JPS6187648A - 含フツ素第四級アンモニウム化合物の製法 - Google Patents
含フツ素第四級アンモニウム化合物の製法Info
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- JPS6187648A JPS6187648A JP20907885A JP20907885A JPS6187648A JP S6187648 A JPS6187648 A JP S6187648A JP 20907885 A JP20907885 A JP 20907885A JP 20907885 A JP20907885 A JP 20907885A JP S6187648 A JPS6187648 A JP S6187648A
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- Japan
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- fluorine
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- compound
- carbon atoms
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は新規な含フツ素第四級アンモニウム化合物の製
法に関する。
法に関する。
含フッ素系化合物は、炭化水素系化合物に比較して特異
な界面特性を有しており、たとえば水の表面張力低下能
が大きいなどの性能かあるので挑発抑制剤、塗料用レヘ
リング剤なとに使用される。
な界面特性を有しており、たとえば水の表面張力低下能
が大きいなどの性能かあるので挑発抑制剤、塗料用レヘ
リング剤なとに使用される。
また、含フッ素系化合物を水成膜泡消火剤の添加物とし
て使用する場合、消火剤は油面上に迅速に水成膜を杉成
することが必要であるが、このためには、添加物は水溶
液の表面張力低下能が大であるばかりでなく、水溶液/
油界面張力低下能ら人であることか重要となる。すなわ
ち、拡張係数Sを式 S−γo−(γ宥十γto) F式中、γ0は油の表面張力、γWは水溶液の表面張力
、γtoは水溶液/油の界面張力である。]で表イつ4
°と、拡張係数Sが正の場合にのみ水溶液はi+I+面
上に拡がることができるのである。
て使用する場合、消火剤は油面上に迅速に水成膜を杉成
することが必要であるが、このためには、添加物は水溶
液の表面張力低下能が大であるばかりでなく、水溶液/
油界面張力低下能ら人であることか重要となる。すなわ
ち、拡張係数Sを式 S−γo−(γ宥十γto) F式中、γ0は油の表面張力、γWは水溶液の表面張力
、γtoは水溶液/油の界面張力である。]で表イつ4
°と、拡張係数Sが正の場合にのみ水溶液はi+I+面
上に拡がることができるのである。
一般に、含フッ素系化合物はフッ素含有基の油に対する
親和性が低いため水溶液/油界面において理想的に配向
し得ず、従って水溶液/油界面張力を充分に低下させる
ことができない。この様な欠点を補うため含フッ素系化
合物に炭化水素系化合物を配合する方法が提案されてい
る。
親和性が低いため水溶液/油界面において理想的に配向
し得ず、従って水溶液/油界面張力を充分に低下させる
ことができない。この様な欠点を補うため含フッ素系化
合物に炭化水素系化合物を配合する方法が提案されてい
る。
しかしながら、含フツ素系化合物自身で前記の低界面張
力を得られるものを用いれば、炭化水素系化合物を配合
した場合にも水溶液/油界面張力をより低下させる傾向
がある。従って、水溶液/油界面張力低下能が本質的に
人なる含フッf”系化合物を得ることは重要である。
力を得られるものを用いれば、炭化水素系化合物を配合
した場合にも水溶液/油界面張力をより低下させる傾向
がある。従って、水溶液/油界面張力低下能が本質的に
人なる含フッf”系化合物を得ることは重要である。
本発明者らは、先に特公昭4L−21123号公報にお
Llテrtf−CH,CII(Oll)C11+−なる
セグメントを結合したフルオロアルキル基を含打するア
ミンおよび該アミンと有機または無機酸との中和物から
なる塩を提案した。これらの化合物は、水の表面張力低
下能に関しては相当C効果を奏するが、水溶液/油界面
張力低下能は顕署゛てはなく、前記油面上に水成膜を形
成することか必要な水成膜泡消火剤用添加物として用い
るには更に該界面張力低下能を向−トさせる必要かある
。
Llテrtf−CH,CII(Oll)C11+−なる
セグメントを結合したフルオロアルキル基を含打するア
