JPS5857338A - ペルフルオロアルキル置換エステルの製造方法 - Google Patents

ペルフルオロアルキル置換エステルの製造方法

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JPS5857338A
JPS5857338A JP15385681A JP15385681A JPS5857338A JP S5857338 A JPS5857338 A JP S5857338A JP 15385681 A JP15385681 A JP 15385681A JP 15385681 A JP15385681 A JP 15385681A JP S5857338 A JPS5857338 A JP S5857338A
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perfluoroalkyl
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Teruo Umemoto
照雄 梅本
Shinichi Nakayama
伸一 中山
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Sagami Chemical Research Institute
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Sagami Chemical Research Institute
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般式 (式中、Rfは炭素数1〜20個を有するペルフルオロ
アルキル基、Ar昧置換若しくは未置換のフェニル基で
あシ、Xは−oso、yで表わされる基、−ocozで
表わされる基、ハロゲン原子、BF4、(JO4、PF
4、PF6、A s P 4、A s F 6、SbF
、、又は8bF、である。ただしYは置換若しくは未置
換のアルキル基、till換若置換は未置換のアリール
基、ハロゲン原子、0M基、アルコキシ基、フェノキ’
/Ms又はベルハロアルキル基でらシ、Zはil置換若
くは未置換のアルキル基、置換若しくは未置換のアリー
ル基又はベルハロアルキル基で6る。
Mは水素原子、アルカリ全極原子、アンモニウム残基、
ピリジニウム残基又はKf−I−で表わされr る基であシ、R1%)R2、B−3、R4、几5及びR
6は水素原子、ノ・ロゲン原子、置換又は未置換のアル
キル基又はアリール基であり、”は水素原子、アルキル
基又はアリール基である。nはO又は1である。ルーと
R5は一体となり環状構造を形成し得る。)で衷わさ−
れるペルフルオロアルキル置換エステルの製造方法に関
する。
本発明により得られる前記一般式α)で表わされるペル
フルオロアルキル置換エステルは、表面活性を有する有
用物質合成の中間体となり得る。例えば前記一般式(I
)で表わされるペルフルオロアルキル置換エステルのウ
チギ酸2−(ペルフルオロアルキル)エチルエステルや
酢92−(ペルフルオロアルキル)エチルエステルは加
水分解することにより、2−(ペルフルオロアルキル)
エタノールへ尋くことができる(R&Dレポート1フッ
素化合物の化学とニー”、  (1977年、シーエム
シー出&)388頁及びJ、 Org、Chem、+ 
23.1166(1958)参照〕。このアルコールは
界面活性剤、撥水撥油剤、紙、皮革、繊維等の表面処理
剤、消火剤、集油剤、潤滑油象加剤等の中間体として有
用なものである〔有機合成化学、第31巻、第6号50
g頁(1973年)、R&Dレポート1フッ素化合物の
化学と工業″(1977年、シーエムシー出版)参照〕
また、ギ酸又は酢酸4−(ペルフルオロアルキル)−2
−ブテニルエステルは加水分解することによって4−(
ペルフルオロアルキル)−2−ブ\ン/ テa−1−オールへ導くことができる(−考例1及び2
