TW201121934A - Fluorine-containing adamantane derivative and resin compositions containing same - Google Patents
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Description
201121934 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於含氟金剛烷衍生物及含其之樹脂組成物 。詳細爲有關具有氟金剛烷基及氟烷基之含氟金剛烷衍生 物,可得到在低折射率下耐熱性及耐擦傷性優良,且用用 於反射防止膜、光纖維、光導波路、體積全息照相之硬化 物的含有上述含氟金剛烷衍生物之樹脂組成物、以及可有 效率地製造上述含氟金剛烷衍生物之方法者。 【先前技術】 已知金剛烷爲4個環己烷環且具有縮合成箱形之結構 ,對稱性高的具有穩定性之化合物,該衍生物因顯示特異 功能,故可有用於醫藥品原料或高功能性工業材料之原料 等。金剛烷因例如具有光學特性或耐熱性等,故被嘗試使 用於光碟基板 '光纖維或者透鏡等(例如參照專利文獻1 及2 )。又,將金剛烷酯類利用其酸.感應性、乾燥蝕刻耐 性、紫外線透過性等,可嘗試作爲光阻用樹脂原料使用( 例如參照專利文獻3 )。 近年來,使用液晶或有機電致發光元件(E L )元件等 的平面板顯示器之高精細化、高視野角化、高畫質化、電 子回路之高周波數化或使用光的回路·通信等光學.電子元 件之高性能化·改良檢討正進行者。 其中,顯示器用反射防止膜的低折射率層或通信用光 纖維、光導波路等使用氟系有機材料,這些氟系材料之改 -5- y 201121934 良正進行者。一般而言具有氟原子之化合物顯 ,將低折射率之含氟樹脂材料對於液晶或有機 用等反射防止膜、菲涅耳透鏡、柱狀透鏡、微 透鏡類、光纖維或光導波路之適用正被檢討著 反射防止膜,雖交互層合低折射率層與高折射 反射,但作爲該低折射率層之樹脂使用直鏈狀 酯類的聚合物(例如參照專利文獻4及5), 含有持環氧基之(甲基)丙烯酸酯系聚合物的 使用於硬塗佈層時可改良與反射防止層之密著 止薄膜(例如參照專利文獻6 )。然而,因這 而無法得到充分表面硬度,產生耐擦傷性等問 在光纖維與光導波路,雖已知有機化合物 爲光損失之原因,但作爲該對策,使用將C-鍵取代之材料。其中1個使用直鏈狀含氟丙烯 例如參照專利文獻7 ),但無法得到充分的耐 發熱或焊接迴流時的耐熱性。 又,申請人已揭示對於作爲可得到於反射 用之耐熱性及表面硬度良好的低折射率之硬化 成物,使用具有聚合性基之含氟金剛烷衍生物 專利文獻8)。然而,使用該樹脂組成物之硬 要求之電子材料或光學材料等用途上,對於可 意的低折射率亦還有可改良的空間。 [先行技術文獻] 示低折射率 EL顯示器 透鏡陣列等 。例如對於 率層可防止 含氟丙烯酸 又已揭示將 樹脂組成物 性的反射防 些爲直鏈狀 題。 的C-H鍵成 I鍵由C-F 酸酯樹脂( 住通信時之 防止膜等有 物的樹脂組 (例如參照 化物對於被 令人非常滿 -6- 201121934 [專利文獻] [專利文獻1]特開平6-305044號公報 [專利文獻2]特開平9-302077號公報號 [專利文獻3]特開平4-3 966 5號公報 [專利文獻4 ]特開平1 1 -2 7 0 2號公報 [專利文獻5]特開2001 -48943號公報 [專利文獻6]特開2004-212619號公報 [專利文獻7]特開2002-182046號公報 [專利文獻8] W02007/020901號手冊 【發明內容】 發明所要解決之課題 本發明係如以上狀況下,提供一種於可得到低折射率 、耐熱性及耐擦傷性優良的硬化物之樹脂組成物上所使用 的含氟金剛烷衍生物及含其之樹脂組成物、以及可有效率 地製造上述含氟金剛烷衍生物之方法爲目的者。 欲解決課題之手段 本發明者們經詳細檢討結果,發現藉由使用含有具有 氟金剛烷基及氟烷基之含氟金剛烷衍生物下,進一步含有 與氟金剛烷基及氟烷基同時具有聚合性基之含氟金剛烷衍 生物的樹脂組成物時,可達成上述目的而完成本發明。 即’本發明爲如下述,含氟金剛烷衍生物及含其之樹 脂組成物、以及上述含氟金剛烷衍生物之製造方法。 201121934 1. 一種含氟金剛烷衍生物,其特徵爲 )所示者; [化1]
述一般式(I
〔式(I)中,γ表示選自氫原子、有機基 Y成一起所形成之=〇基中之1種,RkR4 選自可含有氫原子、鹵素原子、羥基、雜原 及全氟烷基中之1種、或者R1與R2成一异 基;但,R3〜R6的至少1個表示式(Μ ) 代基〔式(Μ)中,Α表示可含有醚鍵或者 〜10的直鏈狀、分支狀或環狀脂肪族烴基; 含有醚鍵或者酯鍵之碳數1〜20的直鏈狀、 氟烷基之有機基〕; X表示選自下述式(Π)〜(IV)所示基及 t [化2] Ο R7
II l_CH
Ο C C—CHj. 〇 CH2·*\ / Q (II) (UI) 〔式(Π)中,R7表示選自氫原子、氟原子 甲基中之1種;式(IV)中,R8表示碳數 全氟烷基〕; a爲1〜4之整數,b爲1〜15之整數 -8- 、羥基及2個 ’各獨立,表示 :子之脂肪族烴 所形成之=0 • - A - B所不取 '酯鍵之碳數1 B表示含有可 分支狀或環狀 羥基中之1種 R· I—ch2-- (IV) '―0 •、甲基及三氟 1〜5的烴基或 ,c爲0或1〜 201121934 14之整數,a+b+c=16;d爲0或1〜5之整數,e爲1 〜5之整數;複數的Y、R1〜R6及X各可爲相同或相異, 複數之d及e各可爲相同或相異〕。 2. 如上述1 .所記載之含氟金剛烷衍生物,其中前述 一般式(I )中a = 2。 3. 如上述1 .或2 .所記載之含氟金剛烷衍生物,其中 前述一般式(I)中e=l。 4. 如上述1.至3.所記載之含氟金剛烷衍生物,其中 前述一般式(I)中<3=0。 5. 如上述1 .至4 .所記載之含氟金剛烷衍生物,其中 前述一般式(I)中,R3〜R5爲氫原子,R6爲前述式(M )所示基。 6. 如上述1 .至4 .所記載之含氟金剛烷衍生物,其中 前述一般式(I)中,R3、R5及R6爲氫原子,R4爲前述 式(Μ)所示基。 7. 如上述1.至6.所記載之含氟金剛烷衍生物,其中 前述式(Μ)中,Α爲碳數1〜3的直鏈狀烴基。 8. 如上述1.至7.所記載之含氟金剛烷衍生物,其中 前述式(M)中,B爲碳數1〜5的全氟院基。 9. 如上述1.至8.所記載之含氟金剛烷衍生物,其中 前述一般式(I)中,X爲前述式(II)所示基或羥基。 10. 一種如上述1.所記載之製造方法,其特徵爲使如 申請專利範圍第1項之一般式(I )所示含氟金剛烷衍生 物中X所示羥基、與具有下述式(V)〜(VII)中任一 201121934 所示基的化合物進行反應,製造前述一般式(I)中χ的 至少1個爲前述式(π)〜(iv)中任一所示基之含氟金 剛烷衍生物的方法; [化3]
(V) (VI) -ch2— (VO) ο 〔式(V)中,R7表示選自氫原子、氟原子、甲基及三氟 甲基中的1種;式(VII)中,R8表示碳數1〜5的烴基或 全氟烷基〕。 11.—種如上述5.所記載之含氟金剛烷衍生物的製造 方法,其特徵爲使下述一般式(VIII )所示含氟金剛烷衍 生物與下述式(IX)所示環氧化合物進行反應,製造前述 —般式(I)中X爲羥基之含氟金剛烷衍生物的方法; [化4]
〔式(1-0及(VIII)中,Y表示選自氫原子、有機基、 羥基及2個Y成一起所形成之=0基中的1種,R1及R2 各獨立,表示選自可含有氫原子、鹵素原子、羥基、雜原 子之脂肪族烴及全氟烷基中之1種、或者R1與R2成一起 所形成之=〇基;a爲1〜4之整數,b爲1〜15之整數’ c爲0或1〜14之整數,a+b+c=16; d爲0或1〜5之 整數,e爲1〜5之整數; -10- 201121934 式(VIII)中,L表示選自氫原子、羥基及金屬離子 中的1種; 式(I-a)及(IX)中,A表示可含有醚鍵或者酯鍵 之碳數1〜10的直鏈狀、分支狀或環狀脂肪族烴基;B表 示含有可含有醚鍵或者酯鍵之碳數1〜20的直鏈狀、分支 狀或環狀氟院基之有機基; 複數的Y'R^I^'L'A及B各可爲相同或相異, 複數d及e各可爲相同或相異〕。 12.—種如上述6 .所記載之含氟金剛烷衍生物的製造 方法,其特徵爲使下述一般式(VIII)所示含氟金剛烷衍 生物與下述式(X)所示鹵素化合物進行反應,製造前述 一般式(I)中X爲羥基者之含氟金剛烷衍生物(I)的方 法; [化5]
〔式(I-b)及(VIII)中’ Y表示選自氫原子、有機基、 羥基及2個Y成一起所形成之=〇基中之1種’R1及R2 各獨立,表示選自可含有氫原子、鹵素原子、羥基、雜原 子之脂肪族烴及全氟烷基中之1種、或者R1與R2成—起 所形成之=〇基;a爲1〜4之整數’ b爲1〜15之整數’ c爲0或1〜14之整數,a+b+c二16: d爲0或1〜5之 整數,e爲1〜5之整數; -11 - 201121934 式(VIII)中,L表示選自氫原子、羥基及金屬離子 中之1種; 式(X)中表不齒素原子, 式(I-b)及(X)中,A表示可含有醚鍵或者酯鍵之 碳數1〜10的直鏈狀、分支狀或環狀脂肪族烴基;B表示 含有可含有醚鍵或者酯鍵之碳數1〜20的直鏈狀、分支狀 或環狀氟烷基之有機基; 複數丫、以、112、1^、人及8各可爲相同或相異,複 數d及e各可爲相同或相異〕。 13. —種樹脂組成物,其特徵爲含有前述一般式(I )中,至少1個X爲前述式(II)〜(IV)中任—所示基 之如申請專利範圍第1項至第9項中任一項之含氟金剛烷 衍生物者。 14. 如上述13.所記載之樹脂組成物,其爲含有熱聚 合啓始劑及/或光聚合啓始劑。 15. —種硬化物,其特徵爲硬化如上述13.或14.所記 載之樹脂組成物所成者。 16. —種防反射膜,其特徵爲使用如上述1.所記載之 含氟金剛烷衍生物或如上述1 5.所記載之硬化物所成者。 本發明的含氟金剛烷衍生物爲具有氟金剛烷基及氟烷 基者,進一步爲具有(甲基)丙烯醯氧基或者環狀醚基之 聚合性基,含有該含氟金剛烷衍生物之樹脂組成物可得到 於反射防止膜、光纖維、光導波路、體積全息照相等爲有 用之低折射率、耐熱性及耐擦傷性優良的硬化物。 -12- 201121934 實施發明之形態 〔含氟金剛烷衍生物(I)〕 本發明的含氟金剛烷衍生物爲下述一般式(I)所示 化合物〔以下亦稱爲含氟金剛烷衍生物(I )〕。 [化6]
(I) 上述式(I)中,Y表示選自氫原子、有機基、羥基 及2個Y成一起所形成之=0基中之1種。 R1〜R6各獨立,表示選自氫原子、鹵素原子、羥基 、可含有雜原子之脂肪族烴及全氟烷基中的1種,或者 R1與R2成一起所形成之=〇基。 但,R3〜R6的至少1個表示式(Μ) :-A-B所示取 代基。 式(M)中,A表示可含有醚鍵或者酯鍵之碳數1〜 10的直鏈狀、分支狀或環狀之脂肪族烴基,以碳數1〜3 的直鏈狀烴基者爲佳。B表示含有可含有醚鍵或者酯鍵之 碳數1〜20的直鏈狀、分支狀或環狀的氟烷基之有機基, 以碳數1〜5的全氟烷基爲佳。 作爲R3〜R6之較佳組合以R3〜R5爲氫原子,R6爲上 述式(M)所示基,或者R3、R5及R6爲氫原子,R4爲上 述式(Μ )所示基。 -13- 201121934 a爲1〜4的整數(較佳爲2) ,1?爲1〜15之整 c爲0或1〜14之整數(較佳爲〇) ,a + b + c=16。d 或1〜5之整數(較佳爲〇) ,6爲1〜5之整數(較 1)。複數Y'R1〜R6及X各可爲相同或相異,複數 及e各可爲相同或相異。 X表示選自下述式(II)〜(IV)所示基及羥基 1種,特別以下述式(II)所示基或羥基爲佳。 [化7] 數, 爲0 佳爲 的d 中之
