WO2022054547A1 - ヨウ素含有化合物の製造方法及びヨウ素含有化合物 - Google Patents

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    • C08F4/04Azo-compounds

Definitions

  • the present disclosure relates to a method for producing an iodine-containing compound and an iodine-containing compound.
  • the radical polymerization reaction is widely used industrially because it has excellent monomer versatility and can be easily performed even in a polar medium such as water.
  • a polar medium such as water.
  • the control of the molecular weight by a general radical polymerization method is limited, and the molecular weight distribution of the obtained polymer tends to be wide.
  • the living radical polymerization method has attracted attention as a polymerization method for obtaining a polymer having a controlled molecular weight and a narrow molecular weight distribution, and various polymerization control agents have been developed.
  • the living radical polymerization method is a polymerization method in which the radical polymerization rate is controlled by reversibly protecting the growth radical with a protecting group which is a dormant species, whereby the molecular weight distribution can be controlled. Further, according to the living radical polymerization method, it is possible to add a different compound by a radical reaction by using the obtained polymer as a polymerization initiator or a chain transfer agent.
  • Patent Document 1 describes a living radical polymerization method for producing a haloolefin polymer or a copolymer by radically polymerizing a specific haloolefin in the presence of a specific organotellurium compound. This method is called a TERP (organotellurium mediated living radical polymerization) method.
  • TERP organotellurium mediated living radical polymerization
  • Patent Document 2 discloses a method for producing a polymer by emulsion polymerization of a fluorine-containing monomer by a RAFT (reversible addition fragmentation chain transfer) method, which is one of the living radical polymerization methods. ing.
  • the RAFT method makes it possible to control the molecular weight distribution by carrying out polymerization by a reversible chain transfer reaction in the presence of a specific chain transfer agent called a RAFT agent.
  • the ITP (iodine transfer polymerization) method is known.
  • the ITP method is a polymerization method using an organic iodide compound as a chain transfer agent, and is useful in that it can also be applied to a fluorine-based monomer.
  • iodine in the terminal CI bond is extracted in order to proceed with a further radical reaction starting from this organic iodide compound to obtain an extended product.
  • a compound in which a fluorine atom or a chlorine atom is directly bonded to the carbon of the CI bond also referred to as a “halogen-containing organic iodide compound” for convenience in the present disclosure
  • the present disclosure relates to a method for producing an iodine-containing compound, which can extend a halogen-containing organic iodide compound containing a fluorine atom or a chlorine atom to obtain an extended product having a controlled molecular weight distribution. It is an object of the present invention to provide an iodine-containing compound having a controlled molecular weight distribution.
  • the embodiments of the present disclosure include the following embodiments. ⁇ 1> In the presence of at least one selected from the group consisting of the compound represented by the following formula (21) and the compound represented by the following formula (22). It comprises reacting a compound (10) having a partial structure represented by the following formula (1) with a compound represented by the following formula (3). A method for producing an iodine-containing compound.
  • X represents a fluorine atom or a chlorine atom.
  • X 1 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, or -CX.
  • 5 X 6 X 7 ; X 5 to X 7 independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, or a chlorine atom.
  • R 21 represents a hydrogen atom, an iodine atom, or a substituted or unsubstituted organic group having 1 to 20 carbon atoms
  • R 22 is a hydrogen atom, an iodine atom, a substituted or unsubstituted carbon. Representing an organic group or a boron-containing group of the number 1 to 20, the boron atom in the boron-containing group is bonded to the boron atom in the formula (21).
  • R 21 and R 22 are linked to form a cyclic structure.
  • a 1 represents a hydrogen atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom.
  • a ligand may be further coordinated with the boron atom in the formula (21).)
  • R 23 and R 24 independently represent a hydrogen atom, an iodine atom, or a substituted or unsubstituted organic group having 1 to 20 carbon atoms
  • R 25 is a hydrogen atom or iodine.
  • R 23 , R 24 , and R 25 may be connected to form a cyclic structure.
  • a 2 is a hydrogen atom, a chlorine atom, a bromine atom, Or represents an iodine atom.
  • R 1 to R 4 independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, or an substituted or unsubstituted organic group having 1 to 40 carbon atoms.
  • R 1 and R 4 or R 2 and R 3 may be connected to form an annular structure.
  • R 1 to R 4 are independently reactive with at least one hydrogen atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, or substituted or unsubstituted carbon number 1 to 40.
  • R 1 and R 4 or R 2 and R 3 may be linked to form a cyclic structure, and the above formula (3) has at least two reactivity.
  • X represents a fluorine atom or a chlorine atom
  • X2 to X4 independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, or -CX 5 X 6 X 7 respectively.
  • X 5 to X 7 independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, or a chlorine atom.
  • the obtained iodine-containing compound is a copolymer of a first compound represented by the above formula (5) and a compound represented by the above formula (3) which is different from the first compound.
  • the production method according to ⁇ 3> which is a copolymer obtained by polymerizing.
  • ⁇ 5> The production method according to ⁇ 4>, wherein the copolymerization is a block copolymerization.
  • ⁇ 6> The production method according to ⁇ 4>, wherein the copolymerization is a random copolymerization or an alternating copolymerization.
  • ⁇ 7> Among the compounds represented by the formula (3), compounds different from the first compound are ethylene, propylene, isobutylene, alkylvinyl ether, hexafluoropropylene, perfluoro (alkyl vinyl ether), triallyl isocyanurate, and the like.
  • the compound represented by the formula (5) is vinyl fluoride, vinylidene fluoride, trifluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, bromotrifluoroethylene, iodotrifluoroethylene, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, and the like.
  • R 11 represents a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • R 12 represents a perfluoroalkylene group having 1 to 4 carbon atoms.
  • X each independently represents a fluorine atom or a chlorine atom.
  • X 21 ⁇ X 23 independently represent hydrogen atom, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, or -CX 24 X 25 X 26 , and X 24 to X 26 independently represent hydrogen atom, fluorine atom, or -CX 24. Represents a chlorine atom.
  • ⁇ 10> The production method according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 9>, wherein the compound (10) is a compound containing a plurality of units represented by the following formula (4).
  • X 31 to X 34 independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, or -CX 35 X 36 X 37 , and X 35 to X 37 are independent of each other. Represents a hydrogen atom, a fluorine atom, or a chlorine atom.
  • ⁇ 11> The production method according to ⁇ 10>, wherein the fluorine content of the compound (10) is 50% by mass or more.
  • ⁇ 12> The production method according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 11>, wherein the obtained iodine-containing compound is a polymer and the polydispersity of the polymer is 2.0 or less.
  • a method for producing an iodine-containing compound and a method for producing an iodine-containing compound which can extend a halogen-containing organic iodide compound containing a fluorine atom or a chlorine atom to obtain an extended product having a controlled molecular weight distribution, and a molecular weight distribution. Controlled iodine-containing compounds are provided.
  • the term "process” includes, in addition to a process independent of other processes, the process as long as the purpose of the process is achieved even if it cannot be clearly distinguished from the other process. ..
  • the numerical range indicated by using "-" includes the numerical values before and after "-" as the minimum value and the maximum value, respectively.
  • each component may contain a plurality of applicable substances. When a plurality of substances corresponding to each component are present in the composition, the content or content of each component is the total content or content of the plurality of substances present in the composition unless otherwise specified. Means quantity.
  • the organic group or the hydrocarbon group may or may not have a substituent.
  • the number of carbon atoms in a chemical structure means the total number of carbon atoms contained in the entire chemical structure, and when the chemical structure does not have a substituent, the carbon atoms forming the skeleton of the chemical structure.
  • the chemical structure has a substituent, it represents the total number of carbon atoms forming the framework of the chemical structure plus the number of carbon atoms in the substituent.
  • the aryl group means a monovalent group corresponding to a residue obtained by removing one hydrogen atom bonded to any one of the carbon atoms forming an aromatic ring in an aromatic compound, and is a carbon ring compound.
  • the arylene group means a divalent group corresponding to a residue obtained by removing one hydrogen atom bonded to any one of the carbon atoms of the aryl group.
  • the reactive carbon-carbon double bond means a carbon-carbon double bond that can react in various ways as an olefin, and does not include an aromatic double bond.
  • (meth) acrylic acid is a general term for acrylic acid and methacrylic acid.
  • (Meta) acrylate is a general term for acrylate and methacrylate.
  • (Meta) acrylamide is a general term for acrylamide and methacrylamide.
  • the "polymer” is a compound obtained by polymerizing a monomer. That is, the "polymer” has a plurality of structural units.
  • the description “polymerize compound A” includes both the case of polymerizing only compound A and the case of polymerizing compound A and other compounds.
  • the description of “polymerizing compound A and compound B” includes both the case of polymerizing only compound A and compound B and the case of polymerizing compound A, compound B and other compounds.
  • compound A and compound B represent any compound described in the present disclosure having a carbon-carbon double bond in the molecule.
  • the polymer described in the present disclosure may be a homopolymer of one kind of compound or a copolymer of two or more kinds of compounds.
  • the method for producing an iodine-containing compound of the present disclosure (hereinafter, also referred to as the production method of the present disclosure) is selected from the group consisting of a compound represented by the following formula (21) and a compound represented by the following formula (22).
  • a compound represented by the following formula (3) In the presence of at least one compound (10) having a partial structure represented by the following formula (1) is reacted with a compound represented by the following formula (3).
  • X represents a fluorine atom or a chlorine atom.
  • X 1 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, or -CX.
  • 5 X 6 X 7 ; X 5 to X 7 independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, or a chlorine atom.
  • R 21 represents a hydrogen atom, an iodine atom, or a substituted or unsubstituted organic group having 1 to 20 carbon atoms
  • R 22 is a hydrogen atom, an iodine atom, substituted or unsubstituted carbon atoms.
  • a 1 represents a hydrogen atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom.
  • a ligand may be further coordinated to the boron atom in the formula (21).
  • R 23 and R 24 independently represent a hydrogen atom, an iodine atom, or a substituted or unsubstituted organic group having 1 to 20 carbon atoms
  • R 25 is a hydrogen atom or an iodine atom.
  • R 23 to R 25 are hydrogen atoms.
  • Two or more of R 23 , R 24 , and R 25 may be connected to form an annular structure.
  • a 2 represents a hydrogen atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom.
  • R 1 to R 4 independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, or an substituted or unsubstituted organic group having 1 to 40 carbon atoms.
  • R 1 and R 4 or R 2 and R 3 may be connected to form an annular structure.
  • a fluorine atom or a chlorine atom is used as a catalyst by using at least one selected from the group consisting of the compound represented by the formula (21) and the compound represented by the formula (22) as a catalyst. It has been found that the halogen-containing organic iodide compound containing the above can be extended to obtain an elongated product having a controlled molecular weight distribution.
  • the production method of the present disclosure is based on a living radical polymerization method called RTCP (reversible chain transfer catalyst living radical polymerization) method, and proceeds by the mechanism shown in the figure below.
  • W . Radical species (W is an arbitrary structure)
  • AY Catalyst (at least one of the compound represented by the formula (21) and the compound represented by the formula (22); in the case of the formula (21), A has a structure other than A 1 and Y has a structure other than A 1 .
  • A represents a structure other than A 2 and Y represents a structure other than A 2 .
  • Z-I Iodide (I is an iodine atom, Z is an arbitrary structure (alkyl iodide, iodine terminal of polymer, YY, etc.))
  • X and X 1 Synonymous with X and X 1 in equation (1)
  • R 1 to R 4 Synonymous with R 1 to R 4 in equation (3), respectively
  • the radical species (W.) existing in the reaction system react with the catalyst (AY) to generate Y radicals (Y.).
  • This Y radical (Y ⁇ ) preferably withdraws iodine from the halogen-containing organic iodide compound.
  • iodine which is a protecting group
  • Z—I iodide
  • a halogen-containing organic iodide compound in which a fluorine atom or a chlorine atom is directly bonded to the carbon of the CI bond that is, a compound having a partial structure of -CXX 1 I (X is a fluorine atom or a chlorine atom). It was difficult to extract iodine from the compound, and it was difficult to proceed with the elongation of the halogen-containing organic iodide compound to obtain an elongated product having a controlled molecular weight. This is considered to be partly due to the instability of radicals on carbon atoms in the C-X bond.
  • the halogen-containing organic iodide compound is used. It has been found that the extraction of iodine can be facilitated and a highly controllable extension reaction can be realized. Therefore, for example, by polymerizing the halogen-containing monomer using the production method of the present disclosure, it is possible to produce a fluorine-containing polymer or a chlorine-containing polymer having a controlled molecular weight distribution. In addition, by using the production method of the present disclosure to cause a reaction between a fluorine-containing polymer or a chlorine-containing polymer and a cross-linking agent, it is possible to apply it to the production of cross-linked rubber and the like.
  • R 21 represents a hydrogen atom, an iodine atom, or a substituted or unsubstituted organic group having 1 to 20 carbon atoms
  • R 22 is a hydrogen atom, an iodine atom, substituted or unsubstituted carbon atoms.
  • a 1 represents a hydrogen atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom.
  • a ligand may be further coordinated to the boron atom in the formula (21).
  • radicals on the atom generated by extracting A 1 from the compound represented by the formula (21) extract iodine of the halogen-containing organic iodide compound.
  • the substituted or unsubstituted organic group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 21 and R 22 is preferably an substituted or unsubstituted organic group having 1 to 15 carbon atoms, respectively, and is preferably substituted or unsubstituted. It is more preferably an unsubstituted organic group having 1 to 10 carbon atoms.
  • the organic group include a saturated or unsaturated hydrocarbon group, or -OR (R is a substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, preferably a substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms. Hydrocarbon groups, more preferably substituted or unsubstituted hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms).
  • the substituted or unsubstituted organic group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 21 and R 22 an organic group having a carbon atom bonded to a boron atom is preferable. Further, the carbon atom is preferably a sp3 carbon atom. As a result, a radical of boron is easily generated, and the iodine extraction ability of the radical is increased. From this point of view, the substituted or unsubstituted organic group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 21 and R 22 is preferably a substituted or unsubstituted alkyl group.
  • the substituent includes, for example, a group containing a boron atom.
  • the group containing the boron atom include -BY 2 , where Y is independently a hydrogen atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, or an organic substance having 1 to 20 carbon atoms substituted or unsubstituted. It is a group, and the two Ys may be connected to each other to form an annular structure.
  • the formed cyclic structure may be a bicyclo structure.
  • a ligand may be further coordinated to the boron atom in the substituent. The details of the ligand are the same as those of the ligand of the boron atom represented by the formula (21) described later.
  • R 22 is a boron-containing group
  • the boron atom in the boron-containing group is bonded to the boron atom in the formula (21).
  • the boron-containing group represented by R 22 include -BZ 2 , where Z is independently a hydrogen atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, or 1 to 20 substituted or unsubstituted carbon atoms.
  • the two Zs may be linked to each other to form a cyclic structure.
  • a ligand may be further coordinated to the boron atom in the boron-containing group. The details of the ligand are the same as those of the ligand of the boron atom represented by the formula (21) described later.
  • a 1 represents a hydrogen atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom, preferably a hydrogen atom, a bromine atom, or an iodine atom, more preferably a hydrogen atom or an iodine atom, and a hydrogen atom. Is even more preferable.
  • a ligand may be further coordinated to the boron atom in the formula (21). That is, in addition to the three covalent bonds to the boron atom represented by the formula (21), a ligand that is bonded to the boron atom by a coordination bond may be present.
  • the handling property tends to be improved by stabilizing BH 3 by a ligand.
  • the coordination of the ligand facilitates the generation of boron radicals.
  • the ligand has a nitrogen atom or an oxygen atom at the coordination site, and the hydrogen atom or the substituted or unsubstituted organic having 1 to 20 carbon atoms is independently attached to the bond of the nitrogen atom or the oxygen atom. Examples include ligands to which the group is attached. When a plurality of substituted or unsubstituted organic groups having 1 to 20 carbon atoms are present, they may be linked to form a ring structure. Examples of the ligand include tetrahydrofuran, pyridine, trimethylamine, triethylamine, tetramethylethylenediamine and the like.
  • a preferred embodiment of the compound represented by the formula (21) is a mode in which A 1 is a hydrogen atom and the boron atom has a ligand.
  • a 1 is an iodine atom.
  • the formula (21) may be a compound represented by the following formula (21a).
  • a 1 and R 21 are synonymous with A 1 and R 21 in formula (21), respectively.
  • R 26 represents a substituted or unsubstituted divalent organic group
  • R 27 and R 28 each independently represent a hydrogen atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, or a substituted or unsubstituted organic group, and R 26 .
  • the total number of carbon atoms of ⁇ R 28 is 1 to 20.
  • a ligand may be further coordinated independently to each of the two boron atoms represented by the formula (21a).
  • R26 is preferably a substituted or unsubstituted divalent organic group having 1 to 10 carbon atoms, and is preferably a substituted or unsubstituted divalent organic group having 1 to 6 carbon atoms. Is more preferable.
  • R 27 and R 28 are preferably hydrogen atoms or substituted or unsubstituted organic groups having 1 to 15 carbon atoms, respectively, and are hydrogen atoms or substituted or unsubstituted organic groups having 1 to 10 carbon atoms. It is more preferable that it is a group.
  • the details of the ligand are the same as those of the ligand of the boron atom represented by the formula (21).
  • the formula (21) may be a compound represented by the following formula (21b).
  • a 1 and R 21 are synonymous with A 1 and R 21 in formula (21), respectively, and R 29 and R 30 are independently hydrogen atoms, chlorine atoms, bromine atoms, iodine atoms, or iodine atoms, respectively. It represents a substituted or unsubstituted organic group, and the total number of carbon atoms of R 29 and R 30 is 1 to 20.
  • a ligand may be further coordinated independently to each of the two boron atoms represented by the formula (21b).
  • R 29 and R 30 are preferably hydrogen atoms or substituted or unsubstituted organic groups having 1 to 15 carbon atoms, respectively, and are hydrogen atoms or substituted or unsubstituted carbons. More preferably, it is an organic group having a number of 1 to 10.
  • the details of the ligand are the same as those of the ligand of the boron atom represented by the formula (21).
  • a plurality of compounds represented by the formula (21) may be aggregated to form a multimer, for example, a dimer.
  • Examples of the compound represented by the formula (21) include 9-borabicyclo [3.3.1] nonane, 9-iodo-9-borabicyclo [3.3.1] nonan, borane-tetratetra complex, and borane pyridine.
  • Examples thereof include a complex, a borane-trimethylamine complex, a borane-triethylamine complex, pinacoleborane, catecholborane, an isopinocampylborane-tetramethylethylenediamine complex, and boron triiodide.
  • the compound represented by the formula (21) may be used alone or in combination of two or more.
  • R 23 and R 24 independently represent a hydrogen atom, an iodine atom, or a substituted or unsubstituted organic group having 1 to 20 carbon atoms
  • R 25 is a hydrogen atom or an iodine atom.
  • R 23 to R 25 are hydrogen atoms.
  • Two or more of R 23 , R 24 , and R 25 may be connected to form an annular structure.
  • a 2 represents a hydrogen atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom.
  • radicals on the phosphorus atom generated by abstracting A 2 from the compound represented by the formula (22) abstract the iodine of the halogen-containing organic iodide compound.
  • the substituted or unsubstituted organic group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 23 , R 24 , and R 25 may be independently substituted or unsubstituted organic group having 1 to 15 carbon atoms. It is more preferably a substituted or unsubstituted organic group having 1 to 10 carbon atoms.
  • the organic group may be a saturated or unsaturated hydrocarbon group, or -OR (R is a substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, preferably a substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms.
  • a hydrogen group, more preferably a substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms) can be mentioned.
  • the substituted or unsubstituted organic group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 23 , R 24 , and R 25 an organic group having a carbon atom bonded to a silicon atom is preferable. Further, the carbon atom is preferably a sp2 carbon atom or a sp3 carbon atom. As a result, silicon radicals are easily generated, and the iodine extraction capacity of the radicals is increased. From this point of view, the substituted or unsubstituted organic group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 23 , R 24 , and R 25 includes a substituted or unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group. preferable.
  • the substituent includes, for example, a group containing a silicon atom. ..
  • the group containing a silicon atom include -SiY 3 , where Y is independently a hydrogen atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, or an organic substance having 1 to 20 carbon atoms substituted or unsubstituted. It is a group, and a plurality of Ys may be connected to each other to form an annular structure.
  • R 25 is a silicon-containing group
  • the silicon atom in the silicon-containing group is bonded to the silicon atom in the formula (22).
  • Examples of the silicon-containing group represented by R25 include -SiZ 3 , where Z is independently a hydrogen atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, or 1 to 20 substituted or unsubstituted carbon atoms.
  • a plurality of Z's may be connected to each other to form a cyclic structure.
  • R 23 , R 24 , and R 25 each independently have an aromatic ring.
  • a preferred embodiment of R 23 , R 24 , and R 25 is an independently substituted or unsubstituted phenyl group.
  • R 23 , R 24 , and R 25 may or may not have an aromatic ring independently of each other.
  • a 2 represents a hydrogen atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom, and is more preferably a hydrogen atom.
  • a 2 is a hydrogen atom, and R 23 , R 24 , and so on.
  • a compound having an aromatic ring in at least one of R25 is preferable.
  • the formula (22) may be a compound represented by the following formula (22a).
  • a 2 , R 23 , and R 24 are synonymous with A 2 , R 23 , and R 24 in formula (22), respectively.
  • R 31 represents a substituted or unsubstituted divalent organic group
  • R 32 , R 33 , and R 34 are independently hydrogen atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, substituted or unsubstituted carbon number 1 to 1. It represents 20 organic groups, and the total number of carbon atoms of R 31 to R 34 is 1 to 20.
  • R 31 is preferably a substituted or unsubstituted divalent organic group having 1 to 10 carbon atoms, and is a substituted or unsubstituted divalent organic group having 1 to 6 carbon atoms. Is more preferable.
  • Each of R 32 , R 33 , and R 34 is preferably a hydrogen atom or an organic group having 1 to 15 substituted or unsubstituted carbon atoms, and is preferably a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted organic group having 1 carbon atom. It is preferably an organic group of ⁇ 10.
  • R 32 , R 33 , and R 34 has an aromatic ring.
  • a preferred embodiment of R 32 , R 33 , and R 34 is that R 32 and R 33 are independently substituted or unsubstituted phenyl groups, respectively, and R 34 is a hydrogen atom.
  • the formula (22) may be a compound represented by the following formula (22b). It was
  • a 2 , R 23 and R 24 are synonymous with A 2 , R 23 and R 24 in formula (22), respectively, and R 35 to R 37 are independently hydrogen atoms, chlorine atoms and bromine, respectively. It represents an atom, a hydrogen atom, or a substituted or unsubstituted organic group, and the total number of carbon atoms of R 35 to R 37 is 1 to 20.
