Method for removing contaminants from the article by using the ω- hydrofluoroalkyl alkyl ether compound |
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申请号 | JP53036995 | 申请日 | 1995-05-15 | 公开(公告)号 | JP3590067B2 | 公开(公告)日 | 2004-11-17 |
申请人 | ミネソタ マイニング アンド マニュファクチャリング カンパニー; | 发明人 | ジー. オーウェンス,ジョン; エー. ゲラ,ミゲル; エム. フライン,リチャード; ジー.アイ. ムーア,ジョージ; | ||||
摘要 | |||||||
权利要求 | 物品を、少なくとも1種のω−ヒドロフルオロアルキルエーテル化合物を含む組成物と接触させることを含む、物品から汚染物を除去する方法であって、前記ω−ヒドロフルオロアルキルエーテル化合物が、1以上のエーテル酸素分子が挿入されている炭素原子の飽和ペルフルオロ脂肪族連鎖を有しており、この連鎖の一方の末端である近位末端における連鎖炭素原子はジフルオロメチル基の炭素原子であり、このジフルオロメチル基は他の連鎖炭素原子または前記エーテルの酸素原子に結合しており、前記連鎖の他の末端である遠位末端における炭素原子は、ジフルオロメチル、ジフルオロクロロメチル、直鎖ペルフルオロアルキル、分枝鎖ペルフルオロアルキル、および飽和ペルフルオロ脂環式部分で置換されたペルフルオロアルキルからなる群より選択される遠位基の一部であり、ただし、前記近位末端におけるジフルオロメチル基が前記エーテルの酸素に結合している場合、前記直鎖ペルフルオロアルキルは少なくとも6個の連鎖炭素原子を有しており、前記分枝鎖ペルフルオロアルキルは少なくとも4個の炭素原子を有するものとする方法。 前記汚染物が炭化水素汚染物である、請求項1記載の方法。 前記汚染物が水である、請求項1記載の方法。 前記組成物が少なくとも1種のノニオンフルオロ脂肪族界面活性剤をさらに含む、請求項1記載の方法。 前記ω−ヒドロフルオロアルキルエーテル化合物が下式I X−Rf−O−(Rf'−O) n −Rf″−H I (上式中、Hは1級水素原子であり、 XはRfのジフルオロメチレン基に結合したフッ素原子、1級水素原子、又は1級塩素原子であり、 nは0〜7の整数であり、 Rf、Rf'及びRf″は同一のもしくは異なる直鎖もしくは分枝鎖で未置換のペルフルオロアルキレン基、又はエーテル酸素を含むペルフルオロ有機基で置換された直鎖もしくは分枝鎖のペルフルオロアルキレン基であり、 但し、XがHもしくはClである場合、Rfは1〜18個の連鎖炭素原子を有し、Rf'は1〜12個の連鎖炭素原子を有し、Rf″は2個以上の連鎖炭素原子を有するものとする) で表される、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。 前記ω−ヒドロフルオロアルキルエーテル化合物が下式II X−Rf−O−(CF 2 CF 2 −O) m −Rf″−H II (上式中、mは0〜7の整数であり、 H、X、Rf及びRf″は請求項5記載の式Iにおける規定と同じである) 又は下式III F−Rf−O−(Rf'−O) p −Rf″−H III (上式中、pは0〜2の整数であり、 H、Rf、Rf'及びRf″は請求項5記載の式Iにおける規定と同じであり、但しRfは4〜12個の連鎖炭素原子を有し、Rf'は1〜12個の連鎖炭素原子を有し、Rf″は2〜12個の連鎖炭素原子を有するものとする) で表される、請求項5記載の方法。 前記ω−ヒドロフルオロアルキルエーテル化合物が下式X−Rf−O−(Rf'−O) n −Rf″−H (上式中、Hは1級水素原子であり、 Xはフッ素原子、1級水素原子、又は1級塩素原子であり、 nは0〜7の整数であり、 Rf、Rf'及びRf″は独立に、直鎖もしくは分枝鎖で未置換のペルフルオロアルキレン基、ペルフルオロアルキルもしくはペルフルオロアルキレン基で置換した直鎖もしくは分枝鎖のペルフルオロアルキレン基、及びエーテル酸素含有部分で置換した直鎖もしくは分枝鎖のペルフルオロアルキレン基からなる群より選ばれ、 但し、XがHもしくはClである場合、Rfは1〜18個の連鎖炭素原子を有し、Rf'及びRf″は独立に1〜12個の連鎖炭素原子を有し、さらにXがFである場合、Rfは少なくとも4個の連鎖炭素原子を有し、Rf'及びRf″の各々は独立に、1以上の連鎖炭素原子を有し、さらにnが0である場合、Rfはペルフルオロアルキルで置換したペルフルオロアルキレン基であるものとする) で表される、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。 前記ω−ヒドロフルオロアルキルエーテル化合物が CF 3 (CF 2 ) 5 −O−CF 2 H CF 3 (CF 2 ) 3 −O−(CF 2 ) 2 H c−C 6 F 11 CF 2 −O−(CF 2 ) 2 H CF 3 (CF 2 ) 3 −O−CF 2 C(CF 3 ) 2 CF 2 H (CF 3 ) 2 CFCF 2 −O−CF 2 H CF 3 (CF 2 ) 4 −O−(CF 2 ) 5 H CF 3 (CF 2 ) 6 −O−CF 2 H CF 3 (CF 2 ) 5 −O−(CF 2 ) 2 H CF 3 (CF 2 ) 5 −O−(CF 2 ) 3 H CF 3 (CF 2 ) 6 −O−(CF 2 ) 2 H CF 3 (CF 2 ) 7 −O−CF 2 H CF 3 (CF 2 ) 7 −O−(CF 2 ) 5 H CF 3 (CF 2 ) 7 −O−(CF 2 ) 6 H CF 3 (CF 2 ) 5 −O−(CF 2 ) 2 −O−CF 2 H CF 3 (CF 2 ) 5 −O−(CF 2 ) 2 −O−(CF 2 ) 2 H H−(CF 2 ) 2 −O−(CF 2 ) 2 H H−(CF 2 ) 4 −O−(CF 2 ) 4 H H−(CF 2 ) 2 −O−(CF 2 ) 2 −O−(CF 2 ) 2 H H−CF 2 −O−CF 2 C(CF 3 ) 2 CF 2 −O−CF 2 H Cl(CF 2 ) 4 −O−(CF 2 ) 4 H H(CF 2 ) 2 OCF 2 C(CF 3 ) 2 CF 2 O(CF 2 ) 2 H C 8 F 17 OCF 2 OC 3 F 6 H (CF 3 ) 3 COC 2 F 4 OCF 2 OC 2 F 4 OCF 2 H より選ばれる、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。 |
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说明书全文 | 本発明は、物品を、少なくとも1種のω−ヒドロフルオロアルキルエーテルを含む組成物と接触させることを含む、物品から汚染物を除去する方法に関する。 3 −O−CF 2 Hである)が記載されている。
1はフッ素またはトリフルオロメチルであるが、但しR 1は1個までがトリフルオロメチルであり、R 2はフッ素またはトリフルオロメチルであるが但しR 2は1個までがトリフルオロメチルであり、R 3はフッ素またはトリフルオロメチルであり、R 4は水素またはハロゲンであるが但しRがアルキレンまたはアルコキシアルキレンの場合、R 4は水素であり、R 5は少なくとも2個の炭素原子を有するペルフルオロアルキレンであり、R 6は特に水素、トリフルオロメチルまたはペルフルオロエチルであり、aはゼロまたは1であり、nとmは0〜50の自然数であり、そしてn+mは1〜50である)で表されるある種のペルフルオロアルキレンエーテル含有化合物が記載されている。
8 F 17 OC 2 F 4 CO 2 Hで表される酸を含む、電気化学的フッ素化反応によって製造された炭化水素酸類が記載されている。 上記NappaおよびBierschenkらの特許ならびにMooreらおよびCostelloらのPCT特許願公開公報には、炭化水素の類似体前駆物質を直接フッ素化することによるフッ素化化合物の製造方法が記載されている。
2 Hの炭素原子であり、この基は、ペルフルオロアルキレン連鎖セグメント−CNF 2 Nの炭素原子のようなもう一つの連鎖炭素原子または前記エーテルの酸素に直接結合している。 連鎖の他方の末端(遠位末端)における炭素原子は、ジフルオロメチル、ジフルオロクロロメチル、すなわち−CF 2 Cl、飽和脂環式部分で置換されたペルフルオロアルキル例えばC−C 6 F 11 −、直鎖ペルフルオロアルキルおよび分枝鎖ペルフルオロアルキルからなる群から選択される遠位基の一部分である。 連鎖の前記近位末端がエーテルの酸素原子に結合したジブルオロメチル基で終っている前記化合物の場合、前記連鎖ペルフルオロアルキルは少なくとも6個の連鎖炭素原子例えば6〜16個の連鎖炭素原子を有し、そして前記分枝鎖ペルフルオロアルキル少なくとも4個の炭素原子例えば4〜16個の炭素原子をもっている。 かようなω−ヒドロフルオロアルキルエーテル化合物の例としては下記のものがある。
3 (CF 2 ) 4 −O−CF 2 CF 2 H
3 (CF 2 ) 5 −O−CF 2 H
3 (CF 2 ) 7 −O−(CF 2 ) 5 H
3 (CF 2 ) 5 −O−(CF 2 ) 2 −O(CF 2 ) 2 H
2 ) 2 −O−(CF 2 ) 2 H
2 ) 4 −O−(CF 2 ) 4 H
f −O−(R f '−O) n −R f ''−H I
fの)に結合した第一級塩素原子であり、
f ,R f 'およびR f ''は同じかまたは異なるペルフルオロアルキレン(連鎖または分枝鎖)基、例えば−CF 2 CF 2 −であり、これらの基は非置換であるかまたはエーテルの酸素を含有していてもよいペルフルオロオルガノ基で置換され、例えばR fは−CF 2 CF(R f ''')CF 2 −または−R f '''CF 2 −であってもよく(式中、R f '''は4〜6個の環炭素原子を有する飽和ペルフルオロ脂環式基、例えばペルフルオロシクロヘキシルもしくはペルフルオロシクロヘキシンであってもよい)、
fは1〜18個好ましくは2〜18個の連鎖炭素原子を有し、R f 'は1〜12個好ましくは2〜12個の連鎖炭素原子を有し、そしてR f ''は2〜12個の連鎖炭素原子を有しており、
fは少なくとも4個、好ましくは4〜18個の連鎖炭素原子を有しており、R f 'は1個以上好ましくは1〜12個、さらに好ましくは2〜12個の連鎖炭素原子を有しており、そしてR f ''は2個以上好ましくは2〜12個の連鎖炭素原子を有している〕で表される。
f −O−(CF 2 CF 2 −O) m −R f ''−H II
fおよびR f ''は式Iで定義したとおりである)で表される。
f −O−(R f '−O) p −R f ''−H III
f ,R f 'およびR f ''は、R fが4〜12個の連鎖炭素原子を有していることを除いて式Iの定義と同じであり、R f 'は1〜12個の炭素原子を有しそしてR f ''は2〜12個の連鎖炭素原子を有している)で表される。
f −O−(R f '−O) n −R f ''−H
f ,R f 'およびR f ''は独立して、直鎖もしくは分枝鎖の非置換ペルフルオロアルキレン基、直鎖もしくは分枝鎖のペルフルオロアルキル−もしくはペルフルオロシクロアルキル−置換ペルフルオロアルキレン基、およびエーテルの酸素含有部分で置換された直鎖もしくは分枝鎖のペルフルオロアルキレン基からなる群から選択され、
