含フッ素 2—アルコキシプロピオン酸誘導体乾燥方法 技術分野 Method for drying fluorinated 2-alkoxypropionic acid derivatives
本発明は、 含フッ素 2—アルコキシプロピオン酸誘導体と水との混合物から含 フッ素プロピオン酸誘導体を変質させずに水を除去する方法に関する。 背景技術 The present invention relates to a method for removing water from a mixture of a fluorinated 2-alkoxypropionic acid derivative and water without denaturing the fluorinated propionic acid derivative. Background art
末端に親水基を有する水溶性含フッ素ビュルエーテルは、 そのまま又は末端の 親水基をフッ素化若しくはエステル化やアミド化ゃィミド化による保護をしてか ら、 他のフルォロォレフイン等のォレフィン類と重合させ、 共重合体を得るため に用いることができる。 Water-soluble fluorinated vinyl ethers having a terminal hydrophilic group can be used as such or after protecting the terminal hydrophilic group by fluorination or esterification or amidation / diimidation. It can be used to obtain a copolymer by polymerizing with a compound.
得られる共重合体は、 塩形成性の親水基を有することができるので、 イオン交 換膜として食塩電解、 化学センサー、 分離膜、 燃料電池等に利用することが検討 されており、 また、 粉体のまま高分子超強酸触媒としての利用や、 リチウム電池 等への利用も可能である。 Since the obtained copolymer can have a salt-forming hydrophilic group, its use as an ion-exchange membrane in salt electrolysis, chemical sensors, separation membranes, fuel cells, etc. is being studied. It can be used as a polymer super-strong acid catalyst as it is, or for lithium batteries.
末端に親水基を有する水溶性含フッ素ビュルエーテルについては、 従来、 米国 特許第 3 5 6 0 5 6 8号明細書、 国際公開第 9 8 / 4 3 9 5 2号パンフレツト等 に、 中和反応で得た含フッ素 2—アルコキシプロピオン酸誘導体と水とからなる 混合物の乾燥工程を経て製造する方法が開示されている。 Conventionally, water-soluble fluorinated butyl ethers having a hydrophilic group at the terminal have been subjected to a neutralization reaction as described in U.S. Patent No. 3,560,568, International Patent Publication No. 98/43952, and pamphlets. A method is disclosed in which a mixture comprising the fluorine-containing 2-alkoxypropionic acid derivative obtained in the above and water is dried through a drying step.
し力 しながら、 含フッ素 2—アルコキシプロピオン酸誘導体と水とからなる混 合物は、 乾燥工程において副生成物を生じやすく、 一旦生じた副生成物は、 含フ ッ素 2—アルコキシプロピオン酸誘導体と性質の似た有機化合物の塩であるので、 通常の蒸留や再結晶法では含フッ素 2—アルコキシプロピオン酸誘導体を副生成 物から分離精製することが困難であるという問題があり、 含フッ素 2—アルコキ シプロピオン酸誘導体を変質させずに水を除去する方法が求められていた。 含フッ素 2—アルコキシプロピオン酸誘導体と水とカゝらなる混合物から水を除 去する方法として、 従来、 熱風乾燥機や回転乾燥機等を用いる方法が行われてき た。 しかしながら、 この方法では、 混合物の表面だけが高粘度の状態となり、 混
合物の内部は長時間加熱又は回転しても乾燥しないままであるという問題があつ た。 However, the mixture of the fluorinated 2-alkoxypropionic acid derivative and water tends to generate by-products in the drying step, and the once-formed by-product is fluorinated 2-alkoxypropionic acid. Since it is a salt of an organic compound similar in properties to the derivative, it is difficult to separate and purify the fluorinated 2-alkoxypropionic acid derivative from by-products by ordinary distillation and recrystallization methods. There has been a need for a method for removing water without altering the 2-alkoxypropionic acid derivative. As a method of removing water from a mixture of a fluorinated 2-alkoxypropionic acid derivative, water, and water, a method using a hot-air drier, a rotary drier, or the like has been conventionally used. However, in this method, only the surface of the mixture is in a state of high viscosity, and There was a problem that the inside of the compound did not dry even if heated or rotated for a long time.
含フッ素 2—アルコキシプロピオン酸誘導体と水とからなる混合物から水を除 去する方法として、 また、 従来、 加熱に加えて、 減圧及び攪拌が可能な装置を用 いる方法を行うこともあった。 しカゝしながら、 この方法では、 発泡が起きたり、 粘度が極端に高くなり攪拌できなくなったりする問題があつた。 発明の要約 As a method for removing water from a mixture of a fluorinated 2-alkoxypropionic acid derivative and water, a method using a device capable of reducing pressure and stirring in addition to heating has been used in some cases. However, this method has problems that foaming occurs and the viscosity becomes extremely high and stirring becomes impossible. Summary of the Invention
本発明の目的は、 上記現状に鑑み、 含フッ素 2—アルコキシプロピオン酸誘導 体と水とからなる混合物から、 含フッ素 2—アルコキシプロピオン酸誘導体を変 質させることなく、 効率的に水を除去することができる乾燥方法を提供すること にあ 0 In view of the above situation, an object of the present invention is to efficiently remove water from a mixture of a fluorinated 2-alkoxypropionic acid derivative and water without denaturing a fluorinated 2-alkoxypropionic acid derivative. 0 near to provide a drying method that can
本発明は、 下記一般式 (I) The present invention has the following general formula (I)
(式中、 Αはアルコキシル基、 ハロゲン原子、 一 OM1又は一OM2 1/2を示し、 M1はアルカリ金属、 4級窒素又は水素原子を示し、 M2はアルカリ土類金属を 示す。 Xはハロゲン原子を示す。 Y1及び Y2は同一又は異なって、 フッ素原子、 S素原子、 パーフルォロアルキル基若しくはクロ口フルォロアルキル基を示す。 nは 0〜3の整数を示す。 n個の Y1は同一であってもよいし、 異なっていても よい。 mは 1〜5の整数を示す。 m個の Y2は同一であってもよいし異なってい てもよい。 Zは親水基を示す。 ) で表される含フッ素 2—アルコキシプロピオン 酸誘導体 (以下、 「化合物 (I) 」 という。 ) を、 乾燥工程 (1) の後、 乾燥ェ 程 (2) を行って乾燥することよりなる含フッ素 2—アルコキシプロピオン酸誘 導体乾燥方法であって、 上記乾燥工程 (1) は、 水分が 0. 3質量%を超え、 1 0質量%以下である量になるまで 90°C以下で行うものであり、 上記乾燥工程 ( 2) は、 水分が 0. 2質量%以下の量になるまで 100°C以上で行うものである
二とを特徴とする含フッ素 2—アルコキシプロピオン酸誘導体乾燥方法である。 発明の詳細な開示 (In the formula, Α represents an alkoxyl group, a halogen atom, 1 OM 1 or 1 OM 2 1/2 , M 1 represents an alkali metal, a quaternary nitrogen or a hydrogen atom, and M 2 represents an alkaline earth metal. X represents a halogen atom, Y 1 and Y 2 are the same or different and each represents a fluorine atom, an elementary silicon atom, a perfluoroalkyl group or a cyclofluoroalkyl group, and n represents an integer of 0 to 3. Y 1 may be the same or different, m represents an integer of 1 to 5. m Y 2 may be the same or different, and Z is A hydrophilic group.) A fluorine-containing 2-alkoxypropionic acid derivative (hereinafter, referred to as “compound (I)”) represented by) is subjected to a drying step (2) after the drying step (1), followed by drying. A method for drying a fluorine-containing 2-alkoxypropionic acid derivative, the method comprising: The step (1) is performed at 90 ° C. or less until the amount of water exceeds 0.3% by mass and equal to or less than 10% by mass. Perform at 100 ° C or more until the amount becomes less than mass% And a method for drying a fluorinated 2-alkoxypropionic acid derivative. Detailed Disclosure of the Invention
以下に本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明の含フッ素 2—アルコキシプロピオン酸誘導体乾燥方法は、 上記化合物 ( I) を乾燥することを特徴とするものである。 The method for drying a fluorinated 2-alkoxypropionic acid derivative of the present invention is characterized by drying the above compound (I).
上記化合物 (I) は、 本発明の含フッ素 2—アルコキシプロピオン酸誘導体乾 燥方法により後述の乾燥工程 (1) 及び乾燥工程 (2) を行って乾燥する前にお いて、 水と混合物をなしている。 The compound (I) forms a mixture with water before being dried by the drying step (1) and the drying step (2) described below by the method for drying a fluorinated 2-alkoxypropionic acid derivative of the present invention. ing.
