説明

フルオロハロゲンエーテルの製造方法

【課題】高い収率及び選択性でペルフルオロアルキルビニルエーテルを合成する工業的な方法を提供する。
【解決手段】以下の工程:
1)式RfOF(式中、Rfはフッ素化アルキル置換基である)の次亜フッ素酸を、式:CY’’Y=CY’Cl (II)(式中、Y、Y’及びY’’は、H、Cl又はBr)のオレフィンと反応させ;2)工程1)で得られたフルオロハロゲンエーテルの脱X又はHXを行って、式:RfO−CYI=CYIIF (IV)(式中、YI及びYIIは、H、Cl又はBr)のビニルエーテルを得て;3)ビニルエーテル(IV)をフッ素を用いてフッ素化して、式:RfO−CFYI−CF2II (I)のフルオロハロゲンエーテルを得て;4a)フルオロハロゲンエーテル(I)の脱X又はHXを行って、一般式(IA):RfO−CF=CF2 (IA)のフルオロビニルエーテルを得るを含むフルオロビニルエーテルを製造する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フルオロハロゲンエーテルを製造する方法に関する。より具体的には、本発明は、脱ハロゲン化又は脱ハロゲン化水素によりペルフルオロビニルエーテルを得ることを可能にするフルオロハロゲンエーテルに関する。さらにより具体的には、本発明は、収率及び選択性が改善され、かつクロロフルオロカーボン(CFC)クラスに属さない前駆体を用い、よって水素化副産物からの不経済な分離プロセスを行わずに製造可能な、ペルフルオロビニルエーテル、好ましくはペルフルオロメチルビニルエーテル及びペルフルオロエチルビニルエーテルを製造する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
オゾン層(ODP)に対する影響及び環境への大きい影響(GWP)により、CFCは、モントリオールプロトコル及びその後の修正案により禁止又は制限されていることが知られている。いずれの場合においても、それらをまだ用いることができる数少ない分野において、CFCを環境中に分散することを避けることが必要であり、よってそれらの使用は、工業的観点から不経済である。
【0003】
知られているように、ペルフルオロビニルエーテルは、種々のポリマー、フッ素化エラストマーからフッ素化熱加工性(thermoprosessable)半結晶質ポリマーまでを製造するための有用なモノマーである。
【0004】
ペルフルオロビニルエーテルを製造する方法は、従来技術において知られている。米国特許第3450684号(特許文献1)は、式:
CF2=CFO(CF2CFX0IO)nICF2CF20I
(式中、X0IはF、Cl、CF3、Hであり、nIは1〜20の範囲であり得る)
のビニルエーテルに関する。
【0005】
これらの化合物は、HFPOから出発して得られる。この方法は、次のスキームに従うさらなる工程において行われる。
【0006】
【化1】

【0007】
この方法の収率は低い。
米国特許第3817960号(特許文献2)は、式:
CF3O(CF2O)n''CF2CF2OCF=CF2
(式中、n’’は1〜5の範囲であり得る)
のペルフルオロビニルエーテルの製造に関する。
この合成は、UV照射下で低温でのTFE酸化によるか、又は対応する水素化フッ化アシルの電気化学的フッ素化による、式:
CF3O(CF2O)n''CF2C(O)F
のフッ化アシルの製造を必要とする。次いで、フッ化アシルは、次のスキームに従って反応させる。
【0008】
【化2】

【0009】
この合成スキームにおいて、TFEからの出発フッ化アシルの製造は、工業的観点から不経済な方法である。電気化学的フッ素化を用いる場合、副産物の形成のために収率は低い。
【0010】
米国特許第3896179号(特許文献3)は、アルキル直鎖を有するペルフルオロビニルエーテルを、分岐アルキル鎖異性体であるペルフルオロビニルエーテルから、300〜600℃の温度での熱分解により分離することに関する。実際、分岐異性体は、通常、機械的特性に乏しいポリマーを与える連鎖移動剤として作用する。よって、ポリマーを製造するのに直鎖ビニルエーテルを用いる場合には、分岐ビニルエーテルは望ましくない。
【0011】
米国特許第4340750号(特許文献4)は、式:
CF2=CFOCF20f1
(式中、R0fは、任意に酸素を含有していてもよいC1〜C20ペルフルオロアルキルであり、X1は、H、Cl、Br、F、COOR0、CONR0R’(ここで、R0はC1〜C10アルキル基であり、R’はH又はC1〜C10アルキル基である)である)
のペルフルオロビニルエーテルの製造に関する。これらの化合物の製造において、ヨウ素及びテトラフルオロエチレンとともにフッ化アシルが用いられる。この方法において、アルカリ性フッ化アシル熱分解の最後の工程が回避される。
合成スキームは、次のとおりである。
【0012】
【化3】

【0013】
この方法の問題点は、脱フッ化ヨウ素反応(反応の最後の工程)が起こり、低収率であることである。
【0014】
米国特許第4515989号(特許文献5)は、フルオロビニルエーテル合成についての新規化合物の製造に関する。この特許によると、ビニルエーテル合成は、容易に脱カルボキシル反応できる特定の化合物を用いることにより改善される。中間体の製造のために、式:
【0015】
【化4】

【0016】
(式中、X3はCl、Brである)
のフルオロエポキシドが用いられる。
反応スキームは次のとおりである。
【0017】
【化5】

【0018】
この方法の問題点は、フルオロエポキシド(1a)を得るための前駆体が、工業的に入手困難であることである。
米国特許第5350497号(特許文献6)は、次のスキーム:
【0019】
【化6】

【0020】
に従う、部分的にフッ素化されたヒドロジクロロエーテルのフッ素を用いたフッ素化、及びその後の脱塩素化によるペルフルオロアルキルビニルエーテルの製造に関する。
この方法の問題点は、フッ素を用いるフッ素化工程が高い収率では行われず、全ての水素原子を置き換えるために過剰のフッ素が用いられることである。
【0021】
米国特許第6255536号(特許文献7)は、部分的にハロゲン化もされ得る水素化前駆体の合成を考慮に入れ、該前駆体をフッ素化して酸誘導体を形成し、これがアルカリ性熱分解によりペルフルオロビニルエーテルに分解される方法を記載している。スキームは、次のとおりである。
【0022】
【化7】

【0023】
フッ素化工程は、電気化学的フッ素化又は米国特許第5488142号(特許文献8)によるフッ素を用いるフッ素化により行うことができる。前者の反応は、通常、低い選択性及び不要な副産物の形成を伴って行われる。フッ素を用いるフッ素化においては、工業的に許容できる収率も生産性も得られない。実際、高い希釈率の水素化された前駆体及びフッ素を用いて、反応により生成される熱を制御する。さらに、フッ素を用いるフッ素化は、化合物の完全なフッ素化を得るために必要な長い反応時間を必要とする。水素化された化合物のフッ素化は、非常に発熱反応であり、これが炭素−炭素結合を分解して不要な副産物の形成をもたらし得ることが知られている。Fluorine Chemistry; A Comprehensive Treatment, in Kirk Othmer Encyclopedia、第242〜259頁(非特許文献1)を参照されたい。さらに、完全な変換を得るために、そして前駆体分子の全ての水素原子を置換するために、温度を上昇させ、よってより厳しい反応条件を採用することが必要である。このことは、二次分解反応があるので、通常、有用な物質の収率を低下させる。
【0024】
欧州特許1352892号(特許文献9)は、フッ素化されたエステルの分解により得られる、フッ化アシルからのフッ素化されたビニルエーテルを製造する方法を記載する。このスキームは、次のとおりである。
【0025】
【化8】

【0026】
この合成スキームの第二工程において、対応するペルフルオロ化エステルを得る、部分的に水素化された前駆体エステルの完全フッ素化が達成される。部分的にフッ素化されたエステルの完全フッ素化のこの工程は、エステルの全変換に有利なように、非常に長時間で、水素化された化合物、例えばベンゼンを何回も添加して行われる。同時に、反応温度は、例えば−10℃〜室温のように上昇させなければならない。この種類のフッ素化の生産性は、非常に低い。
【0027】
