JPS62158238A - ポリフルオロ脂肪族モノおよびポリカルボン酸の分離精製方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ポリフルオロ脂肪族カルゼン酸の単離精製方
法に関する。更に詳しくは、ポリフルオロ脂肪族モノお
よびポリハライドをアミド系非プロトン性極性溶媒中、
亜鉛の存在下二酸化炭素と反応して得られる反応混合物
からＩラフルオロ脂肪族モノおよびポリカルノン酸を単
離精製する方法に関するものである。

ポリフルオロ脂肪族カルデン酸は化学的又は生理的性質
の面から特に界面活性剤、撥水撥油剤、医農薬の合成中
間体として産業上有用な化合物である。

〔従来の技術〕

ポリフルオロ脂肪族カルがン酸は従来より種々の方法で
合成できる事が報告されているが、中でも温和な条件で
簡便にしかも比較的収車よく合成できる方法として該カ
ルゲン酸の一種でアルベルフル、ｔ！：ｌ脂肪族モノカ
ルボン酸（以下、　Ｒ，ｃｏｏＨと記す）の合成方法の
ひとつが優れた方法として挙げられる。

該方法はペルフルオロ脂肪族モノハロダン化物（以下、
Ｒ，Ｘと記す。但しＸは臭素あるいはヨウ素原子を表わ
す）に亜鉛存在下、二酸化炭素を反応させ生成する反応
中間体を鉱酸等の酸水溶液により加水分解する方法であ
る（例えば特開昭５２−１０６８０８号、同５３−７７
００８号、同５９−１２８３４９号公報、西独特開２８
４８１９７号公報）。その際、溶媒としては非プロトン
性極性溶媒を用いた場合に高収富を達成でき、中でもア
ミド系非プロトン性極性溶媒が特にすぐれた溶媒である
。

しかしながら、このようにして得られた反応混合物から
高純度のＲｆＣＯＯＨを単離しようとすると以下のよう
な問題点があう念。

■　通常、ポリフルオロ脂肪族モノ及びポリカルボン酸
（以下、Ｒ，（Ｃｏｏｔ（）ｎと記す）は塩酸、硫酸等
の強酸と同様にアミド系非プロトン性極性溶媒と付加体
を形成し易い。従ってＲ，（ＣＯＯＨ）ｎとアミド系非
プロトン性極性溶媒とが混合使用あるいは共存する場合
、その系からのｕ、（ｃｏｏＨ）ｎの回収又は分離は著
しく煩雑となる。従って、上記反応混合物中の反応中間
体の加水分解により生成するＲｆＣｏｏＨは共存するア
ミド系非プロトン性極性溶媒と多くの場合１：１の付加
体を直ちに形成する。

この付加体は極めて安定であり、そのまま加熱蒸留して
も１分解しない。このように該付加体を分解しＲ，Ｃ０
ＯＨを工業技術的に有利に分離する事は比較的離しい。

■　該反応混合物中の反応中間体の鉱酸による加水分解
でＲ，Ｃ０ＯＨが生成するが、この時同時に量論量の亜
鉛の臭化あるいはヨウ化物が生成し、このため加水分解
系中に臭素ある込はヨウ素の陰イオンが共存する事にな
る。しかも、該陰イオンは非常に酸化され易く、多くが
臭素あるｂはヨウ素分子となり、その結果として系全体
が臭素、ヨウ素の色に着色されてしまう。このため、該
系中から白色の高純度のＲ、Ｃ０ＯＨを得る事は著しく
困難となる。

従来、このような問題点を解決するための方法としては
、西独特開２８４８１９７号公報に開示された方法があ
るにすぎない。

該特許に開示された問題点■を解決する方法は、反応中
間体の加水分解後、回収される有機相即ちＲ，Ｃｏｏｌ
とアミド系非プロトン性極性溶媒との付加体を含有して
いると考えられる粗Ｍ　Ｒ４Ｃ０ＯＨを濃硫酸存在下〈
シ返し蒸留する方法である。

又、該特許に開示された問題点■を解決する方法は、ヨ
ウ素によシ着色した粗Ｗ　ＲｆＣＯＯＨをフレオン４１
３に溶解し、該溶液を活性炭によシ処理し、着色分と吸
着除去する方法である。

−万、前記の如く、ポリカルがン酸の場合もアミド系非
プロトン性極性溶媒とは同様な付加体を形成するが、そ
の付加体の分解及び分離する方法は全く知られていなり
０又、ポリフルオロ脂肪族ポリカルボン酸を、相当する
ポリハロゲン化物（以下ＲｆＸｎと記す）を原料とし、
二酸化炭素と亜鉛とを用いて合成する方法においても、
反応混合物からｌポリフルオロ脂肪族ポリカルぎン酸を
単離する方法は全く未知である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の如＜　Ｒ，（ＣＯＯＨ）ｎとアミド系非プロトン
性極性溶媒との付加体は極めて安定であるため、アミド
系非プロトン性極性溶媒が存在する系よりＲｔ　（Ｃ０
０Ｈ）ｎを分離することは困難であり、Ｒ，Ｃ０ＯＨの
場合のみ濃硫酸存在下で蒸留をくり返すという煩雑でか
つ苛酷な方法が知られているにすぎない。