本明細書において、 上記化合物 (I) と水とからなる混合物を 「化合物 (I) 一水混合物」 という。 上記 「化合物 (I) 一水混合物」 は、 乾燥工程 (1) を行 う前のもの、 乾燥工程 (1) を行っている最中におけるもの、 及び、 乾燥工程 ( 2) を行っている最中におけるものを含む概念である。 In the present specification, a mixture comprising the above compound (I) and water is referred to as "compound (I) mono-water mixture". The above “compound (I) mono-water mixture” is the one before the drying step (1), the one during the drying step (1), and the one before the drying step (2). It is a concept that includes things inside.
上記化合物 (I) 一水混合物は、 上記化合物 (I) 力 水を主成分とする液体 中に溶解していないもの、 例えば、 上記化合物 (I) の水分散体であってもよい し、 水を主成分とする溶媒に溶解してなる上記化合物 (I) の水溶液であっても よい。 The compound (I) mono-water mixture may be a compound that is not dissolved in a liquid containing water as a main component of the compound (I), for example, an aqueous dispersion of the compound (I) or water. It may be an aqueous solution of the above compound (I) dissolved in a solvent containing as a main component.
上記化合物 (I) 一水混合物は、 例えば、 上記一般式 (I) における Aが、 後 述の一 OM1又は一 OM2 1/2である場合、 水又は水を主成分とする溶媒に溶解し てなる上記化合物 (I) の水溶液であってよく、 水に溶解してなる上記化合物 ( I) の水溶液であることが好ましい。 When the compound (I) -one water mixture is, for example, A in the above general formula (I) is 1 OM 1 or 1 OM 2 1/2 described later, it is dissolved in water or a solvent containing water as a main component. It may be an aqueous solution of the above compound (I), and preferably an aqueous solution of the above compound (I) dissolved in water.
上記化合物 (I) 一水混合物は、 本発明の含フッ素 2—アルコキシプロピオン 酸誘導体乾燥方法における条件下で蒸発可能なアルコール等の低沸点有機溶媒を 溶解してなるものであってもよい。 The above-mentioned compound (I) mono-water mixture may be obtained by dissolving a low boiling organic solvent such as an alcohol which can be evaporated under the conditions in the method for drying a fluorinated 2-alkoxypropionic acid derivative of the present invention.
上記一般式 (I) における Aは、 アルコキシル基、 ハロゲン原子、 一 OM1又 は一 OM2 1/2を示す。 A in the general formula (I), an alkoxyl group, a halogen atom, is also one OM 1 shows an OM 2 1/2.
上記アルコキシル基としては特に限定されず、 例えば、 メ トキシ基、 エトキシ 基、 プロポキシ基、 イソプロポキシ基等が挙げられる。 The alkoxyl group is not particularly limited, and includes, for example, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group and the like.
上記ハロゲン原子は、 フッ素原子、 塩素原子、 臭素原子又はヨウ素原子の何れ
であってもよレヽ。 The halogen atom is any one of a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom. It may be.
上記 M1は、 アルカリ金属、 4級窒素又は水素原子を示す。 上記アルカリ金属 は、 L i、 Na、 K、 C sの何れであってもよいが、 工業上は安価な Naである ことが好ましい。 M 1 represents an alkali metal, a quaternary nitrogen or a hydrogen atom. The alkali metal may be any of Li, Na, K and Cs, but is preferably Na which is industrially inexpensive.
本明細書において、 上記 「4級窒素」 とは、 窒素原子と、 この窒素原子が上記 — OM1における酸素原子 〔一 O—〕 以外に共有結合している 3個の基とからな る原子団であって、 上記基は、 原子団、 又は、 水素原子以外の原子であるものを 意味する。 上記 4級窒素としては、 特に限定されず、 例えば、 NRiRSRSR4 (R\ R2、 R3及び R4は同一又は異なって、 水素原子若しくは炭素数 1〜4 のアルキル基を示す。 ) 等が挙げられ、 例えば、 水酸化物イオン等と塩を形成し ていてもよいし、 塩が電離した状態であってもよい。 In the present specification, the above “quaternary nitrogen” is an atom consisting of a nitrogen atom and three groups to which this nitrogen atom is covalently bonded other than the oxygen atom [1 O—] in —OM 1 described above. Group, wherein the group is an atomic group or an atom other than a hydrogen atom. The quaternary nitrogen is not particularly limited, and examples thereof include NRiRSRSR 4 (R \ R 2 , R 3 and R 4 are the same or different and represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms). For example, a salt may be formed with a hydroxide ion or the like, or the salt may be in an ionized state.
上記 M1は、 アルカリ金属、 4級窒素又は水素原子の何れであってもよいが、 好ましくは、 アルカリ金属である。 M 1 may be any of an alkali metal, a quaternary nitrogen or a hydrogen atom, but is preferably an alkali metal.
上記 M2は、 アルカリ土類金属を示す。 上記アルカリ土類金属は、 B e、 Mg、 C a等の何れであってもよい。 The M 2 represents an alkaline earth metal. The alkaline earth metal may be any of Be, Mg, Ca and the like.
上記 Aは、 一 OM1又は _OM2 1/2であることが好ましい。 上記化合物 (I) は、 上記 Aがー OM1又は一 OM2 1/2であると、 後工程として後述の熱分解を行 う場合、 脱炭酸が進行しやすい。 A is preferably one OM1 or _OM21 / 2 . The compound (I), when in the above-mentioned A gar OM 1 or one OM 2 1/2, when cormorants row pyrolysis below as a post-step, decarboxylation proceeds easily.
上記 は、 ハロゲン原子を示す。 上記 Xは、 フッ素原子、 塩素原子、 臭素原子、 ヨウ素原子の何れであってもよい。 The above represents a halogen atom. X may be any of a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
上記一般式 (I) における Y1及び Y2は、 同一又は異なって、 フッ素原子、 塩素原子、 パーフルォロアルキル基若しくはクロ口フルォロアルキル基を示す。 Y 1 and Y 2 in the general formula (I) are the same or different and each represent a fluorine atom, a chlorine atom, a perfluoroalkyl group or a cyclofluoroalkyl group.
'上記パーフルォロアルキル基としては特に限定されず、 例えば、 トリフルォロ メチル基、 ペンタフルォロェチル基等が挙げられる。 The above-mentioned perfluoroalkyl group is not particularly limited, and examples thereof include a trifluoromethyl group and a pentafluoroethyl group.
上記 Y1は、 トリフルォロメチル基であることが好ましく、 上記 Y2は、 フッ 素原子であることが好ましい。 Said Y 1 is preferably a triflate Ruo Russia methyl, said Y 2 is preferably a fluorine atom.
上記一般式 (I) における nは、 0〜 3の整数を示す。 n個の Y1は同一であ つてもよいし、 異なっていてもよい。 上記化合物 (I) の単位質量あたりに多く の親水基を含有するためには、 上記 nは、 0又は 1であることが好ましく、 0で
あることがより好ましい。 N in the above general formula (I) represents an integer of 0 to 3. The n Y 1 's may be the same or different. In order to contain many hydrophilic groups per unit mass of the compound (I), n is preferably 0 or 1, and 0 More preferably, there is.
上記一般式 (I ) における mは、 1〜5の整数を示す。 m個の Y 2は同一であ つてもよいし異なっていてもよい。 上記 mが大きいほど酸としての強度は強くな るが、 上記化合物 (I) の単位質量あたりの親水基数が減るので、 上記 mは、 2 であることが好ましい。 M in the above general formula (I) represents an integer of 1 to 5. the m Y 2 may be different or may be identical der connexion. The larger m is, the stronger the strength as an acid is, but the number of hydrophilic groups per unit mass of the compound (I) is reduced. Therefore, the m is preferably 2.
上記一般式 (I) における Zは、 親水基を示す。 Z in the general formula (I) represents a hydrophilic group.
上記親水基は、 _COOM3、 _COOM4 1/2、 一 OS〇3M3、 一 S03M3、 一 02PM3、 —OP (OM3) 2ヽ 一 02P (OM3) 、 _OPO (OM3) 2、 一 P02 (OM3) 、 - PO (OM3) 2、 — OS03M4 1/2、 — S03M4 1/2、 - 02PM4 1/2、 -OP (OM4 1/2) 2、 一 02P (OM4 1/2) 、 —OPO (OM 4 1/2) 2、 -P02 (OM4 1/2) 、 一 PO (OM4 1/2) 2、 又は、 鉱酸若しくは 脂肪酸の共役塩基と塩を形成している置換アンキニォ基 (置換基は 2〜3個の同 一若しくは異なるアルキル基) であることが好ましく、 M3は、 アルカリ金属、 上記 4級窒素又は水素原子であることが好ましく、 M4が、 アルカリ土類金属で あることが好ましい。 The hydrophilic group, _COOM 3, _COOM 4 1/2, one OS_〇 3 M 3, one S0 3 M 3, one 0 2 PM 3, -OP (OM 3) 2ヽone 0 2 P (OM 3), _OPO (OM 3 ) 2 , one P0 2 (OM 3 ), -PO (OM 3 ) 2 , — OS0 3 M 4 1/2 , — S0 3 M 4 1/2 , -0 2 PM 4 1/2 , -OP (OM 4 1/2 ) 2 , 0 2 P (OM 4 1/2 ), --OPO (OM 4 1/2 ) 2 , -P 0 2 (OM 4 1/2 ), 1 PO (OM 4 1/2 ) 1/2 ) 2 or a substituted anquinio group which forms a salt with a conjugate base of a mineral acid or a fatty acid (substituents are preferably 2 to 3 identical or different alkyl groups), and M 3 is , An alkali metal, the quaternary nitrogen or a hydrogen atom described above, and M 4 is preferably an alkaline earth metal.
