DE60120828T2 - Verfahren zur Herstellung eines Fluoralkohols - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Fluoralkohols mit einer 1,1-Difluor-3-hydroxypropylgruppe oder dergleichen.
  • Ein Fluoralkohol, wie z.B. CaF2a+1(CH2)2OH (worin a eine ganze Zahl von 1 bis 23 ist), mit einer 1,1-Difluor-3-hydroxypropylgruppe (-CF2CH2CH2OH) in seiner Molekülstruktur ist eine Verbindung, die als Zwischenprodukt für z.B. ein Wasser- und Öl-Repellent, ein oberflächenaktives Mittel oder ein Trennmittel brauchbar ist.
  • Als Verfahren zur Herstellung eines solchen Fluoralkohols ist ein Verfahren bekannt, das umfasst das Reagieren lassen von CaF2a+1(CH2)2X1 (worin a die vorstehend angegebene Bedeutung besitzt, und X1 ein Halogenatom ist) mit einem Alkalimetallhydroxid unter Erhalt von CaF2a+1(CH2)2OH. Eine solche Umsetzung weist jedoch das Problem auf, dass eine Olefinverbindung der Formel CaF2a+1CH=CH2 als Nebenreaktion gebildet wird, wodurch die Ausbeute der gewünschten Verbindung vermindert wird. Als Verfahren zur Lösung eines solchen Problems wurden die folgenden Verfahren vorgeschlagen, worin ein Fluoralkyliodid oder Fluoralkylbromid als Ausgangsmaterial verwendet werden.
  • (1) Ein Verfahren, worin es mit rauchender Schwefelsäure oder Chlorschwefelsäure unter Bildung eines Schwefelsäureesters in Kontakt gebracht wird, gefolgt von einer Hydrolyse (JP-B-40-1905, JP-B-58-39135). (2) Ein Verfahren, worin es mit Wasser in Gegenwart von N,N-Dimethylformamid (DMF) in Kontakt gebracht wird (JP-B-52-8807). (3) Ein Verfahren, worin es mit Wasser in einem organischen Lösungsmittel in Gegenwart eines Schwermetallionen-Katalysators in Kontakt gebracht wird (JP-A-63-22040). (4) Ein Verfahren, worin es mit einer Betainverbindung und Wasser umgesetzt wird (JP-A-2-142741). (5) Ein Verfahren, worin es in Gasphase umgesetzt wird, wenn notwendig an einem festen Säurekatalysator mit einer darauf abgelagerten Alkalimetallkomponente (JP-A-2000-79345).
  • Die im Verfahren (1) verwendete rauchende Schwefelsäure oder Chlorschwefelsäure weist jedoch insofern Probleme auf, dass sie hoch korrosiv ist und eine große Menge an Nebenprodukten bildet, wie z.B. Dialkylsulfate oder Chloride, die kaum hydrolysierbar sind. Das Verfahren (2) weist insofern ein Problem auf, dass ein Ameisensäureester des Fluoralkohols als Nebenprodukt gebildet wird, der schwer durch Destillation abtrennbar ist, wobei die Reinheit des Produkts gering werden kann. Um DMF durch Waschen mit Wasser zu entfernen, wird sich außerdem eine große Menge an Abwasser bilden. Es besteht das weitere Problem, dass die Bildung einer Olefinverbindung als Nebenprodukt nicht vermieden werden kann. Das Verfahren (3) weist das Problem auf, dass es ein Verfahren ist, das ein Schwermetall verwendet. Das Verfahren (4) weist die Probleme auf, dass die Betainverbindung teuer ist, und ein Recycling nicht leicht ist, und es eine Methode ist, die vom Standpunkt der Kosten zusätzlich zum Problem der resultierenden Abfallflüssigkeit unvorteilhaft ist. Das Verfahren (5) weist insofern Probleme auf, dass die Nutzungsdauer des Katalysators kurz ist, und dass es schwierig ist, eine hohe Umwandlung und eine hohe Selektivität aufrechtzuerhalten.
  • Die vorliegende Erfindung wurde durchgeführt, um die vorstehenden Probleme zu lösen, und stellt ein Verfahren zur Herstellung eines Fluoralkohols mit guter Ausbeute ohne Verwendung eines Reagens, das schwierig zu handhaben ist, dar.
  • Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben gefunden, dass es möglich ist, eine (-CF2(CH2)nX)-Gruppe in die gewünschte (-CF2(CH2)nOH)-Gruppe einfach durch Umsetzen mit Wasser unter bestimmten Bedingungen zu überführen.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren bereit zur Herstellung eines Fluoralkohols der folgenden Formel 1a, das umfasst das Umsetzen einer Verbindung der folgenden Formel 1 mit Wasser in einer flüssigen Phase bei einer Temperatur von 150°C oder höher unter einem Manometerdruck von 0,4 MPa oder höher: R[CF2(CH2)nX]p Formel 1 R[CF2(CH2)nOH]p Formel 1aworin n eine ganze Zahl von 1 bis 5 ist, X ein Chloratom, ein Bromatom oder ein Iodatom ist, p eine ganze Zahl von mindestens 1 ist, und R eine p-wertige organische Gruppe ist, mit der Maßgabe, dass, wenn p = 1, R ein Wasserstoffatom oder ein Halogenatom sein kann.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun detailliert unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsformen beschrieben.
  • In der Verbindung der Formel 1 ist vom Standpunkt der Verfügbarkeit des Ausgangsmaterials n vorzugsweise 2. Außerdem ist X üblicherweise ein Chromatom oder ein Iodatom, aber vom Standpunkt der Verfügbarkeit des Ausgangsmaterials und der Reaktivität vorzugsweise ein Iodatom. Spezifische Beispiele der Gruppe der Formel -CF2(CH2)nX können in den nachstehend genannten spezifischen Beispielen gezeigte Gruppen sein.
  • Das Symbol p repräsentiert die Zahl der Gruppen der Formel -CF2(CH2)nX, die an R gebunden sind. Die Gruppe der Formel -CF2(CH2)nX ist eine an die p-wertige organische Gruppe gebundene Gruppe. p ist vorzugsweise 1 oder 2. In Formel 1 ist R eine p-wertige organische Gruppe, und die organische Gruppe ist eine Gruppe, die mindestens 1 Kohlenstoffatom enthält. R ist eine Gruppe, die vor und nach der erfindungsgemäßen Umsetzung keiner Veränderung unterliegt. Die p-wertige organische Gruppe ist deshalb vorzugsweise eine Gruppe, worin eine durch die erfindungsgemäße Umsetzung veränderbare Struktur nicht vorhanden ist, und ist vorzugsweise eine p-wertige organische Gruppe, worin eine Struktur der Formel -CF2(CH2)nX, eine Esterbindung oder eine Amidbindung nicht vorhanden ist.
  • Die p-wertige organische Gruppe ist vorzugsweise eine p-wertige gesättigte Kohlenwasserstoffgruppe oder eine p-wertige halogenierte gesättigte Kohlenwasserstoffgruppe, und vom Standpunkt der leichten Verfügbarkeit der Verbindung der Formel 1 ist besonders eine p-wertige halogenierte gesättigte Kohlenwasserstoffgruppe bevorzugt. Die p-wertige halogenierte gesättigte Kohlenwasserstoffgruppe ist vorzugsweise eine p-wertige fluorierte gesättigte Kohlenwasserstoffgruppe, besonders bevorzugt eine Gruppe, in der alle Wasserstoffatome in einer p-wertigen gesättigten Kohlenwasserstoffgruppe durch Fluoratome substituiert sind (d.h., eine p-wertige Perfluor-gesättigte Kohlenwasserstoffgruppe). R kann eine geradkettige Struktur oder eine verzweigtkettige Struktur aufweisen oder eine Struktur, die teilweise eine Ringstruktur aufweist.
  • Im Fall, in dem p in Formel 1 1 ist, kann R eine einwertige organische Gruppe, ein Wasserstoffatom oder ein Halogenatom sein, und ist vorzugsweise eine einwertige organische Gruppe oder ein Halogenatom. Als einwertige organische Gruppe ist eine Alkylgruppe, eine halogenierte Alkylgruppe oder eine halogenierte (etherischen Sauerstoff enthaltende Alkyl)gruppe bevorzugt, und besonderes bevorzugt ist eine Perfluoralkylgruppe oder eine Perfluor(etherischen Sauerstoff enthaltende Alkyl)gruppe.
