JP2003238461A - Process for producing perfluoroolefins - Google Patents
Process for producing perfluoroolefinsInfo
- Publication number
- JP2003238461A JP2003238461A JP2002035429A JP2002035429A JP2003238461A JP 2003238461 A JP2003238461 A JP 2003238461A JP 2002035429 A JP2002035429 A JP 2002035429A JP 2002035429 A JP2002035429 A JP 2002035429A JP 2003238461 A JP2003238461 A JP 2003238461A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compound
- group
- fluorine
- reaction
- following
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】フッ素樹脂原料モノマーとして有用なテトラフ
ルオロエチレンおよびヘキサフルオロプロピレンの製造
方法の提供。
【解決手段】フッ素含量が30質量%以上である(R1
CH2CH(R2)CH 2OCO)nQを液相中でフッ
素と反応させて(R1FCF2CF(R2F)CF2O
CO)nQFとし、つぎにエステル結合を分解してR
1FCF2CF(R 2F)COFとし、該化合物を熱分
解することによるR1FCF=CF2の製造方法。nは
1以上の整数。R1、R2はそれぞれ独立に、水素原子
またはメチル基を示し、少なくとも一方は水素原子。R
1F、R2Fは、フッ素原子またはトリフルオロメチル
基。QFはQがペルフルオロ化された基であり、また
は、Qと同一の基。(57) [Summary]
Tetrafluoro useful as a raw material monomer for fluororesin
Production of fluoroethylene and hexafluoropropylene
Providing a method.
The fluorine content is 30% by mass or more (R1
CH2CH (R2) CH 2OCO)nQ in the liquid phase
React with element (R1FCF2CF (R2FCF2O
CO)nQFAnd then decompose the ester bond to R
1FCF2CF (R 2F) COF
R by solving1FCF = CF2Manufacturing method. n is
An integer greater than or equal to 1. R1, R2Each independently represents a hydrogen atom
Or a methyl group, at least one of which is a hydrogen atom. R
1F, R2FIs a fluorine atom or trifluoromethyl
Group. QFIs a group in which Q is perfluorinated, and
Is the same group as Q.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、フッ素樹脂原料の
前駆体またはフッ素樹脂のモノマーとして有用なテトラ
フルオロエチレン(以下、TFEという。)およびヘキ
サフルオロプロピレン(以下、HFPという。)の製造
方法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing tetrafluoroethylene (hereinafter referred to as TFE) and hexafluoropropylene (hereinafter referred to as HFP) useful as a precursor of a fluororesin raw material or a monomer of a fluororesin. .
【0002】[0002]
【従来の技術】TFEは、クロロジフルオロメタンを6
00〜900℃の高温で加熱してジフルオロカルベンと
し、該ジフルオロカルベンを二量化反応させる方法によ
って工業的に製造されている。また、HFPは、TFE
を減圧下で700〜900℃で不均化反応する方法によ
って工業的に製造されている。HFPの実験室的な製造
方法としては、電気化学的フッ素化方法(以下、ECF
法と記載する。)によって得たペルフルオロ酪酸の塩を
熱分解する方法が知られている。2. Description of the Related Art TFE uses 6 parts of chlorodifluoromethane.
It is industrially produced by a method in which a difluorocarbene is heated by heating at a high temperature of 00 to 900 ° C. and the difluorocarbene is subjected to a dimerization reaction. In addition, HFP is TFE
Is industrially produced by a method of carrying out a disproportionation reaction at 700 to 900 ° C. under reduced pressure. As a laboratory manufacturing method of HFP, an electrochemical fluorination method (hereinafter referred to as ECF
Described as the law. ) Is known, the method of thermally decomposing the salt of perfluorobutyric acid is known.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ジフルオロカルベンの
二量化反応は、反応温度が極めて高い欠点がある。ま
た、原料であるクロロジフルオロメタンがオゾン層破壊
物質であり、使用が制限される問題もある。The difluorocarbene dimerization reaction has a drawback that the reaction temperature is extremely high. In addition, chlorodifluoromethane, which is a raw material, is an ozone depleting substance, and there is a problem that its use is limited.
【0004】一方、HFPの製造方法においても、反応
温度がきわめて高いことが欠点であった。また、作業環
境上問題になるペルフルオロイソブテン(PFIB)が
10%程度副生する問題がある。On the other hand, in the method for producing HFP, the reaction temperature is extremely high, which is a drawback. Further, there is a problem that perfluoroisobutene (PFIB), which is a problem in the work environment, is produced as a by-product by about 10%.