上記 M3は、 上述の M1と同様、 工業的には安価な N aが好ましく、 上記 M3は、 上記 M1と同じ種類の金属であることが好ましい。 上記 M4は、 上記 M2と同じ種 類の金属であることが好ましい。 The M 3 are, same as M 1 described above, preferably an inexpensive N a for industrial, said M 3 are preferably the same kind of metal as the M 1. The M 4 is preferably a metal of the same kind as the above M 2.
上記 M3及び M4は、 上記化合物 (I ) が水溶液として存在する場合には、 電 離した状態で存在することが多い。 The M 3 and M 4 in the case where the compound (I) is present as an aqueous solution, it is often present in a state of separated conductive.
本明細書において、 上記 「置換アンモュォ基」 とは、 窒素原子と、 この窒素原 子が上記一般式 (I ) における一 (CFY2) m _で表される部位以外に共有結 合している 2〜 3個の同一又は異なるアルキル基とからなる基を意味する。 上記置換アンモニォ基としては特に限定されず、 例えば、 一 NR5R6H、 一 NR5R6 (R 5及び R 6は同一又は異なって、 アルキル基を示す。 ) 等が挙げら れる。 In the present specification, the "substituent Anmoyuo group", and nitrogen atom, this nitrogen atom is engaged covalently binding to other sites represented by a (CFY 2) m _ in the above general formula (I) It means a group consisting of two or three identical or different alkyl groups. There are no particular restrictions regarding the aforementioned substituent Anmonio group, for example, one NR 5 R 6 H, one NR 5 R 6 (R 5 and R 6 are the same or different and represent an alkyl group.), And the like et be.
上記置換アンモニォ基は、 1価又は 2価以上の鉱酸若しくは脂肪酸の共役塩基 とは塩を形成している。 上記化合物 (I) が水溶液として存在する場合には、 上 記共役塩基は、 上記置換ァンモ-ォ基から電離した状態で存在することが多い。
上記鉱酸としては特に限定されず、 例えば、 塩酸、 リン酸、 硫酸、 硝酸等が挙 げられる。 上記脂肪酸としては特に限定されず、 例えば、 ギ酸、 酢酸、 プロピオ ン酸等が挙げられる。 The substituted ammonium group forms a salt with a conjugate base of a monovalent or divalent or higher valent mineral acid or fatty acid. When the compound (I) exists as an aqueous solution, the conjugate base often exists in an ionized state from the substituted ammonium group. The mineral acid is not particularly limited, and examples thereof include hydrochloric acid, phosphoric acid, sulfuric acid, and nitric acid. The fatty acid is not particularly limited and includes, for example, formic acid, acetic acid, propionic acid and the like.
上記一般式 (I ) における Zは、 一 S03M3又は一 S03M4 1/2であること が好ましい。 Z in the general formula (I) is preferably an S0 3 M 3 or one S0 3 M 4 1/2.
本発明の含フッ素 2—アルコキシプロピオン酸誘導体乾燥方法は、 上記化合物 (I) としては、 上記 Aは一OM1又は一 OM2 1/2であり、 上記 Y1は、 トリフ ルォロメチル基であり、 上記 Y2は、 フッ素原子であり、 上記 mは 2である場合 に、 より好適な方法である。 In the method for drying a fluorinated 2-alkoxypropionic acid derivative of the present invention, as the compound (I), A is 1 OM 1 or 1 OM 2 1/2 , Y 1 is a trifluoromethyl group, It is a more preferable method when Y 2 is a fluorine atom and m is 2.
本発明の含フッ素 2 _アルコキシプロピオン酸誘導体乾燥方法は、 また、 上記 化合物 (I ) としては、 上記 Aは一 OM 上記 M1は N aであり、 上記 Xはフ ッ素原子であり、 上記 nは 0であり、 上記 Y2はフッ素原子であり、 上記 mは 2 であり、 上記 Zは— S03M3、 上記 M3は N aである場合に、 より好適な方法で ある。 In the method for drying a fluorinated 2-alkoxypropionic acid derivative according to the present invention, as the compound (I), A is one OM, M 1 is Na, X is a fluorine atom, This is a more preferable method when n is 0, Y 2 is a fluorine atom, m is 2, Z is —S 0 3 M 3 , and M 3 is Na.
上記化合物 (I) を得る方法としては特に限定されず、 例えば、 公知の方法等 を用いることができる。 上記化合物 (I ) のうち、 例えば、 下記一般式 The method for obtaining the above compound (I) is not particularly limited, and for example, known methods and the like can be used. Among the above compounds (I), for example, the following general formula
(式中、 X、 Y Y2、 η、 m、 Μ1及び Μ3は上記の通りである。 ) で表され る化合物は、 下記一般式
(Wherein, X, YY 2 , η, m, Μ 1 and Μ 3 are as described above).
(式中、 Α1は、 アルコキシル基又はハロゲン原子を示し、 Α2は、 ハロゲン原 子を示す。 X、 Υ\ Υ η及び mは上記化合物 (I) の通りである。 ) で表 される化合物 (a) を、 中和試薬を用いて中和又はケン化することにより得られ
る。 (Wherein, Alpha 1 represents an alkoxyl group or a halogen atom, Alpha 2 represents a halogen atom. X, Υ \ Υ η and m are as defined above compound (I).) Are tables in Compound (a) is neutralized or saponified using a neutralizing reagent. You.
上記化合物 (a) は、 従来公知の方法により製造することができるが、 テトラ フルォロエチレン [TFE] に三酸化硫黄を反応させることにより、 下記式 The above compound (a) can be produced by a conventionally known method. By reacting sulfur trioxide with tetrafluoroethylene [TFE], the following formula is obtained.
で表される環状付加物を得たのち、 フッ化物イオンを作用させ、 次いでへキサフ ルォロプロピレンオキサイド [HFPO] を作用させることにより得られるもの であることが好ましい。 Is preferably obtained by obtaining a cycloadduct represented by the following formula, reacting with fluoride ion, and then reacting with hexafluoropropylene oxide [HFPO].
上記中和試薬としては、 塩基であれば特に限定されないが、 アルカリ金属水酸 化物が好ましく、 なかでも工業的に安価な N a OHが好ましい。 上記中和試薬は、 通常、 中和試薬用溶媒に溶解させて用いる。 上記中和試薬用溶媒は、 通常、 水及 び Z又は水溶性有機溶媒であり、 水、 アルコールが好ましい。 また、 上記中和は、 上記化合物 (a) 1モルに対し、 アルカリ金属水酸化物を 4当量以上用いて行う ことが好ましい。 上記中和試薬が上記化合物 (a) 1モルに対し 4当量未満であ ると、 上記化合物 (a) が有する一 S02A2基が全て一 S03M3基にならず、 また、 上記化合物 (a) を表す一般式において nが 0である場合、 次工程の熱分 解時に環状体の副生物が生成する場合がある。 上記中和試薬は、 多過ぎても特に 問題はないが、 工業的に不利になるので、 上述範囲内であればなるべく少ないこ とが好ましい。 The neutralizing reagent is not particularly limited as long as it is a base, but is preferably an alkali metal hydroxide, and particularly preferably industrially inexpensive NaOH. The neutralizing reagent is usually used after being dissolved in a solvent for the neutralizing reagent. The solvent for the neutralizing reagent is usually water and Z or a water-soluble organic solvent, and water and alcohol are preferable. The neutralization is preferably performed using at least 4 equivalents of an alkali metal hydroxide per 1 mol of the compound (a). When the amount of the neutralizing reagent is less than 4 equivalents relative to 1 mol of the compound (a), all of the S0 2 A 2 groups of the compound (a) do not become one S0 3 M 3 group. When n is 0 in the general formula for the compound (a), a cyclic by-product may be generated during the subsequent thermal decomposition. Although there is no particular problem if the amount of the neutralizing reagent is too large, it is industrially disadvantageous. Therefore, it is preferable that the neutralizing reagent be as small as possible within the above range.
