JPH08176307A - 含フッ素シリコーン化合物の製造方法 - Google Patents
含フッ素シリコーン化合物の製造方法Info
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- JPH08176307A JPH08176307A JP25403295A JP25403295A JPH08176307A JP H08176307 A JPH08176307 A JP H08176307A JP 25403295 A JP25403295 A JP 25403295A JP 25403295 A JP25403295 A JP 25403295A JP H08176307 A JPH08176307 A JP H08176307A
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Abstract
コーン化合物を効率よく製造する。 【解決手段】化合物(1)とケイ素原子に結合した水素
原子を1個以上有するヒドロシリコーン化合物とを反応
させる。ただし、Rf は1価の含フッ素有機基、Qは単
結合または2価の有機基、R1 〜R5 は、水素原子また
は1価の有機基を示す。 【化1】 Rf −Q−CR1 R2 CR3 =CR4 R5 (1)
Description
性、離型性などの特徴を有する工業用素材の原料として
有用な含フッ素不飽和化合物の製造方法に関する。
は、Rf を1価の含フッ素有機基、Zをハロゲン原子と
するとき、(1)Rf IをZnと反応させRf ZnIと
した後、Pd(PPh3 )4 などの存在下、超音波をか
けながらCH2 =CHCH2 Zと反応させる方法[J.A
m.Chem.Soc.,107,5187,(1985)]、(2)Rf IをNa2
S2 O3 と反応させてRf SO2 Naとした後、(NH
4 )2 S2 O8 と反応させて、発生したRf ラジカルを
CH2 =CHCH2 Zと反応させる方法[J.Org.Chem.S
oc,56,2801(1991)]、(3)Rf Iとアリルシラン類を
金属カルボニル錯体の存在下に反応させる方法[特公平
1−19367]が知られている。
なパラジウム触媒や超音波を用いる必要があって実用的
ではない、(2)は低収率である、(3)は高価なアリ
ルシラン類や毒性のある金属カルボニル錯体を用いるの
で工業的スケールで実施できる反応ではない、などの問
題がある。
解決すべくなされたものであり、含フッ素不飽和化合物
の効率よい製造方法を提供する。
化合物と式(2)で表される化合物とを反応させて式
(3)で表される化合物を合成し、ついで該式(3)で
表される化合物からXYを脱離させて式(4)で表され
る含フッ素不飽和化合物とし、該含フッ素不飽和化合物
とケイ素原子に結合した水素原子を1個以上有するヒド
ロシリコーン化合物とを反応させてケイ素原子に結合し
たRf −Q−CR1 R2CR3 HCR4 R5 −基を有す
る含フッ素シリコーン化合物とすることを特徴とする含
フッ素シリコーン化合物の製造方法を提供する。
びYは、下記の意味を示す。 Rf :1価の含フッ素有機基。 Q:単結合または2価の有機基。 R1 〜R5 :それぞれ独立に、水素原子または1価の有
機基。 X:ヨウ素原子、臭素原子、または塩素原子。 Y:脱離されるべき1価の基。
水素基が好ましい。「炭化水素基」は炭素原子と水素原
子からなる有機基であるが、本発明における炭化水素基
は、酸素原子や硫黄原子を含んでいてもよい。炭化水素
基は、芳香族炭化水素基または脂肪族炭化水素基のいず
れでもよく、脂肪族炭化水素基が好ましく、特に、アル
キル基が好ましく、さらに炭素数が1〜4のアルキル基
が好ましい。なお、以下において、炭素数が1〜4のア
ルキル基を「低級アルキル基」と記す。また、炭化水素
基は、炭素−炭素結合間に1個以上のエーテル性の酸素
原子またはチオエーテル性の硫黄原子が挿入されていて
もよい。また、芳香族炭化水素基は、水素原子の1個以
上がアルキル基などの炭化水素基に置換されていてもよ
い。
発明における「含フッ素有機基」は、フッ素原子を1個
以上含む有機基を意味する。含フッ素有機基としては、
炭化水素基の水素原子の1個以上がフッ素原子に置換さ
れた基である「含フッ素炭化水素基」が好ましい。
化水素基の水素原子の1個以上がフッ素原子に置換され
た「含フッ素芳香族炭化水素基」、または、脂肪族炭化