次亜フッ素酸とハロフッ素化オレフィンとの反応によるフルオロハロゲンエーテルの製造方法は、当該技術において知られている。米国特許第4900872号(特許文献10)は、不活性溶媒中で希釈した次亜フッ素酸ペルフルオロアルキルと、式CAIF=CAIIF(式中、AI及びAIIは互いに等しいか又は異なって、Cl及びBrである)を有するハロフッ素化オレフィンとの反応によるフルオロハロゲンエーテルの合成について記載している。この特許の実施例に記載される合成において用いられるオレフィンは、1,2−ジクロロ−1,2−ジフルオロエチレン(CFC1112)である。上記のオレフィンの合成は、通常、テトラクロロジフルオロエタンCCl2FCCl2F(CFC112)を、アルコール性溶媒中で金属亜鉛を用いて脱ハロゲン化することにより行われる。例えば、Houben Weyl、第E10 B2巻、第125〜161頁(非特許文献2)を参照。この合成において用いられるCFC112前駆体はクロロフルオロカーボンであり、これは、成層圏のオゾン層を破壊するガス排出の低減についてのモントリオールプロトコル及びその修正案の中に含まれる。これらのプロトコルによると、CFCの排出は、それらが完全に除去されるまで、経時的に徐々に減少しなければならない。工業的には、CFC112は、対称及び非対称の種々のクロロフルオロエタン、主にCFC113(CF2Cl−CFCl2)及びCFC114(CF2Cl−CF2Cl)の混合物の構成要素として得られていた。
【0028】
後者の化合物は、冷媒及び溶媒として用いられる、工業的に興味のあるものである。これらのクロロフルオロエタン混合物の合成方法は、例えば、Adv. Fluorine Chem.3(1963)、「ハロゲン交換による有機フッ素化合物の製造(The preparation of Organic Fluorine Compounds by Halogen Exchange)」、第194〜201頁(非特許文献3)、J. Fluorine Chem.4(1974)、第117〜139頁(非特許文献4)に報告されている。CFC113及びCFC114化合物はもはや用いることができないので、CFC112、さらにはCFC1112も工業的には入手可能でない。
【0029】
【特許文献1】米国特許第3450684号明細書
【特許文献2】米国特許第3817960号明細書
【特許文献3】米国特許第3896179号明細書
【特許文献4】米国特許第4340750号明細書
【特許文献5】米国特許第4515989号明細書
【特許文献6】米国特許第5350497号明細書
【特許文献7】米国特許第6255536号明細書
【特許文献8】米国特許第5488142号明細書
【特許文献9】欧州特許1352892号明細書
【特許文献10】米国特許第4900872号明細書
【非特許文献1】Fluorine Chemistry; A Comprehensive Treatment, in Kirk Othmer Encyclopedia、第242〜259頁
【非特許文献2】Houben Weyl、第E10 B2巻、第125〜161頁
【非特許文献3】Adv. Fluorine Chem.3(1963)、「ハロゲン交換による有機フッ素化合物の製造(The preparation of Organic Fluorine Compounds by Halogen Exchange)」、第194〜201頁
【非特許文献4】J. Fluorine Chem.4(1974)、第117〜139頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0030】
よって、高い収率及び選択性でペルフルオロアルキルビニルエーテルを合成する工業的な方法を利用可能とすることの必要性が感じられていた。
【0031】
本出願人は、驚くべきことに、そして予期せぬことに、上記の技術的問題点を克服する方法を見出した。
【課題を解決するための手段】
【0032】
本発明の目的は、一般式:
fO−CF=CF2 (IA)
(式中、RfはC1〜C3、好ましくはC1〜C2のペルフルオロ化された置換基である)
のペルフルオロアルキルビニルエーテルを製造する方法であって、以下の工程:
1)式RfOF(式中、Rfは上記のとおりである)の次亜フッ素酸を、式:
CY’’Y=CY’Cl (II)
(式中、Y、Y’及びY’’は互いに等しいか又は異なって、H、Cl又はBrであるが、但し、Y、Y’及びY’’は同時に水素ではない)
