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MC2435A1 - Processes for obtaining polyfluorocarboxylic acids and their salts - Google Patents

Processes for obtaining polyfluorocarboxylic acids and their salts

Info

Publication number
MC2435A1
MC2435A1 MC2338A MC2338A MC2435A1 MC 2435 A1 MC2435 A1 MC 2435A1 MC 2338 A MC2338 A MC 2338A MC 2338 A MC2338 A MC 2338A MC 2435 A1 MC2435 A1 MC 2435A1
Authority
MC
Monaco
Prior art keywords
group
hydrogen atom
carbon atoms
radical
coom
Prior art date
Application number
MC2338A
Other languages
French (fr)
Inventor
Hedi Trabelsi
Aime Cambon
Original Assignee
Hedi Trabelsi
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hedi Trabelsi filed Critical Hedi Trabelsi
Priority to MC2338A priority Critical patent/MC2435A1/en
Priority to FR9707902A priority patent/FR2765216A1/en
Publication of MC2435A1 publication Critical patent/MC2435A1/en

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    • C11D1/00Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
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Description

1 1

-14 AVR 9S -14 APR 9S

10 07 10 07

10 10

15 15

BREVET D'INVENTION PATENT FOR INVENTION

Titre de l'invention : Title of the invention:

PROCEDES D'OBTENTION D'ACIDES POLYFLUOROCARBOXYLIQUES ET DE LEURS SELS PROCESSES FOR OBTAINING POLYFLUOROCARBOXYLIC ACIDS AND THEIR SALTS

Noms des inventeurs : Names of the inventors:

Hédi TRABELSI et Aimé CAMBON Hédi TRABELSI and Aimé CAMBON

L'invention relate la synthèse de nouveaux acides polyfluorocarboxyliqucs et de leurs sels de formule générale : The invention relates to the synthesis of new polyfluorocarboxylic acids and their salts of general formula:

RF(CH2)nx / RF(CH2)nx /

COOM COOM

C C

XR' XR'

dans laquelle Rp représente un groupement perfluoré. linéaire ou ramifié, contenant 4 à 18 atomes de carbone, n est un nombre entier égal à 2, 3 ou 11, R' peut être un atonie d'hydrogène ou un groupement COOM ( M peut être un atome d'hydrogène ou un atome de sodium ou de potassium ), R peut être un atome d'hydrogène, un groupement alkyle contenant de 1 à 18 atomes de carbone éventuellement substitué, un radical aryle, ou aralkylc éventuellement substitué, un radical allyle, méthallyle ou propargyle, un groupement polyoxyéthylé, un groupement oxoalkyle R"COCH2- ( R" peut être un groupement biphényle substitue par un groupement alkyle contenant 1 à 10 atomes de carbone ou un radical aralkyle ou une fonction ni tri le ), un groupement COOH, une chaîne aliphatique perfluorée ayant 4 à 18 atomes de carbone ou un groupement polyfluoré Rp(CH2>2NI lt'(( ))CH2-. ou un groupement Rp(CH2)nCR'(COOM)-(CH2)m-2 -( m-2 est égal à 4,5,6,8,10,11,12,14. n, R' et M onl les mêmes significations que précédemment ). in which Rp represents a perfluorinated group. linear or branched, containing 4 to 18 carbon atoms, n is an integer equal to 2, 3, or 11, R' can be a hydrogen atom or a COOM group (M can be a hydrogen atom or a sodium or potassium atom), R can be a hydrogen atom, an alkyl group containing 1 to 18 carbon atoms possibly substituted, an aryl or aralkyl radical possibly substituted, an allyl, methallyl, or propargyl radical, a polyoxyethyl group, an oxoalkyl group R"COCH2- (R" can be a biphenyl group substituted by an alkyl group containing 1 to 10 carbon atoms or an aralkyl radical or a nitrile function), a COOH group, a perfluorinated aliphatic chain having 4 to 18 carbon atoms, or a polyfluorinated group Rp(CH2>2NI) lt'(( ))CH2-. or a group Rp(CH2)nCR'(COOM)-(CH2)m-2 -( m-2 is equal to 4,5,6,8,10,11,12,14. n, R' and M have the same meanings as before).

Comme substituants éventuellement présents sur les radicaux alkyles, arylcs ou aralkyles, on peut mentionner les groupes hydroxy, mercapto, oxo ou carboxyliqties. As possible substituents on alkyl, arylc or aralkyl radicals, we can mention hydroxy, mercapto, oxo or carboxyl groups.

Ces composés sont utilisables en tant que tensioactifs dans la formation de bicouches membranaires fluorocarbonces de type liposome, cristaux liquides, films blodgel Langmuir ou précurseurs de tels agents. These compounds can be used as surfactants in the formation of liposome-type fluorocarbon membrane bilayers, liquid crystals, Langmuir blodgel films or precursors of such agents.

? ?