水素基の水素原子の1個以上がフッ素原子に置換された
「含フッ素脂肪族炭化水素基」のいずれでもよく、含フ
ッ素脂肪族炭化水素基が好ましい。含フッ素脂肪族炭化
水素基の炭素数は、1〜18程度が好ましく、特に1〜
12が好ましい。また、含フッ素芳香族炭化水素基は、
水素原子の1個以上がアルキル基などの炭化水素基に置
換されていてもよい。含フッ素芳香族炭化水素基の炭素
数は6〜12程度が好ましく、特に6〜8が好ましい。
記の含フッ素脂肪族炭化水素基の炭素−炭素結合間に1
個以上のエーテル性の酸素原子、またはチオエーテル性
の硫黄原子が挿入されていてもよい。
ある場合、アルキル基の水素原子の1個以上がフッ素原
子に置換された「含フッ素アルキル基」が好ましく、特
にアルキル基の水素原子の2個以上がフッ素原子に置換
された「ポリフルオロアルキル基」が好ましい。
18程度が好ましく、特に1〜12が好ましく、さらに
6〜12が好ましい。また、該ポリフルオロアルキル基
は、アルキル基の炭素−炭素結合間に1個以上のエーテ
ル性の酸素原子またはチオエーテル性の硫黄原子が挿入
されていてもよい。
合、ポリフルオロアルキル基中のフッ素原子の割合、す
なわち、(ポリフルオロアルキル基中のフッ素原子数)
/(ポリフルオロアルキル基に対応する同一炭素数のア
ルキル基の水素原子数)×100(%)は60%以上が
好ましく、特に80%以上が好ましく、さらに実質的に
100%である場合のペルフルオロアルキル基が好まし
い。
も分岐の構造でもよく、直鎖の構造が好ましい。分岐の
構造である場合には、分岐部分が炭素数1〜3程度の短
鎖である場合が好ましい。
素基である場合、フェニル基などのアリール基、ベンジ
ル基などのアルアルキル基、またはこれらの基に低級ア
ルキル基が置換した基、における水素原子の1個以上が
フッ素原子に置換した基が好ましい。
られるがこれらに限定されない。なお、以下の例におい
ては、同一分子式を有する構造の異なる基である「構造
異性の基」を含むものとする。
2 )2 −、および(CF3 )2 CF−の両者を含
む。]、C4 F9 −[CF3 (CF2 )3 −、(CF
3 )2 CFCF2 −、(CF3 )3 C−、CF3 CF2
CF(CF3 )−を含む]、C5 F11−[CF3 (CF
2 )4 −、(CF3 )2 CF(CF2 )2 −、(CF
3 )3 CCF2 −、CF3 CF2 CF(CF3 )CF2
−などの構造異性の基を含む]、C6 F13−[CF3
(CF2 )2 C(CF3 )2 −などの構造異性の基を含
む]、C8 F17−、C10F21−、C12F25−、C15F31
−、HCt F2t−(ここで、tは1〜18の整数であ
る。)、(CF3 )2 CFCs F2s−(ここで、sは1
〜15の整数である。)など。
F[CF(CF3 )CF2 O]s CF(CF3 )CF2
CF2 −、F[CF(CF3 )CF2 O]t CF(CF
3 )−、F[CF(CF3 )CF2 O]u CF2 CF2
−、F(CF2 CF2 CF2O)v CF2 CF2 −、F
(CF2 CF2 O)w CF2 CF2 −、C6 F5 −、C
6 F5 CF=CF−(ただし、s、tは1〜10の整
数、uは2〜6の整数、vは1〜11の整数、wは1〜
11の整数である。)など。
基を示し、単結合が好ましい。Qが単結合である場合、
式(1)におけるRf とX、式(3)および式(4)に
おけるRf とCR1 R2 は直接結合していることを意味
する。
原子を含まない。また、Qは炭素数1〜8の2価の炭化
水素基、または、本発明の反応において不活性な原子を
含む2価の炭化水素基が好ましい。さらにQは、炭素数
1〜8のアルキレン基が好ましく、特に炭素数1〜5の
アルキレン基が好ましい。また、アルキレン基は、直鎖
のアルキレン基、または分岐を有するアルキレン基のい
ずれでもよく、直鎖のアルキレン基が好ましく、分岐部
分を有する場合には、分岐部分の炭素数が1〜3程度の
短鎖である場合が好ましい。また、Qが不活性な原子を
含む2価の炭化水素基である場合、エーテル性の酸素原
子またはチオエーテル性の硫黄原子を含む2価の炭化水
素基が好ましい。例えば、−(CH2 )2 O(CH2 )
3 −、−CH2 O(CH2 )3 −、−(CH2 )2 S
(CH2 )3 −などが挙げられる。他の化合物について
も同じ意味である。
子、または塩素原子であり、ヨウ素原子である場合に
