KR20070091642A - 불소계 계면활성제 - Google Patents

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클라우스-디터 프란츠
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Abstract

본 발명은 계면활성 화합물에서 소수성 말단기로서, Y 말단기 (여기서, Y 는 CF3O- 또는 F5S- 를 나타냄) 의 용도에 관한것이다. 본 발명은 또한 상응하는 신규 화합물 및 상기 화합물을 위한 제조 방법에 관한 것이다.

Description

불소계 계면활성제 {FLUOROSURFACTANTS}
본 발명은 계면활성 화합물에서 소수성 말단기로서 말단기 Y (여기서 Y 는 CF3O- 또는 F5S- 를 나타냄) 의 용도, 상응하는 신규 화합물, 및 이들 화합물의 제조 방법에 관한 것이다.
불소계 계면활성제는 표면 에너지를 저하시키는 우수한 능력을 가지며, 이는 예를 들어, 직물 함침과 같은 표면의 소수성화 (hydrophobicisation), 유리의 소수성화 또는 항공기 날개의 제빙에 이용된다.
그러나, 일반적으로, 불소계 계면활성제는 퍼플루오로알킬 치환기를 포함하며, 이는 환경에서 생물학적 및 기타 산화 과정에 의해 분해되어 퍼플루오로알칸카르복실산 및 -술폰산을 제공한다. 이들은 잔류성(persistent)으로 여겨지며, 일부 경우 건강 문제를 야기시키는 것으로 추측된다 (G. L. Kennedy, Jr., J. L. Butenhoff, G. W. Olsen, J. C. O'Connor, A. M. Seacat, R. G. Perkins, L. B. Biegel, S. R. Murphy, D. G. Farrar, Critical Reviews in Toxicology 2004, 34, 351-384). 추가적으로, 비교적 장쇄의 퍼플루오로알칸카르복실산 및 -술폰산은 식품 사슬에 축적된다.
따라서, 종래의 불소계 계면활성제와 유사한 특성 프로파일을 갖지만, 산화 또는 환원 분해시 어떠한 잔류성 유기불소 분해 생성물도 남기지 않는 계면활성 물질이 요구된다.
Omnova 사는 말단 CF3 또는 C2F5 기를 갖는 측쇄가 있는 중합체를 시판한다. 국제 특허 출원 WO 03/010128 은 C3 -20-퍼플루오로알킬기를 갖는, 퍼플루오로알킬-치환 아민, 산, 아미노산 및 티오에테르산을 기술한다.
JP-A-2001/133984 는 반사방지 코팅에서의 용도에 적합한 퍼플루오로알콕시 사슬을 갖는 계면활성 화합물을 개시한다. JP-A-09/111286 은 에멀젼 중 퍼플루오로폴리에테르 계면활성제의 용도를 개시한다.
그러나, 지금까지 개시된 불소계 계면활성제는 분해시 궁극적으로 잔류성 퍼플루오로알칸술폰산 및 -카르복실산의 형성을 초래한다. 생태학적으로 친화성인 것으로 발표된 말단 CF3 기를 갖는 대체물도 분해되어 트리플루오로아세트산을 제공한다. 따라서, 과불소화 계면활성제를 위한, 추가의 완전히 분해가능한 대체물에 대한 요구가 존속된다.
하나 이상의 말단 펜타플루오로술퓨라닐기 또는 하나 이상의 말단 트리플루오로메톡시기를 지니며, 극성 말단기를 갖는 화합물은 계면활성이며 계면활성제로서 매우 적합한 것으로 밝혀졌다.
따라서, 본 발명은 첫째로 계면활성 화합물에서 소수성 말단기로서, Y 말단기 (여기서, Y 는 CF3O- 또는 F5S- 를 나타냄) 의 용도에 관련한 것이다.
계면활성 화합물의 말단기 Y 는 바람직하게 포화 또는 불포화, 분지형 또는 비분지형 탄화수소 단위에 결합된다. 탄화수소 단위는 임의로 헤테로 원자가 부여된 지방족 또는 방향족 단위일 수 있다.
상기 불소화 말단기 이외에, 본 발명에 따라 사용될 화합물은 바람직하게 추가의 불소화기를 포함하지 않는다.
본 발명의 변형에서, 말단기 Y 는 계면활성 화합물에서 수회 발생하며, 계면활성 화합물은 바람직하게 소중합체 또는 중합체이다.
마찬가지로 바람직한 본 발명의 또 다른 변형에서, 말단기 Y 는 계면활성 화합물에서 1, 2 또는 3 회만 발생하며, 말단기가 단 1 회만 발생하는 화합물이 특히 바람직하다. 본 발명에 따라 사용될 화합물은 바람직하게 화학식 I 의 저분자량 화합물이다:
Y-스페이서-X I
[식 중,
- Y 는 CF3O- 또는 F5S- 를 의미하며;
- 스페이서는 포화 또는 불포화, 분지형 또는 비분지형 탄화수소 단위를 의미하며;
- X 는 양이온성, 비이온성, 양쪽이온성 또는 음이온성 기 또는 중합가능한 기를 의미한다].
화학식 I 의 화합물이 화학식 Ia, Ib 및 Ic 의 화합물:
Figure 112007049223719-PCT00001
[식 중, Y 는 CF3O- 또는 F5S- 를 의미하며;
n 은 1 내지 30 범위의 정수를 의미하며,
X 는 양이온성, 비이온성, 양쪽이온성 또는 음이온성 극성 기 또는 중합가능한 기를 의미하며,
(Hal) 은 F, Cl, Br 또는 I 를 의미한다],
및 화학식 Ia, Ib 또는 Ic 의 화합물의 상응하는 염으로부터 선택되는 것이 여기서 특히 바람직하다:
n 이 특히 바람직하게 4 내지 24 범위의 정수 및 특히 바람직하게 6 내지 18 범위의 정수를 의미하는 화학식 Ia 의 화합물의 사용이 여기서 매우 특히 바람직하다. 본 발명의 변형에서, 이번에는 n 이 짝수인 것이 바람직하다.
본 발명에 따라, 상술된 화합물의 계면활성제로서의 용도가 특히 바람직하다.
화학식 I 의 화합물이 음이온성 화합물 또는 염의 음이온으로 전환될 수 있는 화합물이면, 상대이온이 알칼리 금속 이온, 바람직하게는 Li+, Na+ 또는 K+, 알칼리성 토금속 이온 또는 NH4 + 인 것이 바람직하다. 화학식 I 의 화합물이 양이온성 화합물 또는 염의 양이온으로 전환될 수 있는 화합물이면, 상대이온이 할라이드, 예컨대 Cl-, Br- 또는 I- 또는 CH3SO3 -, CF3SO3 -, CH3PhSO3 - 또는 PhSO3 - 인 것이 바람직하다.
일부 상응하는, 또는 구조적으로 유사한 화합물이 문헌에 공지되어 있다:
- Beilstein 데이터베이스 (Beilstein Institut zur Forderung der chemischen Wissenschaften; 2003) 은 특히 화합물 2-(펜타플루오로술퓨라닐)에탄올, 카르보에톡시메틸황 펜타플루오라이드, 펜타플루오로술퓨라닐아세트산 및 펜타플루오로술퓨라닐에탄술폰산을 기술한다.
- 펜타플루오로술퓨라닐아세트알데하이드 및 펜타플루오로술퓨라닐아세트산의 제조는 [N. H. Ray, J. Chem. Soc, Abstracts 1963, 1440] 또는 GB 941,392 및 GB 941,393 에 기술되어 있다. US 3,102,903 은 다양한 펜타플루오로술퓨라닐아세트산 유도체의 제조를 기술한다.