のオレフィンと反応させ;
2)式(III)及び式(III')のフルオロハロゲンエーテルからハロゲン分子(脱ハロゲン化)/ハロゲン化水素酸(hydrohalogenic acid)(脱ハロゲン化水素)を除去して(ここで、ハロゲン/ハライドイオンはCl又はBrである)、式:
fO−CYI=CYIIF (IV)
(式中、YI及びYIIは互いに等しいか又は異なって、H、Cl又はBrの意味を有するが、但し、YI及びYIIは同時にHではない)
のビニルエーテルを得て;
【0033】
3)ビニルエーテル(IV)をフッ素を用いてフッ素化して、式:
fO−CFYI−CF2II (I)
(式中、YI及びYIIは互いに等しいか又は異なって、Cl、Br又はHであるが、但しYI及びYIIは同時にHではあり得ない;Rfは上記のとおりである)
のフルオロハロゲンエーテルを得て;
4)式(I)のフルオロハロゲンエーテルからハロゲン/ハロゲン化水素酸分子を除去して(ここで、ハロゲン/ハライドイオンはCl又はBrである)、式:
fO−CF=CF2 (IA)
のビニルエーテルを得る
を含む方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0034】
工程1)において、通常、式:
fO−CY’’Y−CY’ClF (III)
fO−CY’Cl−CY’’YF (III’)
(式中、Y、Y’及びY’’は上記の意味を有する)のフルオロハロゲンエーテルの混合物が得られる。化合物(III)及び化合物(III’)は、出発オレフィン(II)が対称である場合、等しい。
【0035】
工程1)において、反応は、−130℃〜0℃、好ましくは−80℃〜−10℃の温度で液相において行われる。
【0036】
2又はそれより多い炭素原子数を有する次亜フッ素酸ペルフルオロアルキルは、米国特許第4827024号から知られている。次亜フッ素酸トリフルオロメチルは、当該技術において知られている。
工程1)で用いられる条件下で不活性な有機溶媒を任意に用いることができる。
【0037】
この工程は、種々の方法で行うことができる。例えば、反応条件下で不活性な溶媒で任意に希釈した液体状態のオレフィンを含有する反応器に、反応条件下で不活性な化合物中に希釈した、液相又は気相で製造した次亜フッ素酸を供給することにより行われる。
【0038】
式(II)のオレフィンは、次から好ましく選択される:テトラクロロエチレン、トリクロロエチレン、1,2−ジクロロエチレン及び1,1−ジクロロエチレン。
【0039】
工程2)において、フルオロハロゲンエーテル(III)及び(III')の脱ハロゲン化(塩素又は臭素の除去)は、例えば、該化合物を亜鉛、銅、マンガンのような遷移金属、又はZn/Cu、Zn/Sn、Zn/Hgのような金属対(metal couples)と、溶媒、例えば水素化プロトン性溶媒、例えばアルコール又は水素化エーテル、例えばグリム、ジオキサン又は極性非プロトン性溶媒(dipolar aprotic solvents)、例えばDMF、DMSOの存在下で反応させることにより行われる。
【0040】
工程2)において、式(III)及び(III')のフルオロハロゲンエーテルの脱ハロゲン化水素(HCl又はHBrの除去)は、例えば、これらの化合物を無機塩基、好ましくはNaOH若しくはKOH又は有機塩基、好ましくは一級、二級若しくは三級のアルキルアミン若しくはアリールアミンと反応させることにより起こる。通常、液相が用いられる。工程2)におけるハロゲン化水素酸の除去反応は、溶媒、好ましくは水性又はアルコール性の溶媒の存在下で任意に行うことができる。水性の無機塩基(aqueous inorganic base)を用いることにより、反応は、四級アンモニウム塩又はホスホニウム塩、例えばテトラブチルアンモニウム又はテトラブチルホスホニウムの好ましくは塩化物、トリオクチルベンジルアンモニウム又はトリオクチルベンジルホスホニウムの好ましくは塩化物などの存在下で行うことができる。あるいは、四級アンモニウム塩又はホスホニウム塩と混合して、その他の塩、例えばスルホニウム塩を用いることができる。
【0041】
工程2)の脱ハロゲン化又は脱ハロゲン化水素は、0〜150℃、好ましくは25〜100℃の範囲の温度で行われる。