上記中和は、 上記中和試薬の存在下、 90°C以下の温度で、 1~48時間反応 させることにより行うものである。 上記中和の温度としては、 90°Cを超えると、 上記化合物 (I) が熱分解するおそれがある。 好ましい下限は 0°Cであり、 好ま しい上限は 80°Cである。 上記中和の反応時間は、 1時間未満であると、 中和が 不充分であるおそれがあり、 48時間を超えると、 中和反応が平衡状態に達して 反応が進まない。 好ましい下限は 3時間であり、 好ましい上限は 24時間である。 上記中和において、 一 SO2A2基から一 S03M3基の塩への変換の反応速度
は遅いので、 中和反応系が中性に変化した後、 数時間攪拌を続けることが好まし い。 その後、 中和反応系が酸性に変化していれば、 中和試薬を追加して中和反応 系が中性になるように調整することが好ましい。 The neutralization is performed by reacting at a temperature of 90 ° C. or lower for 1 to 48 hours in the presence of the neutralizing reagent. If the neutralization temperature exceeds 90 ° C., the compound (I) may be thermally decomposed. A preferred lower limit is 0 ° C, and a preferred upper limit is 80 ° C. If the reaction time of the neutralization is less than 1 hour, the neutralization may be insufficient. If the reaction time exceeds 48 hours, the neutralization reaction reaches an equilibrium state and the reaction does not proceed. The preferred lower limit is 3 hours and the preferred upper limit is 24 hours. In the above neutralization, the reaction rate of conversion from one SO 2 A 2 group to one S0 3 M 3 salt It is preferable to continue stirring for several hours after the neutralization reaction system changes to neutral. Thereafter, if the neutralization reaction system has changed to acidic, it is preferable to adjust the neutralization reaction system to be neutral by adding a neutralization reagent.
上記中和の際には、 中和しきれないフッ化水素が発生するおそれがあるので、 耐蝕性のある反応器を用いることが望ましい。 また、 中和による発熱が激しいの で、 反応器を冷却しながら中和を行うことが望ましい。 At the time of the neutralization, there is a possibility that hydrogen fluoride that cannot be completely neutralized may be generated. Therefore, it is preferable to use a reactor having corrosion resistance. In addition, since the heat generated by the neutralization is severe, it is desirable to perform the neutralization while cooling the reactor.
上記化合物 (I) は、 上記中和又はケン化により得られるものである場合、 上 記中和試薬を溶解していた水、 及び、 中和により生成する水との混合物として得 られる。 本発明において、 上記化合物 (I) は、 また、 上記中和又はケン化を経 て生成したものであるかどうかによらず、 乾燥前において水と混合物をなしてい るものであれば、 水溶液として存在していてもよいし、 水を主成分とする液体中 に溶解していなくてもよい。 When the compound (I) is obtained by the above-mentioned neutralization or saponification, it is obtained as a mixture of water in which the above-mentioned neutralization reagent is dissolved and water generated by the neutralization. In the present invention, the compound (I) may be used as an aqueous solution as long as it is a mixture with water before drying, regardless of whether the compound (I) is formed through the above-described neutralization or saponification. It may be present or may not be dissolved in a liquid containing water as a main component.
本発明の含フッ素 2—アルコキシプロピオン酸誘導体乾燥方法は、 上記化合物 (I) を乾燥工程 (1) の後、 乾燥工程 (2) を行って乾燥することを特徴とす る。 The method for drying a fluorinated 2-alkoxypropionic acid derivative of the present invention is characterized in that the compound (I) is dried by performing a drying step (2) after the drying step (1).
本明細書において、 上記 「化合物 (I) を乾燥する」 とは、 上記化合物 (I) と水とからなる混合物から水を除去することを意味する。 In the present specification, the term "drying the compound (I)" means removing water from a mixture of the compound (I) and water.
上記乾燥工程 (1) は、 水分が 0. 3質量%を超え、 10質量%以下である量 になるまで 90°C以下で行うものである。 水分が 10質量 °/0を超える量残った状 態において 90°Cを超える温度、 例えば、 100°C以上の温度に長時間放置して おくと、 上記化合物 (I) は下記一般式 The drying step (1) is performed at 90 ° C or less until the water content exceeds 0.3% by mass and is 10% by mass or less. When water is left in an amount exceeding 10 mass ° / 0 and left at a temperature exceeding 90 ° C, for example, at a temperature of 100 ° C or more for a long time, the above compound (I) has the following general formula
(式中、 X、 Y Y2、 n、 m及び Ζは上記化合物 (I) の通りである。 ) で 表される化合物へ変質しゃすい。 (Wherein, X, YY 2 , n, m and Ζ are as defined in the above compound (I)).
本明細書において、 上記乾燥工程 (1) 及び後述の乾燥工程 (2) における 「 水分」 とは、 化合物 (I ) 一水混合物中の水の量を意味する。
上記乾燥工程 (1 ) は、 上記範囲内の温度であれば 6 0 °C以上で行うことが好 ましい。 6 0 °C未満であると乾燥に時間がかかる場合がある。 In the present specification, “water” in the drying step (1) and the drying step (2) described later means the amount of water in the compound (I) -one water mixture. The drying step (1) is preferably performed at 60 ° C. or higher as long as the temperature is within the above range. If the temperature is lower than 60 ° C, drying may take a long time.
上記乾燥工程 (1 ) は、 上記化合物 (I ) が高い吸湿性を有するので、 効率的 に乾燥させる点から、 上記範囲内の温度であれば 7 0 °C以上の温度で行うことが より好ましい。 Since the compound (I) has high hygroscopicity, the drying step (1) is more preferably performed at a temperature of 70 ° C. or higher as long as the temperature is within the above range from the viewpoint of efficient drying. .
上記乾燥工程 (1 ) の乾燥時間は、 乾燥する温度、 乾燥時の風量、 仕込み量等 にもよるが、 数秒〜 5 0時間であることが好ましい。 5 0時間を超えると、 経済 性の点で好ましくない。 The drying time in the drying step (1) is preferably several seconds to 50 hours, although it depends on the drying temperature, the air volume during drying, the charged amount, and the like. If it exceeds 50 hours, it is not preferable in terms of economy.
上記乾燥工程 (1 ) は、 更に、 固体を析出させるために途中で降温するもので あることが好ましい。 上記固体は、 主として上記化合物 (I ) からなるものであ る。 上記降温は、 上記降温の前における温度よりも 1 o °c以上下げることが好ま しく、 上記固体が析出する温度にまで温度を下げることがより好ましい。 In the drying step (1), it is preferable that the temperature is further lowered in order to precipitate a solid. The solid is mainly composed of the compound (I). The temperature is preferably lowered by 1 ° C. or more from the temperature before the temperature lowering, and more preferably to a temperature at which the solid precipitates.
上記降温を行う時期である上記 「途中」 は、 上記乾燥工程 (1 ) を行う過程に おいて、 容器等に入っている上記化合物 (I ) 一水混合物の乾燥の対象になって いる表面が高粘度な状態となったときが好ましく、 上記 「高粘度な状態」 は、 例 えば、 流動性が極めて低下したような状態である。 上記化合物 (I ) 一水混合物 は、 表面が高粘度になったときに、 固体が析出する温度に一且温度を下げると、 固体と固体との隙間から水分が蒸発するようになり、 より早く乾燥することがで きる。 一定温度で乾燥を行う場合、 上記化合物 (I ) 一水混合物は、 表面が高粘 度な状態となり、 固体が生じないので内部が乾燥しないことがある。 In the process of performing the drying step (1), the surface during which the drying of the compound (I) monohydrate mixture contained in the container or the like is to be performed is referred to as “on the way”, which is the time to perform the cooling. The state of high viscosity is preferable, and the “state of high viscosity” is, for example, a state in which fluidity is extremely reduced. When the surface of the compound (I) mono-aqueous mixture has a high viscosity, if the temperature is lowered to a temperature at which a solid precipitates, the water evaporates from the gap between the solids, so It can be dried. When drying is performed at a constant temperature, the surface of the above-mentioned compound (I) mono-water mixture is in a high-viscosity state, and no solid is formed, so the inside may not be dried.
上記降温の後、 降温前の温度に戻し乾燥を続行することが好ましい。 このよう に温度を一旦降下させ、 再度上昇させる工程は、 繰り返し行ってよい。 降温の方 法としては特に限定されず、 例えば、 一且乾燥器から取り出す方法等が挙げられ る。 After the cooling, the temperature is preferably returned to the temperature before the cooling and drying is continued. The process of once lowering the temperature and then raising it again may be repeated. The method for lowering the temperature is not particularly limited, and examples thereof include a method of taking out from a dryer and the like.