Description de l'invention Description of the invention

L'accès aux acides perfluorocarboxyliques par diverses méthodes décrites par de nombreux auteurs était rendu difficile du fait d'une part de la médiocre réactivité de certaines matières premières et d'autre part de l'emploi de réactifs trop onéreux : les acides 5 3-F-alkylpropanoïques sont obtenus avec de faibles rendements par voie magnésienne à partir des iodures de 2-F-alkyléthyle, du magnésium et du dioxyde de carbone. Parallèment à la formation d'acide, la réaction conduit à des produits de dimérisation [J. Org. Chem. 23 (1958) 1166 ;J. Fluorine Chem. 16 (1980) 193; Eur. Pat. N° 271212 (1988); J. Fluorine Chem. 56 (1992) 193]. Les acides polyfluorocarboxyliques dans lesquels le groupement F-jq alkyl est séparé du groupement carboxylique par un nombre de groupements méthylènes supérieur à 2 sont obtenus avec des rendements de 50 à 93 % par addition des iodoperfluoroalcanes sur les acides ex, p insaturés ou leurs dérivés [J. Org. Chem. 27 (1962) 4491; Liebigs Ann. Chem. ( 1992) 209; J. Fluorine Chem. 56 (1992 ) 285 ]. Cette réaction, de type radicalaire, peut être effectuée par voie catalytique, thermique ou photochimique, avec ou sans initiateurs de radicaux libres. Cependant, elle nécessite un contrôle rigoureux 15 des conditions expérimentales, en raison de nombreuses réactions parasites possibles ( télomérisation, dismutation etc... ). La fluoration électrochimique des halogénures des acides carboxyliques conduit aux éthers et aux alcanes perfluorés concurremment avec les acides perfluorocarboxyliques à longue chaîne attendus [ J. Fluorine Chem. 17(1981) 423 ]. L'oxydation des F-alkyléthènes au moyen de l'ozone est complexe et nécessite un traitement ultérieur par emploi d'un autre oxydant [ U.S. Patent. N° 4,138,417]. Il est possible de réaliser l'oxydation des F-alkyléthènes par utilisation des oxydants tels que ; le dioxyde de ruthénium très coûteux | J. Fluorine Chem. 13 ( 1979) 175] ou par l'emploi d'un grand excès de permanganate de potassium [Brevet Européen N° 0,234,013 (1987) ]. La préparation des acides perfluorocarboxyliques à partir des iodoperfluoroalcanes, du zinc et du dioxyde de carbone est réalisée dans des solvants aprotiques après une activation 25 délicate du zinc [ U.S. Patent N° 4 221 734 |. L'oxydation des iodoperfluoroalcanes par l'oléum fournit les acides perfluorocarboxyliques avec des rendements élevés, mais exige un traitement particulier pour récupérer l'iode [ U.S. Patent. N° 4,400,325], Access to perfluorocarboxylic acids by various methods described by numerous authors was hampered by the poor reactivity of certain raw materials and the use of excessively expensive reagents: 5-3-F-alkylpropanoic acids are obtained in low yields by the magnesium route from 2-F-alkylethyl iodides, magnesium, and carbon dioxide. Alongside acid formation, the reaction leads to dimerization products [J. Org. Chem. 23 (1958) 1166; J. Fluorine Chem. 16 (1980) 193; Eur. Pat. No. 271212 (1988); J. Fluorine Chem. 56 (1992) 193]. Polyfluorocarboxylic acids in which the alkyl F-1β group is separated from the carboxylic group by more than two methylene groups are obtained in yields of 50 to 93% by the addition of iodoperfluoroalkanes to ex,p unsaturated acids or their derivatives [J. Org. Chem. 27 (1962) 4491; Liebigs Ann. Chem. (1992) 209; J. Fluorine Chem. 56 (1992) 285]. This radical-type reaction can be carried out catalytically, thermally, or photochemically, with or without free radical initiators. However, it requires rigorous control of experimental conditions due to numerous possible side reactions (telomerization, disproportionation, etc.). Electrochemical fluorination of carboxylic acid halides leads to perfluorinated ethers and alkanes concurrently with the expected long-chain perfluorocarboxylic acids [J. Fluorine Chem. 17(1981) 423]. Oxidation of F-alkylethenes with ozone is complex and requires further treatment with another oxidant [U.S. Patent No. 4,138,417]. Oxidation of F-alkylethenes can be achieved using oxidants such as the very expensive ruthenium dioxide [J. Fluorine Chem. 13(1979) 175] or by using a large excess of potassium permanganate [European Patent No. 0,234,013(1987)]. The preparation of perfluorocarboxylic acids from iodoperfluoroalkanes, zinc, and carbon dioxide is carried out in aprotic solvents after delicate activation of the zinc [U.S. Patent No. 4,221,734]. The oxidation of iodoperfluoroalkanes by oleum provides perfluorocarboxylic acids in high yields but requires special treatment to recover the iodine [U.S. Patent No. 4,400,325].