  • R 35 to R 37 are preferably hydrogen atoms or organic groups having 1 to 15 substituted or unsubstituted carbon atoms, respectively, and are hydrogen atoms or substituted or unsubstituted carbon atoms. More preferably, it is 1 to 10 organic groups.
  • Examples of the compound represented by the formula (22) include 1,4-bis (dimethylsilyl) benzene, 1,1,2,2-tetraphenyldisilane, phenylsilane, di-tert-butylsilane, and tri-tert-butylsilane. Examples thereof include diphenylsilane, trimethylsilane, tert-butyldimethylsilane, di-tert-butylmethylsilane, dimethylphenylsilane, diphenylmethylsilane, tert-butyldiphenylsilane, triphenylsilane, silicon tetraiodide and the like.
  • 1,4-bis (dimethylsilyl) benzene and 1,1,2,2-tetraphenyl are preferably used compounds from the viewpoint of the extraction speed of A 2 from the Si—A 2 bond and the handleability.
  • examples thereof include disilane, dimethylphenylsilane, diphenylmethylsilane, tert-butyldiphenylsilane, and triphenylsilane.
  • trimethylsilane, tri-tert-butylsilane, and tert-butyldimethylsilane can also be mentioned.
  • the compound represented by the formula (22) may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the compound represented by the formula (21) and the compound represented by the formula (22) may be appropriately adjusted. From the viewpoint of obtaining a halogen-containing polymer having a suitably controlled molecular weight distribution, it is selected from the group consisting of the compound represented by the formula (21) and the compound represented by the formula (22) with respect to 1 mol of the compound (10). It is preferable to use 0.01 mol to 100 mol, more preferably 0.1 mol to 50 mol, further preferably 0.2 mol to 10 mol, and 0.3 mol to 1.0 mol of at least one of the compounds. Is particularly preferred.
  • the compound (10) is a halogen-containing organic iodide compound having a partial structure represented by the following formula (1).
  • * represents a bond that binds to an organic group.
  • X represents a fluorine atom or a chlorine atom.
  • X 1 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, or -CX 5 X 6 X 7 .
  • X 5 to X 7 independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, or a chlorine atom.
  • the partial structure represented by the equation (1) is also referred to as a partial structure (1).
  • X is preferably a fluorine atom.
  • X 1 is preferably a hydrogen atom or a fluorine atom.
  • the compound (10) may have the above partial structure (1), and the structure of the entire compound is not limited at all. That is, the organic group to which * is bonded is not limited to the hydrocarbon group, and may be various functional groups such as a hydroxyl group and an amino group, a halogeno group (halogen atom), a hydrogen atom and the like. Further, the organic group may contain a heteroatom, and its valence and molecular weight are not particularly limited.
  • the number of the partial structures (1) contained in the compound (10) is not particularly limited.
  • the compound (10) may be a monoiodo-containing halogen-containing organic compound having one partial structure (1), or a diiodo-containing halogen-containing organic compound having two partial structures (1), and may be a partial structure. It may be a polyiodide-containing halogen-containing organic compound having three or more (1).
  • compound (10) may be a monoiodo-containing halogen-containing organic compound in which a substituted or unsubstituted alkyl group or a halogen atom or a hydrogen atom is bonded to *.
  • the compound (10) is a diode in which a divalent organic group such as a substituted or unsubstituted alkylene group or an ether bond and a partial structure (1) bonded to the divalent organic group are bonded to *. It may be a halogen-containing organic compound.
  • the monoiodo-containing halogen-containing organic compound may be a compound having a structure represented by the following formula.
  • R 10 represents a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted arylalkyl group, a hydrogen atom, a fluorine atom, or a chlorine atom.
  • X represents a fluorine atom or a chlorine atom.
  • X 20 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or -CX 5 X 6 X 7 and X 5 to X 7 independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, or a chlorine atom.
  • X is preferably a fluorine atom.
  • X 20 is preferably a hydrogen atom or a fluorine atom.
  • the substituted or unsubstituted alkyl group is preferably a substituted or unsubstituted linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 7 carbon atoms.
  • Alkyl groups having 1 to 7 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group and n-hexyl group. Examples thereof include a cyclohexyl group and an n-heptyl group.
  • a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is more preferable, and a methyl group or an ethyl group is further preferable.
  • Examples of the substituted alkyl group having 1 to 7 carbon atoms include an alkyl group having a substituent such as a fluorine atom, a chlorine atom, an alkoxy group and a fluoroalkoxy group at an arbitrary position.
  • an alkyl group having 2 to 15 fluorine atoms is more preferable
  • a perfluoroalkyl group is more preferable from the viewpoint of suppressing a hydrogen atom abstraction reaction by a radical
  • a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms is even more preferable.
  • a perfluoroalkyl radical having 1 to 4 carbon atoms is particularly preferable from the viewpoint of reducing bioaccumulation. That is, when R 10 is a substituted alkyl group, the compound (10) is preferably a compound represented by the following formula (11).
  • R 11 represents a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms
  • X represents a fluorine atom or a chlorine atom
  • X 21 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or -CX 24 X 25
  • It represents X 26 , and X 24 to X 26 independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom or a chlorine atom.
  • X is preferably a fluorine atom.
  • X 21 is preferably a hydrogen atom or a fluorine atom.
  • the aryl group is preferably an aryl group having 6 to 12 carbon atoms and a heteroaryl group having 3 to 12 carbon atoms, and specifically, a phenyl group, a naphthyl group, a pyridyl group, a pyrrole group, or a frill. Groups and thienyl groups are more preferred.
  • arylalkyl group an arylalkyl group having 7 to 15 carbon atoms and a heteroarylalkyl group having 4 to 15 carbon atoms are preferable, and specifically, a benzyl group, a 2-pyridylmethyl group, and 3 -Pyridylmethyl group and 4-pyridylmethyl group are more preferable.
  • the monoiodine-containing halogen-containing organic compound include difluoroiodomethane, trifluoroiodomethane, chlorodifluoroiodomethane, 1,1-difluoroethyl iodide, 1,1-difluoro-n-propyl iodide, 1, 1-difluoro-n-butyl iodide, 1,1-difluoro-isobutyl iodide, 1,1-difluoro-n-pentyl iodide, sec-butyl difluoromethylene iodide, tert-butyl difluoromethylene iodide, 1,1- Difluoro-n-hexyl iodine, 1,1-difluoro-n-heptyl iodine, 1,1-difluoro-n-octyl iodine, cyclohex
  • the diiodot-containing halogen-containing organic compound may be a compound having a structure represented by the following formula.
  • R 10' represents a single bond, substituted or unsubstituted alkylene group, substituted or unsubstituted arylene group, substituted or unsubstituted arylene alkylene group, or substituted or unsubstituted alkylene arylene alkylene group.
  • X represents a fluorine atom or a chlorine atom.
  • X 20 independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or -CX 5 X 6 X 7 , and X 5 to X 7 independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, or chlorine. Represents an atom.
  • X is preferably a fluorine atom.
  • X 20 is independently a hydrogen atom or a fluorine atom.
  • the substituted or unsubstituted alkylene group is preferably a substituted or unsubstituted linear, branched chain, or cyclic alkylene group having 1 to 6 carbon atoms.
  • the alkylene group having 1 to 6 carbon atoms include a methylene group, an ethylene group, an n-propylene group, an isopropylene group, an n-butylene group, an isobutylene group, an n-pentylene group, an n-hexylene group and a 1,4-cyclohexylene.
  • the group etc. can be mentioned.
  • a linear or branched alkylene group having 1 to 4 carbon atoms is more preferable, and an ethylene group is further preferable.
  • Examples of the substituted alkylene group having 1 to 6 carbon atoms include an alkylene group having a substituent such as a fluorine atom, a chlorine atom, an alkoxy group or a fluoroalkoxy group at an arbitrary position.
  • an alkylene group having 2 to 12 fluorine atoms is more preferable
  • a perfluoroalkylene group is more preferable from the viewpoint of suppressing the hydrogen atom abstraction reaction by radicals
  • a perfluoroalkylene group having 1 to 4 carbon atoms is even more preferable.
  • a perfluoroalkylene group having 2 to 4 carbon atoms is particularly preferable. That is, the compound (10) is a compound represented by the following formula (12) when R 10'is a perfluoroalkylene group having 1 to 4 carbon atoms.
  • R 12 represents a perfluoroalkylene group having 1 to 4 carbon atoms.
  • X represents a fluorine atom or a chlorine atom.
  • X 22 and X 23 independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or -CX 24 X 25 X 26 , and X 24 to X 26 independently represent a hydrogen atom and a fluorine atom, respectively. , Or a hydrogen atom.
  • X is a fluorine atom independently.
  • X 22 and X 23 are independently hydrogen atoms or fluorine atoms, respectively.
  • arylene group an arylene group having 6 to 12 carbon atoms and a heteroarylene group having 3 to 12 carbon atoms are preferable.
  • arylene alkylene group an arylene alkylene group having 7 to 15 carbon atoms and a heteroarylene alkylene group having 4 to 15 carbon atoms are preferable.
  • a benzylene group, a 2-pyridylene methylene group, a 3-pyridylene methylene group, and a 4-pyridylene methylene group are more preferable.
  • alkylene arylene alkylene group an alkylene arylene alkylene group having 8 to 18 carbon atoms and an alkylene heteroarylene alkylene group having 5 to 18 carbon atoms are preferable.
  • 1,2-dimethylenephenylene group, 1,3-dimethylenephenylene group, 1,4-dimethylenephenylene group, 2,2'-dimethylenebiphenylene group, 2,4-dimethylenepyridylene Groups, 2,5-dimethylenepyridylene groups, 2,6-dimethylenepyridylene groups, and 1,5-dimethylfurandyl groups are more preferred.
  • diiodine-containing halogen-containing organic compound examples include 1,2-diiodottetrafluoroethane, 1,4-diiodooctafluorobutane, and 1,6-diiododecafluorohexane.
  • 1,4-diiodooctafluorobutane is preferable from the viewpoint of being a low-volatile liquid that is easy to handle.
  • the method for producing the diiodot-containing halogen-containing organic compound is not particularly limited, and can be obtained by a conventionally known method.
  • the polyiodide-containing halogen-containing organic compound has three or more partial structures (1).
  • the organic group bonded to * in the partial structure (1) is a partial structure of a fluorine-containing polymer such as an unsulfided fluoroelastomer or a partial structure of a polysiloxane.
  • the compound (10) has three or more partial structures (1).
  • the organic group bonded to * in the partial structure (1) contains a partial structure of polysiloxane means that, for example, the partial structure (1) is a divalent or unsubstituted alkylene group, an ether bond, or the like. The case where it is bonded to polysiloxane via a bonding group may be mentioned.
  • the polysiloxane may be silicone or a product produced by the condensation reaction of the silane coupling agent.
  • the polyiodide-containing halogen-containing organic compound can be produced by a conventionally known method.
  • the compound (10) may be a compound containing a plurality of units represented by the following formula (4).
  • the fluorine content of the compound (10) is preferably 50% by mass or more from the viewpoint of heat resistance and flame retardancy. , 60% by mass or more is more preferable.
  • the fluorine content of the compound is determined by combustion ion chromatography.
  • X 31 to X 34 independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, or -CX 35 X 36 X 37 , and X 35 to X 37 are independent of each other. Represents a hydrogen atom, a fluorine atom, or a chlorine atom.
  • the amount of compound (10) used in the production method of the present disclosure is not particularly limited. In one embodiment, it is preferable to use 0.0001 mol to 3 mol, more preferably 0.001 mol to 2 mol, and 0.002 mol to 0.002 mol of the compound (10) with respect to 1 mol of the compound represented by the formula (3). It is more preferable to use 1 mol.
  • the compound (10) is preferably at least one selected from the group consisting of monoiodo-containing halogen-containing organic compounds and diiodo-containing halogen-containing organic compounds, and is represented by the compound represented by the formula (11) and the formula (12). It is preferable that the compound is at least one selected from the group consisting of the compounds.
  • a monoiodo-containing halogen-containing organic compound and a diiodo-containing halogen-containing organic compound are used in combination as the compound (10), it is preferable to use 0.01 mol or more of the diiodo-containing halogen-containing organic compound with respect to 1 mol of the monoiodo-containing halogen-containing organic compound, and 0 It is more preferable to use 0.05 mol or more, and further preferably 0.1 mol or more.
  • the diiodot-containing halogen-containing organic compound it is preferable to use 100 mol or less of the diiodot-containing halogen-containing organic compound, more preferably 10 mol or less, and further preferably 5 mol or less with respect to 1 mol of the monoiodo-containing halogen-containing organic compound.
  • the compound represented by the formula (3) is a compound added to the compound (10) having a partial structure represented by the formula (1) by the production method of the present disclosure.
  • R 1 to R 4 independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, or an substituted or unsubstituted organic group having 1 to 40 carbon atoms.
  • R 1 and R 4 or R 2 and R 3 may be connected to form an annular structure.
  • the substituted or unsubstituted organic group having 1 to 40 carbon atoms in R 1 to R 4 preferably has 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, and more preferably 1 to 12 carbon atoms. More preferred.
  • the organic group may be linear, branched or cyclic, and may or may not contain an unsaturated bond. Further, the organic group may or may not contain a heteroatom, and the substituent main chain may contain a heteroatom.
  • the substituted or unsubstituted organic group having 1 to 40 carbon atoms includes an alkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, an aryloxy group, a heteroaryloxy group, an alkoxy group, an arylalkyl group, a heteroarylalkyl group, and an arylalkoxy group.
  • Heteroarylalkoxy group carboxy group, alkoxycarbonyl group, carbamoyl group, acylamino group, acyloxy group, cyano group and the like.
  • the substituted or unsubstituted organic group having 1 to 40 carbon atoms includes an alkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, an aryloxy group, a heteroaryloxy group, an alkoxy group, an arylalkyl group, a heteroarylalkyl group, and an arylalkoxy group.
  • a hydrocarbon group which may have a hetero atom, such as a heteroarylalkoxy group the hydrocarbon group may be linear, branched, or cyclic, and may have an unsaturated bond. May be included and may not be included.
  • acyl group of the acylamino group or the acyloxy group examples include a group obtained by removing a hydroxy group from a carboxylic acid or a sulfonic acid.
  • Examples of the organic group having 1 to 40 carbon atoms having a substituent include a substituted alkyl group, a substituted alkoxy group, a substituted alkoxycarbonyl group, an N-substituted carbamoyl group and the like.
  • the number of substituents may be one or two or more.
  • Examples of the substituent of the substituted alkyl group include a fluorine atom, a chlorine atom, a hydroxy group, an alkoxy group, an amino group, a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a 1,3,5-triazinetrione skeleton and the like.
  • Examples of the substituent of the substituted alkoxy group include a fluorine atom, a hydroxy group, an amino group and the like.
  • Examples of the substituent of the substituted alkoxycarbonyl group include a fluorine atom, a hydroxy group, an amino group and the like.
  • Examples of the substituent of the N-substituted carbamoyl group include an alkyl group and an alkoxyalkyl group.
  • R 1 and R 4 or R 2 and R 3 may be connected to form an annular structure. That is, the compound represented by the formula (3) may be a compound having a cyclic structure such as maleic anhydride and itaconic anhydride.
  • At least two of R1 to R4 of the compound represented by the formula (3) are hydrogen atom, fluorine atom, chlorine atom and methyl. It is preferably a compound selected from the group consisting of groups.
  • the compound represented by the formula (3) may be a compound having one reactive carbon-carbon double bond or a compound having a plurality of reactive carbon-carbon double bonds. Therefore, the compound represented by the formula (3) may be a diallyl compound such as diallylamine, a triallyl compound such as triallyl isocyanurate, or the like.
  • Examples of the compound represented by the formula (3) include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, and octyl (meth) acrylate.
  • (Meta) acrylic acid ester monomers such as lauryl acrylate and hydroxyethyl methacrylate; cyclohexyl (meth) acrylic acid, methylcyclohexyl (meth) acrylic acid, isobornyl (meth) acrylic acid, cyclododecyl (meth) acrylic acid, etc.
  • Cycloalkyl group-containing unsaturated monomer (meth) Acrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, crotonic acid, maleic anhydride, itaconic anhydride and other carboxyl group-containing unsaturated monomers; N, N- Does not contain tertiary amines such as dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylamide, 2- (dimethylamino) ethyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylate.
  • Saturated monomer quaternary ammonium base-containing unsaturated such as N-2-hydroxy-3-acryloyloxypropyl-N, N, N-trimethylammonium chloride, N-methacryloylaminoethyl-N, N, N-dimethylbenzylammonium chloride.
  • Epoxy group-containing unsaturated monomer such as glycidyl (meth) acrylate; styrene, ⁇ -methylstyrene, 4-methylstyrene, 2-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methoxystyrene, 2-hydroxymethylstyrene, 2-Chlorostyrene, 4-chlorostyrene, 2,4-dichlorostyrene, 1-vinylnaphthalene, divinylbenzene, 4- (chloromethyl) styrene, 2- (chloromethyl) styrene, 3- (chloromethyl) styrene, 4 -Sterite-based monomers such as styrene sulfonic acid or alkali metal salts thereof (sodium salt, potassium salt, etc.); heterocycle-containing unsaturated monomers such as 2-vinylthiophene and N-methyl-2-vinylpyrrole; N-vinyl
  • Alkyl vinyl ethers perfluoro (methyl vinyl ether), perfluoro (ethyl vinyl ether), perfluoro (alkyl vinyl ether) such as perfluoro (n-propyl vinyl ether); and the like.
  • the compound represented by the formula (3) may be used alone or in combination of two or more.
  • R 1 to R 4 are independently reacted with at least one hydrogen atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, or substituted or unsubstituted carbon number 1 to 40.
  • R 1 and R 4 or R 2 and R 3 may be linked to form a cyclic structure, and the above formula (3) is at least two reactions. Examples thereof include an embodiment having a sex carbon-carbon double bond.
  • the compound represented by the formula (3) in this case is also referred to as "a compound represented by the formula (3) having at least two reactive carbon-carbon double bonds".
  • the compound represented by the formula (3) having at least two reactive carbon-carbon double bonds is reacted with, for example, a fluoropolymer having a CI bond or a chlorine-containing polymer having a CI bond. Thereby, a crosslinked structure can be introduced into the fluorine-containing polymer or the chlorine-containing polymer.
  • the number of reactive carbon-carbon double bonds is preferably 1 to 5, more preferably 1 to 4, and even more preferably 1 to 3.
  • the number of carbon atoms in the above is preferably 1 to 30, and more preferably 1 to 20.
  • the organic group may be linear, branched or cyclic, and may or may not contain an unsaturated bond. Further, the organic group may or may not contain a heteroatom, and the substituent main chain may contain a heteroatom.
  • Specific examples of the compound represented by the formula (3) having at least two reactive carbon-carbon double bonds include diallylamine, 1,4-divinyloctafluorobutane, 1,6-divinyldodecafluorohexane, and triallyl. Examples thereof include isocyanurate, tri (2-methyl-allyl) isocyanurate, divinylbenzene, and a fluorine-containing compound having two maleimide groups.
  • X represents a fluorine atom or a chlorine atom
  • X2 to X4 are independently hydrogen atom, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, or -CX 5 X 6 X 7
  • X 5 to X 7 independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, or a chlorine atom.
  • the formula (5) when only one of X 2 to X 4 is ⁇ CX 5 X 6 X 7 , the formula (5) has a propylene structure.
  • X 3 or X 4 is -CX 5 X 6 X 7 , and it is more preferable that X 3 is -C X 5 X 6 X 7 .
  • X 2 to X 4 are independently hydrogen atoms, fluorine atoms, chlorine atoms, bromine atoms, or iodine atoms.
  • Examples of the compound represented by the formula (5) include vinyl fluoride, vinylidene fluoride, trifluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, bromotrifluoroethylene, iodotrifluoroethylene, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, 1,3.
  • Examples of the compound represented by the formula (5) include vinylidene fluoride, trifluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, 2,3, from the viewpoint of polymerization reactivity when obtaining a polymer. 3,3-Tetrafluoropropylene, vinyl chloride, or vinylidene chloride is preferred.
  • radical initiators other than the compound (10) solvents, emulsifiers, suspension aids, acids or alkalis, compounds represented by the formula (21) and compounds represented by the formula (22) are not used.
  • Other components such as the reaction control agent of the above may be further used.
  • radical initiator In the production method of the present disclosure, a radical initiator other than the compound (10) may be used in combination.
  • examples of the radical initiator include an azo-based radical initiator, a peroxide-based radical initiator, and the like.
  • azo-based radical initiator examples include 2,2'-azobis (isobutyronitrile) (AIBN), 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile) (AMBN), and 2,2'-azobis (2).
  • AIBN isobutyronitrile
  • AMBN 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile
  • 2,2'-azobis (2) 4-dimethylvaleronitrile) (ADVN), 1,1'-azobis (1-cyclohexanecarbonitrile) (ACHN), dimethyl-2,2'-azobisisobutyrate (MAIB), 4,4'-azobis (4-cyanovalerian acid) (ACVA), 1,1'-azobis (1-acetoxy-1-phenylethane), 2,2'-azobis (2-methylbutylamide), 2,2'-azobis (4) -Methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis (2-methylamidinopropane) dihydrochloride, 2,2'-azo
  • azo radical initiators it is preferable to appropriately select these azo radical initiators according to the reaction conditions.
  • ADVN 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile)
  • 2,2'-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) Etc. are preferably used.
  • 1,1'-azobis (1-cyclohexanecarbonitrile) ACBN
  • 2-cyano-2-propylazoformamide 2,2'-azobis (N-butyl-2-) Methylpropionamide
  • 2,2'-azobis (2,4,4-trimethylpentane) 2,2'-azobis [2-methyl] -N- (2-Hydroxyethyl) propionamide] and the like are preferably used.
  • dialkyl peroxide, diacyl peroxide, and peroxyketal are preferable, and diacyl peroxide is more preferable, from the viewpoint of easiness of ⁇ cleavage. Since these peroxide-based radical initiators rapidly generate carbon-centered radical species by ⁇ -cleavage, they preferably have catalytic functions of the compound represented by the formula (21) and the compound represented by the formula (22). Easy to demonstrate.
  • peroxide-based radical initiator examples include dialkyl peroxides such as tert-butyl cumyl peroxide, di-tert-butyl peroxide, and di-tert-hexyl peroxide; diisobutylyl peroxide and di (di (diisobutylyl peroxide). 3,5,5-trimethylhexanoyl) peroxide, dilauroyl peroxide, disuccinic acid peroxide, benzoyl peroxide, and a mixture of dibenzoyl peroxide, benzoyl m-methylbenzoyl peroxide and m-toluyl peroxide, etc.
  • dialkyl peroxides such as tert-butyl cumyl peroxide, di-tert-butyl peroxide, and di-tert-hexyl peroxide
  • Diacyl peroxide 2,2-bis (4,4-di-tert-butylperoxycyclohexyl) propane, 1,1-di (tert-hexylperoxy) cyclohexane, 1,1-di (tert-butylper)
  • Examples thereof include peroxyketal such as oxy) cyclohexane, n-butyl 4,4-di (tert-butylperoxy) valerate, and 2,2-di (tert-butylperoxy) butane.
  • the fluorine-containing peroxide described in Japanese Patent Publication No. 08-506140 can also be used.
  • the compound (10) and the compound represented by the formula (3) in the presence of at least one selected from the group consisting of the compound represented by the formula (21) and the compound represented by the formula (22).
  • a radical initiator other than the compound (10) it is preferable to use 0.0001 mol to 10 mol of the radical initiator other than the compound (10) with respect to 1 mol of the compound (10), preferably 0.01 mol. It is more preferable to use ⁇ 5 mol, and further preferably 0.1 mol to 2 mol.
  • the compound (10) and the compound represented by the formula (3) in the presence of at least one selected from the group consisting of the compound represented by the formula (21) and the compound represented by the formula (22).
  • 0.0001 mol to 10 mol of the azo-based radical initiator or the peroxide-based radical initiator is used for 1 mol of the compound (10). It is preferable to use 0.01 mol to 5 mol, and further preferably 0.1 mol to 2 mol.
  • reaction in the production method of the present disclosure may be carried out using an organic solvent (including an ionic liquid) or an aqueous solvent.
  • organic solvent examples include benzene, toluene, N, N-dimethylformamide (DMF), dimethyl sulfoxide (DMSO), acetone, 2-butanone (methyl ethyl ketone), dioxane, hexafluoroisopropanol, chloroform, carbon tetrachloride, tetrahydrofuran (THF).
  • DMF N, N-dimethylformamide
  • DMSO dimethyl sulfoxide
  • acetone 2-butanone (methyl ethyl ketone)
  • dioxane hexafluoroisopropanol
  • chloroform carbon tetrachloride
  • THF tetrahydrofuran
  • N-methyl-N-methoxymethylpyrrolidium tetrafluoroborate N-methyl-N-ethoxymethyltetrafluoroborate, 1-methyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate, 1-methyl-3-methylimidazolium
  • An ionic liquid such as hexafluorophosphate or 1-methyl-3-methylimidazolium chloride may be used.
  • aqueous solvent examples include water, methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, 1-methoxy-2-propanol, diacetone alcohol and the like.
  • the amount of solvent used can be adjusted as appropriate. For example, it is preferable to use 0.01 L to 50 L of the solvent, more preferably 0.05 L to 10 L, and further preferably 0.1 L to 5 L with respect to 1000 g of the obtained iodine-containing compound.