参照)。4−(ペルフルオロアルキル)−2−ブチ澁4
−1−オールは界面活性剤、撥水撥油剤、紙、皮革、繊
維等の表面処理剤、消火剤、集油剤、@滑油添加剤、フ
ッ素ゴム、集積回路用レジスト等の中間体として有用な
ものである。例えば、脱水反応を行なうことにより容易
に表面活性を有するフッ素重合体の七ツマ−として有用
な1−(ペルフルオロアルキル)−1,3−7’タジエ
ンへ導くことができる(参考例3、米国特許第2892
824号、第2912407号及び第3398128号
参照)。また、4−(ペルフルオロアルキル)−2−プ
ヶ’A  I−オニャ□9リヤ酸、。
リドと反応させることにより、繊維等の撥水撥油剤とし
て、また集積回路用のレジストとして有用なフッ素メタ
クリル酸エステル東合体のモノマーであるかメタクリル
酸4−(ペルフルオロアルキル)−2−ブテニルエステ
ルを製造することができる(参考例4、R&Dレポート
1フッ素化合物の最先端応用技術1138頁及び“フッ
素化合物の化学とニー”391負参照)。メタオリル酸
4−(ペルフルオロアルキル)−2−7’テールエステ
ルは酸部分とペルフルオロアルキル基部分との中間に不
飽和結合をもつ全く新しいmtv撥水撥油剤及び集積回
路用のレジスト製造用のモノマーである。
1−(ペルフルオロアルキル)−1,3−ブタリフルオ
ロアセチルアセトンを高圧、高温(150気圧、100
1::)の条件下、ラネーニッケルで還元し、ジオール
を得て、東に酢酸無水物でジアセテートにした後、47
0Cで熱分解を行って得る方法(J、 Amer−Ch
em、 5ac−e 76v 5147 (1954)
参照〕、また(2) )リフルオ党酢酸エチルとコハク
酸ジエチルとをクライゼン縮合させ良後、酸性加水分解
を行って得られる5、5.5−)リフルオロラエプに鈑
(5,5,5−trifluorolaevulic 
acid )を木本化リチウムアルミニウムで還元し、
ジオールとし、史にジアセテートとした後、520Cで
熱分解する方法(Tetrahedron、 196(
L 164  参照)、更に(3)3,3.3−)リフ
ルオロ−1−プロピンとエチルアルコールとの混合物に
60COのr線t−長時間照射することによって付加物
を得、五酸化リンで脱水する方法(特公昭46−140
44号参照)が知られている。
しかしながら(1)及び(2)の方法は反応経路が兼く
、しかも最後の熱分解反応は500C前後という高温下
に行うため、省エネルギーという観点から好ましくない
。(3)は放射性物質又する60Coを使用し、しかも
収率が低い。以上の点から1−(ペルフルオロアルキル
)−1,3−ブタジェンの製造のための従来法は工業的
な製法としては不満足なもので必るO 従来、幀記一般弐〇)で表わされるペルフルオロアルキ
ル置換エステルの製造法としては、ヨーニドペルフルオ
ロアルカンとエチレンをラジカル発生条件下反応させシ
ー(ペルフルオロアルキル)エチル沃化物とした後(1
)ジメチルホルムアミドと高温(14’OC)で反応さ
せ加水分“解して得る方法(J−Chem、 8oc、
 、 1949.2856及びR&DThボート、′″
フッ素化合物の化学と工業”(1977゜シーエムシー
出版)388頁参照〕又は(2)酢酸銀と処理する方法
(’J、 Org−Chem−、23,1166(19
58))が知られてい′る。
しかしなかも従来法のヨードペルフルオロアルカンとエ
チレンとの反応は、ラジカル反応条件下のため重合反応
が併発しやすく反応制御が困難であり、次のジメチルホ
ルムアミドと反応させる方法(1)では高温を必賛とす
るため省エネルギーの観点から好ましくない。また、酢
酸銀を用いる方法(2)は、高価な銀塩を使うため経済
的に不利である。
以上の・点から従来法は工業的製法としては不満足であ
る。
本発明者等は、従来の欠点を克服すべく鋭意検討を続け
た結果、温和な条件下で簡便にペルフルオロアルキル置
換エステルを製造する方法を見出し、本発明を完成する
に至ったものである。
