JPH06340675A - パーフルオロアルキルトリメチルシランの製造法 - Google Patents

パーフルオロアルキルトリメチルシランの製造法

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JPH06340675A JP3206972A JP20697291A JPH06340675A JP H06340675 A JPH06340675 A JP H06340675A JP 3206972 A JP3206972 A JP 3206972A JP 20697291 A JP20697291 A JP 20697291A JP H06340675 A JPH06340675 A JP H06340675A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 一般式RfX(但、式中Rfは炭素数1〜3
のパーフルオロ脂肪族基、Xは臭素、沃素原子のいずれ
かを示す)で表されるフルオロ脂肪族ハロゲン化物をヘ
キサアルキルホスフォラストリアミドの存在下、クロロ
トリメチルシランと反応し、一般式RfSiMe3
(但、Rfは前記したものに同じ)で表されるパーフル
オロアルキルトリメチルシランを生成する方法におい
て、アセトニトリルを溶媒とし、反応液を単蒸留した後
に、水洗いすることを特徴とするパーフルオロアルキル
トリメチルシランの製造方法。 【効果】 純度の高い目的とするパーフルオロアルキル
トリメチルシランを収率良く容易に製造すことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、パーフルオロアルキル
トリメチルシランの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】パーフルオロアルキルトリメチルシラン
は、化学的又は生理的性質等の面で重要な含フッ素化合
物の合成原料として、特にパーフルオロアルキル化剤と
して有用な化合物である。例えば、「ジャーナル オブ
オーガニックケミストリー」(Journal of
Organic Chemistry)56,984
(1991)に記載のごとき、アルデヒド、ケトン化合
物をテトラブチルアンモニウムフルオライドの存在下パ
ーフルオロアルキルトリメチルシランと反応することに
より、α−パーフルオロアルキルアルコールが得られ
る。又、「ジャーナル オブ オーガニックケミストリ
ー」(Journal of Organic Che
mistry)54,2873(1989)に記載のご
とき、ベンゾキノンを塩基の存在下トリフルオロメチル
トリエチルシランと反応させた後、還元によりp−トリ
フルオロメチルフェノールが得られる。このようなトリ
フルオロメチル基を有する化合物は、たとえば制癌剤と
して知られているトリフルオロチミジンや除草剤として
上市されているFlazasulfuronなどの医農
薬品の原料として、また透過性ポリイミドなどの高機能
性物質の材料などとして広く利用されている。
【0003】パーフルオロアルキルトリメチルシランの
従来の合成法は、パーフルオロアルキルハライドとクロ
ロトリメチルシランをヘキサエチルホスフォラストリア
ミドの存在下反応させる方法が知られている。例えば
「テトラヘドロン レター」(Tetrahedron
Letters)25,2195(1984)あるい
は、「ジャーナル オブ オーガニックケミストリー」
(Journal ofOrganic Chemis
try)56,984(1991)に記載のごとき、ベ
ンゾニトリルを溶媒とする方法、Ger.Offen.
DE3805534に記載のごときブチロニトリルを溶
媒とする方法が知られている。
【0004】しかしながら、これら製造方法には工業的
技術として満足のいくものとは言い難い。つまり、ベン
ゾニトリルを溶媒とした場合、反応が−40℃と低温を
必要とするのに対しベンゾニトリルの凝固点が−12.
75℃と高いため反応液がスラリー状となり攪拌が困難
であり収率も65〜70%と低い。すなわち反応を円滑
に進行させることが困難である。更に、ブチロニトリル
(BP117.5℃)を溶媒とした場合入手がほとんど
不可能であり、工業的にブチロニトリルを溶媒として使
用することは実際には不可能である。たとえ試薬として
少量入手が出来たとしても溶媒の値段が高く、蒸留によ
り回収が必要なため沸点の近いシラン化合物の合成、た
とえばC37 SiMe3 :BP87℃の合成には適さ
ない。
【0005】従って、該方法において、容易に入手でき
かつ安価な溶媒を用い、高収率で簡単な方法により目的
とするパーフルオロアルキルトリメチルシランを合成す
ることができれば、工業的価値は大きい。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記の
ごとき状況に鑑みパーフルオロ脂肪族ハロゲン化物にヘ
キサエチルホスフォラストリアミド存在下クロロトリメ
チルシランを反応させることによりパーフルオロアルキ
ルトリメチルシランを合成する反応について、様々な溶
媒を用いて反応した結果、アセトニトリルを溶媒とする
ことにより単蒸留と水洗を組み合わせるだけで純度の高
い目的とするパーフルオロアルキルトリメチルシランを
収率良く容易に取得することができ本発明に到った。
【0007】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、一
般式RfX(但、式中Rfは炭素数1〜3のパーフルオ
ロ脂肪族基、Xは臭素、沃素原子のいずれかを示す。)
で表されるパーフルオロ脂肪族ハロゲン化物をヘキサア
ルキルホスフォラストリアミドの存在下、クロロトリメ
チルシランと反応し、一般式RfSiMe3 (但、Rf
は前記したものに同じ)で表されるパーフルオロアルキ
ルトリメチルシランを生成する方法において、アセトニ
トリルを溶媒とすることを特徴とするパーフルオロアル
キルトリメチルシランの製造方法に係わるものである。