【0005】また、エーテル性酸素原子と水素原子とを
含有する化合物をECF法によりフッ素化すると、C−
O結合が切断するために、収率よく目的化合物が得られ
ず、多くの副生物が生成する問題がある。さらに、固体
であるペルフルオロ酪酸の塩を熱分解する方法はスケー
ルアップが困難であった。When a compound containing an etheric oxygen atom and a hydrogen atom is fluorinated by the ECF method, C-
Since the O bond is cleaved, the target compound cannot be obtained in good yield, and there is a problem that many by-products are generated. Further, the method of pyrolyzing a solid salt of perfluorobutyric acid is difficult to scale up.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、n価含フ
ッ素有機基(nは1以上の整数を示す。)と目的化合物
に対応する炭素骨格とを併有する化合物(3)をフッ素
化し、つぎにエステル結合を分解した後、熱分解する方
法によって、一度にn分子の該ペルフルオロオレフィン
類を製造できることを見いだした。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present inventors have developed a fluorine compound (3) having both an n-valent fluorine-containing organic group (n is an integer of 1 or more) and a carbon skeleton corresponding to the target compound. It was found that n molecules of the perfluoroolefins can be produced at one time by a method in which the ester bond is decomposed, and then the ester bond is decomposed, followed by thermal decomposition.
【0007】すなわち、本発明者らは該製造方法の原料
として、安価で工業的に汎用される炭化水素系アルコー
ル由来の原料を選択した。また化合物(3)のフッ素化
反応には、ECF法の問題点である副生物の生成が解決
できる液相フッ素化法を選択した。また、ペルフルオロ
オレフィン類の生成反応には、連続反応で実施でき、か
つ、スケールアップも容易な熱分解による方法を選択し
た。この熱分解反応は従来法に比べて低温反応で実施で
き、かつ、作業環境上問題となる副生物を生成させない
ことを見いだした。That is, the present inventors have selected, as a raw material for the production method, a raw material derived from a hydrocarbon alcohol which is inexpensive and widely used industrially. Further, for the fluorination reaction of the compound (3), a liquid phase fluorination method that can solve the problem of the ECF method, that is, the production of by-products, was selected. Further, for the production reaction of perfluoroolefins, a method by thermal decomposition that can be carried out in a continuous reaction and is easy to scale up was selected. It was found that this thermal decomposition reaction can be carried out at a lower temperature than the conventional method, and that it does not generate a by-product which is a problem in the working environment.
【0008】さらに本発明者らは、生成した化合物をリ
サイクルする方法が工業的に有利な連続プロセスになる
ことを見いだした。Furthermore, the present inventors have found that the method of recycling the produced compound becomes an industrially advantageous continuous process.
【0009】すなわち本発明は、フッ素含量が30質量
%以上である化合物(3)を液相中でフッ素と反応させ
ることによってペルフルロオロ化して下記化合物(4)
とし、つぎに該化合物(4)のエステル結合を分解して
下記化合物(5)とし、つぎに該化合物(5)を熱分解
することを特徴とする下記ペルフルオロオレフィン類
(7)の製造方法を提供する。That is, according to the present invention, a compound (3) having a fluorine content of 30% by mass or more is reacted with fluorine in a liquid phase to form a perfluoropolymer and the following compound (4) is obtained.
Then, the ester bond of the compound (4) is decomposed into the following compound (5), and then the compound (5) is thermally decomposed, and the following perfluoroolefins (7) are produced. provide.