は、ラジカル開始剤に対する活性が最も高いため望まし
い。
は、以下の例が挙げられるが、これらに限定されない。
F(CF2 )6 I、F(CF2 )7 I、F(CF2 )8
I、F(CF2 )9 I、F(CF2 )10I、F(CF
2 )12I、F(CF2 )14I、F(CF2 )6 CH2
I、F(CF2 )8 CH2 I、F(CF2 )10CH2
I、F(CF2 )6 CH2 CH2 I、F(CF2 )8 C
H2 CH2 I、F(CF2 )6 Br、F(CF2 )7 B
r、F(CF2 )8 Br、F(CF2 )10Br、F(C
F2 )6 CH2Br、F(CF2 )6 Cl、F(CF
2 )8 Cl、F[CF(CF3 )CF2 O]u CF2 C
F2 I(uは2〜6の整数を示す。)など。
される化合物と反応せしめる。式(1)で表される化合
物は、1種であってもよく、2種以上の混合物を反応さ
せてもよい。2種以上の混合物である場合には、ポリフ
ルオロアルキル基の炭素数の異なる基の2種以上が存在
していてもよい。式(2)において、R1 〜R5 は、そ
れぞれ独立に、水素原子または1価の有機基を示し、い
ずれかが水素原子である場合が好ましく、特に全てが水
素原子である場合が好ましい。R1 〜R5 が1価の有機
基である場合には、炭化水素基が好ましい。R1 〜R5
は、立体的に嵩高い有機基であると、式(2)で表され
る化合物との反応性が低下するため、立体的に小さい有
機基が好ましい。例えば、メチル基、エチル基等が好ま
しい。
るべき1価の基を示し、ハロゲン原子、−OCOR6 、
−OR7 、または−OHが好ましく、特に、−OCOR
6 、−OR7 、−OHが望ましい。ここで、R6 および
R7 は、それぞれ1価の有機基を示す。1価の有機基と
しては、炭化水素基が好ましく、特に低級アルキル基が
好ましく、さらにメチル基、またはエチル基が好まし
い。また、Yがハロゲン原子である場合には、塩素原
子、臭素原子、フッ素原子、またはヨウ素原子などが挙
げられるが、ハロゲン原子は、副反応を起こすおそれが
ある。
は、以下の化合物が挙げられるがこれらに限定されな
い。CH2 =CHCH2 OCOCH3 、CH2 =CHC
H2 OCOC2 H5 、CH2 =CHCH2 OCH3 、C
H2 =CHCH2 OC2 H5 、CH2 =CHCH2O
H、CH2 =C(CH3 )CH2 OCOCH3 、CH2
=C(CH3 )CH2OCOC2 H5 、CH2 =C(C
H3 )CH2 OCH3 、CH2 =C(CH3 )CH2 O
H、CH(CH3 )=CHCH2 OCOCH3 、CH
(CH3 )=C(CH3 )CH2 OCOCH3 など。
される化合物の反応において、式(2)で表される化合
物は、式(1)で表される化合物の1モルに対して1〜
2モルを反応させるのが好ましく、特に1〜1.5モル
が好ましい。また、該反応においては溶媒を存在させて
もよい。溶媒を存在させる場合にはエステル系の溶媒が
好ましく、特に酢酸エチル、酢酸ブチルなどが好まし
い。また、溶媒の量は、式(1)で表される化合物の1
重量部に対して、0.5〜2重量部程度が好ましい。
(2)で表される化合物との反応においては、式(1)
で表される化合物からラジカル種を発生させうるラジカ
ルを存在させるのが好ましい。ラジカルを存在させる場
合には、反応系中に公知ないしは周知のラジカル開始剤
を存在させるのが好ましい。これらのうち、本発明にお
いては、アゾ系のラジカル開始剤が好ましく、さらにア
ゾビスイソブチロニトリルが好ましい。また、ラジカル
開始剤としては、ラネーニッケルなどの一電子移動型開
始剤も使用できる。ラジカル開始剤の量は、式(1)で
表される化合物の100重量部に対して0.05〜10
重量部が好ましく、特に0.1〜5重量部程度が好まし
い。
表される化合物との反応における反応温度は特に限定さ
れない。ラジカル開始剤を使用する場合には、その種類
などに応じて、通常はラジカル開始剤の10時間半減期
付近の温度に調節するのが好ましい。例えばアゾビスイ
ソブトロニトリルを用いる場合には60〜90℃程度が
好ましい。また、反応時間は0.5〜30時間程度であ
り、3〜25時間が好ましい。反応圧力は、特に限定さ
れない。
される化合物の反応では、式(3)で表される化合物
[Rf −Q−CR1 R2 CR3 XCR4 R5 Y]が生成