本発明献一般式 (式中、Rfは炭素数1〜20個を有するペルフルオロ
アルキル′基、Arは置換若しくは未置換のフェニル基
であり、Xは一08O2Yで表わされる基、−ocoz
で衣わされる基、ハロゲン原子: BF4、ClO2、
PF4、PF、、A s F 4、A s F 6、S
bp、又は5bP4であ4゜ただしYは置換若しくは未
置換のアルキル基、置換若しくは未置換のアリール基、
ハロゲン原子、0M基、アルコキシ基、フエノキシ基、
又はベルハロアルキル基であり、z11置換若しくは未
置換のアルキル基、置換若しくは未置換ノアり−ル基又
はベルハロアルキル基である。
Mは水素原子、アルカリ金属原子、アンモニウム残基、
ピリジニウム残基又はRf−I−で宍わされr る基である。)で表わされるペルフルオロアルキルアリ
ールヨードニウム化合物と、一般式%式% (Hl、凡2、R3、ル4、B5及びR6は水素原子、
ハロゲン原子、置換若しくは未置換のアルキル基又はア
リール基である。nは0又は1である。ルーと几6は一
体となり環状構造を形成し得る。)で嚢わされるエン化
合物と、一般式 (式中、R7,1(11及び几9は水素原子、アルキル
基又社了り−ル基である。)で表わされるアミド化合物
と金反応させ続いて加水分解することによって酌記一般
式(I)で表わされるペルフルオロアルキル置換エステ
ルを製造するものである。
本゛発明の原料である前記一般式(2)で表わされるペ
ルフルオロアルキルアリールヨードニウム化合物は、工
業的に入手できる沃化ペルフルオロアルカンを酸化又は
フッ素化して得られるジ(トリフルオロアセトキシ)ヨ
ードペルフルオロアルカン又Bt)フルオロヨードペル
フルオロアルカン(zh・Org、Khim−6+ 3
29 (1970) + J、 FluorineCh
em、、 8.177 (1976)及びJ、 Ame
r、 Chem。
8oe、、 ’11.3054 (1969)鏡層〕を
酸の存在下、置換又は未置換のベンゼンと反応させる方
法、置換又は未置換のベンゼンと反応させた後ノ10ゲ
ン化アルカリ金属塩と処理する方法、又はペルフルオロ
アルキルアリールヨードニウムクロリドと銀塩とを反応
させる方法により得ることができる(Zh、Org、 
Khim、 7. 1473 (1971)、 Zh。
Org、幻xim−,16,232(1980χ西独公
開特許第3021226号、仏国公lS@特許第245
8527号及び%開昭55−162763号−照〕。
マタ一般式(2)で表わされるペルフルオロアルキルア
リールヨードニウム化合物においてXが一0802Y(
Y=OM)であシ、Mがアルカリ金属原子、アンモニウ
ム残基又はピリジニウム残基の場合は、一般式■で表わ
されるペルフルオロアルキルヨードニウム化合物(x−
oso□Y、Y=OH3を相当する塩基で処理すること
によって得られる。
11Jkニーff弐〇で゛表わされるペルフルオロアル
キルアリールヨードニウム化合物としては、n−ヘンエ
イコサフルネテ1テシルフェニルヨードニウムトリフル
オロメタンスルホネート、7−トリフルオロメチル−へ
キサデカフルオロオクチルフヱニルヨードニウムトリフ
ルオロメタンスルホネート、n−へブタデカフルオロオ
クチルフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホ
ネート、n−ペンタデカフルオロへプチルフェニルヨー
ドニウムトリプルオロメタンスルホネー) s ” −
) ’) y’ fyフルオロヘキシルフェニルヨード
ニウム) I)フルオロメタンスルホネート、i−へブ
タフルオログロピルフェニルヨードニウムトリフルオロ
メタンスルホネ−) 、n−へブタフルオロプロピルフ
ェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、
ペンタフルオロエチルフェニルヨード°ニウムトリフル
オロメタンスルホネート、トリフルオロメチルフェニル
ヨードニウムトリブルオロメタンスルホネート、ペンタ