- 니트로 말단기를 갖는 펜타플루오로술퓨라닐에탄올의 카르베메이트 및 오르소카르보네이트 및 이의 폭발물로서의 용도는 US 4,849,540 에 기술되어 있다.
- [A.F.T. Yokochi, R. Winter, G.Gard, Acta Cryst. 2002, E58, o1133- o1135] 는 3-펜타플루오로술퓨라닐프로피온산의 결정 구조를 개시한다.
- 다양한 3-펜타플루오로술퓨라닐프로판 유도체의 제조는 [R. Winter, G. L. Gard, J. Fluorine Chem. 2000, 102, 79-87] 에 기술되어 있다. SF5Br 과 아크릴산 에스테르의 반응 및 이후의 에스테르기의 개질은 3-펜타플루오로술퓨라닐프로피온산, 3-펜타플루오로술퓨라닐프로판올 및 3-브로모-1-펜타플루오로술퓨라닐프로판을 제공한다.
- 펜타플루오로술퓨라닐메탄술포네이트 SF5CX2SO3 - [X = H 또는 F 임] 는 [B. H. Ward, J. A. Schlueter, U. Geiser, H. H. Wang, E. Morales, J. P. Parakka, S. Y. Thomas, J. M. Williams, P. G. Nixon, R. W. Winter, G. L. Gard, H.-J. Koo, M.-H. Whangboo, Chem.Mater. 2000, 12, 343-351] 에 기술되어 있다.
- 펜타플루오로술퓨라닐에탄술포네이트는 [J. P. Canselier, J. L. Boyer, V. Castro, G. L. Gard, J. Mohtasam, D. H. Peyton, Magn. Reson. Chem. 1995, 33, 506-510] 에 기술되어 있다.
- [R. Winter, G. I. Gard, J. Fluorine Chem. 1994, 66, 109-116] 은 펜타플루오로술퓨라닐에탄올 및 -프로판올의 다양한 에스테르의 제조를 기술한다.
- WO 2004/011422 은 펜타플루오로술퓨라닐 치환기를 갖는 지방족 및 방향족 화합물의 제조를 기술한다. 제조는 SF5Cl 의, 이중 결합에의 첨가 반응에 의해 수행된다. 예를 들어, F5S-CH2-CHCl-(CH2)8-X1 (식 중, X1 은 OH, OC(=O)CH3, Br, C(=O)OC2H5 또는 C(=O)CH3 을 의미함) 유형의 화합물이 제조된다.
본 발명에 따른 화합물 또는 본 발명에 따른 상기 화합물 또는 조성물의, 본 발명에 따른 용도의 잇점은 특히 하기와 같을 수 있다:
- 효율 및/또는 효과에 대해, 통상적인 탄화수소 계면활성제에 비해 우수한 계면활성,
- 잔류성 과불소화 분해 생성물의 형성이 없는 물질의 생물적 및/또는 비생물적 분해성,
- 제형 중 양호한 가공 특성,
- 보관 안정성.
본 발명은 추가적으로 상응하는 신규 화학식 I 의 화합물, 특히 화학식 IIa, IIb 또는 IIc 의 화합물:
Figure 112007049223719-PCT00002
[식 중,
n 은 1 내지 30 의 정수를 의미하고,
X 는 양이온성, 비이온성, 양쪽이온성 또는 음이온성 극성 기 또는 중합가능한 기를 의미하고,
(Hal) 은 F, Cl, Br 또는 I 를 의미한다],
및 화학식 IIa, IIb 또는 IIc 의 화합물의 상응하는 염 [여기서, CF3-O-CH2-COOH 가 배제된다],
및 화학식 IIIa, IIIb 또는 IIIc 의 화합물:
Figure 112007049223719-PCT00003
[식 중,
n 은 1 내지 30 의 정수를 의미하고,
X 는 양이온성, 비이온성, 양쪽이온성 또는 음이온성 극성 기 또는 중합가능한 기를 의미하고,
(Hal) 은 F, Cl, Br 또는 I 를 의미한다],
및 화학식 IIIa, IIIb 또는 IIIc 의 화합물의 상응하는 염 [여기서, 화합물 F5S-(CH2)1-CO2M, F5S-(CH2)2-CO2M, F5S-(CH2)1-SO3M, F5S-(CH2)2-SO3M, F5S-(CH2)1-CONH2, F5S-(CH2)2-OH, F5S-(CH2)3-OH 및 F5S-CH2-CHCl-(CH2)8-X1 (식 중, M 은 H 또는 알칼리 금속 이온, 바람직하게는 Li+, Na+ 또는 K+, 또는 NH4 + 을 의미하며, X1 은 OH, OC(=O)CH3, Br, C(=O)OC2H5, C(=O)CH3 을 의미함) 가 배제된다] 에 관한 것이다.
화학식 I 또는 II 또는 III 의 화합물에서 n 은 바람직하게 4 내지 28 범위의 수, 특히 바람직하게 8 내지 24 범위의 수를 의미한다.
본 발명에 따라 사용될 화학식 I 의 화합물 또는 본 발명에 따른 화학식 II 또는 III 의 화합물의 바람직한 기에서, X 는 -COOM, -SO3M, -OSO3M, -PO3M2, -OPO3M2, -(OCH2CH2)m-O-(CH2)o-COOM, -(OCH2CH2)m-O-(CH2)o-SO3M, -(OCH2CH2)m-O-(CH2)o-OSO3M, -(OCH2CH2)m-O-(CH2)o-PO3M2, -(OCH2CH2)m-O-(CH2)o-OPO3M2 [식 중, M 은 H 또는 알칼리 금속 이온, 바람직하게는 Li+, Na+ 또는 K+, 또는 NH4 + 을 의미하며, m 은 1 내지 1000 범위의 정수를 의미하며, o 는 1, 2, 3 또는 4 로부터 선택되는 정수를 의미한다] 으로부터 선택되는 음이온성 극성기를 의미한다.
여기서 바람직한 음이온성기는 특히 -COOM, -SO3M, -OSO3M, 또한 -(OCH2CH2)m-O-(CH2)o-COOM, -(OCH2CH2)m-O-(CH2)0-SO3M 및 -(OCH2CH2)m-O-(CH2)o-OSO3M (그 자체로 취해지는 이들 기의 개별적인 것 각각이 바람직할 수 있음) 를 포함한다.
본 발명에 따라 사용될 화학식 I 의 화합물 또는 본 발명에 따른 화학식 II 또는 III 의 화합물의 마찬가지로 바람직한 또 다른 군에서, X 는 -NR1R2R3 +Z-, -PR1R2R3+Z-,
Figure 112007049223719-PCT00004
[식 중, R 은 임의의 바람직한 위치의 C1 -4-알킬 또는 H 를 의미하고,
Z- 은 Cl-, Br-, I-, CH3SO3 -, CF3SO3 -, CH3PhSO3 -, PhSO3 - 를 의미하고,
R1, R2 및 R3 은 각각 서로 독립적으로 H, C1 -30-알킬, Ar 또는 -CH2Ar 을 의미하고,
Ar 은 6 내지 18 C 원자를 갖는 비치환 또는 단- 또는 다치환된 방향족 고리 또는 융합 고리계를 의미하며, 여기서 추가로, 1 또는 2 개의 CH 기가 N 에 의해 대체될 수 있다] 로부터 선택되는 양이온성 극성기를 의미한다.