ミンおよび該アミンと有機または無機酸との中和物から
なる塩を提案した。これらの化合物は、水の表面張力低
下能に関しては相当C効果を奏するが、水溶液/油界面
張力低下能は顕署゛てはなく、前記油面上に水成膜を形
成することか必要な水成膜泡消火剤用添加物として用い
るには更に該界面張力低下能を向−トさせる必要かある
。
本発明者らは、上記化合物の表面張力低下能を損うこと
なく水溶液/油界面張力低丁能を向」ニさせる研究を鋭
意行なった結果、一般式。
なく水溶液/油界面張力低丁能を向」ニさせる研究を鋭
意行なった結果、一般式。
[式中、Rrは炭素v1.3〜2Iの直鎖状または分岐
状含フツ素脂肪族炭化水素基または含フン素脂肪族ポリ
エーテル基:RISR7およびR3はそれぞれ炭素数1
〜21の直鎖状または分枝状アルキル塙、ヒドロキンア
ルキル基またはアルケニル基もしくは置換または非置換
アリール基またはアルアルキル基、R4は水素または炭
素数2〜4のアンル基:X−は陰イオン:nは1〜3の
整数を表わす。] て示される含フツ素第四級アンモニウム化合物は、これ
ら要求を満足することを見い出した。
状含フツ素脂肪族炭化水素基または含フン素脂肪族ポリ
エーテル基:RISR7およびR3はそれぞれ炭素数1
〜21の直鎖状または分枝状アルキル塙、ヒドロキンア
ルキル基またはアルケニル基もしくは置換または非置換
アリール基またはアルアルキル基、R4は水素または炭
素数2〜4のアンル基:X−は陰イオン:nは1〜3の
整数を表わす。] て示される含フツ素第四級アンモニウム化合物は、これ
ら要求を満足することを見い出した。
ここで、Rfで示される含フツ素脂肪族炭化水素基は高
閲にフッ素化された飽和または不飽和の晰肪族炭化水素
居てあり、直鎖状または分枝状のものかい4°れし含ま
れる。含フッ素脂肪族ポリエーテル梧としてはたとえば
一般式: %式% [式中、R[°は炭素数1〜3のパーフルオロアルキル
i 、 x’はフッ素またはトリフルオロメチル基、偶
は0〜4の整数を表わす。] で示される基が挙げられる。
閲にフッ素化された飽和または不飽和の晰肪族炭化水素
居てあり、直鎖状または分枝状のものかい4°れし含ま
れる。含フッ素脂肪族ポリエーテル梧としてはたとえば
一般式: %式% [式中、R[°は炭素数1〜3のパーフルオロアルキル
i 、 x’はフッ素またはトリフルオロメチル基、偶
は0〜4の整数を表わす。] で示される基が挙げられる。
また、X−で示される陰イオノとしてはハライド、ヒド
ロキシレート、アルコギル ト、カルボキンレート、フ
ェノキザイド、スルホ不 ト、サルフェート、サルファ
イド、ホスフェート、カーボネートなどの陰イオンが例
示される。
ロキシレート、アルコギル ト、カルボキンレート、フ
ェノキザイド、スルホ不 ト、サルフェート、サルファ
イド、ホスフェート、カーボネートなどの陰イオンが例
示される。
本発明の要旨によれば、含フツ素第四級アンモニウム化
合物[+1は、 一般式: %式% [式中、R「、R2、R3およびIえ。は前記と同き義
。] で示される含フツ素アミンと第四級化剤とを反応さUて
製造することがてきる。
合物[+1は、 一般式: %式% [式中、R「、R2、R3およびIえ。は前記と同き義
。] で示される含フツ素アミンと第四級化剤とを反応さUて
製造することがてきる。
なお、R6がアシルであるアミン[111を用いる場合
には、前記特公昭49−21123号公報に記載の方法
に従い、R4が水素であるアミン[II]を製造した後
、モル比l ・ 1 以上の無水カルホン酸またはカル
ボン酸ハライドのようなアノル化剤で処理し、得られた
アシル化物を弱アルカリ水溶液で洗浄し、分離して本発
明の製法に供する。
には、前記特公昭49−21123号公報に記載の方法
に従い、R4が水素であるアミン[II]を製造した後
、モル比l ・ 1 以上の無水カルホン酸またはカル
ボン酸ハライドのようなアノル化剤で処理し、得られた
アシル化物を弱アルカリ水溶液で洗浄し、分離して本発
明の製法に供する。
かかる含フツ素アミン[11]と第四級化剤との反応は
、たとえば次の反応式により示される :R4 111゜ Rr−(CI−1t)ncHcI+、−N< +R
3YR2 OR。
、たとえば次の反応式により示される :R4 111゜ Rr−(CI−1t)ncHcI+、−N< +R
3YR2 OR。
l R1
Rr−(CH、)nCHCH! N < ÷Rff
S O,R。
S O,R。
R1
OR。
l R。
nr(CHt)ncHcHt−N<+R*5OsRa[
式中、R6は炭素数1〜3のアルキt5)k:nn置換
または非置換フェニルWAYは塩素、臭素↓たはヨウ累