fは1〜18個の連鎖炭素原子を有しており、R f 'とR f ''は各々独立して1〜12個の連鎖炭素原子を有しており、
fは少なくとも4個の連鎖炭素原子を有しておりそしてR f 'とR f ''は各々独立して1個以上の連鎖原子を有しており、
fはペルフルオロシクロアルキル置換ペルフルオロアルキレン基である)で表すことができる。
fp −O−(R f 'O) n −R f ''−Z' IV
fpはROC(O)R fまたはF−R fであり、R fは式Iで定義されたのと同じペルフルオロアルキレン基であり;
f 'とR f ''も式Iで定義されたのと同じレベルフルオロアルキレン基であり;
2 H,CO 2 R,COF,COCl,CONR 1 R 2または−CF 2 OC(O)R fであり、Rは水素、アルキル(例えば1〜6個の炭素原子を有する低級アルキル基など)、シクロアルキル、フルオロアルキルおよびアリールからなる群から選択され、そしてR 1とR 2は独立して水素、アルキル、シクロアルキルおよびヘテロ原子含有シクロアルキルからなる群から選択される)で表すことができる。
fo −O−R fo '−Z V
foは例えば1〜18個の炭素原子、好ましくは1〜12個の炭素原子を有するペルフルオロアルキル基(直鎖もしくは分枝鎖)であり、
fo 'は例えば2〜11個の炭素原子を有するペルフルオロアルキレン基(直鎖もしくは分枝鎖)であり、R foとR fo 'の少なくとも一方が少なくとも8個の連鎖炭素原子を有しており;ならびにZは−COOH,−COOM 1 ] v ,−COONH 4 ,−COOR,−CH 2 OH,−COF,−COCl,−CR,−CONRR,−CH 2 NH 2 ,−CH 2 NCO,−CN,−CH 2 OSO 2 R,−CH 2 OCOR,−CH 2 OCOCR=CH 2 ,−CONH(CH 2 ) m Si(OR) 3または−CH 2 O(CH 2 ) m Si(OR) 3である(これらの基中、Mはアンモニウム基または1〜4原子価“V"を有する金属原子、例えばNa,K,TiまたはAlであり、そして各Rは独立して、部分的にもしくは充分にフッ素化されていてもよいアルキル(例えば1〜14個の炭素原子を有する)もしくはシクロアルキル、またはヘテロ原子を含有していてもよいアリール(例えば6〜10個の環炭素原子を有する)であり、そしてmは1〜約11の整数である。
fg −(O−CF 2 CF 2 ) a −OCF 2 −Z VI
fgは約6〜約18個の炭素原子好ましくは6〜12個の炭素原子を有するペルフルオロアルキル基(直鎖または分枝鎖)であり、
fgは少なくとも約8個の炭素原子を有し、そしてZは式Vで定義されたのと同じである。
fr −(O−CF 2 −O−R fr '−Z VII
frは例えば2〜18個の炭素原子好ましくは4〜12個の炭素原子を有するペルフロオロアルキル基(直鎖または分枝鎖)であり、
fr 'が例えば1〜11個の炭素原子好ましくは1〜5個の炭素原子を有するペルフロオルアルキレン基(直鎖または分枝鎖)であり、そしてZは式Vで定義したのと同じであり、そして基R frとR fr 'の炭素原子の数の合計は少なくとも約7である。
fs −O−(CF 2 ) b −Z VIII
fsは例えば1〜18個の炭素原子好ましくは1〜12個の炭素原子を有するペルフルオロアルキル基(直鎖または分枝鎖)であり、
ft −(O−R ft ') c −O−(CF 2 ) d −Z IX
ftは例えば1〜18個の炭素原子好ましくは1〜12個の炭素原子を有するペルフルオロアルキル基(直鎖または分枝鎖)であり、
ft 'は例えば1〜11個の炭素原子好ましくは2〜4個の炭素原子を有するペルフルオロアルキレン基(直鎖または分枝鎖)であり、
4 H 9 −O−(CH 2 ) 5 COOCH 3がフッ素ガスに接触させることによって直接フッ素化される(“フッ素化可能な”という用語は、その前駆物質が、フッ素で置換可能な、炭素に結合した水素原子を含有しそしてその前駆物質はフッ素で飽和することができる不飽和部分を含有していてもよいことを意味する)。 ステップbで示した生成するフッ素化エーテル酸エステル化合物は、炭素原子と酸素原子の数および空間配置を、その前駆物質と本質的に同じに製造することができる。 フッ素化エーテル化合物の選択された混合物からなるかまたは本質的になるフッ素化エーテル酸組成物が所望の場合は、対応する前駆物質の化合物の選択された混合物をフッ素化してもよく、あるいは、選択された前駆物質化合物を別個にフッ素化し次いで混合してもよい。
2 OC(O)R(前掲図式IIに示すように)でありかつこれら前駆物質は不飽和部分を含有していてもよい。
8 F 17 −O−C 2 F 4 CO 2 CH 3からのC 8 F 17 −O−C 2 F 4 Hの製造。
8 H 17 −O−C 2 H 4 CO 2 CH 3は、塩基で触媒されるマイケル付加反応でn−オクタノールをアクリロニトニルに付加させ次いで酸で触媒されるメタノリシスを行うことによって調製した。 得られたメチルエステルをF 2によって直接フッ素化してフッ素化エステル:C 8 F 17 −O−C 2 F 4 CO 2 CF 3を製造した。 このフッ素化は、磁気駆動撹拌器、ガス供給ライン、有機反応物供給ラインおよび還流冷却器を備えたMone1(登録商標)金属製の2lのジャケット付き反応容器内で実施した。 ガス供給ラインは直径0.3cmのチューブであり撹拌器の底部羽根車の下方の場所に到達していた。 供給ラインは、直径が0.15cmのチューブでありシリンジポンプに接続されていた。 還流冷却器は約6mの2本の同軸蛇管からなり、その内側管は直径が1.27cmで外側管は直径が2.54cmであった。 