여기서 바람직한 양이온기는 특히, -NR1R2R3 +Z- 및
Figure 112007049223719-PCT00005
[식 중, 그 자체로 취해지는 이들 기의 개별적인 것 각각이 바람직할 수 있다] 을 포함한다.
본 발명에 따라 사용될 화학식 I 의 화합물 또는 본 발명에 따른 화학식 II 또는 III 의 화합물의 추가로 바람직한 또 다른 군에서, X 는 -Cl, -Br, -I, -(OCH2CH2)mOH, -O-(글리코시드)o, -(OCH2CH2)m-OCH2-CHOH-CH2-OH, -(OCH2CH2)m-OCH2Ar(-NCO)p, -(OCH2CH2)m-OAr(-NCO)p, -SiR1R2Z, -SiR1Z2, -SiZ3, -COZ, -(OCH2CH2)m-SO2CH=CH2, -SO2Z,
Figure 112007049223719-PCT00006
[식 중, m 은 0 내지 1000 범위의 정수를 의미하고,
n 은 0 또는 1 을 의미하고,
o 은 1 내지 10 범위의 정수를 의미하고,
p 는 1 또는 2 를 의미하고,
R1 및 R2 는 각각 서로 독립적으로 C1 -30-알킬, Ar 또는 -CH2Ar 을 의미하고,
Ar 은 6 내지 18 C 원자를 갖는 비치환, 단- 또는 다치환된 방향족 고리 또는 융합 고리계를 의미하며, 여기서 추가로 1 또는 2 개의 CH 기가 C=O 로 대체될 수 있으며,
글리코시드는 에테르화 카르보히드레이트, 바람직하게는 모노-, 디-, 트리- 또는 올리고글루코시드를 의미하며,
모든 Z 은 각각 서로 독립적으로 -H, -Cl, -F, -NR1R2, -OR1, -N-이미다졸릴을 의미하며,
Y 는 Cl 또는 F 를 의미한다] 로부터 선택되는 비이온성 극성기를 의미한다.
여기서 바람직한 비이온성 극성기는 특히 -(OCH2CH2)m-OH 및 -O-(글리코시드)o (식 중, 그 자체로 취해지는 이들 기의 개별적인 것 각각이 바람직할 수 있음) 를 포함한다.
추가적으로, X 가 -(OCH2CH2)mOCOCR=CH2, -(OCH2CH2)m-OCR=CH2,
Figure 112007049223719-PCT00007
[식 중, m 은 0 내지 1000 범위의 정수를 의미하고, R 및 R1 은 H 또는 C1 -4-알킬을 의미한다] 로부터 선택되는 중합가능한 기를 의미하는, 화학식 I, II 또는 III 의 화합물은 본 발명에 따라 바람직하거나 바람직하게 사용될 수 있다. 상기 화합물은 바람직하게 상응하는 측쇄 (이들 자체 또한 본 발명에 따른 의미로 사용될 수 있다) 를 갖는 중합체로 전환된다. 본 발명은 또는 이들 중합체의 용도에 관련된다.
추가적으로, X 가 아세틸디아민, N-알킬아미노산, 베타인, 아민 옥시드 또는 상응하는 유도체의 관능기로부터 선택되는 양쪽이온성 기를 의미하는 화합물이 본 발명에 따라 바람직하거나 바람직하게 사용될 수 있다. 상기 부류의 물질의 바람직한 화합물에서, X 는 하기로부터 선택되는 기이다:
Figure 112007049223719-PCT00008
여기서 특히 바람직한 화합물은 하기 표에 나타난 화합물을 포함한다:
Figure 112007049223719-PCT00009
Figure 112007049223719-PCT00010
Figure 112007049223719-PCT00011
Figure 112007049223719-PCT00012
Figure 112007049223719-PCT00013
Figure 112007049223719-PCT00014
Figure 112007049223719-PCT00015
Figure 112007049223719-PCT00016
Figure 112007049223719-PCT00017
Figure 112007049223719-PCT00018
Figure 112007049223719-PCT00019
Figure 112007049223719-PCT00020
Figure 112007049223719-PCT00021
Figure 112007049223719-PCT00022
Figure 112007049223719-PCT00023
Figure 112007049223719-PCT00024
Figure 112007049223719-PCT00025
Figure 112007049223719-PCT00026
Figure 112007049223719-PCT00027
Figure 112007049223719-PCT00028
계면활성제로서 본 발명에 따라 사용될 수 있는 화합물은 예를 들어, 직물, 종이, 유리, 다공성 건축 재료 또는 흡착제의 표면 개질을 위한 소수성화제, 또는 (특히 불소 중합체의 제조를 위한) 접점 개질제 또는 유화제, 또는 (특히 페인트, 코팅 또는 표면 코팅을 위한 조성물에서의) 점도 감소제 또는 유화제, 또는 (특히 "점화 기포" 로 알려진 조성물에서, 또는 가성 증기의 방출을 방지하기 위한 도금 용기를 덮기 위한 금속 가공에서) 기포 안정화제, 또는 사진 필름 및 종이의 제조에서 습윤제, 또는 자체 광택 에멀젼에서의 흐름성 조절제, 점화제, 먼지-방지 마감을 위한 용도로서 여기서 특히 적합하다.
추가적으로, 본 발명에 따른 계면활성제로서 사용될 수 있는 화합물은 특히 직물의 세척 및 세정 적용을 위해 적합하다. 경질 표면의 세정 및 광택은 또한 계면활성제로서 본 발명에 따라 사용될 수 있는 화합물의 적용의 잠재적인 범위이다. 추가적으로, 본 발명에 따른 계면활성제로 사용될 수 있는 화합물은 미용 제품에서, 예컨대, 예를 들어, 거품 배쓰 (foam bath) 및 모발 샴푸, 또는 크림 및 로션에서 유화제로서 유리하게 사용될 수 있다. 본 발명에 따라 계면활성제로 사용될 수 있는 화합물의 추가적인 적용 범위는 부유, 즉, 데드락 (dead rock) 으로부터의 광석 또는 광물의 회수 및 분리이다. 추가적으로, 본 발명에 따라 계면활성제로 사용될 수 있는 바람직한 화합물은 또한 식품에서 유화제로 사용될 수 있다. 추가의 적용 분야는 가죽 보조물로서 금속 처리, 건축 화학 및 작물 보호이다.
본 발명에 따른 계면활성제는 추가적으로 항미생물성 활성 성분, 특히 항미생물성 표면 개질제를 위한 시약으로도 적합하다. 상기 용도에 대한 특정 잇점은 화학식 I 또는 II 또는 III 의 화합물 (식 중, X 는 양이온성 극성기 또는 중합가능한 기를 의미함) 의 사용이다.
본 발명에 따라 사용될 화합물은, 예를 들어, 사용을 위해, 보통 적절하게 설계된 조성물에 혼입된다. 마찬가지로 본 발명의 주제인, 상응하는 조성물은 하나 이상의 말단기 Y 기를 갖는 하나 이상의 계면활성 화합물 (식 중, Y 는 CF3O- 또는 F5S- 을 의미함), 및 특정 적용에 적합한 담체 및 임의로는 추가의 특이적 활성 성분 및 임의로는 보조제를 포함한다.
여기서 바람직한 조성물 페인트 및 코팅 조성물, 점화 조성물, 윤활제, 세척 및 세정 조성물, 직물 마감 또는 유리 처리를 위한 소수성화 조성물 또는 제빙제이다. 본 발명의 바람직한 변형에서, 조성물은 직물 및 카페트 마감을 위한 소수성화 조성물이다.
