JPS62250191A - 電気化学的還元反応によるヨードポリフルオロアルカンの官能化方法 - Google Patents
電気化学的還元反応によるヨードポリフルオロアルカンの官能化方法Info
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- JPS62250191A JPS62250191A JP62092150A JP9215087A JPS62250191A JP S62250191 A JPS62250191 A JP S62250191A JP 62092150 A JP62092150 A JP 62092150A JP 9215087 A JP9215087 A JP 9215087A JP S62250191 A JPS62250191 A JP S62250191A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B3/00—Electrolytic production of organic compounds
- C25B3/20—Processes
- C25B3/25—Reduction
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】
産業上の利用分野
本発明は、ヨードポリフルオロアルカンの官能化、さら
に詳細には、ヨードポリフルオロアルカンの電気化学的
還元反応による、ペルフルオロ化した鎖と少なくともひ
とつの酸基またはアルコール基を備える化合物の製造法
に関する。
に詳細には、ヨードポリフルオロアルカンの電気化学的
還元反応による、ペルフルオロ化した鎖と少なくともひ
とつの酸基またはアルコール基を備える化合物の製造法
に関する。
従来の技術
化学式Rp CH2CHz OH(ただしRpはペルフ
ルオロアルキル基である)で表わされるペルフルオロ化
したアルコールは、いろいろな表面または材料の処理剤
の先駆物質である。このタイプのアルコールは、化学式
がRFC2H4Iの1−ヨード−2−ベルフルオロアル
キルエタンヲ出発物質としているいろな方法で製造する
ことができる。
ルオロアルキル基である)で表わされるペルフルオロ化
したアルコールは、いろいろな表面または材料の処理剤
の先駆物質である。このタイプのアルコールは、化学式
がRFC2H4Iの1−ヨード−2−ベルフルオロアル
キルエタンヲ出発物質としているいろな方法で製造する
ことができる。
例えば、水溶液中でアミドを作用させる(日本国特許公
報第12−31520号)とか、発煙硫酸を作用させる
(アメリカ合衆国特許第3.283.012号)とか、
トリブチルホスフェート中で有機亜鉛中間体を生成させ
て、この中間体を酸化し、加水分解する(フランス国特
許第2.521.987号)といった方法がある。化学
式RPC2H41で表わされる化合物を電気化学的に還
元反応させることによって上記のアルコールを合成する
ことはまだ考えられていない。
報第12−31520号)とか、発煙硫酸を作用させる
(アメリカ合衆国特許第3.283.012号)とか、
トリブチルホスフェート中で有機亜鉛中間体を生成させ
て、この中間体を酸化し、加水分解する(フランス国特
許第2.521.987号)といった方法がある。化学
式RPC2H41で表わされる化合物を電気化学的に還
元反応させることによって上記のアルコールを合成する
ことはまだ考えられていない。
ペルフルオロアルカンカルボン酸RF’ COOHやペ
ルフルオロアルカンスルホンe RF S 03 HI
t界面活性剤の先駆物質であるため、これら酸の製造法
に関しては既に多数の研究がある。初期の頃は、これら
酸の合成には、それぞれアルカンカルボン酸またはアル
カンスルホン酸の酸塩化物を無水フッ化水素酸中で電気
的にフッ素化させるという方法(アメリカ合衆国特許第
2.519.983号)が用いられていた。この方法は
分子量の小さい酸を製造するには非常に適しているが、
この方法を用いて分子量の大きい酸を製造すると収率が
きわめて低くなる。この欠点を改良するために、カラス
(CALAS)他は、水銀床に通電してSO2とCO2
の存在下でヨウ化ペルフルオロアルキルRPIを1を気
化学的に還元する方法(ジャーナルオブエレクトロアナ
リティ力ルケミストリー(J、 Electroana
l。
ルフルオロアルカンスルホンe RF S 03 HI
t界面活性剤の先駆物質であるため、これら酸の製造法
に関しては既に多数の研究がある。初期の頃は、これら
酸の合成には、それぞれアルカンカルボン酸またはアル
カンスルホン酸の酸塩化物を無水フッ化水素酸中で電気
的にフッ素化させるという方法(アメリカ合衆国特許第
2.519.983号)が用いられていた。この方法は
分子量の小さい酸を製造するには非常に適しているが、
この方法を用いて分子量の大きい酸を製造すると収率が
きわめて低くなる。この欠点を改良するために、カラス
(CALAS)他は、水銀床に通電してSO2とCO2