する。式(3)で表される化合物は、つぎに、XYを脱
離させて式(4)で表される化合物[Rf −Q−CR1
R2 CR3 =CR4 R5 ]とせしめる。式(3)および
式(4)において、X、Y、Rf 、Q、およびR1 〜R
5 は、上記と同じ意味を示す。
在下で加熱する方法で実施するのが好ましい。亜鉛を存
在させた場合、XおよびYは、ZnXYの形となって脱
離すると考えられる。亜鉛の量は、式(3)で表される
化合物の1モルに対して、1〜2モル程度が好ましく、
特に1.1〜1.5モルが好ましい。
させる反応における反応時間、および反応温度は、Yの
種類に応じて適宜変更できる。通常、反応時間は0.5
〜10時間程度、反応温度は0〜100℃程度が好まし
い。例えば、Yが−OCOCH3 である場合には、室温
付近で3〜5時間程度で反応が進行しうる。また、Yが
−OHである場合には50〜75℃付近で2〜4時間程
度で反応が進行しうる。反応圧力は特に限定されない。
を実施する場合には、溶媒を用いても用いてなくてもよ
く、溶媒を用いるのが好ましい。溶媒としては、アルコ
ール類が好ましく、特に、メタノール、エタノール等が
反応が早く進行するため好ましい。溶媒の量は、式
(3)で表される化合物の1重量部に対して、0.5〜
2重量部程度が好ましい。
させることによって生成する式(4)で表される含フッ
素不飽和化合物[以下、含フッ素不飽和化合物(4)と
記す。]としては、以下の化合物が例示できるがこれら
に限定されない。
2 )7 CH2 CH=CH2 、F(CF2 )8 CH2 CH
=CH2 、F(CF2 )9 CH2 CH=CH2 、F(C
F2 )12CH2 CH=CH2 、(CF3 )2 CF(CF
2 )2 CH2 CH=CH2 、(CF3 )2 CF(CF
2 )3 CH2 CH=CH2 、(CF3 )2 CF(CF
2 )4 CH2 CH=CH2 、F(CF2 )5 CH2 C
(CH3 )=CH2 、F(CF2 )8 CH2 C(CH
3 )=CH2 、F(CF2 )5 CH2 CH=CHCH
3 、F(CF2 )8 CH2 CH=CHCH3 、F(CF
2 )8 CH2 C(CH3 )=CHCH3 、F(CF2 )
8 CH2 C(CH3 )=C(CH3 )2 、F(CF2 )
5 CH2 CH2 CH=CH2 、F(CF2 )5 (CH
2 )2 O(CH2 )3 CH2 CH=CH2 、F(CF
2 )5 (CH2 )2 S(CH2 )3 CH2 CH=CH
2 、F[CF(CF3 )CF2 O]u CF2 CF2 CH
2 CH=CH2 (uは2〜6の整数を示す。)。
業用素材の原料として有用な化合物である。該化合物が
ら合成される工業用素材は、含フッ素有機基を有するこ
とから、撥水・撥油性等の性質を期待できる。したがっ
て、該性質を有する工業用素材の原料として有用であ
る。
フッ素不飽和化合物(4)の1種または2種以上を重合
させたり、含フッ素不飽和化合物(4)と他の重合性単
量体とを重合させることによって合成されるオリゴマ
ー、または重合体が挙げられる。本発明の含フッ素不飽
和化合物(4)は、重合性の不飽和部位に電子吸引性の
Rf 基が隣接していないことから、重合反応における反
応性が高く、公知ないしは周知の方法にしたがって容易
に重合できる利点がある。
単量体を重合させる場合、該他の重合性単量体として
は、例えば、アクリレート、メタクリレート[以下、ア
クリレートおよびメタアクリレートの両者をまとめて
(メタ)アクリレートと記す。他の化合物についても同
様である。]、エチレンジ(メタ)アクリレート、シク
ロヘキシル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸
アルキルエステル、ポリオキシプロピレンジオールモノ
(メタ)アクリレート、ポリオキシプロピレンジオール
ジ(メタ)アクリレート、塩化ビニル、酢酸ビニル、フ
ッ化ビニル、ビニルアルキルケトン、エチレン、スチレ
ン、α−メチルスチレン、ブタジエン、イソプレン、ク
ロロプレン、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アク
リルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、
ジアセトン(メタ)アクリルアミド、グリシジル(メ