직물의 소수성화 마감을 위해, 폴리실록산, 플루오로탄화수소 또는 알루미늄 염 또는 지르코늄 염과 파라핀의 혼합물에 기재한 소수성화 조성물을 일반적으로 사용한다 (이에 관해 "Handbuch der Textilhilsmittel" [직물 보조제 입문서], A. Chwala, V. Anger, Verlag Chemie, New York 1977, Chapter 3.24 "Phobiermittel" [Phobicising Agents], pages 735 ff. 참조). 직물, 특히 기후-보호 의류에서의 소수성 마감은 기후-보호 의류를 발수 또는 방수로 만드는 역할을 한다. 소수성화 조성물은 직물의 섬유에 적용되며, 여기서 소수성 부분이 섬유 표면에 수직이 되도록 배치된다. 상기 방식으로, 표면 전체에 퍼지려는 물에 의한 시도는 크게 감소한다. 응집력에 기인하여, 물은 구형 형태를 취하고 직물 표면을 비드의 형태로 흘러내린다.
본 발명에 따른 조성물의 추가적인 적용 범위는 페인트 및 코팅 조성물, 점화 조성물 (분말 및 기포), 윤활제, 세척 및 세정 조성물 및 제빙제이다.
본 발명에 따라 사용될 화합물은 문헌으로부터 당업자에게 본질적으로 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다. 지방족 OCF3 기는, 예를 들어 잔토게네이트의 플루오로탈황 (fluorodesulfuration) 을 통해 알코올로부터 수득될 수 있다 (K. Kanie, Y. Tanaka, K. Suzuki, M. Kuroboshi, T. Hiyama, Bull . Chem . Soc . Jpn . 2000, 73, 471-484; P. Kirsch, Modern Fluoroorganic Chemistry : Synthesis , Reactivity, Applications, Wiiey-VCH, Weinheim, 2004, pp. 67 ff., pp. 144 ff.). 따라서, 인용된 문헌에서 상기 방법의 상응하는 개시는 본 출원의 개시 내용에도 명백히 속한다. 소수성, 음이온성, 양이온성, 반응성 또는 중합가능한 말단기의 도입은 당업자에게 공지된 방법에 의해 상응하는 ω-OCF3-알코올을 통해 가능하다. 예는 하기 반응식에 제공된다:
Figure 112007049223719-PCT00029
Y = OPg (예를 들어, OBn) 에 대한 유도체화
Figure 112007049223719-PCT00030
Y = Hal (예를 들어, Br) 에 대한 유도체화:
Figure 112007049223719-PCT00031
지방족 SF5 기는 SF5Cl 또는 SF5Br 의 자유 라디칼 첨가 반응에 의해 말단 이중 결합에 첨가될 수 있다. 최적의 후속 할로겐화수소 이탈 및 수소화는 화학식 IIIa, IIIb 및 IIIc 에 따른 말단 기의 변화를 허용한다. 상기 반응 단계 중 처음 2개 (R. Winter, P. G. Nixon, G. L. Gard, D. H. Radford, N.R. Holcomb, D.W. Grainger, J. Fluorine Chem. 2001 , 107, 23-30) 및 SF5 관능기의 존재 하에서 촉매성 수소화 (P. Kirsch, M. Bremer, M. Heckmeier, K. Tarumi, Angew. Chem. 1999, 111, 2174-2178; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1999, 38,1989-1992) 는 문헌에 기술되어 있다. 따라서, 인용된 문헌에서 상기 방법의 상응하는 개시는 명백히 본 출원의 개시 내용에 속한다. 소수성, 반응성 또는 중합가능한 성분의 도입은 당업자에게 공지된 방법에 의해 상응하는 ω-SF5-알코올을 통해 가능하다. 예는 하기 반응식에 제공된다:
Figure 112007049223719-PCT00032
Y = OPg (예를 들어, OBn) 에 대한 유도체화:
Figure 112007049223719-PCT00033
Figure 112007049223719-PCT00034
Y = Hal (예를 들어, Br) 에 대한 유도체화:
Figure 112007049223719-PCT00035
적합한 용매 및 반응 조건의 선택은 당업자에게 전혀 어렵지 않다 (Organikum: OrganischChemisches Grundpraktikum [실용 유기 화학: 기초 과정], 16. Edn., VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlin, 1986).
따라서, 본 발명은 추가적으로 하기를 특징으로 하는, 화학식 I 의 화합물의 제조 방법:
[첫째로 화학식 IV 의 화합물:
Y-스페이서-OH IV
을 제조한 후, 화학식 I 의 화합물에서 X 가 OH 이외의 것이면, 본질적으로 공지된 방식으로 OH 기의 개질에 의해 화학식 I 의 화합물로 전환시킨다],
하기를 특징으로 하는, 화학식 IIa 의 화합물의 제조 방법:
[첫째로 화학식 V 의 화합물:
Figure 112007049223719-PCT00036
을 보호 디올의 보호 모노트리플루오로메톡시알코올로의 전환 후, 탈보호에 의해 제조한 후, 화학식 Ia 의 화합물에서 X 가 OH 이외의 것이면, 본질적으로 공지된 방식으로 OH 기의 개질에 의해 화학식 IIa 의 화합물로 전환시킨다], 및
하기를 특징으로 하는, 화학식 IIIa, IIIb 또는 IIIc 의 화합물의 제조 방법:
[첫째로 X 가 OH 를 의미하는, 화학식 IIIb 의 화합물을 제조하고, 화학식 IIIa 또는 IIIc 의 화합물을 제조할 것이면, 수소 할라이드의 제거에 의해 반응시키고, 화학식 IIIa 의 화합물을 제조할 것이면, 후속 수소화 및 이후, 화학식 IIIa, IIIb 또는 IIIc 의 화합물에서 X 가 OH 이외의 것이면, 생성물을 본질적으로 공지된 방식으로 OH 기의 개질에 의해 화학식 IIIa, IIIb 또는 IIIc 의 화합물로 전환시킨다] 에 관한 것이다.
하기 실시예는 본 발명의 범위를 제한하지 않고 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 특히, 적절한 실시예의 기초가 되는, 실시예에 기술된 화합물의 특징, 특성 및 잇점은 다른 곳에서 달리 명시되지 않는 한, 상세하게 언급되지 않지만 보호의 범위 내에 있는 기타 물질 및 화합물에도 적용가능하다. 다르게는, 본 발명은 청구된 전체 범위에서 수행될 수 있으며, 여기서 언급된 실시예에 제한되지 않는다.
사용된 약어의 목록:
Bn: 벤질
DBH: 1,3-디브로모-5,5-디메틸히단토인
DMAP: 4-(디메틸아미노)피리딘
Me: 메틸
THF: 테트라히드로퓨란
실시예 1: ω- 트리플루오로메톡시알카놀
Figure 112007049223719-PCT00037
1b: 200 ml THF 중 1a 80 mmol 을, 400 ml THF 중 NaH 95 mmol 의 현탁액에 0℃ 에서 적가하였다. 혼합물을 40℃ 에서 3 h 동안 가열하고, 0℃ 로 냉각하고, 160 mmol 의 CS2 를 적가하였다. 혼합물을 추가의 1 h 동안 RT 에서 교반한 후, 95 mmol 의 Mel 을 0℃ 에서 적가하였다. 혼합물을 RT 에서 18 h 동안 교반하고, 통상적인 수성 워크업 (work-up)에 처리하고, 실리카 겔 상에서 크로마토그래피하였다.
