JPS5826898B2 - 含弗素化合物 - Google Patents

含弗素化合物

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JPS5826898B2
JPS5826898B2 JP7582779A JP7582779A JPS5826898B2 JP S5826898 B2 JPS5826898 B2 JP S5826898B2 JP 7582779 A JP7582779 A JP 7582779A JP 7582779 A JP7582779 A JP 7582779A JP S5826898 B2 JPS5826898 B2 JP S5826898B2
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JP
Japan
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fluorine
reaction
cyclohexanone
general formula
acid
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JP7582779A
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昇 園田
和久 広石
真二 村井
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Daikin Industries Ltd
Okamura Oil Mill Ltd
Original Assignee
Okamura Oil Mill Ltd
Daikin Kogyo Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は含弗素化合物に関する。
本発明の化合物は一般式 〔式中R1及びR2は同−又は異なって水素原子又は基
R400C(CH2) 5 (R4は水素原子又は
低級アルキル基)を、R3は水素原子、弗素原子又はト
リフルオルメチル基を、nは1〜3の整数をそれぞれ示
す。
但しR1及びR2は共に水素原子であることはない。
〕で表わされる含弗素カルボン酸もしくはそのエステル
である。
上記一般式CI)で表わされる含弗素カルボン酸もしく
はそのエステルは本発明者が始めて見い出した文献未載
の新規化合物である。
従来より含弗素カルボン酸としてはテトラフルオロエチ
レンとメタノールのテロマーを酸化して得られる化合物
が知られているが、該化合物は弗素含有の官能基にカル
ボキシル基が直接結合したものに過ぎない。
これに対して本発明の化合物は弗素含有の官能基とカル
ボキシル基との間に長鎖メチレン基が介在するものであ
り、従来公知の化合物とは化学構造上全く相違する。
而して弗素含有の官能基とカルボキシル基との間に長鎖
メチレン基が介在した化合物は今日まで全く知られてい
ない。
本発明の化合物を添加して合成した合成樹脂プレポリマ
ー(例えばエポキシ樹脂プレポリマー、ウレタン樹脂プ
レポリマー等)は乳化性に極めて優れたエマルジョンに
なり得るものである。
該合成樹脂プレポリマーは例えばエマルジョンペイント
として使用できる。
また該合成樹脂プレポリマーを樹月誠分として使用すれ
ば、得られる塗料、プラスチック、繊維等に優れた耐防
汚性を賦与することができる。
それ数本発明の化合物は塗料、プラスチック、繊維等の
合成原料として有用であ≦る。
さらにまた本発明の化合物は界面活性剤、乳化剤等の合
成原料としても有用である。
上記一般式CI)で表わされる本発明化合物のうち代表
的なものを下記第1表に掲げる。
本発明の化合物は種々の方法により製造され得るが、そ
の好ましい製造法を挙げれば例えばシクロヘキサノンと
過酸化水素とを反応せしめ、次いで生成するシクロヘキ
サノンパーオキサイド類に一般式 〔式中R3は前記に同じ〕で表わされる含弗素オレフィ
ンを硫酸第一鉄、塩化第−鉄及び硫酸第一鉄アンモニウ
ム塩から選ばれた少くとも一種の第一鉄塩の存在下に反
応させることにより本発明の化合物が製造される。
シクロヘキサノンと過酸化水素との反応に於て、両者の
使用割合としては特に限定されず広い範囲内で適宜選択
すればよいが、通常前者に対して後者を0.5〜2倍モ
ル、好ましくは等モル程度用いるのがよい。
過酸化水素としては通常約30〜70%濃度の水溶液の
形態で使用される。
該反応は適当な溶媒中にて行なうのがよい。
溶媒としてはメタノール、エタノール、イソプロパツー
ル、n−ブタノール、tert −ブタノール等の低級
アルコール、アセトニトリル、ベンゼン、ジメチルホル
ムアミド等を例示できる。
これらの中でメタノール特に無水メタノールを用いるの
が好ましい。
該反応は酸触媒の存在下に行なうのが好ましく、これに
よりシクロヘキサノンパーオキサイード類の収率を一層
向上させることができる。
酸触媒としては例えば硫酸、塩酸、リン酸等の鉱酸を、
好ましくは硫酸を挙げることができる。