の存在下でヨウ化ペルフルオロアルキルRPIを1を気
化学的に還元する方法(ジャーナルオブエレクトロアナ
リティ力ルケミストリー(J、 Electroana
l。
Chem、) 1978年、第89巻、363〜372
ページ)を提案した。この方法を用いると、ペルフルオ
ロアルカンスルホン酸の収率は70%で、ペルフルオロ
アルカンカルボン酸の収率は90%となる。残念なこと
に、水銀を使用する点が、工業的スケールでこの方法を
用いる際の大きな障害となる。
ページ)を提案した。この方法を用いると、ペルフルオ
ロアルカンスルホン酸の収率は70%で、ペルフルオロ
アルカンカルボン酸の収率は90%となる。残念なこと
に、水銀を使用する点が、工業的スケールでこの方法を
用いる際の大きな障害となる。
発明の構成
そこで、本発明によれば、電気化学的還元反応によるヨ
ードポリフルオロアルカンの官能化法であって、上記還
元反応をホルムアミド型溶媒中の炭素カソード上で行わ
せることを特徴とする方法が提供される。また、この還
元反応は、二酸化イオウ存在下または水と二酸化イオウ
の存在下のホルムアミド型溶媒中で炭素カソード上で行
わせることもできる。
ードポリフルオロアルカンの官能化法であって、上記還
元反応をホルムアミド型溶媒中の炭素カソード上で行わ
せることを特徴とする方法が提供される。また、この還
元反応は、二酸化イオウ存在下または水と二酸化イオウ
の存在下のホルムアミド型溶媒中で炭素カソード上で行
わせることもできる。
本発明に使用することができるヨードポリフルオロアル
カンとしては、例えば、 −ヨウ化ペルフルオロアルキルRFI、tなわち以下の
化学式、 C−F2.、。、−1・・(1) (ただし、nは2〜16の整数で、ペルフルオロ化した
鎖は直鎖または分枝である)で表わされる化合物、 −1−(CF、)p−I ・・(2)(
ただし、pは4〜12の偶数である)で表わされるα、
ω−ジヨードペルフルオロアルカン、−以下の化学式、 C,、F 2.、−1C82CH21・・(3)(ただ
し、nは2〜16の整数で、ペルフルオロ化した鎖は直
鎖または分枝である)で表わされるl−ヨード−2−ペ
ルフルオロアルキルエタンが挙げられる。
カンとしては、例えば、 −ヨウ化ペルフルオロアルキルRFI、tなわち以下の
化学式、 C−F2.、。、−1・・(1) (ただし、nは2〜16の整数で、ペルフルオロ化した
鎖は直鎖または分枝である)で表わされる化合物、 −1−(CF、)p−I ・・(2)(
ただし、pは4〜12の偶数である)で表わされるα、
ω−ジヨードペルフルオロアルカン、−以下の化学式、 C,、F 2.、−1C82CH21・・(3)(ただ
し、nは2〜16の整数で、ペルフルオロ化した鎖は直
鎖または分枝である)で表わされるl−ヨード−2−ペ
ルフルオロアルキルエタンが挙げられる。
本発明の電気化学的還元反応を行うのに用いる溶媒とし
ては、ホルムアミドそのものまたはホルムアミドのN置
換誘導体であるメチルホルムアミドやジメチルホルムア
ミドが挙げられる。中でもジメチルホルムアミドが好ま
しい。この溶媒は単独で、あるいは水と混合して使用す
る。水と混合する場合には、水は70容量%を越えず、
30容量%未満であることが好ましい。後述するように
、溶媒中の水の割合は、本発明の方法を用いて官能化し
たフッ素化誘導体の性質に対して大きな影響を与える。
ては、ホルムアミドそのものまたはホルムアミドのN置
換誘導体であるメチルホルムアミドやジメチルホルムア
ミドが挙げられる。中でもジメチルホルムアミドが好ま
しい。この溶媒は単独で、あるいは水と混合して使用す
る。水と混合する場合には、水は70容量%を越えず、
30容量%未満であることが好ましい。後述するように
、溶媒中の水の割合は、本発明の方法を用いて官能化し
たフッ素化誘導体の性質に対して大きな影響を与える。
本発明の方法を実施する際に用いる炭素カソードは、炭
素繊維またはアモルファス炭素板とすることができる。
素繊維またはアモルファス炭素板とすることができる。
炭素繊維は、織ったものでも、織っていないものでもよ
い。炭素繊維からなるカソードを用いる場合には、活性
剤の存在下で反応を行わせることが望ましいことがある
(特にRpIの場合)。活性剤としては、アリルアルコ
ール、プロパルギルアルコーノペ2−ヨード−3−ペル
フルオロアル手ルプロパノール(フランス国特許第2.
486.521号ならびに第2.486.522号)の
ほか、r、 1−ジyロロー2−ペルフルオロアルキ
ルエチレン(フランス国特許第2.559.479号)
が挙げられる。活性剤の濃度は、混合溶媒に対して10
容量%まで可能であるが、0.02〜0.2容量%であ
ることが好ましい。好ましい活性剤はアルキルアルコー
ルである。
い。炭素繊維からなるカソードを用いる場合には、活性
剤の存在下で反応を行わせることが望ましいことがある
(特にRpIの場合)。活性剤としては、アリルアルコ
ール、プロパルギルアルコーノペ2−ヨード−3−ペル
フルオロアル手ルプロパノール(フランス国特許第2.