1c: 20 ml 의 70% HF/피리딘을, -78℃ 에서 테플론 플라스크 중 30 ml 의 CH2Cl2 중 30 mmol 의 DBH (1,3-디브로모-5,5-디메틸히단토인) 의 현탁액에 서서히 첨가하였다. 상기 혼합물에 30 ml 의 CH2Cl2 중 10 mmol 의 1b 용액을 -78℃ 에서 적가하였다. 혼합물을 -78℃ 에서 30 분 동안 교반한 후, 0℃ 이 되도록 방치하고 NaHSO3 용액을 사용하여 가수분해하였다. 혼합물을 수성 워크업 처리하여 실리카 겔 상에서 크로마토그래피하였다.
1d: 400 ml THF 중 20 mmol 의 1c 를, RT 및 4 바의 압력 하, 2 g 의 5% Pd/C 의 존재 하에서 수소의 흡입이 완결될 때까지 수소화시켰다. 셀라이트를 통해 촉매를 여과 제거하고, 생성물을 분별 증류에 의해 정제하였다.
상응하는 유도체는 출발 물질의 알킬 사슬 길이의 변동에 의해 제조할 수 있다.
실시예 2: ω- 펜타플루오로술퓨라닐알카놀
Figure 112007049223719-PCT00038
2a 및 2b 는 [R. Winter, P.G. Nixon, G. L. Gard, D.H. Radford, N.R. Holcomb, D.W. Grainger, J. Fluorine Chem. 2001, 107, 23-30] 의 방법에 따라 제조된다.
2c: 400 ml THF 중 20 mmol 의 2b 를, 2 g 의 5% Pd/C 의 존재하에서 수소의 흡입이 완결될 때까지 RT 및 대기압에서 수소화시켰다. 셀라이트를 통해 촉매를 여과 제거하고, 생성물을 분별 증류에 의해 정제하였다.
상응하는 유도체는 출발 물질의 알킬 사슬 길이의 변동에 의해 제조할 수 있다.
실시예 3: 말단 트리플루오로메톡시 및 펜타플루오로술퓨라닐기를 갖는 계면활성 물질
Figure 112007049223719-PCT00039
4: 120 mmol PBr3 를, 빙냉 하에서 200 ml 의 톨루엔 중 100 mmol 의 3 용액에 첨가하고, 혼합물을 3 h 동안 환류에서 가열하였다. 혼합물을 식히고, 통상적인 수성 워크업 처리하였다. 미정제 생성물은 증류에 의해 정제하였다.
5: 10 mmol 의 4 및 30 ml 의 피리딘의 혼합물을 2 h 동안 비등점에서 가열하였다. 혼합물을 감압 하에서 증발시키고, 잔류물은 디에틸 에테르를 사용하 여 침전시켰다.
6: 300 ml 의 THF 중, 100 mmol 의 3, 100 mmol 의 아크릴산, 105 mmol 의 디시클로헥실카르보디이미드 및 5 mmol 의 DMAP 의 용액을 RT 에서 18 h 동안 교반하였다. 혼합물을 물에 붓고 통상적인 수성 워크업을 수행하였다. 미정제 생성물은 실리카 겔 (펜탄) 상에서 크로마토그래피에 의해 정제하였다.
7: 100 mmol 의 4 및 150 mmol 의 디시클로헥실아민의 혼합물을 180℃ 에서 18 h 동안 가열하였다. 감압 및 승온 하에서, 종결 무렵 생성물을 증류 제거하였다. 미정제 생성물은 분별 증류에 의해 정제하였다.
8: 1 ml 의 이소-프로판올 중 16 mg 의 H2PtCl6·6H2O 를, 80 ml 의 CH2Cl2 중 20 mmol 의 트리에톡시실란 및 10 mmol 의 7 의 용액에 첨가하고, 혼합물을 RT 에서 4 d 동안 교반하였다. 반응 종결시, 생성물을 증류에 의해 정제하였다.
상응하는 유도체는 출발 물질의 알킬 사슬 길이의 변동에 의해 제조될 수 있다.
실시예 4:
5-펜타플루오로술퓨라닐펜타놀의 실시예 3 과 유사한 반응은 상응하는 펜타플루오로술퓨라닐 유도체를 제공한다. 상응하는 유도체는 출발 물질의 알킬 사슬 길이의 변동에 의해 제조될 수 있다.
실시예 5: ω- 트리플루오로메톡시알칸술포네이트
실시예 5a: 10-브로모데실 메틸 디티오카르복실레이트의 합성
Figure 112007049223719-PCT00040
200 ml 의 테트라히드로퓨란 (THF) + 10.15 g 의 NaH (253 mmol, 1.2 eq) 를, 질소-충전 1 l 4-목 유리 장치에 도입하고 -25℃ 로 냉각시켰다. 100 ml 의 THF 와 혼합된 6-브로모-1-데카놀 (211 mmol, 1 eq) 50 g 을 냉각시키며 적가하였다. 혼합물을 추가의 120 분 동안 RT 에서 교반한 후, 다시 -25℃ 로 냉각시켰다. 탄소 디술피드 (32.1 g; 421.6 mmol; 2 eq) 를 적가한 후, 혼합물을 추가의 2.5 h 동안 0℃ 에서 교반하였다. 메틸 요오다이드 (35.9g; 253 mmol; 1.2 eq) 를 -20℃ 에서 냉각하며 적가하였다. 반응 혼합물을 서서히 RT 로 승온시키며 추가의 24 h 동안 교반하였다. 10% NH4Cl 용액 (200 ml) 을 사용하여 켄칭한 후, 상을 분리하고, 유기상을 세척하고 건조될 때까지 증발시켰다.
실시예 5b: 1-브로모-10-트리플루오로메톡시데칸의 합성:
Figure 112007049223719-PCT00041
Figure 112007049223719-PCT00042
200 ml (7250 mmol, 61 eq) 의 HF/피리딘 (65-70%) 을 -76℃ 에서 420 ml 의 디클로로메탄 중 1,3-디브로모-5,5-디메틸히단토인 (102 g; 119 mmol; 3 eq) 의 현탁액에 적가하고, 교반을 지속하였다. 이후, 실시예 5a 로부터의 잔토게네이트 (37g; 118.9 mmol; 1 eq) 를 50 ml 의 디클로로메탄에 적가하였다. 반응 혼합 물을 RT 에서 12 h 동안 교반하였다. 수성 KOH 용액을 사용하여 pH = 10 을 설정하였다. 반응 혼합물은 물 및 메틸 t-부틸 에테르로 희석한 후, 여과하였다. 유기층을 건조하고 헵탄을 사용하여 컬럼 크로마토그래피로 정제하였다.
실시예 5c: 10-트리플루오로메톡시데칸-1-술폰산의 합성
Figure 112007049223719-PCT00043
실시예 5b 로부터의 6.8 g 브로미드 (22.35 mmol) 및 3.7 g (29 mmol; 1.3 eq) 의 소듐 술파이트를, 250 ml 1-목 플라스크에서 40 ml 의 탈이온수 및 40 ml 의 에탄올에 용해시키고, 혼합물을 100℃ 에서 20 h 동안 가열하였다. 냉각된 반응 혼합물을 메틸 t-부틸 에테르/헵탄 (1:1) 으로 추출하였다. 수성상을 산성화 (pH = 0) 시키고 메틸 t-부틸 에테르로 추출하였다. 혼합된 유기상을 소듐 술페이트 상에서 건조하고 증발하였다.