  • reaction control agent In the production method of the present disclosure, a reaction control agent other than the compound represented by the formula (21) and the compound represented by the formula (22) may be used in combination.
  • the compound represented by the formula (21) when A 1 is a hydrogen atom in the compound represented by the formula (21), the compound represented by the formula (21) may be a nitrogen-centered coordinating compound or an oxygen-centered compound as a reaction control agent.
  • a coordinating compound By using a coordinating compound in combination, particularly suitable controlled polymerization tends to proceed.
  • reaction control agents include nitrogen-containing aromatic compounds such as ammonia, trialkylamine and pyridine; water, alcohol, ether, carbonyl-containing group compounds and the like.
  • the compound represented by the formula (21) is 1 mol.
  • the obtained iodine-containing compound may be a polymer.
  • the polymer may be a block copolymer, a random copolymer, or an alternate copolymer.
  • the molecular weight of the polymer is the reaction time, the type and amount of the compound represented by the formula (21) and the compound represented by (22), and the compound (10). It can be adjusted by the amount.
  • the number average molecular weight (Mn) of the polymer may be 100 to 1,000,000, 1,000 to 500,000, or 10,000 to 200,000. ..
  • the weight average molecular weight (Mw) of the polymer may be 100 to 1,000,000, 1,000 to 500,000, or 10,000 to 200,000. good.
  • the number average molecular weight (Mn) and the weight average molecular weight (Mw) in the present disclosure are determined by SEC (Size Exclusion Chromatography) measurement, and polystyrene is used as a standard material for molecular weight conversion.
  • the measurement conditions excluding the apparatus and the mobile phase are based on the examples of JP-A-2011-226846.
  • Tetrahydrofuran is used as the mobile phase and the measurement is performed at 30 ° C.
  • For polymers insoluble in tetrahydrofuran at 30 ° C. from isophorone, 2-chlorobenzotrifluoride, 2,6-dichlorobenzotrifluoride, 3', 5'-bis (trifluoromethyl) acetophenone, and mixtures thereof.
  • a solvent in which the polymer can be dissolved is selected, and measurement is performed at 140 ° C. to 200 ° C.
  • the degree of polydispersity of the obtained polymer it is possible to control the degree of polydispersity of the obtained polymer to, for example, 2.5 or less.
  • the polydispersity is preferably 2.1 or less, 2.0 or less, 1.9 or less, 1.8 or less, 1.7 or less, 1.6 or less, or 1.5 or less. It is also possible to obtain a polymer having a very narrow molecular weight distribution.
  • the lower limit of the degree of polydispersity is 1.0 from the definition.
  • the obtained iodine-containing compound when a polymer is produced in combination with an azo-based radical initiator or a peroxide-based radical initiator, the obtained iodine-containing compound has a structure derived from the radical initiator used in a part thereof. It becomes a polymer containing.
  • the azo radical initiator used for the obtained polymer terminal is compared with the polymerization method using a general azo radical initiator or peroxide radical initiator. Alternatively, the proportion of the structure derived from the peroxide radical initiator can be reduced.
  • the polymerization is not carried out starting from the azo radical initiator or the peroxide radical initiator, but the polymerization is allowed to proceed starting from the compound (10). It is possible to reduce the rate at which the structure derived from the azo-based radical initiator or the peroxide-based radical initiator used in combination is incorporated into the polymer.
  • the ratio of the structure derived from the azo-based radical initiator or the peroxide-based radical initiator is preferably 40 mol% or less, more preferably 30 mol% or less, and more preferably 20 mol, with respect to the number of mols at the terminal of the polymer. % Or less is more preferable, and 10 mol% or less is particularly preferable.
  • the ratio of the structure derived from the azo-based radical initiator or the peroxide-based radical initiator to the number of mols at the polymer terminal is 40 mol% or less, 30 mol% or less, 20 mol% or less, or 10 mol% or less.
  • the number of mols of the initiator is calculated using NMR, and the ratio of the number of mols of the initiator to the number of mols at the end of the polymer defined by the formula X is calculated.
  • the average molecular weight of the repeating unit is an arithmetic mean weighted by the mole fraction of the molecular weight of the repeating unit.
  • the production method of the present disclosure comprises the compound (10) in the presence of at least one selected from the group consisting of the compound represented by the formula (21) and the compound represented by the formula (22). It includes reacting with the compound represented by the formula (3).
  • a polymer of a fluorine-containing monomer or a polymer of a chlorine-containing monomer can be produced by the production method of the present disclosure.
  • a fluorine-containing monomer or a copolymer of a chlorine-containing monomer and another monomer can be produced by the production method of the present disclosure.
  • a crosslinked structure can be introduced into a fluorine-containing polymer or a chlorine-containing monomer by the production method of the present disclosure.
  • exemplary embodiments (first to third embodiments) of the manufacturing method of the present disclosure will be described.
  • the method for producing an iodine-containing compound according to the first embodiment is at least selected from the group consisting of the compound represented by the formula (21) and the compound represented by the formula (22). In the presence of one, it comprises reacting a compound (10) having a partial structure represented by the formula (1) with a compound represented by the formula (5).
  • the method for producing an iodine-containing compound according to the first embodiment is also referred to as "the production method according to the first embodiment".
  • At least one selected from the group consisting of the compound represented by the formula (21) and the compound represented by the formula (22) is present at the terminal of the compound (10). Iodine is extracted, and the radical generated at the terminal causes a polymerization reaction of the compound represented by the formula (5).
  • a fluorine-containing polymer or a chlorine-containing polymer having a highly controlled molecular weight distribution can be obtained.
  • reaction conditions will be described below. At least one selected from the group consisting of the compound represented by the formula (21) and the compound represented by the formula (22), the compound (10), in a container substituted with an inert gas or a container vacuum-depressurized. And the compound represented by the formula (5) are mixed. A plurality of kinds of compounds represented by the formula (5) may be mixed. If necessary, a radical initiator other than the compound (10), such as an azo-based radical initiator and a peroxide-based radical initiator, is mixed. A reaction control agent other than the compound represented by the formula (21) and the compound represented by the formula (22) may be used in combination. Examples of the inert gas include nitrogen, argon and helium. Among these, nitrogen or argon is preferable, and nitrogen is more preferable.
  • the reaction can be carried out without a solvent, but it may be carried out using an organic solvent (including an ionic liquid) or an aqueous solvent usually used in general radical polymerization.
  • organic solvent including an ionic liquid
  • aqueous solvent usually used in general radical polymerization.
  • the reaction temperature and reaction time can be appropriately adjusted depending on the molecular weight, molecular weight distribution and the like of the product.
  • the reaction temperature is preferably 10 ° C. to 100 ° C., more preferably 20 ° C. to 80 ° C., and may be 30 ° C. to 60 ° C. from the viewpoint of preferably controlling the molecular weight distribution.
  • the reaction time can be appropriately adjusted to obtain a desired molecular weight, and may be, for example, 1 hour to 24 hours or 2 hours to 10 hours. Stirring is usually performed at normal pressure, but may be pressurized or depressurized.
  • the target compound is isolated by removing the solvent used and the residual monomer under reduced pressure by a conventional method to take out the target compound, or by reprecipitation treatment using a solvent in which the target compound is insoluble. ..
  • the reaction treatment may be any treatment method as long as it does not interfere with the target compound.
  • the obtained iodine-containing compound is the same as the first compound represented by the formula (5) in the production method of the present disclosure.
  • a fluorine-containing polymer represented by the formula (5) or a copolymer containing a chlorine-containing polymer can be preferably obtained.
  • the method for producing an iodine-containing compound according to the second embodiment is also referred to as "the production method according to the second embodiment”.
  • a compound different from the first compound is also referred to as a copolymerization monomer.
  • the details of the first compound are the same as the details of the compound represented by the above-mentioned formula (5).
  • the copolymerization monomer may be a compound different from the first compound among the compounds represented by the formula (5), and the compound represented by the formula (5) among the compounds represented by the formula (3). It may be a compound other than.
  • Examples of the copolymerization monomer include (meth) acrylic acid ester monomer, styrene-based monomer, triallyl isocyanurate, ethylene, propylene, isobutylene, alkyl vinyl ether, 1H, 1H, 2H-perfluoro (n-1-hexene), 1H, 1H.
  • Preferred (meth) acrylate monomers include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, and butyl (meth) acrylate, either methyl (meth) acrylate or Butyl (meth) acrylate is more preferred.
  • Preferred styrene-based monomers include styrene, ⁇ -methylstyrene, 2-methylstyrene, 4-methylstyrene, 4-methoxystyrene, 4-chlorostyrene, 4- (chloromethyl) styrene, divinylbenzene, and 4-styrenesulfone.
  • Examples include acids or alkali metal salts thereof, with styrene, 4-methoxystyrene, 4-chlorostyrene, and 4- (chloromethyl) styrene being more preferred.
  • the alkali metal salt include sodium salts and potassium salts.
  • Preferred alkyl vinyl ethers include methyl vinyl ether and ethyl vinyl ether.
  • Preferred perfluoro (alkyl vinyl ether) include perfluoro (methyl vinyl ether), perfluoro (ethyl vinyl ether), and perfluoro (n-propyl vinyl ether).
  • the copolymerization monomers are ethylene, propylene, isobutylene, alkylvinyl ether, hexafluoropropylene, perfluoro (alkylvinyl ether), triallyl isocyanurate, 1,4-divinyloctafluorobutane, 1,6-divinyldodecafluorohexane, and the like. It is preferably at least one selected from the group consisting of vinyl acetate, styrene, butyl acrylate, and divinylbenzene.
  • the copolymerization may be block copolymerization, random copolymerization, or alternate copolymerization.
  • Block copolymers, random copolymers, and alternate copolymers can be produced, for example, by the following methods.
  • Block copolymer- By using at least one selected from the group consisting of the compound represented by the formula (21) and the compound represented by the formula (22) and the compound (10), for example, A- such as trifluoroethylene-styrene and the like.
  • A- such as trifluoroethylene-styrene and the like.
  • B diblock copolymers, BAB triblock copolymers such as styrene-trifluoroethylene-styrene and the like can be obtained.
  • the block copolymer is, for example, the first represented by the formula (5) in the presence of at least one selected from the group consisting of the compound represented by the formula (21) and the compound represented by the formula (22).
  • the compound (10) which is a polymer of the above compound and has a partial structure represented by the formula (1), is reacted with a compound represented by the formula (3), which is different from the first compound. It may be obtained by a manufacturing method including the production method.
  • the block copolymerization may be carried out in combination with a radical initiator other than the compound (10).
  • an AB diblock copolymer for example, when producing a trifluoroethylene-styrene copolymer, it is as follows. First, polytrifluoroethylene is produced by the method described in the production method according to the first embodiment. Subsequently, styrene is mixed with the obtained polytrifluoroethylene, and the reaction is carried out by the method described in the production method according to the first embodiment to obtain a trifluoroethylene-styrene copolymer. However, in the polymerization of the copolymerization monomer, the "compound represented by the formula (5)" to be polymerized in the first embodiment is read as "copolymerization monomer".
  • the reaction for producing the next block may be started as it is after producing one block, or the reaction may be completed once, purified, and then the reaction of the next block may be carried out. You may start.
  • the block copolymer can be isolated by a usual method.
  • Whether the obtained copolymer becomes a random copolymer or an alternate copolymer is determined by the type of the first compound and the copolymerized monomer, and the relative amount.
  • R 1 to R 4 are independent of each other, and hydrogen atom, chlorine atom, bromine atom and iodine.
  • the above formula (3) is an embodiment having at least two reactive carbon-carbon double bonds. That is, the method for producing an iodine-containing compound according to the third embodiment is a compound represented by the formula (3) having at least two reactive carbon-carbon double bonds as the compound represented by the formula (3).
  • a crosslinked structure can be introduced into the fluorine-containing compound (10) by using the compound represented by the formula (3) having at least two reactive carbon-carbon double bonds.
  • the compound (10) is composed of a compound represented by the formula (21) and a compound represented by the formula (22) using a fluorine-containing polymer or a chlorine-containing polymer whose terminal is protected with iodine.
  • a crosslinked structure can be introduced by reacting a compound represented by the formula (3) having at least two reactive carbon-carbon double bonds in the presence of at least one selected from the group.
  • the specific reaction conditions are the same as the reaction conditions described in the first embodiment.
  • the "compound represented by the formula (5)" to be polymerized in the first embodiment should be read as "the compound represented by the formula (3) having at least two reactive carbon-carbon double bonds”.
  • 0.01 mol to 10 mol of the compound (10) may be used with respect to 1 mol of the compound represented by the formula (3) having at least two reactive carbon-carbon double bonds. It is preferable to use 0.05 mol to 5 mol, and even more preferably 0.1 mol to 1.2 mol.
  • Example 1 In a nitrogen-substituted glove box, 0.024 g (0.10 mmol) of azo radical initiator "V-40" (trade name, Fujifilm Wako Jun) was placed in a stainless steel autoclave with a stirrer having an internal volume of 30 mL. Yakuhin Co., Ltd.), 0.012 g (0.10 mmol) 9-borabicyclo [3.3.1] nonane, 0.016 g (0.20 mmol) pyridine, 0.035 g (0.1 mmol) n-nonafluoro Butyl iodide and 17.9 g of benzotrifluoride were charged.
  • V-40 azo radical initiator
  • the obtained polymer solution was vacuum dried to obtain a solid.
  • the solid was added to 20 mL of methanol and stirred for 30 minutes, after which the solid and supernatant were separated using a centrifuge.
  • the obtained solid was vacuum dried to obtain 0.19 g of a solid.
  • the calculated polydispersity (Mw / Mn) of the fluorine-containing polymer was 2.0.
  • Example 2 In a nitrogen-substituted glove box, 0.024 g (0.10 mmol) of azo radical initiator "V-40" (trade name, Fujifilm Wako Jun) was placed in a stainless steel autoclave with a stirrer having an internal volume of 30 mL. Yakuhin Co., Ltd.), 0.012 g (0.10 mmol) 9-borabicyclo [3.3.1] nonane, 0.016 g (0.20 mmol) pyridine, 0.035 g (0.10 mmol) n-nonafluoro Butyl iodide and 17.9 g of benzotrifluoride were charged and frozen and degassed.
  • V-40 azo radical initiator
  • the obtained polymer solution was vacuum dried to obtain a solid.
  • the solid was added to 20 mL of methanol and stirred for 30 minutes, after which the solid and supernatant were separated using a centrifuge.
  • the obtained solid was vacuum dried to obtain 0.32 g of a solid.
  • the calculated polydispersity (Mw / Mn) of the fluorine-containing polymer was 1.7.
  • Example 3 In a nitrogen-substituted glove box, 0.024 g (0.10 mmol) of azo radical initiator "V-40" (trade name, Fujifilm Wako Jun) was placed in a stainless steel autoclave with a stirrer having an internal volume of 30 mL. Yakuhin Co., Ltd.), 0.012 g (0.10 mmol) 9-borabicyclo [3.3.1] nonane, 0.016 g (0.20 mmol) pyridine, 0.035 g (0.10 mmol) n-nonafluoro Butyl iodide and 17.9 g of benzotrifluoride were charged and frozen and degassed.
  • V-40 azo radical initiator
  • the obtained polymer solution was vacuum dried to obtain a solid.
  • the solid was added to 20 mL of methanol and stirred for 30 minutes, after which the solid and supernatant were separated using a centrifuge.
  • the obtained solid was vacuum dried to obtain 0.25 g of a solid.
  • the calculated polydispersity (Mw / Mn) of the fluorine-containing polymer was 1.9.
  • Example 4 0.012 g (0.050 mmol) of azo radical initiator "V-40" (trade name, Fujifilm Wako Jun) in a stainless steel autoclave with a stirrer with an internal volume of 30 mL in a nitrogen-substituted glove box. Yakuhin Co., Ltd.), 0.010 g (0.050 mmol) of 1,4-bis (dimethylsilyl) benzene, 0.035 g (0.10 mmol) of n-nonafluorobutyl iodide, and 17.9 g of benzotrifluoride. was charged and frozen and degassed.
  • V-40 azo radical initiator
  • the obtained polymer solution was vacuum dried to obtain a solid.
  • the solid was added to 20 mL of methanol and stirred for 30 minutes, after which the solid and supernatant were separated using a centrifuge.
  • the obtained solid was vacuum dried to obtain 0.29 g of a solid.
  • the calculated polydispersity (Mw / Mn) of the fluorine-containing polymer was 1.9.
  • Example 5 In a nitrogen-substituted glove box, 0.026 g (0.16 mmol) of 2,2'-azobis (isobutyronitrile), 0.040 g (0) in a stainless steel autoclave with a stirrer having an internal volume of 30 mL. .16 mmol) 9-iodo-9-borabicyclo [3.3.1] nonane, 0.025 g (0.32 mmol) pyridine, 0.055 g (0.16 mmol) n-nonafluorobutyl iodide, and 17 0.9 g of benzotrifluoride was charged and frozen and degassed.
  • 2,2'-azobis isobutyronitrile
  • the obtained polymer solution was vacuum dried to obtain a solid.
  • the solid was added to 50 mL of methanol and stirred for 30 minutes, after which the solid and supernatant were separated using a centrifuge.
  • the obtained solid was vacuum dried to obtain 3.9 g of a solid.
  • the calculated polydispersity (Mw / Mn) of the fluorine-containing polymer is 1.4, and this radical polymerization shows the characteristics of living radical polymerization.
  • Example 6 In a nitrogen-substituted glove box, 0.033 g (0.20 mmol) of 2,2'-azobis (isobutyronitrile), 0.024 g (0) in a stainless steel autoclave with a stirrer having an internal volume of 30 mL. .20 mmol) 9-borabicyclo [3.3.1] nonane, 0.032 g (0.40 mmol) pyridine, 0.069 g (0.20 mmol) n-nonafluorobutyl iodide, and 11.5 g acetonitrile. was charged and frozen and degassed.
  • the obtained polymer solution was vacuum dried to obtain a viscous liquid.
  • the viscous liquid was added to 50 mL of methanol and stirred for 30 minutes, after which the underlying viscous liquid and the supernatant were separated using a centrifuge.
  • the obtained viscous liquid was vacuum dried to obtain 0.57 g of a solid.
  • the calculated polydispersity (Mw / Mn) of the fluorine-containing polymer was 2.0.
  • Example 7 In a nitrogen-substituted glove box, 0.033 g (0.20 mmol) of 2,2'-azobis (isobutyronitrile), 0.024 g (0) in a stainless steel autoclave with a stirrer having an internal volume of 30 mL. .20 mmol) 9-borabicyclo [3.3.1] nonane, 0.032 g (0.40 mmol) pyridine, 0.069 g (0.20 mmol) n-nonafluorobutyl iodide, and 11.5 g acetonitrile. was charged and frozen and degassed.
  • the obtained polymer solution was vacuum dried to obtain a solid.
  • the solid was added to 20 mL of methanol and stirred for 30 minutes, after which the solid and supernatant were separated using a centrifuge.
  • the obtained solid was vacuum dried to obtain 0.63 g of a solid.
  • the calculated polydispersity (Mw / Mn) of the fluorine-containing polymer was 1.9.
  • Example 8 In a nitrogen-substituted glove box, in a glass reactor having an internal volume of 20 mL, 0.25 g of the styrene-containing polymer obtained in the same manner as in Example 2, 0.0082 g (0.050 mmol) of 2,2. '-Azobis (isobutyronitrile), 0.024 g (0.20 mmol) 9-borabicyclo [3.3.1] nonane, 0.032 g (0.40 mmol) pyridine, 1.0 g (10 mmol) styrene , 1.5 g of acetonitrile, and a magnetic stirrer were charged. Stirring was started while raising the temperature of the oil bath to 80 ° C. Stirring was performed at 200 rpm for 2 hours while maintaining the temperature. The reactor was allowed to cool at room temperature.
  • the obtained polymer solution was vacuum dried to obtain a solid. 30 mL of this solid toluene and 5 L of methanol were added and stirred for 30 minutes, after which the solid and the supernatant were separated using a centrifuge. The obtained solid was vacuum dried to obtain 0.33 g of a solid.
  • the calculated polydispersity (Mw / Mn) of the fluorine-containing polymer was 2.2.
  • Example 9 In a nitrogen-substituted glove box, 0.016 g (0.10 mmol) of 2,2'-azobis (isobutyronitrile), 0.12 g (1.0 mmol) in a glass reactor with an internal volume of 20 mL. 9-Borabicyclo [3.3.1] nonane, 0.16 g (2.0 mmol) pyridine, 0.35 (1.0 mmol) n-nonafluorobutyl iodide, 1.3 g (10 mmol) divinylbenzene. (Manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) and 5.5 g of chlorobenzene were charged. Stirring was started while raising the temperature of the oil bath to 80 ° C. Stirring was performed at 200 rpm for 2 hours while maintaining the temperature. Then, the reactor was allowed to cool at room temperature.
  • the solid and the supernatant were separated from the obtained polymer solution using a centrifuge.
  • 1H-NMR and 19F-NMR of the obtained supernatant were measured, the ratio of the number of moles of fluorine atoms contained in the supernatant to the number of moles of fluorine atoms contained in the charged n-nonafluorobutyl iodide was 91 mol%. there were.
  • Example 10 In a nitrogen-substituted glove box, 0.026 g (0.16 mmol) of 2,2'-azobis (isobutyronitrile), 0.042 g (0) in a stainless steel autoclave with a stirrer having an internal volume of 30 mL. .16 mmol) of triphenylsilane, 0.055 g (0.16 mmol) of n-nonafluorobutyl iodide, and 17.9 g of benzotrifluoride were charged and frozen and degassed. After press-fitting 9.3 g (80 mmol) of chlorotrifluoroethylene, stirring was started while raising the internal temperature to 75 ° C. When stirring was performed at 200 rpm for 6 hours while maintaining the internal temperature, the internal pressure decreased from 0.5 MPa to 0.2 MPa. After cooling the autoclave in an ice water bath, unreacted chlorotrifluoroethylene was purged.
  • the obtained polymer solution was vacuum dried to obtain a solid.
  • the solid was added to 50 mL of methanol and stirred for 30 minutes, after which the solid and supernatant were separated using a centrifuge.
  • the obtained solid was vacuum dried to obtain 5.7 g of a solid.
  • the calculated polydispersity (Mw / Mn) of the fluorine-containing polymer was 1.9.
  • Example 11 Stirring was carried out in the same manner as in Example 10 for 6 hours except that 0.029 g (0.080 mmol) of 1,1,2,2-tetraphenyldisilane was used instead of 0.042 g (0.16 mmol) of triphenylsilane. As a result, the internal pressure decreased from 0.5 MPa to 0.3 MPa. After cooling the autoclave in an ice water bath, unreacted chlorotrifluoroethylene was purged.
  • the obtained polymer solution was vacuum dried to obtain a solid.
  • the solid was added to 50 mL of methanol and stirred for 30 minutes, after which the solid and supernatant were separated using a centrifuge.
  • the obtained solid was vacuum dried to obtain 5.1 g of a solid.
  • the calculated polydispersity (Mw / Mn) of the fluorine-containing polymer was 1.9.
  • Example 12 In a nitrogen-substituted glove box, 0.033 g (0.20 mmol) of 2,2'-azobis (isobutyronitrile), 0.392 g (1) in a stainless steel autoclave with a stirrer having an internal volume of 30 mL. .0 mmol) boron triiodide, 0.079 g (0.32 mmol) pyridine, 0.069 g (0.20 mmol) n-nonafluorobutyl iodide, and 11.5 g acetonitrile were charged and frozen and degassed. ..
  • the obtained polymer solution was vacuum dried to obtain a viscous liquid.
  • the viscous liquid was added to 50 mL of methanol and stirred for 30 minutes, after which the underlying viscous liquid and the supernatant were separated using a centrifuge.
  • the obtained viscous liquid was vacuum dried to obtain 0.74 g of a solid.
  • the calculated polydispersity (Mw / Mn) of the fluorine-containing polymer is 1.4, and this radical polymerization shows the characteristics of living radical polymerization.
  • Example 13 When stirring was performed for 10 hours in the same manner as in Example 2 except that 9-borabicyclo [3.3.1] nonane was not used, the internal pressure increased from 1.4 MPa to 1.5 MPa. After cooling the autoclave in an ice water bath, unreacted vinylidene fluoride was purged.
  • reaction solution was vacuum dried to obtain a viscous liquid.
  • the liquid was added to 20 mL of methanol, stirred for 30 minutes and then centrifuged to give no solid.
  • Example 14 When stirring was carried out for 6 hours in the same manner as in Example 5 except that 9-iodo-9-borabicyclo [3.3.1] nonane was not used, the internal pressure decreased from 0.5 MPa to 0.2 MPa. After cooling the autoclave in an ice water bath, unreacted chlorotrifluoroethylene was purged.
  • the obtained polymer solution was vacuum dried to obtain a solid.
  • the solid was added to 50 mL of methanol and stirred for 30 minutes, after which the solid and supernatant were separated using a centrifuge.
  • the obtained solid was vacuum dried to obtain 6.1 g of a solid.
  • the calculated polydispersity (Mw / Mn) of the fluorine-containing polymer was 1.9. From this, it was found that the molecular weight distribution was wider than that of Example 5.
  • Example 15 In a nitrogen-substituted glove box, a fluoropolymer obtained in the same manner as in Example 2 of 0.20 g in a glass reactor having an internal volume of 20 mL, 0.0082 g (0.050 mmol) of 2,2. '-Azobis (isobutyronitrile), 1.0 g (10 mmol) of styrene, 1.5 g of acetonitrile, and a magnetic stir bar were charged. Stirring was started while raising the temperature of the oil bath to 80 ° C. Stirring was performed at 200 rpm for 2 hours while maintaining the temperature. The reactor was allowed to cool at room temperature.
  • the obtained polymer solution was vacuum dried to obtain a solid.
  • 30 mL of toluene and 5 mL of methanol were added to the solid, and the mixture was stirred for 30 minutes, and then the solid and the supernatant were separated using a centrifuge.
  • the obtained solid was vacuum dried to obtain 0.19 g of a solid.
  • the calculated polydispersity (Mw / Mn) of the fluorine-containing polymer was 2.1.