Dans la présente invention, nous décrivons des procédés simples et rapides de préparation qui permettent d'obtenir une large variété d'acides polyfluorocarboxyliques et de leurs sels avec des rendements satisfaisants. Leur formule générale est : In the present invention, we describe simple and rapid preparation processes that allow a wide variety of polyfluorocarboxylic acids and their salts to be obtained in satisfactory yields. Their general formula is:

30 30

RFlCH2) /COOM X RFlCH2) /COOM X

R NR' R NR'

dans laquelle Rp représente un groupement perfluoré, linéaire ou ramifié, contenant 4 à 18 35 atomes de carbone, n est un nombre entier égal à 2, 3 ou 11, R' peut être un atome in which Rp represents a perfluorinated group, linear or branched, containing 4 to 18 35 carbon atoms, n is an integer equal to 2, 3 or 11, R' can be an atom

3 3

d'hydrogène ou un groupement COOM ( M peut être un atome d'hydrogène ou un atome de sodium ou de potassium ), R peut être un atome d'hydrogène, un groupement alkyle contenant de 1 à 18 atomes de carbone éventuellement substitué, un radical aryle, ou aralkyle éventuellement substitué, un radical allyle, méthallyle ou propargyle, un 5 groupement polyoxyéthylé, un groupement 2-oxoalkyle R"COCH2- ( R" peut être un groupement biphényle substitué par un groupement alkyle contenant 1 à 10 atomes de carbone ou un radical aralkyle ou une fonction nitrile), un groupement COOH, une chaîne aliphatique perfluorée ayant 4 à 18 atomes de carbone ou un groupement polyfluoré RF(CH2)2NHC(0)CH2- ou un groupement RF(CH2)nCR'(COOM)-(CH2)m-2 - ( m-2 est égal à 4,5,6,8,10,11,12,14. n, R' et M ont les mêmes significations que précédemment ). Comme substituants éventuellement présents sur les radicaux alkyles, aryles ou aralkyles, on peut mentionner les groupes hydroxy, mercapto, oxo ou carboxyliques. of hydrogen or a COOM group (M can be a hydrogen atom or a sodium or potassium atom), R can be a hydrogen atom, an alkyl group containing 1 to 18 possibly substituted carbon atoms, an aryl or possibly substituted aralkyl radical, an allyl, methallyl or propargyl radical, a polyoxyethyl group, a 2-oxoalkyl group R"COCH2- (R" can be a biphenyl group substituted by an alkyl group containing 1 to 10 carbon atoms or an aralkyl radical or a nitrile function), a COOH group, a perfluorinated aliphatic chain having 4 to 18 carbon atoms or a polyfluorinated group RF(CH2)2NHC(0)CH2- or an RF(CH2)nCR'(COOM)-(CH2)m-2- group (m-2 is equal to 4, 5, 6, 8, 10, 11, 12, 14. n, R' and M have the same meanings as before). As substituents possibly present on alkyl, aryl or aralkyl radicals, we can mention the hydroxy, mercapto, oxo or carboxylic groups.

Les composés de formule (1), dans lesquels R' est un groupement CO2H, R et M sont similaires et représentent chacun un atome d'hydrogène, n est un nombre entier égal à 2, 3 ou 11 et rf une chaîne aliphatique perfluorée ayant 4 à 18 atomes de carbone, c'est à dire 15 les composés de formule : The compounds of formula (1), in which R' is a CO2H group, R and M are similar and each represent a hydrogen atom, n is an integer equal to 2, 3 or 11 and rf a perfluorinated aliphatic chain having 4 to 18 carbon atoms, i.e. 15 the compounds of formula:

R (CH ) COiH R (CH ) COiH

KF(.L.H2Jn^ / ^ KF(.L.H2Jn^ / ^

H/ \C02H H/ ▲H

2q sont obtenus avec des rendements de l'ordre de 88 %. Les diesters utilisés comme composés de départ sont préparés à partir des malonates de dialkyle et des 1-iodo-Cù-F-alkylalcanes selon un procédé que nous avions déjà décrit! Brevet MC N°2334 (1996)] et permettent d'accéder après hydrolyse aux diacides polyfluorocarboxyliques correspondants de formule ( I ). Ces diacides ( I ) se sont révélés être des précurseurs particulièrement intéressants pour l'élaboration de systèmes vésiculaires ou de nouveaux agents tensioactifs. 2q are obtained with yields of around 88%. The diesters used as starting compounds are prepared from dialkyl malonates and 1-iodo-Cu-F-alkylalkanes according to a process we have already described [Patent MC No. 2334 (1996)] and allow access, after hydrolysis, to the corresponding polyfluorocarboxylic diacids of formula (I). These diacids (I) have proven to be particularly interesting precursors for the development of vesicular systems or new surfactants.