フルオロエチルフェニルヨードニウムクロリド、n−へ
ブタフルオロプロピル−9−) 9ルヨードニウムクロ
9 )’% ”−へブタデカフルオロオクチルトリルヨ
ードニウムクロリド、n−へブタフルオロプロビルトリ
ルヨード。
ニウムトリフルオルアセテート、n−へブタデカフルオ
ロオクチルフェニルヨードニクムメーンスルホネート、
n−へブタデカフルオロオクチル、フェニル!−)’ニ
ウムトリクロルメタンスルホネート、n−へブタフルオ
四フロピルーp−トリルヨードニウムメタンスルホネー
ト、n−へブタデカフルオロオクチルトリルヨードニウ
ムメタンスルホネート、n−へブタフルオロプロビル−
1)−)リルヨードニウムベンゼンスルホネート、モノ
(ペンタフルオロ−エチルフェニルヨードニウム)スル
フェート、モノ(n−へブタフルオロプルピルフェニル
目−トニ゛ウム)スルフェート、モノ(i−へブタフル
オロゝプロビルフェニルヨードニクム)スルフェート、
モノ(n−)リデカフルオロへキシルフェニルヨードニ
ウム)スルフェート、モノ(n−へブタデカフルオロオ
クチルフェニルヨードニウム)スルフェート、モノ(n
−へンエイコサフルオロデシルフエールヨードニウム)
スルフェート、ビス(n−へブタフルオロプロビルフェ
ニルヨードニウム)スルフg−)、El、−ヘア’タフ
ルオロプロビルフェニルヨード二つムフルオoxルホ$
−)、n−へプタデカフルオロオクテルフェニルヨード
ニウムク四ルスルホネート、n−へブタフルオロプロピ
ルフェニル゛ヨードニウムメチルスルフェート、n−へ
プタデカフルオロオクチルフェニルヨードニウムピリジ
ニウムスルフ工−)、、n−へブタフルオロプロピルフ
ェニルヨードニウム九トリウムスルフェート、n−へブ
タフルオロプロビルフェニルヨードニウムカリウム6ス
ルフエート、n−)リデカフルオロへキシルフェニルヨ
ードニウムテトラフルオロlレート等を例示することが
できる。
また、前記一般式(2)で表わされる千ン化合物として
は、エチレン、スチレン、p−メチルスチレン、p−ク
ロロスチレン、フロペン、ヘキセン、シクロヘキセン、
シクロヘプテン、アリルベンゼン、1−フェニル−1−
プロペン、アリルフェニルエーテル、1.3−ブタジェ
ン、2−メチル−1,3−ブタジェン、2−クロル−1
,3−ブタジェン、1−7エニルー1.3−#9エン、
2−フェニル−1,3−7’タジエン、−1,:l−ペ
ンタジェン、シクロヘキサジエン、シクロヘプタジエン
、シクロヘプタジエン、5.6−シヒドロー2H−ビラ
〉、1゜4−ジヒドロナフタレン、1,4−シクロヘキ
サジエン等を例示することができる。
まえ、前記一般式(転)で表わされるアミド化合智とし
ては、N、N−ジメチルホルムアルデヒド、N−メチル
ホルムアルデヒド、ホルムアルデヒド、N、N −ジメ
チルアセトアミド等を例示するとと゛ができる。加水分
解ヰ反応混合物を水と接触させることによりて達せられ
る。また、反応液に最初から水を存在させて反応系内で
同時に加水分解を行なわせても何んら不都合ではない〇 反応の実施に当っては、前記一般式帖で表わされるアミ
ド化合物を過剰量用いて溶媒として使用することができ
るがその他、例えば塩化メチレン、クロロホルム、四塩
化炭素、ジクロルエタン、テトラクロルエタン、1,1
.2−)ジクロルトリフルオロエタン等の含ハロゲン化
物、アセトン、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド
(DM80)、ニトロメタン、酢酸エチル等の極性溶媒
、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン
等のエーテル、ベンゼン、トルエ/、ヘキサン、シクロ
ヘキサン、オクタン、デカリン等の炭化水素系溶媒、等
も用いることができる。
反応温度Fi−30C〜120Cであるが、反応が効率
よく進行するためには一20U〜100nが好ましい〇 以下、実施例によシ本発明を更に詳細に説明する。
実施例1 ■ e n−CsFl、I (pJ 0802CF3+CH2=