更にこの方法は、蒸留が比較的容易に成し得る沸点範囲
のＲｆ（ＣＯＯＴ（）ｎの分離には一般に適用し得ると
考えられるが、高沸点のものには極めて難しい。

更に又、濃硫酸存在下では上記した系中に共存する臭素
あるいはヨウ素陰イオンの酸化が著しく促進はれ臭素あ
るいはヨウ素分子の遊離が激しくなる。その結果、Ｒ、
Ｃ０ＯＨを蒸留した後も、臭素あるいはヨウ素による着
色がはなはだしい。

このような着色分を除去する方法としては、着色シた粗
Ｒ，Ｃ０ＯＨをフレオン１１３に溶かし、該溶液を活性
炭処理するという煩雑な方法が知られているにすぎない
。又、フレオン１１３に対するＲＣｏｏＨの溶解度は、
Ｒ２中の炭素数が多くなる（（つれ次第に低下し、例え
ばイルフルオロノナン酸の場合ですら、その溶解度はあ
まり高くなく処理量を多くしようとすれば、処理すべき
フレオン１１３の溶液量が著しく過大となる。

従ってアミド系非プロトン性極性溶媒を用いてＲ，Ｘか
ら亜鉛と二酸化炭素とにより、Ｒ，Ｃ００Ｉ（を工業的
だ製造する場合をはじめとして、一般にＲ，Ｘ□から同
様の方法により合成したＲｆ（ＣＯＯＨ）ｎを含む有機
混合物から、Ｒ，（ＣＯＯ）ｌ）　ｎとアミド系非プロ
トン性極性溶媒との付加体を分解し、かつ着色のない高
純度のＲｆ（ｃｏｏＨ）ｎを分離する方法の確立は極め
て重要な問題である。本発明の目的は、この問題を解決
する方法を提供する事にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは上記事情に鑑み、鋭意検討した結果、次の
ような新たな事実を見出し、本発明を完成するに至った
。即ち、 ■　ＲｆＸｎを該溶媒中で、亜鉛と二酸化炭素とを反応
させて得た反応中間体を、鉱酸により加水分解して得ら
れるＲｆ（ＣＯＯＨ）ｎと９該溶媒との付加体は、公知
技術の如く強酸との接触によりある程度分解されるが、
完全には進行しないことが明らかとなった。即ち、該付
加体と硫酸・塩酸等の鉱酸水溶液を攪拌、振とう等によ
り充分混合しても、多くの場合、水相と付加体、Ｒ，（
ｃｏｏＨ）ｎ及び少量の溶媒を主体とする有機相に分離
し、Ｒｆ（Ｃ００Ｈ）ｎが完全に遊離しない。しかしそ
の際、実質的に水と混和せず、且つ少なくともＲ，（Ｃ
ＯＯＴ（）　ｎを溶解しうる有機溶媒を共存させさえす
れば、該付加体は容易且つ完全に分離されるという新規
な事実を見出した。更に、有機溶媒として該付加体を溶
解しうるものを使用した場合でも、その分解にはなんら
支障なく付加体が該溶媒中に混在することは、はとんど
ない。更に有利なことは、一般にＲｆ（ＣＯＯＨ）ｎは
通常のカルぎン酸類に比して、疎水性が高くなる念め、
極めて高い回収率で、該有機溶媒に抽出されてくる。

■　上記のようにして得られたＲ、（ＣＯＯＨ）ｎを有
機溶媒に溶解させた溶液は原料ＲｆＸｎ中のＸに由来す
る臭素あるいはヨウ素分子の念め赤色に着色しており、
このまま有機溶媒を蒸留除去し残渣を蒸留精製しても留
出分の脱色を完全に口、高純度のＲ，（ＣＯＯＨ）ｎを
単離する事はできない。公知技術の如く該留出分をフレ
オン１１３に溶解させ活性炭で処理し、再びフレオン１
１３を蒸留除去する方法を行えば脱色できるが、該工程
は非常に煩雑であり、本発明者らはより簡便な脱色方法
を確立するために上記Ｒ，（ｃｏｏＨ）ｎが有機溶媒に
とけたままの状態で脱色する方法について検討した結果
、臭素あるいはヨウ素を含む該有機溶液を還元剤を溶解
させた水溶液で洗浄する事により極めて簡単て脱色でき
、その後の操作によりＲ，（ＣＯＯＨ）ｎを単離する工
程においても、再着色は全く見られない事を見出した。

一般に臭素、ヨウ素等のハロダンを還元剤により還元し
、これらの陰イオンとし６、ノ・ロダンを除去する方法
は公知であるが、本発明のようにＲ，Ｘｎ　　と亜鉛と
二酸化炭素からＲ，（ＣＯＯＨ）ｎを合成しこれを単離
する工程で有機相に存在する臭素、ヨウ素を除去できる
事を見出し念のは、本発明前らがはじめてであり、本方
法によれば、用いる還元剤あるいは還元反応により生じ
る生成物等は全く有機相には混入せず、従ってＲ，（Ｃ
ＯＯＨ）ｎの純度を低下させる事なく極めて効果的に臭
素、ヨウ素を有機相から除去でき、該有機相を脱色でき
る事が判った。