(ID (m) (iv) 上述式(II)中,R7表示選自氫原子、氟原子、 及三氟甲基中之1種。式(IV)中,R8表示碳數1〜 烴基或全氟烷基。 上述式(M) : -A-B 中,作爲可含有B所示醚 者酯鍵的碳數1〜20的直鏈狀、分支狀或環狀之氟烷 有機基,具體可舉出全氟-1-金剛烷基、全氟-1-金剛 甲基、2-(全氟-1-金剛烷基)-2,2-二氟乙基、全氟. 剛醯基、2-(全氟-1-金剛烷基)-2,2-二氟乙醯氧基 氟甲基、全氟乙基、全氟丙基、全氟丁基、全氟戊基 氟己基、全氟庚基、全氟辛基、全氟癸基、全氟-3- 丁基、全氟-5-甲基己基、全氟-7-甲基辛基、2,2,3,3- 丙氧基、1H,1H,5H-八氟戊氧基、1H,1H-九氟戊氧 1H,1H,7H-十二氟庚氧基' 1H,1H-十三氟庚氧
1H,1H,9H-十六氟壬氧基、1H,1H-十七氟壬氧基、II -14- 甲基 5的 鍵或 基的 垸基 -1-金 、全 、全 甲基 .四氟 基、 基、 i, 1 H- 201121934 三氟乙氧基、6-全氟乙基己氧基、1H,1H-七氟丁氧基、( 2-全氟丁基)乙氧基、(3-全氟丁基)丙氧基、(6-全氟 丁基)己氧基、2-全氟丙氧基-2,3,3,3-四氟丙氧基、(2-全氟己基)乙氧基、(3-全氟己基)丙氧基、(6-全氟己 基)己氧基、(2-全氟辛基)乙氧基、(3-全氟辛基)丙 氧基、(6-全氟辛基)己氧基、(2-全氟癸基)乙氧基、 111,11^2,5-雙(三氟甲基)-3,6-二噁十一氟壬氧基、6-全 氟-1-甲基乙基己氧基、(2-全氟-3-甲基丁基)乙氧基、 (2-全氟-5-甲基己基)乙氧基、(2-全氟-7-甲基辛基) 乙氧基、(2H-六氟-2-)丙氧基、1H,1H,3H-六氟丁氧基 、2,2-雙(三氟甲基)丙氧基、二氟乙醯氧基、三氟乙醯 氧基、全氟丙醯基氧基、3 H-四氟丙醯基氧基、全氟丁醯 基氧基、全氟戊醯基氧基、5H-八氟戊醯基氧基、全氟己 醯基氧基、全氟庚醯基氧基、全氟辛醯基氧基、全氟壬氧 基、7H-十二氟庚醯基氧基、9H-十六氟壬醯基氧基、全氟 癸醯基氧基、全氟十一醯基氧基等。 彼等中亦以全氟-1-金剛烷基、全氟甲基、全氟乙基 、全氟丙基、全氟丁基、全氟戊基、全氟己基、全氟辛基 爲佳,較佳爲全氟-1-金剛烷基 '全氟甲基、全氟乙基、 全氟丙基、全氟丁基、全氟戊基。 作爲X所示上述式(II)〜(IV)所示基,具體可舉 出丙烯醯基氧基、甲基丙烯醯基氧基、α-三氟甲基丙烯 醯基氧基、氟丙烯醯基氧基、環氧丙基氧基、(3-甲 基氧雜環丁烷-3-基)甲氧基、(3-乙基氧雜環丁烷-3-基 -15- 201121934 )甲氧基、(3-丙基氧雜環丁烷-3-基)甲氧基、(3-丁基 氧雜環丁烷-3-基)甲氧基等。彼等中亦以丙烯醯基氧基 、甲基丙烯醯基氧基、環氧丙基氧基、(3-甲基氧雜環丁 烷-3-基)甲氧基爲佳,較佳爲丙烯醯基氧基、甲基丙烯 醯基氧基、環氧丙基氧基。 〔含氟金剛烷衍生物(I)之製造方法〕 作爲本發明的含氟金剛烷衍生物(I)之製造方法, 有前述一般式(I)中,X的至少1個爲前述式(II)〜( IV)所示(甲基)丙烯醯基氧基或者環狀醚基時的製造方 法1;前述一般式(I)中,R3〜R5爲氫原子、R6爲前述 式(M)所示基,X爲羥基時的製造方法2;前述—般式 (I )中’ R3、R5及R6爲氫原子、R4爲前述式(μ )所示 基,X爲羥基時的製造方法3。 (製造方法1 ) 製造方法1爲,前述一般式(I)中,X的至少1個 爲前述式(II)〜(IV)所示(甲基)丙烯醯基氧基或者 環狀醚基之聚合性基的含氟金剛烷衍生物(I)之製造方 法。 具體而言,於X爲羥基之含氟金剛烷衍生物(I)( 以下於製造方法丨的說明中稱爲啓始物質)的該羥基,使 具有下述式(V)〜(VII)中任一所示基的化合物進行反 應’導入則述式(π )〜(IV )中任—所示(甲基)丙烯 -16- 201121934 醯基氧基或者環狀醚基的聚合性基之製造方法。 [化8] (V) (VI) (VO) ~° 上述式(V)中,R7表示選自氫原子、氟原子、甲基 及三氟甲基中之1種’上述式(VII)中,R8表示碳數! 〜5的烴基或全氟烷基。 作爲具有上述式(V)所示(甲基)丙烯醯基之化合 物’例如可舉出丙烯酸、甲基丙烯基酸、CI -三氟甲基丙 烯酸、氟丙烯酸、丙烯酸氯化物、甲基丙烯基酸氯化 物、α-三氟甲基丙烯酸氯化物、氟丙烯酸氯化物、丙 烯酸酐、甲基丙烯基酸酐及α-三氟甲基丙烯酸酐等。較 佳爲丙烯酸、甲基丙烯基酸、丙烯酸氯化物、甲基丙烯基 酸氯化物。 又,作爲具有上述式(VI)所示環氧丙基之化合物、 或者具有上述式(VII)所示氧雜環丁烷基之化合物,可 舉出環氧氯丙烷、環氧溴丙烷、3-氯甲基-3-甲基氧雜環 丁烷及3-氯甲基-3-乙基氧雜環丁烷、3-溴甲基-3-甲基氧 雜環丁烷及3-溴甲基-3-乙基氧雜環丁烷等。 <與具有(甲基)丙烯醯基之化合物的反應> 作爲於啓始物質中X之羥基使具有上述式(V)所示 (甲基)丙烯醯基的化合物進行反應之方法,可舉出藉由 一般已知的共沸脫水法、氯酸法及酸酐法等之酯化反應。 -17- 201121934 共沸脫水法中,作爲具有上述(甲基)丙烯醯基 合物,可使用丙烯酸、甲基丙烯基酸、〇:-三氟甲基 酸及氟丙烯酸等。較佳爲丙烯酸、甲基丙烯基酸。 作爲反應溫度,以50〜200°C程度爲佳,較佳爲 〜180°C。溫度未達50°C時,反應速度會降低,反應 會變長。溫度超過200°C時,會引起副反應使得著色 〇 作爲反應壓力,在絕對壓力爲0.01〜lOMPa程度 佳爲常壓〜IMPa。壓力超過lOMPa時,安全上有問 特別裝置成爲必要,無法於產業上使用。壓力 0 · 0 1 MP a時,會使反應時間變長。 作爲使用於該反應之觸媒,可舉出一般使用於該 之酸觸媒,例如硫酸或p-甲苯磺酸等酸,酸的添加濃 取決於該種類,但對於啓始物質而言爲0.01〜20質 程度,較佳爲0.05〜10質量%。 作爲溶劑,使用啓始物質的溶解度爲0.5質量% ,較佳爲5質量%以上的溶劑。具體可舉出壬烷、癸 十一烷、環己烷、甲基環己烷、乙基環己烷、甲苯、 苯及彼等混合溶劑等。溶劑量爲啓始物質的濃度爲0 量%程度以上,較佳爲成5質量%以上之量》此時, 物質可爲懸浮狀態,但以溶解狀態爲佳。 且視必要作爲聚合禁止劑可添加氫醌、甲醌、硫 胺、甲氧基硫二苯胺等亦佳。添加時的添加濃度對於 醇爲10〜1 0000質量ppm程度,較佳爲50〜5000 之化 丙烯 100 時間 激烈 ,較 題故 未達 方法 度雖 量% 以上 烷' 二甲 •5質 啓始 二苯 原料 質量 -18- 201121934 ppm。 反應時間爲1分鐘〜24小時程度,較佳爲 1 0小時。 所得之反應生成物視必要可經蒸餾、晶析及 等純化,亦可藉由反應生成物之性狀與雜質的種 化方法。 作爲氯酸法,可使用上述啓始物質與作爲具 甲基)丙烯醯基之化合物,可使用丙烯酸氯化物 烯基酸氯化物、三氟甲基丙烯酸氯化物及α-氯化物等。特佳爲丙烯酸氯化物、甲基丙烯基酸 作爲反應溫度爲-50〜100°C程度,較佳爲c 溫度未達-5(TC時,特別裝置成爲必要,在產業 用。溫度超過lOOt時,會引起副反應或著色變序 作爲反應壓力,絕對壓力爲0.01〜10MP a程 爲常壓〜IMPa。該壓力超過lOMpa時,有著安 題,故特別裝置成爲必要,在產業上並非有用。 O.OIMpa時,反應時間變長。 氯酸法時,作爲藉由反應所產生的酸之捕捉 鹼。作爲如此鹼,可使用三乙胺、三丁胺、吡啶 胺基吡啶等有機胺,或氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳 酸鉀、磷酸鈉、磷酸鉀等無機鹼。對於啓始物質 之使用比率,鹼/啓始物質(莫耳比)爲成〇.5〜 之量,較佳爲成1〜10之量。 作爲溶劑,使用啓始物質的溶解度爲〇. 5質 1小時〜 管柱分離 類選擇純 有上述( 、甲基丙 氟丙烯酸 氯化物。 丨〜50〇c。 上並非有 ϋ激烈。 度,較佳 全上的問 壓力未達 劑而添加 、二甲基 酸鈉、碳 的上述鹼 -2 0程度 量%程度 -19- 201121934 以上,較佳爲5質量%以上的溶劑。具體可舉出己烷、庚 烷、環己烷、甲苯、二甲基甲醯胺(DMF ) 、:N-甲基吡咯 烷酮(NMP)、二甲基乙醯胺(DM Ac )、二甲基亞颯( DMSO)、二乙醚、四氫呋喃(THF)、乙酸乙酯、二氯 甲烷、氯仿等。 且視必要,作爲聚合禁止劑亦可添加氫醌、甲醌、硫 二苯胺、甲氧基硫二苯胺等。此時,作爲聚合禁止劑之添 加量,對於所使用之啓始物質而言爲10〜1 0000質量ppm 程度,較佳爲50〜5000質量ppm。 反應時間爲1分鐘〜24小時程度,較佳爲1小時〜 1 0小時。 所得之反應生成物視必要可進行蒸餾、晶析及管柱分 離等純化,依據反應生成物的性狀與雜質種類可選擇純化 方法。 作爲酸酐法,可使用上述啓始物質,與作爲具有上述 (甲基)丙烯醯基之化合物可使用丙烯酸酐、甲基丙烯基 酸酐及α-三氟甲基丙烯酸酐等。較佳爲丙烯酸酐、甲基 丙烯基酸酐。 作爲反應溫度爲-50〜100t程度,較佳爲0〜50°C。 溫度未達-50°C時,特別裝置成爲必要,於產業上並非有 用。溫度超過100°C時,會引起副反應或著色變的激烈。 作爲反應壓力,絕對壓力爲0_01〜lOMPa程度,較佳 爲常壓〜IMPa。該壓力超過lOMpa時,安全上有問題使 得特別裝置成爲必要,於產業上並非有用。壓力未達 -20- 201121934 O.OIMPa時,反應時間變長。 酸酐法時,作爲藉由反應所產生的酸之捕捉劑而添加 鹼。作爲如此鹼,可使用三乙胺、胺、吡啶、二甲基胺基 吡啶等有機胺或氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、 磷酸鈉、磷酸鉀等無機鹼。 對於啓始物質之上述鹼的使用比率爲,鹼/啓始物質 (莫耳比)成爲0.5〜5程度之量,較佳爲成1〜3之量。 作爲溶劑,使用啓始物質的溶解度爲0.5質量%程度 以上,較佳爲5質量%以上的溶劑。具體可舉出己烷、庚 烷、環己烷、甲苯、二甲基甲醯胺(DMF) 、N -甲基吡咯 烷酮(NMP )、二甲基乙醯胺(DMAc )、二甲基亞颯( DMSO )、二乙醚、四氫呋喃(THF )、乙酸乙酯、二氯 甲烷、氯仿等。此時,啓始物質可爲懸浮狀態,但以溶解 狀態爲佳。 且,視必要作爲聚合禁止劑,添加氫醌、甲醌、硫二 苯胺、甲氧基硫二苯胺等爲佳。此時作爲聚合禁止劑之添 加量’對於所使用之酸酐爲10〜1 0000質量ppm程度, 較佳爲50〜5000質量ppm。 反應時間爲1分鐘〜24小時程度,較佳爲1小時〜 1 0小時。 所得之反應生成物視必要可進行蒸餾、晶析及管柱分 離等純化,可依據反應生成物的性狀與雜質之種類而選擇 純化方法。 -21 - 201121934 <與具有環狀醚基之化合物的反應> 又,於啓始物質中X之羥基,使具有上述式(VI) 及式(VII)所示環狀醚基之化合物進行時,可在鹼性觸 媒存在下進行。 作爲反應溫度爲〇〜200°c程度,較佳爲50〜150°c。 溫度未達〇°C時,反應速度會降低使得反應時間變長。溫 度超過200°C時,會引起副反應使得著色變的激烈。 作爲反應壓力,絕對壓力爲0.01〜lOMPa程度,較佳 爲常壓〜IMPa。壓力超過lOMpa時,安全上有問題使得 特別裝置成爲必要,於產業上並非有用。相反地壓力未達 O.OIMPa時,反應時間變長。 作爲使用於該反應的鹼性觸媒,可舉出鈉醯胺、三乙 胺、三丁胺、三辛胺、卩比Π定、N,N -二甲基苯胺、1,5 -二氮 雜二環〔4,3,0〕壬烯- 5(DBN) 、1,8-二氮雜二環〔5,4,0 〕十一碳烯- 7(DBU)、四甲基銨氯化物、四乙基銨氯化 物、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫化鈉、磷酸鈉、磷酸鉀、碳 酸鈉、碳酸鉀、氧化銀、甲氧化鈉及鉀t-丁氧化物等。鹼 性觸媒的使用量雖取決於該種類,對於啓始物質爲0.01〜 20質量%程度,較佳爲〇.〇5〜10質量%。 作爲溶劑使用啓始物質的溶解度爲0.5質量%以上, 較佳爲5質量%以上的溶劑。具體可舉出己烷、庚烷、甲 苯、二甲基甲醯胺(DMF)、二甲基乙醯胺(DMAc)、 二甲基亞颯(DMSO) '乙酸乙酯、二乙醚、四氫呋喃( THF )及彼等混合溶劑等,亦可將具有前述環狀醚基之含 -22- 201121934 有鹵素烷基之環狀醚化合物兼用溶劑使用。溶劑量爲啓始 物質的濃度成爲0.5質量%程度以上,較佳爲成5質量% 以上的量。此時,啓始物質可爲懸浮狀態,但以溶解狀態 爲佳。 反應時間爲1分鐘〜2 4小時程度,較佳爲1小時〜 1 0小時。 所得之反應生成物視必要可進行蒸餾、晶析及管柱分 離等純化’可依據反應生成物的性狀與雜質之種類而選擇 純化方法。 (製造方法2 ) 製造方法2爲,前述一般式(I)中,R3〜R5爲氫原 子’ R6爲前述式(M)所示基,X爲羥基之含氟金剛烷衍 生物〔下述一般式(I-a)〕的製造方法。