  • Die Verbindung der Formel 1 ist außerdem vorzugsweise eine Verbindung der folgenden Formel 2, eine Verbindung der folgenden Formel 3 oder eine Verbindung der folgenden Formel 4, wobei die Zielverbindung brauchbar ist und eine hervorragende Reaktivität aufweist. CmF2m+1(CH2)nX Formel 2 X(CH2)n(CF2)k(CH2)nX Formel 3 F[CF(CF3)CF2O]rCF2CF2(CH2)nX Formel 4worin n und X die vorstehend angegebene Bedeutung besitzen, m eine ganze Zahl von 1 bis 18 ist, vorzugsweise eine ganze Zahl von 6 bis 16, k eine ganze Zahl von 1 bis 10, vorzugsweise eine ganze Zahl von 3 bis 8 ist, und r eine ganze Zahl von 1 bis 10, vorzugsweise eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist. Außerdem ist X in den Formeln 2 und 4 vorzugsweise ein Bromatom oder ein Iodatom, und X in der Formel 3 ist vorzugsweise ein Iodatom. Die Gruppe der Formel CmF2m+1- in Formel 2 weist außerdem vorzugsweise eine geradkettige oder verzweigtkettige Struktur auf. Im Falle einer verzweigten Struktur ist der verzweigte Teil vorzugsweise an einem Endteil dieser Gruppe vorhanden, und weist besonders bevorzugt im wesentlichen die (CF3)2CF-Struktur auf.
  • Als spezifische Beispiele der Formel 1 können die folgenden Verbindungen genannt werden.
    CF3(CF2)5CH2I,
    CF3CH2CH2I,
    CF3(CF2)7CH2I,
    CF3(CF2)2CH2CH2I,
    CF3(CF2)5CH2CH2I,
    CF3(CF2)7CH2CH2I,
    CF3(CF2)9CH2CH2I,
    CF3(CF2)11CH2CH2I,
    (CF3)2CF(CF2)4CH2CH2I,
    CF3(CF2)7CH2CH2Br,
    ICH2CH2(CF2)4CH2CH2I,
    ICH2CH2(CF2)6CH2CH2I,
    BrCH2CH2(CF2)6CH2CH2Br,
    F[CF(CF2)CF2O]3CF2CF2CH2CH2I.
  • Diese Verbindungen sind entweder bekannte Verbindungen oder nach bekannten Herstellungsverfahren, wie sie z.B. in J. Org. Chem., 23, 1166 (1958), beschrieben sind, leicht erhältlich.
  • In der vorliegenden Erfindung wird die Verbindung der Formel 1 mit Wasser in einer flüssigen Phase bei einer Temperatur von 150°C oder höher unter einem Manometerdruck von 0,4 MPa oder höher umgesetzt. Die erfindungsgemäße Umsetzung kann nach einem Verfahren durchgeführt werden, bei dem Was ser und das Ausgangsmaterial in einen Autoklaven gegeben werden, und sie einer bestimmten spezifischen hohen Temperatur und hohen Druckbedingungen unterworfen werden, oder einem Verfahren, in dem Wasser in einen Reaktor gegeben wird, und die Verbindung der Formel 1 und Wasser kontinuierlich oder intermittierend zugegeben werden, während der Fluoralkohol der Formel 1a und Wasser kontinuierlich oder intermittierend abgezogen werden.
  • Die erfindungsgemäße Umsetzung ist dadurch charakterisiert, dass die Umsetzung in einer flüssigen Phase unter Verwendung von hoher Temperatur und hohem Wasserdruck durchgeführt wird, und die Umsetzung eine sogenannte subkritische Reaktion ist. Die erfindungsgemäße Umsetzung wird außerdem vorzugsweise bei einer Reaktionstemperatur von mindestens 150°C und weniger als 375°C und unter einem Druck von mindestens dem Dampfdruck des Wassers bei der Reaktionstemperatur (d.h. einem Manometerdruck von 0,4 bis 22,1 MPa) durchgeführt, besonders bevorzugt bei einer Reaktionstemperatur von 180 bis 300°C und unter einem Manometerdruck von 1 bis 10 MPa. Wenn die Reaktionstemperatur und der Reaktionsdruck zu hoch werden, resultiert ein superkritischer Zustand, wobei die Reaktion nicht in flüssiger Phase durchgeführt werden kann, und es wahrscheinlich ist, dass eine Zersetzungsreaktion des Ausgangsmaterials stattfindet, wobei das Problem entsteht, dass die Bildung von Nebenprodukten zunimmt. Wenn die Reaktionstemperatur und der Reaktionsdruck andererseits zu niedrig sind, entsteht das Problem, dass die Reaktionsrate abfällt.