25 Ainsi, par exemple, les composés selon l'invention dans lesquels R, R1 et M sont identiques et représentent chacun un atome d'hydrogène, n est égal à 2, 3 ou 11 et RF une chaîne aliphatique perfluorée ayant 4 à 18 atomes de carbone, c'est à dire les composés de formule: 25 Thus, for example, the compounds according to the invention in which R, R1 and M are identical and each represent a hydrogen atom, n is equal to 2, 3 or 11 and RF a perfluorinated aliphatic chain having 4 to 18 carbon atoms, that is to say the compounds of formula:

RF(CH2)nC02II (II) RF(CH2)nCO2II (II)

30 30

sont préparés par décarboxylation thermique des diacides polyfluorocarboxyliques correspondants de formule ( I ). are prepared by thermal decarboxylation of the corresponding polyfluorocarboxylic diacids of formula (I).

Les homologues des diacides ( 1 ) c'est -à-dire les composés selon l'invention dans lesquels R' est un groupement COOM ( M représente un atome d'hydrogène ), R un groupement alkyle contenant de 1 à 18 atomes de carbone éventuellement substitué, un The homologs of diacids (1), that is to say the compounds according to the invention in which R' is a COOM group (M represents a hydrogen atom), R an alkyl group containing from 1 to 18 carbon atoms, optionally substituted, a

35 radical aryle, ou aralkyle éventuellement substitué, 1111 radical allyle, méthallyle ou 35 aryl radical, or possibly substituted aralkyl radical, 1111 allyl, methallyl or

4 4

propargyle, un groupement polyoxyéthylé, un groupement 2-oxoalkyle R"COCH2- ( R" peut être un groupement biphén y le substitué par un groupement alkyle contenant 1 à 10 atomes de carbone ou un radical aralkylc ou une fonction nitrile), un groupement COOH, une chaîne aliphatique perfluorée ayant 4 à 18 atomes de carbone ou un groupement propargyl, a polyoxyethyl group, a 2-oxoalkyl group R"COCH2- (R" can be a biphen group substituted by an alkyl group containing 1 to 10 carbon atoms or an aralkyl radical or a nitrile function), a COOH group, a perfluorinated aliphatic chain having 4 to 18 carbon atoms or a group

5 polyfluoré rf(CH2)2NHC(0)CH2- ou un groupement RF(CH2)nCR'(C00M)-(CH2)m-2 - ( m-2 est égal à 4,5,6,8,10,11,12,14 et n, R' M ont les mêmes significations que précédemment ) c'est - à-dire les composés de formule : 5 polyfluorinated compounds rf(CH2)2NHC(0)CH2- or an RF(CH2)nCR'(C00M)-(CH2)m-2 group (m-2 is equal to 4, 5, 6, 8, 10, 11, 12, 14 and n, R', and M have the same meanings as before), that is to say, compounds with the formula:

RF(CHo)n CO.H RF(CHo)n CO.H

C ( H1) C ( H1)

io r/ nCO2H io r/ nCO2H

sont préparés selon la même méthode que les composés ( 1 ). L'hydrolyse des diesters correspondants fournit les diacides de formule ( III ) avec des rendements élevés. La synthèse des diesters utilisés comme composés de départ a été décrite[ Brevet MC N°2334 (1996)|. are prepared according to the same method as compounds (1). Hydrolysis of the corresponding diesters provides the diacids of formula (III) in high yields. The synthesis of the diesters used as starting compounds has been described [Patent MC No. 2334 (1996)].

^ Les sels d'acides de sodium ou de potassium des composés (III) c'est-à-dire les composés de formule : ^ Sodium or potassium acid salts of compounds (III), that is, compounds with the formula:

RF(CH-,)n CO?Na(K) RF(CH-,)n CO?Na(K)

V (iv) V (iv)

r/ VX>2Na(K) r/ VX>2Na(K)

20 dispersés dans l'eau s'auto-assemblent spontanémment par simple agitation pour former des systèmes vésiculaires stables. Ces sels sont préparés par réaction d'une quantité stoechiométrique d'une solution aqueuse de soude ou de potasse sur les diacides correspondants , ( la réaction est réalisée à température ambiante pendant 3 à 6 jours selon le composé utilisé) ou par saponification des diesters des acides correspondants. Cette dernière réaction est effectuée par chauffaue à 7()°C dans l'éthanol ou le méthanol en Dispersed in water, these salts spontaneously self-assemble upon simple agitation to form stable vesicular systems. These salts are prepared by reacting a stoichiometric amount of an aqueous solution of sodium hydroxide or potassium hydroxide with the corresponding diacids (the reaction is carried out at room temperature for 3 to 6 days depending on the compound used), or by saponification of the diesters of the corresponding acids. This latter reaction is performed by heating to 70°C in ethanol or methanol.

25 25

présence d'une quantité stoechiométrique d'hydroxyde de sodium ou de potassium pendant environ 48 heures. Les diesters correspondants sont transformés en sels de diacides avec des rendements quantitatifs. Ces sels sont obtenus sous forme de poudre blanche et ont une excellente activité de surface. The presence of a stoichiometric amount of sodium or potassium hydroxide for approximately 48 hours results in the transformation of the corresponding diesters into diacid salts with quantitative yields. These salts are obtained as a white powder and exhibit excellent surface activity.