タ)アクリレート、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリ
レート、3−クロロ−2−ヒドロキシル(メタ)アクリ
レート、アジリジニル(メタ)アクリレート、マレイン
酸などが挙げられる。
ッ素不飽和化合物(4)をケイ素原子に直接結合した水
素原子を有するヒドロシリコーン化合物と反応させるこ
とによってケイ素原子に結合したRf −Q−CR1 R2
CR3 HCR4 R5 −基を有する含フッ素シリコーン化
合物とする。該反応は、式(4)で表される化合物のQ
が単結合であり、かつ、R1 〜R5 のいずれかが水素原
子、特にはR1 〜R5の全てが水素原子である場合の化
合物が、反応性が高く好ましい。
な原料から含フッ素不飽和化合物(4)を高収率で合成
し、さらに含フッ素不飽和化合物(4)を以下の反応に
付すことで目的の含フッ素シリコーン化合物に効率的に
合成できる。
以上有するヒドロシリコーン化合物としては、シリコー
ン化合物の分子中にSi−Hを1個以上有する公知ない
しは周知の化合物が採用されうる。該ヒドロシリコーン
化合物は、シリコーン化合物の構成単位として、Ra H
SiO2/2 単位、(Rb )2 HSiO1/2 単位、HSi
O3/2 単位等のヒドロシロキサン単位を含むシリコーン
化合物が好ましい。ここで、Ra およびRb は、1価の
炭化水素基を示し、炭素数1〜3のアルキル基、C6 H
5 −、またはC6 H5 CH2 CH2 −が好ましく、特に
メチル基が好ましい。
シロキサン単位以外のシロキサン単位を含む場合、(R
c )3 SiO1/2 単位、(Rd )2 SiO2/2 単位、R
e SiO3/2 単位を含むのが好ましい。ここで、Rc 〜
Re は、1価の炭化水素基を示し、特に、炭素数1〜3
のアルキル基、C6 H5 −、またはC6 H5 CH2 CH
2 −が好ましく、さらにメチル基が好ましい。
(直鎖状または分岐状)、樹脂状のいずれの構造であっ
てもよく、線状の化合物が好ましく、特に直鎖状の化合
物が好ましい。
しては、下式(5)の平均組成式を有するヒドロシリコ
ーン化合物が好ましい。
4であり、bは0≦b<4であり、cは0<c<4であ
り、0<a+b+c<4である。また、R8 は1価の有
機基を示し、1価の炭化水素基が好ましく、特に、炭素
数1〜3のアルキル基、C6H5 −、またはC6 H5 C
H2 CH2 −が好ましく、さらにメチル基が好ましい。
式(5)で表される平均組成式を有するヒドロシリコー
ン化合物としては、下式(5A)または式(5B)で表
される直鎖状のヒドロシリコーン化合物、式(5C)で
表される分岐状のヒドロシリコーン化合物等が挙げら
れ、式(5A)または(5B)で表される化合物が好ま
しい。
いて、R8 は、上記と同じ意味を示し、メチル基が好ま
しい。qは0以上の整数、rは1以上の整数、sは2以
上の整数を示す。また、式(5A)および式(5B)に
記載される化合物のシロキサン単位の連なり方は、ブロ
ック状またはランダム状のいずれの連なり方も含む表現
であるものとする。他の表現においても同様である。
化合物(4)との反応(以下、ヒドロシリレーションと
記す)においては、ケイ素原子に直接結合する水素原子
への付加反応が起こり、ケイ素原子に直接結合するRf
−Q−CR1 R2 CR3 HCR4 R5 −基を有する含フ
ッ素シリコーン化合物が生成する。
含フッ素不飽和化合物(4)が、Rf 基と不飽和基[−
CR3 =CR4 R5 ]の間に結合基(−Q−CR1 R2
−)を有する化合物であることが重要である。結合基が
存在しない化合物、例えば、C8 F17CH=CH2 のよ
うな化合物においては、ヒドロシリコーン化合物への付
加反応はきわめて進行しにくい。
触媒を存在させるのが好ましい。触媒としては、遷移金
属を含む触媒が好ましく、白金、ロジウム、コバルトを
含む触媒が特に好ましい。反応温度は、通常の場合、0
〜100℃程度が好ましく、反応時間は0.5〜10時
間程度が好ましい。触媒の量は、通常反応系中に1〜1
00ppm程度が好ましい。
原子に結合したRf −Q−CR1 R2 CR3 HCR4 R
5 −基を有する含フッ素シリコーン化合物が生成する。
なお、以下において、ケイ素原子に結合したRf −Q−
CR1 R2 CR3 HCR4 R5 −基を有するシリコーン
化合物をまとめて「含フッ素シリコーン化合物」と記
す。含フッ素シリコーン化合物の構造は、ヒドロシリコ