【0042】
工程3)において、フッ素化反応は、任意に不活性希釈剤、例えばN2、Heなどの存在下で、反応温度において液体の式(IV)の化合物へのガス状フッ素の付加により、工程3)が行われる条件下で液体状態の溶媒又は不活性溶媒の混合物を任意に用いることにより行われる。
【0043】
工程3)は、通常、−120℃〜0℃、好ましくは−90℃〜−30℃の温度で行われる。
【0044】
工程1)及び3)で任意に用い得る溶媒は、次から選択される:(ペル)フルオロポリエーテル、例えばガルデン(Galden;登録商標)、反応条件下で液体状態であるという条件で、例えば3〜10の炭素原子を有する(ペル)フルオロアルカン、ヒドロフルオロカーボン(HFC)、ヒドロクロロフルオロカーボン(HCFC)、クロロフルオロカーボン(CFC)、ペルフルオロアミン、ヒドロフルオロエーテル若しくはヒドロフルオロポリエーテル、例えばH−ガルデン(H−Galden(登録商標))又はこれらの混合物。
【0045】
工程4)において、式(I)のフルオロハロゲンエーテルからの脱ハロゲン化、すなわち塩素又は臭素の除去は、該化合物を遷移金属、例えば亜鉛、銅、マンガン又は金属対、例えばZn/Cu、Zn/Sn、Zn/Hgと、水素化プロトン性溶媒、例えばアルコール又は水素化エーテル、例えばグリム、ジオキサン又は極性非プロトン性溶媒、例えばDMF、DMSOのいずれかであり得る溶媒の存在下で反応させることにより行われる。
【0046】
工程4)において、式(I)のフルオロハロゲンエーテルからの脱ハロゲン化水素、すなわちHCl又はHBrの除去は、例えば、該化合物を無機塩基、好ましくはNaOH若しくはKOH又は有機塩基、好ましくは一級、二級若しくは三級のアルキルアミン若しくはアリールアミンと反応させることにより起こる。通常、液相で行われる。工程4)におけるハロゲン化水素酸の除去反応は、溶媒、好ましくは水性又はアルコール性の溶媒の存在下で任意に行うことができる。水性無機塩基を用いることにより、反応は、四級アンモニウム塩又はホスホニウム塩、例えばテトラブチルアンモニウム又はテトラブチルホスホニウムの好ましくは塩化物、トリオクチルベンジルアンモニウム又はトリオクチルベンジルホスホニウムの好ましくは塩化物などの存在下で行うことができる。あるいは、四級アンモニウム塩又はホスホニウム塩と混合して、その他の塩、例えばスルホニウム塩を用いることができる。
【0047】
工程4)の脱ハロゲン化又は脱ハロゲン化水素は、通常、0〜150℃、好ましくは25〜100℃の範囲の温度で行われる。
【0048】
本発明の方法において、種々の工程における反応物の間の比は、重要でない。
【0049】
本発明の方法において、圧力は重要でなく、大気圧で行うのが好ましい。
本発明の方法は、不連続(discontinuous)、半連続(semicontinuous)又は連続的な様式で行うことができる。
例えば、工程3)について、半連続方法は、ガス状フッ素及び式(IV)の化合物を、溶媒又は反応溶媒混合物を含有する反応器に供給することにより行うことができる。
【0050】
工程1)において、ガス状次亜フッ素酸及び式(II)の化合物を、定常状態に達するまで反応器に供給する連続方法を用いることができる。実際に、反応物は、反応混合物を連続的に抜き取る(drawing)ことにより、既知の流量で反応器に供給される。反応器中の反応物及び反応生成物の濃度が、反応器出口の反応物及び反応生成物の濃度と同じになったときに、定常状態に達する。
【0051】
本発明の方法における好ましい式(I)の化合物は、例えば次のとおりである:CF3O−CFCl−CF2Cl、C25O−CFCl−CF2Cl、C37O−CFCl−CF2Cl。
【0052】
工程2)で用いることができる式(III)及び(III')の化合物は、好ましくはRfがC1〜C3、より好ましくはC1〜C2のペルフルオロアルキルであるものである。
これらの化合物の例は、次のとおりである。
CF3O−CHCl−CFCl2、CF3O−CCl2−CHClF、CF3O−CCl2−CCl2F、CF3O−CHCl−CHClF、CF3O−CH2−CCl2F、