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Abstract

ヨウ素含有化合物の製造方法は、式(21)又は式(22)の化合物の存在下、含ハロゲン有機ヨウ化化合物と、反応性炭素-炭素二重結合を有する化合物と、を反応させることを含む。式(21)中、R21は水素原子、ヨウ素原子、又は炭素数1~20の有機基を表し、R22は水素原子、ヨウ素原子、炭素数1~20の有機基、又はホウ素含有基を表し、Aは水素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子を表す。式(22)中、R23及びR24は水素原子、ヨウ素原子、又は炭素数1~20の有機基を表し、R25は水素原子、ヨウ素原子、炭素数1~20の有機基、又はケイ素含有基を表し、Aは水素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子を表す。

Description

ヨウ素含有化合物の製造方法及びヨウ素含有化合物
 本開示は、ヨウ素含有化合物の製造方法及びヨウ素含有化合物に関する。
 ラジカル重合反応は、モノマー汎用性に優れ、水などの極性媒体中でも簡便に行えるため、工業的に広く用いられている。しかしながら、一般的なラジカル重合法による分子量の制御は限定的で、得られる重合体の分子量分布が広くなりやすい。
 一方、リビングラジカル重合法は、分子量が制御された、分子量分布の狭い重合体が得られる重合法として注目され、種々の重合制御剤が開発されている。リビングラジカル重合法は、成長ラジカルを可逆的にドーマント種である保護基で保護することによって、ラジカル重合速度を制御し、これにより分子量分布の制御を可能にする重合法である。また、リビングラジカル重合法によれば、得られた重合体を重合開始剤又は連鎖移動剤として利用して、異なる化合物をラジカル反応により付加させることも可能となる。
 特許文献1には、特定の有機テルル化合物の存在下で特定のハロオレフィンをラジカル重合し、ハロオレフィン重合体又は共重合体を製造するリビングラジカル重合法が記載されている。この方法は、TERP(organo tellurium mediated living radical polymerization;有機テルル化合物を用いるリビングラジカル重合法)法と呼ばれている。
 特許文献2には、リビングラジカル重合法の1つであるRAFT(reversible addition fragmentation chain transfer;可逆的付加開裂連鎖移動重合)法によってフッ素含有モノマーを乳化重合させて重合体を製造する方法が開示されている。RAFT法は、RAFT剤と呼ばれる特定の連鎖移動剤の存在下で、可逆的な連鎖移動反応によって重合を行うことによって、分子量分布の制御を可能にする。
 また、リビングラジカル重合法のさらなる一形態として、ITP(iodine transfer polymerization;ヨウ素移動重合)法が知られている。ITP法は、連鎖移動剤として有機ヨウ化化合物を用いた重合法であり、フッ素系モノマーにも適用可能である点で有用である。
国際公開第2018/164147号 国際公開第2015/173193号
 連鎖移動剤又は重合開始剤として有機ヨウ化化合物を用いる場合、この有機ヨウ化化合物を起点としてさらなるラジカル反応を進行させて伸長物を得るためには、末端のC-I結合におけるヨウ素が引き抜かれる必要がある。しかながら、フッ素原子又は塩素原子がC-I結合の炭素に直接結合している化合物(本開示において、便宜的に「含ハロゲン有機ヨウ化化合物」ともいう)を用いる場合、ヨウ素の引き抜きを適切な割合で発生させることは困難である。そのため、かかる含ハロゲン有機ヨウ化化合物を用いる場合、従来の方法では含ハロゲン有機ヨウ化化合物からの伸長物を得にくく、かつ十分な制御性が得られにくいという問題があった。
 上記事情に鑑みて、本開示は、フッ素原子又は塩素原子を含む含ハロゲン有機ヨウ化化合物を伸長させて、分子量分布の制御された伸長物を得ることが可能な、ヨウ素含有化合物の製造方法、及び分子量分布の制御されたヨウ素含有化合物を提供することを課題とする。
 本開示の実施形態は以下の実施形態を含む。
<1> 下記式(21)で表される化合物及び下記式(22)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも1つの存在下、
 下記式(1)で表される部分構造を有する化合物(10)と、下記式(3)で表される化合物と、を反応させることを含む、
ヨウ素含有化合物の製造方法。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
(式(1)中、*は有機基に結合する結合手を表す。Xはフッ素原子又は塩素原子を表す。Xは水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、又は-CXを表す。X~Xはそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、又は塩素原子を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
(式(21)中、R21は、水素原子、ヨウ素原子、又は置換又は非置換の炭素数1~20の有機基を表し、R22は、水素原子、ヨウ素原子、置換又は非置換の炭素数1~20の有機基、又はホウ素含有基を表し、前記ホウ素含有基におけるホウ素原子は式(21)におけるホウ素原子に結合する。R21とR22は連結して環状構造を構成していてもよい。Aは水素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子を表す。式(21)におけるホウ素原子にはさらに配位子が配位していてもよい。)
(式(22)中、R23及びR24は、それぞれ独立して、水素原子、ヨウ素原子、又は置換又は非置換の炭素数1~20の有機基を表し、R25は、水素原子、ヨウ素原子、置換又は非置換の炭素数1~20の有機基、又はケイ素含有基を表し、前記ケイ素含有基におけるケイ素原子は式(22)におけるケイ素原子に結合する。ただし、R23~R25の全てが水素原子である場合を除く。R23、R24、及びR25のうち2つ以上が連結して環状構造を形成していてもよい。Aは水素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
(式(3)中、R~Rはそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、又は置換又は非置換の炭素数1~40の有機基を表す。RとR、又はRとRは連結して環状構造を構成していてもよい。)
<2> 前記式(3)において、R~Rはそれぞれ独立して、水素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、又は置換又は非置換の炭素数1~40の少なくとも1つの反応性炭素-炭素二重結合を有する有機基を表し、RとR、又はRとRは連結して環状構造を構成していてもよく、前記式(3)は少なくとも2つの反応性炭素-炭素二重結合を有する、<1>に記載の製造方法。
<3> 前記式(3)で表される化合物が、下記式(5)で表される化合物を含む、<1>に記載の製造方法。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
(式中、Xはフッ素原子又は塩素原子を表し、X~Xはそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、又は-CXを表し、X~Xはそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、又は塩素原子を表す。)
<4> 得られるヨウ素含有化合物が、前記式(5)で表される第1の化合物と、前記式(3)で表される化合物のうち前記第1の化合物とは異なる化合物と、を共重合させてなる共重合体である、<3>に記載の製造方法。
<5> 前記共重合がブロック共重合である、<4>に記載の製造方法。
<6> 前記共重合がランダム共重合又は交互共重合である、<4>に記載の製造方法。
<7> 前記式(3)で表される化合物のうち前記第1の化合物とは異なる化合物が、エチレン、プロピレン、イソブチレン、アルキルビニルエーテル、ヘキサフルオロプロピレン、ペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)、トリアリルイソシアヌレート、1,4-ジビニルオクタフルオロブタン、1,6-ジビニルドデカフルオロヘキサン、酢酸ビニル、スチレン、アクリル酸ブチル、及びジビニルベンゼンからなる群より選択される少なくとも1つである、<4>~<6>のいずれか1項に記載の製造方法。
<8> 前記式(5)で表される化合物が、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ブロモトリフルオロエチレン、ヨードトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、1,3,3,3-テトラフルオロプロピレン、2,3,3,3-テトラフルオロプロピレン、1-クロロ-1-フルオロエチレン、1-ブロモ-1-フルオロエチレン、1-ヨード-1-フルオロエチレン、1,1-ジブロモ-2,2-ジフルオロエチレン、1,1-ジフルオロ-2,2-ジヨードエチレン、1,2-ジクロロ-1,2-ジフルオロエチレン、1,2-ジブロモ-1,2-ジフルオロエチレン、及び1,2-ジフルオロ-1,2-ジヨードエチレン、塩化ビニル、及び塩化ビニリデンからなる群より選択される少なくとも1つである、<3>~<7>のいずれか1項に記載の製造方法。
<9> 前記化合物(10)が、下記式(11)で表される化合物又は下記式(12)で表される化合物である、<1>~<8>のいずれか1項に記載の製造方法。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
(式中、R11は炭素数1~4のペルフルオロアルキル基を表す。R12は炭素数1~4のペルフルオロアルキレン基を表す。Xはそれぞれ独立してフッ素原子又は塩素原子を表す。X21~X23はそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又は-CX242526を表し、X24~X26はそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、又は塩素原子を表す。)
<10> 前記化合物(10)が、下記式(4)で表される単位を複数含む化合物である、<1>~<9>のいずれか1項に記載の製造方法。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
(式中、X31~X34はそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、又は-CX353637を表し、X35~X37はそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、又は塩素原子を表す。)
<11> 前記化合物(10)のフッ素含量が50質量%以上である、<10>に記載の製造方法。
<12> 得られるヨウ素含有化合物が重合体であり、前記重合体の多分散度が2.0以下である、<1>~<11>のいずれか1項に記載の製造方法。
<13> 式(21)中、Aが水素原子であり、かつホウ素原子が配位子を有するか、又はAがヨウ素原子である、<1>~<12>のいずれか1項に記載の製造方法。
<14> 式(22)中、R23、R24、及びR25のいずれか少なくとも1つが芳香族環を含む、<1>~<12>のいずれか1項に記載の製造方法。
<15> アゾ系ラジカル開始剤又は過酸化物系ラジカル開始剤由来の構造を含む重合体であって、前記重合体末端に対する、前記アゾ系ラジカル開始剤又は前記過酸化物系ラジカル開始剤由来の構造の割合が40mol%以下である、ヨウ素含有化合物。
 本開示によれば、フッ素原子又は塩素原子を含む含ハロゲン有機ヨウ化化合物を伸長させて、分子量分布の制御された伸長物を得ることが可能な、ヨウ素含有化合物の製造方法、及び分子量分布の制御されたヨウ素含有化合物が提供される。
 以下、本開示の実施形態を詳細に説明するが、本開示の実施形態は以下の実施形態に限定されるものではない。
 本開示において「工程」との語には、他の工程から独立した工程に加え、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の目的が達成されれば、当該工程も含まれる。
 本開示において「~」を用いて示された数値範囲には、「~」の前後に記載される数値がそれぞれ最小値及び最大値として含まれる。
 本開示において各成分は該当する物質を複数種含んでいてもよい。組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合、各成分の含有率又は含有量は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計の含有率又は含有量を意味する。
 本開示において、特段の指定がない場合、有機基又は炭化水素基は置換基を有していても有していなくてもよい。
 本開示において、化学構造中の炭素数とは、ある化学構造全体に含まれる炭素原子の総数を意味し、該化学構造が置換基を有さない場合は当該化学構造の骨格を形成する炭素原子の数を表し、該化学構造が置換基を有する場合は当該化学構造の骨格を形成する炭素原子の数に置換基中の炭素原子の数を加えた総数を表す。
 アリール基とは、芳香族化合物において芳香環を形成する炭素原子のうちいずれか1つの炭素原子に結合した1つの水素原子を取り去った残基に相当する一価の基を意味し、炭素環化合物から誘導されるホモアリール基と、ヘテロ環化合物から誘導されるヘテロアリール基とを合わせた総称で用いる。
 アリーレン基とは、アリール基の炭素原子のうちいずれか1つの炭素原子に結合した1つの水素原子を取り去った残基に相当する二価の基を意味する。
 本開示において、反応性炭素-炭素二重結合とは、オレフィンとして各種反応しうる炭素-炭素二重結合を意味し、芳香族性の二重結合は含まない。
 本開示において、(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸及びメタクリル酸の総称である。(メタ)アクリレートとは、アクリレート及びメタクリレートの総称である。(メタ)アクリルアミドとは、アクリルアミド及びメタクリルアミドの総称である。
 本開示において、「重合体」は、モノマーが重合してなる化合物である。すなわち、「重合体」は構造単位を複数有する。
 本開示において、特段の指定がない限り、「化合物Aを重合させる」との記載は、化合物Aのみを重合させる場合、及び化合物Aと他の化合物とを重合させる場合のいずれも包含する。また、「化合物Aと化合物Bとを重合させる」との記載は、化合物A及び化合物Bのみを重合させる場合、並びに化合物A、化合物B及び他の化合物を重合させる場合のいずれも包含する。ここで、化合物A及び化合物Bは分子中に炭素-炭素二重結合を有する本開示に記載の任意の化合物を表す。また、特段の指定がない限り、本開示に記載される重合体は、1種類の化合物の単独重合体であってもよく、2種以上の化合物の共重合体であってもよい。
 以下、本開示の実施形態について詳細に説明する。但し、本開示の実施形態は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合を除き、必須ではない。数値及びその範囲についても同様であり、本開示の実施形態を制限するものではない。
≪ヨウ素含有化合物の製造方法≫
 本開示のヨウ素含有化合物の製造方法(以下、本開示の製造方法ともいう)は、下記式(21)で表される化合物及び下記式(22)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも1つの存在下、下記式(1)で表される部分構造を有する化合物(10)と、下記式(3)で表される化合物と、を反応させることを含む。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
(式(1)中、*は有機基に結合する結合手を表す。Xはフッ素原子又は塩素原子を表す。Xは水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、又は-CXを表す。X~Xはそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、又は塩素原子を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 式(21)中、R21は、水素原子、ヨウ素原子、又は置換又は非置換の炭素数1~20の有機基を表し、R22は、水素原子、ヨウ素原子、置換又は非置換の炭素数1~20の有機基、又はホウ素含有基を表し、前記ホウ素含有基におけるホウ素原子は式(21)におけるホウ素原子に結合する。R21とR22は連結して環状構造を構成していてもよい。Aは水素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子を表す。式(21)におけるホウ素原子にはさらに配位子が配位していてもよい。
 式(22)中、R23及びR24は、それぞれ独立して、水素原子、ヨウ素原子、又は置換又は非置換の炭素数1~20の有機基を表し、R25は、水素原子、ヨウ素原子、置換又は非置換の炭素数1~20の有機基、又はケイ素含有基を表し、前記ケイ素含有基におけるケイ素原子は式(22)におけるケイ素原子に結合する。ただし、R23~R25の全てが水素原子である場合を除く。R23、R24、及びR25のうち2つ以上が連結して環状構造を形成していてもよい。Aは水素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
(式(3)中、R~Rはそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、又は置換又は非置換の炭素数1~40の有機基を表す。RとR、又はRとRは連結して環状構造を構成していてもよい。)
 本開示の製造方法によれば、式(21)で表される化合物及び式(22)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも1つを触媒として用いることによって、フッ素原子又は塩素原子を含む含ハロゲン有機ヨウ化化合物を伸長させて、分子量分布の制御された伸長物を得られることが見出された。本開示の製造方法は、RTCP(reversible chain transfer catalyzed living radical polymerization;可逆連鎖移動触媒重合)法と呼ばれるリビングラジカル重合法に基づくものであり、下図に示される機構により進行する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
W・ :ラジカル種(Wは任意の構造)
A-Y:触媒(式(21)で表される化合物及び式(22)で表される化合物の少なくとも1つ;式(21)の場合、AはA、YはA以外の構造を表す。式(22)の場合、AはA、YはA以外の構造を表す。
Z-I:ヨウ化物(Iはヨウ素原子、Zは任意の構造(ヨウ化アルキル、重合体のヨウ素末端、I-Y等))
X及びX:それぞれ式(1)におけるX及びXと同義
~R:それぞれ式(3)におけるR~Rと同義
 まず、反応系中に存在するラジカル種(W・)が、触媒(A-Y)と反応して、Yラジカル(Y・)を発生させる。このYラジカル(Y・)は、含ハロゲン有機ヨウ化化合物のヨウ素を好適に引き抜ける。これにより、保護基であるヨウ素が引き抜かれ、含ハロゲン有機ヨウ化化合物からのラジカル反応が進行して伸長物が得られる。伸長末端のラジカルがヨウ化物(Z-I)と反応すると、伸長末端が再保護される。
 従来の方法では、フッ素原子又は塩素原子がC-I結合の炭素に直接結合している含ハロゲン有機ヨウ化化合物、すなわち-CXXI(Xはフッ素原子又は塩素原子)の部分構造を有する化合物からのヨウ素の引き抜きは困難であり、かかる含ハロゲン有機ヨウ化化合物の伸長を進行させて、分子量の制御された伸長物を得ることは困難であった。これは、C-X結合における炭素原子上のラジカルが不安定であることに一部起因するものと考えられる。一方、触媒(A-Y)として、式(21)で表される化合物及び式(22)で表される化合物からなる群より選択される特定の化合物を用いることによって、含ハロゲン有機ヨウ化化合物のヨウ素の引き抜きを容易にし、制御性の高い伸長反応を実現できることが見出された。
 したがって、例えば、本開示の製造方法を用いて含ハロゲンモノマーを重合させることによって、分子量分布の制御された含フッ素重合体又は含塩素重合体を生産することが可能となる。加えて、本開示の製造方法を用いて、含フッ素重合体又は含塩素重合体と架橋剤との反応を起こさせることで、架橋ゴム等の製造に応用することも可能となる。
 まず、本開示の製造方法に使用される化合物について説明する。
<式(21)で表される化合物及び式(22)で表される化合物>
 下記式(21)で表される化合物は、含ハロゲン有機ヨウ化化合物のヨウ素引き抜きを媒介するための触媒として機能する。
(式(21)で表される化合物)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 式(21)中、R21は、水素原子、ヨウ素原子、又は置換又は非置換の炭素数1~20の有機基を表し、R22は、水素原子、ヨウ素原子、置換又は非置換の炭素数1~20の有機基、又はホウ素含有基を表し、前記ホウ素含有基におけるホウ素原子は式(21)におけるホウ素原子に結合する。R21とR22は連結して環状構造を構成していてもよい。Aは水素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子を表す。式(21)におけるホウ素原子にはさらに配位子が配位していてもよい。
 反応系において、式(21)で表される化合物からAが引き抜かれて発生した原子上のラジカルが、含ハロゲン有機ヨウ化化合物のヨウ素を引き抜く。
 R21及びR22で表される置換又は非置換の炭素数1~20の有機基は、それぞれ独立して、置換又は非置換の炭素数1~15の有機基であることが好ましく、置換又は非置換の炭素数1~10の有機基であることがより好ましい。当該有機基としては、例えば、飽和又は不飽和の炭化水素基、又は-OR(Rは置換又は非置換の炭素数1~20の炭化水素基、好ましくは置換又は非置換の炭素数1~15の炭化水素基、より好ましくは置換又は非置換の炭素数1~10の炭化水素基)が挙げられる。
 R21及びR22で表される置換又は非置換の炭素数1~20の有機基としては、ホウ素原子と結合する炭素原子を有する有機基が好ましい。さらに当該炭素原子はsp3炭素原子であることが好ましい。これによりホウ素のラジカルが生成しやすく、かつ、該ラジカルのヨウ素引き抜き能力が高くなる。かかる観点からは、R21及びR22で表される置換又は非置換の炭素数1~20の有機基としては、置換又は非置換のアルキル基が好ましい。
 R21又はR22で表される置換又は非置換の炭素数1~20の有機基が置換基を有する場合、この置換基としては、例えば、ホウ素原子を含有する基が挙げられる。当該ホウ素原子を含有する基としては、-BYが挙げられ、ここで、Yはそれぞれ独立に水素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、又は置換又は非置換の炭素数1~20の有機基であり、2つのYは互いに連結して環状構造を形成していてもよい。形成された環状構造は、ビシクロ構造であってもよい。当該置換基中のホウ素原子にはさらに配位子が配位していてもよい。配位子の詳細は後述の式(21)に示されるホウ素原子の配位子と同様である。
 R22がホウ素含有基である場合、当該ホウ素含有基におけるホウ素原子は、式(21)におけるホウ素原子に結合する。R22で表されるホウ素含有基としては、-BZが挙げられ、ここで、Zはそれぞれ独立に水素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、又は置換又は非置換の炭素数1~20の有機基であり、2つのZは互いに連結して環状構造を形成していてもよい。当該ホウ素含有基におけるホウ素原子にはさらに配位子が配位していてもよい。配位子の詳細は後述の式(21)に示されるホウ素原子の配位子と同様である。
 Aは水素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子を表し、水素原子、臭素原子、又はヨウ素原子であることが好ましく、水素原子又はヨウ素原子であることがより好ましく、水素原子であることがさらに好ましい。
 式(21)におけるホウ素原子にはさらに配位子が配位していてもよい。すなわち、式(21)に示されるホウ素原子に対する3つの共有結合の他に、配位結合によってホウ素原子に結合する配位子が存在していてもよい。例えば後述のボラン・テトラヒドロフラン錯体等の錯体では、BHが配位子により安定化されることで、ハンドリング性が向上する傾向にある。また配位子が配位することによりホウ素のラジカルが生成しやすくなる。
 配位子としては、配位部位に窒素原子又は酸素原子を有し、当該窒素原子又は酸素原子の結合手に、それぞれ独立に、水素原子、又は置換又は非置換の炭素数1~20の有機基が結合している配位子が挙げられる。前記置換又は非置換の炭素数1~20の有機基は、複数存在する場合、連結して環構造を形成していてもよい。
 配位子の例としては、テトラヒドロフラン、ピリジン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、テトラメチルエチレンジアミン等が挙げられる。
 ホウ素原子からのAの引き抜き速度、及びハンドリング性の観点から、式(21)で表される化合物の好ましい態様として、Aが水素原子であり、かつホウ素原子が配位子を有する態様、又はAがヨウ素原子である態様が挙げられる。
 一態様において、式(21)は、下記式(21a)で表される化合物であってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 式(21a)中、A及びR21は式(21)中のA及びR21とそれぞれ同義である。R26は置換又は非置換の二価の有機基を表し、R27及びR28はそれぞれ独立に水素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、又は置換又は非置換の有機基を表し、R26~R28の炭素数の合計は1~20である。式(21a)に示される2つのホウ素原子には、それぞれ独立に、さらに配位子が配位していてもよい。
 式(21a)中、R26は置換又は非置換の炭素数1~10の二価の有機基であることが好ましく、置換又は非置換の炭素数1~6の二価の有機基であることがより好ましい。R27及びR28は、それぞれ独立に、水素原子、又は置換又は非置換の炭素数1~15の有機基であることが好ましく、水素原子、又は置換又は非置換の炭素数1~10の有機基であることがより好ましい。配位子の詳細は、式(21)に示されるホウ素原子の配位子と同様である。
 さらなる一態様において、式(21)は、下記式(21b)で表される化合物であってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 式(21b)中、A及びR21は式(21)におけるA及びR21とそれぞれ同義であり、R29及びR30はそれぞれ独立に水素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、又は置換又は非置換の有機基を表し、R29及びR30の炭素数の合計は1~20である。式(21b)に示される2つのホウ素原子には、それぞれ独立に、さらに配位子が配位していてもよい。