ーン化合物の構造、含フッ素不飽和化合物(4)との量
比、および反応条件により、種々の構造となる。
ヒドロシリコーン化合物の過剰当量を反応させた場合
(以下、反応条件1と記す)には、ケイ素原子に結合し
たRf−Q−CR1 R2 CR3 HCR4 R5 −基および
ケイ素原子に結合した水素原子をそれぞれ1個以上有す
る含フッ素シリコーン化合物が生成する。該反応に用い
るヒドロシリコーン化合物は、ケイ素原子に結合した水
素原子を2個以上有することが必要である。反応条件1
は、含フッ素不飽和化合物(4)の化合物の量を、ヒド
ロシリコーン化合物の1当量に対して、0当量超1当量
未満とする条件であり、0.3〜0.8当量が好まし
い。
量の含フッ素不飽和化合物(4)を反応させた場合(以
下、反応条件2と記す)には、ヒドロシリレーションが
充分に進行し、ヒドロシリコーン化合物におけるシリコ
ーン原子に結合した水素原子の実質的に全てがRf −Q
−CR1 R2 CR3 HCR4 R5 −基となった含フッ素
シリコーン化合物、すなわち、ケイ素原子に結合したR
f −Q−CR1 R2 CR3 HCR4 R5 −基を有し、か
つ、ケイ素原子の結合した水素原子を実質的に含まない
含フッ素シリコーン化合物が生成する。該反応に用いる
ヒドロシリコーン化合物は、ケイ素原子に結合した水素
原子を1個以上有すればよい。反応条件2は含フッ素不
飽和化合物(4)の量を、ヒドロシリコーン化合物の1
当量に対して1当量以上とする条件であり、1.1〜2
当量が好ましい。
化合物としては、平均組成式(6)で表される化合物が
好ましい。式(6)で表される化合物は、直鎖状あるい
は分岐状のいずれの化合物であってもよく、直鎖の化合
物が好ましい。
よびR8 は前記と同じ意味を示し、0<a<4、0≦b
<4、0<c<4であり、かつ0<a+b+c<4であ
る。また、ヒドロシリコーン化合物として、前記の式
(5A)で表される直鎖状の化合物ヒドロシリコーン化
合物を用いて、反応条件1にしたがってヒドロシリレー
ションを実施した場合、式(6A)で表される化合物が
得られる。
R8 、およびqは、前記と同じ意味を示す。sは2以上
の整数を示し、fはs>fであり、かつ、1以上の整数
を示す。式(6A)の化合物は、Qが単結合である場合
の式(6B)の化合物が好ましい。
した水素原子を1個以上有し、かつ、Rf −Q−CR1
R2 CR3 HCR4 R5 −基を有する含フッ素シリコー
ン化合物は、さらに、アセチレン、ブタジエン等と反応
させることによって、不飽和基を有し、かつ、Rf −Q
−CR1 R2 CR3 HCR4 R5 −基を有する含フッ素
シリコーン化合物とせしめうる。例えば、式(6B)の
含フッ素シリコーン化合物とアセチレンとを反応させた
場合には、式(9)の化合物が生成する。
8 、q、およびsは、前記と同じ意味を示す。
リコーン化合物としては、平均組成式(8)で表される
化合物が好ましい。式(8)で表される化合物は、直鎖
状あるいは分岐状のいずれの化合物であってもよく、直
鎖の化合物が好ましい。
よびR8 は前記と同じ意味を示し、0<a<4、0≦b
<4、0<c<4であり、0<a+b+c<4である。
また、ヒドロシリコーン化合物として、前記の式(5
B)で表される直鎖状の化合物を用いて反応条件2にし
たがってヒドロシリレーションを実施した場合、式(8
A)で表される化合物が得られる。
R8 は前記と同じ意味を示し、qは0以上の整数、rは
1以上の整数を示す。式(8A)で表される化合物は、
Qが単結合である場合の式(8B)で表される化合物が
好ましい。
好ましく、特に、炭素数1〜3のアルキル基、C6 H5
−、またはC6 H5 CH2 CH2 −が好ましく、さらに
メチル基が好ましい。
ン化合物は、機能性油として有用である。例えば該化合
物は、コピー機や印刷機等の加熱定着ロール表面にコー
トすることによって、定着ロール表面に防汚性を付与で
きる。これは、特に、コピー機や印刷機におけるオフセ
ット現象を防止するのに優れた方法である。
能性油として用いる場合、分子量は1×103 〜1×1
06 の範囲であるのが好ましく、特に5×103 〜15
×103 である場合が好ましい。通常5≦q+r≦14
00、好ましくは20≦q+r≦400程度である。さ
らにフッ素原子に由来する撥水撥油性、防汚性等の機能
を期待したい場合、フッ素原子の含有量が15〜90重
