JPS6213345B2 - - Google Patents

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JPS6213345B2
JPS6213345B2 JP52148903A JP14890377A JPS6213345B2 JP S6213345 B2 JPS6213345 B2 JP S6213345B2 JP 52148903 A JP52148903 A JP 52148903A JP 14890377 A JP14890377 A JP 14890377A JP S6213345 B2 JPS6213345 B2 JP S6213345B2
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JP
Japan
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zinc
perfluoroalkyl
hours
reaction
mol
Prior art date
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JP52148903A
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JPS5377008A (en
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Komeira Oogusuto
Burankoo Yuuberu
Ran Andore
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ATOKEMU SOC
Original Assignee
ATOKEMU SOC
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Publication date
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Publication of JPS5377008A publication Critical patent/JPS5377008A/ja
Publication of JPS6213345B2 publication Critical patent/JPS6213345B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C313/00Sulfinic acids; Sulfenic acids; Halides, esters or anhydrides thereof; Amides of sulfinic or sulfenic acids, i.e. compounds having singly-bound oxygen atoms of sulfinic or sulfenic groups replaced by nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups
    • C07C313/02Sulfinic acids; Derivatives thereof
    • C07C313/04Sulfinic acids; Esters thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C309/00Sulfonic acids; Halides, esters, or anhydrides thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/15Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reaction of organic compounds with carbon dioxide, e.g. Kolbe-Schmitt synthesis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、パーフルオロアルカンスルフイン酸
FSOOH(式中、RFは炭素数2〜12個の分岐ま
たは非分岐パーフルオロアルキル基:CnF2n+1
表わす)の亜鉛塩の製造方法に関する。 本発明の方法により得られるパーフルオロスル
フイン酸亜鉛は既知の方法により、パーフルオロ
アルカンスルホン酸誘導体に転化され得る。例え
ば、過酸化水素を使用して酸化することによりパ
ーフルオロスルホン酸の塩を得ることができまた
塩素化することによりパーフルオロアルカンスル
ホニル クロライドRFSO2Clに転化させ、つい
でこれをパーフルオロスルホン酸RFSO3Hに転
化させることができる。 これらの誘導体は工業的に極めて有用な化合物
である。これらの誘導体は酸(RFSO3H)とし
て、あるいは湿潤剤または表面活性剤として使用
し得るが、また、布、レザーおよび紙の処理剤ま
たは表面活性を有する化合物を製造するための中
間体としても使用し得る。 遊離の際、特にパーフルオロスルホン酸は、酸
触媒(アルキル化、パラフインの異性化等)とし
ても使用し得る。 従来、上記化合物は、例えば、J.Chem.Soc.
p173(1956)、米国特許第2732398号明細書およ
びInd.Eng.Chem.43,2332(1951)に記載される
ごとく、主として電気化学的フツ素化法
(Electrofluorination)により製造されている。
しかしながら、この方法は実施が困難であり、か
つ分子量の大きい酸の場合には収率が低い。 前記化合物を化学的に製造する方法も既知であ
る。この方法はパーフルオロ化マグネシウム化合
