(ppm)):46.8(2F,m)、61.0−61.2(2
F,m,JgemFF=313.4,JHF=52.5Hz)。
実施例2 1−クロロエチル−2,2,2−トリフルオロエチルエーテ
ルの合成 含フッ素アルコールとして2,2,2−トリフルオロエタノ
ール100g(1.0モル)を使用した他は、実施例1と同様
の手順を繰り返し、1−クロロエチル−2,2,2−トリフ
ルオロエチルエーテル(CH3CHClOCH2CF3)127g(収率:7
8%)を得た。沸点:81℃/760mmHg。
MS(m/e):162(p)、147(p−CH3)、127(p−C
l)、69(CF3)。1 H−NMR(δ(ppm)):5.71(1H,q,J=5.7Hz)、4.16−
3.89(2H,m,JHF=8.5Hz)、1.81(3H,d,J=5.1Hz)。19 F−NMR(δ(ppm)):−4.3(3F,t,J=8.5Hz)。
実施例3 1−クロロエチル−2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピ
ルエーテルの合成 含フッ素アルコールとして2,2,3,3,3−ペンタフルオロ
プロパノール150gを使用した他は実施例1と同様の手順
を繰り返し、1−クロロエチル−2,2,3,3,3−ペンタフ
ルオロプロピルエーテル(CH3CHClOCH2CF2CF3)168g
(収率:79%)を得た。沸点:45℃/250mmHg。
MS(m/e):212(p)、197(p−CH3)、177(p−C
l)、69(CF3)。1 H−NMR(δ(ppm)):5.67(1H,q,J=5.5Hz)、4.48−
3.72(2H,m,JHF=13.2,JHH=13.2Hz,)、1.78(3H,d,J
=5.28Hz)。19 F−NMR(δ(ppm)):6.8(3F,m)、46.4(2F,tm,JHF
=13.2Hz)。
実施例4〜6 含フッ素アルコールとして第2表に示すものを使用し、
塩化水素ガスに代えて臭化水素ガスを1分間に0.338gの
流速で4時間(計97.2g)通気させた他は、実施例1と
手順を繰り返し、含フッ素エーテル化合物を得た。生成
した含フッ素エーテル化合物及びその収率を第2表に示
す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式: [式中、 Xは塩素又は臭素であり、 Rf及びRf′は、同一又は異なって、水素、フッ素又は
    炭素数1〜3の含フッ素脂肪族基であり (但し、Rf及びRf′の少なくとも一方は水素ではな
    く、Rf及びRf′の合計炭素原子数は3を越えな
    い。)、 mは0〜3の整数である。] で示される含フッ素エーテル化合物。
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