量%、好ましくは15〜70重量%の範囲となるように
qおよびrを選定するのが好ましい。
物は、ケイ素原子に結合した水素原子を有するシリコー
ン化合物の架橋剤として、また、他の化合物で架橋する
ことによって、シリコーン樹脂またはシリコーンゴムと
なしうる。シリコーン樹脂およびシリコーンゴムは、電
気用として、絶縁ワニス、電線用エナメル、ガラス布積
層板、コイル含浸ワニス、電気工業用として、電子回路
の保護塗装または注型用樹脂、半導体の表面処理、ま
た、ガラスファイバ用のクラッド材、剥離剤などとして
有用である。
ーン化合物は、冷凍機油・真空ポンプ油などの各種潤滑
油、トランクション油・ブレーキ油・カップリング油な
どの各種作動油、自動車や航空機の計器類・プレイヤー
のピックアップなどの防振油、ダッシュポットやショッ
クアブソーバなどのダンパ油、感熱転写記録受像体、磁
気記録媒体・磁気ヘッド・含浸軸受けなどの潤滑剤、剥
離剤、離型剤、複写機、プリンタのロール組成物または
その表面コート剤、シャンプー・リンス・各種メーキャ
ップ化粧料などへの配合剤、各種粉体の処理剤、撥水撥
油剤、深色加工剤、繊維への潤滑付与剤、変圧器油・コ
ンデンサ油・ケーブル油などの絶縁油、レベリング剤・
ブロッキング防止剤・色むら防止剤・ゆず肌防止剤など
としてのプラスチック・塗料などへのポリマー材料への
添加剤、ゴム・樹脂の可塑剤・改質剤、消泡剤、グリー
ス・コンパウンドの基油、整泡剤、ワックスへの配合
油、トナー処理剤、オイルシール剤、防錆剤、帯電防止
剤、曇止め剤、医薬品への添加剤、つや出し剤などとし
ても有用な化合物である。
するが、本発明はこれらによって限定されない。なお例
1〜例4は、含フッ素不飽和化合物(4)の製造例、例
5〜6は、含フッ素シリコーン化合物の製造例、例7〜
8は参考例を示す。
温度計を備えた200ccの4つ口フラスコに、CF3
(CF2 )7 Iの100g、CH2 =CHCH2 OHの
11.7g、アゾイソブチロニトリル(AIBN)の
0.5gを仕込み、70℃に昇温して反応を開始した。
20時間後に、ガスクロマトグラフィによりCF3 (C
F2 )7Iの消失を確認するとともに、CF3 (CF
2 )7 CH2 CHICH2 OHの生成を確認した。
鉛13.6gを入れ、65℃にて反応を行った。3時間
後に、CF3 (CF2 )7 CH2 CHICH2 OHが消
失し、CF3 (CF2 )7 CH2 CH=CH2 の生成を
確認した。濾過により、反応系中の固体を除去した後、
蒸留により、CF3 (CF2 )7 CH2 CH=CH25
8.9g(収率70%)を得た。得られた化合物のスペ
クトルデータを示す。 IR:1655cm-1.1 HNMR σ (ppm):5.2-6.1(m,3H),2.5-3.2(td,2H).
代わりに、CH2 =CHCH2 OCOCH3の20.1
gを用いて、同様の反応を実施し、CF3 (CF2 )7
CH2 CH=CH2 56.3g(収率80%)を得た。
わりに、CF3 (CF2 )5 Iの100gを用いて、同
様の反応を実施し、CF3 (CF2 )5 CH2 CH=C
H2 64.6g(収率80%)を得た。
わりに、CF3 (CF2 )7 I、CF3 (CF2 )9
I、CF3 (CF2 )11Iの9:3:1(モル比)の混
合物100gを用いて、同様の反応を実施し、CF3
(CF2 )7 CH2 CH=CH2 、CF3(CF2 )9
CH2 CH=CH2 、CF3 (CF2 )11CH2 CH=
CH2 の9:3:1(モル比)の混合物60g(収率7
0%)を得た。
cの4つ口フラスコに、式(9)で表される化合物を1
00gと塩化白金酸のイソプロパノール1%溶液2μl
を仕込んだ。80℃に昇温した後、例1で合成したCF
3 (CF2 )7 CH2 CH=CH2 260gを滴下し
た。反応の進行とともに、内温の10℃程度の上昇が観
察された。4時間後にモノマーの消失を確認し、反応を
停止した。活性炭0.5gを入れ室温で1時間撹拌後、
濾過し、透明なオイルを得た。得られた生成物はNM
R、IRにより式(10)で表される構造であることが
確認され、粘度は150cPであった。 IR:1255cm-1(Si-CH3),1110 〜1000cm-1(Si-O),1100
〜1340cm-1(C-F).1 HNMR σ (ppm):0.4−0.7(m,Si−C
H2−C),1.7−2.7(m,Si−C−CH2C
H2−).