486.521号ならびに第2.486.522号)の
ほか、r、 1−ジyロロー2−ペルフルオロアルキ
ルエチレン(フランス国特許第2.559.479号)
が挙げられる。活性剤の濃度は、混合溶媒に対して10
容量%まで可能であるが、0.02〜0.2容量%であ
ることが好ましい。好ましい活性剤はアルキルアルコー
ルである。
アノードは、カソードと同一の材料からなることが好ま
しい。しかし、アノードには、電極に通常使用する材料
、例えばニッケル、白金、金、鉛、。
しい。しかし、アノードには、電極に通常使用する材料
、例えばニッケル、白金、金、鉛、。
その他の材料を用いることもできる。
4電流を流す機能をもつ電解液中の電解質としては、還
元電位がヨード−ポリフルオロアルカンの還元電位より
も低くさえあれば、電解質として知られている任意の有
機塩または無機塩を用いることができる(例えば、エム
、エム、バイザー(M。
元電位がヨード−ポリフルオロアルカンの還元電位より
も低くさえあれば、電解質として知られている任意の有
機塩または無機塩を用いることができる(例えば、エム
、エム、バイザー(M。
M、BAIZER)著「有機電気化学J (1973
年)の227〜230ページを参照のこと)。さらに詳
細には、アルカリ金属(リチウムが好ましい)またはく
アルキル基の炭素数が1〜4個の)テトラアルキルアン
モニウムのハロゲン化物、過塩素酸塩またはアリールス
ルホン酸塩の中から電解質を選択するとよい。電解質の
濃度は、混合溶媒に対して0.1〜1モル/1にすると
よい。
年)の227〜230ページを参照のこと)。さらに詳
細には、アルカリ金属(リチウムが好ましい)またはく
アルキル基の炭素数が1〜4個の)テトラアルキルアン
モニウムのハロゲン化物、過塩素酸塩またはアリールス
ルホン酸塩の中から電解質を選択するとよい。電解質の
濃度は、混合溶媒に対して0.1〜1モル/1にすると
よい。
本発明による電気化学的還元反応は、電流強度一定また
は電圧一定の条件にして、従来のいろいろなタイプの電
解槽内で行わせることができる。
は電圧一定の条件にして、従来のいろいろなタイプの電
解槽内で行わせることができる。
また、1室構造の電解槽で反応を行わせることもできる
が、カソードとアノードの間で電解液が自由に循環する
のを防止するために2室構造の電解槽内で反応を行わせ
るのが好ましい。隔膜は一般に不活性な材料で製造する
。例えば、磁器、焼結ガラス、セルロース、アルミナ、
多孔質ポリテトラフルオロエチレン、イオン交換膜を用
いる。
が、カソードとアノードの間で電解液が自由に循環する
のを防止するために2室構造の電解槽内で反応を行わせ
るのが好ましい。隔膜は一般に不活性な材料で製造する
。例えば、磁器、焼結ガラス、セルロース、アルミナ、
多孔質ポリテトラフルオロエチレン、イオン交換膜を用
いる。
上記の方法で得られる官能化したフッ素化誘導体の性質
は、出発物質のヨードポリフルオロアルカンの性質だけ
でな(、反応条件、特に溶媒中の水の分量にも依存する
。
は、出発物質のヨードポリフルオロアルカンの性質だけ
でな(、反応条件、特に溶媒中の水の分量にも依存する
。
例エバ、ヨウ化ペルフルオロアルキルChF2ア。。
−1を出発物質として用い、二酸化イオウの存在下のホ
ルムアミド中で本発明の還元反応を行わせると、ホルム
アミド中の水の含有量が0.2容量%未満の場合には主
としてペルフルオロカルボン酸C,,F2.、−COO
Hが生成する。ホルムアミド中の水の含有量が0.2容
量%を越える場合には、化学式c、、−,F、、−,−
cooHで表わされる酸と化学式C7F、、、、、−3
O,Hで表わされる酸の混合物が得られる。ホルムアミ
ド中の水の含有量が20容量%に達すると、後者の酸の
割合が急激に増加して約95%になる。水の含有量がこ
れよりも多い場合には、生成物はほとんどすべては化学
式C−F 2ゎ。、−3O2Hで表わされる酸である。
ルムアミド中で本発明の還元反応を行わせると、ホルム
アミド中の水の含有量が0.2容量%未満の場合には主
としてペルフルオロカルボン酸C,,F2.、−COO
Hが生成する。ホルムアミド中の水の含有量が0.2容
量%を越える場合には、化学式c、、−,F、、−,−
cooHで表わされる酸と化学式C7F、、、、、−3
O,Hで表わされる酸の混合物が得られる。ホルムアミ
ド中の水の含有量が20容量%に達すると、後者の酸の
割合が急激に増加して約95%になる。水の含有量がこ
れよりも多い場合には、生成物はほとんどすべては化学
式C−F 2ゎ。、−3O2Hで表わされる酸である。
しかし、水の含有量がこのように多い場合には、水の含
有量が増えるにつれて化学的収率が急速に低下する。従
って、ペルフルオロカルボン酸を生成させるためには、
ホルムアミド中の水の含有量をできるだけ少なくするこ
とが望ましい。これとは逆に、ベルフルオロスルホン酸
を得るためには、水の含有量が5容量%よりも多いホル
ムアミド中に二酸化イオウを存在させて反応を行わせる
。ホルムアミド中の水の含有量はlO〜20容量%で容
量−とが好ましい。
有量が増えるにつれて化学的収率が急速に低下する。従
って、ペルフルオロカルボン酸を生成させるためには、
ホルムアミド中の水の含有量をできるだけ少なくするこ
とが望ましい。これとは逆に、ベルフルオロスルホン酸
を得るためには、水の含有量が5容量%よりも多いホル
ムアミド中に二酸化イオウを存在させて反応を行わせる
。ホルムアミド中の水の含有量はlO〜20容量%で容
量−とが好ましい。
水の含有量の多い(例えば10容量%)ホルムアミド中
で二酸化イオウを存在させてα、ω−ジヨードペルフル
オロアルカンI (CF 2)PI ヲ還元すると、
ジスルホン酸HO25(CF2)−5O2Hが得られる
。ホルムアミド中の水の含有量を0.2容量%にして二
酸化イオウを存在させずに還元反応を行わせると、ヨー
ドカルボン酸I−(CF2)、1−C0OHが得られる
