JPH10175950A - 官能基含有含フッ素過酸化物の製法 - Google Patents

官能基含有含フッ素過酸化物の製法

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JPH10175950A
JPH10175950A JP33997196A JP33997196A JPH10175950A JP H10175950 A JPH10175950 A JP H10175950A JP 33997196 A JP33997196 A JP 33997196A JP 33997196 A JP33997196 A JP 33997196A JP H10175950 A JPH10175950 A JP H10175950A
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JP
Japan
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compound
peroxide
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JP33997196A
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English (en)
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Atsushi Watakabe
淳 渡壁
Haruhisa Miyake
晴久 三宅
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Asahi Glass Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C407/00Preparation of peroxy compounds

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】加水分解によりイオン交換基に変換可能な置換
基を有する官能基含有含フッ素過酸化物を、オゾン層破
壊に対する影響のないまたは少ない含フッ素溶媒を用い
て製造する。 【解決手段】官能基含有含フッ素化合物を含水素フッ素
化アルカン類、パーフルオロアルカン類、パーフルオロ
アルキルアミン類、パーフルオロエーテル類およびパー
フルオロシクロアルカン類から選ばれる溶媒中で過酸化
物と反応させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、イオン交換基に変
換可能な官能基を有する官能基含有含フッ素過酸化物の
製法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、過酸化ジフルオロアルカノイルの
製造には、1,1,2−トリクロロ−1,2,2−トリ
フルオロエタン(以下、R113と略す)が用いられて
いるが、R113はオゾン層を破壊することが懸念され
るため、その使用は地球環境保護の観点から好ましくな
い。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、オゾン層を
破壊する可能性が無いかまたは少ない含フッ素溶媒中で
イオン交換基に変換可能な官能基を有する官能基含有含
フッ素過酸化物を製造する方法を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、化4または化
5で表される官能基含有含フッ素化合物を含水素フッ素
化アルカン類、パーフルオロアルカン類、パーフルオロ
アルキルアミン類、パーフルオロエーテル類およびパー
フルオロシクロアルカン類から選ばれる沸点20〜35
0℃のポリフルオロ化合物溶媒中で過酸化物と反応させ
ることを特徴とする化6で表される官能基含有含フッ素
過酸化物の製法である。
【0005】
【化4】
【0006】化4中、Z1 はイオン交換基に変換し得る
官能基、Rf1 はエーテル結合を有していてもよいポリ
フルオロアルキレン基、Xはハロゲン原子である。)
【0007】
【化5】
【0008】化5中、Z2 およびZ3 は同一または相異
なり、イオン交換基に変換し得る官能基、Rf2 および
Rf3 は同一または相異なり、エーテル結合を有してい
てもよいポリフルオロアルキレン基である。
【0009】
【化6】
【0010】化6中、Z4 −Rf4 −はZ1 −Rf1
−、Z2 −Rf2 −またはZ3 −Rf3 −であり、Z5
−Rf5 −はZ1 −Rf1 −、Z2 −Rf2 −またはZ
3 −Rf3 −である。
【0011】上記化4〜6において−Z1 〜−Z5 は同
一または相異なる、イオン交換基に変換し得る官能基で
あり、−SO2 F、−CO2 R(R:アルキル基)、−
C≡Nなどが好ましい。
【0012】上記化4〜6において−Rf1 −〜−Rf
5 −は同一または相異なる下記化7から選ばれるものが
好ましい。
【0013】
【化7】
【0014】本発明における反応溶媒は、含水素フッ素
化アルカン類、パーフルオロアルカン類、パーフルオロ
アルキルアミン類、パーフルオロエーテル類およびパー
フルオロシクロアルカン類から選ばれる沸点20〜35
0℃のポリフルオロ化合物である。ポリフルオロ化合物
の沸点は取り扱い性の観点から選ばれるものであり、ポ
リフルオロ化合物の好ましい沸点は40〜300℃であ
る。これらのポリフルオロ化合物は、1種単独でも2種
以上の混合物としても使用できる。
【0015】含水素フッ素化アルカン類としては、1,
1−ジクロロ−2,2,3,3,3−ペンタフルオロプ