【0010】
(R1CH2CH(R2)CH2OCO)nQ・・・(3)
(R1FCF2CF(R2F)CF2OCO)nQF・・・(4)
R1FCF2CF(R2F)COF・・・(5)
R1FCF=CF2・・・(7)
ただし、式中の記号は以下の意味を示す。
n:Qに結合した基の数を示し、1以上の整数。
R1、R2:それぞれ独立に、水素原子またはメチル基
を示し、少なくとも一方は水素原子。
R1F、R2F:R1FはR1に、R2FはR2に対応
し、R1およびR2がそれぞれ水素原子である場合には
フッ素原子であり、R1およびR2がそれぞれメチル基
である場合にはトリフルオロメチル基。
Q:n価含フッ素有機基。
QF:Qがフッ素化されうる基である場合のQFはQが
ペルフルオロ化された基であり、Qがフッ素化されない
基である場合のQFはQと同一の基。(R 1 CH 2 CH (R 2 ) CH 2 OCO) n Q ... (3) (R 1F CF 2 CF (R 2F ) CF 2 OCO) n Q F ... (4) R 1F CF 2 CF (R 2F) COF ··· (5) R 1F CF = CF 2 ··· (7) provided that the symbols in the formula have the following meanings. n: An integer of 1 or more, which represents the number of groups bonded to Q. R 1 and R 2 : each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, at least one of which is a hydrogen atom. R 1F , R 2F : R 1F corresponds to R 1 , R 2F corresponds to R 2 , and when R 1 and R 2 are each a hydrogen atom, it is a fluorine atom, and R 1 and R 2 are each a methyl group. Is a trifluoromethyl group. Q: n-valent fluorine-containing organic group. Q F : When Q is a fluorinated group, Q F is a perfluorinated group, and when Q is a non-fluorinated group, Q F is the same as Q.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】本発明の化合物(3)において、
Qはn価含フッ素有機基である。含フッ素有機基とは、
少なくとも1つ以上のフッ素原子を有する有機基をい
う。nはQに結合した基の数を示し、1以上の整数であ
り、nの上限は5が好ましく、汎用性から1または2で
あることが特に好ましい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the compound (3) of the present invention,
Q is an n-valent fluorine-containing organic group. What is a fluorinated organic group?
It means an organic group having at least one or more fluorine atoms. n represents the number of groups bonded to Q, is an integer of 1 or more, and the upper limit of n is preferably 5, and particularly preferably 1 or 2 from the viewpoint of versatility.
【0012】nが1である場合のQとしては、含フッ素
アルキル基、または含フッ素(エーテル性酸素原子含有
アルキル)基が挙げられる。Qの炭素数は、炭素数1〜
20が好ましく、特にフッ素化反応時の液相への溶解性
の点から、炭素数は3〜20が好ましく、とりわけ3〜
10が好ましい。When n is 1, Q may be a fluorine-containing alkyl group or a fluorine-containing (etheric oxygen atom-containing alkyl) group. The carbon number of Q is 1 to 1
20 is preferable, and particularly from the viewpoint of solubility in the liquid phase during the fluorination reaction, the number of carbon atoms is preferably 3 to 20, and particularly 3 to
10 is preferable.
【0013】含フッ素アルキル基としては、直鎖構造、
分岐構造、環構造、または部分的に環構造を有するアル
キル基の水素原子の1つ以上がフッ素原子に置換された
基が挙げられる。直鎖構造のアルキル基としては、メチ
ル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられ
る。分岐構造のアルキル基としては、イソプロピル基、
イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基
等が挙げられる。環構造のアルキル基(すなわち、シク
ロアルキル基)としては、シクロプロピル基、シクロブ
チル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、または
これらの基の環を形成する炭素原子にアルキル基が置換
した基等が挙げられる。部分的に環構造を有するアルキ
ル基としては、シクロアルキル基が置換した直鎖構造の
アルキル基、または、シクロアルキル基が置換した分岐
構造のアルキル基等が挙げられる。これらの基の具体例
としては、以下の具体例中に示す基が挙げられる。The fluorine-containing alkyl group has a linear structure,
Examples thereof include groups in which one or more hydrogen atoms of an alkyl group having a branched structure, a ring structure, or a partial ring structure is substituted with a fluorine atom. Examples of the linear structure alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group and a butyl group. As the branched alkyl group, an isopropyl group,
Examples thereof include an isobutyl group, a sec-butyl group and a tert-butyl group. Examples of the alkyl group having a ring structure (that is, a cycloalkyl group) include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a group in which a carbon atom forming a ring of these groups is substituted with an alkyl group. . Examples of the alkyl group partially having a ring structure include a linear alkyl group substituted with a cycloalkyl group and a branched alkyl group substituted with a cycloalkyl group. Specific examples of these groups include the groups shown in the following specific examples.