反応器からの気体は、内側管の中で、これら2本の管の間の環状部分中を流動する冷却剤:エチレングリコール水によって冷却した。 反応器に約1.8lのFreon113クロロフルオロカーボンを充填し次いで650mL/minの窒素で20分間パージした。 次いでガス流を、310mL/minのフッ素と1100mL/minの窒素の混合物に変更した。 約12分間後、100gのC 8 H 17 −O−C 2 H 4 −CO 2 CH 3をFreon113クロロフルオロカーボンで希釈して260mLにし反応器に13mL/hrの速度(5g/hrの供給速度)で供給した。 反応器の内容物は、フッ素化全体を通じて約16〜18℃に保持した。 冷却器の温度は約−22℃であった。 フッ素の流入は有機供給原料の添加を完了した後、10分間続けた。 次に反応器を1時間窒素でパージした。 得られた粗過フッ素化エステルのFreon113溶液を14%のBF 3含有メタノール150mLで処理し24時間激しく撹拌した。 得られた混合物を水で洗浄しMgSO 4で乾燥し蒸留して(沸点40℃/0.2トル)C 8 F 17 −O−C 2 F 4 −CO 2 CH 3 (収率47%)を得た。 脱炭酸を行うため、85%KOH 39gを約300mLのエチレングリコールに溶解し、次にこのKOH溶液に室温で撹拌しながら、上記フッ素化メチルエステルを滴下して加えた。 添加を完了したとき、反応混合物のpHは8〜9であった。 得られた混合物を撹拌しながら徐々に加熱し、脱炭酸による生成物:C 8 F 17 −O−C 2 F 4 Hを、該メチルエステルのけん化で生成したメタノール、KOHで生成した水、および少量のエチレングリコールとともに蒸留した。 反応混合物の温度が170℃に到達したとき加熱を停止した。 留出物の下方のフッ素化学生成物相を分離し、水で洗浄し乾燥し次いで3プレートスナイダーカラム(three−plate Snyder column)で蒸留した。 146〜150℃で沸騰する主画分から生成物122gを得た。 この生成物の試料をガスクロマトグラフィーと質量分析法(GC/MS)で試験したところ、試料の純度が94%でその構造がC 8 F 17 −O−C 2 F 2 Hであることが確認された。
8 F 17 −O−C 2 F 4 CO 2 HからのC 8 F 17 −O−C 2 F 4 Hの製造。
8 F 17 −O−C 2 H 4 CO 2 CH 3を、塩基で触媒されるマイケル付加反応でn−オクタノールをアクリロニトリルに付加し次いで酸で触媒されるメタノリシスを行うことによって調製した。 このカルボン酸エステルを、実施例1に記載したのと本質的に同じフッ素化法によって直接フッ素化し、次いで加水分解することによって対応するエーテル酸:C 8 F 17 −O−C 2 F 4 COOHを製造した。 示差走査熱量測定法によって多段転移があることが明らかになったがこれは多形の特徴である。
8 F 17 OC 2 F 4 −CO 2 Hを滴下して加えた。 添加を完了したとき、追加のKOH 10gを加えてその混合物を加熱した。 脱炭酸によるフッ素化学生成物を、上記酸の中和によって生じた少量の水とともに蒸留した。 留出物の下方のフッ素化学生成物相を分離し食塩水で洗浄しNa 2 SO 4で乾燥し実施例1の場合と同様に蒸留して817gのC 8 F 17 −O−C 2 F 4 Hを得た。
7 F 15 −O−C 2 F 4 CO 2 CH 3からのC 7 F 15 −O−C 2 F 4 Hの製造。
7 F 15 −O−C 2 H 4 CO 2 CH 3を、塩基で触媒されるマイケル付加反応でn−オクタノールをアクリロニトリルに付加し次いで酸で触媒されるメタノリシスを行うことによって調製した。 550gの対応するメチルエステル:C 7 F 15 −O−C 2 F 4 COOCH 3 (実施例1と本質的に同じフッ素化とメタノリシスの方法で調製した)を、約880mLのエチレングリコールに166.6gのKOHを溶解した溶液に滴下して加えた。 得られたフッ素化学生成物を実施例1とほとんど同様して回収して440gを得、これを6プレートスナイダーカラムで蒸留し130〜131℃で沸騰する画分を収集した(340g)。 この画分を8.5gのKM n O 4および約350gのアセトンと混合し次いで加熱還流した。 4時間後、追加のKM n O 4 5gを加え得られた混合物をさらに3時間加熱した。 得られた混合物を濾過し、そのフィルターケークをアセトンで洗浄し、濾液に水を添加して下方のフッ素化学生成物相を生成され、次にこれを水で洗浄し次いで濃硫酸で洗浄し、再び水で洗浄し、次にシリカで濾過した。 1 H NMRと 19 F NMRで、反応生成物が所望の構造:C 7 F 15 −O−C 2 F 2 Hを有していることを確認した。 試料の気−液クロマトグラフィーによる試験結果は、その試料の純度が98.7%であることを示した。
6 F 13 −O−C 2 F 4 OCF 2 CO 2 CH 3からのC 6 F 13 −O−C 2 F 4 −O−CF 2 Hの製造。
6 H 13 −O−C 2 H 4 −O−C 2 H 4 −O−COCH 3を、ヘキシロキシエトキシエタノールを塩化アセチルでアセチル化することによって製造した。 このアセテートを、実施例1と本質的に同じフッ素化とメタノリシスの方法によって、C 6 F 13 −O−C 2 F 4 −OCF 2 CO 2 CH 3に変換した。 このフッ素化学生成物548gを、144.2gのKOH含有エチレングリコール600gと混合した。 得られた混合物を加熱し、蒸留し次いで生成物:C 6 F 13 −O−C 2 F 4 −OCF 2 Hを実施例1と同様に回収した。 全収量は433gであった。 生成物を再び、大気圧で12インチ(30.5cm)の穴あきプレートカラムを通じて蒸留した(沸点131℃)。 生物の構造は、 1 Hと 19 FのNMRによってC 6 F 13 −O−C 2 F 4 −OCF 2 Hであることが確認された。 GC/MSによって、この生成物の試料の純度が99.6%であることが明らかになった。