。ここで水と二酸化イオウを添加してさらに還元反応を
続行させると、このヨードカルボン酸はカルボキシ−ス
ルホン酸HO□5−(CF2)p−、−COOHに変換
される。この2つの酸、ヨードカルボン酸とカルボキシ
−スルホン酸は、新規な物質であり、それ自体本発明の
一部である。
で二酸化イオウを存在させてα、ω−ジヨードペルフル
オロアルカンI (CF 2)PI ヲ還元すると、
ジスルホン酸HO25(CF2)−5O2Hが得られる
。ホルムアミド中の水の含有量を0.2容量%にして二
酸化イオウを存在させずに還元反応を行わせると、ヨー
ドカルボン酸I−(CF2)、1−C0OHが得られる
。ここで水と二酸化イオウを添加してさらに還元反応を
続行させると、このヨードカルボン酸はカルボキシ−ス
ルホン酸HO□5−(CF2)p−、−COOHに変換
される。この2つの酸、ヨードカルボン酸とカルボキシ
−スルホン酸は、新規な物質であり、それ自体本発明の
一部である。
出発物質としてl−ヨード−2−ペルフルオロアルキル
エタンC,,F2゜。、CH2CH2Iを用い、ホルム
アミド中の水の含有量を0.2%未満にし、かつ二酸化
イオウなしで本発明の還元反応を行わせると、アルコー
ルCnF2h。、CH2−CH20Hと対応するオレフ
ィンChF 2 、l+I CH= CH2との混合物
が得られる。アルコールの割合は、電流密度と電解質の
含有量が少ないほど大きい。ホルムアミド中の水の含有
量をさらに多くすると、対応スルペルフルオロアルキル
エタンChF2.、、−C2H。
エタンC,,F2゜。、CH2CH2Iを用い、ホルム
アミド中の水の含有量を0.2%未満にし、かつ二酸化
イオウなしで本発明の還元反応を行わせると、アルコー
ルCnF2h。、CH2−CH20Hと対応するオレフ
ィンChF 2 、l+I CH= CH2との混合物
が得られる。アルコールの割合は、電流密度と電解質の
含有量が少ないほど大きい。ホルムアミド中の水の含有
量をさらに多くすると、対応スルペルフルオロアルキル
エタンChF2.、、−C2H。
も付随して生成する。
実施例
以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこれら実施例
により限定されることはない。
により限定されることはない。
実施例1
互いに分離したアノード室とカソード室の2室からなる
ガラス製の電解槽を使用する。アノード室とカソード室
を分離するには、多孔度が3または4で直径が30鴫の
焼結ガラスを用いる。アノード室の容積は12m1で、
カソード室の容積は24m1である。アノードとカソー
ドは、それぞれ直径3μmの炭素繊維1ooo本からな
る5cmの長さの東である。
ガラス製の電解槽を使用する。アノード室とカソード室
を分離するには、多孔度が3または4で直径が30鴫の
焼結ガラスを用いる。アノード室の容積は12m1で、
カソード室の容積は24m1である。アノードとカソー
ドは、それぞれ直径3μmの炭素繊維1ooo本からな
る5cmの長さの東である。
ジメチルホルムアミド22.5ml、水2.5m1l!
、塩化リチウム0.1g、アリルアルコール5μlに酸
化イオウ4gを含む混合物を電解槽内に導入する。
、塩化リチウム0.1g、アリルアルコール5μlに酸
化イオウ4gを含む混合物を電解槽内に導入する。
アノード室には1irnl、カソード室には16m1の
割合にする。
割合にする。
、 次に、カソード室にヨウ化ペルフルオロヘキシル
11.15 g (0,025モル)を導入してから2
つの電極間に50mAの電流を流す。この電流値は電位
差12Vに相当する。
11.15 g (0,025モル)を導入してから2
つの電極間に50mAの電流を流す。この電流値は電位
差12Vに相当する。
還元反応は電流強度を一定にして行わせる。電解期間を
通じて、電解液は磁気撹拌装置を用いて撹拌し続け、さ
らに、アノード室には二酸化イオウガスを流し続ける。
通じて、電解液は磁気撹拌装置を用いて撹拌し続け、さ
らに、アノード室には二酸化イオウガスを流し続ける。
これはC6F、、Iが拡散するのを防ぐためである。
還元反応を14時間行わせた後(これはファラデー収率
95%に対応する)、カソード液を、10%硫酸水溶液
を20m1用いて処理する。次にペルフルオロオクタン
をIM!添加して有機相を分離する。ペルフルオロオク
タンを蒸発させると、ペルフルオロヘキサンスルホン酸
Cs F 13 S O□Hが9gとペルフルオロヘキ
サン酸C,F、、C0OHが0.23 g得られる。こ
れは、収率に直すとそれぞれ95%と3%に対応する。
95%に対応する)、カソード液を、10%硫酸水溶液
を20m1用いて処理する。次にペルフルオロオクタン
をIM!添加して有機相を分離する。ペルフルオロオク
タンを蒸発させると、ペルフルオロヘキサンスルホン酸
Cs F 13 S O□Hが9gとペルフルオロヘキ
サン酸C,F、、C0OHが0.23 g得られる。こ
れは、収率に直すとそれぞれ95%と3%に対応する。
炭素繊維からなる電極を直径が30mmの円板状のアモ
ルファス炭素からなる電極で置換した場合、あるいは、
塩化リチウムをモル数の等しい塩化亜鉛、ヨウ化テトラ
ブチルアンモニウムまたハ過酸塩素酸テトラブチルアン
モニウムで置換した場合、さらには、塩化リチウムの量
を0.05〜1gの範囲で変えた場合に得られる結果は
同じである。
ルファス炭素からなる電極で置換した場合、あるいは、
塩化リチウムをモル数の等しい塩化亜鉛、ヨウ化テトラ
ブチルアンモニウムまたハ過酸塩素酸テトラブチルアン
モニウムで置換した場合、さらには、塩化リチウムの量
を0.05〜1gの範囲で変えた場合に得られる結果は
同じである。
さらに、電流の大きさを、例えば25mA、 75mA
。
。
100 mAと変えても同じ結果が得られる。ただし、
電解時間はそれぞれ28時間、10.5時間、7時間に
する。
電解時間はそれぞれ28時間、10.5時間、7時間に