物にSO2を付加すること〔J.Fluorine Chem.
265(1975)〕からなる。しかしながらこの方法は
実施が困難であり、特に反応温度を−40〜−70℃
にする必要がある。 パーフルオロアルキルハライドとSO2とをジメ
チル スルホキシド中において、金属対
(metallic pair)特に亜鉛−銅対の存在下で反応
させることにより前記誘導体を製造し得る(フラ
ンス特許出願第6303176号およびその追加特許出
願第37240176号明細書参照)。 今般、本発明者らはパーフルオロアルキルハラ
イドとSO2とを溶剤媒体中において亜鉛の存在下
で反応させることにより、パーフルオロスルフイ
ン酸亜鉛を製造し得ることを認めた。これらのパ
ーフルオロアルキル ハライドとSO2との亜鉛の
存在下での反応性は全く予期し得ないものであつ
た:その理由は、文献〔J.Chem.Soc.p3607
(1953)およびJ.A.C.S.75,4159(1957)〕の記載
によればパーフルオロアルキルヨーダイドは溶剤
媒体中で亜鉛と反応してオルガノ亜鉛誘導体RF
ZnIを生成するが、この化合物は非常に反応性に
乏しく特に、SO2とは反応しないとされていたか
らである。 本発明の方法はパーフルオロアルキル ハライ
ドとSO2とを、反応溶剤中に亜鉛粉末を懸濁させ
た懸濁液中に導入することからなる。かくしてパ
ーフルオロアルキルスルフイン酸の亜鉛塩が得ら
れる。このパーフルオロアルカンスルフイン酸亜
鉛は既知の方法によりパーフルオロスルホン酸ま
たはパーフルオロアルカンスルホニル クロライ
ドに転化させ得る。 本発明の方法で使用される出発物質は、パーフ
ルオロアルキル ハライド、特に、式:CnF2n+
1I(式中、CnF2n+1は炭素数2〜12個の非分岐
または分岐パーフルオロ基を表わす)で表わされ
るパーフルオロアルキル ヨーダイドである。 反応は種々の溶剤中で行い得る。オルガノ金属
誘導体との反応に通常使用される溶剤は、これら
の溶剤がパーフルオロアルキル ハライドと反応
しない限り、特に適当なものである。従つて、例
えば、ベンゼン、トルエンのごとき芳香族炭化水
素、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド
(DMF)、ジメチルスルホキシドまたはヘキサメ
チル ホスホロトリアミド(HMPT)を使用し
得る。ジメチルスルホキシドが特に適当である。
溶剤の使用量は、使用される溶剤中でのパーフル
オロアルキルハライドの溶解度に応じて大きく変
動する。しかしながら、溶剤の使用量は、通常パ
ーフルオロアルキルハライド1モル当り100〜500
mlである。 本発明の方法は広い温度範囲で行い得る。しか
しながら反応を促進するために、反応は通常、大
気圧下、周囲温度〜反応混合物の沸点、好ましく
は30〜100℃の温度で行われる。 実質的に過剰のSO2を使用し得るが、化学量論
量に近い量を使用すれば十分であり、通常、これ
らの2種の反応剤はフツ素化化合物に対し、5〜
20%過剰に使用される。 亜鉛とパーフルオロアルキル ハライドとのモ
ル比は1:1〜2:1であることが有利であり、
1.2:1〜1.5:1であることが好ましい。亜鉛は
粉末の形で使用される。市販の亜鉛粉末を処理し
ないでも十分使用し得る。 以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこれ
らの実施例により限定されるものではない。 実施例1:C4F9SO2Clの製造 500mlのジメチルスルホキシド(DMSO)と98
gの亜鉛粉末とをガラス製反応容器に装入して撹
拌した。この混合物を40℃に加熱し、外部冷却に
よりこの温度に保持しながら、346gのC4F9Iを
3時間かかつて導入しかつ同時に反応媒体中に
SO2を8.5/時の流率で3時間送入した。この
場合送入したSO2の量は約1.06モルに相当する。
添加終了後、反応混合物を40℃で更に3時間撹拌
しついで真空下で約400gのDMSOを蒸発させ、
そして残渣を500mlの水で稀釈した。この混合物
に、温度を35〜45℃に保持しながら、ガス状塩素
を20/時の流率で3時間45分間通送した(3.1
モル)。ついで反応混合物の下部の有機層を傾瀉
により分離した(273g)。これはつぎの組成を有
する: C4F9SO2Cl 86% C4F9I 4% C4F9H 5.3% C4F9IのC4F9SO2Clへの転化率は73.7%であつ
た。この有機相を蒸溜して、大気圧下、101〜103
℃で溜出する無色液体を得た。この液体は実際上
純粋なC4F9SO2Clからなる。 実施例2:C2F5SO2Clの製造 123gのC2F5Iと0.6モルのSO2を、温度を30℃
に保持しながら、2時間かかつて、150mlの
DMSOと48gの亜鉛を含有する反応容器に導入し
た。添加後、反応混合物を2時間30℃に保持し、
ついでDMSOを真空下で蒸発させた後、残渣を
200mlの水で稀釈した。ついで塩素化(15/
時、2時間)を行つた後、下部有機相を分離し、
ついでこれを蒸溜して(沸点55℃)、C2F5SO2Cl
を96%含有する無色液体を得た。C2F5Iの
C2F5SO2Clへの転化率は59.7%であつた。 実施例3:C6F13SO2Clの製造 0.42モルのC6F13I(187.3g)と0.46モルのSO2
を、75mlのDMSOと30gの亜鉛粉末とを含有す
る、80℃に加熱されたガラス製反応容器に、撹拌
しながら、2時間かかつて導入した。反応を行わ
せる間、温度を80℃に保持した。上記2種の反応
剤の添加後、更に30分間80℃で加熱し、ついで、
200mlの水を添加した後反応混合物を35℃に冷却
し、ついでこの温度で8/時の流率で塩素を導
入することにより、25時間塩素化を行つた。反応