ロパン、1,3−ジクロロ−1,1,2,2,3−ペン
タフルオロプロパン、1,1−ジクロロ−1−フルオロ
エタン、2H,3H−パーフルオロペンタン、1H−パ
ーフルオロヘキサン、1H、4H−パーフルオロブタ
ン、1H−パーフルオロオクタン、1H−パーフルオロ
デカン、1H,1H,1H,2H,2H−パーフルオロ
ヘキサン、1H,1H,1H,2H,2H−パーフルオ
ロオクタン、1H,1H,1H,2H,2H−パーフル
オロデカン、3H,4H−パーフルオロ−2−メチルペ
ンタン、2H,3H−パーフルオロ−2−メチルペンタ
ンなどの炭素数2〜10の含水素フッ素化アルカン類が
挙げられる。
【0016】パーフルオロアルカン類としては、パーフ
ルオロヘキサン、パーフルオロオクタン、パーフルオロ
デカン、パーフルオロドデカン、パーフルオロ−2、7
−ジメチルオクタン、ヘキサフルオロプロペンの2量
体、ヘキサフルオロプロペンの3量体などの炭素数6〜
12のパーフルオロアルカン類が挙げられる。
【0017】パーフルオロアルキルアミン類としては、
パーフルオロトリブチルアミン、パーフルオロトリプロ
ピルアミンなどのパーフルオロアルキルアミン類が挙げ
られる。
【0018】パーフルオロエーテル類としては、パーフ
ルオロ(2−ブチルテトラヒドロフラン)などのパーフ
ルオロ環状エーテル類、パーフルオロポリエーテルなど
のパーフルオロ鎖状エーテル類が挙げられる。
【0019】パーフルオロシクロアルカン類としては、
パーフルオロデカリン、パーフルオロシクロヘキサン、
パーフルオロ(1,2−ジメチルシクロヘキサン)、パ
ーフルオロ(1,3−ジメチルシクロヘキサン)、パー
フルオロ(1,3,5−トリメチルシクロヘキサン)、
パーフルオロ(ジメチルシクロブタン)などのパーフル
オロシクロアルカン類が挙げられる。
【0020】上記反応溶媒の使用量は、生成する化6の
化合物の濃度が1〜50重量%となるように調節するこ
とが好ましい。濃度が高すぎると、生成する化6の化合
物の収率および熱安定性が低下し、また濃度が低すぎる
と反応の容積効率が悪く、工業的にも好ましくない。
【0021】本発明において、化4や化5の化合物と反
応させる過酸化物としては、過酸化水素、過酸化カリウ
ム、過酸化ナトリウム、過酸化バリウムなどが好まし
い。過酸化水素を用いる場合には、単独で用いるのが好
ましく、他の過酸化物を用いる場合には1種単独または
2種以上の混合物として使用できる。
【0022】過酸化水素を用いる場合には、補触媒を用
いるのが好ましい。補触媒としては、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カ
リウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどが好まし
い。これらの補触媒は1種単独または2種以上の混合物
として使用できる。
【0023】化4の化合物と過酸化物との反応を行う際
の仕込みモル比は、過酸化物として過酸化水素を用いる
場合には、化4の化合物:過酸化水素:補触媒=1:
0.3〜20:0.3〜10の範囲とするのが好まし
く、特に1:0.5〜10:0.5〜7の範囲とするの
が好ましい。
【0024】また過酸化水素以外の過酸化物を用いる場
合の仕込みモル比は、化4の化合物:過酸化物=1:
0.3〜20の範囲とするのが好ましく、特に1:0.
5〜15の範囲とするのが好ましい。
【0025】過酸化物および補触媒の仕込みモル比が高
すぎる場合には、生成する化6の化合物の収率が低下
し、過酸化物および補触媒の仕込みモル比が低すぎる場
合には、反応に長時間を要し、また生成物の収率も低下
するので好ましくない。
【0026】さらに過酸化物および補触媒は、水に溶解
して水溶液として用いるのが好ましく、この際水溶液の
過酸化物または補触媒の濃度は1〜60重量%とするの
が好ましく、特に5〜30重量%の範囲とするのが好ま
しい。濃度が高すぎる場合には、生成物の収率が低下
し、低すぎる場合には、反応効率が著しく低下し、工業
的にも好ましくない。
【0027】化5の化合物と過酸化物を反応させる場合
の仕込み量は、上述の化4の化合物の仕込み量の半分と
なる。
【0028】反応温度は、−30〜+50℃の範囲が好
ましい。反応温度が低すぎる場合には、反応に長時間を
要し、高すぎる場合には、反応圧力の上昇や生成した化
6の化合物の分解速度が大きくなるため好ましくない。
反応時間は、0.1〜10時間とするのが工業的にも好
ましい。
【0029】本発明により得られる化6の化合物は、ラ
ジカル重合開始剤として有用であるだけでなく、芳香族
系の化合物にイオン交換基またはイオン交換基に変換可
能な置換基を有するパーフルオロ置換基を導入すること
ができる。そのような反応は、例えば、Journal of Flu
orine Chemistry, Vol.49, pp1-20, (1990) やJournal
of Fluorine Chemistry, Vol.61, pp253-272, (1993)に
記載されている。
【0030】
【実施例】撹拌装置、温度計および滴下ロートを備えた
4つ口フラスコに、85%水酸化カリウム3.30g
(0.05モル)および水28gを添加し溶解した。次
いで撹拌下、1,3−ジクロロ−1,1,2,2,3−
ペンタフルオロプロパン(R225cb)を122g添
加後、約0℃に冷却し、30重量%過酸化水素水5.8
g(0.05モル)を添加した。
【0031】次いで、FSO2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF(CF3)C
OF 20.5g(0.04モル)とR225cb20.