8 F 17 −O−CF 2 −CO 2 CH 3からのC 8 F 17 −O−CF 2 Hの製造。
8 H 17 −O−C 2 H 4 −O−(CO)CF 3を、オクチルオキシエタノールをトリフルオロ酢酸無水物でアセチル化することによって製造した。 上記トリフルオロアセテート100gを、実施例1と本質的に同じフッ素化法で直接フッ素化し、そのフッ素化生成物をBF 3のメタノール溶液でクエンチし粗C 8 F 17 −O−CF 2 −CO 2 CH 3を得た。 これを蒸留によってさらに精製して20トルにおいて92〜97℃で沸騰する生成物を得た。
8 F 17 −O−CF 2 Hを実施例1と同様にして回収した。 生成物の構造を 19 F NMRで確認した。 GLCによって生成物の純度が99.6%で134〜136℃で沸騰することが明らかになった。
4 F 9 −O−C 2 F 4 −CO 2 CH 3からのC 4 F 9 −O−C 2 F 4 Hの製造。
4 H 9 −O−C 2 H 4 −CO 2 CH 3を、塩基で触媒されるマイクル付加反応でn−ブタノールをアクリロニトリルに付加し、次いで酸で触媒されるタメノリシスによって調製した。 得られたメチルエステルを実施例1に記載したのと本質的に同じフッ素化とメタノリシスの方法で対応するフッ素化メチルエステル:C 4 F 9 −O−CH 2 CF 2 −CO 2 CH 3に変換した。
n O 4 /アセトンで処理し次いで実施例3のようにして仕上げ処理を行った。 精製化合物の構造:C 4 F 9 −O−CF 2 CF 2 Hは 1 Hと 19 FのNMRおよびGC/MSで確認した。
4 F 9 OC 2 F 4 OCF 2 CONHC 2 H 4 OHをC 4 F 9 −O−C 2 F 4 Hに溶解することによって製造した。 この溶液を超音波浴中45℃まで加熱した。 米国特許第5,125,978号に記載の方法を用いて、ガラスとステンレス鋼製の試験クーポンを水で濡らし、次に上記溶液中に超音波で撹拌しながら浸漬した。 水はすべて60秒間以内に除去された。
4 F 9 OC 2 F 4 Hを別個の容器に入れて超音波浴内で50℃まで加熱した。 50mm×2 5mm×1.5mmのアルミニウムクーポンを0.0831gの炭化水素軽油で汚染された。 この汚染クーポンをまずデカン酸メチル中に約60秒間浸漬し次にC 4 F 9 OC 2 F 4 H中に約60秒間浸漬させた。 このC 4 F 9 OC 2 F 4 Hによって、前記の軽油とデカン酸メチルは前記クーポンから100%すすぎ出された(重量差で測定)。 同条件下でペルフルオロヘキサンは該軽油とデカン酸メチルを98.5%しか除去しなかった。 このことはC 4 F 9 OCF 4 Hがキャリヤー液体およびすすぎ剤としてペルフルオロヘキサンより有効であることを示している。
3 OC(O)C 2 F 4 −O−C 2 F 4 −O−C 2 F 4 C(O)OCH 3からのHCF 2 CF 2 −O−CF 2 CF 2 −O−CF 2 CF 2 Hの製造。
3 OC(O)C 2 H 4 −O−C 2 H 4 −O−C 2 H 4 C(O)OCH 3を、塩基で触媒されるマイケル付加反応でエチレングリコールをアクリロニトリルに付加し次いで酸で触媒されるメタノリシスを行うことによって調製した。 この出発物質を、実施例1に記載されているのと本質的に同じ方法でフッ素化しメタノリシスに付してCH 3 OC(O)C 2 F 4 −O−C 2 F 4 −O−C 2 F 4 C(O)OCH 3を得た。
4 F 9 −O−(CF 2 ) 5 −CO 2 HからのC 4 F 9 −O−(CF 2 ) 5 Hの製造。
4で乾燥し、ロータリーエバポレーターでストリッピングを行った。 100mL CHCl 3中の上記ストリッピングを行って得た層(151g)に150mLの塩化アセチルを滴下して加えて処理し、次に還流しながら4時間加熱して溶媒を除去し、225.4gの液体を得た。 その液体を蒸留することによって176.0gの留出物(沸騰範囲:100〜104℃/0.9トル)を得た。 GLCによって、留出物の56%が所望の6−ブトキシヘキシルアセテートであり、ヘキサンジオールジアセテートとジブトキシヘキサンが含有されていることが分かった。 この混合物100gを実施例1に記載されているのと本質的に同じにしてフッ素化した。 得られたフッ素化生成物を10重量%H 2 SO 4水溶液30mLで処理して室温で2時間振盪し、固体のフッ素化アジピン酸を濾過し、F−113の層を分離し、MgSO 4で乾燥し次に蒸留して、116℃/20トルで沸騰する96%純度のC 4 F 9 −O−(CF 2 ) 5 COOH 73.4gの主留分を得た。 この留分を、10.0g(0.25mol)のNaOHと100mLのエチレングリコールの溶液に加え、その混合物を120℃まで加熱して、フッ素化由来の不純物:C 4 F 9 −O−(CF 2 ) 6 −O−C 4 F 9をディーンスタークトラップに集めた。 加熱を続けると気体が発生し始め、液体のC 4 F 9 −O−(CF 2 ) 5 H(44.6g)が該トラップに集められ170℃で終了した。 集めた液体をシリカゲルで乾燥し、4インチ(10.2cm)のVigreuxカラムで蒸留して沸点が131℃との物質38.8gが得られ、これをF−NMRで構造を確認したところ高純度のC 4 F 9 −O−(CF 2 ) 5 Hであった。
5 F 11 −O−(CF 2 ) 5 COOHからのC 5 F 11 −O−(CF 2 ) 5 Hの製造。