叱■2、HzO + (CH3)2NCHO n−08F17C)I2CH=CHCH20CHOn−
ヘプタデカフルオロオクチルフェニルヨードニウムトリ
フルオロメタンスルホネー)193q(0,25mmo
 I)を反応容器に入れ、真空ポンプで脱気した後、N
、N−ジメチルホルムアミド2Mlを加えて溶解させた
。1.3−ブタジェンを導入し、室温で2時間攪拌した
。水2dを加えエーテル抽出を行なった。抽出液は、無
水硫酸ナトリウムで乾燥後、溶媒を減圧下で留去した。
残渣をシリカゲルカラム(5チェーチル/n−ペンタン
展開)にかけギ酸L 4− (n−へブタデカフルオロ
オクチX)−2−ブテニルエステル81岬を得た。
収率63チ。なお物性値は表2に示す。
実施例2〜8 実施例1と同様の操作で、表1に示される条件下反応を
行なった。結果は表1に示す。なお物性値線表2に示す
参考例1 n −Cs F 57CH2CH=CHCH20Ckl
O−〉n −C5F17CHxCH(=CHeHzOH
ギ酸47(n−へブタデカフルオロオクチル)−2−ブ
テニルエステルL50 mW (0,29mmo l)
、エタノール4d1水1d及びIN水酸化ナトリクム水
0.35 m (0,35mmo l )の混合物を3
時間還流した。その後食塩水を加えて酢酸エチルで抽出
し九。抽出液管無水硫酸マグネシウムで乾燥後シリカゲ
ルのカラムクロマトグラフィーにかけて120ツの4−
(n−ヘプタデカフルオルオクチル)−2−ブテン−1
−オールを得た。収率85−8物性値は以下の通シであ
った。
融点:32〜33C1 ”H−NMR,(69重クロロホルム中);1.80 
(st IH)、 2.81 (td、 J =18.
4゜6.0Hz、 2H) 、4.12 (d−J==
4.4Hz。
2H)= 5.62 (dt−J=16.0+ 6.0
Hz。
1)1) 、 5.88 (di、 J=16.0.4
.4Hz。
IH)・ ”F−NMR(ppm、重りOo ホルA中 CCj3
F内部標準); 81.36 (ts J=10Hz、 CF2)−11
3,5(m 、α−CF2)。
IEL (cm t、 neat ) ; 3400 
(OH)) 1680 (C=c)、 1150.12
00 (e−F)。
Massxペクトk (m/e);  490 (M”
)−参考例2 n −C5F17CHxCH””CHCH20COCH
3−シn −C5F17CHxCH”= CHCH20
HA[4−(n−へブタデカフルオロオクチル)−2−
フfニルエステルO代?) K 酢114− (n−ヘ
ブタデカフルオロオクチル)−2−ブテニルエステル2
90■(0,38mmol)を用いた他はモル比共すべ
て参考例1と同様の条件で反応を行ない、190ダの4
−(n−へブタデカフルオロオクチル)−2−ブテン−
1−オールを油状体として得た。
収率75s0 参考例3 n −C3P1.CH2CH−CHCH20Hニリ亙う
n−CFCH−CHCH−CH2 17 4−(n−ヘプタデカフルオロオクチル)−2−ブテン
−1−オール49(Cv (1mmo l)と五酸化リ
ン85211f/ (6mmo l )とを混合し、液
体窒素のトラップをつけた真空ポンプで減圧にしながら
80〜100Cに4時間加熱した。混合物を塩化メチレ
ンで抽出し、1−(n−へブタデカフルオロオクチル)
−1,3−ブタジェン144”Ft得た。液体窒素冷却
下のトラップからも47qの生成物が得られ、合計19
1■(収率40−)が得られた。
無色油状体 IH−NMR(ppmtmり00ホルA中);5.36
〜5.87 (m、 3H) 、 6.16〜6.88
(p2H)。
19F −NMR(ppm、重クロロホルム中、CC)
3F内部標準) ; 81.40 (t、 J =10
Hz。
0F3) 、 111.9(2)、α−CF2)。
IR(crn−’T nea t) ;  1155+
 1210+ 1250(CF)、1615.1665
 (C=C)。
マススペクトル(m/e) ; 472 (M”)。