 式(21b)中、R29及びR30は、それぞれ独立に、水素原子、又は置換又は非置換の炭素数1~15の有機基であることが好ましく、水素原子、又は置換又は非置換の炭素数1~10の有機基であることがより好ましい。配位子の詳細は、式(21)に示されるホウ素原子の配位子と同様である。
 一態様において、式(21)で表される化合物は複数集合して多量体、例えば二量体を形成していてもよい。
 式(21)で表される化合物としては、例えば、9-ボラビシクロ[3.3.1]ノナン、9-ヨード-9-ボラビシクロ[3.3.1]ノナン、ボラン・テトラヒドロフラン錯体、ボラン・ピリジン錯体、ボラン・トリメチルアミン錯体、ボラン・トリエチルアミン錯体、ピナコールボラン、カテコールボラン、イソピノカンフェイルボラン・テトラメチルエチレンジアミン錯体、及び三ヨウ化ホウ素が挙げられる。なかでも好ましく用いられる化合物として、9-ボラビシクロ[3.3.1]ノナン、9-ヨード-9-ボラビシクロ[3.3.1]ノナン、及び三ヨウ化ホウ素からなる群より選択される少なくとも1つが好ましい。式(21)で表される化合物は1種を単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(式(22)で表される化合物)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 式(22)中、R23及びR24は、それぞれ独立して、水素原子、ヨウ素原子、又は置換又は非置換の炭素数1~20の有機基を表し、R25は、水素原子、ヨウ素原子、置換又は非置換の炭素数1~20の有機基、又はケイ素含有基を表し、前記ケイ素含有基におけるケイ素原子は式(22)におけるケイ素原子に結合する。ただし、R23~R25の全てが水素原子である場合を除く。R23、R24、及びR25のうち2つ以上が連結して環状構造を形成していてもよい。Aは水素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子を表す。
 反応系において、式(22)で表される化合物からAが引き抜かれて発生したリン原子上のラジカルが、含ハロゲン有機ヨウ化化合物のヨウ素を引き抜く。
 R23、R24、及びR25で表される置換又は非置換の炭素数1~20の有機基は、それぞれ独立して、置換又は非置換の炭素数1~15の有機基であることが好ましく、置換又は非置換の炭素数1~10の有機基であることがより好ましい。当該有機基としては、飽和又は不飽和の炭化水素基、又は-OR(Rは置換又は非置換の炭素数1~20の炭化水素基、好ましくは置換又は非置換の炭素数1~15の炭化水素基、より好ましくは置換又は非置換の炭素数1~10の炭化水素基)が挙げられる。
 R23、R24、及びR25で表される置換又は非置換の炭素数1~20の有機基としては、ケイ素原子と結合する炭素原子を有する有機基が好ましい。さらに当該炭素原子はsp2炭素原子又はsp3炭素原子であることが好ましい。これによりケイ素のラジカルが生成しやすく、かつ、該ラジカルのヨウ素引き抜き能力が高くなる。かかる観点からは、R23、R24、及びR25で表される置換又は非置換の炭素数1~20の有機基としては、置換又は非置換のアルキル基又は置換又は非置換のアリール基が好ましい。
 R23、R24、及びR25で表される置換又は非置換の炭素数1~20の有機基が置換基を有する場合、この置換基としては、例えば、ケイ素原子を含有する基が挙げられる。当該ケイ素原子を含有する基としては、-SiYが挙げられ、ここで、Yはそれぞれ独立に水素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、又は置換又は非置換の炭素数1~20の有機基であり、複数のYは互いに連結して環状構造を形成していてもよい。
 R25がケイ素含有基である場合、当該ケイ素含有基におけるケイ素原子は、式(22)におけるケイ素原子に結合する。R25で表されるケイ素含有基としては、-SiZが挙げられ、ここで、Zはそれぞれ独立に水素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、又は置換又は非置換の炭素数1~20の有機基であり、複数のZは互いに連結して環状構造を形成していてもよい。
 一態様において、触媒の安定性及びハンドリング性の観点からは、R23、R24、及びR25は、それぞれ独立して、芳香族環を有することが好ましい。かかる観点から、R23、R24、及びR25の好ましい一態様として、それぞれ独立して、置換又は非置換のフェニル基が挙げられる。
 触媒の重合反応性の観点からは、R23、R24、及びR25は、それぞれ独立して、芳香族環を有していても有していなくてもよい。
 Aは、水素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子を表し、水素原子であることがより好ましい。
 一態様において、Si-A結合からのAの引き抜き速度、及びハンドリング性の観点から、式(22)で表される化合物は、Aが水素原子であって、R23、R24、及びR25の少なくとも1つに芳香族環を有する化合物であることが好ましい。
 一態様において、式(22)は、下記式(22a)で表される化合物であってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 式(22a)中、A、R23、及びR24は式(22)中のA、R23、及びR24とそれぞれ同義である。R31は置換又は非置換の二価の有機基を表し、R32、R33、及びR34はそれぞれ独立に水素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、置換又は非置換の炭素数1~20の有機基を表し、R31~R34の炭素数の合計は1~20である。
 式(22a)中、R31は置換又は非置換の炭素数1~10の二価の有機基であることが好ましく、置換又は非置換の炭素数1~6の二価の有機基であることがより好ましい。R32、R33、及びR34は、それぞれ独立に、水素原子、又は置換又は非置換の炭素数1~15の有機基であることが好ましく、水素原子、又は置換又は非置換の炭素数1~10の有機基であることが好ましい。また、触媒の安定性及びハンドリング性の観点からは、R32、R33、及びR34の少なくとも1つ、好ましくは2つ以上、より好ましくは2つが、芳香族環を有することが好ましい。R32、R33、及びR34の好ましい一態様として、R32及びR33がそれぞれ独立して置換又は非置換のフェニル基であり、R34が水素原子である態様が挙げられる。
 さらなる一態様において、式(22)は、下記式(22b)で表される化合物であってもよい。 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 式(22b)中、A、R23及びR24は式(22)におけるA、R23及びR24とそれぞれ同義であり、R35~R37はそれぞれ独立に水素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、又は置換又は非置換の有機基を表し、R35~R37の炭素数の合計は1~20である。
 式(22b)中、R35~R37はそれぞれ独立に、水素原子、又は置換又は非置換の炭素数1~15の有機基であることが好ましく、水素原子、又は置換又は非置換の炭素数1~10の有機基であることがより好ましい。
 式(22)で表される化合物としては、1,4-ビス(ジメチルシリル)ベンゼン、1,1,2,2-テトラフェニルジシラン、フェニルシラン、ジ-tert-ブチルシラン、トリ-tert-ブチルシラン、ジフェニルシラン、トリメチルシラン、tert-ブチルジメチルシラン、ジ-tert-ブチルメチルシラン、ジメチルフェニルシラン、ジフェニルメチルシラン、tert-ブチルジフェニルシラン、トリフェニルシラン、四ヨウ化ケイ素等が挙げられる。なかでも、Si-A結合からのAの引き抜き速度、及びハンドリング性の観点から、好ましく用いられる化合物として、1,4-ビス(ジメチルシリル)ベンゼン、1,1,2,2-テトラフェニルジシラン、ジメチルフェニルシラン、ジフェニルメチルシラン、tert-ブチルジフェニルシラン、トリフェニルシラン等が挙げられる。また、Si-A結合からのAの引き抜き速度の観点からは、トリメチルシラン、トリ-tert-ブチルシラン、及びtert-ブチルジメチルシランも挙げられる。式(22)で表される化合物は、1種を単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 式(21)で表される化合物及び式(22)で表される化合物の添加量は、適宜調整してよい。好適に分子量分布の制御された含ハロゲン重合体を得る観点からは、化合物(10)1molに対して式(21)で表される化合物及び式(22)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも1つを0.01mol~100mol使用することが好ましく、0.1mol~50mol使用することがより好ましく、0.2mol~10mol使用することがさらに好ましく、0.3mol~1.0mol使用することが特に好ましい。
<化合物(10)>
 化合物(10)は下記式(1)で表される部分構造を有する含ハロゲン有機ヨウ化化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
 式(1)中、*は有機基に結合する結合手を表す。Xはフッ素原子又は塩素原子を表す。Xは水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、又は-CXを表す。X~Xはそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、又は塩素原子を表す。以下、式(1)で表される部分構造を部分構造(1)ともいう。
 ヨウ素原子の引き抜き速度、及び生じた炭素中心ラジカルの付加反応速度の観点からは、Xはフッ素原子であることが好ましい。
 ヨウ素原子の引き抜き速度、及び生じた炭素中心ラジカルの付加反応速度の観点からは、Xは水素原子又はフッ素原子であることが好ましい。
 化合物(10)は上記部分構造(1)を有していればよく、化合物全体の構造は何ら限定されるものではない。すなわち、*が結合する有機基は炭化水素基に限定されず、ヒドロキシル基、アミノ基等の各種官能基、ハロゲノ基(ハロゲン原子)、水素原子などであってもよい。また、有機基はヘテロ原子を含んでいてもよく、その価数及び分子量も特に限定されない。
 化合物(10)に含まれる部分構造(1)の数は特に制限されない。例えば、化合物(10)は、部分構造(1)を1つ有するモノヨード含ハロゲン有機化合物であってもよく、部分構造(1)を2つ有するジヨード含ハロゲン有機化合物であってもよく、部分構造(1)を3つ以上有するポリヨージド含ハロゲン有機化合物であってもよい。
 例えば、化合物(10)は、*に、置換又は非置換のアルキル基、又はハロゲン原子若しくは水素原子が結合したモノヨード含ハロゲン有機化合物であってもよい。
 また、化合物(10)は、*に、置換又は非置換のアルキレン基、エーテル結合等の2価の有機基と、当該2価の有機基に結合する部分構造(1)と、が結合したジヨード含ハロゲン有機化合物であってもよい。
(モノヨード含ハロゲン有機化合物)
 化合物(10)のうち、モノヨード含ハロゲン有機化合物は、下記式で表される構造を有する化合物であってもよい。式中、R10は、置換又は非置換のアルキル基、置換又は非置換のアリール基、置換又は非置換のアリールアルキル基、水素原子、フッ素原子、又は塩素原子を表す。Xはフッ素原子又は塩素原子を表す。X20は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又は-CXを表し、X~Xはそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、又は塩素原子を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
 上記式中、Xはフッ素原子であることが好ましい。
 上記式中、X20は水素原子又はフッ素原子であることが好ましい。
 R10のうち、置換又は非置換のアルキル基としては、置換又は非置換の炭素数1~7の直鎖状、分岐鎖状、又は環状のアルキル基が好ましい。
 炭素数1~7のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、シクロヘキシル基、n-ヘプチル基等が挙げられる。これらの中でも、炭素数1~4の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基がより好ましく、メチル基、又はエチル基がさらに好ましい。
 炭素数1~7の置換アルキル基としては、任意の位置にフッ素原子、塩素原子、アルコキシ基、フルオロアルコキシ基等の置換基を有するアルキル基が挙げられる。これらの中でも、フッ素原子を2~15個有するアルキル基がより好ましく、ペルフルオロアルキル基が、ラジカルによる水素原子引き抜き反応の抑制の観点からさらに好ましく、炭素数1~6のペルフルオロアルキル基がよりさらに好ましく、生体蓄積性を低減する観点から炭素数1~4のペルフルオロアルキル基が特に好ましい。
 すなわち、R10が置換アルキル基である場合には、化合物(10)としては下記式(11)で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
 上記式中、R11は炭素数1~4のペルフルオロアルキル基を表し、Xはフッ素原子又は塩素原子を表し、X21は水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又は-CX242526を表し、X24~X26はそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子又は塩素原子を表す。
 上記式中、Xはフッ素原子であることが好ましい。
 上記式中、X21は水素原子又はフッ素原子であることが好ましい。
 R10のうち、アリール基としては、炭素数6~12のアリール基、及び炭素数3~12のヘテロアリール基が好ましく、具体的には、フェニル基、ナフチル基、ピリジル基、ピロール基、フリル基、及びチエニル基がより好ましい。
 R10のうち、アリールアルキル基としては、炭素数7~15のアリールアルキル基、及び炭素数4~15のヘテロアリールアルキル基が好ましく、具体的には、ベンジル基、2-ピリジルメチル基、3-ピリジルメチル基、及び4-ピリジルメチル基がより好ましい。
 モノヨード含ハロゲン有機化合物としては、具体的には、ジフルオロヨードメタン、トリフルオロヨードメタン、クロロジフルオロヨードメタン、1,1-ジフルオロエチルヨージド、1,1-ジフルオロ-n-プロピルヨージド、1,1-ジフルオロ-n-ブチルヨージド、1,1-ジフルオロ-イソブチルヨージド、1,1-ジフルオロ-n-ペンチルヨージド、sec-ブチルジフルオロメチレンヨージド、tert-ブチルジフルオロメチレンヨージド、1,1-ジフルオロ-n-ヘキシルヨージド、1,1-ジフルオロ-n-ヘプチルヨージド、1,1-ジフルオロ-n-オクチルヨージド、シクロヘキシルジフルオロメチレンヨージド、CI、CHFCFI、CFCFCFI、(CFCFI、CF(CFI、(CFCFCFI、CF(CFI、CF(CFI、1,2-ジクロロ-1,1,2-トリフルオロエチルヨージド、1-クロロ-1-ヨードテトラフルオロエタン、クロロヨード酢酸等が挙げられる。
 モノヨード含ハロゲン有機化合物は、従来公知の方法により製造することができ、例えば、(R10CFC(=O)O)等のラジカル発生剤とIとの反応により、製造することもできる。
(ジヨード含ハロゲン有機化合物)
 化合物(10)のうち、ジヨード含ハロゲン有機化合物は、下記式で表される構造を有する化合物であってもよい。式中、R10’は、単結合、置換又は非置換のアルキレン基、置換又は非置換のアリーレン基、置換又は非置換のアリーレンアルキレン基、又は置換又は非置換のアルキレンアリーレンアルキレン基を表す。Xは、フッ素原子又は塩素原子を表す。X20は、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又は-CXを表し、X~Xはそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子又は塩素原子を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
 ヨウ素原子の引き抜き速度、及び生じた炭素中心ラジカルの付加反応速度の観点からは、Xはフッ素原子であることが好ましい。
 ヨウ素原子の引き抜き速度、及び生じた炭素中心ラジカルの付加反応速度の観点からは、X20はそれぞれ独立に水素原子又はフッ素原子であることが好ましい。
 R10’のうち、置換又は非置換のアルキレン基としては、置換又は非置換の炭素数1~6の直鎖状、分岐鎖状、又は環状のアルキレン基が好ましい。
 炭素数1~6のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、n-プロピレン基、イソプロピレン基、n-ブチレン基、イソブチレン基、n-ペンチレン基、n-ヘキシレン基、1,4-シクロヘキシレン基等が挙げられる。これらの中でも、炭素数1~4の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基がより好ましく、エチレン基がさらに好ましい。
 炭素数1~6の置換アルキレン基としては、任意の位置にフッ素原子、塩素原子、アルコキシ基、フルオロアルコキシ基等の置換基を有するアルキレン基が挙げられる。これらの中でも、フッ素原子を2~12個有するアルキレン基がより好ましく、ペルフルオロアルキレン基が、ラジカルによる水素原子引き抜き反応の抑制の観点からさらに好ましく、炭素数1~4のペルフルオロアルキレン基がよりさらに好ましく、炭素数2~4のペルフルオロアルキレン基が特に好ましい。
 すなわち、化合物(10)は、R10’が炭素数1~4のペルフルオロアルキレン基である場合、下記式(12)で表される化合物となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
 上記式中、R12は炭素数1~4のペルフルオロアルキレン基を表す。Xはフッ素原子又は塩素原子を表す。X22及びX23はそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又は-CX242526を表し、X24~X26はそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、又は塩素原子を表す。
 上記式中、Xはそれぞれ独立にフッ素原子であることが好ましい。
 上記式中、X22及びX23はそれぞれ独立に水素原子又はフッ素原子であることが好ましい。
 R10’のうち、アリーレン基としては、炭素数6~12のアリーレン基、及び炭素数3~12のヘテロアリーレン基が好ましい。具体的には、1,2-フェニレン基、1,3-フェニレン基、1,4-フェニレン基、4,4’-ビフェニレン基、2,2’-ビフェニレン基、2,6-ナフチレン基、2,7-ナフチレン基、2,4-ピリジレン基、2,5-ピリジレン基、2,6-ピリジレン基、ピローレン基、フリレン基、チエニレン基、及び1,5-フランジイル基がより好ましい。
 R10’のうち、アリーレンアルキレン基としては、炭素数7~15のアリーレンアルキレン基、及び炭素数4~15のヘテロアリーレンアルキレン基が好ましい。具体的には、ベンジレン基、2-ピリジレンメチレン基、3-ピリジレンメチレン基、及び4-ピリジレンメチレン基がより好ましい。
 R10’のうち、アルキレンアリーレンアルキレン基としては、炭素数8~18のアルキレンアリーレンアルキレン基、及び炭素数5~18のアルキレンヘテロアリーレンアルキレン基が好ましい。具体的には、1,2-ジメチレンフェニレン基、1,3-ジメチレンフェニレン基、1,4-ジメチレンフェニレン基、2,2’-ジメチレンビフェニレン基、2,4-ジメチレンピリジレン基、2,5-ジメチレンピリジレン基、2,6-ジメチレンピリジレン基、及び1,5-ジメチルフランジイル基がより好ましい。
 ジヨード含ハロゲン有機化合物としては、具体的には、1,2-ジヨードテトラフルオロエタン、1,4-ジヨードオクタフルオロブタン、1,6-ジヨードドデカフルオロヘキサン等が挙げられる。
 これらの中でも、扱いやすい低揮発性液体である観点からは、1,4-ジヨードオクタフルオロブタンが好ましい。
 ジヨード含ハロゲン有機化合物の製造方法は、特に限定されず、従来公知の方法により得られる。
(ポリヨージド含ハロゲン有機化合物)
 化合物(10)のうち、ポリヨージド含ハロゲン有機化合物は、部分構造(1)を3つ以上有する。化合物(10)のうち、ポリヨージド含ハロゲン有機化合物としては、部分構造(1)における*に結合する有機基が、未加硫フルオロエラストマー等の含フッ素高分子の部分構造、又はポリシロキサンの部分構造を含んでおり、かつ化合物(10)が部分構造(1)を3つ以上有する場合が挙げられる。「部分構造(1)における*に結合する有機基がポリシロキサンの部分構造を含んでいる」とは、例えば、部分構造(1)が、置換又は非置換のアルキレン基、エーテル結合等の2価結合基を介してポリシロキサンと結合している場合が挙げられる。ポリシロキサンは、シリコーンであっても、シランカップリング剤の縮合反応により生じる生成物であってもよい。
 ポリヨージド含ハロゲン有機化合物は、従来公知の方法により製造できる。
 化合物(10)は下記式(4)で表される単位を複数含む化合物であってもよい。化合物(10)が下記式(4)で表される単位を複数含む場合において、耐熱性と難燃性の点からは、化合物(10)のフッ素含量は、50質量%以上であることが好ましく、60質量%以上であることがより好ましい。化合物のフッ素含量は、燃焼イオンクロマトグラフィーにより求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
 上記式中、X31~X34はそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、又は-CX353637を表し、X35~X37はそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子又は塩素原子を表す。
 本開示の製造方法における化合物(10)の使用量は特に制限されない。一態様において、式(3)で表される化合物1molに対して、化合物(10)を0.0001mol~3mol使用することが好ましく、0.001mol~2mol使用することがより好ましく、0.002mol~1mol使用することがさらに好ましい。
 化合物(10)は、モノヨード含ハロゲン有機化合物及びジヨード含ハロゲン有機化合物からなる群より選択される少なくとも1つであることが好ましく、式(11)で表される化合物及び式(12)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも1つであることが好ましい。
 化合物(10)として、モノヨード含ハロゲン有機化合物とジヨード含ハロゲン有機化合物とを併用する場合、モノヨード含ハロゲン有機化合物1molに対して、ジヨード含ハロゲン有機化合物を0.01mol以上使用することが好ましく、0.05mol以上使用することがより好ましく、0.1mol以上使用することがさらに好ましい。また、モノヨード含ハロゲン有機化合物1molに対して、ジヨード含ハロゲン有機化合物を100mol以下使用することが好ましく、10mol以下使用することがより好ましく、5mol以下使用することがさらに好ましい。
<式(3)で表される化合物>
 式(3)で表される化合物は、本開示の製造方法によって、式(1)で表される部分構造を有する化合物(10)に付加される化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
 式(3)中、R~Rはそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、又は置換又は非置換の炭素数1~40の有機基を表す。RとR、又はRとRは連結して環状構造を構成していてもよい。
 R~Rにおける置換又は非置換の炭素数1~40の有機基の炭素数は、1~30であることが好ましく、1~20であることがより好ましく、1~12であることがさらに好ましい。また、当該有機基は、直鎖状、分岐鎖状又は環状のいずれでもよく、不飽和結合を含んでいても含んでいなくてもよい。さらに、当該有機基はヘテロ原子を含んでいても含んでいなくてもよく、置換基主鎖にヘテロ原子を含んでいてもよい。
 置換又は非置換の炭素数1~40の有機基としては、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アルコキシ基、アリールアルキル基、ヘテロアリールアルキル基、アリールアルコキシ基、ヘテロアリールアルコキシ基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アシルアミノ基、アシルオキシ基、シアノ基等が挙げられる。
 置換又は非置換の炭素数1~40の有機基が、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アルコキシ基、アリールアルキル基、ヘテロアリールアルキル基、アリールアルコキシ基、又はヘテロアリールアルコキシ基等の、ヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基である場合、当該炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状、又は環状のいずれでもよく、また、不飽和結合を含んでいて含んでいなくてもよい。
 アシルアミノ基又はアシルオキシ基のアシル基としては、カルボン酸又はスルホン酸からヒドロキシ基を除いた基が挙げられる。
 置換基を有する炭素数1~40の有機基としては、置換アルキル基、置換アルコキシ基、置換アルコキシカルボニル基、N-置換カルバモイル基等が挙げられる。置換基の数は1個でも2個以上でもよい。
 置換アルキル基の置換基としては、フッ素原子、塩素原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アミノ基、カルボン酸基、スルホン酸基、1,3,5-トリアジントリオン骨格等が挙げられる。
 置換アルコキシ基の置換基としては、フッ素原子、ヒドロキシ基、アミノ基等が挙げられる。
 置換アルコキシカルボニル基の置換基としては、フッ素原子、ヒドロキシ基、アミノ基等が挙げられる。
 N-置換カルバモイル基の置換基としては、アルキル基、アルコキシアルキル基等が挙げられる。
 式(3)において、RとR、又はRとRは連結して環状構造を構成していてもよい。すなわち、式(3)で表される化合物は、無水マレイン酸、無水イタコン酸等の環状構造を有する化合物であってもよい。
 伸長反応における立体障害を低減させ、反応を進めやすくする観点からは、式(3)で表される化合物は、R~Rのうち少なくとも2つが、水素原子、フッ素原子、塩素原子、メチル基からなる群より選択される化合物であることが好ましい。
 式(3)で表される化合物は、反応性炭素-炭素二重結合を1つ有する化合物であってもよく、反応性炭素-炭素二重結合を複数有する化合物であってもよい。したがって、式(3)で表される化合物は、ジアリルアミン等のジアリル化合物、トリアリルイソシアヌレート等のトリアリル化合物などであってもよい。