具體爲下述反應式所示’藉由反應下述一般式(VIII )所示含氟金剛烷衍生物與下述式(IX)所示環氧基化合 物的製造方法。 [化9]
上述式(I-a) 、( VIII)及(IX)中,對於 γ、Ri、 K2、a〜e、A及b與前述相同。 上述式(VIII)中,L表示選自氫原子、羥基及金屬 離子中之1種,較佳爲氫原子。 -23- 201121934 作爲上述式(VIII )所示含氟金剛烷衍生物,具體可 舉出全氟金剛烷-1-醇、全氟金剛烷-2-醇、4-側氧-全氟金 剛烷-1-醇、4-側氧-全氟金剛烷-2-醇、4-側氧·全氟金剛烷 基-1-甲醇、4-側氧-全氟金剛烷基-2-甲醇、全氟金剛烷 基-1-甲醇、全氟金剛烷基-2-甲醇、全氟金剛烷-1-羧酸、 全氟金剛烷-2-羧酸、2,2-二氟-2-全氟金剛烷基-1-乙醇、 2.2- 二氟-2-全氟金剛烷基-2-乙醇、全氟金剛烷-1,3-二醇 、2-甲基-全氟金剛烷-2-醇、全氟金剛烷-2,4-二醇、全氟 金剛烷-1,4-二醇、全氟金剛烷基-1,3-二甲醇、全氟金剛 烷基-2,4-二甲醇、全氟金剛烷-1,3-二羧酸、全氟金剛烷-2,4-二羧酸、2,2-二氟-2-(全氟金剛烷基)-1,3-二乙醇、 2.2- 二氟-2-全氟金剛烷基-2,4-二乙醇、全氟金剛烷-1,3,5-三醇、全氟金剛烷基-1,3,5-三甲醇、2,2-二氟-2-全氟金剛 烷基-1,3 ,5-三乙醇、全氟金剛烷-1,3,5 -三羧酸等。較佳爲 全氟金剛烷-1-醇、全氟金剛烷-1,3-二醇、全氟金剛烷基-1,3-二甲醇、2,2-二氟-2-(全氟金剛烷基)-1,3-二乙醇。 特佳爲全氟金剛烷-1,3-二醇。 作爲上述式(IX)所示環氧基化合物,具體可舉出 3-(卜全氟金剛烷基氧基)-U2-環氧基丙烷、3-(1-全氟 金剛烷基甲氧基)-1,2-環氧基丙烷、3-(2-(1-全氟金剛 烷基)-2,2-二氟乙氧基)-1,2-環氧基丙烷、3- ( 1-全氟金 剛醯基氧基)-1,2-環氧基丙烷、3- ( 2- ( 1-全氟金剛烷基 )-2,2·二氟乙醯氧基)-1,2-環氧基丙烷、3-〔 2- ( 1-全氟 金剛烷基氧基)乙氧基〕環氧基丙烷、3-(2-(1-全 -24 - 201121934 氟金剛烷基甲氧基)乙氧基)-1,2-環氧基丙烷、3-{2-〔 2- (1-全氟金剛烷基)-2,2-二氟乙氧基〕乙氧基}-1,2-環 氧基丙烷、3-〔2-(1-全氟金剛醯基氧基)乙氧基〕-1,2-環氧基丙烷、3-{2-〔2-(1-全氟金剛烷基)-2,2-二氟乙醯 氧基〕乙氧基}-1,2-環氧基丙烷、3-全氟丁基-1,2-環氧基 丙烷、3-全氟己基-I,2-環氧基丙烷、3-全氟辛基-1,2-環氧 基丙烷、3-全氟癸基-1,2-環氧基丙烷、3-(全氟-3-甲基丁 基)-1,2-環氧基丙烷、3·(全氟-5-甲基己基)-1,2-環氧 基丙烷、3-(全氟-7-甲基辛基)-1,2-環氧基丙烷、3-( 2.2.3.3- 四氟丙氧基)-1,2-環氧基丙烷、3-(111,;^,5^1-八 氟戊氧基)-1,2-環氧基丙烷、3-( 1H,1H-九氟戊氧基)-1,2-環氧基丙烷、3-(111,111,711-十二氟庚氧基)-1,2-環 氧基丙烷、3- ( 1H,1H-十三氟庚氧基)-1,2-環氧基丙烷、 3- ( 1H,1H,9H -十六氟壬氧基)-l,2-環氧基丙烷、3-( 111,;^-十七氟壬氧基)-1,2-環氧基丙烷、3-(1111^三氟 乙氧基)-1,2-環氧基丙烷、3-〔 (6-全氟乙基)己氧基 〕-1,2-環氧基丙院、3 - (1H,1H -七氟丁氧基)-1,2-環氧基 丙烷、3-〔 (2-全氟丁基)乙氧基〕-1,2-環氧基丙烷、3- 〔(3-全氟丁基)丙氧基〕-1,2-環氧基丙烷、3-〔 (6-全 氟丁基)己氧基〕-1,2-環氧基丙烷、3- (2-全氟丙氧基- 2.3.3.3- 四氟丙氧基)-1,2-環氧基丙烷、3-〔 (2-全氟己 基)乙氧基〕-1,2-環氧基丙院、3-〔 (3-全氟己基)丙氧 基〕-1,2-環氧基丙烷、3-〔 (6-全氟己基)己氧基〕-1,2- 環氧基丙烷、3-〔 (2-全氟辛基)乙氧基〕-1,2-環氧基丙 -25- 201121934 烷、3-〔 (3-全氟辛基)丙氧基〕-1,2-環氧基丙烷、3-〔 (6-全氟辛基)己氧基〕-1,2-環氧基丙烷、3-〔 (2-全氟 癸基)乙氧基〕-1,2-環氧基丙烷、3-〔 1Η,1Η-2,5-二(三 氟甲基)-3,6-二噁十一氟壬氧基〕-1,2-環氧基丙烷、3-〔 (6-全氟-1-甲基乙基)己氧基〕-1,2-環氧基丙烷、3-〔( 2-全氟-3-甲基丁基)乙氧基〕-1,2-環氧基丙烷、3-〔 (2- 全氟-5·甲基己基)乙氧基〕-1,2-環氧基丙烷、3-〔 (2-全 氟-7-甲基辛基)乙氧基〕-1,2-環氧基丙烷、3-〔 (2H-六 氟- 2-)丙氧基〕-1,2-環氧基丙烷、3- ( 1H,1H,3H-六氟丁 氧基)-1,2-環氧基丙烷、3-〔 (2,2-雙(三氟甲基)丙氧 基〕-1,2-環氧基丙烷、3-(二氟乙醯氧基)-1,2-環氧基丙 院、3-(三氟乙醯氧基)-1,2-環氧基丙烷、3-(全氟丙醯 基氧基)-1,2-環氧基丙烷、3-(3H-四氟丙醯基氧基)-1,2-環氧基丙烷、3-(全氟丁醯基氧基)-1,2-環氧基丙烷 、3-(全氟戊醯基氧基)-1,2-環氧基丙烷、3-(5H-八氟 戊醯基氧基)-1,2-環氧基丙烷、3-(全氟己醯基氧基)-1,2-環氧基丙烷、3-(全氟庚醯基氧基)-1,2-環氧基丙烷 、3-(全氟辛醯基氧基)-1,2·環氧基丙烷、3-(全氟壬氧 基)-1,2-環氧基丙烷、3-(7H-十二氟庚醯基氧基)-1,2-環氧基丙烷、3-(9H-十六氟壬醯基氧基)-1,2-環氧基丙 院、3-(全氟癸醯基氧基)-1,2-環氧基丙烷、3-(全氟十 一醯基氧基)-1,2-環氧基丙烷、3-( 1H,1H-全氟辛氧基 )-1,2-環氧基丙烷、3-( 1H,1H-全氟癸氧基)-1,2-環氧基 丙烷、3- ( 1H,1H-全氟十一烷氧基)-1,2-環氧基丙烷、3- -26- 201121934 (1H,1H-全氟十二烷氧基)-1,2-環氧基丙烷、3- ( 1H,1H-全氟-3-噁壬醯基氧基)-1,2-環氧基丙烷、3- (ΙΗ,ΙΗ-全 氣- 3,6,9 -二嚼癸氧基)-1,2 -環氧基丙院、3- ( ΙΗ,ΙΗ -全 氟- 3,6,9-三噁十三烷氧基)-1,2-環氧基丙烷、3- ( ΙΗ,ΙΗ-全氟- 3- D惡壬氧基)-1,2 -環氧基丙院等。 較佳爲3- ( 1-全氟金剛烷基氧基)-1,2-環氧基丙烷、 3- (2-(卜全氟金剛烷基)-2,2-二氟乙氧基)-1,2-環氧基 丙烷、3-全氟丁基-1,2-環氧基丙烷、3- ( 1Η,1Η-全氟辛氧 基)-1,2-環氧基丙烷、3- ( 1Η,1Η-全氟癸氧基)-1,2-環氧 基丙烷、3- ( 1Η,1Η-全氟十一烷氧基)-1,2-環氧基丙烷、 3- ( 1Η,1Η-全氟十二烷氧基)-1,2-環氧基丙烷、3·( 1Η,1Η-全氟-3-噁壬醯基氧基)-1,2-環氧基丙烷、3-( 11111-全氟-3,6,9-三噁癸氧基)-1,2-環氧基丙烷、3-( 1Η,1Η-全氟-3,6,9-三噁十三烷氧基)-1,2-環氧基丙烷、3-(1Η,1Η-全氟-3-噁壬氧基)-1,2-環氧基丙烷。 作爲反應溫度爲0〜200°C程度,較佳爲20〜150t。 溫度未達〇°C時,反應速度會降低,使反應時間變長。溫 度超過200°C時,會引起副反應使得著色變的激烈。 作爲反應壓力,絕對壓力爲0_01〜lOMPa程度,較佳 爲常壓〜IMPa。壓力超過lOMpa時,安全上有問題使得 特別裝置成爲必要,於產業上並非有用。相反地壓力未達 O.OIMPa時,反應時間變長。 作爲使用於該反應之鹼性觸媒,可舉出鈉醯胺、三乙 胺、三丁胺、三辛胺、吡啶、二甲基吡啶、二甲基胺基吡 -27- 201121934 啶、N,N-二甲基苯胺、1,5-二氮雜二環〔4,3,0〕壬烯-5 ( DBN ) 、1,8-二氮雜二環〔5,4,0〕十一碳烯-7(〇81;)、 四甲基銨氯化物、四乙基銨氯化物、鈉、鉀、鉋、氫氧化 鈉、氫氧化鉀、氫化鈉、氫化紳、磷酸鈉、磷酸鉀、碳酸 鈉、碳酸鉀、碳酸絶、氧化銀、甲氧化鈉、鉀t-丁氧化物 等,又可舉出四甲基氯化物或四乙基溴化物等4級銨鹽等 。較佳爲二甲基胺基吡啶、DBN、DBU及四乙基溴化物之 4級錢鹽。 鹼性觸媒的使用量雖取決於該種類,對於含氟金剛烷 衍生物(VIII )而言爲0.01〜20質量%程度,較佳爲 0.05〜10質量%。 作爲溶劑,使用無溶劑或者含氟金剛烷衍生物(VIII )之溶解度爲0.5質量%以上,較佳爲10質量%以上的 溶劑。具體可舉出己烷、庚烷、甲苯、二甲基甲醯胺( DMF)、二甲基乙醯胺(DMAc)、二甲基亞颯(DMSO) 、乙酸乙酯、二乙醚、四氫呋喃(THF )、丙酮、甲基乙 基酮及甲基異丁基酮等,這些可單獨或組合二種以上使用 。較佳爲DMF及DMSO。 溶劑量爲含氟金剛烷衍生物(VIII)的濃度成0.5質 量%程度以上’較佳爲成10質量%以上之量。此時,含 氟金剛烷衍生物(VIII )可爲懸浮狀態,但以溶解狀態爲 佳。 反應時間爲1分鐘〜2 4小時程度,較佳爲1小時〜 1 5小時。 -28- 201121934 所得之反應生成物視必要可進行蒸餾'晶析及管柱分 離等純化,可依據反應生成物的性狀與雜質之種類而選擇 純化方法。 (製造方法3) 製造方法3爲,前述一般式(I)中,R3、R5及R6爲 氫原子,R4爲前述式(M)所示基,X爲羥基之含氟金剛 烷衍生物〔下述一般式(I-b)〕的製造方法。
具體爲下述反應式所示,藉由反應下述一般式(VIII )所示含氟金剛烷衍生物與下述式(X)所示鹵素化合物 的製造方法。 [化 10]