La décarboxylation thermique des diacides (III) constitue la voie d'accès la plus Thermal decarboxylation of diacids (III) constitutes the most common route

30 commode et la plus générale pour l'obtention des acides polyfluorocarboxyliques secondaires de formule : 30 convenient and most general for obtaining secondary polyfluorocarboxylic acids of formula:

RF(CH2)n RF(CH2)n

CHCO^H ( V) CHCO^H ( V)

R/ R/

35 35

ces composés sont obtenus avec des rendements de 80 à 97 % These compounds are obtained with yields of 80 to 97%

5 5

Les exemples suivants illustrent la présente invention sans toutefois la limiter. Exemple 1 : Préparation des acides (2-F-alkyléthyl )maloniques. The following examples illustrate the present invention without, however, limiting it. Example 1: Preparation of (2-F-alkylethyl)malonic acids.

On ajoute à 5.1()~3 moles de ( 2-F-alkyléthyl )malonate de diméthyle ( diéthyle ) en 5 solution dans 10 ml de méthanol absolu ( élhanol ) 2.10" 2 moles d1 hydroxyde potassium concassé. Le mélange sous agitation est porté à 90°C pendant une nuit. Après évaporation du solvant, le mélange est acidifié par 30 ml de HC1 à 36-37 %. Puis, on ajoute lentement 30 ml d'oxyde de diéthyle et on agite à température ambiante pendant 1 heure. On ajoute ensuite 30 ml d'eau et on extrait 3 fois avec 60 ml d'oxyde de diéthyle. La phase organique est lavée 2 fois avec 40 ml d'eau. Après avoir séché la phase organique et évaporé le solvant il reste un solide qui est purifié par recristallisation dans le chloroforme ( Cf. Tableau 1.). 5.1 ± 3 moles of dimethyl (2-F-alkylethyl)malonate (diethyl) in solution in 10 mL of absolute methanol (ethanol) 2.10⁻² moles of crushed potassium hydroxide are added. The mixture is heated to 90°C overnight while being stirred. After evaporation of the solvent, the mixture is acidified with 30 mL of 36-37% HCl. Then, 30 mL of diethyl oxide is slowly added, and the mixture is stirred at room temperature for 1 hour. Next, 30 mL of water is added, and the mixture is extracted three times with 60 mL of diethyl oxide. The organic phase is washed twice with 40 mL of water. After drying the organic phase and evaporating the solvent, a solid remains, which is purified by recrystallization in chloroform (see Table 1).

Tableau. 1. Table 1.

RF(CH2)2CH(C02H)2 Rdt (%) F °C RF(CH2)2CH(C02H)2 Yield (%) F °C

c4f9(ch2)2ch(c02h)2 c4f9(ch2)2ch(c02h)2

87 87

106 106

c6f13(ch2)2ch(c02h)2 c6f13(ch2)2ch(c02h)2

88 88

109 109

c8f17(ch2)2ch(c02h)2 c8f17(ch2)2ch(c02h)2

88 88

137 137

Exemple 2 : Préparation des acides 4-F-alkylbutanoïques. Example 2: Preparation of 4-F-alkylbutanoic acids.

5.10~3 moles d'acide alkyl-(2-F-alkvlétliyl)-maionique sont chauffés au bain métallique à 195°C, jusqu'à cessation de dégagement de gaz ( environ 30 minutes ). A l'issu de la réaction, le produit formé est purifié par recristallisation dans le toluène en présence d'une 25 petite quantité de noir animal ( Cf. Tableau 2. ). 5.10~3 moles of alkyl-(2-F-alkylvletyl)-maionic acid are heated in a metal bath at 195°C until gas evolution ceases (approximately 30 minutes). Following the reaction, the product formed is purified by recrystallization in toluene in the presence of a small amount of animal black (see Table 2).

Tableau. 2. Table 2.

RFCH2CH2CH2C02H Rdt (%) F °C RFCH2CH2CH2C02H Yield (%) F °C

30 30

c4f9ch2ch2ch2 co2h c4f9ch2ch2ch2 co2h

90 90

32 32

c6f]3ch2ch2ch2 co2h c6f]3ch2ch2ch2 co2h

90 90

53 53

c8f17ch2ch2ch2co2h c8f17ch2ch2ch2co2h

90 90

93 93

35 35

Exemple 3 : Préparation des acides alkyl-(2-F-alkyléthyl )-maloniques. Example 3: Preparation of alkyl-(2-F-alkylethyl)-malonic acids.