斯かる酸触媒の使用量としてはシクロヘキサノン1モル
に対して通常0.’05〜0.5モル量とするのがよい
該反応は一般に一70〜50℃、好ましくは一10〜1
0℃にて行なわれ、通常10〜60分程度で上記反応は
終了する。
斯くしてシクロヘキサノンパーオキサイド類が生成する
本発明では上記反応生成物からシクロヘキサノンパーオ
キサイド類を単離してこれを次の反応に供してもよいし
、或いは上記反応生成物をそのままもしくは濃縮して次
の反応に供してもよい。
シクロヘキサノンパーオキサイド類と一般式(II)で
表わされる含弗素オレフィンとの反応に於て、両者の使
用割合としては特に限定されず広い範囲内で適宜選択す
ればよいが、通常前者に対して後者を等モル−8倍モル
、好ましくは2〜4倍モル量用いるのがよい。
一般式(II)で表わされる含弗素オレフィンとして具
体的にはトリフルオロエテン、テトラフルオロエテン及
びヘキサフルオロプロペンである。
該反応は適当な溶媒中にて行なうのがよい。
溶媒としては上記シクロヘキサノンと過酸化水素との反
応に於て用いられる溶媒と同様のものを使用し得る。
該反応は硫酸第一鉄、塩化第−鉄及び硫酸第一鉄アンモ
ニウム塩から選ばれた少くとも一種の第一鉄塩の存在下
にて行なわれる。
斯かる第一鉄塩をシクロヘキサノンパーオキサイド類1
モルに対して通常0.1〜2モル、好ましくは0,8〜
1.2モル用いるのがよい。
該反応の好ましい一実施態様を述べれば、例えば所定量
の一般式CTII)の含弗素オレフィンを溶媒に加え、
オレフィンの沸点以下の温度、一般的には一70〜O℃
、好ましくは−40〜−25℃の温度で攪拌して懸濁溶
液とし、次いで該懸濁溶液に所定量の第一鉄塩を添加し
た後攪拌下に上記で生成したシクロヘキサノンパーオキ
サイド類を滴下していくのがよい。
この反応を窒素ガス気流中で行なうと目的物の収率をさ
らに向上させることができる。
該反応の反応時間は一般に1〜7時間間抜である。
低級アルコール中にてシクロヘキサノン及び過酸化水素
を反応させた場合に生成するシクロヘキサノンパーオキ
サイド類は低級アルコキシシクロヘキサノンパーオキサ
イドであり、それ故引き続くシクロヘキサノンパーオキ
サイド類と一般式([)の含弗素オレフィンとの反応に
於て一般式〔I〕で表わされる本発明化合物は主として
エステルの形態(即ち一般式〔■〕に於てR4が低級ア
ルキル基を示すもの)で生成する。
従って一般式〔■〕の化合物のうちカルボン酸の形態の
化合物(即ち一般式CI)に於てR4が水素原子を示す
化合物)は上記エステルを常法により加水分解すること
により合成される。
また低級アルコール以外の溶媒中にてシクロヘキサノン
及び過酸化水素を反応させた場合に生成するシクロヘキ
サノンパーオキサイド類はシクロヘキサノンパーオキサ
イドであり、それ故引き続くシクロヘキサノンパーオキ
サイド類と一般式(II)の含弗素オレフィンとの反応
に於て一般式CI)で表わされる本発明の化合物はカル
ボン酸(−塩基酸もしくは二塩基酸)の形態で生成する
従って一般式CI)の化合物のうちエステルの形態の化
合物は上記カルボン酸を常法によりエステル化すること
により合成される。
斯くして生成する本発明の化合物は従来公知の分離手段
、例えば溶媒抽出、蒸留等により容易に単離、精製され
る。
また反応生成物中に存する過剰の一般式(TI)の含弗
素オレフィン、溶媒等は簡単な蒸留操作により回収され
、再使用される。
以下に実施例を挙げる。
実施例 1 攪拌機付反応器に無水メタノール10 Qm71!を入
れ、0〜5℃に冷却し、シクロへキサノン14.72、
濃硫酸1.51及び30%過酸化水素水溶液17、Of
を加えて40分間攪拌を続け、メトキシシクロヘキサノ
ンパーオキサイドを生成させる。
窒素ガスを通じた別の攪拌機付反応器に無水メ多ノール
150就を入れ、−30℃に冷却し、次〜で硫酸第一鉄
(7水塩)461及び液化へキサフルオロプロペン60
m1lを加えて懸濁液とする。
お懸濁液に上記メトキシシクロヘキサノンパー第4サイ
ド含有溶液を攪拌下液温を一30±2℃に剤持しつつ徐
々に滴下する。
滴下終了後2.5時間お拌を続けたのち反応液を自然昇
温させる。
未反斥のへキサフルオロプロペンを蒸留により約45w
L回収する。
反応液を静置すると有機物層(上層)と第二鉄塩溶液(
下層)とに分離する。
有機物ん30.6fを酸洗、水洗後乾燥し、次いでこれ
を諒留して50〜b 色乃至無色)を取り出す。
この留分は下記に示づ含弗素長鎖−塩基酸、含弗素長鎖
−塩基酸エスラル、含弗素長鎖二塩基酸及び含弗素長鎖
二塩基aエステルの混合物であり、これを精留すること
いより各々の化合物に分離できる。
理論値(%) 42.86 5.00 11.43
40.71実測値(%) 43.01 5.30 1
1.19 40.50IR:1020cIIL ’(C
−F) 1100〜1230CrIL ’(C−F)1740C
rIL ’(C=0) ’HNMR(CCI4):δ3.62 (s、 CH3
0)δ0.90〜2.60 (CI(2及びCF”H)