以上本発明は、新規な事実に基づｈてなされたものであ
り、一般式Ｒ，Ｘｎで表わされるポリフルオロ脂肪族モ
ノ又はポリハライド（式中、Ｒ２は炭素数３〜２０の飽
和又は不飽和で直鎖又は分岐を有する。ｆ？　＋７フル
オロ脂肪族基、ｎは１からＲｔの結合基数より２少ない
数までの整数、Ｘは臭素、ヨウ素原子のいずれかを表わ
す）をアミド系非プロトン性極性溶媒中、亜鉛の存在下
、二酸化炭素と反応して得られる反応混合物を鉱酸によ
り処理した後得られる有機相から一般式Ｒ，（ＣＯＯＨ
）ｎで表わされるポリフルオロ脂肪族モノ又は−リヵル
ゼン酸（式中、Ｒ，及びｎは前記したものに同じ）を単
離精製する方法において、上記有機相を、下記の（ａ）
から（ｃ）に示す工程原に処理する事を特徴とするポリ
フルオロ脂肪族モノおよびポリカルボン酸の単離精製方
法に関するものである。

（ａ）　　該有機相と、実質的に水を混和せずかつ少な
くともＲ，（ＣＯＯＨ）ｎを溶解し得る有機溶媒とを混
合し、該混合液をさらに鉱酸と接触させ、処理する工程 （ｂ）　　工程（ａ）で得られた有機相を更に還元剤を
溶解した水溶液で洗浄処理する工程 （６）　　工程（ｂ）で得られた有機溶液中の有機溶媒
を蒸留除去する工程 以下、本発明の方法を詳細に説明する。

本発明の方法においては、ポリフルオロ脂肪族モノ又は
ポリハライドをアミド系非プロトン性極性溶媒中で亜鉛
の存在下に二酸化炭素を反応させ、更に該反応混合物を
鉱酸で処理して得られるポリフルオロ脂肪族モノ又はポ
リカルノン酸と溶媒との付加体を含む有機相に前記した
特定の処理を施す事によりポリフルオロ脂肪族モノおよ
びポリカルノン酸が単離される。

適用されるカルゲン酸としては一般弐Ｒ，（ＣＯＯＨ）
ｎ（但し、式中Ｒ２は炭素数３〜２０の飽和又は不飽和
で直鎖又は分岐を有するポリフルオロ脂肪族基で、ｎは
１からＲ２の結合基数より２少ない数までの整数を表わ
す。）で表わされるモノ及びボリーカルゼン酸であるが
、好ましくはｎが１〜２のモノ及びジカルボン酸である
。

尚、ここでいう結合基数とは、他の原子と結合し得るＲ
２炭素骨格上の結合の手の数の事である。

例えば、Ｒ２が炭素数ｎなる飽和の直鎖或いは分岐の炭
素骨格を有する場合、結合基数は２ｎ＋２である。又、
Ｒ２が炭素数ｎで二重結合を１個含む直鎖或いは分岐の
炭素骨格を有する場合、結合基数は２ｎとなる。又、Ｒ
，（ｃｏｏＨ）ｎの例として、以下のような化合物をあ
げることができる。

ｎ−ＣＦ　Ｃ０ＯＨ−１ｇｏ−Ｃ３ＦｙＣＯＯＨ＊　ｎ
−Ｃ４Ｉｉ’、Ｃ０ＯＨ−ｎ−Ｃ５Ｆ１．Ｃ０ＯＨ、ｎ
−Ｃ６Ｆ１．Ｃ０ＯＨ、ｎ−Ｃ，Ｆ、５ＣＯＯＨａｎ　
−Ｃ３Ｆ１．Ｃ００Ｔ（、ｎ−Ｃ，。Ｆ２１ＣＯＯＨＨ
ＯＯＣ（ＣＦ２ｌＣ００ＨＨ ＯＯＣ（ＣＦ２）４ＣＯＯＨＣ，）ＣＦ　＝　ＣＦＣＯ
ＯＨ従って、原料となるポリフルオロ脂肪族モノおよび
ポリハライドもこれらカルゼン酸に対応するものであり
、一般式Ｒ、Ｘｎで表わされるｌ　１式中、Ｒｆｈ　ｎ
は上記に同じ、Ｘは臭素、ヨウ素原子のいずれかを表わ
す）。

Ｒ，（ＣＯＯＨ）ｎと付加体を形成するアミド系非プロ
トン性極性溶媒は、Ｒ，Ｘｎと亜鉛と二酸化炭素との反
応に用いる溶媒に由来しており、反応収率の点から、ジ
メチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチ
ルピロリドン等が例示されるが特に制限はなＲｆＸ、と
亜鉛と二酸化炭素の反応はアミド系非プロトン性極性溶
媒を用りて任意の方法で行う事ができる。