 式(3)で表される化合物としては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸ラウリル、メタクリル酸ヒドロキシエチル等の(メタ)アクリル酸エステルモノマー;(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸メチルシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸シクロドデシル等のシクロアルキル基含有不飽和モノマー;(メタ)アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロトン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸等のカルボキシル基含有不飽和モノマー;N,N-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、2-(ジメチルアミノ)エチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート等の3級アミン含有不飽和モノマー;N-2-ヒドロキシ-3-アクリロイルオキシプロピル-N,N,N-トリメチルアンモニウムクロライド、N-メタクリロイルアミノエチル-N,N,N-ジメチルベンジルアンモニウムクロライド等の4級アンモニウム塩基含有不飽和モノマー;(メタ)アクリル酸グリシジル等のエポキシ基含有不飽和モノマー;スチレン、α-メチルスチレン、4-メチルスチレン、2-メチルスチレン、3-メチルスチレン、4-メトキシスチレン、2-ヒドロキシメチルスチレン、2-クロロスチレン、4-クロロスチレン、2,4-ジクロロスチレン、1-ビニルナフタレン、ジビニルベンゼン、4-(クロロメチル)スチレン、2-(クロロメチル)スチレン、3-(クロロメチル)スチレン、4-スチレンスルホン酸又はそのアルカリ金属塩(ナトリウム塩、カリウム塩等)等のスチレン系モノマー;2-ビニルチオフェン、N-メチル-2-ビニルピロール等のヘテロ環含有不飽和モノマー;N-ビニルホルムアミド、N-ビニルアセトアミド等のビニルアミド;ジアリルアミン、トリアリルイソシアヌレート、トリ(2-メチル-アリル)イソシアヌレート、エチレン、プロピレン、1-ブテン、イソブテン、1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、2,3,3,3-テトラフルオロプロピレン、塩化ビニリデン、塩化ビニル、1-クロロ-1-フルオロエチレン、又は1,2-ジクロロ-1,2-ジフルオロエチレン、1H,1H,2H-ペルフルオロ(n-1-ヘキセン)、1H,1H,2H-ペルフルオロ(n-1-オクテン)等のα-オレフィン;酢酸ビニル等のビニルエステルモノマー;1,4-ジビニルオクタフルオロブタン、1,6-ジビニルドデカフルオロヘキサン等のジビニルフルオロアルカン;アクリロニトリル;アクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド等のアクリルアミドモノマー;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、t-ブチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル等のアルキルビニルエーテル;ペルフルオロ(メチルビニルエーテル)、ペルフルオロ(エチルビニルエーテル)、ペルフルオロ(n-プロピルビニルエーテル)等のペルフルオロ(アルキルビニルエーテル);などが挙げられる。式(3)で表される化合物は、1種を単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 好ましい一態様として、式(3)において、R~Rはそれぞれ独立して、水素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、又は置換又は非置換の炭素数1~40の少なくとも1つの反応性炭素-炭素二重結合を有する有機基を表し、RとR、又はRとRは連結して環状構造を構成していてもよく、前記式(3)は少なくとも2つの反応性炭素-炭素二重結合を有する態様が挙げられる。この場合の式(3)で表される化合物を「少なくとも2つの反応性炭素-炭素二重結合を有する式(3)で表される化合物」とも称する。少なくとも2つの反応性炭素-炭素二重結合を有する式(3)で表される化合物を、例えばC-I結合を有する含フッ素重合体、又はC-I結合を有する含塩素重合体と反応させることによって、含フッ素重合体又は含塩素重合体に架橋構造を導入できる。
 少なくとも2つの反応性炭素-炭素二重結合を有する式(3)で表される化合物における、置換又は非置換の炭素数1~40の少なくとも1つの反応性炭素-炭素二重結合を有する有機基において、反応性炭素-炭素二重結合の数は1~5であることが好ましく、1~4であることがより好ましく、1~3であることがさらに好ましい。
 少なくとも2つの反応性炭素-炭素二重結合を有する式(3)で表される化合物における、置換又は非置換の炭素数1~40の少なくとも1つの反応性炭素-炭素二重結合を有する有機基の炭素数は、1~30であることが好ましく、1~20であることがより好ましい。また、当該有機基は、直鎖状、分岐鎖状又は環状のいずれでもよく、不飽和結合を含んでいても含んでいなくてもよい。さらに、当該有機基はヘテロ原子を含んでいても含んでいなくてもよく、置換基主鎖にヘテロ原子を含んでいてもよい。
 少なくとも2つの反応性炭素-炭素二重結合を有する式(3)で表される化合物の具体例としては、ジアリルアミン、1,4-ジビニルオクタフルオロブタン、1,6-ジビニルドデカフルオロヘキサン、トリアリルイソシアヌレート、トリ(2-メチル-アリル)イソシアヌレート、ジビニルベンゼン、2つのマレイミド基を有する含フッ素化合物等が挙げられる。
 さらなる好ましい一態様として、式(3)で表される化合物が、下記式(5)で表される化合物を含む態様が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
 式(5)中、Xはフッ素原子又は塩素原子を表し、X~Xはそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、又は-CXを表し、X~Xはそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、又は塩素原子を表す。
 式(5)において、X~Xのうちいずれか1つのみが-CXである場合、式(5)はプロピレン構造となる。この場合には、反応性の観点から、X又はXが-CXであることが好ましく、Xが-CXであることがより好ましい。
 また、X~Xは、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子であることも好ましい。
 式(5)で表される化合物としては、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ブロモトリフルオロエチレン、ヨードトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、1,3,3,3-テトラフルオロプロピレン、2,3,3,3-テトラフルオロプロピレン、1-クロロ-1-フルオロエチレン、1-ブロモ-1-フルオロエチレン、1-ヨード-1-フルオロエチレン、1,1-ジブロモ-2,2-ジフルオロエチレン、1,1-ジフルオロ-2,2-ジヨードエチレン、1,2-ジクロロ-1,2-ジフルオロエチレン、1,2-ジブロモ-1,2-ジフルオロエチレン、1,2-ジフルオロ-1,2-ジヨードエチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン等が挙げられる。
 式(5)で表される化合物としては、重合体を得る際の重合反応性の点から、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、2,3,3,3-テトラフルオロプロピレン、塩化ビニル、又は塩化ビニリデンが好ましい。
<他の任意成分>
 本開示の製造方法では、化合物(10)以外のラジカル開始剤、溶媒、乳化剤、懸濁助剤、酸又はアルカリ、式(21)で表される化合物及び式(22)で表される化合物以外の反応制御剤等の他の成分をさらに用いてもよい。
(ラジカル開始剤)
 本開示の製造方法において、化合物(10)以外のラジカル開始剤を併用してもよい。ラジカル開始剤としては、アゾ系ラジカル開始剤、過酸化物系ラジカル開始剤等が挙げられる。
 アゾ系ラジカル開始剤としては、2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)(AIBN)、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)(AMBN)、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)(ADVN)、1,1’-アゾビス(1-シクロヘキサンカルボニトリル)(ACHN)、ジメチル-2,2’-アゾビスイソブチレート(MAIB)、4,4’-アゾビス(4-シアノバレリアン酸)(ACVA)、1,1’-アゾビス(1-アセトキシ-1-フェニルエタン)、2,2’-アゾビス(2-メチルブチルアミド)、2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(2-メチルアミジノプロパン)二塩酸塩、2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]、2,2’-アゾビス[2-メチル-N-(2-ヒドロキシエチル)プロピオンアミド]、2,2’-アゾビス(2,4,4-トリメチルペンタン)、2-シアノ-2-プロピルアゾホルムアミド、2,2’-アゾビス(N-ブチル-2-メチルプロピオンアミド)、2,2’-アゾビス(N-シクロヘキシル-2-メチルプロピオンアミド)等が挙げられる。
 これらのアゾ系ラジカル開始剤は、反応条件に応じて適宜選択することが好ましい。
 例えば、40℃以下の低温重合の場合は、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)(ADVN)、2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)等を用いることが好ましい。
 40~80℃の中温重合の場合は、2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)(AIBN)、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)(AMBN)、ジメチル-2,2’-アゾビスイソブチレート(MAIB)、1,1’-アゾビス(1-アセトキシ-1-フェニルエタン)、4,4’-アゾビス(4-シアノバレリアン酸)(ACVA)、2,2’-アゾビス(2-メチルブチルアミド)、2,2’-アゾビス(2-メチルアミジノプロパン)二塩酸塩、2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]等を用いることが好ましい。
 80℃以上の高温重合の場合は、1,1’-アゾビス(1-シクロヘキサンカルボニトリル)(ACHN)、2-シアノ-2-プロピルアゾホルムアミド、2,2’-アゾビス(N-ブチル-2-メチルプロピオンアミド)、2,2’-アゾビス(N-シクロヘキシル-2-メチルプロピオンアミド)、2,2’-アゾビス(2,4,4-トリメチルペンタン)、2,2’-アゾビス[2-メチル-N-(2-ヒドロキシエチル)プロピオンアミド]等を用いることが好ましい。
 過酸化物系ラジカル開始剤としては、β開裂のしやすさの観点からジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシケタールが好ましく、ジアシルパーオキサイドがより好ましい。これらの過酸化物系ラジカル開始剤は、β開裂により速やかに炭素中心ラジカル種を生成させるため、式(21)で表される化合物及び式(22)で表される化合物の触媒機能を好適に発揮させやすい。
 過酸化物系ラジカル開始剤としては、具体的には、tert-ブチルクミルパーオキサイド、ジ-tert-ブチルパーオキサイド、ジ-tert-ヘキシルパーオキサイド等のジアルキルパーオキサイド;ジイソブチリルパーオキサイド、ジ(3,5,5-トリメチルヘキサノイル)パーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド、ジコハク酸パーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、並びにジベンゾイルパーオキサイド、ベンゾイルm-メチルベンゾイルパーオキサイド及びm-トルオイルパーオキサイドの混合物等のジアシルパーオキサイド;2,2-ビス(4,4-ジ-tert-ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、1,1-ジ(tert-ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1-ジ(tert-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、n-ブチル4,4-ジ(tert-ブチルパーオキシ)バレレート、2,2-ジ(tert-ブチルパーオキシ)ブタン等のパーオキシケタールなどが挙げられる。さらに、特表平08-506140号公報に記載の含フッ素パーオキサイドも使用できる。
 式(21)で表される化合物及び式(22)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも1つの存在下での、化合物(10)と式(3)で表される化合物との反応において、化合物(10)以外のラジカル開始剤を併用する場合、化合物(10)1molに対して、化合物(10)以外のラジカル開始剤を0.0001mol~10mol使用することが好ましく、0.01mol~5mol使用することがより好ましく、0.1mol~2mol使用することがさらに好ましい。
 式(21)で表される化合物及び式(22)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも1つの存在下での、化合物(10)と式(3)で表される化合物との反応において、アゾ系ラジカル開始剤又は過酸化物系ラジカル開始剤を併用する場合、化合物(10)1molに対して、アゾ系ラジカル開始剤又は過酸化物系ラジカル開始剤を0.0001mol~10mol使用することが好ましく、0.01mol~5mol使用することがより好ましく、0.1mol~2mol使用することがさらに好ましい。
(溶媒)
 本開示の製造方法における反応は、有機溶媒(イオン液体を含む)又は水性溶媒を使用して行ってもよい。
 有機溶媒としては、ベンゼン、トルエン、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、アセトン、2-ブタノン(メチルエチルケトン)、ジオキサン、ヘキサフルオロイソプロパノール、クロロホルム、四塩化炭素、テトラヒドロフラン(THF)、酢酸エチル、1H-ペルフルオロヘキサン、1H,1H,1H,2H,2H-ペルフルオロオクタン、トリフルオロメチルベンゼン、1,3-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン、1,4-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン、ベンゾトリフルオリド、クロロベンゼン、アセトニトリル等が挙げられる。
 また、N-メチル-N-メトキシメチルピロリジウムテトラフルオロボレート、N-メチル-N-エトキシメチルテトラフルオロボレート、1-メチル-3-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、1-メチル-3-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロフォスフェート、1-メチル-3-メチルイミダゾリウムクロライド等のイオン液体を用いてもよい。
 水性溶媒としては、例えば、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n-ブタノール、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、1-メトキシ-2-プロパノール、ジアセトンアルコール等が挙げられる。
 溶媒の使用量は、適宜調節できる。例えば、得られるヨウ素含有化合物1000gに対して、溶媒を0.01L~50L使用することが好ましく、0.05L~10L使用することがより好ましく、0.1L~5L使用することがさらに好ましい。
(反応制御剤)
 本開示の製造方法において、式(21)で表される化合物及び式(22)で表される化合物以外の反応制御剤を併用してもよい。なかでも、式(21)で表される化合物においてAが水素原子である場合、当該式(21)で表される化合物に、反応制御剤として、窒素中心の配位性化合物又は酸素中心の配位性化合物を併用することで、特に好適な制御重合が進行する傾向にある。かかる反応制御剤としては、アンモニア、トリアルキルアミン、ピリジン等の含窒素芳香族化合物;水、アルコール、エーテル、含カルボニル基化合物などが挙げられる。Aが水素原子である式(21)で表される化合物と、窒素中心の配位性化合物又は酸素中心の配位性化合物と、を併用する場合、式(21)で表される化合物1molに対して、配位性化合物を0.1mol~10mol併用することが好ましい。
<生成物>
 得られるヨウ素含有化合物は重合体であってもよい。当該重合体はブロック共重合体であっても、ランダム共重合体であっても、交互共重合体であってもよい。
 得られるヨウ素含有化合物が重合体である場合、重合体の分子量は、反応時間、式(21)で表される化合物及び(22)で表される化合物の種類と量、及び化合物(10)の量により調節可能である。
 例えば、重合体の数平均分子量(Mn)は100~1,000,000であってもよく、1,000~500,000であってもよく、10,000~200,000であってもよい。
 また、重合体の重量平均分子量(Mw)は、100~1,000,000であってもよく、1,000~500,000であってもよく、10,000~200,000であってもよい。
 本開示における数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)は、SEC(Size Exclusion Chromatography;サイズ排除クロマトグラフィー)測定により求めたものであり、分子量換算用の標準物質としてポリスチレンを用いる。装置、及び移動相を除く測定条件は特開2011-226846号公報の実施例に準じる。移動相にはテトラヒドロフランを用いて30℃で測定を行う。30℃でテトラヒドロフランに不溶な重合体については、イソホロン、2-クロロベンゾトリフルオリド、2,6-ジクロロベンゾトリフルオリド、3’,5’-ビス(トリフルオロメチル)アセトフェノン、及びこれらの混合物から、重合体が溶解可能な溶媒を選択して140℃~200℃で測定を行う。
 本開示の製造方法によれば、得られる重合体の多分散度を、例えば2.5以下に制御することが可能である。本開示の製造方法によれば、多分散度が好ましくは2.1以下、2.0以下、1.9以下、1.8以下、1.7以下、1.6以下、又は1.5以下といった、非常に狭い分子量分布を有する重合体を得ることも可能である。なお、多分散度の下限値は、その定義から1.0である。
 分子量分布の指標である多分散度(PD)は下式により求められる。
{PD=Mw(重量平均分子量)/Mn(数平均分子量)}
 多分散度の測定において、SECによるMnとMwの測定には同じ溶媒を用いる。
 本開示の製造方法において、アゾ系ラジカル開始剤又は過酸化物系ラジカル開始剤を併用して重合体を製造する場合、得られるヨウ素含有化合物は、一部において使用したラジカル開始剤由来の構造を含む重合体となる。しかしながら、本開示の製造方法によれば、一般的なアゾ系ラジカル開始剤又は過酸化物系ラジカル開始剤を使用する重合方法と比べて、得られる重合体末端に対する、使用したアゾ系ラジカル開始剤又は過酸化物系ラジカル開始剤由来の構造の割合を低減できる。すなわち、本開示の製造方法によれば、アゾ系ラジカル開始剤又は過酸化物系ラジカル開始剤を起点としてモノマーを重合させるのではなく、化合物(10)を起点とした重合を進行させられるため、併用したアゾ系ラジカル開始剤又は過酸化物系ラジカル開始剤由来の構造が重合体に組み込まれる割合を低減できる。アゾ系ラジカル開始剤又は過酸化物系ラジカル開始剤由来の構造の割合は、重合体末端のmol数に対して、40mol%以下であることが好ましく、30mol%以下であることがより好ましく、20mol%以下であることがさらに好ましく、10mol%以下であることが特に好ましい。
 重合体末端のmol数に対する、アゾ系ラジカル開始剤又は過酸化物系ラジカル開始剤由来の構造の割合が、40mol%以下、30mol%以下、20mol%以下、又は10mol%以下であるか否かは、NMRを用いて開始剤のmol数を算出し、式Xにより定義される重合体末端のmol数に対する開始剤のmol数の割合を算出することにより判定する。式Xにおいて、繰り返し単位の平均分子量は繰り返し単位の分子量のモル分率で重みを付けた算術平均である。
(式X)
(重合体末端のmol数)=2×Mn/(重合体中の繰り返し単位の平均分子量)
 また、ラジカル開始剤の分解により生成するラジカルが炭素原子-ヘテロ原子間の多重結合を有する場合、上記事項はIRによっても判定できる。
〔ヨウ素含有化合物の製造方法〕
 本開示の製造方法は、上述したように、式(21)で表される化合物及び式(22)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも1つの存在下、化合物(10)と、式(3)で表される化合物と、を反応させることを含む。
 一実施形態において、本開示の製造方法により、含フッ素モノマーの重合体又は含塩素モノマーの重合体を製造できる。一実施形態において、本開示の製造方法により、含フッ素モノマー又は含塩素モノマーとその他のモノマーとの共重合体を製造できる。一実施形態において、本開示の製造方法により、含フッ素重合体又は含塩素モノマーに架橋構造を導入できる。
 以下、本開示の製造方法の例示的な実施形態(第1の実施形態~第3の実施形態)について説明する。
(1)第1の実施形態
 第1の実施形態に係るヨウ素含有化合物の製造方法は、式(21)で表される化合物及び式(22)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも1つの存在下、式(1)で表される部分構造を有する化合物(10)と、式(5)で表される化合物と、を反応させることを含む。以下、第1の実施形態に係るヨウ素含有化合物の製造方法を「第1の実施形態に係る製造方法」ともいう。
 第1の実施形態に係る製造方法では、式(21)で表される化合物及び式(22)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも1つの存在により、化合物(10)における末端のヨウ素が引き抜かれ、当該末端に発生したラジカルにより式(5)で表される化合物の重合反応が起こる。本手法を採用することにより、分子量分布が高度に制御された含フッ素重合体又は含塩素重合体が得られる。
 具体的な反応条件の例を以下に説明する。
 不活性ガスで置換した容器又は真空減圧した容器内で、式(21)で表される化合物及び式(22)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも1つ、化合物(10)、及び式(5)で表される化合物を混合する。式(5)で表される化合物を複数種混合してもよい。必要に応じて、アゾ系ラジカル開始剤、過酸化物系ラジカル開始剤等、化合物(10)以外のラジカル開始剤を混合する。式(21)で表される化合物及び式(22)で表される化合物以外の反応制御剤を併用してもよい。
 不活性ガスとしては、窒素、アルゴン、ヘリウムが挙げられる。これらの中でも、窒素又はアルゴンが好ましく、窒素がより好ましい。
 第1の実施形態に係る製造方法では、式(5)で表される化合物1molに対して、化合物(10)を0.001mol~1mol使用することが好ましく、0.01mol~1mol使用することがより好ましく、0.02mol~0.5mol使用することがさらに好ましい。
 反応は、無溶媒でも行えるが、一般的なラジカル重合で通常使用される有機溶媒(イオン液体を含む)又は水性溶媒を使用して行ってもよい。
 次に、上記により得られた混合物を撹拌する。反応温度及び反応時間は、生成物の分子量、分子量分布等により適宜調節できる。反応温度は、分子量分布を好適に制御する観点からは、10℃~100℃であることが好ましく、20℃~80℃であることがより好ましく、30℃~60℃であってもよい。反応時間は、所望の分子量を得るために適宜調節でき、例えば1時間~24時間であってもよく、2時間~10時間であってもよい。撹拌は、通常は常圧で行われるが、加圧又は減圧してもよい。
 反応終了後、常法により使用溶媒及び残存モノマーを減圧下で除去して目的化合物を取り出したり、目的化合物が不溶である溶媒を使用して再沈澱処理したりすることにより目的化合物を単離する。反応処理は、目的化合物に支障がない限りどのような処理方法でもよい。
(2)第2の実施形態
 第2の実施形態に係るヨウ素含有化合物の製造方法は、得られるヨウ素含有化合物が、本開示の製造方法において、式(5)で表される第1の化合物と、式(3)で表される化合物のうち前記第1の化合物とは異なる化合物と、を共重合させてなる共重合体である実施形態である。第2の実施形態に係るヨウ素含有化合物の製造方法によれば、式(5)で表される含フッ素重合体又は含塩素重合体を含む共重合体が好適に得られる。以下、第2の実施形態に係るヨウ素含有化合物の製造方法を、「第2の実施形態に係る製造方法」ともいう。また、以下、共重合に用いる、式(3)で表される化合物のうち第1の化合物とは異なる化合物を共重合モノマーともいう。
 第1の化合物の詳細は、上述した式(5)に表される化合物についての詳細と同じである。
 共重合モノマーは、式(5)で表される化合物のうち第1の化合物とは異なる化合物であってもよく、式(3)で表される化合物のうち式(5)で表される化合物以外の化合物であってもよい。
 共重合モノマーとしては、(メタ)アクリル酸エステルモノマー、スチレン系モノマー、トリアリルイソシアヌレート、エチレン、プロピレン、イソブチレン、アルキルビニルエーテル、1H,1H,2H-ペルフルオロ(n-1-ヘキセン)、1H,1H,2H-ペルフルオロ(n-1-オクテン)、1,4-ジビニルオクタフルオロブタン、1,6-ジビニルドデカフルオロヘキサン、ペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)等であって第1の化合物とは異なる化合物が挙げられる。
 好ましい(メタ)アクリル酸エステルモノマーとしては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、及び(メタ)アクリル酸ブチルが挙げられ、(メタ)アクリル酸メチル又は(メタ)アクリル酸ブチルがより好ましい。
 好ましいスチレン系モノマーとしては、スチレン、α-メチルスチレン、2-メチルスチレン、4-メチルスチレン、4-メトキシスチレン、4-クロロスチレン、4-(クロロメチル)スチレン、ジビニルベンゼン、及び4-スチレンスルホン酸又はそのアルカリ金属塩が挙げられ、スチレン、4-メトキシスチレン、4-クロロスチレン、及び4-(クロロメチル)スチレンがより好ましい。アルカリ金属塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩等が挙げられる。