5 H 11 −O−(CH 2 ) 6 OC(O)CH 3を蒸留し(125℃/3トルで沸騰)、得られた留出物を実施例1のフッ素化法で本質的にフッ素化した。 生成したフッ素化エステルを加水分解して対応する酸を得た。 そのフッ素化酸:C 5 F 11 O(CF 2 ) 5 COOHをNaOHで脱炭酸することによって829gの生成物を得た。 その生成物を水で洗浄し、MgSO 4で乾燥し次いで蒸留して、145〜149℃で沸騰するC 5 F 11 −O−(CF 2 ) 5 H 555gを得た。
8 F 17 −O−(CF 2 ) 5 COOHからのC 8 F 17 −O−(CF 2 ) 5 Hの製造。
8 H 17 −O−(CH 2 ) 6 −O−COCH 3を実施例8と同様に直接フッ素化し次に加水分解してC 8 F 17 −O−(CF 2 ) 5 COOHを得てこれをペルフルオロヘキサンから再結晶させた。 再結晶された酸(37.5g)を4.0gのNaOHおよび100mLのエチレングリコールと混合して185℃まで加熱した。 生成物を水で洗浄し、残留物27.9gを蒸留して純品のC 8 F 17 −O−(CF 2 ) 5 H〔ミクロ沸点(micro bp)が195℃〕を得た。
4 F 9 −O−CF 2 C(CF 3 ) 2 CF 2 ClからのC 4 F 9 −O−CF 2 C(CF 3 ) 2 CF 2 Hの製造。
2で処理して、80〜90℃/20〜30トルで沸騰するC 4 H 9 −O−CH 2 C(CH 3 ) 2 CH 2 Clを得た。 この化合物を実施例1と同様にしてフッ素化してC 4 H 9 −O−CF 2 C(CF 3 ) 2 CF 2 Clを得た。 後者の塩化物20.0gを水で濡らしたラネ−Ni5.gおよびNH 3飽和メタノールで50mLと混合した。 その混合物を、約25℃で3日間Parrの水素化装置上で振盪を続けたが、その21KPa(3psig)の水素圧の低下は大部分が1日目に起こった。 生成物を、濾過で回収し、水中でクエンチして、いくらかの機械的ロスを伴い7.9gを得た。 19 F−NMRによって生成物がC 4 F 9 −O−CF 2 C(CF 3 ) 2 CF 2 Hであることが確認された。 100gまでスケールアップし、生成物を蒸留して沸点が135℃の生成物47gを得た。
2 ) 4 −O−(CF 2 ) 4 ClからのH(CF 2 ) 4 −O−(CF 2 ) 4 Hの製造。
2 ) 4 −O−(CH 2 ) 4 −Clを実施例1と同様にしてフッ素化してCl(CF 2 ) 4 −O−(CF 2 ) 4 Clを得た。 Cl(CF 2 ) 4 −O−(CF 2 ) 4 Cl 30.3g、清水で濡らしたラネ−Ni 11.3gおよびメタノール200mLの混合物を、数分間NH 3でパージし、次いでParr水素化装置で約25℃にて310KPa(45psig)の水素で加圧した。 17時間後、圧力は255KPa(37psig)まで降下し、混合物は酸性になった(ガラスのエッチングが認められた)。 さらにアンモニアを加えて還元を続けた結果さらに62KPa(9psig)降下した。 反応生成物を濾過し水中でクエンチして15.4gの下相が得られ、これはGLCによって純度68%のH(CF 2 ) 4 −O−(CF 2 ) 4 Hであることが確認された。 蒸留を行って87%の純度で121〜124℃で沸騰する生成物を得た。
2 ) 4 −O−(CF 2 ) 4 ClからのH(CF 2 ) 4 −O−(CF 2 ) 4 HとCl(CF 2 ) 4 −O−(CF 2 ) 4 Hの製造。
2 ) 4 −O−(CF 2 ) 4 Cl 50.0gとブタノール中30gのZnの混合物を110℃で2日間撹拌した。 得られた反応生成物の試料のGLCの結果は部分的な転化を示した。 さらにZnを21g添加してその混合物をさらに1日間加熱した。 得られた物質の濾過と水中でのクエンチを行って27.0gの無色の液体を得た。 その生成物は、35%のH(CF 2 ) 4 −O−(CF 2 ) 4 H,42%のモノ水素化物および16%の未還元のジクロリドであった。
6 F 13 −O−C 2 F 4 CO 2 HからのC 6 F 13 −O−CF 2 CF 2 Hの製造。
6 H 13 −O−C 2 H 4 CO 2 CH 3を、マイクル付加反応でヘキサノールをアクリロニトリルに付加し次いで酸で触媒されるメタノールによるエステル化を行って製造した。 得られたエステルをフッ素化し次いで加水分解してC 6 F 13 −O−C 2 F 4 CO 2 Hを得た。
6 F 13 −O−C 2 F 4 CO 2 H 500gを、エチレングリコール700gにKOH 68.7gを溶解した溶液にゆっくり添加した。 添加を終ってから、得られた均一な溶液に追加のKOH 5gを添加してそのpHを9にした。 脱炭酸を実施例1と同様にして実施し次いで蒸留して104〜107℃で沸騰する生成物327gを製造した。 その生成物を実施例3と本質的に同様に過マンガン酸カリウムで処理した。 GC/MS, 19 F NMR 1 H NMRおよびIRによって生成物の構造がC 6 F 13 −O−CF 2 CF 2 Hであることが確認された。
6 F 13 −O−CF 2 CO 2 CHからのC 6 F 13 −O−CF 2 Hの製造。
6 H 13 −O−C 2 H 4 OC(O)CH 3を、本質的に実施例1の方法によってフッ素化し脱炭酸を行い、146gのC 6 F 13 −O−CF 2 H(92〜96℃で沸騰)を得た。
3 CF(CF 3 )CF 2 −O−CF 2 CO 2 CH 3からのCF 3 CF(CF 3 )CF 2 −O−CF 2 Hの製造。