실시예 5d: 소듐 10-트리플루오로메톡시데칸-1-술포네이트의 합성:
Figure 112007049223719-PCT00044
1.15g (28.8 mmol; 1.3 eq) 의 NaOH 를 60 ml 의 에탄올에 용해시키고 RT 에서 실시예 5c 로부터의 술폰산 (6.8g; 22.2 mmol; 1 eq) 에 첨가하였다. 1 h 동안 환류 후, 무색의 고체를 수득하였다.
다양한 알킬렌 사슬 길이를 갖는 술포네이트가 일반적으로 실시예 5 와 유사 하게 수득될 수 있다.
실시예 6: ω- 펜타플루오로술퓨라닐 -(ω-1)- 클로로헵탄 -1- 술포네이트
실시예 6a: 1-브로모-6-클로로-7-(펜타플루오로술퓨라닐)헵탄의 합성:
Figure 112007049223719-PCT00045
10 g (56.5mmol; 1eq) 의 7-브로모헵텐을 170 ml 의 디클롤로메탄에 용해시키고 -40℃ 로 냉각시켰다. SF5Cl 을 동결 트랩 (cold trap) 에서 응결시키고 기체로서 장치로 통과시켰다. 활성화를 위해, 2 ml 의 1M Et3B 용액을 첨가하였다. 기체의 도입시 배치 (batch) 는 황색이고, Et3B 의 첨가 후 무색이 된다. 배치가 무색이 되지 않을 때까지 첨가를 반복하였다. 이후, 반응 혼합물을 추가의 2 시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 가수분해하고 pH = 10 으로 조절하였다. 유기층을 세척하고 건조하였다.
실시예 6b: 6-클로로-7-(펜타플루오로술퓨라닐)-헵탄-1-술폰산의 합성:
Figure 112007049223719-PCT00046
실시예 6a 로부터의 생성물 10 g (29.4 mmol; 1 eq) 및 3.72 g (38.3 mmol; 1.3 eq) 의 소듐 술파이트를, 250 ml 1-목 플라스크에서 50 ml 의 탈이온수 및 50 ml 의 에탄올에 용해시키고 15 h 동안 100℃ 로 가열하였다. 냉각 후, 반응 혼합물을 메틸 t-부틸 에테르 및 헵탄의 1:1 혼합물로 추출하였다. 수성상을 산성화시키고 메틸 t-부틸 에테르로 추출하였다. 혼합된 유기상을 세척하고 건조될 때까지 증발시켰다.
실시예 6c: 6-클로로-7-(펜타플루오로술퓨라닐)-헵탄-1-술포네이트의 합성:
Figure 112007049223719-PCT00047
실시예 6b 로부터의 술폰산 10g (29.35mmol; 1eq) 를 130 ml 의 에탄올에 현탁시키고, 1.4g (35.22mmol; 1.2eq) 의 소듐 히드록시드를 첨가하였다. 반응 혼합물을 1 h 동안의 환류 하에서 가열하였다. 고체를 RT 에서 여과 제거하였다.
실시예 7: 소듐 7-( 펜타플루오로술퓨라닐 )- 헵트 -6-엔-1- 술포네이트의 합성:
Figure 112007049223719-PCT00048
실시예 6b 으로부터의 술폰산 10g (29.35mmol; 1eq) 을, 500 ml 플라스크에서 400 ml 의 테트라히드로퓨란에 현탁시킨 후, 11.74g (293.5mmol; 10eq) 의 소듐 히드록시드를 첨가하였다. 반응 혼합물을 환류 하에서 10 h 동안 가열하고, 냉 각 및 산성화시키고, 메틸 t-부틸 에테르로의 반복 추출에 의해 수성상으로부터 술폰산을 분리 제거하였다. 이후, 유기상을 세척하고 건조될 때까지 증발시켰다. 미정제 술폰산을 100 ml 의 에탄올에 현탁시키고, 1.4 g (35.22mmol;1.2 eq) 의 소듐 히드록시드를 첨가하고, 혼합물을 97℃ 에서 1 h 동안 교반하였다. 현탁액을 냉각시킨 후, 결정이 침전되고, 이를 여과 제거 및 건조하였다.
실시예 8: 생화학적 분해성의 결정
화합물의 생화학적 분해성은 유럽 위원회 (European Commission) 에 의한 문헌에 따른 Zahn-Wellens 시험에 의해 결정된다: [Classification, Packaging and Labelling of Dangerous Substances in the European Union, Part II - Test Methods, Annex V - Methods for the Determination of Physico-Chemical Properties, Toxicity and Ecotoxicity, Part B, Biochemical Degradability - Zahn-Wellens Test (C.9.), January 1997, pages 353-357].
배치 부피: 1.5 l
활성화 슬러지 (sludge) 농도: 1 g 의 고체/l
슬러지의 원천: Merck KGaA 처리 설비, Darmstadt (개 조되지 않음)
사용된 시험 물질의 양: DOC 로서 약 100 내지 200 mg/l
포기 (曝氣): 정제된 공기에 의함
시료의 워크업: 여과 (보통-경질 필터)
DOC 의 측정: Dimatec 기구를 사용한 차분법
방법에 대한 추가의 설명은 상술된 문헌 또는 [OECD guideline for the testing of chemicals, section 3, degradation and accumulation, method 302 B, page 1-8, adopted: 17.07.92] 으로부터 수득될 수 있으며, 이에 관한 내용은 본 출원의 개시 내용에 명백히 속한다.
화합물의 분해 이외에, 불소-함유기의 분해는 또한 본질적으로 플루오라이드 측정을 통해 시험에서 관찰된다.
방법: 이온 크로마토그래피
기구: Dionex 120
검출기 유형: 전도도 측정기
컬럼: AS9HC
용리: 소듐 카르보네이트 용액, 9 mmol/l
유속: 1 ml/분
문헌: EN ISO 10304-2
실시예 5 로부터의 소듐 10-트리플루오로메톡시데칸-1-술포네이트를 조사하였다. 측정값은 하기 표에 나타내었고 도 1 에 그래프로 묘사하였다.
Figure 112007049223719-PCT00049
실험 조건 하에서 불소화 CF3O 기의 관여로 화합물은 생물학적으로 분해되는 것을 볼 수 있다.
실시예 9: 표면 장력의 측정
기구: Kruss 장력계 (모델 K12)
측정 용액의 온도: 20℃
사용된 측정 모듈: 고리
측정 용액의 농도: 탈이온수 중 약 0.5 내지 3.0 g/l
방법에 대한 추가적인 설명은 유럽 위원회에 의한 문헌: [Classification, Packaging and Labelling of Dangerous Substances in the European Union, Part II - Test Methods, Annex V - Methods for the Determination of Physico-Chemical Properties, Toxicity and Ecotoxicity, Part A, Surface Tension (A.5), January 1997, pages 51-57] 및 [OECD guideline for the Testing of Chemicals, Section 1, Physical-Chemical Properties, Method 115, page 1-7, adopted: 27.07.95] 으로부터 수득될 수 있으며, 이에 관한 내용은 본 출원의 개시 내용에 명백히 속한다.
실시예 5 로부터의 소듐 10-트리플루오로메톡시데칸-1-술포네이트를, 종래의인 탄화수소 계면활성 소듐 데칸술포네이트와 비교하여 조사하였다. 측정값은 하기 표에 나타내었고, 도 2 에 그래프로 묘사하였다.