【0014】炭素数1〜20の含フッ素(エーテル性酸
素原子含有アルキル)基としては、上記で説明した炭素
数1〜20の含フッ素アルキル基(ただし、シクロアル
キル基は除く)の炭素−炭素単結合間に1個以上のエー
テル性酸素原子が挿入された基である。ここで、エーテ
ル性酸素原子含有アルキル基としては、アルコキシル
基、アルコキシアルキル基またはアルコキシアルコキシ
アルキル基が好ましい。含フッ素(エーテル性酸素原子
含有アルキル)基の具体例としては、以下の具体例中に
示す基が挙げられる。The fluorine-containing (etheric oxygen atom-containing alkyl) group having 1 to 20 carbon atoms is the carbon-carbon of the fluorine-containing alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (excluding cycloalkyl group) described above. A group in which one or more ethereal oxygen atoms are inserted between single bonds. Here, as the etheric oxygen atom-containing alkyl group, an alkoxyl group, an alkoxyalkyl group or an alkoxyalkoxyalkyl group is preferable. Specific examples of the fluorine-containing (etheric oxygen atom-containing alkyl) group include the groups shown in the following specific examples.
【0015】nが2である場合のQとしては、含フッ素
アルキレン基または含フッ素(エーテル性酸素原子含有
アルキレン)基が挙げられる。該Qの炭素数は1〜20
が好ましく、特にフッ素化反応時の液相への溶解性の点
から炭素数は3〜20が好ましく、とりわけ炭素数は3
〜10が好ましい。When n is 2, examples of Q include a fluorine-containing alkylene group and a fluorine-containing (etheric oxygen atom-containing alkylene) group. The carbon number of Q is 1 to 20
In particular, the carbon number is preferably 3 to 20 from the viewpoint of solubility in the liquid phase during the fluorination reaction, and particularly the carbon number is 3
-10 is preferable.
【0016】含フッ素アルキレン基または含フッ素(エ
ーテル性酸素原子含有アルキレン)基としては、上述し
た含フッ素アルキル基または含フッ素エーテル性酸素原
子含有アルキル基中に存在する水素原子あるいはフッ素
原子の1つが結合手になった基である。nが2であるQ
としては、原料が安価で入手しやすいことから−CF 2
CF2CF2CF2−が好ましい。Fluorine-containing alkylene group or fluorine-containing (d
As the etheric oxygen atom-containing alkylene) group,
Fluorine-containing alkyl group or fluorine-containing ethereal oxygen source
Hydrogen atoms or fluorine present in the child-containing alkyl group
One of the atoms is a bond. Q where n is 2
As the raw material is cheap and easily available, -CF Two
CFTwoCFTwoCFTwo− Is preferable.
【0017】本発明における化合物(3)は、フッ素含
量(化合物の分子量に対するフッ素原子の総量の割合)
が30質量%以上である化合物であり、フッ素含量が3
0質量%以上となるように、化合物(3)中Qの構造を
調節するのが好ましい。化合物(3)のフッ素含量は3
7質量%以上であるのが好ましく、37〜70質量%で
あるのが特に好ましい。The compound (3) in the present invention has a fluorine content (ratio of the total amount of fluorine atoms to the molecular weight of the compound).
Is 30% by mass or more, and the fluorine content is 3
It is preferable to adjust the structure of Q in the compound (3) so that it is 0% by mass or more. Compound (3) has a fluorine content of 3
It is preferably 7% by mass or more, and particularly preferably 37 to 70% by mass.
【0018】また、化合物(3)の分子量は200〜1
000であるのが、液相中でのフッ素化反応を円滑に行
いうる点で好ましく、該分子量になるようにQの分子量
を調節するのが好ましい。分子量が小さすぎると化合物
(3)が気化しやすくなるため、液相でのフッ素化反応
時に気相中で分解反応が起こるおそれがある。本発明に
おいては、化合物(3)にフッ素原子を特定量以上含ま
せることで、分子量を大きくして沸点を上げることがで
きるが、分子量が大きすぎる場合には、化合物(3)の
精製が困難になるおそれがある。The molecular weight of the compound (3) is 200 to 1
A value of 000 is preferable in that the fluorination reaction in the liquid phase can be smoothly carried out, and it is preferable to adjust the molecular weight of Q so that the molecular weight is the same. When the molecular weight is too small, the compound (3) is likely to be vaporized, so that the decomposition reaction may occur in the gas phase during the fluorination reaction in the liquid phase. In the present invention, it is possible to increase the molecular weight and raise the boiling point by including a specific amount of a fluorine atom in the compound (3), but if the molecular weight is too large, it is difficult to purify the compound (3). May be.