する。
以下の表には、電解液中の水の含有量を変化させたとき
のペルフルオロヘキサンスルホン酸とペルフルオロヘキ
サン酸の収率をまとめて示す。
のペルフルオロヘキサンスルホン酸とペルフルオロヘキ
サン酸の収率をまとめて示す。
(*)ジメチルホルムアミドを水素化カルシウムを用い
て脱水した後、窒素流にさ らした場合。
て脱水した後、窒素流にさ らした場合。
実施例2
実施例1と同様の操作を行う。ただし、電解槽内に導入
するのは、二酸化イオウも水も添加しないジメチルホル
ムアミド25mI(カソード液14−、アノード液11
rnl)である。ジメチルホルムアミドは(”aH2を
用いて脱水しておく。
するのは、二酸化イオウも水も添加しないジメチルホル
ムアミド25mI(カソード液14−、アノード液11
rnl)である。ジメチルホルムアミドは(”aH2を
用いて脱水しておく。
電解を43時間行って得られたペルフルオロヘキサン酸
C,F、、C0OHの収率は95%である。
C,F、、C0OHの収率は95%である。
実施例3〜6
実施例1と同様の操作を行う。ただし、アリルアルコー
ルの代わりに、同じ体積のプロパルギルアルコール(実
施例3)、ヨードヒドリンCs F l 3−CH2C
HI CH20H(実施例4)または2−ペルフルオ
ロオクチル−1,1−’;クロロエチレンCs F +
t CH= CC12(実施例5)、あるいは、この
2−ペルフルオロオクチル−1,1−ジクロロエチレン
の化合物を2.5rn1用いる。
ルの代わりに、同じ体積のプロパルギルアルコール(実
施例3)、ヨードヒドリンCs F l 3−CH2C
HI CH20H(実施例4)または2−ペルフルオ
ロオクチル−1,1−’;クロロエチレンCs F +
t CH= CC12(実施例5)、あるいは、この
2−ペルフルオロオクチル−1,1−ジクロロエチレン
の化合物を2.5rn1用いる。
ベルオロオロヘキサンスルホン酸とペルフルオロヘキサ
ン酸の収率は以下の通りである。
ン酸の収率は以下の通りである。
実施例7
実施例1と同様の操作を行う。ただし、ジメチルホルム
アミドの代わりに同じ体積のホルムアミドまたはN−メ
チルホルムアミドを用いる。
アミドの代わりに同じ体積のホルムアミドまたはN−メ
チルホルムアミドを用いる。
ペルフルオロヘキサンスルホン酸とペルフルオロヘキサ
ン酸の収率は実施例1と同じである。
ン酸の収率は実施例1と同じである。
実施例8
実施例1と同様の操作を行う。ただし、ジメチルホルム
アミドの代わりにホルムアミドを25m1用い、水を0
.5ml!のみ添加する。
アミドの代わりにホルムアミドを25m1用い、水を0
.5ml!のみ添加する。
ペルフルオロヘキサンスルホン酸の収率は75%で、ペ
ルフルオロヘキサン酸の収率は20%である。
ルフルオロヘキサン酸の収率は20%である。
実施例9
実施例1と同様の操作を行う。ただし、ヨウ化ペルフル
オロヘキシルの代わりにモル数の等しいヨウ化ペルフル
オロブチルまたはヨウ化ペルフルオロオクチルを用いる
。
オロヘキシルの代わりにモル数の等しいヨウ化ペルフル
オロブチルまたはヨウ化ペルフルオロオクチルを用いる
。
ヨウ化ペルフルオロブチルを用いる場合には、ペルフル
オロブタンスルホンIC,F9SO□Hの収率は95%
で、ペルフルオロブタン酸C3F、−COOHの収率は
3%である。ヨウ化ペルフルオロオクチルを用いる場合
には、ペルフルオロオクタンスルホン酸C,F、?SO
□Hとペルフルオロオクタン酸CtF、5COOHが得
られる。それぞれの酸の収率は上記したのと同じ値であ
る。
オロブタンスルホンIC,F9SO□Hの収率は95%
で、ペルフルオロブタン酸C3F、−COOHの収率は
3%である。ヨウ化ペルフルオロオクチルを用いる場合
には、ペルフルオロオクタンスルホン酸C,F、?SO
□Hとペルフルオロオクタン酸CtF、5COOHが得
られる。それぞれの酸の収率は上記したのと同じ値であ
る。
ジメチルホルムアミド22.5mlと水2.5mの代わ
りに水素化カルシウムで脱水したジメチルホルムアミド
を25m1用いる(水の含有量が0.2容量%未満)。
りに水素化カルシウムで脱水したジメチルホルムアミド
を25m1用いる(水の含有量が0.2容量%未満)。
ヨウ化ペルフルオロヘキシルの代わりにヨウ化ペルフル
オロブチルを用いた場合には、はぼペルフルオロブタン
酸のみが得られる。ヨウ化ペルフルオロオクチルを用い
た場合には、ペルフルオロオクタン酸が95%の収率で
得られる。さらに、二酸化イオウなしで反応を行わせて
も同じ結果が得られる。
オロブチルを用いた場合には、はぼペルフルオロブタン
酸のみが得られる。ヨウ化ペルフルオロオクチルを用い
た場合には、ペルフルオロオクタン酸が95%の収率で
得られる。さらに、二酸化イオウなしで反応を行わせて
も同じ結果が得られる。
実施例10
互いに分離したアノード室とカソード室の2室からなる
ガラス製の電解槽を使用する。アノード室とカソード室
の分離には、多孔度が3または4で直径が15mmの焼
結ガラスを用いる。アノード室の容積は3.5m17で
、カソード室の容積は7.5mlである。アノードとカ
ソードは、それぞれ直径3μmの炭素繊維1000本か
らなる1、5cmの長さの東である。
ガラス製の電解槽を使用する。アノード室とカソード室
の分離には、多孔度が3または4で直径が15mmの焼
結ガラスを用いる。アノード室の容積は3.5m17で
、カソード室の容積は7.5mlである。アノードとカ
ソードは、それぞれ直径3μmの炭素繊維1000本か
らなる1、5cmの長さの東である。
ジメチルホルムアミド6.31nl、水0.71nl、
塩化リチウム0.03 g 、アリルアルコール1.5
μlに酸化イオウ1gを含む混合物を電解槽内に導入す
る。アノード室には3−、カソード室には4.5mj!
の割合にする。
塩化リチウム0.03 g 、アリルアルコール1.5
μlに酸化イオウ1gを含む混合物を電解槽内に導入す