上記乾燥工程 (1 ) は、 更に、 析出した固体の機械的粉砕、 及び/又は、 表面 が高粘度になった上記化合物 (I ) 一水混合物の攪拌を行うことが好ましい。 固体が析出した上記化合物 (I ) 一水混合物の表面を機械的に粉砕し、 攪拌を 行ったり、 高粘度の上記化合物 (I ) 一水混合物を攪拌したりすることにより、 水分の多い上記化合物 (I ) 一水混合物の内部を常に上記化合物 (I ) 一水混合
物の表面に露出させ、 水分の蒸発を促進することができる。 降温で表面の固体を 割っても機械力で固体を割ってもよいし、 両者を併用してもよい。 In the drying step (1), it is preferable to further perform mechanical pulverization of the precipitated solid and / or stirring of the compound (I) -aqueous mixture whose surface has a high viscosity. The compound having a high water content is obtained by mechanically pulverizing the surface of the above-mentioned compound (I) mono-aqueous mixture from which a solid is precipitated and stirring the mixture or stirring the above-mentioned compound (I) mono-aqueous mixture having a high viscosity. (I) The above compound (I) It can be exposed on the surface of an object to promote the evaporation of water. The solid on the surface may be cracked by cooling, the solid may be cracked by mechanical force, or both may be used in combination.
上記粉碎及ぴ上記攪拌は、 人力により、 へら等を用いて行ってもよいし、 内部 に攪拌機があって加熱と水分の流通が可能な円錐型スクリュー付ミキサー等のミ キサ一、 ニーダ一類等を用いて行ってもよい。 The above-mentioned grinding and the above-mentioned stirring may be carried out by a human using a spatula or the like, or a mixer such as a mixer with a conical screw capable of heating and flowing moisture and having a stirrer therein, a kind of kneader, etc. May be used.
上述の降温により容器壁面に析出した固体については削ぎ落としてよい。 The solid deposited on the container wall surface due to the above-mentioned temperature drop may be scraped off.
上記乾燥工程 (2) は、 水分が 0. 2質量%以下の量になるまで 100°C以上 で行うものである。 100°C未満であると、 上記化合物 (I) は吸湿性が高いの で、 水分を 0. 2質量。 /0以下にすることは困難である。 より好ましい下限は、 1 10°Cである。 好ましい上限は、 200°Cである。 200°Cを超えると、 上記化 合物 (I) が分解しやすい。 The drying step (2) is performed at a temperature of 100 ° C. or more until the water content becomes 0.2% by mass or less. When the temperature is lower than 100 ° C, the above compound (I) has a high hygroscopicity, so the water content is 0.2 mass. It is difficult to make it less than / 0 . A more preferred lower limit is 110 ° C. A preferred upper limit is 200 ° C. When the temperature exceeds 200 ° C, the compound (I) is easily decomposed.
上記乾燥工程 (2) の乾燥時間は、 乾燥する温度にもよるが、 数秒〜 20時間 であることが好ましい。 20時間を超えることは経済性の点で好ましくない。 上記乾燥工程 (1) 及び上記乾燥工程 (2) に用いられる乾燥器としては特に 限定されず、 例えば、 熱風循環乾燥器、 赤外線乾燥器、 真空乾燥器、 回転乾燥器、 攪拌器付乾燥器、 噴霧乾燥器等が挙げられる。 但し、 上記真空乾燥器で上記化合 物 (I) を乾燥しょうとすると、 上記化合物 (I) が界面活性剤様の分子構造を 有していることから、 発泡が起きる場合があるので注意を要する。 The drying time in the drying step (2) depends on the drying temperature, but is preferably several seconds to 20 hours. Exceeding 20 hours is not preferable in terms of economy. The dryer used in the drying step (1) and the drying step (2) is not particularly limited, and includes, for example, a circulating hot air dryer, an infrared dryer, a vacuum dryer, a rotary dryer, a dryer with a stirrer, Spray dryers and the like can be mentioned. However, care should be taken when drying the above compound (I) with the above vacuum dryer because foaming may occur because the above compound (I) has a surfactant-like molecular structure. .
上記熱風循環乾燥器又は上記回転乾燥器で上記化合物 (I) を乾燥しようとす ると、 乾燥工程 (1) において上述の化合物 (I) 一水混合物の表面が高粘度の 状態となり、 上記化合物 (I) 一水混合物の内部が充分に乾燥しない場合がある ので、 上述の降温又は攪拌を行うことが好ましい。 When the compound (I) is to be dried by the hot air circulating dryer or the rotary dryer, the surface of the compound (I) -one water mixture becomes a high viscosity state in the drying step (1), (I) Since the inside of the one-water mixture may not be sufficiently dried, it is preferable to perform the above-mentioned temperature lowering or stirring.
本発明の含フッ素 2—アルコキシプロピオン酸誘導体乾燥方法は、 このように 乾燥工程 (1) と乾燥工程 (2) の 2段階に分けて乾燥することを特徴とするも のである。 上記乾燥工程 (1) において、 90°C以下の温度、 例えば、 80°Cで 長時間乾燥しても、 水分を◦. 3質量%以下、 例えば、 0. 2質量%以下にする ことは困難であるが、 上記乾燥工程 (1) に引き続き、 上記乾燥工程 (2) にお いて、 温度を 100°C以上の温度、 好ましくは 110°C〜200°Cに昇温するこ とにより、 水分が 0. 1質量%以下になるまで比較的短時間で効率的に乾燥する
ことができる。 The method for drying a fluorinated 2-alkoxypropionic acid derivative according to the present invention is characterized in that drying is performed in two stages of the drying step (1) and the drying step (2). In the above drying step (1), it is difficult to reduce the water content to 3% by mass or less, for example, 0.2% by mass or less, even if dried for a long time at a temperature of 90 ° C or less, for example, 80 ° C. However, following the drying step (1), in the drying step (2), the water content is increased by raising the temperature to a temperature of 100 ° C. or higher, preferably 110 ° C. to 200 ° C. Efficient drying in a relatively short time until is reduced to 0.1% by mass or less be able to.
上記化合物 (I ) は、 本発明の含フッ素 2—アルコキシプロピオン酸誘導体乾 燥方法を用いて乾燥した後、 例えば、 加熱することにより熱分解し、 ビュルエー テルスルホン酸ナトリゥム等の水溶性含フッ素ビュルエーテルを生成する。 上記熱分解は、 上記含フッ素 2—アルコキシプロピオン酸誘導体を表す上述の 一般式 (I ) における Aが一 OM 1又は一 OM 2 1 / 2である場合、 有機溶媒 (A) を上記含フッ素 2—アルコキシプロピオン酸誘導体 1 0 0質量部に対し 1 0〜1 0 0 0質量部、 より好ましくは 3 0〜 3 0 0質量部の量で存在させて、 7 0 °C以 上、 1 7 0。C未満、 より好ましくは 1 5 0 °C未満の温度で行うことが好ましい。 上記熱分解の反応時間は、 熱分解を行う温度によるが、 反応温度に達してから 1 0〜6 0 0分間であることが好ましい。 反応時間が 1 0分間未満であると、 熱 分解が不充分となるおそれがある。 より好ましい下限は、 3 0分間であり、 より 好ましい上限は、 3 0 0分間である。 The compound (I) is dried using the method for drying a fluorinated 2-alkoxypropionic acid derivative of the present invention, and then thermally decomposed by heating, for example, to form a water-soluble fluorinated butyl ether such as sodium butyl ether sulfonate. Generate When A in the above general formula (I) representing the above-mentioned fluorinated 2-alkoxypropionic acid derivative is 1 OM 1 or 1 OM 2 1/2 , the organic solvent (A) is converted into the above-mentioned fluorinated 2-alkoxypropionic acid derivative. —Also present in an amount of 10 to 100 parts by mass, more preferably 30 to 300 parts by mass, based on 100 parts by mass of the alkoxypropionic acid derivative, at least 70 ° C. and 170 ° C. . It is preferably carried out at a temperature below C, more preferably below 150 ° C. The reaction time of the thermal decomposition depends on the temperature at which the thermal decomposition is performed, but is preferably 10 to 600 minutes after the reaction temperature is reached. If the reaction time is less than 10 minutes, thermal decomposition may be insufficient. A more preferred lower limit is 30 minutes, and a more preferred upper limit is 300 minutes.
上記有機溶媒 (A) は、 含フッ素 2—アルコキシプロピオン酸誘導体が有する アルカリ金属又はアル力リ土類金属のイオンに配位能を有する有機溶媒である。 上記有機溶媒 (A) としては、 非プロトン性の有機極性溶媒からなるものが好ま しい。 The organic solvent (A) is an organic solvent having a coordinating ability to the alkali metal or alkaline earth metal ion of the fluorinated 2-alkoxypropionic acid derivative. As the organic solvent (A), a solvent comprising an aprotic organic polar solvent is preferable.