 好ましいアルキルビニルエーテルとしては、メチルビニルエーテル、及びエチルビニルエーテルが挙げられる。
 好ましいペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)としては、ペルフルオロ(メチルビニルエーテル)、ペルフルオロ(エチルビニルエーテル)、及びペルフルオロ(n-プロピルビニルエーテル)が挙げられる。 
 なかでも、共重合モノマーは、エチレン、プロピレン、イソブチレン、アルキルビニルエーテル、ヘキサフルオロプロピレン、ペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)、トリアリルイソシアヌレート、1,4-ジビニルオクタフルオロブタン、1,6-ジビニルドデカフルオロヘキサン、酢酸ビニル、スチレン、アクリル酸ブチル、及びジビニルベンゼンからなる群より選択される少なくとも1つであることが好ましい。
 共重合はブロック共重合であっても、ランダム共重合であっても、交互共重合であってもよい。ブロック共重合体、ランダム共重合体、及び交互共重合体は、例えば以下の方法によって製造できる。
-ブロック共重合体-
 式(21)で表される化合物及び式(22)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも1つと化合物(10)とを用いることにより、例えば、トリフルオロエチレン-スチレン等のA-Bジブロック共重合体、スチレン-トリフルオロエチレン-スチレン等のB-A-Bトリブロック共重合体等が得られる。
 ブロック共重合体は、例えば、式(21)で表される化合物及び式(22)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも1つの存在下、式(5)で表される第1の化合物の重合体であって式(1)で表される部分構造を有する化合物(10)と、式(3)で表される化合物のうち前記第1の化合物とは異なる化合物と、を反応させることを含む製造方法により得てもよい。ブロック共重合は、化合物(10)以外のラジカル開始剤を併用して行ってもよい。
 例えば、A-Bジブロック共重合体を得る場合、例えば、トリフルオロエチレン-スチレン共重合体を製造する場合は次のとおりである。まず、第1の実施形態に係る製造方法において説明した方法により、ポリトリフルオロエチレンを製造する。続いて得られたポリトリフルオロエチレンにスチレンを混合して、第1の実施形態に係る製造方法において説明した方法により反応を行うことによって、トリフルオロエチレン-スチレン共重合体が得られる。ただし、共重合モノマーの重合において、第1の実施形態において重合させる「式(5)で表される化合物」は「共重合モノマー」と読み替える。
 B-A-Bトリブロック共重合体を製造する場合には、上記A-Bジブロック共重合体の製造方法で、モノヨード含ハロゲン有機化合物の代わりにジヨード含ハロゲン有機化合物を用いる方法が挙げられる。
 上述のブロック共重合体の製造方法において、1つのブロックを製造後、そのまま次のブロックを製造する反応を開始してもよいし、一度反応を終了し、精製した後に、次のブロックの反応を開始してもよい。ブロック共重合体の単離は通常の方法により行える。
-ランダム共重合体、交互共重合体- 
 式(21)で表される化合物及び式(22)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも1つの存在下で、式(5)で表される第1の化合物と共重合モノマーとを並行して反応させることによりランダム共重合体又は交互共重合体が得られる。共重合は、化合物(10)以外のラジカル開始剤を併用して行ってもよい。
 得られる共重合体がランダム共重合体になるか、交互共重合体になるかは、第1の化合物及び共重合モノマーの種類、並びに相対的な量によって決定される。
 ランダム共重合、交互共重合のいずれの場合においても、その他の重合に係る条件としては、第1の実施形態の説明に記載したものと同様の条件を用いることができる。
(3)第3の実施形態
 第3の実施形態に係るヨウ素含有化合物の製造方法は、式(3)において、R~Rはそれぞれ独立して、水素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、又は置換又は非置換の炭素数1~40の少なくとも1つの反応性炭素-炭素二重結合を有する有機基を表し、RとR、又はRとRは連結して環状構造を構成していてもよく、前記式(3)は少なくとも2つの反応性炭素-炭素二重結合を有する実施形態である。すなわち、第3の実施形態に係るヨウ素含有化合物の製造方法は、式(3)で表される化合物として、少なくとも2つの反応性炭素-炭素二重結合を有する式(3)で表される化合物を用いる実施形態である。以下、第3の実施形態に係るヨウ素含有化合物の製造方法を、「第3の実施形態に係る製造方法」ともいう。
 少なくとも2つの反応性炭素-炭素二重結合を有する式(3)で表される化合物を用いることによって、フッ素を含有する化合物(10)に架橋構造を導入できる。例えば、化合物(10)として、末端がヨウ素で保護されている含フッ素重合体又は含塩素重合体を用いて、式(21)で表される化合物及び式(22)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも1つの存在下、少なくとも2つの反応性炭素-炭素二重結合を有する式(3)で表される化合物を反応させることによって、架橋構造を導入できる。
 具体的な反応条件は、第1の実施形態において説明した反応条件と同じである。ただし、第1の実施形態において重合させる「式(5)で表される化合物」は「少なくとも2つの反応性炭素-炭素二重結合を有する式(3)で表される化合物」と読み替える。また、第3の実施形態において、少なくとも2つの反応性炭素-炭素二重結合を有する式(3)で表される化合物1molに対して、化合物(10)は0.01mol~10mol使用することが好ましく、0.05mol~5mol使用することがより好ましく、0.1mol~1.2mol使用することがさらに好ましい。
 以下に実施例を挙げ、本開示の実施形態を具体的に説明するが、本開示の実施形態は下記の実施例により限定されるものではない。なお、以下の例1~例12は実施例に相当し、例13~例15は比較例に相当する。
(例1)
 窒素置換されたグローブボックス内で、内容積が30mLの撹拌機付きステンレス鋼製オートクレーブに、0.024g(0.10mmol)のアゾ系ラジカル開始剤「V-40」(商品名、富士フイルム和光純薬株式会社)、0.012g(0.10mmol)の9-ボラビシクロ[3.3.1]ノナン、0.016g(0.20mmol)のピリジン、0.035g(0.1mmol)のn-ノナフルオロブチルヨージド、及び17.9gのベンゾトリフルオリドを仕込んだ。
 3.2g(50mmol)のフッ化ビニリデンを圧入したのち、内温を100℃まで昇温させながら撹拌を開始した。内温を保持したまま200rpm(毎分200回転)で撹拌を5時間行ったところ、内圧は1.4MPa(ゲージ圧)から1.3MPaまで減少した。
 オートクレーブを氷水浴で冷却した後、未反応のフッ化ビニリデンをパージした。
 得られた重合体溶液を真空乾燥させ、固体を得た。この固体を20mLのメタノール中に加えて30分間撹拌し、その後遠心分離機を用いて固体と上澄みとを分離した。得られた固体を真空乾燥させたところ、0.19gの固体を得た。
 得られた固体を移動相にテトラヒドロフランを用いたサイズ排除クロマトグラフィーで測定したところ、Mn=4,900、Mw=9,700であった。
 算出される含フッ素重合体の多分散度(Mw/Mn)は2.0であった。
 得られた固体の1H-NMR及び19F-NMRを測定したところ、該重合体の末端のmol数に対する、該重合体に含まれるV-40由来の構造のmol数の割合は5mol%以下と算出された。
(例2)
 窒素置換されたグローブボックス内で、内容積が30mLの撹拌機付きステンレス鋼製オートクレーブに、0.024g(0.10mmol)のアゾ系ラジカル開始剤「V-40」(商品名、富士フイルム和光純薬株式会社)、0.012g(0.10mmol)の9-ボラビシクロ[3.3.1]ノナン、0.016g(0.20mmol)のピリジン、0.035g(0.10mmol)のn-ノナフルオロブチルヨージド、及び17.9gのベンゾトリフルオリドを仕込み、凍結脱気した。
 3.2g(50mmol)のフッ化ビニリデンを圧入したのち、内温を100℃まで昇温させながら撹拌を開始した。内温を保持したまま200rpmで撹拌を10時間行ったところ、内圧は1.4MPaから1.2MPaまで減少した。
 オートクレーブを氷水浴で冷却した後、未反応のフッ化ビニリデンをパージした。
 得られた重合体溶液を真空乾燥させ、固体を得た。この固体を20mLのメタノール中に加えて30分間撹拌し、その後遠心分離機を用いて固体と上澄みとを分離した。得られた固体を真空乾燥させたところ、0.32gの固体を得た。
 得られた固体を移動相にテトラヒドロフランを用いたサイズ排除クロマトグラフィーで測定したところ、Mn=6,900、Mw=11,600であった。
 算出される含フッ素重合体の多分散度(Mw/Mn)は1.7であった。
 得られた固体の1H-NMR及び19F-NMRを測定したところ、該重合体の末端のmol数に対する、該重合体に含まれるV-40由来の構造のmol数の割合は5mol%以下と算出された。
(例3)
 窒素置換されたグローブボックス内で、内容積が30mLの撹拌機付きステンレス鋼製オートクレーブに、0.024g(0.10mmol)のアゾ系ラジカル開始剤「V-40」(商品名、富士フイルム和光純薬株式会社)、0.012g(0.10mmol)の9-ボラビシクロ[3.3.1]ノナン、0.016g(0.20mmol)のピリジン、0.035g(0.10mmol)のn-ノナフルオロブチルヨージド、及び17.9gのベンゾトリフルオリドを仕込み、凍結脱気した。
 0.75g(5.0mmol)のヘキサフルオロプロピレン及び2.9g(45mmol)のフッ化ビニリデンを圧入したのち、内温を100℃まで昇温させながら撹拌を開始した。内温を保持したまま200rpmで撹拌を10時間行ったところ、内圧は1.2MPaから1.1MPaまで減少した。
 オートクレーブを氷水浴で冷却した後、未反応のヘキサフルオロプロピレン及びフッ化ビニリデンをパージした。
 得られた重合体溶液を真空乾燥させ、固体を得た。この固体を20mLのメタノール中に加えて30分間撹拌し、その後遠心分離機を用いて固体と上澄みとを分離した。得られた固体を真空乾燥させたところ、0.25gの固体を得た。
 得られた固体を移動相にテトラヒドロフランを用いたサイズ排除クロマトグラフィーで測定したところ、Mn=5,400、Mw=10,100であった。
 算出される含フッ素重合体の多分散度(Mw/Mn)は1.9であった。
 得られた固体の1H-NMR及び19F-NMRを測定したところ、該重合体の末端のmol数に対する、該重合体に含まれるV-40由来の構造のmol数の割合は5mol%以下と算出された。
(例4)
 窒素置換されたグローブボックス内で、内容積が30mLの撹拌機付きステンレス鋼製オートクレーブに、0.012g(0.050mmol)のアゾ系ラジカル開始剤「V-40」(商品名、富士フイルム和光純薬株式会社)、0.010g(0.050mmol)の1,4-ビス(ジメチルシリル)ベンゼン、0.035g(0.10mmol)のn-ノナフルオロブチルヨージド、及び17.9gのベンゾトリフルオリドを仕込み、凍結脱気した。
 3.2g(50mmol)のフッ化ビニリデンを圧入したのち、内温を100℃まで昇温させながら撹拌を開始した。内温を保持したまま200rpmで撹拌を10時間行ったところ、内圧は1.4MPaから1.2MPaまで減少した。
 オートクレーブを氷水浴で冷却した後、未反応のフッ化ビニリデンをパージした。
 得られた重合体溶液を真空乾燥させ、固体を得た。この固体を20mLのメタノール中に加えて30分間撹拌し、その後遠心分離機を用いて固体と上澄みとを分離した。得られた固体を真空乾燥させたところ、0.29gの固体を得た。
 得られた固体を移動相にテトラヒドロフランを用いたサイズ排除クロマトグラフィーで測定したところ、Mn=17,100、Mw=32,400であった。
 算出される含フッ素重合体の多分散度(Mw/Mn)は1.9であった。
 得られた固体の1H-NMR及び19F-NMRを測定したところ、該重合体の末端のmol数に対する、該重合体に含まれるV-40由来の構造のmol数の割合は5mol%以下と算出された。
(例5)
 窒素置換されたグローブボックス内で、内容積が30mLの撹拌機付きステンレス鋼製オートクレーブに、0.026g(0.16mmol)の2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)、0.040g(0.16mmol)の9-ヨード-9-ボラビシクロ[3.3.1]ノナン、0.025g(0.32mmol)のピリジン、0.055g(0.16mmol)のn-ノナフルオロブチルヨージド、及び17.9gのベンゾトリフルオリドを仕込み、凍結脱気した。
 9.3g(80mmol)のクロロトリフルオロエチレンを圧入したのち、内温を75℃まで昇温させながら撹拌を開始した。内温を保持したまま200rpmで撹拌を6時間行ったところ、内圧は0.5MPaから0.3MPaまで減少した。
 オートクレーブを氷水浴で冷却した後、未反応のクロロトリフルオロエチレンをパージした。
 得られた重合体溶液を真空乾燥させ、固体を得た。この固体を50mLのメタノール中に加えて30分間撹拌し、その後遠心分離機を用いて固体と上澄みとを分離した。得られた固体を真空乾燥させたところ、3.9gの固体を得た。
 得られた固体を移動相に3’,5’-ビス(トリフルオロメチル)アセトフェノンを用いたサイズ排除クロマトグラフィーで測定したところ、Mn=24,700、Mw=34,800であった。
 算出される含フッ素重合体の多分散度(Mw/Mn)は1.4であり、このラジカル重合はリビングラジカル重合の特徴を示す。
(例6)
 窒素置換されたグローブボックス内で、内容積が30mLの撹拌機付きステンレス鋼製オートクレーブに、0.033g(0.20mmol)の2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)、0.024g(0.20mmol)の9-ボラビシクロ[3.3.1]ノナン、0.032g(0.40mmol)のピリジン、0.069g(0.20mmol)のn-ノナフルオロブチルヨージド、及び11.5gのアセトニトリルを仕込み、凍結脱気した。
 8.2g(100mmol)のトリフルオロエチレンを圧入したのち、内温を75℃まで昇温させながら撹拌を開始した。内温を保持したまま200rpmで撹拌を8時間行ったところ、内圧は1.4MPaから1.3MPaまで減少した。
 オートクレーブを氷水浴で冷却した後、未反応のトリフルオロエチレンをパージした。
 得られた重合体溶液を真空乾燥させ、粘稠性液体を得た。この粘稠性液体を50mLのメタノール中に加えて30分間撹拌し、その後遠心分離機を用いて下層の粘稠性液体と上澄みとを分離した。得られた粘稠性液体を真空乾燥させたところ、0.57gの固体を得た。
 得られた固体を移動相にテトラヒドロフランを用いたサイズ排除クロマトグラフィーで測定したところ、Mn=3,300、Mw=6,700であった。
 算出される含フッ素重合体の多分散度(Mw/Mn)は2.0であった。
 得られた固体の1H-NMR及び19F-NMRを測定したところ、該重合体の末端のmol数に対する、該重合体に含まれる2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)由来の構造のmol数の割合は10mol%以下と算出された。
(例7)
 窒素置換されたグローブボックス内で、内容積が30mLの撹拌機付きステンレス鋼製オートクレーブに、0.033g(0.20mmol)の2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)、0.024g(0.20mmol)の9-ボラビシクロ[3.3.1]ノナン、0.032g(0.40mmol)のピリジン、0.069g(0.20mmol)のn-ノナフルオロブチルヨージド、及び11.5gのアセトニトリルを仕込み、凍結脱気した。
 6.3g(100mmol)の塩化ビニルを圧入したのち、内温を75℃まで昇温させながら撹拌を開始した。内温を保持したまま200rpmで撹拌を4時間行ったところ、内圧は0.3MPaから0.2MPaまで減少した。
 オートクレーブを氷水浴で冷却した後、未反応の塩化ビニルをパージした。
 得られた重合体溶液を真空乾燥させ、固体を得た。この固体を20mLのメタノール中に加えて30分間撹拌し、その後遠心分離機を用いて固体と上澄みとを分離した。得られた固体を真空乾燥させたところ、0.63gの固体を得た。
 得られた固体を移動相にテトラヒドロフランを用いたサイズ排除クロマトグラフィーで測定したところ、Mn=9,800、Mw=18,600であった。
 算出される含フッ素重合体の多分散度(Mw/Mn)は1.9であった。
 得られた固体の1H-NMR及び19F-NMRを測定したところ、該重合体の末端のmol数に対する、該重合体に含まれる2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)由来の構造のmol数の割合は10mol%以下と算出された。
(例8)
 窒素置換されたグローブボックス内で、内容積が20mLのガラス製反応器に、0.25gの例2と同様にして得られた含フッ素重合体、0.0082g(0.050mmol)の2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)、0.024g(0.20mmol)の9-ボラビシクロ[3.3.1]ノナン、0.032g(0.40mmol)のピリジン、1.0g(10mmol)のスチレン、1.5gのアセトニトリル、及び磁気撹拌子を仕込んだ。
 油浴の温度を80℃まで昇温させながら撹拌を開始した。温度を保持したまま200rpmで撹拌を2時間行った。
 反応器を室温で放冷した。
 得られた重合体溶液を真空乾燥させ、固体を得た。この固体30mLのトルエン及び5Lのメタノールを加えて30分間撹拌し、その後遠心分離機を用いて固体と上澄みとを分離した。得られた固体を真空乾燥させたところ、0.33gの固体を得た。
 得られた固体を移動相にテトラヒドロフランを用いたサイズ排除クロマトグラフィーで測定したところ、Mn=6,200、Mw=13,900であり、溶出曲線のピークは1つであった。
 算出される含フッ素重合体の多分散度(Mw/Mn)は2.2であった。
 得られた固体の1H-NMR及び19F-NMRを測定したところ、含フッ素共重合体中のフッ化ビニリデンとスチレンのmol比率は86:14と算出された。
 サイズ排除クロマトグラフィー及びNMRの結果から、ブロック共重合体の製造が確認された。
(例9)
 窒素置換されたグローブボックス内で、内容積が20mLのガラス製反応器に、0.016g(0.10mmol)の2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)、0.12g(1.0mmol)の9-ボラビシクロ[3.3.1]ノナン、0.16g(2.0mmol)のピリジン、0.35(1.0mmol)のn-ノナフルオロブチルヨージド、1.3g(10mmol)のジビニルベンゼン(東京化成工業株式会社製)、及び5.5gのクロロベンゼンを仕込んだ。
 油浴の温度を80℃まで昇温させながら撹拌を開始した。温度を保持したまま200rpmで撹拌を2時間行った。その後、反応器を室温で放冷した。
 得られた重合体溶液に対し遠心分離機を用いて固体と上澄みとを分離した。
 得られた上澄みの1H-NMR及び19F-NMRを測定したところ、仕込んだn-ノナフルオロブチルヨージドに含まれるフッ素原子のmol数に対する上澄みに含まれるフッ素原子のmol数の割合は91mol%であった。
(例10)
 窒素置換されたグローブボックス内で、内容積が30mLの撹拌機付きステンレス鋼製オートクレーブに、0.026g(0.16mmol)の2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)、0.042g(0.16mmol)のトリフェニルシラン、0.055g(0.16mmol)のn-ノナフルオロブチルヨージド、及び17.9gのベンゾトリフルオリドを仕込み、凍結脱気した。
 9.3g(80mmol)のクロロトリフルオロエチレンを圧入したのち、内温を75℃まで昇温させながら撹拌を開始した。内温を保持したまま200rpmで撹拌を6時間行ったところ、内圧は0.5MPaから0.2MPaまで減少した。
 オートクレーブを氷水浴で冷却した後、未反応のクロロトリフルオロエチレンをパージした。
 得られた重合体溶液を真空乾燥させ、固体を得た。この固体を50mLのメタノール中に加えて30分間撹拌し、その後遠心分離機を用いて固体と上澄みとを分離した。得られた固体を真空乾燥させたところ、5.7gの固体を得た。
 得られた固体を移動相に3’,5’-ビス(トリフルオロメチル)アセトフェノンを用いたサイズ排除クロマトグラフィーで測定したところ、Mn=19,200、Mw=37,300であった。
 算出される含フッ素重合体の多分散度(Mw/Mn)は1.9であった。
 得られた固体の1H-NMR及び19F-NMRを測定したところ、該重合体の末端のmol数に対する、該重合体に含まれる2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)由来の構造のmol数の割合は10mol%以下と算出された。
(例11)
 0.042g(0.16mmol)のトリフェニルシランの代わりに0.029g(0.080mmol)の1,1,2,2-テトラフェニルジシランを用いる以外は例10と同様にして攪拌を6時間行ったところ、内圧は0.5MPaから0.3MPaまで減少した。
 オートクレーブを氷水浴で冷却した後、未反応のクロロトリフルオロエチレンをパージした。
 得られた重合体溶液を真空乾燥させ、固体を得た。この固体を50mLのメタノール中に加えて30分間撹拌し、その後遠心分離機を用いて固体と上澄みとを分離した。得られた固体を真空乾燥させたところ、5.1gの固体を得た。
 得られた固体を移動相に3’,5’-ビス(トリフルオロメチル)アセトフェノンを用いたサイズ排除クロマトグラフィーで測定したところ、Mn=18,600、Mw=35,500であった。
 算出される含フッ素重合体の多分散度(Mw/Mn)は1.9であった。
 得られた固体の1H-NMR及び19F-NMRを測定したところ、該重合体の末端のmol数に対する、該重合体に含まれる2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)由来の構造のmol数の割合は10mol%以下と算出された。
(例12)
 窒素置換されたグローブボックス内で、内容積が30mLの撹拌機付きステンレス鋼製オートクレーブに、0.033g(0.20mmol)の2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)、0.392g(1.0mmol)の三ヨウ化ホウ素、0.079g(0.32mmol)のピリジン、0.069g(0.20mmol)のn-ノナフルオロブチルヨージド、及び11.5gのアセトニトリルを仕込み、凍結脱気した。
 8.2g(100mmol)のトリフルオロエチレンを圧入したのち、内温を75℃まで昇温させながら撹拌を開始した。内温を保持したまま200rpmで撹拌を8時間行ったところ、内圧は1.4MPaから1.3MPaまで減少した。
 オートクレーブを氷水浴で冷却した後、未反応のトリフルオロエチレンをパージした。
 得られた重合体溶液を真空乾燥させ、粘稠性液体を得た。この粘稠性液体を50mLのメタノール中に加えて30分間撹拌し、その後遠心分離機を用いて下層の粘稠性液体と上澄みとを分離した。得られた粘稠性液体を真空乾燥させたところ、0.74gの固体を得た。
 得られた固体を移動相にテトラヒドロフランを用いたサイズ排除クロマトグラフィーで測定したところ、Mn=4,200、Mw=6,000であった。
 算出される含フッ素重合体の多分散度(Mw/Mn)は1.4であり、このラジカル重合はリビングラジカル重合の特徴を示す。
(例13)
 9-ボラビシクロ[3.3.1]ノナンを用いない以外は例2と同様にして攪拌を10時間行ったところ、内圧は1.4MPaから1.5MPaに増加した。
 オートクレーブを氷水浴で冷却した後、未反応のフッ化ビニリデンをパージした。
 得られた反応溶液を真空乾燥させ、粘稠性の液体を得た。この液体を20mLのメタノール中に加えて30分間撹拌し、その後遠心分離機にかけたところ、固体は得られなかった。
(例14)
 9-ヨード-9-ボラビシクロ[3.3.1]ノナンを用いない以外は例5と同様にして攪拌を6時間行ったところ、内圧は0.5MPaから0.2MPaまで減少した。
 オートクレーブを氷水浴で冷却した後、未反応のクロロトリフルオロエチレンをパージした。
 得られた重合体溶液を真空乾燥させ、固体を得た。この固体を50mLのメタノール中に加えて30分間撹拌し、その後遠心分離機を用いて固体と上澄みとを分離した。得られた固体を真空乾燥させたところ、6.1gの固体を得た。
 得られた固体を移動相に3’,5’-ビス(トリフルオロメチル)アセトフェノンを用いたサイズ排除クロマトグラフィーで測定したところ、Mn=42,200、Mw=79,900であった。
 算出される含フッ素重合体の多分散度(Mw/Mn)は1.9であった。このことから、例5と比較して分子量分布が広いことがわかった。
(例15)
 窒素置換されたグローブボックス内で、内容積が20mLのガラス製反応器に、0.20gの例2と同様にして得られた含フッ素重合体、0.0082g(0.050mmol)の2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)、1.0g(10mmol)のスチレン、1.5gのアセトニトリル、及び磁気撹拌子を仕込んだ。
 油浴の温度を80℃まで昇温させながら撹拌を開始した。温度を保持したまま200rpmで撹拌を2時間行った。
 反応器を室温で放冷した。
 得られた重合体溶液を真空乾燥させ、固体を得た。この固体30mLのトルエン及び5mLのメタノールを加えて30分間撹拌し、その後遠心分離機を用いて固体と上澄みとを分離した。得られた固体を真空乾燥させたところ、0.19gの固体を得た。
 得られた固体を移動相にテトラヒドロフランを用いたサイズ排除クロマトグラフィーで測定したところ、Mn=5,100、Mw=10,800であり、溶出曲線のピークは1つであった。
 算出される含フッ素重合体の多分散度(Mw/Mn)は2.1であった。
 得られた固体の1H-NMRを測定したところ、含フッ素共重合体中のフッ化ビニリデンとスチレンのmol比率は97:3と算出された。このことから、例2の方法で得られた含フッ素重合体がほとんど消費されず、例8と比較してブロック共重合体が合成し難いことがわかった。
 日本国特許出願第2020-151426号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。
 本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に援用されて取り込まれる。