例えば、■溶媒中に亜鉛もしくは亜鉛を含有する金属粉
を懸濁させた状態で二酸化炭素を常圧で通気しながら、
これにＲ，Ｘｎを添加してｂく方法、■　■の方法で反
応させ々がら該系に超音波を照射する方法、■　オート
クレーブを用い、二酸化炭素加圧下に行う方法等が挙げ
られるが、本発明においては特に制限はない。

上記の反応により得られた反応混合物は次に鉱酸による
処理を行う必要がある。これは反応混合物中に存在する
カルぜン酸の亜鉛塩を酸分解してカルボン酸を生成させ
るためである。該処理は例えば、反応混合物から未反応
の亜鉛もしくは亜鉛を含む金属を除去した後、膣液を鉱
酸水溶液と混合する事によシ行える。この時、被処理液
は反応後の濃度のままでもよいが、溶媒を留去して濃縮
したものを用いてもよい。

又、処理温度は室温下でも行えるが、酸分解反応の効率
を上げるために、室温から１００℃までの任意の温度に
加熱して反応を行ってもよい。用する鉱酸は、塩酸、硝
酸、硫酸のうちから選ばれ、その量は存在するカルボン
酸の亜鉛塩に対し当量あれば充分であるが、通常は１．
５倍当量以上用込る事が好ましい。鉱酸は通常水溶液と
して用いら机るがその濃度は０．０１　ｍｏｌｌＡ以上
であればよい。

又、混合時間は被処理液中のカルボン酸亜鉛塩の濃度、
鉱酸水名液の濃度、処理温度により異なるが通常、２時
間以内で充分である。

以上の処理によりＲ，（ＣＯＯＨ）ｎと溶媒との付加体
を含む溶液が水相より分離した有機相として得られ、該
有機相が本発明の各工程の処理に供される。

本発明の方法に対して、該有機相をそのまま供してもよ
いが、Ｒ４（ＣＯＯＴ（几と溶媒との付加体の濃度が５
０　ｗｔｅ６未満の場合には５０　ｗｔ’１以上になる
よう＋１濃縮して供する方が以後の操作を容易にできる
事から好ましい。

本発明の（ａ）工程は、該有機相を実質的に水を混和せ
ずかつ少なくともＲ４（ＣＯＯＨ）ｎを溶解し得る有機
溶媒とを混合し、該混合液を更に鉱酸水溶液と混合し処
理する工程である。

用いる有機溶媒は、実質的に水と混和せず且つ少なくと
もＲｆ（ＣＯＯＨ）ｎを溶解しうるものである。

ここで実質的に水と混和しないとは、水と混合し念際、
２相に分離しうる水との量比を持ちうろことを意味する
。更に少なくともＲｆ（ＣＯＯＨ）ｎを溶解しうること
が、本発明の有機溶媒として必須条件であるが、適用さ
れる付加体をも溶解するものであっても何ら支障ない。

従って有機溶媒としては、エーテル系、エステル系、ア
ルコール系、へロｒン化炭化水素系等の溶媒が広く使用
しうるが１本発明の方法を有利に実施するためには、Ｒ
ｆ（ＣＯＯＨ）ｎの溶解度が高い方が良く、好ましくは
炭素数４〜１０迄のエーテル系溶媒、例えばエチルエー
テル、イソプロピルエーテル、ブチルエーテル等である
。

特に好ましくは、イソプロピルエーテルでちる。

又、エステル系の溶媒としては、Ｃ２〜Ｃ４のカルボン
酸とＣ１〜Ｃ，８のアルキル基からなるもので、例えば
酢酸エチル、酢酸イソアミル、プロピオン酸エチル等で
ある。アルコール系溶媒としては、Ｃ４〜Ｃ８の１価〜
３価アルコールで、例えば、ｎ−フタ／−ル、　１ａｏ
−アミルアルコール、ｎ−ヘキサノール等である。さら
にハロダン化炭化水素系溶媒としては、へロｒン類で置
換されたＣ４〜Ｃ４の炭化水素で、例えば、クロロホル
ム、１，１．１−トリククロエタン、１，１．２−　　
）ジクロクー２．２．１−トリフルオロエ２者である。

有機溶媒の使用量は当然のこととして、鉱酸水溶液と２
相を形成し分解遊離されるＪ（ＣＯＯＨ）ｎを充分に溶
解しうる量であれば、特に制限ない。−万、有機溶媒中
１４（ＣＯＯＨ）ｎの濃度が低い場合はど、付加体の分
解及びＲ４（ＣＯＯＴ（）ｎの分離は容易になるが、該
溶媒の使用量は過大となる。従って、通常付加体から分
離したＲｆ（ＣＯＯＨ）ｎの有機溶媒中の濃度が１〜７
０ｗｔ４の範囲、好ましくは５〜５０　ｗｔ４になる様
な範囲の有機溶媒量が使用される。

本工程に用いる鉱酸としては、特には制限な込が水溶液
中で強酸性を示すものが良く、通常塩酸、硫酸、硝酸が
使用される。好ましくは、取扱い上及び本発明の方法に
よる処理後、除去しやすい等の点で塩酸が使用される。