Figure 112007049223719-PCT00050
본 발명에 따른 계면활성제는 탄화수소 계면활성제와 비교하여 현저히 낮은 농도에서 동일한 표면 장력을 생성한다. 추가적으로, 곡선 외삽은 본 발명에 따른 계면활성제에 대한 끝값도 탄화수소 계면활성제에 대해서보다 현저히 낮음을 암시한다.
도 1 은 실시예 8 에 따라, Zahn-Wellens 실험에서 소듐 10-트리플루오로메톡시데칸-1-술포네이트의 생화학적 분해 (DOC 값) 및 시험 동안 플루오라이드 방출을 나타낸다.
도 2 는 실시예 9 에 따른 소듐 10-트리플루오로메톡시데칸-1-술포네이트 및 소듐 데칸술포네이트에 대한 계면활성제 농도의 함수로서 물의 표면 장력의 변화를 나타낸다.

Claims (30)

  1. 계면활성 화합물에서 소수성 말단기로서 말단기 Y (여기서 Y 는 CF3O- 또는 F5S- 를 의미함) 의 용도.
  2. 제 1 항에 있어서, 계면활성 화합물에서 말단기 Y 가 포화 또는 불포화, 분지형 또는 비분지형 탄화수소 단위에 결합되는 것을 특징으로 하는 용도.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 말단기 Y 가 계면활성 화합물에서 수회 발생하고, 계면활성 화합물은 바람직하게는 소중합체 또는 중합체인 것을 특징으로 하는 용도.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 말단기 Y 가 계면활성 화합물에서 1, 2 또는 3 회 발생하고, 계면활성 화합물은 바람직하게는 화학식 I 의 저분자량 화합물:
    Y-스페이서-X I
    [식 중,
    - Y 는 CF3O- 또는 F5S- 를 의미하고,
    - 스페이서는 포화 또는 불포화, 분지형 또는 비분지형 탄화수소 단위를 의 미하고,
    - X 는 양이온성, 비이온성, 양쪽이온성 또는 음이온성 극성 기 또는 중합가능한 기를 의미한다] 인 것을 특징으로 하는 용도.
  5. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 말단기 Y 가 화학식 Ia, Ib 또는 Ic 의 화합물:
    Figure 112007049223719-PCT00051
    [식 중, Y 는 CF3O- 또는 F5S- 를 의미하며;
    n 은 1 내지 30 범위의 정수를 의미하며,
    X 는 양이온성, 비이온성, 양쪽이온성 또는 음이온성 극성 기 또는 중합가능한 기를 의미하며,
    (Hal) 은 F, Cl, Br 또는 I 를 의미한다],
    및 화학식 Ia, Ib 또는 Ic 의 화합물의 상응하는 염에 존재하는 것을 특징으로 하는 용도.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 계면활성 화합물이 계면활성제로 사용되는 것을 특징으로 하는 용도.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 계면활성 화합물이 소수성화제로 사용되는 것을 특징으로 하는 용도.
  8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 계면활성 화합물이 접점 개질제로 사용되는 것을 특징으로 하는 용도.
  9. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 계면활성 화합물이 특히 페인트, 코팅 또는 표면 코팅을 위한 조성물에서 점도 감소제로 사용되는 것을 특징으로 하는 용도.
  10. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 계면활성 화합물이 특히 점화 기포에서 기포 안정화제로 사용되는 것을 특징으로 하는 용도.
  11. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 계면활성 화합물이 특히 불소 중합체의 제조를 위해 유화제로 사용되는 것을 특징으로 하는 용도.
  12. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 계면활성 화합물이 항미생물성 활성 재료로, 특히 항미생물성 표면 개질을 위한 시약으로 사용되는 것을 특징으로 하는 용도.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, X 가 -COOM, -SO3M, -OSO3M, -PO3M2, -OPO3M2, -(OCH2CH2)m-O-(CH2)o-COOM, -(OCH2CH2)m-O-(CH2)o-SO3M, -(OCH2CH2)m-O-(CH2)o-OSO3M, -(OCH2CH2)m-O-(CH2)o-PO3M2, -(OCH2CH2)m-O-(CH2)o-OPO3M2 [식 중, M 은 H 또는 알칼리 금속 이온, 바람직하게는 Li+, Na+ 또는 K+, 또는 NH4 + 을 의미하며, m 은 1 내지 1000 범위의 정수를 의미하며, o 는 1, 2, 3 또는 4 로부터 선택되는 정수를 의미한다] 으로부터 선택되는 음이온성 극성 기를 의미하는 것을 특징으로 하는 용도.
  14. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, X 가 -NR1R2R3 +Z-, -PR1R2R3+Z-,
    Figure 112007049223719-PCT00052
    [식 중, R 은 임의의 바람직한 위치의 C1 -4-알킬 또는 H 를 의미하고,
    Z- 은 Cl-, Br-, I-, CH3SO3 -, CF3SO3 -, CH3PhSO3 -, PhSO3 - 를 의미하고,
    R1, R2 및 R3 는 각각 서로 독립적으로 H, C1 -30-알킬, Ar 또는 -CH2Ar 을 의미 하고,
    Ar 은 6 내지 18 C 원자를 갖는 비치환 또는 단- 또는 다치환된 방향족 고리 또는 융합 고리계를 의미하며, 여기서 추가로, 1 또는 2 개의 CH 기가 N 에 의해 대체될 수 있다] 으로부터 선택되는 양이온성 극성기를 의미하는 것을 특징으로 하는 용도.
  15. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, X 가
    Figure 112007049223719-PCT00053
    [식 중, m 은 0 내지 1000 범위의 정수를 의미하고,
    n 은 0 또는 1 을 의미하고,
    o 은 1 내지 10 범위의 정수를 의미하고,
    p 는 1 또는 2 를 의미하고,
    R1 및 R2 는 각각 서로 독립적으로 C1 -30-알킬, Ar 또는 -CH2Ar 을 의미하고,
    Ar 은 6 내지 18 C 원자를 갖는 비치환, 단- 또는 다치환된 방향족 고리 또 는 융합 고리계를 의미하며, 여기서 추가로 1 또는 2 개의 CH 기가 N 으로 대체될 수 있으며,
    글리코시드는 에테르화 카르보히드레이트, 바람직하게는 모노-, 디-, 트리- 또는 올리고글루코시드를 의미하며,
    모든 Z 은 각각 서로 독립적으로 -H, -Cl, -F, -NR1R2, -OR1, -N-이미다졸릴을 의미하며,
    Y 는 Cl 또는 F 를 의미한다] 로부터 선택되는 비이온성 극성기를 의미하는 것을 특징으로 하는 용도.
  16. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, X 가 하기로부터 선택되는 중합가능한 기를 의미하는 것을 특징으로 하는 용도:
    Figure 112007049223719-PCT00054
    Figure 112007049223719-PCT00055
    Figure 112007049223719-PCT00056
    [식 중, m 은 0 내지 1000 범위의 정수를 의미하며, R 및 R1 은 H 또는 C1 -4-알킬을 의미한다].
  17. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, X 가 아세틸디아민, N-알킬아미노산, 베타인, 아민 옥시드 또는 그의 상응하는 유도체의 관능기로부터 선택되는 양쪽이온성 기를 의미하는 것을 특징으로 하는 용도.