5g(0.04モル)との混合溶液を0〜5℃の範囲で
20分かけて滴下した。引き続き45分撹拌したのち、
水相と有機相を分離した。有機相の収量は158gであ
った。有機相をヨードメトリー法により分析した結果、
収率は68%であった。
【0032】19F−NMR(90MHz、CFCl3
準、CDCl3 添加)の測定では、出発原料中の−CF
* (CF3 )COFに基づくピークが132ppmにみ
られたが、室温で一晩放置すると141ppmにシフト
した。これは、化8のラジカルの2量体である化9の化
合物の生成によるものである。
【0033】
【化8】FSO2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF(CF3)・
【0034】
【化9】FSO2CF2CF2OCF(CF3) CF2OCF(CF3)- CF(CF3)OCF
2CF(CF3)OCF2CF2SO2F
【0035】
【発明の効果】本発明における反応溶媒を用いることに
より、高収率で目的の化6の化合物を得ることができ
る。化6の化合物は、ラジカル重合開始剤として有用で
あるだけでなく、芳香族系の化合物にイオン交換基また
はイオン交換基に変換可能な置換基を有するパーフルオ
ロ置換基を導入することができる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】化1または化2で表される官能基含有含フ
    ッ素化合物を含水素フッ素化アルカン類、パーフルオロ
    アルカン類、パーフルオロアルキルアミン類、パーフル
    オロエーテル類およびパーフルオロシクロアルカン類か
    ら選ばれる沸点20〜350℃のポリフルオロ化合物溶
    媒中で過酸化物と反応させることを特徴とする化3で表
    される官能基含有含フッ素過酸化物の製法。 【化1】 (化1中、Z1 はイオン交換基に変換し得る官能基、R
    1 はエーテル結合を有していてもよいポリフルオロア
    ルキレン基、Xはハロゲン原子である。) 【化2】 (化2中、Z2 およびZ3 は同一または相異なり、イオ
    ン交換基に変換し得る官能基、Rf2 およびRf3 は同
    一または相異なり、エーテル結合を有していてもよいポ
    リフルオロアルキレン基である。) 【化3】 (化3中、Z4 −Rf4 −はZ1 −Rf1 −、Z2 −R
    2 −またはZ3 −Rf3 −であり、Z5 −Rf5 −は
    1 −Rf1 −、Z2 −Rf2 −またはZ3 −Rf3
    である。)
  2. 【請求項2】−Z1 、−Z2 、−Z3 、−Z4 および−
    5 が−SO2 F、−CO2 R(R:アルキル基)また
    は−C≡Nである請求項1の製法。
  3. 【請求項3】含水素フッ素化アルカン類が1,1−ジク
    ロロ−2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロパンお
    よび/または1,3−ジクロロ−1,1,2,2,3−
    ペンタフルオロプロパンである請求項1または2の製
    法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001247497A (ja) * 2000-03-09 2001-09-11 Ishihara Chem Co Ltd ペルフルオロデカリル基含有過酸化物、ペルフルオロデカリル基含有化合物及びそれらの製造方法
JP2006089472A (ja) * 2004-08-27 2006-04-06 Asahi Glass Co Ltd 有機ペルオキシドの製造方法
JP2007008848A (ja) * 2005-06-29 2007-01-18 Asahi Glass Co Ltd 有機過酸化物の製造方法

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