これらの鉱酸は水溶液として使用される。その濃度は０
．０１　ｍｏｂ／Ｊ以上であれば良い。一般忙、濃度は
低い方が取扱す易いが、必要とされる水溶液量が著しく
増大する。一方、付加体の分解には濃度は高い程望まし
いが、その効果は小さい。従って、通常１〜１０　ｍｏ
１７’Ｚの範囲の濃度として使用すれば良い。必要とさ
れる鉱酸量は系内べ存在するアミド系非プロトン性極性
溶媒のアミド基を構成する窒素原子と少なくとも当量で
ある。通常、付加体の分解をより容易にする念めには、
過剰量の万が良く、好ましくは１．５倍当景以上である
。

−万、２５倍当量以上用いても、その効果の上昇は認め
られない。

本工程においては前記の如く、付加体、有機溶媒及び鉱
酸水溶液を攪拌、振とう等により混合し付加体の分解が
実施されるが、その具体的な方法の一つとしては、公知
の液−液抽出操作と同様に行えば良い。勿論、付加体を
溶解しうる溶媒を使用する場合は、付加体と有機溶媒か
らなる溶液を、鉱酸水溶液で同様だ処理しても何ら支障
ない・その際、温度は加熱又は冷却下で実、施すること
も可能であるが、通常２０〜３０℃の室温で良い。

斯して、混合された該溶液は静定され、Ｒｆ（ＣＯＯＨ
）ｎ有機溶媒相と水相に分離される。なお所定量の鉱酸
水溶液を分割して操作をくり返してもなんら支障はなり
０分離された有機溶媒相はＲｆ（ＣＯＯＨ）！ｌＩとと
もに少量の鉱酸を含有する場合があるが同様な操作にて
水で洗浄すれば、鉱酸を除くことができる。一方、分離
された水相にＲｆ　（ＣＯＯＨ）ｎが少量含有される場
合があるが、分解に使用される有機溶媒で抽出すれば、
Ｒｆ　（ＣＯＯＴ（）Ｈの損失を防止することができる
。

本発明の（ｂ）工程は、上記ｃ＆）工程で得られたＲ４
（ＣＯＯＨ）ｎを溶解した有機相を更に還元剤を溶解し
た水溶液で洗浄処理する工程である。

本工程で使用できる還元剤としては種々あるが、臭素又
はヨウ素を還元する能力をもち、還元の前後で有機相に
溶解しないものであればよい。例えばチオ硫酸ナトリウ
ム、亜硫酸水素ナトリウム、ギ酸、シュウ酸、アスコル
ビン酸又はこれらの塩（例えばアルカリ金属塩）等が例
示できる。中でも還元剤自身あるいは還元反応後の生成
物が上記有機相中に全く溶解せず従って、製品中の不純
物とはならない点及び還元効率の点からアスコルビン酸
が好まし込。又、その量は原料Ｒ，Ｘｎ中のＸと当量で
充分であるが（ａ）工程で得之有機相中には原料ＲｆＸ
ｎ中のＸの一部しか存在せず、従って実質上還元剤は当
量以下で充分であり、その必要量は有機相の脱色程度を
観察しながら任意に決めればよい。尚、還元剤水溶液濃
度には特に制限はなく還元剤の飽和溶解度までの間任意
に選ぶことができるＯ 処理方法は前記した（ａ）工程の際述べた如く公知の液
−液抽出操作と同様に行えばよい。

その際、温度は通常２０〜３０℃の室温でよ（又、処理
時間は脱色程度観察しながら決定すればよいが、通常１
時間以内で充分である。

本発明の（ｅ）工程は上記（ｂ）工程で得られた有機相
中の有機溶媒を蒸留除去しＲｆ　（ＣＯＯＨ）ｎを分離
回収する工程である。

尚、Ｒｆ（ＣＯＯＨ）ｎを分離回収後必要ならば、これ
を更に蒸留、再結晶等釦より精製する工程を設けてもさ
しつかえない。

以上のようにして効率よく簡単に高純度のＲ４（ＣＯＯ
Ｈ）ｎを分離回収することができる。

〔発明の効果〕

以上述べ念ように、本発明の方法によればポリフルオロ
脂肪族モノ又はＩリハライドを原料とし、アミド系非プ
ロトン性極性溶媒中、亜鉛の存在下、二酸化炭素を反応
させて得られる反応混合物から、ポリフルオロ脂肪族モ
ノ又はポリカルゲン酸を簡単な操作により、効率よくし
かも着色のない高純度の状態で得ることができる。