【0019】化合物(3)の具体例としては、以下の例
が挙げられる。化合物(3)は、後述する反応によりフ
ッ素樹脂原料に導かれうることから、フッ素樹脂原料の
中間体として有用な化合物である。The following examples can be given as specific examples of the compound (3). The compound (3) is a compound useful as an intermediate for the fluororesin raw material because it can be introduced into the fluororesin raw material by the reaction described below.
【0020】CH3CH2CH2OCOCF2CF3、
CH3CH2CH2CH2OCOCF2CF2CF3、
CH3(CH3)CHCH2OCOCF(CF3)CF
3、CH3CH2CH2OCOCF(CF3)OCF2
CF2CF3、CH3CH2CH2CH2OCOCF
(CF3)OCF2CF2CF3、CH3(CH3)C
HCH2OCOCF(CF3)OCF2CF2CF3、
CH3CH2CH2OCOCF(CF3)OCF2CF
(CF3)OCF2CF2CF3、CH3CH2CH2
CH2OCOCF(CF3)OCF2CF(CF3)O
CF2CF2CF3、CH3(CH3)CHCH2OC
OCF(CF3)OCF2CF(CF3)OCF2CF
2CF3、CH3CH2CH2OCO(CF2)4OC
OCH2CH2CH3、CH3CH2CH2CH2OC
O(CF2)4OCOCH2CH2CH2CH 3、CH
3(CH3)CHCH2OCO(CF2)4OCOCH
2CH(CH3)CH3。CHThreeCHTwoCHTwoOCOCFTwoCFThree,
CHThreeCHTwoCHTwoCHTwoOCOCFTwoCFTwoCFThree,
CHThree(CHThree) CHCHTwoOCOCF (CFThree) CF
Three, CHThreeCHTwoCHTwoOCOCF (CFThree) OCFTwo
CFTwoCFThree, CHThreeCHTwoCHTwoCHTwoOCOCF
(CFThree) OCFTwoCFTwoCFThree, CHThree(CHThree) C
HCHTwoOCOCF (CFThree) OCFTwoCFTwoCFThree,
CHThreeCHTwoCHTwoOCOCF (CFThree) OCFTwoCF
(CFThree) OCFTwoCFTwoCFThree, CHThreeCHTwoCHTwo
CHTwoOCOCF (CFThree) OCFTwoCF (CFThree) O
CFTwoCFTwoCFThree, CHThree(CHThree) CHCHTwoOC
OCF (CFThree) OCFTwoCF (CFThree) OCFTwoCF
TwoCFThree, CHThreeCHTwoCHTwoOCO (CFTwo)FourOC
OCHTwoCHTwoCHThree, CHThreeCHTwoCHTwoCHTwoOC
O (CFTwo)FourOCOCHTwoCHTwoCHTwoCH Three, CH
Three(CHThree) CHCHTwoOCO (CFTwo)FourOCOCH
TwoCH (CHThree) CHThree.
【0021】化合物(3)のうち、下記化合物(3a)
および化合物(3b)は新規化合物であり特に好まし
い。Of the compounds (3), the following compound (3a)
And the compound (3b) are novel compounds and are particularly preferable.
【0022】
R10CH2CH(R20)CH2OCOR30・・・(3a)
R10CH2CH(R20)CH2OCO(CF2)4OCOCH2CH(R 20
)CH2R10・・・(3b)
ただし、式中の記号は以下の意味を示す。
R10、R20:水素原子またはメチル基であり、いず
れか一方は、水素原子。
R30:炭素数3〜20の含フッ素アルキル基、または
炭素数3〜20の含フッ素(エーテル性酸素原子含有ア
ルキル)基。[0022]
R10CHTwoCH (R20) CHTwoOCORThirty... (3a)
R10CHTwoCH (R20) CHTwoOCO (CFTwo)FourOCOCHTwoCH (R 20
) CHTwoR10... (3b)
However, the symbols in the formulas have the following meanings.
R10, R20: Hydrogen atom or methyl group, whichever
One of them is a hydrogen atom.
RThirty: Fluorine-containing alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, or
Fluorine-containing (ether ether oxygen atom-containing
Rukiru) group.