混合物を傾瀉することにより、つぎの組成を有す
る下部有機層168gを分離した。 C6F13H 2.2% C6F13I 7.6% C6F13SO2Cl 90% C6F13Iの転化率は93.2%であり、消費された
C6F13Iに対するC6F13SO2Clの収率へ92.3%であ
つた。この生成物を蒸留することにより、99.5%
以上の純度のC6F13SO2Clを得ることができた。
この生成物の沸点は20mmHgで58℃であつた。 実施例4〜8:C6F13SO2Clの製造 実施例3と同一の操作方法によりかつ実施例3
と同一量の反応剤を使用して、溶剤の種類を変え
て40℃で一連の試験を行つた。結果を以下に示
す。
【表】 実施例9:C8F17SO2Clの製造 546gのC8F17I(1モル)と1.05モルのSO2を、
97.5gの亜鉛粉末(1.5モル)と200mlのDMSOを
含有するガラス製反応容器に、撹拌下、温度を50
〜55℃に保持しながら4時間かかつて導入した。
添加後2時間経過してから50℃で400mlの水を添
加し、ついで混合物を周囲温度に冷却した後、水
性相を過により除去した。固体生成物を300ml
の水と混合しついで24/時の流率で塩素を通送
することにより50℃で4時間塩素化を行つた。熱
時に傾瀉を行うことにより507gの液体を得た。
この液体は冷却すると結晶化し、かつつぎの組成
を有する: C8F17I 18% C8F17SO2Cl 70% C8F17IのC8F17SO2への転化率は68.5%であ
り、収率は82%であつた。 実施例10:C12F25SO2Clの製造 実施例1と同一の装置と方法により、100mlの
DMSO中でつぎの成分を反応させた: 0.2モルのC12F25I 0.22モルのSO2 1.9gの亜鉛 上記2種の反応剤を添加して反応させた後、反
応混合物を300mlの水で稀釈し、40℃に冷却しつ
いで塩素化を行つた。つぎの組成を有する固体生
成物132gを得た: C12F25HとC12F24との混合物 26% C12F25I 40% C12F25SO2Cl 20% C12F25IのC12F25SO2Clへの転化率は18%であつ
た。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 式:RFX(式中、Xは塩素、臭素または沃
    素原子を表わし、RFは炭素数2〜12個の、非分
    岐または分岐パーフルオロアルキル基を表わす)
    で表わされるパーフルオロアルキルハライドと
    SO2とを、反応溶媒中に亜鉛粉末を懸濁させた懸
    濁液中に導入して反応させることを特徴とする、
    パーフルオロアルカンスルフイン酸亜鉛の製造方
    法。 2 パーフルオロアルキルハライドがパーフルオ
    ロアルキルヨーダイドである、特許請求の範囲第
    1項記載の方法。
JP14890377A 1976-12-17 1977-12-13 Process for preparing perfluoroalkane carboxylate and perfluoroalkane sul finate derivatives Granted JPS5377008A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7638131A FR2374287A1 (fr) 1976-12-17 1976-12-17 Procede de preparation de derives des acides perfluoroalcane-carboxyliques et perfluoroalcane-sulfiniques

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5377008A JPS5377008A (en) 1978-07-08
JPS6213345B2 true JPS6213345B2 (ja) 1987-03-25

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ID=9181205

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14890377A Granted JPS5377008A (en) 1976-12-17 1977-12-13 Process for preparing perfluoroalkane carboxylate and perfluoroalkane sul finate derivatives

Country Status (10)

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US (1) US4221734A (ja)
JP (1) JPS5377008A (ja)
BE (1) BE861289A (ja)
CA (1) CA1082733A (ja)
CH (1) CH624377A5 (ja)
DE (1) DE2756169C2 (ja)
FR (1) FR2374287A1 (ja)
GB (1) GB1581891A (ja)
IT (1) IT1091247B (ja)
NL (1) NL186155C (ja)

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BE861289A (fr) 1978-05-29
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NL186155C (nl) 1990-10-01
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