る。アノード室には3−、カソード室には4.5mj!
の割合にする。
次に、カソード室に1,4−ショートペルフルオロブタ
ンr (CF2)4 Iを1.75 g導入してか
ら、2つの電極間に5.5mAの電流を流す。この電流
値は電位差4Vに相当する。
ンr (CF2)4 Iを1.75 g導入してか
ら、2つの電極間に5.5mAの電流を流す。この電流
値は電位差4Vに相当する。
電解期間を通じて、電解液は磁気撹拌装置を用いて撹拌
し続け、さらに、アノード室には二酸化イオウを流し続
ける。
し続け、さらに、アノード室には二酸化イオウを流し続
ける。
還元反応を40時間行わせた後(これはファラデー収率
95%に対応する)、カソード液を実施例1の方法で処
理する。すると、ペルフルオロブタン−1,4−ジスル
ホン酸HO25(CF2)、5O2Hが1.2 g得ら
れる。これは、収率に直すと95%である。
95%に対応する)、カソード液を実施例1の方法で処
理する。すると、ペルフルオロブタン−1,4−ジスル
ホン酸HO25(CF2)、5O2Hが1.2 g得ら
れる。これは、収率に直すと95%である。
この酸の19FのNMR(比較試料CC13−F)と1
HのNMR(比較試料テトラメチルシラン)の結果は以
下の通りである。
HのNMR(比較試料テトラメチルシラン)の結果は以
下の通りである。
CF2−CF、 :δ=125.1ppmCF、−
302H:δ= 132.5ppmSO2旦 :
δ= 9.8ppm電解時の電流を25mAにしても
同様の結果が得られる。ただし、電解時間はより短くな
る(9時間)実施例11 実施例10と同様の操作を行う。ただし、電解槽に導入
するのは、二酸化イオウも水も添加しないジメチルホル
ムアミド7rni!である。ジメチルホルムアミドはC
aH2を用いて脱水しておく (水の含有1が0.2容
量%未満)。
302H:δ= 132.5ppmSO2旦 :
δ= 9.8ppm電解時の電流を25mAにしても
同様の結果が得られる。ただし、電解時間はより短くな
る(9時間)実施例11 実施例10と同様の操作を行う。ただし、電解槽に導入
するのは、二酸化イオウも水も添加しないジメチルホル
ムアミド7rni!である。ジメチルホルムアミドはC
aH2を用いて脱水しておく (水の含有1が0.2容
量%未満)。
還元反応を36時間行わせてから真空中で蒸留すると、
化学式I (CF2)3 C0OHで表わされる酸が
得られる。この酸の収率は65%である。この酸の19
Fと1HのNMRの結果は以下の通りである。
化学式I (CF2)3 C0OHで表わされる酸が
得られる。この酸の収率は65%である。この酸の19
Fと1HのNMRの結果は以下の通りである。
CF、−I :δ= 66.5ppmC
F2 C0OH:δ= 117.3ppmCF2
Cヱ2CF2:δ= 119.3ppmCOOH:δ
= lQppm 実施例12 実施例11の操作を繰返す。ただし、還元反応を336
時間行わせた後、電解液に二酸化イオウ0.05 gと
水0.7mlを添加する。この後さらに還元反応を27
時間継続させる。
F2 C0OH:δ= 117.3ppmCF2
Cヱ2CF2:δ= 119.3ppmCOOH:δ
= lQppm 実施例12 実施例11の操作を繰返す。ただし、還元反応を336
時間行わせた後、電解液に二酸化イオウ0.05 gと
水0.7mlを添加する。この後さらに還元反応を27
時間継続させる。
すると、ペルフルオロブタン−1,4−ジスルホン酸0
.45 gとカルボキシ−スルホン酸HO□s (CF
2)3 C0OH0,6gが得られる。
.45 gとカルボキシ−スルホン酸HO□s (CF
2)3 C0OH0,6gが得られる。
収率はそれぞれ35%と60%である。
このカルボキシ−スルホン酸HO25(CF2)3−C
OOHの19Fと1HのNMHの結果は以下の通りであ
る。
OOHの19Fと1HのNMHの結果は以下の通りであ
る。
CF2−COOH:δ= 118. lppmCF2−
CF2−CF2 :δ= 122.2ppmCF、−3
02H:δ= 132.4ppmSO2H:δ= 9
.8ppm COOH:δ= 9.6ppm 実施例13 実施例1と同じ電解槽、同じ電極を用いる。この電解槽
内に、水素化カルシウムで前もって脱水した(水の含有
量が0.2容量%未満)ジメチルホルムアミド25rn
1、塩化リチウム0.1 g 、アリルアルコール5μ
βを導入する。アノード室にはl1mj!。
CF2−CF2 :δ= 122.2ppmCF、−3
02H:δ= 132.4ppmSO2H:δ= 9
.8ppm COOH:δ= 9.6ppm 実施例13 実施例1と同じ電解槽、同じ電極を用いる。この電解槽
内に、水素化カルシウムで前もって脱水した(水の含有
量が0.2容量%未満)ジメチルホルムアミド25rn
1、塩化リチウム0.1 g 、アリルアルコール5μ
βを導入する。アノード室にはl1mj!。
カソード室には14mj!の割合にする。
カソード室にはさらに、1−ヨード−2−ペルフルオロ
ヘキシルエタンC6F 1* CH2CH21を5g導
入してから、2つの電極間に12mAの電流を流す。こ
の電流値は電位差4Vに相当する。電解中は、カソード
室内の磁気撹拌装置を用いて電解液を撹拌し続ける。
ヘキシルエタンC6F 1* CH2CH21を5g導
入してから、2つの電極間に12mAの電流を流す。こ
の電流値は電位差4Vに相当する。電解中は、カソード
室内の磁気撹拌装置を用いて電解液を撹拌し続ける。
還元反応を69時間行わせた後、カソード液をペルフル
オロオクタン10m1に溶解させる。この溶液を沈澱さ
せてからフッ素化した有機相を分離し、水全20rn1
添加する。ペルフルオロオクタンを蒸発させた後、減圧
下で蒸留する。すると、2−ペルフルオロヘキシルエタ
ノールCsF+aC2H<OH(沸点2゜=87℃)2
.5gとペルフルオロヘキシルエチレンC6F l 3