【0023】化合物(3)の入手方法としては特に限定
されない。本発明における化合物(3)としては、容易
に得やすい理由から下記化合物(1)と下記化合物
(2)のエステル化反応により得るのが好ましい。
R1CH2CH(R2)CH2OH・・・(1)
Q(COX)n・・・(2)
ただし、n、R1、R2およびQは、上記と同じ意味を
示し、Xはハロゲン原子を示す。Xは、フッ素原子、塩
素原子、臭素原子またはヨウ素原子であり、フッ素原
子、塩素原子または臭素原子が好ましく、後述する連続
プロセスを実施する場合には、特にフッ素原子であるの
が好ましい。The method for obtaining the compound (3) is not particularly limited. The compound (3) in the present invention is preferably obtained by an esterification reaction of the following compound (1) and the following compound (2) because it is easily obtained. R 1 CH 2 CH (R 2 ) CH 2 OH ... (1) Q (COX) n ... (2) where n, R 1 , R 2 and Q have the same meanings as described above, and X Represents a halogen atom. X is a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom, preferably a fluorine atom, a chlorine atom or a bromine atom, and particularly preferably a fluorine atom when the continuous process described below is carried out.
【0024】化合物(1)の具体例としては、下記化合
物が挙げられる。下記化合物(1)は、工業的に広く使
用されている炭化水素系アルコール類であり、安価で容
易に入手できる。CH3CH2CH2OH、CH3CH
2CH2CH2OH、CH3(CH3)CHCH2O
H。The following compounds may be mentioned as specific examples of the compound (1). The following compound (1) is a hydrocarbon alcohol that is widely used industrially, and is inexpensive and easily available. CH 3 CH 2 CH 2 OH, CH 3 CH
2 CH 2 CH 2 OH, CH 3 (CH 3 ) CHCH 2 O
H.
【0025】nが1である化合物(2)の具体例として
は、下記化合物が挙げられる。FCOCF2CF3、F
COCF2CF2CF3、FCOCF(CF3)C
F3、FCOCF(CF3)OCF2CF2CF3、F
COCF(CF3)OCF2CF(CF3)OCF2C
F2CF3。The following compounds may be mentioned as specific examples of the compound (2) in which n is 1. FCOCF 2 CF 3 , F
COCF 2 CF 2 CF 3 , FCOCF (CF 3 ) C
F 3 , FCOCF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 CF 3 , F
COCF (CF 3 ) OCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 C
F 2 CF 3.
【0026】nが2である化合物(2)としては、下記
化合物が挙げられる。FCO(CF2)4COF、FC
O(CF2)5COF、FCO(CF2)6COF。Examples of the compound (2) in which n is 2 include the following compounds. FCO (CF 2 ) 4 COF, FC
O (CF 2 ) 5 COF, FCO (CF 2 ) 6 COF.
【0027】化合物(2)は、市販品を用いてもよく、
また、後述する本発明の方法で生成する化合物(5)ま
たは化合物(6)を用いてもよい。本発明における化合
物(2)としては、入手し易さ、工業的な実施のし易
さ、化合物の化学的安定性等の理由からnが1である化
合物(2)が好ましく、FCOCF(CF3)OCF2
CF2CF3またはFCOCF(CF3)OCF2CF
(CF3)OCF2CF 2CF3が特に好ましい。該化
合物は、ペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)の中
間体として容易に入手できる。As the compound (2), a commercially available product may be used,
In addition, the compound (5) produced by the method of the present invention described below
Alternatively, the compound (6) may be used. Compound in the present invention
As item (2), it is easy to obtain and easy to carry out industrially.
Now, n is 1 because of the chemical stability of the compound.
Compound (2) is preferable, and FCOCF (CFThree) OCFTwo
CFTwoCFThreeOr FCOCF (CFThree) OCFTwoCF
(CFThree) OCFTwoCF TwoCFThreeIs particularly preferable. Conversion
Compound is in perfluoro (alkyl vinyl ether)
It is easily available as an intermediate.