25O−CHCl−CFCl2、C25O−CCl2−CHClF、C25O−CCl2−CCl2F、C25O−CHCl−CHClF、C25O−CH2−CCl2F、
37O−CHCl−CFCl2、C37O−CCl2−CHClF、C37O−CCl2−CCl2F、C37O−CHCl−CHClF、C37O−CH2−CCl2F。
【0053】
予期せぬことに、そして驚くべきことに、本発明の方法は、高い選択性と組み合わされた高い収率を各工程で得ることを可能にする。よって、従来技術の方法に比べると、ペルフルオロメチルビニルエーテル及びペルフルオロエチルビニルエーテルが、高い収率及び高い選択性で得られる。さらに、本発明の方法は、クロロフルオロカーボン(CFC)のクラスに属さずかつ水素化された副産物からの不経済な分離工程なしに得ることができる前駆体を用いる。
【0054】
本発明の方法の工程1)で用いられるオレフィンは、一般的に、市場で入手可能であり、経済的に安価である。
本発明の方法を用いて、最初の反応工程における次亜フッ素酸プロピルを用いて、所望により、ペルフルオロプロピルビニルエーテルも得ることができる。
【実施例】
【0055】
以下の実施例は、本発明を限定せずに説明する。
実施例A
CF3OFの合成
10L/hのガス状フッ素、5L/hのCO及び10L/hの窒素を、AISI316鋼管(内径2.17mm及び長さ100mm)を同時に通過させる。反応を、ガス混合領域を数分間、100℃に加熱することにより誘発する。全ての時間、反応器を空気循環により冷却して、温度を300℃未満にする。反応器出口の温度は250℃である。これらの条件下で、CO及びF2は、95%より高い収率でCOF2に変換される(排出ガス状混合物のIR分析により測定)。
【0056】
ガス状混合物は、100℃に冷却した後、直径0.2mm及び長さ6〜7mmの針状銅300gと混合した0.1mm又はそれ未満の粒子サイズを有する微粉砕無水CsF300gから形成される触媒床を通過させる。触媒は、管状反応器(内径55mm、長さ250mm)に入れる。気体内(among gases)の反応温度は、100℃に維持する。これらの条件下で、COF2は、排出混合物のIR分析による98%より高い収率で、CF3OFに変換される。
【0057】
実施例1
CF3OFのトリクロロエチレンへの付加
反応溶媒としてのCF3OCFCl−CF2Clエーテル60.5g及びトリクロロエチレン4.35gを、攪拌機を備えた50mLのガラス反応器に導入する。次いで、反応器を低温保持装置により−50℃の温度に冷却する。気泡入口から、21.7gのトリクロロエチレン(TCE)をポンプにより5時間で反応器に供給する。同時に、常に気泡入口から、1.6のHe/CF3OFのモル比でヘリウムを用いて希釈した1.125Nl/hのCF3OFを、1.5に等しいCF3OF/TCEのモル比で供給する。
反応の最後に、97.5gの生成物を排出する。GLC/MS分析により、99.8%のTCE変換と、96%に等しい2つの反応生成物CF3O−CHCl−CFCl2及びCF3O−CCl2−CHClFにおける選択性とを得る。
【0058】
実施例2
実施例1で得られた化合物CF3O−CHCl−CFCl2及びCF3O−CCl2−CHClFの脱塩化水素
実施例1で得られた化合物50gと4.1gの40重量%水酸化テトラブチルアンモニウム水溶液とを、マグネティックスターラー、滴下漏斗、温度計及び水冷凝縮器(water condenser)を備えた250mLの4つ口反応器に導入する。20%NaOH水溶液17gを攪拌下に添加し、H2O及び氷の浴中で発熱を34℃におさえる。水酸化ナトリウムの添加が終了したときに、混合物を34℃にて攪拌下にさらに30分間放置する。これは、20℃に冷却される。最終の混合物は、2つの分離した層を示す。反応混合物を、分液漏斗に注いで、純度99モル%で、化合物CF3OCCl=CClF(クロロメチルビニルエーテル、CVE)で形成される、より高い濃度(density)の有機層38.8gを分離する。変換100%、収率92%。
【0059】
実施例3
不連続様式でのフッ素のCVEへの付加
溶媒としてのCFCl3 72.4gとクロロメチルビニルエーテル8gとを、低温浴により−70℃の温度に冷却した実施例1で用いたのと同じ反応器に導入する。気泡入口を通して、1.6のN2/F2モル比で窒素を用いて希釈したF2を1.0Nl/hで供給する。フッ素化は、10分間行う。