6 6

Le mode opératoire est le même que pour les acides 2-F-alkyléthyl maloniques. Les composés obtenus , sont purifiés par filtration sur colonne de silice ( éluant oxyde de diéthyle) lorsqu'ils sont solides et par distillation lorsqu'ils sont liquides ( Cf. Tableau 3.). The procedure is the same as for 2-F-alkylethyl malonic acids. The compounds obtained are purified by silica column filtration (diethyl oxide eluent) when solid and by distillation when liquid (see Table 3).

5 Tableau. 3. Table 5. 3.

RF(CH2)2C(R1)(C02H)2 Rdt (%) F°C rf RF(CH2)2C(R1)(C02H)2 Yield (%) F°C rf

10 10

c4f9 c4f9

ch3(ch2)10- ch3(ch2)10-

87 87

68 68

C4F9 C4F9

ch3(ch2)| ,- ch3(ch2)| ,-

89 89

66 66

c6fn ch3(ch2)6- c6fn ch3(ch2)6-

91 91

111 111

c6fb ch3(ch2)7- c6fb ch3(ch2)7-

92 92

109 109

c6fi3 c6fi3

ch3(ch2)s- ch3(ch2)s-

95 95

106 106

c6f13 c6f13

ch3(ch2)tr ch3(ch2)tr

90 90

104 104

c6f13 c6f13

ch3(ch2) l0- ch3(ch2) l0-

87 87

100 100

c6f13 c6f13

ch3(ch2)j ch3(ch2)j

90 90

96 96

c6f13 c6f13

ch3(ch2)12- ch3(ch2)12-

92 92

94 94

c6f13 c6f13

ch3(CH2)i3- ch3(CH2)i3-

88 88

90 90

c6f13 c6f13

ch3(CH2),s- ch3(CH2),s-

87 87

80 80

c6f]3 c6f]3

ch3(ch2)16- ch3(ch2)16-

87 87

86 86

c6f13 c6f13

ch3(ch2)17- ch3(ch2)17-

89 89

85 85

c6f,3 c6f,3

ch2= chch2- ch2 = chch2-

86 86

51 51

c6f13 c6f13

o-q-CHj- o-q-CHj-

85 85

147 147

qfn ch3(ch2)10- qfn ch3(ch2)10-

95 95

108 108

c8f17 c8f17

ch3(ch2)ir ch3(ch2)ir

87 87

121 121

Exemple 4 : Préparation des sels de sodium des acides alkyl-(2-F-alkyléthyl )-maloniques Méthode A : par neutralisation des diacides correspondants. Example 4: Preparation of sodium salts of alkyl-(2-F-alkylethyl)-malonic acids Method A: by neutralization of the corresponding diacids.

2.10"^ moles d'acide alkyl (2-F-alkyléthyl )malonique sont dissous dans 40 ml d'eau 35 distillée et 8 ml d'une solution 0,5 M de NaOH. Le mélange est agité à température 2.10⁻² moles of alkyl (2-F-alkylethyl)malonic acid are dissolved in 40 mL of distilled water and 8 mL of a 0.5 M NaOH solution. The mixture is stirred at temperature

/ /

ambiante jusqu'à disparition totale de l'acide de départ, soit 3 à 6 jours ( la réaction est suivie par chromatographie sur couche mince ). Le mélange est extrait deux fois avec 20 ml d'oxyde de diéthyle. L'eau est évaporée à sec, puis le résidu est séché sous vide ( Cf. Tableau 4.). The mixture is left at room temperature until the starting acid has completely disappeared, i.e., 3 to 6 days (the reaction is monitored by thin-layer chromatography). The mixture is extracted twice with 20 mL of diethyl oxide. The water is evaporated to dryness, and then the residue is dried under vacuum (see Table 4).

5 5

Méthode B : par saponification des diesters des acides correspondants. Method B: by saponification of the diesters of the corresponding acids.

On ajoute à 2.1()~3 moles d'acide alkyl-(2-F-alkyléthyl )-malonique en solution dans 10 ml de méthanol ( éthanol ) absolus 2.10-3 moles d'hydroxyde de sodium concassé. Le mélange sous agitation est porté à 75°C pendant 48 heures. Après évaporation du solvant, le résidu est rincé à l'oxyde de diéthyle. On obtient le sel d'acide sous forme de poudre ^ blanche ( Cf. Tableau 4.). 2.10⁻³ moles of alkyl-(2-F-alkylethyl)-malonic acid in solution in 10 mL of absolute methanol (ethanol) are added to 2.10⁻³ moles of crushed sodium hydroxide. The mixture is heated to 75°C with stirring for 48 hours. After evaporation of the solvent, the residue is rinsed with diethyl oxide. The acid salt is obtained as a white powder (see Table 4).

Tableau. 4. Table 4.