元素分析;実測値;  (:、30.49*;H,1,
06%計算値;  C,30,53%;H,1,07%
−参考例4 n −CF CHCH= CHCH20H+6 13 
 2 CH2=CHCOCI−〉 n  CaFxsCHzCH=CHCI(zOcOcH
=cHz4−(n−ト1)テカフルオロヘ#シル)−2
−ブチ゛ンー1−オール222W (0,57mmo 
1 )  とトリエチルアミン138!(1,36mm
of)を4dのエーテルに溶かし、冨温でかくはんしな
がら2dのエーテルに溶かしたアクリル酸クロリド12
4qQ、36mm o l )を滴下した。さらに1時
間半がくはんしたのち、沈殿をろ過して除いた。ろ液の
溶媒を減圧下で留去し、残渣をシリカゲルカラム(5チ
ェーチル/n−ペンタン展開)にかけアクリル酸4−(
n−トリデカフルオロヘキシル)−2−ブテニルエステ
ル138岬を得た。収率55%0無色油状体・ ”H−NMR(ppm、重クロロホルム中);2.83
 (td、 J=17.8.6.0Hz、 2H)。
4.42 (d、 J=4.0Hz、 2H)、 5.
54〜6.00争1.2H) 、 5.77 (dd、
 J=9.8゜2−4Hzy IH)、 6.07 (
dd、 J=17.6゜9.8Hz、IH)* 6.3
9 (dd、 J=17.6゜2.4H2,IH)− ”F−NM)L (ppm、重りooホルム中、cc7
3F内部標準);  81.28 (t、J==10H
z。
CF3)、 113.4 (m、α−ci’2)。
IR(crll−’、ne’at) ;1145+ 1
190* 1240(CF)、1620.1635 (
c=c)。
1735 (c=o) − −tス、x、ぺl) ル(m/e); 444 (M”
)。
特許出願人 手  続  補  正  書(自発) 昭1!057年 12月27日 特許庁長官 若杉和夫 殿 1、事件の表示 昭和56在特許願第 153856号 2゜発明の名称 ペルフルオロ′アルキル置換エステルの製造方法3・補
正をする者 事件との関係     特許出願人 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 5・補正の内容 (1)本願明細書第21負表1の[実施例10Jの項の
次に下記を挿入する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 一般式 で表ワされるペルフルオロアルキルアリールヨードニウ
    ム化合物と、一般式 %式% で表わされるエン化合物と、一般式 で表わされるアミド化合物とを反応させ、次いで加水分
    解することからなる、一般式 %式%) で表ワされるペルフルオロアルキル置換エステルの製造
    方法(式中、Rfは炭素数1〜20個を有するペルフル
    オロアルキル基、Arは置換若しくは未置換のフェニル
    基であシ、Xは−oso2yで表わされる基、−oco
    zで表わされる基、ハロゲン原子、BF4、ClO4、
    PF4、PF6、A s F 4、A s F 6.8
    bF6又は8bF4である。ただしYは置換若しくは未
    置換のアルキル基、置換若しくは未置換のアリール基、
    ハロゲン原子、0M基、アルコキシ基、フェノキシ基又
    はベルハロアルキル基であシ、zは置換若しくは未置換
    のアルキル基、置換若しくは未置換のアリール基又はベ
    ルハロアル中ル基である。Mは水素原子、アルカリ金属
    原子、アンモt わされる基であり、R1、R2、fL3、R4、几5及
    びR6は水素原子、ノ・ロゲン原子、を換又は未置換の
    アルキル基又はアリール基であり BY、Bl及ヒH%
    は水素原子、アルキル基又はアリール基である。 nは0又は1である。R1とR5は一体となり環状構造
    を形成し得る。)。
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