  18. 화학식 IIa, IIb 또는 IIc 의 화합물:
    Figure 112007049223719-PCT00057
    [식 중, n 은 1 내지 30 범위의 정수를 의미하며,
    X 는 양이온성, 비이온성, 양쪽이온성 또는 음이온성 극성 기 또는 중합가능한 기를 의미하며,
    (Hal) 은 F, Cl, Br 또는 I 를 의미한다],
    및 화학식 IIa, IIb 또는 IIc 의 화합물의 상응하는 염 [여기서, CF3-O-CH2-COOH 가 배제된다].
  19. 화학식 IIIa, IIIb 또는 IIIc 의 화합물:
    Figure 112007049223719-PCT00058
    [식 중, n 은 1 내지 30 범위의 정수를 의미하며,
    X 는 양이온성, 비이온성, 양쪽이온성 또는 음이온성 극성 기 또는 중합가능한 기를 의미하며,
    (Hal) 은 F, Cl, Br 또는 I 를 의미한다],
    및 화학식 IIIa, IIIb 또는 IIIc 의 화합물의 상응하는 염 [여기서, 화합물 F5S-(CH2)1-CO2M, F5S-(CH2)2-CO2M, F5S-(CH2)1-SO3M, F5S-(CH2)2-SO3M, F5S-(CH2)1-CONH2, F5S-(CH2)2-OH, F5S-(CH2)3-OH 및 F5S-CH2-CHCl-(CH2)8-X1 (식 중, M 은 H 또는 알칼리 금속 이온, 바람직하게는 Li+, Na+ 또는 K+, 또는 NH4 + 을 의미하며, X1 은 OH, OC(=O)CH3, Br, C(=O)OC2H5, C(=O)CH3 을 의미함) 가 배제된다].
  20. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서, X 가
    -COOM, -SO3M, -OSO3M, -PO3M2, -OPO3M2, -(OCH2CH2)m-O-(CH2)o-COOM, -(OCH2CH2)m-O-(CH2)o-SO3M, -(OCH2CH2)m-O-(CH2)o-OSO3M, -(OCH2CH2)m-O-(CH2)o-PO3M2, -(OCH2CH2)m-O-(CH2)o-OPO3M2 [식 중, M 은 H 또는 알칼리 금속 이온, 바람직하게는 Li+, Na+ 또는 K+, 또는 NH4 + 을 의미하며, m 은 1 내지 1000 범위의 정수를 의미하며, o 는 1, 2, 3 또는 4 로부터 선택되는 정수를 의미한다] 으로부터 선택되는 음 이온성 극성 기를 의미하는 것을 특징으로 하는 화합물.
  21. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서, X 가 -NR1R2R3 +Z-, -PR1R2R3 +Z-,
    Figure 112007049223719-PCT00059
    [식 중, R 은 임의의 바람직한 위치의 C1 -4-알킬 또는 H 를 의미하고,
    Z- 은 Cl-, Br-, I-, CH3SO3 -, CF3SO3 -, CH3PhSO3 -, PhSO3 - 를 의미하고,
    R1, R2 및 R3 는 각각 서로 독립적으로 H, C1 -30-알킬, Ar 또는 -CH2Ar 을 의미하고,
    Ar 은 6 내지 18 C 원자를 갖는 비치환 또는 단- 또는 다치환된 방향족 고리 또는 융합 고리계를 의미하며, 여기서 추가로, 1 또는 2 개의 CH 기가 N 에 의해 대체될 수 있다] 으로부터 선택되는 양이온성 극성기를 의미하는 것을 특징으로 하는 화합물.
  22. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서, X 가
    Figure 112007049223719-PCT00060
    [식 중, m 은 0 내지 1000 범위의 정수를 의미하고,
    n 은 0 또는 1 을 의미하고,
    o 은 1 내지 10 범위의 정수를 의미하고,
    p 는 1 또는 2 를 의미하고,
    R1 및 R2 는 각각 서로 독립적으로 C1 -30-알킬, Ar 또는 -CH2Ar 을 의미하고,
    Ar 은 6 내지 18 C 원자를 갖는 비치환, 단- 또는 다치환된 방향족 고리 또는 융합 고리계를 의미하며, 여기서 추가로 1 또는 2 개의 CH 기가 N 으로 대체될 수 있으며,
    글리코시드는 에테르화 카르보히드레이트, 바람직하게는 모노-, 디-, 트리- 또는 올리고글루코시드를 의미하며,
    모든 Z 은 각각 서로 독립적으로 -H, -Cl, -F, -NR1R2, -OR1, -N-이미다졸릴을 의미하며,
    Y 는 Cl 또는 F 를 의미한다] 로부터 선택되는 비이온성 극성기를 의미하는 것을 특징으로 하는 화합물.
  23. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서, X 가 하기로부터 선택되는 중합가능한 기를 의미하는 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure 112007049223719-PCT00061
    Figure 112007049223719-PCT00062
    Figure 112007049223719-PCT00063
    [식 중, m 은 0 내지 1000 의 범위의 정수를 의미하며, R 및 R1 은 H 또는 C1-4-알킬을 의미한다].
  24. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서, X 가 아세틸디아민, N-알킬아미노산, 베타인, 아민 옥시드 또는 그의 상응하는 유도체의 관능기로부터 선택되는 양쪽이온성 기를 의미하는 것을 특징으로 하는 화합물.
  25. 제 18 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서, n 은 4 내지 28 범위, 바람직하게는 8 내지 24 범위의 수를 의미하는 것을 특징으로 하는 화합물.
  26. 첫째로 화학식 IV 의 화합물:
    Y-스페이서-OH IV
    을 제조한 후, 화학식 I 의 화합물에서 X 가 OH 이외의 것이면, 본질적으로 공지된 방식으로 OH 기의 개질에 의해 화학식 I 의 화합물로 전환시키는 것을 특징으로 하는, 화학식 I 의 화합물의 제조 방법.
  27. 첫째로 화학식 V 의 화합물:
    Figure 112007049223719-PCT00064
    을 보호 디올의 보호 모노트리플루오로메톡시알코올로의 전환 후, 탈보호에 의해 제조한 후, 화학식 Ia 의 화합물에서 X 가 OH 이외의 것이면, 본질적으로 공지된 방식으로 OH 기의 개질에 의해 화학식 IIa 의 화합물로 전환시키는 것을 특징으로 하는, 화학식 IIa 의 화합물의 제조 방법.
  28. 첫째로 X 가 OH 를 의미하는, 화학식 IIIb 의 화합물을 제조하고, 화학식 IIIa 또는 IIIc 의 화합물을 제조할 것이면, 수소 할라이드의 제거에 의해 반응시키고, 화학식 IIIa 의 화합물을 제조할 것이면, 후속 수소화 및 이후, 화학식 IIIa, IIIb 또는 IIIc 의 화합물에서의 X 가 OH 이외의 것이면, 생성물을 본질적으로 공지된 방식으로 OH 기의 개질에 의해 화학식 IIIa, IIIb 또는 IIIc 의 화합물 로 전환시키는 것을 특징으로 하는, 화학식 IIIa, IIIb 또는 IIIc 의 화합물의 제조 방법.
  29. 하나 이상의 말단기 Y (여기서, Y 는 CF3O- 또는 F5S- 를 의미함) 를 갖는 하나 이상의 계면활성 화합물 및 특정 적용에 적합한 담체 및 임의로 추가의 특이적 활성 성분을 포함하는 조성물.
  30. 제 29 항에 있어서, 조성물이 페인트 또는 코팅 조성물, 점화 조성물, 윤활제, 세척 또는 세정 조성물, 직물 마감 또는 유리 처리를 위한 소수성화 조성물 또는 제빙제인 것을 특징으로 하는 조성물.
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