CH= CH2(沸点76゜:110℃)1.1 g
が得られる。
オロオクタン10m1に溶解させる。この溶液を沈澱さ
せてからフッ素化した有機相を分離し、水全20rn1
添加する。ペルフルオロオクタンを蒸発させた後、減圧
下で蒸留する。すると、2−ペルフルオロヘキシルエタ
ノールCsF+aC2H<OH(沸点2゜=87℃)2
.5gとペルフルオロヘキシルエチレンC6F l 3
CH= CH2(沸点76゜:110℃)1.1 g
が得られる。
塩化リチウムの量が0.01gの場合も同。じ結果が得
られる。以下の第2表には、実施例13の操作を電流を
変えて行った場合に得られる生成物と収率の結果がまと
めである。これに対して以下の第3表には、カソード室
とアノード室を分離する膜を変えた場合に得られる生成
物と収率の結果がまとめである。
られる。以下の第2表には、実施例13の操作を電流を
変えて行った場合に得られる生成物と収率の結果がまと
めである。これに対して以下の第3表には、カソード室
とアノード室を分離する膜を変えた場合に得られる生成
物と収率の結果がまとめである。
Claims (10)
- (1)電気化学的還元反応によるヨードポリフルオロア
ルカンの官能化法であって、還元反応を、ホルムアミド
型溶媒、二酸化イオウ存在下のホルムアミド型溶媒また
は水と二酸化イオウ存在下のホルムアミド型溶媒の中の
炭素カソード上で行わせることを特徴とする方法。 - (2)上記溶媒はジメチルホルムアミドであることを特
徴とする特許請求の範囲第1項に記載の方法。 - (3)還元反応は、アリルアルコール、プロパルギルア
ルコール、2−ヨード−3−ペルフルオロアルキルプロ
パノールおよび1,1−ジクロロ−2−ペルフルオロア
ルキルエチレンの中から選択した活性剤の存在下で行わ
せることを特徴とする特許請求の範囲第1項または第2
項に記載の方法。 - (4)上記活性剤はアリルアルコールであることを特徴
とする特許請求の範囲第3項に記載の方法。 - (5)出発物質であるヨードポリフルオロアルカンは、
以下の化学式、 C_nF_2_+_1−I (ただし、nは2〜16の整数であり、ペルフルオロ化
した鎖は直鎖または分枝である) で表わされる化合物であることを特徴とする特許請求の
範囲第1〜4項のいずれか1項に記載の方法。 - (6)出発物質であるヨードポリフルオロアルカンは、
以下の化学式、 I−(CF_2)_P−I (ただし、pは4〜12の偶数である) で表わされるα,ω−ジヨードペルフルオロアルカンで
あることを特徴とする特許請求の範囲第1〜4項のいず
れか1項に記載の方法。 - (7)出発物質であるヨードポリフルオロアルカンは、
以下の化学式、 C_nF_2_n_+_1−CH_2CH_2−I(た
だし、nは2〜16の整数であり、ペルフルオロ化した
鎖は直鎖または分枝である) で表わされる1−ヨード−2−ペルフルオロアルキルエ
タンであることを特徴とする特許請求の範囲第1〜4項
のいずれか1項に記載の方法。 - (8)還元反応は水と二酸化イオウの存在下で行わせ、
水は該混合溶媒中で70容量%を越えず、好ましくは3
0容量%未満であることを特徴とする特許請求の範囲第
1〜7項のいずれか1項に記載の方法。 - (9)上記活性剤の反応媒体中の濃度は、上記混合溶媒
に対して0.02〜10容量%であることを特徴とする
特許請求の範囲第1〜7項のいずれか1項に記載の方法
。 - (10)以下の化学式、 I−(CF_2)_p_−_1COOH HO_2S−(CF_2)_p_−_1−COOH(た
だし、pは4〜12の偶数である) で表わされる化合物。
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FR8605519 | 1986-04-17 | ||
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JPH0254436B2 JPH0254436B2 (ja) | 1990-11-21 |
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JPH061472U (ja) * | 1992-06-15 | 1994-01-11 | 積水化学工業株式会社 | 洗面台 |
JP3324273B2 (ja) * | 1994-05-16 | 2002-09-17 | 松下電器産業株式会社 | 多チャンネル多重装置 |
TWI335517B (en) * | 2006-08-25 | 2011-01-01 | Via Tech Inc | Method of requests access and scheduling and related apparatus thereof |
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US2606206A (en) * | 1951-02-05 | 1952-08-05 | Minnesota Mining & Mfg | Perfluorosebacic acid |
US3283012A (en) * | 1962-05-29 | 1966-11-01 | Du Pont | Process for preparing 2-perfluoroalkylethanol |
US3810939A (en) * | 1970-03-11 | 1974-05-14 | Nat Starch Chem Corp | Fluorocarbon sulfonic acid water and oil repellency agents |
IT1117060B (it) * | 1976-03-05 | 1986-02-10 | Ugine Kuhlmann | Procedimento per la preparazione di composti perfluorati,particolarmente di acidi perfluorocarbossilici e perfluoroalcan solfinici |