を表わず。R[,1(1,16、R3およびR4は11
り記と同息義。]。
式中、R6は炭素数1〜3のアルキt5)k:nn置換
または非置換フェニルWAYは塩素、臭素↓たはヨウ累
を表わず。R[,1(1,16、R3およびR4は11
り記と同息義。]。
化合物[+]を製造するには、含フツ素アミン[11]
を、適当な溶媒中、室温〜100℃の温度範囲で1〜5
時間撹拌しながら第四級化剤と反応させる。
を、適当な溶媒中、室温〜100℃の温度範囲で1〜5
時間撹拌しながら第四級化剤と反応させる。
第四級化剤は、アミンtllJに対して等モル以」ユ用
いるのが好ましい。
いるのが好ましい。
適当な溶媒としては、エタノール、メタノール、イソプ
ロパツールのような低級アルカノール、アセトン、テト
ラヒドロフランなどが挙げられる。
ロパツールのような低級アルカノール、アセトン、テト
ラヒドロフランなどが挙げられる。
反応終了後、反応溶媒を留去し、化合物[+1か難溶で
ある溶媒、たとえばエーテルで洗浄するか、または再結
晶化して精製する。
ある溶媒、たとえばエーテルで洗浄するか、または再結
晶化して精製する。
含フツ素第四級アンモニウム化合物U11を具体的に示
せば、 なとか挙げられる。
せば、 なとか挙げられる。
化合物[11は、前記の特徴の他に、臨界ミセルt5度
ら低く、従って 0.01重量%のような低濃度溶液で
あっても充分に表面張力および界面張力を低下し得る。
ら低く、従って 0.01重量%のような低濃度溶液で
あっても充分に表面張力および界面張力を低下し得る。
含フツ素第四級アンモニウム化合物[1]をたとえば広
く界面活性剤として用いるときには、これに必要に応じ
て池の陽イオン系、非イオン系または両性系含フッ素系
化合物を併用することができる。陽イオン系含フツ素化
合物としてはパーフルオロアルキルアルキレントリアル
キルアンモニウムハライド、パーフルオロアルカンスル
ホンアミドアルキレントリアルキルアンモニウムハライ
ドなどを、非イオン系含フツ素化合物としてはRr”0
(CHzCH+O)l’HまたはR4’GO(CH*C
HtO)IIH(FN”は含フツ素脂肪族炭化水素基、
pは1〜40の整数を表わす。)などが、また両性系含
フツ素化合物としてはパーフルオロアルキルアルキレン
ツアルキルアミン酢酸ベタイン、パーフルオロアルカノ
スルホンアミドアルキレンノアルキルアミノプロビオン
酸ベタインなどが例示できる。
く界面活性剤として用いるときには、これに必要に応じ
て池の陽イオン系、非イオン系または両性系含フッ素系
化合物を併用することができる。陽イオン系含フツ素化
合物としてはパーフルオロアルキルアルキレントリアル
キルアンモニウムハライド、パーフルオロアルカンスル
ホンアミドアルキレントリアルキルアンモニウムハライ
ドなどを、非イオン系含フツ素化合物としてはRr”0
(CHzCH+O)l’HまたはR4’GO(CH*C
HtO)IIH(FN”は含フツ素脂肪族炭化水素基、
pは1〜40の整数を表わす。)などが、また両性系含
フツ素化合物としてはパーフルオロアルキルアルキレン
ツアルキルアミン酢酸ベタイン、パーフルオロアルカノ
スルホンアミドアルキレンノアルキルアミノプロビオン
酸ベタインなどが例示できる。
また、炭化水素系化合物を混合して使用することしてき
る。混合し得る炭化水素系化合物としては、ポリオキン
エチレンアルキルエーテル、ポリオキノエチレン脂肪酸
エステルなどの非イオン性化合物、トリアルキルアンモ
ニウムハライド、塩化ヘンザルコニウムなとの陽イオン
性化合物およびトリアルキルアミン酢酸ベタイン、アル
キルグリノンなどが挙げられる。
る。混合し得る炭化水素系化合物としては、ポリオキン
エチレンアルキルエーテル、ポリオキノエチレン脂肪酸
エステルなどの非イオン性化合物、トリアルキルアンモ
ニウムハライド、塩化ヘンザルコニウムなとの陽イオン
性化合物およびトリアルキルアミン酢酸ベタイン、アル
キルグリノンなどが挙げられる。
含フツ素第四級アンモニウム化合物[1]は、前記蒸発
抑制剤、塗料用レベリング剤の他、蛋白泡消火剤や合成
界面活性剤泡消火剤の添加物、消火剤用粉末処理剤とし
て、また写真乳剤添加物、メッキ液のミスト防止剤など
にも使用し得る。
抑制剤、塗料用レベリング剤の他、蛋白泡消火剤や合成
界面活性剤泡消火剤の添加物、消火剤用粉末処理剤とし
て、また写真乳剤添加物、メッキ液のミスト防止剤など
にも使用し得る。
次に実施例および比較例を示して本発明を具体的に説明
する。
する。
実施例1
化合物[+11]の製造ニー
撹拌装置、冷却器を備えた200m、[フラスコに
20、o g (0,035モル)、ヨウ化メチル6.