〔実施例〕 以下、本発明を実施例によシ更に説明するが、本発明は
なんらこれに限定されるものではない。

実施例に 酸化炭素導入及びペルフルオロアルキルアイオダイドの
圧入口を備えつけ念２００ｅｅの電磁攪拌型オートクレ
ーブ内にあらかじめ０．５Ｎの塩酸で洗浄乾燥した２３
．３．９（３５６ミリグラム原子）の亜鉛粉末（平均粒
径約１５μｍ）を仕込んだ後、該オートクレーブを水浴
に入れオートクレーブ内を１５℃とし念。２次圧調整器
を介して二酸化炭素圧を８．０　ｋｇ／ａｍ２（ゲージ
圧）とし、以後、反応終了までの間、オートクレーブ内
の圧力は、この圧力に保たれるようＫした。次いで、高
圧液送ポンプを用い攪拌しつつ、オートクレーブ内に９
４．７ｒｎｌ（８９，４１）のＤＭＦ加え念。次イテ、
−！　ルア　Ａ／オロオクチルアイオダイＰ（６４，８
Ｊｉ’　、　１１９ｍｍｏｔ）と５．７ｍ／（５，４ｇ
）のＤＭＦの混合物を高圧液送ポンプによりオートクレ
ーブ内に７０分かけて一定速度で圧入し、更に導管内洗
浄のため１４．２ｄ（１３，４＃）のＤＭＦを２０分で
圧入した。同温度でさらに２時間半攪拌後、オートクレ
ーブ内の二酸化炭素圧を常圧にもどし反応を終了させた
。

反応混合物から戸別によシ過剰の亜鉛を除去した後（こ
の時、濾過亜鉛を６７．２ｍｊ（６３，４，９）のＤＭ
Ｆで洗浄し、洗浄液はＦＷの反応混合物に加えた）、灰
石混合物中のＤＭＦ　１５０．２ゼ（１４１，９ＩＩ）
を減圧蒸留によシ除去した所、残渣が固化した。これに
６　ｍｏｔ／Ｊの塩酸５０ｍを加え８０℃で３０分間加
熱攪拌した所、固化物は消失し有機相が遊離し念。分液
ロートにより有機相を分離した所、有機相６３．４１９
が得られた。

該有機相はガスクロマトグラフによる分析の結果、ペル
フルオロノナン酸とＤＭＦの付加体とＤＭＦとの混合物
であり、該付加体を９３．１　ｗｔ４含有している事が
わかった。

〔付加体を５９．１１　（１１０ｍｍｏＬ　）含みアミ
ドとして１７０　ｍｍｏＬ含む〕 上記、溶液をイソプロピルエーテル２ＱＯｒｎｌ（１４
５１１）に溶解させ均一溶液とした。該溶液に６　ｍｏ
ｌｊＡの塩酸水溶液５ｏ―（塩化水素を３００ｒｙｕｎ
ｏｌ含む）を加え有機相と水相の２相溶液とした。

室温下Ｉ／ｃ該２相溶液を攪拌し、溶液を懸濁させた。

５分間攪拌後、溶液を静置し、再び２相に分離させた。

イソゾロビルエーテル溶液をガスクロマトグラフにより
分析するとペルフルオロノナン酸とＤＭＦの付加体のピ
ークは完全に消失し、かわりＩＩＣ＜ルフルオロノナン
酸のピークが現われた。

この結果、該付加体は完全に分離し、イルフルオロノナ
ン酸のイソプロピルエーテル溶！（２６ｗｔ蛎）となっ
ている事が判明した。

尚、該イソプロピルエーテル溶液は遊離し念ヨウ素によ
勺赤色に着色してｈた。

次に該溶液をアスコルビン酸１０．５６　ｇ　（６０ｍ
ｒｎｏＬ　）を水８０ｒＩＬｔに溶かした水溶液と室温
下攪拌混合した。赤色は、直ちに脱色され混合系は無色
となった。混合物を静定し、有機層を分離した。

更て該イソプロピルエーテル溶液から蒸留によりイソプ
ロピルエーテルを完全に除去した所１残として白色のペ
ルフルオロノナン酸が得られた。

（融点６８．５〜７０．５℃） 又、更に上記で得られたペルフルオロノナン酸を減圧蒸
留により精製し、４９．５１　（１０７ｙｎｍｏｔ）の
白色結晶を得た。（融点７０〜７１℃、収塞９０憾） 実施例２ イルフルオロオクチルアイオダイド６４．８．９のかワ
リに鬼ヘルフルオロへキシルアイオダイド５３．１１を
用いた他は全て実施例１と同様の方法にて生成物の減圧
蒸留精製まで行った所、Ｃ６Ｆ、３ＣＯＯＨ３８、９１
（１０７ｍｍｏｔ）を得た。

融点２５〜２６℃、収率９ｏ幅 実施例３ 二酸化炭素導入口を備えた２　００　ｃｃの電磁攪拌型
オートクレーブ中に、１３．０１　（２０ｍｍｏｔ）の
パーフルオロデシルアイオダイドとあらかじめ０．５に
の塩酸で洗浄乾燥した４、０１　（６１ｍｍｏｔ）の亜
鉛粉末（平均粒径１５μｍ）を加え、外部冷却によりオ
ートクレーブ内を５℃とし、定圧装置を介して二酸化炭
素圧を導入し圧力を４　ｋｇ／ｃｍ２（絶対圧）とした
。以後反応終了１で該圧力に維持されるようにした。

オートクレーブ内を攪拌しつつ同温度で８０１Ｌｔ（７
５，６，９）のＤＭＦを３０分かけて圧入した。次すで
外部加温により、オートクレーブ内を３５℃に−し４時
間攪拌した後、オートクレーブ内を常圧にもどし、反応
を終了させた。