上記非プロトン性の有機極性溶媒としては、 エーテル系溶媒、 スルホラン、 へ キサメチルホスホリックトリアミ ド、 ァセトニトリル、 ジメチルホルムァミ ド、 ジメチルスルホキシド、 テトラメチル尿素等が挙げられ、 グライム系溶媒が好ま しく、 ジエチレングリコ一ルジメチルェ一テルがより好ましい。 Examples of the aprotic organic polar solvent include ether solvents, sulfolane, hexamethylphosphoric triamide, acetonitrile, dimethylformamide, dimethylsulfoxide, tetramethylurea, and the like. A glyme solvent is preferred. And diethylene glycol dimethyl ether is more preferred.
上記熱分解により、 下記一般式(I I )
で表される含フッ素スルフォアルキルビエルエーテル等の水溶性含フッ素ビニル エーテルが得られる。 上記水溶性含フッ素ビニルエーテルは、 上記熱分解の後、 有機溶媒 (A) 及び無機塩と混合物をなしている。 上記無機塩は、 上記熱分解で
生成する副生成物であり、 例えば、 フッ化ナトリウム、 フッ化カリウム、 フッ化 セシウム等が挙げられる。 従って、 上記水溶性含フッ素ビエルエーテルは上記有 機溶媒 (A) と上記無機塩を除去するように精製することが好ましい。 上記無機 塩は、 フッ化ナトリウムである場合、 上記精製を好ましく適用することができる。 上記精製は、 上記水溶性含フッ素ビュルエーテルを、 上記有機溶媒 (A) と無 機塩とからなる水溶液を有機溶媒 (B ) と混合して上記有機溶媒 (A) を除去す ること (以下、 「第 1の精製」 という。 ) 、 及び、 上記第 1の精製により得られ る混合物を有機溶媒 (C ) と混合して上記無機塩を濾別すること (以下、 「第 2 の精製」 という。 ) より行うことが好ましい。 上記有機溶媒 (B ) は、 2 5 °Cに おいて等量の水と混合したときに 2相に分離し、 上記水溶性含フッ素ビュルエー テルの溶解度が 1 0質量%以下である有機溶媒であり、 例えば、 比誘電率が 4〜 1 0であるものが好ましい。 上記有機溶媒 (C ) は、 上記無機塩を溶解せず、 上 記水溶性含フッ素ビュルエーテルを溶解する有機溶媒であり、 例えば、 アセトン 等のケトン類;酢酸ェチル等のエステル類;メタノール等のアルコール類等が好 ましい。 上記有機溶媒 (C ) の量は、 上記水溶性含フッ素ビエルエーテル及び無 機塩からなる混合物の上記有機溶媒 (C ) への溶解性によるが、 この混合物 1 0 0重量部に対し、 3 0〜1 0 0 0重量部であることが好ましい。 より好ましい下 限は、 5 0重量部であり、 より好ましい上限は、 5 0 0重量部である。 By the above thermal decomposition, the following general formula (II) A water-soluble fluorinated vinyl ether such as a fluorinated sulfoalkyl bier ether represented by the following formula is obtained. After the thermal decomposition, the water-soluble fluorinated vinyl ether forms a mixture with the organic solvent (A) and the inorganic salt. The inorganic salt is formed by the thermal decomposition It is a by-product generated, and examples thereof include sodium fluoride, potassium fluoride, and cesium fluoride. Therefore, the water-soluble fluorinated bier ether is preferably purified so as to remove the organic solvent (A) and the inorganic salt. When the above-mentioned inorganic salt is sodium fluoride, the above-mentioned purification can be preferably applied. In the above-mentioned purification, the above-mentioned water-soluble fluorine-containing ether is mixed with an organic solvent (B) by mixing an aqueous solution comprising the above-mentioned organic solvent (A) and an inorganic salt to remove the above-mentioned organic solvent (A). , And the mixture obtained by the first purification is mixed with an organic solvent (C) and the inorganic salt is separated by filtration (hereinafter, referred to as "second purification"). It is preferable to perform this. The organic solvent (B) is separated into two phases when mixed with an equal amount of water at 25 ° C, and is an organic solvent in which the solubility of the water-soluble fluorinated vinyl ether is 10% by mass or less. Yes, for example, those having a relative dielectric constant of 4 to 10 are preferable. The organic solvent (C) is an organic solvent that does not dissolve the inorganic salt but dissolves the water-soluble fluorinated butyl ether, and includes, for example, ketones such as acetone; esters such as ethyl acetate; Alcohols are preferred. The amount of the organic solvent (C) depends on the solubility of the mixture of the water-soluble fluorinated beer ether and the inorganic salt in the organic solvent (C). Preferably it is ~ 100 parts by weight. A more preferred lower limit is 500 parts by weight, and a more preferred upper limit is 500 parts by weight.
上記水溶性含フッ素ビュルエーテルの精製において、 第 1の精製後、 精製時乾 燥を行うことが好ましい。 上記精製時乾燥を行うことにより、 上記無機塩の結晶 を成長させ、 上記第 2の精製を容易にすることができる。 In the purification of the water-soluble fluorinated vinyl ether, it is preferable to perform drying during the purification after the first purification. By performing the drying during the purification, the crystals of the inorganic salt can be grown, and the second purification can be facilitated.
上記水溶性含フッ素ビニルエーテルの精製においては、 また、 第 2の精製後、 精製時乾燥を行い、 上記有機溶媒 (C ) を除去することが好ましい。 In the purification of the water-soluble fluorinated vinyl ether, it is preferable that after the second purification, drying is performed during the purification to remove the organic solvent (C).
上記各精製時乾燥は、 2 5〜2 0 0 °Cの乾燥温度で行うことが好ましい。 上記熱分解により得られた水溶性含フッ素ビエルエーテルは、 そのまま又は末 端の親水基をフッ素化若しくはエステル化やアミド化ゃイミド化による保護をし てから、 単量体として、 フルォロォレフイン等のォレフィン類との共重合体を得 るために用いることができる。 The drying at the time of each purification is preferably performed at a drying temperature of 25 to 200 ° C. The water-soluble fluorinated bierether obtained by the above thermal decomposition can be used as it is or after the terminal hydrophilic group is protected by fluorination or esterification or amidation / imidation, as a monomer. It can be used to obtain a copolymer with an olefin such as yne.
上記水溶性含フッ素ビュルエーテルは、 上記精製後、 塩素化することにより、
クロ口末端を有する含フッ素ビュルエーテルを得、 これをフッ素化することによ り、 フッ素末端を有する含フッ素ビニルエーテルを得ることが好ましい。 上記塩 素化は、 上記水溶性含フッ素ビニルエーテルと塩素化試薬とを反応させる方法が 好ましい。 上記塩素化試薬としては特に限定されず、 例えば、 PC 15、 PC 1 3、 S02C 1等が挙げられ、 P C 15が好ましい。 塩素化試薬として用いる P C 15は、 上記水溶性含フッ素ビニルエーテル 1モルに対し 1当量以上用いること が好ましい。 上記塩素化を行うことにより得られたクロロ末端を有する含フッ素 ビュルエーテルは、 従来公知の方法、 例えば、 スルホラン溶媒中で N a F、 KF 等と反応させて、 フッ素化を行うことができる。 The water-soluble fluorinated vinyl ether is chlorinated after the purification, It is preferable to obtain a fluorine-containing vinyl ether having a black end and fluorinating the same to obtain a fluorine-containing vinyl ether having a fluorine terminal. The chlorination is preferably performed by reacting the water-soluble fluorinated vinyl ether with a chlorinating reagent. There are no particular restrictions regarding the chlorinating reagent, for example, it includes PC 1 5, PC 1 3, S0 2 C 1 or the like, PC 1 5 is preferred. PC 1 5 for use as the chlorinating reagent, it is preferable to use the water-soluble fluorine-containing vinyl ether 1 mol per 1 equivalent or more. The fluorinated vinyl ether having a chloro terminal obtained by performing the above chlorination can be fluorinated by reacting with a conventionally known method, for example, NaF, KF or the like in a sulfolane solvent.