對於上述式(I-b) ' (VIII)及(X)中’ Y、R1、 R2、a〜e、a、B及L,與前述相同。 上述式(X)中,J表示氟、氯、溴、碘等鹵素原子 作爲上述式(VIII)所示具體的含氟金剛院衍生物, 與前述相同。 作爲上述式(X)所示鹵素化合物’具體可舉出2-碘-3- ( 1-全氟金剛烷基氧基)丙烷-1-醇、2-碘-3- ( 1-全 氟金剛烷基甲氧基)丙烷-1-醇、2 -碘-3-〔 2- ( 1-全氟金 -29- 201121934 剛院基)-2,2 - 一氣乙氧基〕丙院-1-醇、2 -确-3- ( 1-全氣 金剛醯基氧基)丙烷-1-醇、2-碘-3-〔 2- ( 1-全氟金剛烷 基)-2,2 - 一氣乙酿氧基〕丙院-1-醇、2 -換-3-〔 2- ( 1-全 氟金剛烷基氧基)乙氧基〕丙烷-1-醇、2 -碘-3-〔 2- ( 1-全氟金剛烷基甲氧基)乙氧基〕丙烷-1-醇、2-碘-3-{2-〔 2-(1-全氟金剛烷基)-2,2-二氟乙氧基〕乙氧基}丙烷-1-醇、2-碘-3-〔 2-(1-全氟金剛醯基氧基)乙氧基〕丙烷- 1- 醇、2-碘-3-{2-〔2-(1-全氟金剛烷基)-2,2-二氟乙醯 氧基〕乙氧基}丙烷-1-醇、4,4,5,5,6,6,7,7,7-九氟-2-碘庚 烷-1-醇、4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,9-十三氟-2-碘壬烷-1-醇 、4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,11-十七氟-2-碘十一 烷-1-醇、4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13,13, 13-二十一氟-2-碘十三烷-1-醇、4,4,5,6,6,6-六氟-2-碘-5-(三氟甲基)己烷-1-醇、4,4,5,5,6,6,7,7,8,9,9,9-十二氟- 2- 碘-8-(三氟甲基)壬烷-1-醇、4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9, 10,11,11,11-十六氟-2-碘-10-(三氟甲基)十一烷-1-醇、 2-碘-3- (2,2,3,3 -四氟丙氧基)丙烷-1-醇、2-碘-3-( 2.2.3.3.4.4.5.5- 八氟戊氧基)丙烷-1-醇、2-碘-3-( 2.2.3.3.4.4.5.5.5- 九氟戊氧基)丙烷-1-醇、3-( 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-十二氟庚氧基)-2-碘丙烷-1-醇、 2-碘-3-(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7-十三氟庚氧基)丙烷-1-醇、3- ( 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9-十六氟壬氧基 )-2-碘丙烷-1-醇、3- ( 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,9-十七氟壬氧基)-2-碘丙烷-1-醇、2-碘- 3-(2,2,3,3,3-五氟 30- 201121934 丙氧基)丙烷-1-醇、2-碘-3-(2,2,2-三氟乙氧基)丙烷-1-醇、2-碘-3- (7,7,8,8,8-五氟辛氧基)丙烷-1-醇、3-( 2,2,3,3,4,4,4-七.氟丁氧基)-2-碘丙烷-1-醇、2_碘-3-( 3.3.4.4.5.5.6.6.6- 九氟己氧基)丙烷-1-醇、2-碘-3-( 4.4.5.5.6.6.7.7.7- 九氟庚氧基)丙烷-1-醇、2-碘-3-( 7,7,8,8,9,9,10,10,10-九氟癸氧基)丙烷-1-醇、2-碘-3-〔 2.3.3.3- 四氟-2-(全氟丙氧基)丙氧基〕丙烷-1-醇、2-碘-3-(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟辛氧基)丙烷-1-醇、2-碘-3-(4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,9-十三氟壬氧基)丙 烷-1-醇、2 -碘-3- ( 7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,12-十三 氟十二烷氧基)丙烷-1-醇、3-(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9, 9,10,10,10-十七氟癸氧基)-2-碘丙烷-1-醇、3-( 4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,1 卜十七氟十一烷氧基 )-2-碘丙烷-1-醇、3-(7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13, 13,Μ,14,14-十七氟十四烷氧基)-2·碘丙烷-1-醇、3-( 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,12-二十一氟 十二烷氧基)-2-碘丙烷-1-醇、2-碘- 3-{2,3,3,3-四氟-2-〔 1.1.2.3.3.3- 六氟-2-(全氟丙氧基)丙氧基〕丙氧基}丙 烷-1-醇、2-碘-3-〔 7,8,8,8-四氟-7-(三氟甲基)辛氧基〕 丙烷-1-醇、2-碘-3-〔 3,3,4,4,5,6,6,6-八氟-5-(三氟甲基 )己氧基〕丙烷-1-醇、3-〔 3,3,4,4,5,5,6,6,7,8,8,8-十二 氟-7-(三氟甲基)辛氧基〕-2-碘丙烷-1-醇、3-〔 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,10,10,10-六氟-9-(三氟甲基)癸 氧基〕-2-碘丙烷-1-醇、3- ( 1,1,1,3,3,3-六氟丙烷-2-基氧 -31 - 201121934 基)-2-碘丙烷-1-醇、3-(2,2,3,4,4,4-六氟丁氧基)-2-碘 丙烷-1-醇、3-(1,1,1,3,3,3-六氟-2-甲基丙烷-2-基氧基)-2-碘丙烷-1 -醇。 較佳爲2-碘-3-(1-全氟金剛烷基氧基)丙烷-1-醇、 2-碘-3-〔 2-(1-全氟金剛烷基)-2,2-二氟乙氧基〕丙烷-1-醇、2-碘-3-〔 2-(1-全氟金剛烷基氧基)乙氧基〕丙 烷-1-醇、2-碘-3-{2-〔2-(1-全氟金剛烷基)-2,2-二氟乙 氧基〕乙氧基}丙烷-1-醇、2-碘-3-{2-〔 2- ( 1-全氟金剛烷 基)-2,2-二氟乙醯氧基〕乙氧基}丙烷-1-醇、 4,4,5,5,6,6,7,7,7-九氟-2-碘庚烷-1-醇。 作爲反應溫度爲〇〜200°C程度,較佳爲20〜150°C。 溫度未達〇°C時,反應速度會降低,反應時間變長。溫度 超過200°C時,會引起副反應,使得著色變的激烈。 作爲反應壓力,絕對壓力爲〇.〇1〜l〇MPa程度,較佳 爲常壓〜IMP a。壓力超過10 Mpa時,安全上有問題使得 特別裝置成爲必要,於產業上並非有用。相反地壓力未達 O.OIMPa時,反應時間變長》 作爲使用於該反應之鹼性觸媒,可舉出鈉醯胺、三乙 胺、三丁胺、三辛胺、吡啶、二甲基吡啶、二甲基胺基吡 啶、N,N-二甲基苯胺、1,5-二氮雜二環〔4,3,0〕壬烯-5 ( DBN) 、1,8-二氮雜二環〔5,4,0〕十一碳烯-7(〇61;)、 四甲基銨氯化物、四乙基銨氯化物、鈉、鉀、絶、氫氧化 鈉、氫氧化鉀、氫化鈉、氫化鉀、磷酸鈉、磷酸鉀、碳酸 鈉、碳酸鉀、碳酸鉋、氧化銀、甲氧化鈉、鉀t-丁氧化物 -32- 201121934 等,又可舉出四甲基氯化物或四乙基溴化物等4級銨鹽等 。較佳爲二甲基胺基吡啶、DBN、DBU及四乙基溴化物的 4級銨鹽。 鹼性觸媒的使用量雖取決於該種類,但對於含氟金剛 烷衍生物(VIII)爲0.01〜20質量%程度,較佳爲0.05 〜1 0質量%。 作爲溶劑,使用無溶劑或者含氟金剛烷衍生物(VIII )的溶解度爲0.5質量%以上,較佳爲10質量%以上的 溶劑。具體可舉出己烷、庚烷、甲苯、二甲基甲醯胺( DMF )、二甲基乙醯胺(DMAc) '二甲基亞楓(DMSO) 、乙酸乙酯、二乙醚、四氫呋喃(THF)、丙酮、甲基乙 基酮及甲基異丁基酮等,這些可單獨或組合二種以上使用 。較佳爲DMF及DMSO。 溶劑量爲含氟金剛烷衍生物(VIII)的濃度成0.5質 量%程度以上,較佳爲成1〇質量%以上之量。此時,含 氟金剛烷衍生物(VIII )可爲懸浮狀態,但以溶解狀態爲 佳。 反應時間爲1分鐘〜24小時程度,較佳爲1小時〜 1 5小時。 所得之反應生成物視必要可進行蒸餾、晶析及管柱分 離等純化,可依據反應生成物的性狀與雜質之種類而選擇 純化方法。 [樹脂組成物] -33- 201121934 本發明的樹脂組成物爲,含有具有前述一般式(I) 中至少1個X爲前述式(II)〜(IV)中任一所示聚合性 基之含氟金剛烷衍生物(I )者。又,本發明的樹脂組成 物可使用該含氟金剛烷衍生物(I)與其他聚合性單體及 /或與環氧基樹脂之混合樹脂。 作爲其他聚合性單體,例如可舉出甲基(甲基)丙烯 酸酯、乙基(甲基)丙烯酸酯、丙基(甲基)丙烯酸酯、 丁基(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、 1,3-丙烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁烷二醇二( 甲基)丙烯酸酯、ΙΗ,ΙΗ-全氟丙基(甲基)丙烯酸酯、 1Η,1Η-全氟丁基(甲基)丙烯酸酯、ΙΗ,ΙΗ-全氟己基(甲 基)丙烯酸酯、1Η,1Η -全氟辛基(甲基)丙烯酸酯、 ΙΗ,ΙΗ-全氟癸基(甲基)丙烯酸酯、全氟-1-金剛烷基( 甲基)丙烯酸酯、全氟-2-金剛烷基(甲基)丙烯酸酯、 111!^,611,611-全氟-1,6-己烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、 1Η,1Η,8Η,8Η-全氟-1,8-辛烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、 111,111,1〇11〇}!-全氟-1,10-癸烷二醇二(甲基)丙烯酸 酯及全氟-1,3-金剛烷二醇二(甲基)丙烯酸酯等。彼等中 以含有氟者爲佳。這些可單獨或組合二種以上使用。 又,作爲環氧基樹脂,例如可舉出雙酚Α型環氧基樹 脂、雙酚F型環氧基樹脂(雙酚A二環氧丙基醚、雙酚 AD二環氧丙基醚、雙酚S二環氧丙基醚、氫化雙酚A二 環氧丙基醚、雙酚F二環氧丙基醚、雙酚Z二環氧丙基醚 、四甲基雙酚A二環氧丙基醚、雙酚AF二環氧丙基醚、 -34- 201121934 雙酚C二環氧丙基醚等)、酚漆用酚醛型環氧基樹脂或甲 酚漆用酚醛型環氧基樹脂等漆用酚醛型環氧基樹脂、脂環 式環氧基樹脂、三環氧丙基三聚異氰酸酯、海因環氧基樹 脂等含氮環環氧基樹脂、氫添加雙酚A型環氧基樹脂、脂 肪族系環氧基樹脂、環氧丙基酯型環氧基樹脂、雙酚S型 環氧基樹脂、低吸水率硬化體型式主流之聯苯基型環氧基 樹脂及二環環型環氧基樹脂、萘型環氧基樹脂、三羥甲基 丙烷聚環氧丙基醚、甘油聚環氧丙基醚、季戊四醇聚環氧 丙基醚等多官能環氧基樹脂、雙酚AF型環氧基樹脂等含 氟環氧基樹脂、(甲基)丙烯酸環氧丙基酯等。彼等中以 含有氟,或者未具有芳香環之環氧基樹脂爲佳。這些可單 獨或組合二種以上使用。 上述環氧基樹脂在常溫可爲固狀或液狀,但一般使用 的環氧基樹脂的平均環氧基當量爲200〜20 00者較佳。環 氧基當量爲200以上時,環氧基樹脂組成物的硬化物不會 變脆可得到適度強度。又,環氧基當量爲2000以下時, 該硬化物之玻璃轉移溫度(Tg)不會降低且成爲適度者。 前述含氟金剛烷衍生物(I)與上述其他聚合性單體 及/或環氧基樹脂之混合樹脂中,含氟金剛烷衍生物(! )的含有量以5質量%以上爲佳,較佳爲1〇質量%以上 。該含氟金剛烷衍生物(I)的含有量爲5質量%以上時 ’本發明的樹脂組成物的光學特性、長期耐熱性及電氣特 性會變的充分。 本發明的樹脂組成物可藉由使用熱聚合啓始劑及/或 -35- 201121934 光聚合啓始劑的聚合而使其硬化。 作爲熱聚合啓始劑,若爲藉由熱與具有不飽和鍵的基 、環氧基或者氧雜環丁烷基進行反應者即可,例如可舉出 苯甲醯基過氧化物、甲基乙基酮過氧化物、甲基異丁基酮 過氧化物、枯烯氫過氧化物、t-丁基氫過氧化物及1,1-二 (t-己基過氧)環己烷等有機過氧化物以及偶氮雙異丁腈 等偶氮系啓始劑等。這些可單獨或組合二種以上使用》 作爲光聚合啓始劑,若爲藉由光與具有不飽和鍵之基 、環氧基或者氧雜環丁烷基進行反應者即可,例如可舉出 苯乙酮類、二苯甲酮類、苯甲基類、苯偶因醚類、苯甲基 二