  • Die Reaktionszeit variiert abhängig von der Temperatur, beträgt aber vorzugsweise 0,1 bis 20 Stunden ist, besonders bevorzugt 0,5 bis 10 Stunden. Wenn die Umsetzung nach einem Verfahren der kontinuierlichen oder halbkontinuierlichen Zufuhr und Abfuhr des Ausgangsmaterials bzw. des Produkts durchgeführt wird, beträgt die Reaktionszeit (die Retentionszeit) vorzugsweise 0,01 bis 3 Stunden.
  • Wenn die Verbindung der Formel 1 mit Wasser umgesetzt wird, dient das Wasser nicht nur als Reaktionssubstrat, sondern auch als Reaktionsmedium, wobei die erfindungsgemäße Umsetzung glatt durchgeführt wird. In der erfindungsgemäßen Umsetzung ist es außerdem bevorzugt, das Stattfinden einer Nebenreaktion in einer Gasphase zu verhindern, und die Menge an Wasser ist vorzugsweise eine solche Menge, dass die gesamte Menge an Wasser unter den erfindungsgemäßen Reaktionsbedingungen nicht verdampft. Eine besonders bevorzugte Menge an Wasser ist eine solche, bei der der Reaktor ausreichend mit Wasser gefüllt ist. Die Menge an Wasser beträgt stöchiometrisch 1 Mol pro Mol X in der Verbindung der Formel 1, bevorzugt ist es aber, das Wasser in einer überschüssigen Menge, bezogen auf X, zu verwenden. In einem üblichen Fall beträgt die Menge des Wassers mindestens 10 Mol, insbesondere 10 bis 10.000 Mol, pro Mol X. Die für die Umsetzung zu verwendende Menge an Wasser kann geeignet ausgewählt werden, indem man auch einen ökonomischen Standpunkt, wie z.B. die Vorrichtung für die Umsetzung, in Betracht zieht.
  • Wenn die Verbindung der Formel 1 und Wasser im Reaktionssystem für die erfindungsgemäße Umsetzung vorhanden sind, wird die gewünschte Reaktion üblicherweise zufriedenstellend ablaufen. Für den Zweck einer glatten Durchführung der Umsetzung können jedoch, wie dies der Fall erfordert, ein von der Verbindung der Formel 1 verschiedenes Additiv und Wasser im Reaktionssystem vorhanden sein. Ein solches Additiv kann z.B. ein zugegebener Säurefänger sein, um das als Nebenprodukt durch die Umsetzung gebildete HX (worin X die gleiche Bedeutung wie in Formel 1 besitzt) einzufangen. Der Säurefän ger kann z.B. ein Metalloxid sein, wie z.B. Eisenoxid, Zinkoxid oder Kupferoxid, oder ein Metall, wie z.B. Zink oder Eisen. Ein solches Additiv kann in der Reaktionslösung vorhanden sein, oder kann in einem Gasraum innerhalb des Reaktors vorhanden sein, um gebildetes HX im Gasraum einzufangen.
  • Die erfindungsgemäße Umsetzung wird außerdem vorzugsweise in Abwesenheit eines organischen Lösungsmittels im Reaktionssystem durchgeführt. Da die Umsetzung in Abwesenheit eines organischen Lösungsmittels durchgeführt werden kann, ist die erfindungsgemäße Umsetzung in Bezug auf die Umweltbelastung vorteilhaft, und eine Bildung eines aus einem Lösungsmittel abgeleiteten Nebenprodukt kann eliminiert werden. Außerdem ist es vorteilhaft, dass es nicht erforderlich ist, während der Nachbehandlung ein Lösungsmittel zu entfernen.