上記熱分解等により得られた水溶性含フッ素ビニルエーテルと、 フルォロォレ フィン等のォレフィン類との共重合体は、 イオン交換膜、 触媒、 リチウム電池等 に好適に用いられる。 発明を実施するための最良の形態 The copolymer of the water-soluble fluorinated vinyl ether obtained by the above-mentioned thermal decomposition and an olefin such as fluoroolefin is suitably used for ion exchange membranes, catalysts, lithium batteries and the like. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
以下に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、 本発明はこれら実施例 のみに限定されるものではない。 製造例 1 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. Production Example 1
含フッ素 2—アルコキシプロピオン酸誘導体の合成 Synthesis of fluorinated 2-alkoxypropionic acid derivatives
1. 1) 6リツトルのガラスライニング製耐圧ォートクレイプに、 サルファン (日曹金属化学社製) より新たに蒸留した S03 (2リットル) を入れ、 内部空 間を純窒素ガスで置換パージ後、 テトラフルォロエチレンを圧入したところ、 直 ちに発熱反応が開始したので、 温度を 40°C〜60°Cに、 圧力を 0. 1〜0. 2 MP aに調節しながら反応を継続し、 40分後に生成物が 5. 2リツトルまで増 量し、 テトラフルォロエチレンの吸収が起こらなくなったところで冷却して、 反 応を停止した。 反応物は、 無色透明の液体で、 蒸留によりほぼ純粋のテトラフル ォロェタン —サルトンであることがわかった。 1.1) in 6 liters glass-lined pressure-resistant Otokureipu of monkey fan (Nissokinzokukagaku Inc.) from freshly placed distilled S0 3 (2 liters), after displacement purge between internal air with pure nitrogen gas, When tetrafluoroethylene was injected, the exothermic reaction started immediately, so the reaction was continued while adjusting the temperature to 40 to 60 ° C and the pressure to 0.1 to 0.2 MPa. After 40 minutes, the amount of the product increased to 5.2 liters, and when the absorption of tetrafluoroethylene no longer occurred, the reaction was stopped by cooling. The reaction was a clear, colorless liquid which was found by distillation to be almost pure tetrafluoroethane-sultone.
1. 2) 6リツトルのガラスライニング製耐圧オートタレイブに 300°Cで 1 0分乾燥したフッ化カリウム 400 gを入れ、 直ちに窒素気流下に密封し、 次い
でジエチレンダリコールジメチルエーテル (1リツトル) を入れ、 工程 1. 1) で得たテトラフルォロェタン J3—サルトン (1リットル) を徐々に滴下した。 著 しい発熱反応が起こり、 遊離の 302〇 2〇 2011の生成も認められたが、 ほぼ定量的に F S〇2CF2COFへの異性化反応の完結したことが19 F— NM Rにより確認された。 1.2) 400 g of potassium fluoride dried at 300 ° C for 10 minutes is placed in a 6-liter glass-lined pressure-resistant auto tare, sealed immediately under a nitrogen stream, and then Then, diethylenedalicol dimethyl ether (1 liter) was added thereto, and tetrafluoroethane J3-sulfone (1 liter) obtained in step 1.1) was gradually added dropwise. Markedly correct an exothermic reaction, the free 30 2 〇 2 〇 2 011 but also observed generation of, be complete almost isomerization reaction to quantitatively FS_〇 2 CF 2 COF is the 19 F- NM R confirmed.
1. 3) 工程 1. 2) で用いたのと同じ反応器を用い、 同条件で生成した FS 02CF2COFに 25 °Cでへキサフルォロプロピレンォキサイ ド 〔HFPO〕 ガスを 0. 2MP aまで圧入すると、 直ちに発熱反応が開始したので、 20~4 0 °Cに温度調節しながら◦. 1~0. 2MP aの圧力下で 3時間反応を継続した。 その後、 圧力降下速度が小さくなつたので反応を中断し、 残存ガスを放出した。 生成物の体積は 2. 7リットノレで、 生成物は黄色上相と無色の下相からなり、 蒸 留によると、 生成物の 90体積%は HF POの 1付加体で る下記化合物 F S02CF2CF2OCF (C F 3) COF 1.3) Step 1. The same reactor used as that used in 2), the hexa full O b propylene O wherein de [HFPO] gas to = 25 ° C in the FS 0 2 CF 2 COF produced under the same conditions When the pressure was increased to 0.2 MPa, an exothermic reaction started immediately. Therefore, the reaction was continued for 3 hours under a pressure of 1 to 0.2 MPa while adjusting the temperature to 20 to 40 ° C. After that, the reaction was interrupted and the residual gas was released because the pressure drop rate became low. The volume of the product in 2.7 Rittonore, the product made from the lower phase of a yellow upper phase and a colorless, according to distillation, 90 volume% of the product that one adduct of HF PO following compound F S0 2 CF 2 CF 2 OCF (CF 3 ) COF
であり、 ゎずかにFS02CF2COFと 2付加体の生成が認められた。 , And the generation of Wazukani FS0 2 CF 2 COF and 2 adduct was observed.
1. 4 ) 工程 1. 3 ) で得た化合物を 20質量%水酸化ナトリウム水溶液で中 和処理して、 定量的に下記化合物 U ) 1.4) Neutralize the compound obtained in step 1.3) with a 20% by mass aqueous sodium hydroxide solution to quantitatively determine the following compound U)
Na S03CF2CF2OCF (C F 3) COON a Na S0 3 CF 2 CF 2 OCF (CF 3 ) COON a
で示される含フッ素 2 _アルコキシプロピオン酸誘導体の 36質量%水溶液を得 た。 実施例 1 A 36% by mass aqueous solution of a fluorinated 2-alkoxypropionic acid derivative represented by the following formula was obtained. Example 1
上記含フッ素 2一アルコキシプロピオン酸誘導体の 36質量%水溶液 4 k gを 35 OmmX 45 Ommのバットに入れ、 80 °Cに保った熱風循環乾燥機に投入 した。 12時間後に表面が高粘度状態となったため、 一旦バットをとりだし、 2 5 °C付近まで冷却した。 表面が結晶化して不透明になってきたときに、 へらでか き混ぜた。 再び 80°Cの熱風循環乾燥機に投入し、 24時間乾燥し、 粉体 Aを得 た。 上記粉体 A (1 g) をエチレングリコールジメチルエーテル 14 gに分散さ せ、 上澄み液をカールフィッシャー滴定法で測定し、 別途測定したエチレングリ コールジメチルエーテル中の水分量を差し引いたところ、 上記乾燥後の粉体の水
分は、 0. 5質量%であった。 4 kg of a 36% by mass aqueous solution of the above-mentioned fluorinated 2-alkoxypropionic acid derivative was placed in a 35 Omm X 45 Omm vat, and charged into a hot air circulating drier maintained at 80 ° C. After 12 hours, the surface became highly viscous, so the vat was once removed and cooled to around 25 ° C. When the surface crystallized and became opaque, it was stirred with a spatula. The powder was again put into a hot air circulating drier at 80 ° C and dried for 24 hours to obtain powder A. The powder A (1 g) was dispersed in 14 g of ethylene glycol dimethyl ether, the supernatant was measured by Karl Fischer titration, and the water content in ethylene glycol dimethyl ether measured separately was subtracted. Powder water The minute was 0.5% by mass.
