JPWO2009001819A1 - フルオロアミドおよびフルオロニトリルの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
CF2=CF−Rf−CN
(式中、Rfは、炭素数2〜20のパーフルオロアルキレン基またはパーフルオロオキシアルキレン基)
で表わされる化合物が、フルオロエラストマーにおける硬化部位モノマーとして有用であることが記載されている(例えば、米国特許第3467638号明細書や米国特許第4281092号明細書)。
CF2=CF−Rf−COOR (1)
(式中、Rfは炭素数2〜20のパーフルオロアルキレン基またはパーフルオロオキシアルキレン基;Rは炭素数1〜6のアルキル基)
で表されるフルオロエステルをアンモニアまたは水酸化アンモニウムと反応させる式(2):
CF2=CF−Rf−CONH2 (2)
(式中、Rfは前記と同じ)
で表されるフルオロアミドの製造方法であって、該反応を水酸基を有する溶媒(a)中で行うことを特徴とするフルオロアミドの製造方法に関する。
CF2=CF−Rf−CN (3)
(式中、Rfは前記と同じ)
で表されるフルオロニトリルの製造方法であって、該反応をエーテル結合、エステル結合、ケトン基またはシアノ基を有する溶媒(b)中で行うことを特徴とするフルオロニトリルの製造方法に関する。
CF2=CF−Rf−COOR (1)
(式中、Rfは炭素数2〜20のパーフルオロアルキレン基またはパーフルオロオキシアルキレン基;Rは炭素数1〜6のアルキル基)
で表すことができる。
なかでも、炭素数1〜6個のアルコールがより好ましく、沸点が低く、後処理で除去するのが容易であり、精製が容易である点で、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールがさらに好ましい。
CF2=CF−Rf−CN (3)
(式中、Rfは前記と同じ)
で表わされるフルオロニトリルは、式(2)で表わされるフルオロアミドを溶媒(b)中で脱水剤(c)と反応させることにより製造される。
NMR:BRUKER製のAC−300を使用した。
19F−NMR:(アセトン):−81.10ppm(3F)、−83.33〜−84.64ppm(2F)、−85.79ppm(2F)、−114.31〜−114.97ppm(1F)、−122.44〜−123.26ppm(3F)、−137.11〜137.85ppm(1F)、−146.20ppm(1F)
測定条件:300MHz(テトラメチルシラン=0ppm)
GC:(株)島津製作所製のGC−17Aを使用した。カラムは、DB624(長さ:60m、内径:0.32mm、膜厚:1.8μm)を使用した。
NMR:BRUKER製のAC−300を使用した。
19F−NMR:(アセトン):−81.13ppm(3F)、−84.86〜−86.32ppm、(4F)、−109.69ppm(2F)、−114.03〜−114.62ppm(1F)、−122.24〜123.01ppm(1F)、−137.30〜−138.03ppm(1F)、−145.62ppm(1F)
測定条件:282MHz(トリクロロフルオロメタン=0ppm)
GC:(株)島津製作所製のGC−17Aを使用した。カラムはDB624(長さ:60m、内径:0.32mm、膜厚:1.8μm)を使用した。
100L反応器に、下記式で表わされるフルオロエステル:
CF2=CFO−CF2CF(CF3)−O−CF2CF2COOCH3
を61.89kg、メタノールを20kg入れ、チッ素置換後に撹拌しながら20℃で7モル/Lのアンモニアメタノール溶液を22L滴下した。滴下終了後、1時間撹拌した。反応終了時のメタノール留去後のGC純度は99.2%であった。反応終了後、メタノール、アンモニアを減圧下留去し、GC純度99.2%のフルオロアミド:
CF2=CFO−CF2CF(CF3)−O−CF2CF2CONH2
を58.55kg得た(収率:98.1%)。
CF2=CFO−CF2CF(CF3)−O−CF2CF2CN
を53.7kg得た(収率:96%)。
2L反応器に、合成例1と同様の方法で得られた下記式で表わされるフルオロアミド:
CF2=CFO−CF2CF(CF3)−O−CF2CF2CONH2
を555.00g、THFを450mL、トリフルオロ酢酸無水物を352.44g入れ、チッ素置換後に撹拌しながら20℃でピリジンを271.65g滴下した。滴下終了後、0.5時間撹拌した。反応終了後、水で分液し、下層の有機層を抜き出し、GCで分析したところ、GC純度88.3%の下記式で表わされるフルオロニトリル:
CF2=CFO−CF2CF(CF3)−O−CF2CF2CN
を525.1g得た(収率:92%)。
100mL四つ口フラスコに、下記式で表わされるフルオロエステル:
CF2=CFO−CF2CF(CF3)−O−CF2CF2COOCH3
を50g入れ、チッ素置換後に撹拌しながら20℃でアンモニアガスを1.89gバブリングで導入した。導入終了後1時間撹拌し、GCで分析したところ、フルオロエステルは消失したが、目的生成物である下記式で表わされるフルオロアミド:
CF2=CFO−CF2CF(CF3)−O−CF2CF2CONH2
は生成せず、副生成物のみが生成していた。
100mLの4つ口フラスコに、合成例1と同様の方法で得られた下記式で表わされるフルオロアミド:
CF2=CFO−CF2CF(CF3)−O−CF2CF2CONH2
を11.71g、THFを30mL、ピリジンを5.9g入れ、チッ素置換後に撹拌しながら、20℃でトリフルオロ酢酸無水物を7.86gを滴下した。滴下終了後、0.5時間撹拌した。反応終了後、水で分液し、下層の有機層を抜き出し、GCで分析したところ、下記式で表わされるフルオロニトリル:
CF2=CFO−CF2CF(CF3)−O−CF2CF2CN
はGC純度20%しか生成せず、多数の副生成物のピークが確認された。
100L反応器に、下記式で表わされるフルオロエステル:
CF2=CFO−(CF2)5COOCH2CH3
を61.74kg、エタノールを20kg入れ、チッ素置換後に撹拌しながら、20℃で7モル/Lのアンモニアエタノール溶液を22L滴下した。滴下終了後、1時間撹拌した。反応終了時のエタノール留去後のGCの純度は99.3%であった。反応終了後、エタノール、アンモニアを減圧下留去し、GC純度99.3%のフルオロアミド:
CF2=CFO−(CF2)5−CONH2
を56.50kg得た(収率:98.3%)。
CF2=CFO−(CF2)5−CN
を51.92kg得た(収率:96%)。
フルオロアミド:
CF2=CFO−CF2CF(CF3)−O−CF2CF2CONH2
5.85kgに溶媒、アミンを入れ、チッ素置換後に撹拌しながら室温下で酸無水物を滴下した。滴下終了後、所定の反応温度で0.5時間撹拌した。反応終了後、GCで分析し反応の有無を確認した。溶媒、アミン、酸無水物の種類およびその添加量、反応温度ならびに反応の結果を表1に示す。
Claims (14)
- 式(1):
CF2=CF−Rf−COOR (1)
(式中、Rfは炭素数2〜20のパーフルオロアルキレン基またはパーフルオロオキシアルキレン基;Rは炭素数1〜6のアルキル基)
で表されるフルオロエステルをアンモニアまたは水酸化アンモニウムと反応させる式(2):
CF2=CF−Rf−CONH2 (2)
(式中、Rfは前記と同じ)
で表されるフルオロアミドの製造方法であって、該反応を水酸基を有する溶媒(a)中で行うことを特徴とするフルオロアミドの製造方法。 - 溶媒(a)がアルコールである請求の範囲第1項記載のフルオロアミドの製造方法。
- 前記反応において、フルオロエステルにアンモニアを溶解させた水酸基を有する溶媒を添加することを特徴とする請求の範囲第1項または第2項記載の製造方法。
- Rが、メチル基またはエチル基である請求の範囲第1項〜第3項のいずれかに記載のフルオロアミドの製造方法。
- −ORf 1−が−OCF2CF(CF3)−であり、かつnが1である請求の範囲第5項記載のフルオロアミドの製造方法。
- −ORf 1−が−O(CF2)m−であり、かつnが1で、mが2〜5である請求の範囲第5項記載のフルオロアミドの製造方法。
- 請求の範囲第1項〜第7項のいずれかの製造方法により得られるフルオロアミドを脱水剤(c)と反応させる式(3):
CF2=CF−Rf−CN (3)
(式中、Rfは前記と同じ)
で表されるフルオロニトリルの製造方法であって、該反応をエーテル結合、エステル結合、ケトン基またはシアノ基を有する溶媒(b)中で行うことを特徴とするフルオロニトリルの製造方法。 - 脱水剤(c)が、アミンおよび酸無水物である請求の範囲第8項記載のフルオロニトリルの製造方法。
- 溶媒(b)の存在下で、フルオロアミドと酸無水物の混合物中にアミンを滴下することを特徴とする請求の範囲第9項記載のフルオロニトリルの製造方法。
- アミンと酸無水物の配合モル比率が、酸無水物1.0に対して、アミンが0.8〜3.0である請求の範囲第9項または第10項記載のフルオロニトリルの製造方法。
- アミンがピリジンまたはトリエチルアミンである請求の範囲第9項〜第11項のいずれかに記載のフルオロニトリルの製造方法。
- 酸無水物がトリフルオロ酢酸無水物である請求の範囲第9項〜第12項のいずれかに記載のフルオロニトリルの製造方法。
- フルオロアミドが、精製されていない粗フルオロアミドである請求の範囲第8項〜第13項のいずれかに記載のフルオロニトリルの製造方法。
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