反応の最後に、80.7gの生成物が排出される。混合物をGLC/MSで分析する。CVEの変換は31.5%に等しく、CF3O−CFCl−CF2Clにおける選択性は79.0%である。
【0060】
実施例4
半連続様式でのフッ素のCVEへの付加
低温浴により−70℃の温度に冷却した実施例1で用いたのと同じ反応器に、63.7gのCFCl3を導入する。気泡入口を通して、1.6に等しいN2/F2モル比で窒素を用いて希釈した2.0Nl/hのF2と、9.28g/hのCVEとを供給する。フッ素化は、4時間行う。
反応の最後に、107.5gの混合物を排出し、これをGLC/MSで分析する。CVEの変換は定量的(quantitative)である。CF3O−CFCl−CF2Clにおける収率は98.4%である。
【0061】
実施例5
CF3OCCl2CCl2Fの脱塩素化
化合物CF3OCCl2CCl2Fは、J. Fluorine Chem.第74巻(1995)、第199〜201頁に従って、テトラクロロエチレンを次亜フッ素酸メチルと反応させることにより製造する。
3N HCl溶液で洗浄して活性化した粉末亜鉛80.0g、550mLのDMF及び50mgのKIを、マグネティックスターラー、滴下漏斗、温度計を備え、vigreuxカラム及び水冷凝縮器により、−75℃の温度に維持された冷トラップに連結された1Lの3つ口反応器に、不活性窒素雰囲気下で導入する。内部温度を90℃にする。次いで、102.0gのCF3OCCl2CCl2Fを滴下する。添加が終了したときに、混合物を90℃にて攪拌下に1時間放置する。62.8gのCVEを、冷トラップに回収する。CVEの収率は、83%に等しい。
【0062】
実施例6
CF3CF2CF2OFのCHCl=CHClへの付加
62gのCHCl=CHCl及び300gのCFCl3で作られた溶液を、低温浴により−90℃の温度に冷却した、攪拌機を備えた350mLのガラス反応器に導入する。気泡入口から、米国特許4900872号に従って製造された1.8Nl/hのCF3CF2CF2OFと、6.0Nl/hのHeとを、5時間40分で供給する。
GLC/MS分析により、100%の次亜フッ素酸の変換が得られる。反応粗生成物の分別蒸留により、33.9gの付加物CF3CF2CF2OCHClCHClFが、供給された次亜フッ素酸について計算して25%の収率で得られる。
【0063】
実施例7
CF3CF2OFのCHCl=CCl2への付加
40gのCF2Cl−CFCl2を、低温浴により−70℃の温度に冷却した、実施例で用いたのと同じ反応器に供給する。気泡入口を通して、米国特許4900872号に従って製造した、窒素で希釈された(CF3CF2OF/窒素のモル比1/10)0.76Nl/hのCF3CF2OFと、同時に4.4g/hのCHCl=CCl2とを供給する。
反応を3時間行う。粗生成物(65.0g)をGLC/MSで分析する。次亜フッ素酸の変換は100%であり、2つの反応生成物、CF3CF2O−CHCl−CFCl2及びCF3CF2O−CCl2−CHClFにおける選択性は61%に等しい。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
以下の工程:
1)式RfOF(式中、RfはC1〜C3、好ましくはC1〜C2のペルフルオロ化された置換基である)の次亜フッ素酸を、式:
CY’’Y=CY’Cl (II)
(式中、Y、Y’及びY’’は互いに等しいか又は異なって、H、Cl又はBrであるが、但し、Y、Y’及びY’’は同時に水素ではない)
のオレフィンと反応させ;
2)工程1)で得られたフルオロハロゲンエーテルの脱ハロゲン化又は脱ハロゲン化水素を行って、式:
fO−CYI=CYIIF (IV)
(式中、YI及びYIIは互いに等しいか又は異なって、H、Cl又はBrの意味を有するが、但し、YI及びYIIは同時にHではない)
のビニルエーテルを得て;
3)ビニルエーテル(IV)をフッ素を用いてフッ素化して、式:
fO−CFYI−CF2II (I)
(式中、YI及びYIIは互いに等しいか又は異なって、Cl、Br又はHであるが、但しYI及びYIIは同時にHではあり得ない;Rfは上記のとおりである)
のフルオロハロゲンエーテルを得て;