Claims (15)

  1.  下記式(21)で表される化合物及び下記式(22)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも1つの存在下、
     下記式(1)で表される部分構造を有する化合物(10)と、下記式(3)で表される化合物と、を反応させることを含む、
    ヨウ素含有化合物の製造方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

    (式(1)中、*は有機基に結合する結合手を表す。Xはフッ素原子又は塩素原子を表す。Xは水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、又は-CXを表す。X~Xはそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、又は塩素原子を表す。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002

    (式(21)中、R21は、水素原子、ヨウ素原子、又は置換又は非置換の炭素数1~20の有機基を表し、R22は、水素原子、ヨウ素原子、置換又は非置換の炭素数1~20の有機基、又はホウ素含有基を表し、前記ホウ素含有基におけるホウ素原子は式(21)におけるホウ素原子に結合する。R21とR22は連結して環状構造を構成していてもよい。Aは水素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子を表す。式(21)におけるホウ素原子にはさらに配位子が配位していてもよい。)
    (式(22)中、R23及びR24は、それぞれ独立して、水素原子、ヨウ素原子、又は置換又は非置換の炭素数1~20の有機基を表し、R25は、水素原子、ヨウ素原子、置換又は非置換の炭素数1~20の有機基、又はケイ素含有基を表し、前記ケイ素含有基におけるケイ素原子は式(22)におけるケイ素原子に結合する。ただし、R23~R25の全てが水素原子である場合を除く。R23、R24、及びR25のうち2つ以上が連結して環状構造を形成していてもよい。Aは水素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子を表す。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003

    (式(3)中、R~Rはそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、又は置換又は非置換の炭素数1~40の有機基を表す。RとR、又はRとRは連結して環状構造を構成していてもよい。)
  2.  前記式(3)において、R~Rはそれぞれ独立して、水素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、又は置換又は非置換の炭素数1~40の少なくとも1つの反応性炭素-炭素二重結合を有する有機基を表し、RとR、又はRとRは連結して環状構造を構成していてもよく、前記式(3)は少なくとも2つの反応性炭素-炭素二重結合を有する、請求項1に記載の製造方法。
  3.  前記式(3)で表される化合物が、下記式(5)で表される化合物を含む、請求項1に記載の製造方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004

    (式中、Xはフッ素原子又は塩素原子を表し、X~Xはそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、又は-CXを表し、X~Xはそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、又は塩素原子を表す。)
  4.  得られるヨウ素含有化合物が、前記式(5)で表される第1の化合物と、前記式(3)で表される化合物のうち前記第1の化合物とは異なる化合物と、を共重合させてなる共重合体である、請求項3に記載の製造方法。
  5.  前記共重合がブロック共重合である、請求項4に記載の製造方法。
  6.  前記共重合がランダム共重合又は交互共重合である、請求項4に記載の製造方法。
  7.  前記式(3)で表される化合物のうち前記第1の化合物とは異なる化合物が、エチレン、プロピレン、イソブチレン、アルキルビニルエーテル、ヘキサフルオロプロピレン、ペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)、トリアリルイソシアヌレート、1,4-ジビニルオクタフルオロブタン、1,6-ジビニルドデカフルオロヘキサン、酢酸ビニル、スチレン、アクリル酸ブチル、及びジビニルベンゼンからなる群より選択される少なくとも1つである、請求項4~請求項6のいずれか1項に記載の製造方法。
  8.  前記式(5)で表される化合物が、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ブロモトリフルオロエチレン、ヨードトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、1,3,3,3-テトラフルオロプロピレン、2,3,3,3-テトラフルオロプロピレン、1-クロロ-1-フルオロエチレン、1-ブロモ-1-フルオロエチレン、1-ヨード-1-フルオロエチレン、1,1-ジブロモ-2,2-ジフルオロエチレン、1,1-ジフルオロ-2,2-ジヨードエチレン、1,2-ジクロロ-1,2-ジフルオロエチレン、1,2-ジブロモ-1,2-ジフルオロエチレン、及び1,2-ジフルオロ-1,2-ジヨードエチレン、塩化ビニル、及び塩化ビニリデンからなる群より選択される少なくとも1つである、請求項3~請求項7のいずれか1項に記載の製造方法。
  9.  前記化合物(10)が、下記式(11)で表される化合物又は下記式(12)で表される化合物である、請求項1~請求項8のいずれか1項に記載の製造方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005

    (式中、R11は炭素数1~4のペルフルオロアルキル基を表す。R12は炭素数1~4のペルフルオロアルキレン基を表す。Xはそれぞれ独立してフッ素原子又は塩素原子を表す。X21~X23はそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又は-CX242526を表し、X24~X26はそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、又は塩素原子を表す。)
  10.  前記化合物(10)が、下記式(4)で表される単位を複数含む化合物である、請求項1~請求項9のいずれか1項に記載の製造方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006

    (式中、X31~X34はそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、又は-CX353637を表し、X35~X37はそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、又は塩素原子を表す。)
  11.  前記化合物(10)のフッ素含量が50質量%以上である、請求項10に記載の製造方法。
  12.  得られるヨウ素含有化合物が重合体であり、前記重合体の多分散度が2.0以下である、請求項1~請求項11のいずれか1項に記載の製造方法。
  13.  式(21)中、
     Aが水素原子であり、かつホウ素原子が配位子を有するか、又は
     Aがヨウ素原子である、
    請求項1~請求項12のいずれか1項に記載の製造方法。
  14.  式(22)中、R23、R24、及びR25のいずれか少なくとも1つが芳香族環を含む、請求項1~請求項12のいずれか1項に記載の製造方法。
  15.  アゾ系ラジカル開始剤又は過酸化物系ラジカル開始剤由来の構造を含む重合体であって、前記重合体末端に対する、前記アゾ系ラジカル開始剤又は前記過酸化物系ラジカル開始剤由来の構造の割合が40mol%以下である、ヨウ素含有化合物。
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