3 CH(CH 3 )CH 2 −O−CH 2 CH 2 OC(O)CH 3を、エチレングリコールモノイソブチルエーテルをアセチル化し次に本質的に、実施例1に記載したフッ素化とメタノリシスの方法で転化させて、118〜120℃で沸騰するメチルエステル:CF 3 CF(CF 3 )CF 2 −O−CF 2 CO 2 CH 3を得た。
1 H NMRおよび 19 F−NMRの分析法によって、CF 3 −CF(CF 3 )CF 2 −O−CF 2 Hであることが確認された。
4 F 9 −O−(CF 2 ) 4 −O−(CF 2 ) 3 COOCH 3からのC 4 F 9 −O−(CF 2 ) 4 −O−(CF 2 ) 3 Hの製造。
4 H 9 −O−(C 4 H 8 )−O−(CH 2 ) 3 CH 2 OCOCH 3を、本質的に実施例1の方法で直接フッ素化とメタノリシスに付してC 4 F 9 −O−C 4 F 8 −O−(CF 2 ) 3 CO 2 CH 3を製造した。 その生成物56gを、エレングリコール250nlにKOH 5.6gを溶解した溶液に迅速に添加した。 脱炭酸を実施し、生成物の相を分離し、食塩水で1回洗浄し、次に蒸留して、GLCで測定した結果、純度が100%の生成物(沸点155〜158℃)36.6gを得た。 GC/MS, 1 Hと 19 FのNMRの分析結果からその生成物はC 4 F 9 −O−(CF 2 ) 4 −O−(CF 2 ) 3 Hであることが確認された。
2 F 5 ) 2 CFCF 2 −O−CF 2 CF 2 −C(O)OCH 3からの(C 2 F 5 ) 2 CFCF 2 −O−C 2 F 4 Hの製造。
2 H 5 ) 2 CHCH 2 −O−CH 2 CH 2 C(O)OCH 3を、本質的に実施例1の方法でフッ素化とメタノリシスを行い(C 2 F 5 ) 2 CFCF 2 −O−CF 2 CF 2 −C(O)OCH 3 (沸点159℃)を得た。 この直接フッ素化反応の収率はメチルエステルの上記出発物質に対して88%であった。
2 F 5 ) 2 CFCF 2 −O−CF 2 CF 2 Hの構造と一致した。
6 F 11 CF 2 −O−C 2 F 4 C(O)OCH 3からのc−C 6 F 11 CF 2 −O−C 2 F 4 Hの製造。
6 H 11 CH 2 −O−C 2 H 4 C(O)OCH 3を、本質的に実施例1の方法で、フッ素化し次にメタノール中BF 3によってメタノリシスに付して、65%の収率(フッ素化に対して)でc−C 6 F 11 CF 2 −O−C 2 F 4 C(O)OCH 3を得た。
n O 4で処理してc−C 6 F 11 CF 2 −O−C 2 F 4 Hを得た。
4 F 9 −O−C 2 F 4 −O−C 3 F 6 C(O)OCH 3からのC 4 F 9 −O−C 2 F 4 −O−C 3 F 6 Hの製造。
4 H 9 −O−C 2 H 4 −O−C 4 H 8 OC(O)CH 3を本質的に実施例1の方法でフッ素化とメタノリシスを行った。 419gの量で得られた生成物C 4 F 9 −O−C 2 F 4 −O−C 3 F 6 C(O)OCH 3を、エチレングリコール800g中KOH 49.4gの混合物に迅速に滴下して加えた。 得られた混合物を、最終のフラスコ温度190℃までゆっくり加熱した。 このような加熱中、上記エステルのけん化で生成するメタノール、水およびC 4 F 9 −O−C 2 F 4 −O−C 3 F 6 Hを反応混合物から蒸留した。 留出物に水を加え、下方のフッ素化学生成物相(355g)を分離し、蒸留して(120〜122℃で沸騰)308gのC 4 F 9 −O−C 2 F 4 −OC 3 F 6 H(825収率)を得た。
6 F 13 −O−C 4 F 8 −CO 2 CH 3からのC 6 F 13 −O−C 4 F 8 −Hの製造。
6 H 13 −O−C 5 H 10 −OC(O)CH 3を、1,5−ペンタジオールを臭化ヘキシルでモノアルキル化し次いで塩化アセチルでアセチル化することによって調製した。 この化合物を、実質的に実施例1の方法でフッ素化しメタノリシスに対してC 6 F 13 −O−C 4 F 8 −CO 2 CH 3 (沸点:13トルにおいて100℃)を得た。 このエステル200gを、KOH 30g含有エチレングリコール250mLに溶解して得た溶液を、水素化物の生成物が留出するまで加熱することによって、このエステルを脱炭酸した。 その液体を水で洗浄しMgSO 4で乾燥し、82%純度のC 6 F 13 −O−C 4 F 8 −H 128gを得た。 12枚のプレートとパックしたガラスカラムを用いて、蒸留することによって上記生成物をさらに精製した(沸点146℃)。 その構造は 19 F NMRで確認した。
6 F 13 −O−C 3 F 6 −CO 2 - K 1からのC 6 F 13 −O−C 3 F 6 −Hの製造。
6 H 13 −O−C 4 H 8 −OC(O)CH 3を、臭化ヘキシルで、1,4−ブタンジオールをモノアルキル化し次いで無水酢酸でアセチル化することによって製造した。 その化合物を、本質的に実施例1の方法でフッ素化しメタノリシスに付してC 6 F 13 −O−C 3 F 6 −CO 2 CH 3を得た。 このメチルエステルを過剰のKOHを用いてけん化し次いで減圧オーブンで乾燥してカリウム塩を得た。 その塩575gを、エチレングリコール250mL中で撹拌しながら加熱し、次いで生成物の水素化物を留出物から回収した(沸点:129℃)。 構造は 19 F NMRで確認した。
5 F 11 −O−C 4 F 8 −CO 2 - Na +からのC 5 F 11 −O−C 4 F 8 −Hの製造。