反応混合物から炉別により過剰の亜鉛を除去し念後（こ
の時、濾過亜鉛を１２．０ｍ（１１，３３１１）のＴ）
ＭＦで洗浄し、洗浄液はろ液の反ろ混合物に加えた。）
反応混合物中のＤＭＦ　４６．０ｍｊ（４３，４，Ｆ）
を減圧蒸留により除去した。次に３ｍｏｔ／ｌの塩酸水
溶液２７プを加／１８０℃で３０分間、加熱攪拌した所
有機相が遊離した。分液ロートｆより有機相を分離した
所有機相２０．２ｇが得られた。

該有機相はがスクロマトグラフによる分析の結果、Ｃ１
ｏＦ２１ＣＯＯＨとＤＭＦの付加体とＤＭＦの混合物で
あり、該付加体を５８．２　ｖｔ４含有している事がわ
かった。

〔付加体を１１．７　ｊｉ　（１８，４ｍｍｏｔ）含み
、アミｒとして１３４　ｍｍｏＬ含む〕 上記溶液をイソプロピルエーテル４７ｍ（３４ｆＩ）に
溶解させ、均一溶液とした。

該溶液Ｋ　６　ｍｏｂ／Ｊの塩酸水溶液６７Ｍ（塩化水
素を４０２　ｍｍｏｔ含む）を加え有機相と水相の２相
溶液とし念。

室温下に該２層溶液を攪拌し、溶液を懸濁させ念。５分
間撹拌後、溶液を静置し再び２層に分離させた。イソプ
ロピルエーテル溶液ヲガスクロマトグラフにより分析す
ると、Ｃ１゜Ｆ２．Ｃ０ＯＨとＤＭＦの付加体のピーク
は完全に消失し、かわりにＣ４゜Ｆ２．Ｃ００Ｈのピー
クが現われた。

この結果、該付加体は完全に分解しｃ１ｃＦ２１Ｃｏｏ
Ｈのイソプロピルエーテル溶液（２３ｗｔ４　）　トｆ
ｘっている事が分った。

尚、該イソプロピルエーテル溶液は遊離したヨウ素によ
プ赤色に着色してい念。

次に該溶液をアスコルビン酸１．７６ＩＩ（１０ｍｍｏ
ｔ）を水４０ｒＬｔに溶かした水溶液を室温下、攪拌混
合し念。赤色は直ちに脱色され混合系は無色となった。

混合液を静定し、有機相を分離した。

更に該イソプロピルエーテル溶液から蒸留によりイソプ
ロピルエーテルを完全に除去した所、釜残として白色の
Ｃ１ｏＦ２．Ｃ０ＯＨが１０．４１　（１８，４ｍｍｏ
ｔ）得られた（融点１０３〜１０５℃、収車９２４　）
。

実施例４ 二酸化炭素導入口及びベルフルオロアルキルジアイオダ
イドの圧入口を備えつけた２　００　ｅｅの電磁攪拌型
オートクレーブ中にあらかじめ０．５Ｎの塩酸水溶液で
洗浄乾燥した１９．６！１（３００ミリグラム原子）の
亜鉛粉末（平均粒径約１５μｒｎ）を加え、外部加温に
よりオートクレーブ内を３５℃とした。定圧装置を介し
て、二酸化炭素圧を６０ｋｇ／ＣｒＩＬ２（絶対圧）と
し以後、反応終了までの間、オートクレーブ内の二酸化
炭素圧がこの圧力に保たれるようにした。次いで液送ポ
ンプを用い攪拌しつつオートクレーブ内に８０ａｌ？（
７５，６，９）の（９，４＃）のＤＭＦとの混合物を液
送４ンデによりオートクレーブ内に１時間かけて圧入し
、更に導管内洗浄のため１４ｎｌ（１３，４，９）のＤ
ＭＦを圧入した。同温度でさらに１時間攪拌した後、オ
ートクレーブ内の二酸化炭素の圧力を常圧にもどし灰石
を終了させ念。

反応混合物から戸別にょシ過剰の亜鉛を除去した後、（
この時濾過亜鉛を６０．０ｍｊ（５６，７，９）のＤＭ
Ｆで洗浄し洗浄液はＦ液の反応混合物に加え念。）反応
混合物中のＤＭＦ　１３６　ｍｌ　（１２９Ｊ’　）を
減圧蒸留により除去し九。

これに６　ｍｏｌ／ｌの濃度の塩酸水溶液５０ｍを加え
、８０℃で３０分間加熱攪拌した所１、有機相が遊離し
念。分液ロートにより有機相を分離した所有機相２３．
２ｇが得られた。

該有機相はがスクロマトグラフによる分析の結果、被ル
フルオロアジピン酸とＤＭＦの１＝２の付加体とＤＭＦ
の混合物であり該付加体を８３　Ｗｔ＜含有して込る事
がわかった。

〔付加体を１９．２１　（４４，Ｏｍｍｏｔ）含みアミ
ドとして１４３　ｍｍｏｔ含む〕 上記溶液をイソプロピルエーテル１００　ｍｌ　（７２
，６１１）に溶解させ均一に溶液とした。