Rf(CH2)2 C(R,)(C02Na)2 Rf(CH2)2 C(R)(NaCO2)2

Rdt (%) Yield (%)

ys (mN/m) ys (mN/m)

Yi (mN/m) Yi (mN/m)

cmc (mol / L) cmc (mol/L)

15 15

rf rI rf ri

C4fq C4fq

CH3(CH2)ir CH3(CH2)ir

89 89

26,0 26.0

11,0 11.0

7,8 10"3 7.8 10"3

c6f13 c6f13

CH3(CH2)6- CH3(CH2)6-

90 90

24,4 24.4

18,9 18.9

2,9 10"3 2.9 10"3

c6f13 c6f13

CH3(CH2)7- CH3(CH2)7-

91 91

19,7 19.7

20,3 20.3

11,1 10"3 11.1 10"3

20 20

c6f13 c6f13

CH3(CH2)8- CH3(CH2)8-

92 92

17,8 17.8

10,8 10.8

O O O O

c6f13 c6f13

CH3(CH2)9- CH3(CH2)9-

95 95

19,0 19.0

13,3 13.3

2,3 10"3 2.3 10"3

c6f13 c6f13

CH3(CH2)10- CH3(CH2)10-

90 90

18,75 18.75

2,4 2.4

1,1 10"3 1.1 10"3

q>f]3 q>f]3

CH3(CH2), CH3(CH2),

92 92

18,0 18.0

1,4 1.4

9,0 10'4 9.0 10'4

25 25

c6f13 c6f13

CH3(CH2)I2- CH3(CH2)I2-

90 90

18,7 18.7

/ /

6,5 10"4 6.5 10"4

c6f13 c6f13

CH3(CH2)13- CH3(CH2)13-

92 92

21,2 21.2

/ /

6,3 104 6.3 104

c6f13 c6f13

CH3(CH2)|^- CH3(CH2)|^-

95 95

25,4 25.4

4,8 4.8

5,0 10"4 5.0 10"4

c6f13 c6f13

ch3(ch2)16- ch3(ch2)16-

92 92

24,7 24.7

3,0 3.0

2,45 10"4 2.45 10"4

30 30

cfif13 cfif13

CH3(CH2)17- CH3(CH2)17-

92 92

28,0 28.0

6,1 6.1

8,2 104 8.2 104

cxf17 cxf17

CH3(CH2), j- CH3(CH2), j-

90 90

19,5 19.5

6,4 6.4

8,8 10"4 8.8 10"4

35 35

Exemple 5 : Préparation des acides secondaires par décarboxylation des acides aIkyl-(2-F-alkyléthyl)-maloniques. Example 5: Preparation of secondary acids by decarboxylation of α-kyl-(2-F-alkylethyl)-malonic acids.

8 8

5.10-3 moles d'acide alkyl-(2-F-alkyléthyD-malonique sont chauffés au bain métallique à 195°C, jusqu'à cessation de dégagement de gaz ( environ 30 minutes ). A la fin de la réaction, le produit formé est purifié soit par distillation sous pression réduite ( appareil Kugelrohr ), soit sur colonne de gel de silice ( éluant oxyde de diéthyle - éther de pétrole). 5 ( Cf. Tableau 5.). 5.10-3 moles of alkyl-(2-F-alkylethylD-malonic acid are heated in a metal bath at 195°C until gas evolution ceases (approximately 30 minutes). At the end of the reaction, the product formed is purified either by distillation under reduced pressure (Kugelrohr apparatus) or on a silica gel column (diethyl oxide - petroleum ether eluent). 5 (See Table 5.)

Tableau. 5. Table 5.

Rf(CH2)2CH(R,)C02H Rdt (%) Eb °C / mmHg F °C Rf(CH2)2CH(R,)C02H Yield (%) Eb °C / mmHg F °C

10 RF R1 10 RF R1

c4f9 c4f9

ch3(ch2)1()- ch3(ch2)1()-

83 83

120/0,02 120/0.02

/ /

c5f]3 c5f]3

ch3(ch2)8- ch3(ch2)8-

80 80

140/0,02 140/0.02

/ /

c6f13 c6f13

ch3(ch2)9- ch3(ch2)9-

86 86

/ /

40 40

qf13 qf13

ch3(ch2)10- ch3(ch2)10-

87 87

/ /

32 32

c6f13 c6f13

ch3(ch2)15- ch3(ch2)15-

95 95

/ /

57 57

c6f,3 c6f,3

ch2 = chch2- ch2 = chch2-

90 90

82/0,02 82/0.02

/ /

c6f13 c6f13

OOch2- OOch2-

97 97

/ /

69 69

c8f17 c8f17

ch3(ch2)]0- ch3(ch2)]0-

87 87

/ /

41 41

Claims (1)