4)式(I)のフルオロハロゲンエーテルの脱ハロゲン化又は脱ハロゲン化水素を行って、一般式(IA):
fO−CF=CF2 (IA)
(式中、Rfは上記のとおりである)
のペルフルオロアルキルビニルエーテルを得る
を含む、式(IA)のペルフルオロアルキルビニルエーテルを製造する方法。
【請求項2】
工程1)が、任意に有機溶媒の存在下で、−130℃〜0℃、好ましくは−80℃〜−10℃の温度で液相において行われる請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記オレフィン(II)が、テトラクロロエチレン、トリクロロエチレン、1,2−ジクロロエチレン及び1,1−ジクロロエチレンから選択される請求項1又は2に記載の方法。
【請求項4】
工程2)において、前記脱ハロゲン化が、水素化プロトン性溶媒、水素化エーテル及び極性非プロトン性溶媒から選択される溶媒の存在下で、好ましくは亜鉛、銅及びマンガンから選択される遷移金属又は金属対、好ましくはZn/Cu、Zn/Sn又はZn/Hgを用いて行われる請求項1〜3のいずれか1つに記載の方法。
【請求項5】
工程2)において、前記脱ハロゲン化水素が、無機塩基又は有機塩基を用いて行われる請求項1〜3のいずれか1つに記載の方法。
【請求項6】
前記脱ハロゲン化水素が、好ましくはテトラブチルアンモニウム、トリオクチルベンジルアンモニウム、テトラブチルホスホニウム及びトリオクチルベンジルホスホニウムから選択される四級アンモニウム塩又はホスホニウム塩の存在下で行われる請求項5に記載の方法。
【請求項7】
工程2)が、0〜150℃、好ましくは25〜100℃の範囲の温度で行われる請求項1〜6のいずれか1つに記載の方法。
【請求項8】
工程3)において、反応が、工程3)が行われる条件下で液体状態である溶媒又は不活性溶媒混合物を任意に用い、ガス状フッ素を、反応温度にて液体の式(IV)の化合物に、任意に不活性希釈剤の存在下に加えることにより行われる請求項1〜7のいずれか1つに記載の方法。
【請求項9】
工程3)が、−120℃〜0℃、好ましくは−90℃〜−30℃の温度で行われる請求項1〜8のいずれか1つに記載の方法。
【請求項10】
工程1)及び3)の任意に用いられる溶媒が、(ペル)フルオロポリエーテル、(ペル)フルオロアルカン、HFC、HCFC、CFC、ペルフルオロアミン、ヒドロフルオロエーテル若しくはヒドロフルオロポリエーテル又はこれらの混合物から選択される請求項1〜9のいずれか1つに記載の方法。
【請求項11】
工程4)において、前記脱ハロゲン化が、水素化プロトン性溶媒、水素化エーテル及び極性非プロトン性溶媒から選択される溶媒の存在下で、好ましくは亜鉛、銅及びマンガンから選択される遷移金属又は金属対、好ましくはZn/Cu、Zn/Sn又はZn/Hgを用いて行われる請求項1〜10のいずれか1つに記載の方法。
【請求項12】
工程4)において、前記脱ハロゲン化水素が、無機塩基又は有機塩基を用いて行われる請求項1〜10のいずれか1つに記載の方法。
【請求項13】
前記脱ハロゲン化水素が、好ましくはテトラブチルアンモニウム、トリオクチルベンジルアンモニウム、テトラブチルホスホニウム及びトリオクチルベンジルホスホニウムから選択される四級アンモニウム塩又はホスホニウム塩の存在下で行われる請求項12に記載の方法。
【請求項14】
工程4)が、0〜150℃、好ましくは25〜100℃の範囲の温度で行われる請求項1〜13のいずれか1つに記載の方法。
【請求項15】
不連続、半連続又は連続的な様式で行われる請求項1〜14のいずれか1つに記載の方法。

【公開番号】特開2007−169275(P2007−169275A)
【公開日】平成19年7月5日(2007.7.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−336054(P2006−336054)
【出願日】平成18年12月13日(2006.12.13)
【出願人】(503023047)ソルヴェイ ソレクシス エス.ピー.エー. (40)
【氏名又は名称原語表記】Solvay Solexis S.p.A.
【住所又は居所原語表記】Via Turati 12 − MILANO,Italy
【Fターム(参考)】