、芳香族重氮鹽、芳香族鎏鹽、芳香族碘鑰鹽、芳香族氧 碘鹽、芳香族三甲基氧化硫碘鹽及芳還烯金屬衍生物化合 物等。這些可單獨或組合二種以上使用。 熱聚合啓始劑及/或光聚合啓始劑的使用量對於前述 含氟金剛烷衍生物(I )或上述混合樹脂1 00質量份(以 下有時稱爲「樹脂成分」)而言以0.01〜10質量份時爲 佳,較佳爲0.05〜5質量份。聚合啓始劑的含有率爲上述 範圍時,可表現良好聚合及光學特性等物性。 本發明的樹脂組成物中視必要可使用過去被使用者, 例如亦可適當配合硬化促進劑、劣化防止劑、改性劑、矽 烷耦合劑、脫泡劑、無機粉末、溶劑、均塗劑、離型劑、 染料、顏料等公知各種添加劑。 作爲上述硬化促進劑,並無特別限定,例如可舉出 -36- 201121934 1,8-二氮雜二環〔5.4.0〕十一碳烯-7、三伸乙基二胺、參 (2,4,6-二甲基胺基甲基)酚等3級胺類、2-乙基_4_甲基 咪唑、2 -甲基咪唑等咪唑類、三苯基膦、四苯基鱗溴化物 '四苯基鱗四苯基硼酸鹽、四-η-丁基鱗0,0-二乙基二硫 代磷酸酯等磷化合物、4級銨鹽、有機金屬鹽類及這些衍 生物等。這些可單獨使用,或者亦可倂用。這些硬化促進 劑中,使用3級胺類、咪唑類、磷化合物爲佳。 硬化促進劑的含有率對於上述樹脂成分1〇〇質量份而 言以0.01〜8.0質量份爲佳,較佳爲0.1〜3.0質量份。藉 由將硬化促進劑的含有率於上述範圍時,可得到充分之硬 化促進效果,又所得之硬化物不會見到變色。 作爲劣化防止劑,例如可舉出酚系化合物、胺系化合 物、有機硫系化合物、磷系化合物等過去公知之劣化防止 劑。 作爲酚系化合物,可舉出 IrganoxlOlO ( Ciba Specialty Chemicals 公司製,商標)、lrganoxl076(Ciba Specialty Chemicals 公司製,商標)' lrganox1330 ( Ciba Specialty Chemicals 公司製,商標)、lrganox3114( Ciba Specialty Chemicals 公司製,商標)、irganox3125 ( Ciba Specialty Chemicals 公司製,商標)、Irgan0X3 790 ( Ciba Specialty Chemicals 公司製,商標)BHT、Cyanoxl790 ( Cyanamid公司製,商標)、SumilizerGA_80 (住友化學 公司製,商標)等商品。 作爲胺系化合物,可舉出IrgastabFS042 ( Ciba -37- 201121934
Specialty Chemicals 公司製,商標)、GENOX EP ( Crompton公司製,商標,化合物名;二烷基-N-甲胺氧化 物)等、以及抗阻胺系之ADEKA公司製的ADK STAB LA-52、LA-57、LA-62、LA-63、LA-67、LA-68、LA-77 、LA-82、LA-87、LA-94、CSC 公司製的 Tinuvinl23、 144、440、662、Chimassorb2020、119、944、Hoechst 公司製的 Hostavin N30、Cytec 公司製的 Cyasorb UV-3346、UV-3526、GLC 公司製的 U v al 2 9 9、C1 ar i a n t 公司 製的 SanduvorPR-31 等 ° 作爲有機硫系化合物,可舉出DSTP(吉富公司製, 商標)' DLTP (吉富公司製,商標)、DLTOIB (吉富公 司製,商標)、DMTP (吉富公司製,商標)、Seenox 412S ( Shipro 化成公司製,商標)、Cyanox 1212 ( Cyanamid公司製,商標)等商品。 作爲改性劑,例如可舉出甘醇類、聚矽氧類、醇類等 過去公知之改性劑。作爲矽烷耦合劑,例如可舉出矽烷系 、鈦酸鹽系等過去公知之矽烷耦合劑。作爲脫泡劑,例如 可舉出聚矽氧系等過去公知之脫泡劑。作爲無機粉末,配 合用途可使用粒徑爲數nm〜1 0 y m者,例如可舉出玻璃 粉末、二氧化矽粉末、二氧化鈦、氧化鋅、氧化鋁等公知 的無機粉末。作爲溶劑,環氧基樹脂爲粉末之情況或作爲 塗佈之稀釋溶劑可使用甲苯或二甲苯等芳香族系溶劑或甲 基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮等酮系溶劑等。 本發明的樹脂組成物爲,混合上述樹脂成分、熱聚合 38- 201121934 啓始劑及/或光聚合啓始劑與各種添加劑,於注入於成型 之金屬模具(樹脂金屬模具),或者藉由塗佈成爲所望形 狀後’藉由加熱硬化或者紫外線等照射使其光硬化。熱硬 化的情況,作爲硬化溫度,一般爲30〜200°C程度,較佳 爲50〜150 °C。藉由30 °C以上不會有硬化不良產生,藉由 2 00 °C以下時不會產生著色等。硬化時間雖依據所使用之 樹脂成分或聚合啓始劑等而相異,以0.5〜6小時爲佳》 藉由紫外線之照射使其光硬化時,紫外線的照射量( 光量)雖可由樹脂成分或聚合啓始劑之種類、硬化物之膜 厚等來做任意決定,一般爲100〜5000mJ/cm2程度,較佳 爲5 00〜4000mJ/cm2。紫外線照射後亦可進行後加熱,在 7 0〜2 0 0 °C進行0.5〜1 2小時爲佳。 作爲成形方法可使用射出成形、吹塑成形、加壓成形 等並無特別限定,較佳爲將顆粒狀樹脂組成物使用於射出 成形機,藉由射出成形而製造。 本發明的硬化樹脂組成物所成的硬化物爲低折射率, 耐熱性及耐擦傷性優良,可使用於反射防止膜、光纖維、 光導波路、體積全息照相、全息照相記憶體材料、塗佈材 料、奈米壓印單體、表面改質劑、工業用管材料、密封材 料及固體高分子燃料電池電解質膜等。 【實施方式】 [實施例] 藉由實施例更詳細說明本發明,但本發明並$ (5艮f於· -39 - 201121934 這些例子。 [製造例1]全氟金剛烷-1,3-二醇的製造 於附有各動力攪拌裝置、氮氣導入管、氟氣導入管之 10L反應器中放入1,1,2-三氯三氟乙烷5L。將反應器保持 於0〜10°C,將氮流量設定爲2L/分鐘,將氟流量設定爲 500mL/分鐘。2分鐘後將預先準備的金剛烷-1,3-二基二 乙酸酯 252g〔FW: 252.31,l.Omol〕之 1,1,2-三氯三氟乙 烷溶液600mL以30mL/小時的速度加入。 添加完了後(20小時)將氮流量降至1 .2L/分鐘’氟 流量降至3 0 0 m L /分鐘,再經1小時後,停止氟I流入。經 氮氣沖洗後加入水進行水解。反應混合液藉由定法處理’ 藉由晶析得到下述式所示全氟金剛烷-1,3 -二醇〔FW : 420.13,15g,0.75mol,分離產率 75.0%〕。 [化 11]
.核磁共振分光法(NMR):(溶劑:氯仿_d) 日本 電子股份有限公司製 JNM-ECA500 (*H-NMR ) : 2.24 ( s,1H,OH )
〔19F-NMR〕: -22 1.02 ( s,2F ) ,- 1 20.8 3 ( s,12F ) .氣體層析法質量分析(GC-MS ) : El (股份有限公 -40- 201121934 司島津製作所製 GCMS-QP2010) 420 ( M+,10.0% ) - 401 ( 5.6% ) > 381 ( 5.0% ) ,3 33 ( 1 3.2 % ) > 3 05 ( 9.3 % ) ,1 3 1 ( 10 〇 % ) ,6 9 ( 26.0% ) [實施例1] 1,1’-〔全氟金剛烷-1,3-二基雙(氧基)〕雙( 4,4,5,5,6,6,7,7,7-九氟庚烷-2-醇)的合成 於附有迴流管之50mL的二口茄形燒瓶中,加入上述 所得之全氟金剛烷-1,3-二醇 4.2g、Ν,Ν-二甲基甲醯胺 10mL、3-全氟丁基-1,2-環氧基丙烷(大金工業股份有限 公司製)8.3g、四乙基銨溴化物420mg。於120 °C加熱並 進行6小時攪拌。其後冷卻至室溫後,加入乙酸乙酯與蒸 餾水,將反應混合物以乙酸乙酯進行3次萃取。將收集的 有機層以3質量%磷酸三鉀水溶液進行1次洗淨,以飽和 食鹽水進行1次洗淨。將有機層以硫酸鎂乾燥並將溶劑減 壓飽去。〔產率86.6%,8.4g〕 [化 12]
•核磁共振分光法(NMR ):(溶劑:乙腈-d ) 日本 電子股份有限公司製 JNM-ECA500 ['H-NMR ( 500MHz ) 〕: 1.4 6 -1 · 6 2 ( m,4 Η )、 2.50-3.20 ( b > 2H ) 、3.25-3.50 (m,6H) -41 - 201121934 〔13C-NMR ( 125MHz )〕: 31.77、61.75、72.50 〔19F-NMR ( 465MHz、內標 BTF : -64ppm )〕: -222.47 、 -127.29 、 -127.26 、 -122.54 、 -118.75 、 -115.01 ' -113.76' -82.67 •氣體層析法質量分析(GC-MS ) : El (股份有限公 司島津製作所製 GCMS-QP2010 ) 953 ( M + -19、0.16% )、935 ( 0.48 % )、73 5 ( 3.4 1 % ) ' 72 1 ( 26.4% ) 、679 ( 0.37% ) 、662 ( 28.9% )、 463 ( 5.96% ) ' 277 ( 33.0% ) 、263 ( 57.2% ) [實施例2] 1,1’-〔全氟金剛烷-1,3-二基雙(氧基)〕雙( 4,4,5,5,6,6,7,7,7-九氟庚烷-2,1-二基)二丙烯酸酯的合成 於附有攪拌機、溫度計、迴流冷卻管、滴定漏斗之 100mL的4 口燒瓶中,放入實施例1所得之1,1’-〔全氟 金剛烷-1,3-二基雙(氧基)〕雙(4,4,5,5,6,6,7,7,7-九氟 庚烷-2-醇)7.8g,溶解於氯仿40mL與三乙胺5.2mL,將 反應容器浸漬於冰浴中。其次將丙烯酸氯化物2.8mL在反 應系內溫度不超過〇°C下,藉由滴定漏斗滴入於燒瓶內。 滴下終了後,在冰浴化下進行1小時攪拌。其後,加入蒸 餾水50mL與乙酸乙酯50mL後,將反應混合物以乙酸乙 酯進行3次萃取。將所得之有機層以蒸餾水進行洗淨,再 以飽和食鹽水進行洗淨。以無水硫酸鎂脫水後,於蒸餾器 餾去溶劑。〔產率:89%,GC純度:93.0%〕 -42- 201121934 [化 13]
•核磁共振分光法(NMR ):(溶劑:氯仿-d )日本 電子股份有限公司製 JNM-ECA500 〔'H-NMR ( 5 00MHz ) 〕 : 2.5 0 - 2 · 7 5 ( m,4 Η )、 4.3 5-4.5 3 ( m,4Η) 、5.52-5.58 ( m,2Η) 、5.93 ( d,j = 11.6Hz,2H) 、6.13(dd,J=6.55,17.1Hz,2H)、 6.47 ( d,J = 1 7.4Hz,2H ) 〔13C-NMR ( 125MHz ) 〕 : 31.20、65.28、70.81、 127.31 、 132.40、 164.66 〔19F-NMR ( 465MHz、內標 BTF:-64ppm)〕: -221.93 、 -127.20 、 -125.80 、 -122.30 、 -118.70 、 -114.71 、-114.50、 -82.30 •氣體層析法質量分析(GC-MS ) : El (股份有限公 司島津製作所製 GCMS-QP2010) 1 08 0 ( M+,0.02 % ) 、1 066 ( 0.02 % ) 、790 ( 0.04 % ) 、746 ( 0.1 8 % ) 、717 ( 1.65% ) 、642 ( 0.1 3 % )、 459 ( 0.42% ) 、3 3 1 ( 4.5 8 % ) 、55 ( 1 00% ) [實施例3] 2,2’ -〔全氟金剛烷-1,3-二基雙(氧基)〕雙( 4,4,5,5,6,6,7,7,7-九氟庚烷-1-醇)的合成 於附有迴流管之50mL的二口茄形燒瓶中,加入製造 -43- 201121934 例1所得之全氟-1,3-金剛烷二醇4.2g、N,N-二甲基 胺10爪1^、4,4,5,5,6,6,7,7,7-九氟-2-碘庚烷-1-醇12· 氫氧化鈉400mg。於120°C加熱並進行8小時攪拌。 冷卻至室溫後,加入乙酸乙酯與蒸餾水,將反應混合 乙酸乙酯進行3次萃取。將收集的有機層以3質量% 三鉀水溶液進行1次洗淨,再以飽和食鹽水進行1次 。將有機層以硫酸鎂乾燥並將溶劑減壓餾去。〔產马 %,8.8g〕 [化 14] 甲醯 1 g、 其後 物以 磷酸 洗淨 5 9 1