該溶液に６　ｍｏ４／ｌの塩酸水溶液５０ｍ７（塩化水
素を３．００　ｍｍｏＬ含む）を加え、有機相と水相の
２相溶液とし念。

室温下ｒ該２相溶液を攪拌し、溶液を懸濁させた。５分
間攪拌後、溶液を静置し再び２相に分離させた。

インプロピルエーテル溶液をがスクロマトクラフにより
分析すると前記付加体のピークは完全に消失しかわりに
ペルフルオロアジピン酸のピークが現われ念。

この結果、該付加体は完全に分解しペルフルオロアジピ
ン酸のイソプロピルエーテル溶ｉ（１５ｗｔ４　）とな
っている事が判明した。

尚、該イソプロピルエーテル溶液は遊離し念ヨウ素によ
り赤色に着色してｈた。

次に該溶液をアスコルビン酸８．８１　（５０ｍｍｏ４
）を水８０ｍに溶かした水溶液を室温下、攪拌混合した
。赤色は直ちに脱色され混合系は無色となった。混合液
を静定し有機相を分離した。

Ｗ　Ｋ　Ｂイソプロピルエーテル溶液から蒸留によりイ
ソプロピルエーテルを完全に除去した所、釜残として白
色のイルフルオロアジピン酸が１２．８１　（４４，０
ｍｍｏＬ　）得られた。（融点１３２〜１３４℃、収率
８８％） 比較例１ 実施例１での、イルフルオロノナン酸とＤＭＦとの付加
体のＤＭＦ溶液（９３，１ｗｔ４　）をイソプロピルエ
ーテルに溶解せず、そのｔ　ｔ　６　ｍｏｂ／Ｌの塩酸
水溶液５０ｄと攪拌混合した。５分間攪拌後、有機相を
ガスクロマトグラフにより分析すると、イルフルオロノ
ナン酸とＤＭＦとの付加体の分解は、全く起こっていな
い事がわかっ念。

比較例２ 実施例１での着色し九（ルフルオロノナン酸のイソプロ
ピルエーテル溶液（２６ｗｔ４　）を還元剤で処理せず
、イソゾロビルエーテルを蒸留除去すルト、釜残には赤
色に着色したペルフルオロノナン酸が残った。

更に該ペルフルオロノナン酸を減圧蒸留により精製しよ
うと試みたが、ヨウ素のもつ昇華性の念め、ヨウ素の留
出分への混入は避けられなかった。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式Ｒ＿ｆＸ＿ｎで表わされるポリフルオロ脂
   肪族モノ又は、ポリハライド（式中、Ｒ＿ｆは炭素数３
   〜２０の飽和又は不飽和で直鎖又は分岐を有するポリフ
   ルオロ脂肪族基、ｎは１からＲ＿ｆの結合基数より２少
   ない数までの整数、Ｘは臭素、ヨウ素原子のいずれかを
   表わす） を、アミド系非プロトン性極性溶媒中、亜鉛の存在下、
   二酸化炭素と反応して得られる反応混合物を鉱酸により
   処理した後に得られる有機相から、一般式Ｒ＿ｆ（ＣＯ
   ＯＨ）＿ｎで表わされるポリフルオロ脂肪族モノ又はポ
   リカルボン酸（式中、Ｒ＿ｆ及びｎは前記したものに同
   じ）を分離精製する方法において、（ａ）該有機相と、
   水を混和せずかつ少なくともＲ＿ｆ（ＣＯＯＨ）＿ｎを
   溶解し得る有機溶媒とを混合し、該混合液をさらに鉱酸
   と接触させ処理する工程、（ｂ）工程（ａ）で得られた
   有機相を更に還元剤を溶解した水溶液で洗浄処理する工
   程、 （ｃ）工程（ｂ）で得られた有機相中の有機溶媒を蒸留
   除去する工程、 からなることを特徴とするポリフルオロ脂肪族モノおよ
   びポリカルボン酸の分離精製方法。
2. （２）用いる鉱酸が、塩酸、硝酸、硫酸のうちから選ば
   れる特許請求の範囲第（１）項記載の方法。
3. （３）工程（ａ）で用いる有機溶媒が、エーテル系溶媒
   である特許請求の範囲第（１）項又は第（２）項記載の
   方法。
4. （４）工程（ａ）で用いる有機溶媒が、イソプロピルエ
   ーテルである特許請求の範囲第（１）項〜第（３）項に
   記載のいずれかの方法。
5. （５）工程（ｂ）で用いる還元剤が、チオ硫酸ナトリウ
   ム、亜硫酸水素ナトリウム、ギ酸、シュウ酸、アスコル
   ビン酸又はこれらの塩のうちから選ばれる特許請求の範
   囲第（１）項〜第（４）項に記載のいずれかの方法。
6. （６）工程（ｂ）で用いる還元剤が、アスコルビン酸で
   ある特許請求の範囲第（１）項〜第（５）項に記載のい
   ずれかの方法。
7. （７）ｎが１あるいは２である特許請求の範囲第（１）
   項〜第（６）項に記載のいずれかの方法。