  • Durch die erfindungsgemäße Umsetzung reagiert die Verbindung der Formel 1 mit Wasser unter Bildung einer Verbindung der Formel 1a. In der Formel 1a sind n, p und R die gleichen wie in Formel 1. Wenn die Verbindung der Formel 2 als Verbindung der Formel 1 verwendet wird, wird eine Verbindung der folgenden Formel 2a gebildet, und wenn die Verbindung der Formel 3 verwendet wird, wird eine Verbindung der folgenden Formel 3a gebildet. Wenn die Verbindung der Formel 4 verwendet wird, wird eine Verbindung der folgenden Formel 4a gebildet. In den Formeln 2a, 3a und 4a haben m, n, k und r die gleichen Bedeutungen wie in den entsprechenden Formeln 2, 3 und 4. CmF2m+1(CH2)nOH Formel 2a HO(CH2)n(CF2)k(CH2)nOH Formel 3a F[CF(CF3)CF2O]rCF2CF2(CH2)nOH Formel 4a
  • Als spezifische Beispiele für die Verbindung der Formel 1a können die folgenden Verbindungen genannt werden.
    CF3(CF2)5CH2OH,
    CF3CH2CH2OH,
    CF3(CF2)7CH2OH,
    CF3(CF2)3CH2CH2OH,
    CF3(CF2)5CH2CH2OH,
    CF3(CF2)7CH2CH2OH,
    CF3(CF2)9CH2CH2OH,
    CF3(CF2)11CH2CH2OH,
    (CF3)2CF(CF2)4CH2CH2OH,
    CF3(CF2)7CH2CH2OH,
    HOCH2CH2(CF2)4CH2CH2OH,
    HOCH2CH2(CF2)6CH2CH2OH,
    HOCH2CH2(CF2)6CH2CH2OH,
    F[CF(CF3)CF2O]3CF2CF2CH2CH2OH.
  • Das Produkt der vorstehenden Umsetzung kann in der nachfolgenden Reaktion so wie es ist verwendet werden. Üblicherweise wird es jedoch vorzugsweise auf eine hohe Reinheit gereinigt. Als Reinigungsmethode können z.B. genannt werden Destillation, Dampfdestillation, Extraktion, Umkristallisation oder Säulenchromatographie.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann ein Verfahren sein, worin eine Substanz, die die Gruppe der folgenden Formel 5 aufweist, mit Wasser in einer flüssigen Phase unter den gleichen Bedingungen hoher Temperatur und hohen Drucks umgesetzt wird, um eine Substanz zu bilden, die die Gruppe der folgenden Formel 5a aufweist. Die Substanz, die eine Gruppe der Formel 5 aufweist, kann zusätzlich zur Verbindung der obigen Formel 1 ein Träger oder eine Membran sein, die Gruppen der Formel 5 daran gebunden aufweist. Aus dem Träger oder der Membran, die Gruppen der Formel 5 daran gebunden aufweist, wird ein Träger oder eine Membran, die die Gruppen der folgenden Formel 5a daran gebunden aufweist, gebildet. In diesem Fall sind die Herstellungsbedingungen usw. die gleichen wie die Bedingungen im Falle der Verbindung der Formel 1. -CF2(CH2)nX Formel 5 -CF2(CH2)nOH Formel 5a
  • Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältliche Verbindung der Formel 1a ist eine Verbindung, die als 2wischenprodukt für z.B. ein Wasser- und Öl-Repellent, ein oberflächenaktives Mittel, ein Trennmittel oder ein Pharmazeutikum oder eine Agrochemikalie brauchbar ist.
  • Der Mechanismus der erfindungsgemäßen Umsetzung wird nicht klar verstanden, aber es wird angenommen, dass unter den Bedingungen der vorliegenden Erfindung Wasser bei einer hohen Temperatur und einem hohen Druck das Ionenprodukt erhöht und als Elektrolyt-Lösungsmittel dient, wobei eine Ionenreaktion zur Hydrolyse von -CF2(CH2)nX stattfindet.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun näher unter Bezugnahme auf Beispiele beschrieben. Es ist jedoch zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung keinesfalls auf solche spezifischen Beispiele beschränkt ist. Die Beispiele 1 bis 4 sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, und Beispiel 5 ist ein Vergleichsbeispiel.