•核磁共振分光法(NMR ):(溶劑:乙腈_d ) 電子股份有限公司製 JNM-ECA500
(!H-NMR ( 500MHz ) 〕 : 1.44-1.61 ( m > 4H 2.55-3.21 (b,2H) 、3.40-3.67 (m,6H) (,3C-NMR ( 125MHz )〕: 33.47 ' 64.6 ' 76.34 〔19F-NMR ( 465MHz、內標 BTF : -64ppm)〕: -222.42 、 -127.34 、 -127.80 、 -122.22 、 -118.98 、 -11 ^ -113.45' -82.77 •氣體層析法質量分析(GC-MS ) : El (股份有 司島津製作所製 GCMS-QP2010) 95 3 ( M + -19、0· 17 % ) 、935 ( 0.89 % ) 、695 ( % ) ' 277 ( 45.0% ) 日本 4.87 限公 0.89 -44 - 201121934 [實施例4] 2,2’ -〔全氟金剛烷-1,3-二基雙(氧基)〕雙( 4.4.5.5.6.6.7.7.7- 九氟庚烷- 2,1-二基)二丙烯酸酯的合成 實施例2中,將1,1’-〔全氟金剛烷-1,3-二基雙(氧 基)〕雙(4,4,5,5,6,6,7,7,7-九氟庚烷-2-醇)改爲實施例 3所得之2,2’-〔全氟金剛烷-1,3-二基雙(氧基)〕雙( 4.4.5.5.6.6.7.7.7- 九氟庚烷-1-醇)以外,進行相同操作。 〔產率:86%,GC 純度:91.0%〕 [化 15]
.核磁共振分光法(NMR ):(溶劑:氯仿-d )日本 電子股份有限公司製 JNM-ECA500 ('H-NMR ( 5 00MHz ) 〕 : 2.51 -2.69 ( m > 4H )、
4.3 4-4.56 ( m,4H) 、5.49-5.61 ( m,2H) 、5.91 ( d,J = 11.6Hz,2H) 、6_19(dd,J=6.55,17.1Hz,2H)、 6.39 ( d,J = 17·4Ηζ,2H ) 〔13C-NMR ( 125MHz ) 〕 : 3 2.3 8、66.01、78.12 ' 1 27.29、132.41、164.87 〔19F-NMR ( 465MHz、內標 BTF : -64ppm)〕: -221.86 、 -127.67 、 -125.83 、 -122.01 、 -118.73 、 -114.70 、-114.50 ' -82.29 -45- 201121934 •氣體層析法質量分析(GC-MS ) : EI (股份有限公 司島津製作所製 GCMS-QP2010) 1 080 ( M+,0.07% ) 、1066 ( 0.16 % ) 、749 ( 0.89 % ) 、3 3 1 ( 8.93 % ) 、55 ( 100% ) [實施例5] 1,1’-〔全氟金剛烷-1,3-二基雙(氧基)〕雙( 4,4,5,5,6,6,7,7,7-九氟庚烷-2,1-二基)二甲基丙烯酸酯的 合成 實施例2中,取代丙烯酸氯化物2.8mL使用甲基丙烯 基酸氯化物3.3mL以外,同樣下得到目的物。〔產率:85 %,GC 純度:90.5%〕 [化 16]
.核磁共振分光法(NMR ):(溶劑:氯仿-d )曰本 電子股份有限公司製 JNM-ECA500 〔'H-NMR ( 500MHz ) 〕 : 1.97 ( s,6H ) 、2.50- 2.75 ( m,4H) 、4.3 5 - 4 · 5 3 ( m,4 Η ) ' 5.52-5.5 8 ( m > 2H ) 、5.70 ( s,2H ) ' 6.14 ( s,2H ) (13C-NMR ( 125MHz )〕: 19.67' 3 1.20' 65.28 ' 70.81 、 128.13 、 134.97 、 164.66 〔l9F-NMR ( 465MHz、內標 BTF: -64ppm)〕: -221.89 、 -127.19 、 -125.34 、 -121.98 、 -118.22 、 -114.14 -46- 201121934 、-114.26 ' -82.78 .氣體層析法質量分析(GC-MS ) : El (股份有限 司島津製作所製 GCMS-QP2010) 1 1 08 ( 0.04% ) 、1 023 ( 0.03 % ) 、93 9 ( 0_05% ) 763 ( 0.1 8 % ) 、43 3 ( 0.89 % ) 、345 ( 1 0.3 % ) 、69 100% ) [製造例2] 3-(1Η,1Η-全氟-3,6,9-三噁癸氧基)-1,2-環 基丙烷的製造
於附有攪拌機、溫度計及迴流冷卻管之1 L4 口燒瓶 ,放入旧,111-全氟-3,6,9-三噁癸烷-1-醇 99.52g〔FW 3 98.08,2 50mmol ( Exfluor Research Corp·公司製 Product ID : C7GOL )〕、環氧氯丙烷 370.08g〔FW 92.52,4mol )及四乙基銨溴化物2 9 · 8 6 g,昇溫至4 0 °C 將 NaOH25.0g〔FW: 40.00,625mmol〕分爲 3 份,每 分鐘投入。將NaOH全量投入後,再繼續進行2小時的 應。將反應液冷卻後,使用乙酸乙酯進行萃取操作,將 機層以1N鹽酸、飽和碳酸氫鈉水溶液、飽和食鹽水之 序進行洗淨。在減壓下餾去乙酸乙酯後,以單蒸餾進行 化而得到下述結構式所示3 - ( 1 Η,1 Η -全氟-3,6,9 -三噁癸 基)-1,2-環氧基丙烷 91.32g〔FW: 454.1 4 - 20 1.1 mmol 產率 80.4%〕。 [化 17] CF3O(CF2CF20)2CF2CH2〇-^N^7 公 ( 氧 中 30 反 有 順 純 氧 -47- 201121934 [製造例3] 3-(1Η,1Η -全氟辛氧基)-1,2 -環氧基丙烷的製 造 取代1H,1H -全氟- 3,6,9-三噁癸烷-卜醇’使用1H,1H-全氟辛烷-1-醇 lOO.Og〔 FW : 400.08,250mmol ( Exfluor Research Corp.公司製,Product ID: C80L)〕以外,以 與製造例2之相同方法進行合成。其結果得到下述結構式 所示3-(1Η,1Η-全氟辛氧基)-1,2-環氧基丙烷92.71g〔 FW : 456.1 5,203.2mmol,產率 8 1.3 %〕。 [化 18]
[製造例4] 3- (1H,1H-全氟癸氧基)-1,2-環氧基丙烷的製 造 取代1H,1H-全氟-3,6,9-三噁癸烷-1-醇,使用H1H-全氟癸烷小醇 1 25.03 g ( FW : 500.1 0,200mm〇l ( Exfluor Research Corp.公司製,Product ID: C10OL)〕以外,以 與製造例2之相同方法進行合成。其結果得到下述結構式 所示3-(111,111-全氟癸氧基)-1,2-環氧基丙烷1〇7768〔 FW : 556.1 6,193.8 mmol,產率 77.5%〕。 [化 19] [製造例5] 3 - ( 1H,1H-全氟十一烷氧基)],2_環氧基丙烷 201121934 的製造 取代1&111-全氟-3,6,9-三噁癸烷-1-醇,使用11^1^1. 全氟十一烷-1-醇 1 3 7.5 3g〔 FW : 5 50.1 1,250mmol ( Exfluor Research Corp.公司製,Product ID: C110L)〕 以外’以與製造例2之相同方法進行合成。其結果得到下 述結構式所示3-(1Η,1Η -全氟--烷氧基)-I,2 -環氧基 丙烷 141.23g〔 FW : 606. 1 7,23 3.0mmol,產率 93.2%〕 [化 20] CF3(CF2)8CH2〇-^N^ [製造例6]全氟金剛烷-1-醇的製造 於附有各動力攪拌裝置、氮氣導入管、氟氣導入管之 l〇L反應器中,放入1,1,2-三氯三氟乙烷5L。將反應器保 持於0〜10t,將氮流量設定爲2L/min,氟流量設定爲 5〇〇mL/min。2分鐘後,將預先準備的乙酸金剛烷-1·醇 194g ( FW : 1 94.27,l.Omol〕的 三氯三氟乙烷溶液 6〇OmL以3 0mL/小時的速度加入。添加完了後(20小時) ’將氮流量降至1.2L/min,氟流量降至300mL/min,再繼 續進行1小時後,停止氟流入。經氮氣沖洗後加入水並進 行水解。反應混合液藉由定法處理,藉由晶析後得到目的 之全氟金剛烷-1-醇〔FW: 422.09,341g,0.808mol,分 離產率80.8%〕。 -49- 201121934 [化 21]
[製造例7] 3_(全氟金剛烷-1-基氧基)-1,2-環氧基丙烷的 製造 取代1H,1H-全氟-3,6,9_三噁癸烷-卜醇,使用製造例 6記載的方法所得之全氟金剛烷·丨_醇1〇5.52g〔FW: 42109 ’ 250mmol〕以外,以與製造例2之相同方法進行 合成。其結果得到下述結構式所示3-(全氟金剛烷-1-基 氧基)-1,2-環氧基丙烷 101.70g〔 FW : 478.1 5, 167.8mm〇l,產率 93.2%〕。 [化 22]
[製造例8] 3- (1H,1H -全氟-3-噁壬氧基)-丨,〗-環氧基丙烷 的製造 取代111,111-全氟-3,6,9-三噁癸烷-1_醇,使用3_ ( 1H,1H_全氟_3·噁壬烷-1-醇(油脂製品股份有限公司製) 104’02g〔 fw : 416.08,250mmol〕以外,以與製造例 2 之相同方法進行合成。其結果得到下述結構式所示3_ ( 1H,1H-全氟_3_噁壬氧基)-12-環氧基丙烷98 84g〔 FW : -50- 201121934 4 7 2 · 1 5,2 0 9 · 3 m m ο 1,產率 8 3.7 %〕。 [化 23] C6F13〇CF2CH2〇-^\^y [實施例6]1,3-雙(3-(11^111-全氟-3,6,9-三噁癸氧基)-2-羥基-1-丙氧基)全氟金剛烷的合成 於附有迴流管及溫度計之3 00mL茄形燒瓶中,加入 製造例1所得之全氟-1,3-金剛烷二醇21· 0g〔 50m mol〕、 甲苯75!^、製造例2所得之3-(111,11全氟-3,6,9-三噁 癸氧基)-1,2-環氧基丙烷54.7g〔120mmol〕及四乙基銨 溴化物2.1 mg。甲苯迴流條件下進行24小時攪拌。冷卻 至室溫’取出分離成二層分離的上層。將下層移至分液漏 斗’加入乙酸乙酯300mL及飽和食鹽水。充分攪拌後, 靜置分出有機層。將有機層以硫酸鎂乾燥並將溶劑減壓餾 去後得到下述結構式所示1,3 -雙(3- ( 1H,1H -全氟- 3,6,9-三噁癸氧基)_2_羥基-1-丙氧基)全氟金剛烷43.84g〔FW :1 3 28.3 8,33 . Ommol,產率 66.0%〕。 [化 24]