Mass : m/ e 280 (M+)沸点ニア
3℃/1.4朋Hg 収量:17.3グ、収率41.2% 下記の化合物についてもそれぞれ分析によその生成を確
認した。
す 元素分析値 CHOF 理論値(%) 50.00 6.37 15.69
27.94実測値(%) 50.27 6.30 1
5.69 27.74IR: 1020CrrL ’(
C−F)1100〜1230cIIL−1(C−F)1
740CIrL ’(C=0) 1HNMR(CCI4):δ1.2〜2.1 (bs、
CH2及びCFH) δ2.23 (tSCH2CO,J = 6.5 Hz
)δ3.55 (s、 CH30) 19FNMR(CCl4) :δ(CF3COOH)−
3,9(3a、 CF3、J = 23.1 Hz、1
4.7 Hz ) 30.7 (q、 d、 CF2、J−23,7Hz。
6.8Hz) 101.4(m) Mass : m/ e = 408 (M+)377
(M+−CH30) 349 (M+−CH5QC−) 沸点: ■ 55〜156°10.8〜1闘Hg 理論値(%) 40.60 4.51 12.03
42.86実測値(%) 40.81 4.52 1
1.81 42.68IR: 1020crrL ’(
C−F)1100〜1230CrrL−1(C−F)1
71 ocm、−’ (C=0 ) 1HNMR(CCI4):δ11.66 (C0OH)
δ0.7〜2.9 (CH2及びCFH)lA) 元素分析値 CHOF 理論値(%) 47.37 5.79 16.84
30.00実測値(%) 47.58 5.70 1
6.92 29.80IR: 1020crtt ’
(C−F )1100〜1230CrrL ’(C−
F)i 7 i ocm、 ’ (C=0)’HNM
R(CCI4):δ10.63 (C00H)δ0.5
〜2.7 (CH2及びCFH)実施例 2 攪拌機付反応器に無水メタノール9rILlを入れ0〜
5℃に冷却し、シクロヘキサノン1.41’、濃硫酸0
.0!11及び35%過酸化水素水溶液1.471を加
えて、60分攪拌を続け、メトキシシクロヘキサノンパ
ーオキサイドを生成させる。
窒素ガスを通じた別の攪拌機付反応器に無水メタノール
9rrLlを入れ、−65℃に冷却し、ついで硫酸第一
鉄(7水塩)4.2f及び液化トリフルオロエチレン2
.5♂を加え、上記メトキシシクロヘキサノンパーオキ
サイド含有溶液を攪拌下、68〜−65℃で徐々に滴下
する。
滴下終了後2時間−68〜−65℃で攪拌し、ついで−
40℃で2時間攪拌を続けたのち、反応液を室温迄自然
昇温させる。
未反応トリフルオロエチレン及びメタノールを留去後、
有機層をエーテルで抽出する。
抽出液を酸洗、水洗、乾燥後エーテルを留去し淡黄色油
状粗製物1.28Pを得る。
ガスクロマトグラフィーマススペクトル及びNMRで分
析の結果、次の生成物を確認した。
(1)HCFHCF2(CH2)5COOCI(3Ma
ss : m/ e = 212 (M+)119.5
(CF’) (2)H(CFHCF2 )2 (CH2)−、COO
CC00CH3: m/ e = 294 (M+)2
63 (M+−CH30) 19FNMR(アセトン):δ(CF3COOH)33
.0 (CF2) 44.0 (CF2H) (5) 高沸点成分 実施例 3 攪拌機付反応器に無水メタノール97rLlを入れ、0
〜5℃に冷却しシクロヘキサノンL47f?、濃硫酸0
.05f及び35%過酸化水素水溶液1.471を加え
て40分間攪拌を続け、メトキシシクロヘキサノンパー
オキサイドを生成させる。
窒素ガスを通した別の攪拌機付反応器に無水メタノール
9mlを入れ、−75℃に冷却しついで硫酸第1鉄(7
水塩)4.:l’及びテトラフルオロエチレン3.01
を加え、上記メトキシシクロヘキサノンパーオキサイド
含有溶液を攪拌下、−75℃で徐々に滴下する。
滴下終了後、同温度でさらに2時間攪拌し、次いで一4
0℃で2時間攪拌した後、反応液を室温まで自然昇温す
る。
未反応テトラフルオロエチレン及びメタノールを留去後
、有機層をエーテル抽出する。
抽出液を酸洗、水洗、乾燥後エーテルを留去し、淡黄色
油状組成物1.51を得る。
生成物をガスクロマトグラフイーおよびマススペクトル
で分析シた結果、次の生成物を確認した。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 〔式中R1及びR2は同−又は異なって水素原子又は基
    R400C−(CH2)5− (R4は水素原子又は低
    級アルキル基)を、R3は水素原子、弗素原子又はトリ
    フルオルメチル基を、nは1〜3の整数をそれぞれ示す
    。 但しR1及びR2は共に水素原子であることはない。 〕で表わされる含弗素カルボン酸もしくはそのエステル
JP7582779A 1979-06-15 1979-06-15 含弗素化合物 Expired JPS5826898B2 (ja)

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