0g(0,042モル)およびエタノール70gを入れ
、湯浴上てエタノールの環流下に2時間撹拌する。反応
混合物を冷却すると一部固体生成物の析出が見られるが
、そのまま過剰のエーテルを加えて更に析出させる。析
出した固体生成物を分離し、エーテルで洗浄して化合物
[111121、5g (収率86%)を得た。融点4
0〜42℃。
0g(0,042モル)およびエタノール70gを入れ
、湯浴上てエタノールの環流下に2時間撹拌する。反応
混合物を冷却すると一部固体生成物の析出が見られるが
、そのまま過剰のエーテルを加えて更に析出させる。析
出した固体生成物を分離し、エーテルで洗浄して化合物
[111121、5g (収率86%)を得た。融点4
0〜42℃。
この化合物についてブロモフェノ ルブルー試験(界面
活性剤分析研究全編「界面活性剤分析法」参照)を行な
うことにより本生成物か陽イオン系第四級アンモニウム
化合物であることを確認した。
活性剤分析研究全編「界面活性剤分析法」参照)を行な
うことにより本生成物か陽イオン系第四級アンモニウム
化合物であることを確認した。
元素分析、計算値: C125,2%、F、50.6%
: H,2,1%、N、2.1%、I、178%: 0
.2.2%、″A側値: C125,3% ; F、
50.4% 、H,1,9% 、N、2.3% :
l、 18.1% 、0,2.0%。
: H,2,1%、N、2.1%、I、178%: 0
.2.2%、″A側値: C125,3% ; F、
50.4% 、H,1,9% 、N、2.3% :
l、 18.1% 、0,2.0%。
実施例2
化合物[VI+]の製造・一
実施例1と同様の反応装置に
H
20,0g (0,032モル)、ジメチル硫酸48g
(0,038モル)およびエタノール70gを入れ、湯
浴上でエタノールの環流下に1時間撹拌する。反応終了
後、エバポレーターにより溶媒を除去し、固体生成物を
エーテルで洗浄して化合物[V11] 22.0g (
収率91.7%)を得た。融点101〜103℃。
(0,038モル)およびエタノール70gを入れ、湯
浴上でエタノールの環流下に1時間撹拌する。反応終了
後、エバポレーターにより溶媒を除去し、固体生成物を
エーテルで洗浄して化合物[V11] 22.0g (
収率91.7%)を得た。融点101〜103℃。
この化合物について実施例1と同様ブロモフェノールブ
ルー試験を行ない、本生成物が陽イオン系第四級アンモ
ニウム化合物であることを確認した。
ルー試験を行ない、本生成物が陽イオン系第四級アンモ
ニウム化合物であることを確認した。
元素分析、計算値: C,28,5%、F、477%
:H,2,9% : N、18% 、5.42%;O,
14,9%、実測値・C,28,7%: F、47.
4% 、1−1.3.2% ; N、2.0%、S、
4.0% ;O,14,7%。
:H,2,9% : N、18% 、5.42%;O,
14,9%、実測値・C,28,7%: F、47.