•核磁共振光譜(NMR ) ··(溶劑··丙酮-d )日本電 子股份有限公司製 JNM-ECA500 ['H-NMR ( 5 00MHz ) 〕: 3.82 ( d,2H,J = 5.5Hz -51 - 201121934 ),4.06-4.18 (br,3H) ,4.27-4.41 (m,2H) > 73.18 -份有限公 > ,501 ( ί ( 33.4% ),57 ( 羥基-1-丙 -1,2-環氧 斧氧基)-施例6之 1,3-雙〔 氟金剛院 〕。 〔13C-NMR ( 125MHz ) 〕: 69.7 3 > 70.71 73.58 •氣體層析法質量分析(GC-MS ) : El (股 司島津製作所製 GCMS-QP2010) 913 ( 2.5% ) ,899 ( 1.4%) >818(2.1%; 15.5% ) ,43 7 ( 1 3.7 % ) ,421 ( 6.4% ) ,1 1 < )> 113 ( 100% ) > 69 ( 3 5.3 % ) > 6 3 ( 34.7 % 29.8% ) . 43 ( 43.7 % ) [實施例7]1,3-雙〔3-(11111-全氟辛氧基)-2-氧基〕全氟金剛烷的合成 取代3- (1H,1H-全氟-3,6,9-三噁癸氧基) 基丙烷使用製造例3所得之3-(1Η,1Η-全氟〗 1,2-環氧基丙烷54.8g〔 120mmol〕以外,以與實 相同操作進行合成。其結果得到下述結構式所示 3- ( 1H,1H-全氟辛氧基)-2-羥基-1-丙氧基〕全 47.62g〔 FW : 1 3 3 2.40 > 35.7mmol > 產率 71.5% [化 25]
)曰本電 •核磁共振光譜(NMR ):(溶劑:丙酮_ 子股份有限公司製 JNM-ECA500 ['H-NMR ( 500MHz ) 〕 : 3.8 2 ( d,2 Η,J = 5 · 2 Η z -52- 201121934 ),4.10 ( br - 1Η ) ,4.24 ( t - 2H > J = 1 4.0Hz ) ,^ 4.42 ( m > 2H ) 〔13C-NMR ( 125MHz ) 〕: 69.04,69.74,73. 73.67 •氣體層析法質量分析(GC-MS ) : El (股份有 司島津製作所製 GCMS-QP2010) 918 ( 1.2% ) ,901 ( 10.9% ) ,860 ( 4.3 % ), (20.0% ) ,443 ( 23.1 % ) ,439 ( 3 8.5 % ) ,427 ( % ) ,413 ( 100% ) - 69 ( 12.3% ) > 5 7 ( 40.4 % ) (47.0% ) [實施例8] 1,3-雙〔3- ( ΙΗ,ΙΗ-全氟癸氧基)-2-羥基_ 氧基〕全氟金剛烷的合成 取代3- ( ΙΗ,ΙΗ -全氟·3,6,9 -三噁癸氧基)-丨,2_ 基丙烷使用製造例4所得之3- (1Η,1Η-全氟癸氧毫 i,2 -環氧基丙院66.7g〔 120mmol〕以外,以與實施例 相同操作進行合成。其結果得到下述結構式所示丨,3 _ 3-(1Η,1Η-全氟癸氧基)-2-羥基-〗_丙氧基〕全氣金 6 1. 3 5 g [ F W : 1 5 3 2.43 > 4 0.0 m m ο 1,產率 § 〇 1 %〕 [化 26] L28- 17, 限公 457 17.0 ,43 1-丙 環氧 I )- 6之 雙〔 剛烷 cecfy»,
'\^(CF2)BCFa [實施例9] 1,3-雙〔3- ( ΙΗ,ΙΗ-全氟十—院氧基) _2-羥基- 201121934 1 -丙 基丙 )-1 6之 雙( 贏金 氧基〕全氟金剛烷的合成 取代3- ( 1Η,1Η -全氟-3,6,9 -三噁癸氧基)_12_環氧 烷使用製造例5所得之3-(1Η,1Η_全氟十—烷氧基 ,2 -環氧基丙院72.7g〔 120mmol〕以外,以與實施例 相同操作進行合成。其結果得到下述結構式所示^ — 3-(111,111-全氟~1 院氧基)-2 -經基-1-丙氧基)全 剛院 62.50g〔FW: 1632.44,38.3mmol,產率 76.6% [化 27]
[實ί )-2 4,4,: 1,3-! 氧基 2之 3-( 丙氧 產率 g例1〇] 1,3-雙〔3- ( 1H,1H-全氟_3,6,9_三噁癸氧基 -丙烯醯基氧基-1-丙氧基〕全氟金剛烷的合成 將I,1’-〔全氟金剛院·1,3 -二基雙(氧基)〕雙( ;,5,6,6,7,7,7-九氟庚烷-2-醇)改爲實施例6所得之 雙〔3-(1Η,1Η-全氟-3,6,9-三噁癸氧基)-2-羥基-1-丙 〕全氟金剛烷10.63g〔8.〇mtn〇l〕以外,以與實施例 相同操作進行。其結果得到下述結構式所示1,3 -雙〔 1H,1H -全氟·3,6,9·三噁癸氧基)-2_丙烯醯基氧基-卜 基〕全氟金剛烷 8.55g〔FW: 1436.47,5.95 mmol, 74.4%〕。 -54 - 201121934 [化 28]
•核磁共振光譜(NMR ):(溶劑:氯仿-d)日本電 子股份有限公司製 JNM-ECA500 C 'H-NMR ( 500MHz ) 〕: 6.4 3 ( d,1 7 · 4 H z,1 Η ) ,6.11 ( dd - 17.4Ηζ,10·4Ηζ,1Η) ,5.87 ( d - 10.4Hz,
1H ) ,5.23 ( m,1H) ,4.42 ( m,2H) ,3.97 ( m,2H ),3.8 1 -3.90 ( d,4_9Hz,2H ) 〔13C-NMR ( 1 25MHz ) 〕 : 68.44,69.64,70.20 > 70.3 7 ' 1 2 7.63 > 1 3 1 .9 1 > 165.12 •氣體層析法質量分析(GC-MS ) : El (股份有限公 司島津製作所製 GCMS-QP2010) 509 ( 2.9 % ) ,45 3 ( 9.1 % ) ,43 7 ( 1 0.3 % ) ,135 (3.4% ) > 119(3.7%) > 113(6.4%) > 69 ( 3.9% ) ,63(2.2%) ,59(2.2%) ,57(1.1%) ,55(100% )> 41 ( 1.2% ) [實施例11]〗,3-雙〔3-(1Η,1Η-全氟辛氧基)-2-丙烯醯 基氧基-1-丙氧基〕全氟金剛烷的合成 將1,1’-〔全氟金剛烷-1,3-二基雙(氧基)〕雙( 4,4,5,5,6,6,7,7,7-九氟庚烷-2-醇)改爲實施例7所得之 1,3-雙〔3-(111,111-全氟辛氧基)-2-羥基-1-丙氧基〕全 氟金剛烷l〇.66g〔 8.0mmol〕以外,進行與實施例2之相 -55- 201121934 同操作。其結果得到下述結構式所示^―雙(3_ ( 1H,1H_ 全氟辛氧基)丙烯醯基氧基-1-丙氧基)全氟金剛烷 8.01g〔 FW : 1 440.49,5.6mm〇l,產率 69.5%〕》 [化 29]
•核磁共振光譜(NMR):(溶劑:氯仿-d)日本電 子股份有限公司製JNM-ECA500 [*H-NMR ( 500MHz )〕: 6 · 4 3 ( d,1 7 · 4 H z,1 Η ) ,6· 1 1 ( dd,1 7 ·4Ηζ,1 〇.4Ηζ,1 Η ) ,5 · 8 7 ( d,1 0 ·4Ηζ, 1Η ) > 5.23 ( m > 1Η ) > 4.42 ( m > 2Η ) - 3.97 ( m > 2Η ),3.85 ( d,4·9Ηζ,2Η ) 〔13C-NMR ( 125MHz ) 〕: 68.36,68.56,69.70, 70.1 5,1 27.60,1 3 1.97,1 65.1 1 •氣體層析法質量分析(GC-MS ) : El (股份有限公 司島津製作所製 GCMS-QP2010) 511(3.4%) >45 5 ( 1 1.3 %) ,43 9 ( 1 2.7%) ,427 (3.0%) ,413(2.9%) > 112 ( 1.6% ) >73(1.8%) ,69 ( 1.8% ) » 57 ( 1.4% ) - 5 5 ( 1 00 % ) . 43 ( 1.4% )> 41 ( 1.5% ) [實施例12] 1,3-雙〔3- (1H,1H-全氟癸氧基)-2-丙烯醯 基氧基-1-丙氧基〕全氟金剛烷的合成 將1,1’-(全氟金剛烷-1,3-二基雙(氧基))雙( -56- 201121934 4,4,5,5’6,6,7,7,7-九氟庚烷—I醇)改爲實施例8所得之 1,3-雙〔3- ( 1H,1H、全氟癸氧基)-2_羥基-丨_丙氧基〕全 氣金剛院12.26g〔 8 〇_〇1〕以外,進行與實施例2之相 同操作。其結果得到下述結構式所示1,3-雙〔3- ( 1H,1H-全氣辛氧基)-2-两烯醯基氧基-卜丙氧基〕全氟金剛烷 8.82g〔 FW : 1 640.52 ’ 5 38mmol,產率 67 2 %〕。 [化 30]
[實施例13] 13-雙〔3-(1Η,1Η-全氟十一烷氧基)-2-丙 烯醯基氧基-1-丙氧基〕全氟金剛烷的合成 將1,1’-〔全氟金剛烷-1,3-二基雙(氧基)〕雙( 4,4,5,5,6,6,7,7,7-九氟庚烷-2-醇)改爲實施例9所得之 1,3-雙〔3-(111,111-全氟^——烷氧基)-2-羥基-1-丙氧基 〕全氟金剛烷13.06g〔 8.0mmol〕以外,進行與實施例2 之相同操作。其結果得到下述結構式所示1 , 3 -雙〔3 -( ΙΗ,ΙΗ-全氟十一烷氧基)-2-丙烯醯基氧基-1-丙氧基〕全 氟金剛烷 8.57g〔FW: 1740.54,4.92mmol’ 產率 61.5% ]° [化 31]
-57- 201121934 [實施例Μ] 1,3-雙(3-(全氟金剛烷-1-基)氧基-2-羥 基-1-丙基氧基)全氟金剛烷的合成 取代3-(1Η,1Η-全氟-3,6,9-三噁癸氧基)-1,2-環氧 基丙烷使用製造例7所得之3_(全氟金剛烷-1-基氧基)-1,2 -環氧基丙烷 57.38g〔 120mmol〕以外,以與實施例 6 之相同的操作進行合成。其結果得到下述結構式所示1,3 -雙(3-(全氟金剛烷-1-基)氧基-2-羥基-1-丙基氧基)全 氟金剛烷 62.288〔?\¥:1376.41,45.25!11«1〇1,產率90.5 %〕。 [化 32]
•氣體層析法質量分析(GC-MS) : EI (股份有限公 司島津製作所製 GCMS-QP2010) 923 ( 1.3 % ) ,501 ( 5.5% ) ,489 ( 5.3 % ) ,479 ( 10.5% ),475 ( 1 1.3 % ),465 ( 1 2.3 % ),461 ( 12.8% )'449 ( 14.9 % ) > 43 5 ( 1 0.1 % ) - 131 ( 6.8% ) ,69 (8.9% ) · 59 ( 7.1% ) - 57 ( 29.4 % ) - 56 ( 10.1% ) ,44 ( 16.6% ) ,43 ( 1 00% ) [實施例〗5] I,3-雙〔3-(全氟金剛烷-1-基)氧基-2-丙烯 醢基氧基-1-丙基氧基〕全氟金剛烷的合成 將1,1’_〔全氟金剛烷-1,3-二基雙(氧基)〕雙( -58- 201121934 4,4,5,5,6,6,7,7,7-九氟庚烷-2-醇)改爲實施例14所得之 1,3 -雙〔3-(全氟金剛烷-1-基)氧基-2-經基·1_丙基氧基 〕全氟金剛院13.06g〔8.0mmol〕以外’進行與實施例2 之相同操作。其結果得到下述結構式所示1,3 -雙〔3 -( 1H,1H-全氟^一烷氧基)-2-丙烯醯基氧基-卜丙氧基〕全 氟金剛烷 6.63g〔 FW :1484.50,4.46mmol’ 產率 55.8% )° [化 33]