【0008】本発明で用いられるパーフルオロ脂肪族ハ
ロゲン化物(RfX)としては種々のものが用いられ
る。ただし、反応の収率を考えた場合ハロゲン原子
(X)は臭素あるいは沃素であることが望ましい。ま
た、原料の価格を考慮に入れるとハロゲン原子は、臭素
であることが推奨される。
【0009】本発明の反応は、0℃以下で行うことが出
来るが、通常は−50℃〜−30℃で行なうことが望ま
しい。
【0010】本発明の反応は、塩基としてヘキサエチル
ホスフォラストリアミドを用いるが、他のヘキサアルキ
ルホスフォラストリアミドを用いることもできる。
【0011】反応は、クロロトリメチルシランと当量か
少過剰の上記したパーフルオロ脂肪族ハロゲン化物を、
本発明において重要であるアセトニトリルに溶解し、所
定の温度で当量のヘキサエチルホスフォラストリアミド
を滴下する。反応終了後、生成物を単蒸留で留出せし
め、流出部を水洗するだけで目的とするパーフルオロア
ルキルトリメチルシランを得ることができる。アセトニ
トリルは蒸留により洗浄水から回収することができる。
【0012】
【発明の効果】アセトニトリルを溶剤として、ほとんど
副生成物を生じることなく、パーフルオロハロゲン化物
をほぼ定量的に目的とするパーフルオロアルキルトリメ
チルシランに変換する事ができる。しかしながら、生成
物の単離に際し、従来法(Ger.Offen.DE3
805534)に従いアセトニトリルを溶剤として反応
し、蒸留で生成したパーフルオロアルキルトリメチルシ
ラン、たとえばトリフルオロメチルトリメチルシランと
アセトニトリルを分離することを試みたが、沸点が近い
ために分離不可能であった。そこで、生成物を単蒸留で
留出せしめ、同伴したアセトニトリルを水洗したとこ
ろ、ほとんど純粋なパーフルオロアルキルトリメチルシ
ランを得ることができた。その結果、従来法では、溶媒
と目的物を分離するために精密蒸留が必要であるが、こ
れを省くことができ、精製に要する時間ならびに手間を
削減することが出来た。又、溶媒であるアセトニトリル
は入手し易く、従来法のベンゾニトリルやブチロニトリ
ルに比べ非常に安価である。
【0013】以上本発明は、従来にない効率的でかつ簡
便なパーフルオロアルキルトリメチルシランの製造法を
提供するものである。
【0014】
【実施例】以下に実施例および比較例により本発明を更
に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるもの
ではない。
【0015】実施例1 コールドフィンガー、温度計、攪拌機、ガス導入管を取
り付けた3Lフラスコに、アセトニトリル1L,クロロ
トリメチルシラン320mLを加え、−40℃に冷却し
ながら、ブロモトリフルオロメタン380gを導入し
た。−40℃でヘキサエチルホスフォラストリアミド6
24gを1時間かけて敵下した後、冷却を止め徐々に室
温まで昇温して反応を終了した。単蒸留装置をフラスコ
に取り付け、生成物を蒸留したところ、アセトニトリル
を含む生成物が得られた。この粗生成物を飽和食塩水で
四回洗浄することにより、324.4gのトリフルオロ
メチルトリメチルシラン(CF3 SiMe3 )を得ら
れ、ガスクロマト分析により98.8%の純度であっ
た。
【0016】この結果、収率は90%であった。また、
より純度の高いCF3 SiMe3 は、モレキュラーシー
ブ4A(商品名:和光純薬社製)で乾燥後、精密蒸留す
ることによって純度99%以上のものが得られ、生成物
の沸点は55℃であった。
【0017】比較例1 クロロトリメチルシラン25mL、ブロモトリフルオロ
メタン36g、ヘキサエチルホスフォラストリアミド5
0gを用いプロピオニトリル100mL中で、他の条件
は実施例1と全く同じ条件で反応した。飽和食塩水によ
る洗浄により22gのCF3 SiMe3 が得られ、ガス
クロマト分析の結果、純度が97%であった。また、収
率は77%であった。
【0018】比較例2 溶媒としてブチロニトリルを用いる以外、比較例1と全
く同じ条件で反応し、飽和食塩水による洗浄により24
gのCF3 SiMe3 が得られた。このCF3SiMe3
は、洗浄を二十回行ったにもかかわらず、ガスクロマ
ト分析の結果、純度が95%のものしか得られなかっ
た。又、収率は84%であった。
【0019】比較例3 比較例2と全く同じ条件でブチロニトリルを溶媒として
反応し、生成物を単蒸留した後に精密蒸留により22g
のCF3 SiMe3 が得られた。収率は77%であっ
た。
【0020】実施例2 クロロトリメチルシラン68mL、ブロモペンタフルオ
ロエタン128g、ヘキサエチルホスフォラストリアミ
ド132gを用いアセトニトリル220mL中で、他の
条件は実施例1と全く同じ条件で反応した。飽和食塩水
による洗浄により92.7gのペンタフルオロエチルト
リメチルシラン(C25 SiMe3 )が得られ、ガス
クロマト分析の結果、純度が98.0%であった。
【0021】この結果、収率は90%であった。より純
度の高いC25 SiMe3 は、モレキュラーシーブ4
A(前出)で乾燥後、精密蒸留することによって純度9
9%以上のものが得られ、生成物の沸点は69℃であっ
た。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式RfX(但、式中Rfは炭素数1
    〜3のパーフルオロ脂肪族基、Xは臭素、沃素原子のい
    ずれかを示す)で表されるフルオロ脂肪族ハロゲン化物
    をヘキサアルキルホスフォラストリアミドの存在下、ク
    ロロトリメチルシランと反応し、一般式RfSiMe3
    (但、Rfは前記したものに同じ)で表されるパーフル
    オロアルキルトリメチルシランを生成する方法におい
    て、アセトニトリルを溶媒とし、反応液を単蒸留した後
    に、水洗いすることを特徴とするパーフルオロアルキル
    トリメチルシランの製造方法。
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