  • BEISPIEL 1
  • In einen entlüfteten Autoklaven aus Hastelloy C22 mit einer Innenkapazität von 66 ml wurden CF3(CF2)7(CH2)2I(0,5 g) und deionisiertes Wasser (20 g) zugegeben, und die Temperatur dann auf 300°C erhöht, und die Umsetzung 4 Stunden lang unter einem Manometerdruck von 9,2 MPa durchgeführt. Nach Vervollständigung der Umsetzung wurde Ethylether (20 ml) zur Reaktionsmischung zugegeben. Nach Trennung in zwei Schichten wurde zur Ethyletherschicht Magnesiumsulfat (0,2 g) zugegeben und das Magnesiumsulfat dann durch Filtration entfernt und ein Produkt erhalten. Die Identifizierung des Produkts wurde mittels 1H-NMR und 19F-NMR durchgeführt, und die quantitative Analyse des Produktes wurde mittels Gaschromatographie (nachstehend als GC bezeichnet) durchgeführt, wobei die Umwandlung von CF3(CF2)7(CH2)2I 91% betrug, und die Selektivität für CF3(CF2)7(CH2)2OH 70% betrug.
  • BEISPIEL 2
  • Die Umsetzung wurde auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, dass CF3(CF2)7(CH2)2I 2 g betrug, das deionisierte Wasser 40 g betrug, die Reaktionstemperatur auf 270°C geändert wurde, und der Manometerdruck auf 6,3 MPa geändert wurde. Das Produkt wurde analysiert, wobei die Umwandlung von CF3(CF2)7(CH2)2I 83% betrug, und die Selektivität von CF3(CF2)7(CH2)2OH 85% betrug.
  • BEISPIEL 3
  • In einen entlüfteten Autoklaven aus Hastelloy C22 mit einer Innenkapazität von 66 ml, der mit einem Rührer ausgestattet war, wurden 0,5 g CF3(CF2)7(CH2)2I und 55 g deionisiertes Wasser zugegeben, und dann die Reaktionstemperatur dann auf 270°C erhöht, und die Umsetzung 4 Stunden lang unter einem Manometerdruck von 6,3 MPa bei einer Rührgeschwindigkeit von 250 UpM durchgeführt.
  • Nach Vervollständigung der Umsetzung wurde Ethylether (20 ml) zur Reaktionsmischung zugegeben. Nach Trennung in zwei Schichten wurde zur Ethyletherschicht Magnesiumsulfat (0,3 g) zugegeben und dann das Magnesiumsulfat durch Filtration entfernt und ein Produkt erhalten. Die Identifizierung des Produkts wurde mittels 1H-NMR und 19F-NMR durchgeführt, und die quantitative Analyse des Produktes wurde mittels GC durchgeführt, wobei die Umwandlung von CF3(CF2)7(CH2)2I 99% betrug, und die Selektivität für CF3(CF2)7(CH2)2OH 91% betrug.
  • BEISPIEL 4
  • Die Umsetzung wurde auf gleiche Weise wie in Beispiel 3 durchgeführt, mit der Ausnahme, dass CF3(CF2)7CH2CH2I auf 1 g geändert wurde. Das Produkt wurde analysiert, wobei die Umwandlung von CF3(CF2)7CH2CH2I 99% betrug, und die Selektivität für CF3(CF2)7CH2CH2OH 96% betrug.
  • BEISPIEL 5
  • CF3(CF2)7CH2CH2I (52 g), DMF (47 g) und Wasser (2,5 g) wurden in ein 200 ml-Schüttelrohr gegeben und 6 Stunden lang bei 140°C geschüttelt. Dann wurde Wasser (12 g) zugegeben, gefolgt von Schütteln während weiteren 12 Stunden bei 110°C. Die Reaktionsmischung wurde auf 50°C abgekühlt und dann mit Wasser (50 ml) gewaschen, und eine Ölschicht als Produkt erhalten. Das Produkt wurde mittels GC analysiert, wobei die Umwandlung von CF3(CF2)7CH2CH2I 99% betrug, und die Selektivität für CF3(CF2)7CH2CH2OH 65% und die Selektivität für CF3(CF2)7CH2CH2OCOH 5% betrug. Im Produkt waren außerdem 20% CF3(CF2)7CH=CH2 als Nebenprodukt enthalten, und DMF war ebenfalls in einer großen Menge enthalten. Ferner wurde versucht, das DMF durch viermaliges Waschen mit Wasser (100 ml) von 90°C zu entfernen, aber das DMF verblieb noch in einer Menge von 0,5% im Produkt.