30・Si(CH3)3 (9) (CH3)3SiO・[Si(CH2CH2CH2C8F17)(CH3)O]20・[Si(CH3)2O]30・Si(CH3)3 (10)
CH2 の193g、例5の式(9)で表される化合物の
100gを用いて、例5と同様の反応条件で反応を実施
した。得られた生成物は、NMR、IRにより式(1
1)で表される構造であることが確認された。
cの4つ口フラスコに、例5の式(9)で表される化合
物を100gと塩化白金酸のイソプロパノール1%溶液
2μlを仕込んだ。80℃に昇温した後、例1で合成し
たCF3 (CF2 )7 CH2 CH=CH2 128gを滴
下した。つぎにアセチレン1gを吹き込んだ。反応の進
行とともに、内温の10℃程度の上昇が観察された。4
時間後にモノマーの消失を確認し、反応を停止した。活
性炭0.5gを入れ室温で1時間撹拌後、濾過し、透明
なオイルを得た。得られた生成物はNMR、IRにより
式(12)で示される構造であることが確認され、粘度
は160cPであった。
CH=CH2 の代わりに、CF3 (CF2 )7 CH=C
H2 を用いて同様に反応を行ったが反応は全く進行せ
ず、CF3 (CF2 )7 CH=CH2 が回収された。
を用いる必要もなく、入手容易なヒドロシリコーン化合
物から、容易な反応で含フッ素シリコーン化合物を高収
率で得られる方法である。この製造方法は、工業的スケ
ールでの反応にも適した、有用な方法である。
である場合にも、収率よく、かつ容易に反応が進行す
る。さらに、原料の量比を変えるだけで異なる構造およ
び機能を有する含フッ素シリコーン化合物を得られる利
点もある。得られた含フッ素シリコーン化合物は、加熱
定着ロール用の防汚オイル等の種々の用途に用いうる有
用な化合物である。
Claims (9)
- 【請求項1】式(1)で表される化合物と式(2)で表
される化合物とを反応させて式(3)で表される化合物
を合成し、ついで該式(3)で表される化合物からXY
を脱離させて式(4)で表される含フッ素不飽和化合物
とし、該含フッ素不飽和化合物とケイ素原子に結合した
水素原子を1個以上有するヒドロシリコーン化合物とを
反応させてケイ素原子に結合したRf −Q−CR1 R2
CR3 HCR4 R5 −基を有する含フッ素シリコーン化
合物とすることを特徴とする含フッ素シリコーン化合物
の製造方法。 【化1】 Rf −Q−X (1) CR1 R2 =CR3 CR4 R5 Y (2) Rf −Q−CR1 R2 CR3 XCR4 R5 Y(3) Rf −Q−CR1 R2 CR3 =CR4 R5 (4) ただし、Rf 、Q、R1 〜R5 、X、およびYは、下記
の意味を示す。 Rf :1価の含フッ素有機基。 Q:単結合または2価の有機基。 R1 〜R5 :それぞれ独立に、水素原子または1価の有
機基。 X:ヨウ素原子、臭素原子、または塩素原子。 Y:脱離されるべき1価の基。 - 【請求項2】Xが、ヨウ素原子である請求項1の製造方
法。 - 【請求項3】Yが、ハロゲン原子、−OCOR6 (R6
は1価の有機基を示す。)、−OR7 (R7 は1価の有
機基を示す。)、または−OHである請求項1または2
の製造方法。 - 【請求項4】R1 〜R5 の少なくとも1つが水素原子で
ある請求項1〜3のいずれかの製造方法。 - 【請求項5】式(1)で表される化合物と式(2)で表
される化合物をラジカルの存在下に反応させる請求項1
〜4のいずれかの製造方法。 - 【請求項6】ラジカルがアゾビスイソブチロニトリルに
由来するラジカルである請求項5の製造方法。 - 【請求項7】式(3)で表される化合物からXYを脱離
させる反応に亜鉛を存在させる請求項1〜6のいずれか
の製造方法。 - 【請求項8】ヒドロシリコーン化合物に、過剰当量の式
(4)で表される含フッ素不飽和化合物を反応させて、
ケイ素原子に結合したRf −Q−CR1 R2 CR3 HC
R4R5 −基を有し、かつ、ケイ素原子に結合した水素
原子を実質的に含まない含フッ素シリコーン化合物とす
ることを特徴とする請求項1〜7のいずれかの含フッ素
シリコーン化合物の製造方法。 - 【請求項9】式(4)で表される含フッ素不飽和化合物
に、ケイ素原子に結合した水素原子を2個以上有するヒ
ドロシリコーン化合物を過剰当量反応させて、ケイ素原
子に結合したRf −Q−CR1 R2 CR3 HCR4 R5
−基、および、ケイ素原子に結合した水素原子を含む含
フッ素シリコーン化合物とすることを特徴とする請求項
1〜7のいずれかの含フッ素シリコーン化合物の製造方
法。
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ES95116901T ES2197176T3 (es) | 1994-10-28 | 1995-10-26 | Metodo para la preparacion de una composicion de silicona que contiene fluor. |
DE69530350T DE69530350T2 (de) | 1994-10-28 | 1995-10-26 | Verfahren zur Herstellung von Fluor enthaltende Silikon-Zusammensetzung |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2016052262A1 (ja) * | 2014-09-30 | 2016-04-07 | ユニマテック株式会社 | 含フッ素アルキルシラン化合物およびその製造法 |
WO2016052263A1 (ja) * | 2014-09-30 | 2016-04-07 | ユニマテック株式会社 | ポリフルオロアルキルアリル化合物およびその製造法 |
-
1995
- 1995-09-29 JP JP25403295A patent/JP3624484B2/ja not_active Expired - Fee Related
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KR20170063654A (ko) * | 2014-09-30 | 2017-06-08 | 유니마테크 가부시키가이샤 | 폴리플루오로알킬알릴 화합물 및 그 제조법 |
KR20170066379A (ko) * | 2014-09-30 | 2017-06-14 | 유니마테크 가부시키가이샤 | 함불소 알킬실레인 화합물 및 그 제조법 |
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