25 Revendications25 Demands 1/ Acides polyfluorocarboxyliques et leurs sels de formule générale :1/ Polyfluorocarboxylic acids and their salts with general formula: Rf(ch2) y COOMRf(ch2) y COOM 30 R XR'30 R XR' dans laquelle Rf représente un groupement perfluoré, linéaire ou ramifié, contenant 4 à 18 atomes de carbone, n est un nombre entier égal à 2, 3 ou 11, R' peut être un atome d'hydrogène ou un groupement COOM ( M peut être un atome d'hydrogène ou un atome de sodium ou de potassium ), R peut être un atome d'hydrogène, un groupement alkyle 35 contenant de 1 à 18 atomes de carbone éventuellement substitué, un radical aryle, ouin which Rf represents a perfluorinated group, linear or branched, containing 4 to 18 carbon atoms, n is an integer equal to 2, 3, or 11, R' can be a hydrogen atom or a COOM group (M can be a hydrogen atom or a sodium or potassium atom), R can be a hydrogen atom, an alkyl group containing 1 to 18 possibly substituted carbon atoms, an aryl radical, or 99 aralkyle éventuellement substitué, un radical allyle, méthallyle ou propargyle, un groupement polyoxyéthylé, un groupement 2-oxoalkyle R"COCH2- ( R" peut être un groupement biphényle substitué par un groupement alkyle contenant 1 à 10 atomes de carbone ou un radical aralkyle ou une fonction nitrile), un groupement COOH, une chaîne 5 aliphatique perfluorée ayant 4 à 18 atomes de carbone ou un groupement polyfluoré RF(CH2)2NHC(0)CH2- ou un groupement RF(CH2)nCR'(COOM)-(CH2)m-2 - ( m-2 est égal à 4,5,6,8,10,11,12,14. n, R' et M ont les mêmes significations que précédemment ). Comme substituants éventuellement présents sur les radicaux alkyles, aryles ou aralkyles, on peut mentionner les groupes hydroxy, mercapto, oxo ou carboxyliques.aralkyl possibly substituted, an allyl, methallyl or propargyl radical, a polyoxyethyl group, a 2-oxoalkyl group R"COCH2- (R" can be a biphenyl group substituted by an alkyl group containing 1 to 10 carbon atoms or an aralkyl radical or a nitrile function), a COOH group, a perfluorinated aliphatic 5-chain having 4 to 18 carbon atoms or a polyfluorinated group RF(CH2)2NHC(0)CH2- or an RF(CH2)nCR'(COOM)-(CH2)m-2- group (m-2 is equal to 4,5,6,8,10,11,12,14. n, R' and M have the same meanings as before). As possible substituents on alkyl, aryl or aralkyl radicals, we can mention hydroxy, mercapto, oxo or carboxylic groups. 2 / Composés polyfluorés selon la revendication 1, dans lesquels n est égal à 2, 3 ou2/ Polyfluorinated compounds according to claim 1, in which n is equal to 2, 3 or 11.11. 3 / Composés polyfluorés selon les revendications 1 ou 2, dans lesquels R représente un atome d'Hydrogène et R' peut être un atome d'hydrogène ou un groupement COOM3/ Polyfluorinated compounds according to claims 1 or 2, wherein R represents a hydrogen atom and R' may be a hydrogen atom or a COOM group 15 (M peut être un atome d'hydrogène ou un atome de sodium ou de potassium).15 (M can be a hydrogen atom or a sodium or potassium atom). 4 / Composés polyfluorés selon les revendications 1 ou 2, dans lesquels R est un groupement alkyle contenant de 1 à 18 atonies de carbone éventuellement substitué par au moins un groupement hydroxyle ou une fonction acide, un radical aryle, ou aralkyle, un radical allyle, méthallyle ou propargvle, un groupement 2-oxoalkyle R"COCH2- ( R"4 / Polyfluorinated compounds according to claims 1 or 2, wherein R is an alkyl group containing from 1 to 18 carbon atoms optionally substituted by at least one hydroxyl group or an acid function, an aryl or aralkyl radical, an allyl, methyl or propargyl radical, a 2-oxoalkyl group R"COCH2- ( R" 2020 represente un groupement biphényle ) et R' represente un atome d'hydrogène ou un groupement COOM (avec M qui peut être un atome d'hydrogène ou un atome de sodium ou de potassium).represents a biphenyl group) and R' represents a hydrogen atom or a COOM group (with M which can be a hydrogen atom or a sodium or potassium atom). 5 / Composés polyfluorés selon les revendications 1 à 4, dans lesquels Rf est radical5 / Polyfluorinated compounds according to claims 1 to 4, wherein Rf is radical 25 perfluoré linéaire contenant 4, 6, 8 ou 10 atomes de carbone.25 linear perfluorinated containing 4, 6, 8 or 10 carbon atoms. 6 / Procédés de préparation des acides polyfluorocarboxyliques et de leurs sels selon les exemples 1 à 5.6 / Processes for preparing polyfluorocarboxylic acids and their salts according to examples 1 to 5. 7 / Ces composés sont utilisables en tant que tensioactifs dans la formation de bicouches membranaires fluorocarbonées de type liposome, cristaux liquides, films blodget Langmuir ou précurseurs de tels agents.7 / These compounds can be used as surfactants in the formation of liposome-type fluorocarbon membrane bilayers, liquid crystals, Langmuir Blodget films or precursors of such agents.
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