FR2342950A1 (fr) * | 1976-03-05 | 1977-09-30 | Ugine Kuhlmann | Procede de fonctionnalisation de radicaux perfluores |
FR2374287A1 (fr) * | 1976-12-17 | 1978-07-13 | Ugine Kuhlmann | Procede de preparation de derives des acides perfluoroalcane-carboxyliques et perfluoroalcane-sulfiniques |
DE2903981A1 (de) * | 1979-02-02 | 1980-08-07 | Hoechst Ag | Rueckgewinnung fluorierter emulgatorsaeuren aus basischen anionenaustauschern |
FR2486521A1 (fr) * | 1980-07-08 | 1982-01-15 | Ugine Kuhlmann | Procede d'addition d'iodoperfluoroalcanes sur des composes ethyleniques ou acetyleniques |
US4332954A (en) * | 1981-01-30 | 1982-06-01 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Cyclic sulfoperfluoroaliphaticcarboxylic acid anhydrides |
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DE3128118A1 (de) * | 1981-07-16 | 1983-02-03 | Hoechst Ag, 6000 Frankfurt | "verfahren zur herstellung von (alpha),(omega)-bis-fluorsulfato-perfluoralkanen sowie einige spezielle dieser verbindungen" |
FR2521987A1 (fr) * | 1982-02-23 | 1983-08-26 | Ugine Kuhlmann | Procede de preparation d'alcools polyfluores du type rfch2ch2oh |
FR2559479B1 (fr) * | 1984-02-14 | 1986-07-18 | Atochem | Synthese d'acides perfluoroalcane-carboxyliques |
US4647350A (en) * | 1985-10-15 | 1987-03-03 | Monsanto Company | Electrolytic preparation of perfluoroalkanoic acids, perfluoroalkanols and perfluoroalkyl esters |
-
1986
- 1986-04-17 FR FR8605519A patent/FR2597511B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-03-24 CA CA000532880A patent/CA1299191C/fr not_active Expired - Lifetime
- 1987-03-25 IL IL82011A patent/IL82011A/xx unknown
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- 1987-04-09 NO NO871494A patent/NO169085C/no unknown
- 1987-04-13 ES ES8701066A patent/ES2005153A6/es not_active Expired
- 1987-04-14 US US07/038,188 patent/US4830715A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-04-15 GR GR870612A patent/GR870612B/el unknown
- 1987-04-15 AT AT0094987A patent/AT394214B/de not_active IP Right Cessation
- 1987-04-15 DK DK195187A patent/DK195187A/da not_active Application Discontinuation
- 1987-04-15 FI FI871680A patent/FI84918C/fi not_active IP Right Cessation
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- 1987-04-16 AU AU71747/87A patent/AU587120B2/en not_active Ceased
- 1987-04-16 PT PT84706A patent/PT84706B/pt not_active IP Right Cessation
-
1989
- 1989-03-10 US US07/322,271 patent/US5023370A/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
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