•核磁共振光譜(NMR ):(溶劑:氯仿-d )日本電 子股份有限公司製 JNM-ECA500 [1H-NMR ( 5 00MHz ) 〕 : 6.47 ( d,17.4Hz,1 Η ) ,6.13 (dd,17.4Hz,1 0.4Hz > 1 H ) ,5.94 (d,1 0.4Hz - 1H ) ,5.32(m,lH) , 4.44-4.46 (m,4H) 〔I3C-NMR ( 125MHz ) 〕: 67.15 > 6 7.5 0 > 69.2 7 - 127.17 > 1 3 2.6 8,164.74 •氣體層析法質量分析(GC-MS ) : El (股份有限公 司島津製作所製 GCMS-QP2010) 936(0.9%) ,533 (3.6%) ,465 (5.1%) - 461 ( 5.1% ) ' 442 ( 3.8 % ) ,205 ( 3.0 % ) - 203 ( 6.9 % ), 131 ( 3.3% ) - 93 ( 3.0% ) - 7 3 ( 3 0.2 % ) > 69 ( 10.4% ),57 ( 5.6% ) ,5 5 ( 1 00 % ) ,43 ( 3 4.9 % ) -59- 201121934 [實施例16]1,3-雙〔3-(1^1,111-全氟-3-嚼壬氧基)-2-經 基-1-丙氧基〕全氟金剛烷的合成 取代3-(1Η,1Η -全氟- 3,6,9 -三噁癸氧基)-12_環氧 基丙烷,使用製造例8所得之3-(1Η,1Η-全氟-3-噁壬氧 基)-1,2 -環氧基丙院56.66g〔 120mmol〕以外,以與實施 例6之相同操作進行合成。其結果得到下述結構式所示 1,3-雙(3-(111,111-全氟-3-噁壬氧基)-2-羥基-1_丙氧基 )全氟金剛烷 49.25g〔 FW : 1 3 64.3 9,36. lmmol,產率 72.2%〕。 [化 34]
[實施例17] 1,3 -雙〔3- (ΙΗ,ΙΗ -全氟-3-噁壬氧基)-2 -丙 燃酿基氧基-1-丙氧基〕全氟金剛院的合成 將1,1’-〔全氟金剛烷-1,3-二基雙(氧基)〕雙( 4,4,5,5,6,6,7,7,7-九氟庚烷-2-醇)改爲實施例16所得之 1,3-雙〔3-(11^,111-全氟-3-噁壬氧基)-2-羥基-1-丙氧基 〕全氟金剛烷l〇.92g〔8.〇mm〇i〕以外,進行與實施例2 之相同操作。其結果得到下述結構式所示1,3 -雙〔3 -( 1H,1H -全氟-3-噁壬氧基)-2 -丙烯醯基氧基-1-丙氧基〕全 氟金剛烷 8.36g〔 FW : 1 472.49,5.68mmol,產率 71.0% -60- 201121934 [化 35]
[實施例18] 硬化物1之製作 於實施例2所得之1,1 ’ -〔全氟金剛烷-1 ,3 ·二基雙( 氧基)〕雙(4,4,5,5,6,6,7,7,7-九氟庚烷-2,1-二基)二丙 烯酸酯100質量份中’加入聚合啓始劑之PerhexyaHC ( 商品名,曰油股份有限公司製)2質量份,使其熱硬化。 將經硬化之硬化物的物性表示於表1。 [實施例19] 硬化物2之製作 於實施例1 1所得之1,3-雙〔3- ( ΙΗ,ΙΗ-全氟辛氧基 )-2-丙烯醯基氧基-卜丙氧基〕全氟金剛烷1〇〇質量份中 ,加入聚合啓始劑之PerhexyaHC (商品名,日油股份有 限公司製)2質量份,使其熱硬化。將經硬化的硬化物之 物性表示於表1。 [比較例1 ] 硬化物3之製作 於11111,6}1,611-全氟-1,6-己烷二醇二丙烯酸酯( -61 - 201121934
Exfluor R e s e ar c h C o r p .公司製,P r o d u c t ID : C 6 D IA C R Y )100質量份加入聚合啓始劑之PerhexyaHC(商品名,日 油股份有限公司製)2質量份,使其熱硬化。將經硬化的 硬化物之物性表示於表1。 [表1] 表1
實施例18 實施例19 比較例1 樹 脂 組 成 (份) 二丙烯酸酯: l,r-〔全氟金剛烷-1,3-二基雙(氧 基)〕雙(4,4,5,5,6,6,7,7,7-九氟庚烷-2,1-二基)二丙烯酸酯 100 - - 1,3-雙〔3-(1Η,1Η-全氟辛氧基)-2-丙烯醯氧基-1-丙氧基〕全氟金剛 烷 100 - 1氏1氏6氏6沁全氟-1,6-己烷二醇二 丙烯酸酯 - - 100 聚合啓始齊!J: PerhexyaHC 2 2 2 硬化 條件 110°〇3小時+160°〇1小時 物 性 折射率(※” 1.393 1.388 1.433 鉛筆硬度眯2) 3H 2H B ※1 :依據JIS K0062進行測定。 ※之:依據JIS K5600-5-4,作爲弄傷的鉛筆分爲6B ( 較爲軟)至6H (較爲硬)的14段階進行評估。 由表1得知將具有全氟金剛烷骨架之化合物經硬化所 得之硬化物1及2,與將未持有全氟金剛烷骨架的化合物 經硬化所得之硬化物3做比較,其具有更高表面硬度,且 -62- 201121934 爲低折射率,故本發明所記載的化合物特別適用於反射防 止膜的材料上。 產業上可利用性 本發明的具有氟金剛烷基及氟烷基之氟金剛烷衍生物 ’藉由具有氟金剛烷基及氟烷基之同時具有聚合性基,含 有此的樹脂組成物可得到低折射率 '耐熱性及耐擦傷性優 良的硬化物。如此本發明之硬化物因具有優良特性,故適 用於反射防止膜'光纖維、光導波路、體積全息照相、全 息照相5己憶體材料、塗佈材料奈米壓印單體、表面改質 劑、工業用目材料、密封材料及固體高分子燃料電池電解 質膜等。 -63-
Claims (1)
- 201121934 七、申請專利範圍: 1. 一種含氟金剛烷衍生物,其特徵爲下述一般式(I )所示者; [化1]〔式(I)中,Y表示選自氫原子、有機基、羥基及2個 Y成一起所形成之=〇基中之1種,R1〜R6各獨立,表示 選自可含有氫原子、鹵素原子、羥基、雜原子之脂肪族烴 及全氟烷基中之1種、或者R1與R2成一起所形成之=〇 基;但,R3〜R6的至少1個表示式(M ) : -A-B所示取 代基〔式(Μ)中,Α表示可含有醚鍵或者酯鍵之碳數1 〜10的直鏈狀、分支狀或環狀脂肪族烴基:B表示含有可 含有醚鍵或者酯鍵之碳數1〜20的直鏈狀、分支狀或環狀 氟烷基之有機基〕; X表示選自下述式(II)〜(IV)所示基及羥基中之 1種; [化2]〔式(II)中,R7表示選自氫原子、氟原子、甲基及三氟 甲基中之1種;式(IV)中,R8表示碳數1〜5的烴基或 全氟烷基〕; -64 - 201121934 a爲1〜4之整數,b爲1〜15之整數,c爲〇或i〜 14之整數’a+b+c=i6;d爲〇或!〜5之整數,6爲1 〜5之整數;複數的γ' Ri〜R6及χ各可爲相同或相異, 複數之d及e各可爲相同或相異〕。 2 ·如申請專利範圍第1項之含氟金剛烷衍生物,其 中前述一般式(I)中a=2。 3. 如申請專利範圍第1項或第2項之含氟金剛烷衍 生物,其中前述一般式(I)中e=l。 4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之含氟 金剛焼衍生物,其中前述一般式(I)中d=〇。 5 ·如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之含氟 金剛烷衍生物’其中前述一般式(Ϊ )中,R3〜r5爲氫原 子,R6爲前述式(M)所示基。 6 ·如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之含氟 金剛院衍生物,其中前述一般式(I)中,R3、R5及R6爲 氫原子’ R4爲前述式(M)所示基。 7.如申請專利範圍第1項至第6項中任一項之含氟 金剛烷衍生物’其中前述式(M)中,A爲碳數丨〜3的直 鏈狀烴基。 8 ·如申請專利範圍第1項至第7項中任一項之含氟 金剛烷衍生物’其中前述式(M)中,B爲碳數丨〜5的全 氟院基。 9.如申§靑專利範圍第1項至第8項中任一項之含氣 金剛烷衍生物,其中前述一般式(I)中,X爲前述式(Π -65- 201121934 )所示基或羥基。 1 〇·—種如申請專利範圍第1項之含氟金剛烷衍生物 的製造方法,其特徵爲使如申請專利範圍第1項之一般式 (I)所示含氟金剛烷衍生物中X所示羥基、與具有下述 式(V)〜(VII)中任一所示基的化合物進行反應,製造 前述一般式(I)中X的至少1個爲前述式(11)〜(IV )中任一所示基之含氟金剛烷衍生物的方法; [化3]〔式(V)中’ R7表示選自氫原子、氟原子、甲基及三氟 甲基中的1種;式(VII)中,R8表示碳數1〜5的烴基或 全氟烷基〕》 11· ~種如申請專利範圍第5項之含氟金剛烷衍生物 的製造方法,其特徵爲使下述一般式(VIII )所示含氟金 剛烷衍生物與下述式(IX )所示環氧化合物進行反應,製 造前述一般式(I)中X爲羥基之含氟金剛烷衍生物的方 法; [化4] + w —备降 j?~A/: (VIII) (IX) (!-a) 〔式(I-a)及(VIII)中,Y表示選自氫原子、有機基、 羥基及2個Υ成一起所形成之=〇基中的1種,R1及R2 -66- 201121934 各獨立,表示選自可含有氫原子、鹵素原子、羥基、雜原 子之脂肪族烴及全氟烷基中之1種、或者R1與R2成一起 所形成之=〇基;a爲1〜4之整數,b爲1〜15之整數’ c爲0或1〜14之整數,a+b+c=16;d爲0或1〜5之 整數,e爲1〜5之整數; 式(VIII)中,L表示選自氫原子、羥基及金屬離子 中的1種; 式(I-a)及(IX)中,A表示可含有醚鍵或者酯鍵 之碳數1〜10的直鏈狀、分支狀或環狀脂肪族烴基;B表 示含有可含有醚鍵或者酯鍵之碳數1〜20的直鏈狀、分支 狀或環狀氟烷基之有機基; 複數的丫、111、112、1^、八及8各可爲相同或相異, 複數d及e各可爲相同或相異〕。 1 2 ·—種如申請專利範圍第6項之含氟金剛烷衍生物 的製造方法,其特徵爲使下述一般式(VIII )所示含氟金 剛烷衍生物與下述式(X)所示鹵素化合物進行反應,製 造前述一般式(I)中X爲羥基者之含氟金剛烷衍生物(I )的方法; [化5]〔式(I-b)及(VIII)中,γ表示選自氫原子、有機基、 羥基及2個Y成一·起所形成之=〇基中之i種,及R2 -67- 201121934 各獨立,表示選自可含有氫原子、鹵素原子、羥基、雜原 子之脂肪族烴及全氟烷基中之1種、或者R1與R2成一起 所形成之=〇基;a爲1〜4之整數,b爲1〜15之整數, c爲0或1〜14之整數,a+b+c=16;d爲0或1〜5之 整數,e爲1〜5之整數; 式(VIII)中,L表示選自氫原子 '羥基及金屬離子 中之1種; 式(X)中,J表示鹵素原子; 式(I-b)及(X)中,A表示可含有醚鍵或者酯鍵之 碳數1〜10的直鏈狀、分支狀或環狀脂肪族烴基;B表示 含有可含有醚鍵或者酯鍵之碳數1〜20的直鏈狀、分支狀 或環狀氟烷基之有機基; 複數丫、111、112、1^、厶及8各可爲相同或相異,複 數d及e各可爲相同或相異〕。 13. —種樹脂組成物,其特徵爲含有前述一般式(I )中,至少1個X爲前述式(II)〜(IV)中任一所示基 的如申請專利範圍第1項至第9項中任一項之含氟金剛烷 衍生物者。 1 4 .如申請專利範圍第1 3項之樹脂組成物,其爲含 有熱聚合啓始劑及/或光聚合啓始劑。 15. —種硬化物,其特徵爲硬化如申請專利範圍第 1 3項或第1 4項之樹脂組成物所成者。 16. —種防反射膜,其特徵爲使用如申請專利範圍第 1項之含氟金剛烷衍生物或如申請專利範圍第1 5項之硬 -68- 201121934 化物所成者 201121934 四 指定代表圖: (一) 本案指定代表圓為:無 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明:無 201121934 五、本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵的化學 式:式(I) [化1]
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