4% 、1−1.3.2% ; N、2.0%、S、
4.0% ;O,14,7%。
実施例3
化合物[v1]の製造 一
実施例■と同様の反応装置に
H
20,0g(0,03モル)、ベンノルクロリトロ3g
(0,050モル)およびイソプロパツール70gを
入れ、温浴上でイソプロパツールの環流下に4時間撹拌
する。反応終了後、エバポレーターにより溶媒を除去し
、固体生成物をエーテルで洗浄して化合物[VI]
19g (収率794%)を得た。
(0,050モル)およびイソプロパツール70gを
入れ、温浴上でイソプロパツールの環流下に4時間撹拌
する。反応終了後、エバポレーターにより溶媒を除去し
、固体生成物をエーテルで洗浄して化合物[VI]
19g (収率794%)を得た。
融点50〜52℃。
この化合物についてブロモフェノールブルー試験を行な
い、本生成物が陽イオン系第四扱アンモニウム化合物で
あることを確認した。
い、本生成物が陽イオン系第四扱アンモニウム化合物で
あることを確認した。
元素分析、計算1<f : C,38,1%、F、49
8% 、1−1.3.2% 、N、1.9% 、0児。
8% 、1−1.3.2% 、N、1.9% 、0児。
4.8%、0.2.2%、実測値: C,38,4%
; F、49.6% :H,3,3% 、N、1.7
% ; C4,5,1% 、0.1.9%。
; F、49.6% :H,3,3% 、N、1.7
% ; C4,5,1% 、0.1.9%。
実施例4および比較例1〜3
実施例1〜3および同様の手順で得た化合物[111]
−1VIII]j、:ツL+’ir、01 重量%水溶
液の表面張力および該水溶液/n−ヘキサン界面張力を
測定した。測定装置として1津製作所製5T−I型(ウ
イルヘルミイ法)を使用し、25℃で測定を行なった。
−1VIII]j、:ツL+’ir、01 重量%水溶
液の表面張力および該水溶液/n−ヘキサン界面張力を
測定した。測定装置として1津製作所製5T−I型(ウ
イルヘルミイ法)を使用し、25℃で測定を行なった。
また、比較のために本発明以外の化合物(含フツ素アミ
ン化合物の酸中和物)についてら同様に測定を行なった
。
ン化合物の酸中和物)についてら同様に測定を行なった
。
結果を第1表に示す。
第1表
と酢酸の中和物
と塩酸の中和物
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼ で示される含フッ素アミンと第四級化剤とを反応させる
ことを特徴とする 一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼ で示される化合物を得ることを特徴とする含フッ素第四
級アンモニウム化合物の製法 [式中、Rfは炭素数3〜21の直鎖状または分枝状含
フッ素脂肪族炭化水素基または含フッ素脂肪族ポリエー
テル基:R_1、R_2およびR_3はそれぞれ炭素数
1〜21の直鎖状または分枝状アルキル基、ヒドロキシ
アルキル基またはアルケニル基もしくは置換または非置
換アリール基またはアルアルキル基;R_4は水素また
は炭素数2〜4のアシル基;X^−は陰イオン;nは1
〜3の整数を表わす。]。 2、第四級化剤としてはR_3Y、R_3SO_4R_
5またはR_3SO_3R_6(ここで、R_5は炭素
数1〜3のアルキル基;R_6は炭素数1〜3のアルキ
ル基または置換もしくは非置換フェニル基;Yは塩素、
臭素またはヨウ素を表わす。R_3は前記と同意義。)
を使用することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の製法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20907885A JPS6187648A (ja) | 1985-09-21 | 1985-09-21 | 含フツ素第四級アンモニウム化合物の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20907885A JPS6187648A (ja) | 1985-09-21 | 1985-09-21 | 含フツ素第四級アンモニウム化合物の製法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5604980A Division JPS56156242A (en) | 1980-04-26 | 1980-04-26 | Quaternary ammonium compound containing fluorine and its preparation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6187648A true JPS6187648A (ja) | 1986-05-06 |
JPS628426B2 JPS628426B2 (ja) | 1987-02-23 |
Family
ID=16566893
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20907885A Granted JPS6187648A (ja) | 1985-09-21 | 1985-09-21 | 含フツ素第四級アンモニウム化合物の製法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6187648A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109568870A (zh) * | 2019-01-03 | 2019-04-05 | 中国民航大学 | 能抑制锂离子电池热失控的细水雾复合添加剂及制备方法 |
-
1985
- 1985-09-21 JP JP20907885A patent/JPS6187648A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS628426B2 (ja) | 1987-02-23 |
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