5 H 11 −O−C 5 H 10 −O−C(O)CH 3を、臭化ペンチルで1,5−ペンタンジオールをモノアルキル化し次に塩化アセチルでアセチル化することによって調製した。 その化合物を、本質的に実施例1の方法でフッ素化しメタノリシスに対して、C 5 F 11 −O−C 4 F 8 −CO 2 CH 3を得た。 得られたメチルエステルを過剰のNaOHでけん化し次に実施例22と本質的に同様にして脱炭酸し蒸留した。 12枚のプレートをパックしたガラスカラムで蒸留して純品のC 5 F 11 −O−C 4 F 8 −H(沸点:125℃)を得た。 その構造は 19 F NMRで確認した。
4 F 9 −O−C 3 F 6 −CO 2 - Na +からのC 4 F 9 −O−C 3 F 6 −Hの製造。
4 H 9 −O−C 4 H 8 −OC(O)CH 3を、臭化ブチルで、1,4−ブタンジオールをモノアルキル化し続いて塩化アセチルでアセチル化することによって製造した。 その化合物を、本質的に実施例1の方法によってフッ素化しメタノリシスに付してC 4 F 9 −O−C 4 F 6 −CO 2 CH 3を得た。 このメチルエステルを、実施例23と同様にしてけん化し、脱炭酸し次いで粗水素化物を回収し、さらに蒸留して純品のC 4 F 9 −O−C 3 F 6 −H(沸点:90℃)を得た。 その構造は 11 F NMRで確認した。
4 F 9 OCF 2 CF 2 H 1.87pbwを含有していた。
3 ) 3 COC 2 F 4 OCF 2 OCF 2 CO 2 CH 3の製造。
4 H 9 OC 2 H 4 O) 2 CH 2を、実施例1と本質的に同様にしてフッ素化とメタノリシスを行い、沸騰範囲が18トルで80〜82℃の(CF 3 ) 3 COC 2 F 4 OCF 2 OCF 2 CO 2 CH 3を得た。 なその構造は 11 F NMRで確認した。
8 F 17 OCF 2 OC 3 F 6 CO 2 CH 3からのC 8 F 17 OCF 2 OC 3 F 6 Hの製造。
8 H 17 OCH 2 OC 4 H 8 OHを製造した。 この前駆物質をまず、トリエチルアミンを含有する塩化メチレン中で塩化アセチルによってアセチル化し次にフッ素化し、得られた粗過フッ素化生成物の一部分を硫酸で処理して加水分解し次いで蒸留して、沸騰範囲が1.1トルにて100〜106℃のカルボン酸:C 8 F 17 OCF 2 OC 3 F 6 CO 2 Hを得た。 示差走査熱量測定法によって、この酸はTgが−97.0℃であり、−77.4℃、−61.5℃および−37.7℃のいくつもの結晶エキソサーム(crystalline exothem)を有しかつ−9.0℃に広範囲の融点をもっている。
8 F 17 OCF 2 OC 3 F 6 CO 2 CH 3を得た。 後者のメチルエステルを実施例1の方法を用いて脱炭酸を行って、沸騰範囲が178〜183℃のC 8 F 17 OCF 2 OC 3 F 6 Hを得た。 なおこの水素化合物と前駆物質のフッ素化エステルの構造は 19 F NMRで確認した。
8 F 17 O(C 2 F 4 O) 2 CF 2 CO 2 Hの製造。
8 F 17 O−(C 2 F 4 O) 2 CF 2 CO 2 Hは、沸騰範囲が1.4トルにて105〜110℃で融点が24℃であった。
3 O(CO)C 3 F 6 OC 3 F 6 COOCH 3からのHC 3 F 6 OC 3 F 6 Hの製造。
3 C(O)OC 4 H 8 O−(C 4 H 8 O) n C 4 H 8 OC(O)CH 3を、塩化アセチルでポリテトラメチレングリコール(平均分子量250)をアセチル化することによって製造した。 このジアセテートを、実施例1に記載されているのと本質的に同じフッ素化とメタノリシスの方法によってCH 3 OC(O)C 3 F 6 O−(C 4 F 8 O) n C 3 F 6 COOCH 3に変換した。 得られたジエステルの混合物1400gを、10プレートガラスをパックしたカラムで蒸留してCH 3 OC(O)C 3 F 6 OC 3 F 6 COOCH 3を単離した。
3 F 6 OC 3 F 6 H(沸点:84℃)を回収した。 生成物の構造は 19 F NMRで確認した。
12 F 25 OC 2 F 4 OC 2 F 4 OCF 2 CO 2 Hの製造。
12 F 25 O(C 2 H 4 O) 3 Hを、n−トデシルブロミドでトリエチレングリコールをモノアルキル化することによって調製した。 アセチル化を行った後、得られた生成物を実施例1と本質的に同じにしてフッ素化し、得られたフッ素化生成物を濃縮し、水300mL中NaOH55.0gで処理した。 蒸気浴上で5時間加熱した後、生成物を、H 2 SO 4の50重量%水溶液の過剰量を用いて酸性にし、次いで蒸気浴上で約60℃まで予め加熱したFluorinert(登録商標)Fc−75の過フッ素化液体(C 8過フッ素化化学薬剤の混合物、沸点:103℃)で抽出した。 蒸留して純品のn−C 12 F 25 OC 2 F 4 OC 2 F 4 OCF 2 CO 2 H(T g =−62.7℃およびT m =69.2℃、DSCで測定)を得た。
5 H 11 OCH 2 C(CH 3 ) 2 CH 2 ClからのC 5 F 11 OCF 2 C(CF 3 ) 2 CF 2 Hの製造。
4 H 9 O) 2 CHCH 2 Clからの(C 4 F 9 O) 2 CFCF 2 Hの製造。
3 O(CH 2 ) 10 OACからのCF 3 O(CF 2 ) 9 Hの製造。
9 H 19 OC 2 H 4 OAcからのC 7 F 19 OCF 2 Hの製造。
3 H 7 ) 2 CHOC 2 H 4 CO 2 CH 3からの(イソ−C 3 F 7 ) 2 CFOC 2 F 4 Hの製造。
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