上記化合物 (i) を 80°Cで 36時間乾燥して得た粉体 A (1. 2 k g) を更 に 1 20°Cに保った熱風循環乾燥機に投入し、 12時間乾燥し、 粉体 Bを得た。 その後、 上記粉体 Bの水分を上記粉体 Aと同様の方法により測定したところ、 0. 1質量%であった。 上述のように 2段階の乾燥工程を経て得られた上記化合物 ( i ) の粉体を水に溶解し、 19F— NMRを測定した (基準物質: CFC 13) と ころ、 上記化合物 (i ) における一C (O) CF1 (CF3) O—の下線部のフッ 素原子由来の δ =_ 1 26. 5 p pm付近のピークと下記化合物 ( i i ) CF3CFHOCF2CF2S03Na Powder A (1.2 kg) obtained by drying the above compound (i) at 80 ° C for 36 hours is further charged into a hot air circulating drier maintained at 120 ° C, and dried for 12 hours. I got body B. Thereafter, the water content of the powder B was measured by the same method as that for the powder A, and it was 0.1% by mass. The compound obtained by a two-step drying process as described above the powder (i) was dissolved in water, 19 F- was measured NMR (reference material: CFC 1 3) between the roller, the compound (i one C (O) CF1 (CF 3 ) O- underlined from fluorine atom of δ = _ 1 26. 5 p pm near the peak and the following compound in) (ii) CF 3 CFHOCF 2 CF 2 S0 3 Na
の分解生成物における CF3C !HO—の下線部のフッ素原子由来の δ =- 14 5. 5 p pm付近のピークとの面積比から、 上記化合物 ( i i ) は全く生成して いないことが確かめられた。 比較例 1 From the area ratio of the underlined CF 3 C! HO—fluorine atom-derived δ = -145.5 peak in the decomposition product of the above compound (ii), it was concluded that the compound (ii) was not formed at all. I was assured. Comparative Example 1
1 20°Cの乾燥を省略した以外は、 実施例 1と同様の方法により乾燥し、 実施 例 1と同様の方法により水分を測定した。 上記化合物 ( i ) の粉体の水分は 0. 5質量%であり、 上記化合物 ( i i ) は全く生成していないことが確かめられた。 比較例 2 120 Drying was performed in the same manner as in Example 1 except that drying at 20 ° C. was omitted, and the water content was measured in the same manner as in Example 1. The water content of the powder of the compound (i) was 0.5% by mass, and it was confirmed that the compound (ii) was not formed at all. Comparative Example 2
上記化合物 ( i ) を 36質量%含む水溶液 200 gを 300ミリ リッ トルのビ 一力一に入れ、 全くかき混ぜることなく 80 °Cで 64時間乾燥し、 実施例 1と同 様の方法により水分を測定したところ、 水分は 0. 9質量%であり、 上記化合物 ( i i ) は全く生成していないことが確かめられた。 比較例 3 200 g of an aqueous solution containing 36% by mass of the above compound (i) was placed in a 300-milliliter viscous solution, dried at 80 ° C for 64 hours without stirring at all, and water was removed in the same manner as in Example 1. As a result of the measurement, the water content was 0.9% by mass, and it was confirmed that the compound (ii) was not formed at all. Comparative Example 3
上記化合物 ( i ) を 36質量%含む水溶液 200 gを 300ミリ リ ットルのビ 一力一に入れ、 全くかき混ぜることなく 130 °Cで 6時間乾燥し実施例 1と同様 の方法により水分を測定したところ、 水分は 0. 1質量%であったが、 上記化合 物 ( i i ) は 13mo 1 %含まれていた。
比較例 4 200 g of an aqueous solution containing 36% by mass of the above compound (i) was placed in a 300-mL viscous solution, dried at 130 ° C. for 6 hours without stirring at all, and the water content was measured in the same manner as in Example 1. However, the water content was 0.1% by mass, but the compound (ii) contained 13 mol%. Comparative Example 4
実施例 1において、 80°Cで 12時間乾燥後、 80°Cに保った状態でかき混ぜ たところ、 全体が水あめ状となった。 そのまま更に 24時間乾燥し実施例 1と同 様の方法により水分を測定したところ、 水分は 0. 8質量%であり、 上記化合物 ( i i ) は全く生成していないことが確かめられた。 参考例 1 (含フッ素 2—アルコキシプロピオン酸誘導体の熱分解、 及び、 本熱分 解により得られる水溶性含フッ素ビュルエーテルの精製) In Example 1, after drying at 80 ° C for 12 hours and stirring at 80 ° C, the whole became a syrup. The resultant was further dried for 24 hours, and the water content was measured in the same manner as in Example 1. The water content was 0.8% by mass, and it was confirmed that the compound (ii) was not formed at all. Reference Example 1 (The thermal decomposition of a fluorinated 2-alkoxypropionic acid derivative and the purification of the water-soluble fluorinated butyl ether obtained by this thermal decomposition)
攪拌器を備えた 20リツトルのガラス容器に、 実施例 1で得られた N aOC ( O) CF (CF3) OCF2CF2S03N a (6. 4 k g) と、 ジエチレングリ コールジメチルエーテル (6リットル、 上記含フッ素 2—アルコキシプロピオン 酸誘導体 100質量部に対し 85質量部) とを投入した。 マントルヒーターにて 加熱を行ったところ、 内温が 1 00°Cに達した時点から〇02が発生した。 その 後内温が 140°Cに達するまで徐々に昇温した。 180分間加熱したところで C o2の発生が収まったので、 加熱を終了した。 Glass vessel 20 liters equipped with a stirrer, a N AOC obtained in Example 1 (O) CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 S0 3 N a (6. 4 kg), diethylene glycol dimethyl ether ( 6 liters, 85 parts by mass based on 100 parts by mass of the above-mentioned fluorinated 2-alkoxypropionic acid derivative). Was subjected to heating with a mantle heater, the internal temperature Rei_0 2 occurs from the time it reaches the 1 00 ° C. Thereafter, the temperature was gradually increased until the internal temperature reached 140 ° C. After heating for 180 minutes, generation of C0 2 ceased, so heating was stopped.
上記反応終了後、 内温を 90°Cまで下げ、 2. 0 X 103P aまで減圧してジ エチレングリコームジメチルエーテル (3リツトル) を留去した。 得られた反応 液に純水 6リットルを入れて溶解させ、 更にクロ口ホルム (6リットル) を入れ て攪拌した。 静置して液面が明確に分かれたところで下層部を抜き出した。 クロ 口ホルム投入、 攪拌及び抜き出しの操作を 7回繰り返し、 得られた水溶液をバッ トに入れ、 80°Cに保った熱風循環乾燥機に 12時間入れて、 粉体を得た。 得ら れた粉体を 6リットルのアセトンに溶解させ、 濾過を行った。 濾液をロータリー エバポレーターで 80°Cで乾燥させ、 CF2 = CFOCF2CF2SO3Na (5 . 2 k g) を得た。 参考例 2 (水溶性含フッ素ビニルエーテルの末端基の塩素化及びフッ素化) · 攪拌器を備えた 10リツトルのガラス容器を 50°Cに加温し、 参考例 1で得ら れた CF2 = CFOCF2CF2S03Na (4. 6 k g) と PC 15 (6. 8 k g
) とを少しずつ交互に投入した。 投入中は塩酸ガスが激しく発生した。 投入完了 後、 蒸留装置を取り付け、 105°C前後の留分を抜き出した。 得られた留分を 3 リ ッ トルの冷水中に滴下して、 2相に分かれた液の下部を抜き出し、 CF2 = CAfter the completion of the reaction, lowering the internal temperature to 90 ° C, to distill off the 2. reduced to 0 X 10 3 P a di ethyleneglycidyl comb dimethyl ether (3 liters). 6 liters of pure water was added to the obtained reaction solution to dissolve it, and furthermore, porcelain form (6 liters) was added and stirred. The solution was allowed to stand, and when the liquid level was clearly separated, the lower layer was extracted. The operations of charging, stirring and withdrawing the outlet form were repeated seven times, and the obtained aqueous solution was put in a bag, and put in a hot-air circulating drier kept at 80 ° C for 12 hours to obtain a powder. The obtained powder was dissolved in 6 liters of acetone and filtered. The filtrate was dried on a rotary evaporator at 80 ° C. to obtain CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 3 Na (5.2 kg). Reference Example 2 (Chlorination and fluorination of terminal group of water-soluble fluorine-containing vinyl ether) · A 10 liter glass container equipped with a stirrer was heated to 50 ° C, and CF 2 = CFOCF 2 CF 2 S0 3 Na (4.6 kg) and PC 1 5 (6.8 kg And) were alternately added little by little. Hydrochloric acid gas was generated vigorously during the charging. After charging was completed, a distillation apparatus was attached, and a fraction at around 105 ° C was extracted. The obtained fraction was dropped into 3 liters of cold water, the lower part of the liquid separated into two phases was extracted, and CF 2 = C
FOCF2CF2S〇2C lを 3. 3 k g得た。 The FOCF 2 CF 2 S_〇 2 C l to give 3. 3 kg.
攪拌器と 5段の精留塔を備えた 5リットルのガラス容器に、 得られた CF2 =In a 5 liter glass vessel equipped with a stirrer and five rectification columns, the obtained CF 2 =
CF0CF2CF2S02C 1を 3. 3 k g、 スルホランを 1. 9 k g、 Na Fを3.3 kg of CF0CF 2 CF 2 S0 2 C 1, 1.9 kg of sulfolane, Na F
1. 3 k g導入し、 加熱を行って 75 °C前後の留分を抜き出し、 CF2 = CF〇1.Introduce 3 kg, heat and extract a fraction at around 75 ° C, CF 2 = CF〇
CF2CF2SO2Fを 2. 8 k g得た。 含フッ素 2—アルコキシプロピオン酸誘 導体に対する収率は、 58%であった。 2.8 kg of CF 2 CF 2 SO 2 F was obtained. The yield based on the fluorinated 2-alkoxypropionic acid derivative was 58%.
参考例 3 Reference example 3
比較例 1で得られた水分を 0. 5質量%含む化合物 ( i ) を参考例 1と同様に して熱分解をさせたところ、 CF2=CFOCF2CF2S〇3Naが 43モル0 /0、 CF3CFHOCF2CF2S03Naが 57モル0 /0の割合で得られた。 産業上の利用可能性 Compounds containing water obtained in Comparative Example 1 0.5% by weight of (i) was allowed to pyrolysis in the same manner as in Reference Example 1, CF 2 = CFOCF 2 CF 2 S_〇 3 Na is 43 mol 0 / 0, CF 3 CFHOCF 2 CF 2 S0 3 Na was obtained in a proportion of 57 mol 0/0. Industrial applicability
本発明の含フッ素 2—アルコキシプロピオン酸誘導体乾燥方法は、 上述の構成 よりなるので、 上記含フッ素 2—アルコキシプロピオン酸誘導体を変質させるこ となく効率的に水を除去することができる。
Since the method for drying a fluorinated 2-alkoxypropionic acid derivative of the present invention has the above-described configuration, water can be efficiently removed without altering the fluorinated 2-alkoxypropionic acid derivative.