  • Erfindungsgemäß werden ein Reaktionssubstrat und Wasser als Lösungsmittel für die Umsetzung verwendet, und sie werden unter bestimmten spezifischen Bedingungen einer hohen Temperatur und eines hohen Drucks umgesetzt, wobei der gewünschte Fluoralkohol hergestellt werden kann. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann der Fluoralkohol außerdem mit guter Ausbeute erhalten werden. Die erfindungsgemäße Umsetzung kann ohne Verwendung eines Reagens, das schwierig zu erhalten oder zu handhaben ist, oder eines teuren Reagens durchgeführt werden und stellt deshalb ein hervorragendes Verfahren dar, das als industrielles Verfahren angewendet werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren kann außerdem ohne Verwendung eines organischen Lösungsmittels durchgeführt werden, wobei es nicht erforderlich ist, eine Behandlung von Abwasserflüssigkeit durchzuführen, und ist deshalb ein vorteilhaftes umweltfreundliches Verfahren.

Claims (7)

  1. Verfahren zur Herstellung einer Substanz, die eine Gruppe der folgenden Formel 5a aufweist, das umfasst das Reagieren lassen einer Substanz, die eine Gruppe der folgenden Formel 5 aufweist, mit Wasser in einer flüssigen Phase bei einer Temperatur von 150°C oder höher unter einem Manometerdruck von 0,4 MPa oder höher: -CF2(CH2)nX Formel 5 -CF2(CH2)nOH Formel 5aworin n eine ganze Zahl von 1 bis 5 ist, und X ein Chloratom, ein Bromatom oder ein Iodatom ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung eines Fluoralkohols der nachstehenden Formel 1a, das umfasst das Reagieren lassen einer Verbindung der nachstehenden Formel 1 mit Wasser in einer flüssigen Phase bei einer Temperatur von 150°C oder höher unter einem Manometerdruck von 0,4 MPa oder höher: R[CF2(CH2)nX]p Formel 1 R[CF2(CH2)nOH]p Formel 1aworin n eine ganze Zahl von 1 bis 5 ist, X ein Chloratom, ein Bromatom oder ein Iodatom ist, p eine ganze Zahl von mindestens 1 ist, und R eine p-wertige gesättigte Kohlenwasserstoffgruppe oder p-wertige halogenierte gesättigte Kohlenwassersteoffgruppe ist, mit der Maßgabe, dass, wenn p = 1, R ein Wasserstoffatom oder ein Halogenatom sein kann.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, worin die Verbindung der Formel 1 eine Verbindung der folgenden Formel 2 ist, und die Verbindung der Formel 1a eine Verbindung der folgenden Formel 2a ist: CmF2m+1(CH2)nX Formel 2 CmF2m+1(CH2)nOH Formel 2aWorin m eine ganze Zahl von 1 bis 18 ist, und n und X die vorstehend angegebene Bedeutung besitzen.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, worin die Verbindung der Formel 1 eine Verbindung der folgenden Formel 3 ist, und die Verbindung der Formel 1a eine Verbindung der folgenden Formel 3a ist: X(CH2)n(CF2)k(CH2)nX Formel 3 HO(CH2)n(CF2)k(CH2)nOH Formel 3aworin k eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist, und n und X die vorstehend angegebene Bedeutung besitzen.
  5. Verfahren nach Anspruch 2, worin die Verbindung der Formel 1 eine Verbindung der folgenden Formel 4 ist, und die Verbindung der Formel 1a eine Verbindung der folgenden Formel 4a ist: F[CF(CF3)CF2O]rCF2CF2(CH2)nX Formel 4 F[CF(CF3)CF2O]rCF2CF2(CH2)nOH Formel 4aworin r eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist, und n und X die vorstehend angegebene Bedeutung besitzen.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin die Umsetzung bei einer Temperatur von 150 bis weniger als 375°C unter einem Manometerdruck von 0,4 bis 22,1 MPa durchgeführt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin die Umsetzung ohne Verwendung eines organischen Lösungsmittels durchgeführt wird.
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