【0028】化合物(1)と化合物(2)とのエステル
化反応は、WO00/1765公報等に記載の公知の方
法にしたがって実施できる。化合物(1)と化合物
(2)との反応では、HXで表される酸が発生する。化
合物(2)のXがフッ素原子である場合にはHFが発生
するため、HF捕捉剤としてアルカリ金属フッ化物(N
aF、KFが好ましい)やトリアルキルアミン等を反応
系中に存在させてもよい。HFの捕捉剤は、化合物
(2)がエーテル性酸素原子を含む化合物である場合に
は、使用したほうがよい。また、HF捕捉剤を使用しな
い場合には、HFが気化しうる反応温度で反応を行い、
かつ、HFを窒素気流に同伴させて反応系外に排出する
のが好ましい。HF捕捉剤は化合物(2)に対して1〜
10倍モルとするのが好ましい。The esterification reaction between the compound (1) and the compound (2) can be carried out according to a known method described in WO00 / 1765. In the reaction between the compound (1) and the compound (2), an acid represented by HX is generated. When X of the compound (2) is a fluorine atom, HF is generated. Therefore, an alkali metal fluoride (N
aF and KF are preferable), trialkylamine and the like may be present in the reaction system. The HF scavenger should be used when the compound (2) is a compound containing an etheric oxygen atom. When no HF scavenger is used, the reaction is carried out at a reaction temperature at which HF can be vaporized,
At the same time, it is preferable that HF is entrained in the nitrogen stream and discharged out of the reaction system. The HF scavenger is 1 to the compound (2).
It is preferably a 10-fold molar amount.
【0029】また、エステル化反応においては、化合物
(1)に対する化合物(2)の量を等倍モル以上とする
のが、未反応の化合物(1)量を減らすことができる点
で好ましい。化合物(1)に対する化合物(2)の量
は、1〜2.5倍モルが特に好ましい。反応温度は通常
の場合、−50℃〜+100℃が好ましい。また、反応
時間は適宜変更されうる。反応圧力(ゲージ圧、以下特
に記載しない限りゲージ圧で記す。)は0〜2MPaが
好ましい。In the esterification reaction, it is preferable that the amount of the compound (2) is equal to or more than the equimolar amount of the compound (1) in order to reduce the amount of the unreacted compound (1). The amount of the compound (2) with respect to the compound (1) is particularly preferably 1 to 2.5 times mol. In the usual case, the reaction temperature is preferably -50 ° C to + 100 ° C. Further, the reaction time can be changed appropriately. The reaction pressure (gauge pressure, hereinafter referred to as gauge pressure unless otherwise specified) is preferably 0 to 2 MPa.
【0030】化合物(1)と化合物(2)とのエステル
化反応で生成した化合物(3)を含む粗生成物は、目的
に応じた精製を行っても、そのまま、つぎの反応等に用
いてもよい。本発明においては、フッ素化反応を安定に
行う観点から、粗生成物を精製して、特に粗生成物中の
化合物(1)を分離するのが好ましい。該粗生成物の精
製方法としては、公知の方法が採用できる。The crude product containing the compound (3) produced by the esterification reaction of the compound (1) with the compound (2) is used as it is in the next reaction or the like even after purification according to the purpose. Good. In the present invention, from the viewpoint of stably performing the fluorination reaction, it is preferable to purify the crude product and particularly to separate the compound (1) in the crude product. As a method for purifying the crude product, a known method can be adopted.
【0031】本発明においては化合物(3)を液相中で
フッ素化して化合物(4)とする。フッ素化反応は、液
相フッ素化法により実施され、溶媒中の化合物(3)を
フッ素でフッ素化するのが好ましい。In the present invention, the compound (3) is fluorinated in the liquid phase to obtain the compound (4). The fluorination reaction is carried out by a liquid phase fluorination method, and the compound (3) in the solvent is preferably fluorinated with fluorine.
【0032】フッ素化反応は、ECF法でも実施できる
との報告もあるが、実際にはC−O結合の切断反応が起
こり、収率がきわめて低くなるため、工業的な実施には
きわめて不利である。よって、本発明においては液相フ
ッ素化法によりフッ素化を行う。液相フッ素化は、化合
物の分解を防ぎ、かつ、高収率で化合物(4)を生成さ
せうる方法である。Although it has been reported that the fluorination reaction can also be carried out by the ECF method, in actuality, a C--O bond cleavage reaction occurs and the yield is extremely low, which is extremely disadvantageous for industrial practice. is there. Therefore, in the present invention, fluorination is performed by the liquid phase fluorination method. Liquid phase fluorination is a method capable of preventing the decomposition of the compound and producing the compound (4) in a high yield.
【0033】液相中でのフッ素化も、WO00/176
5公報等に記載の公知の方法により実施でき、通常は化
合物(3)とフッ素とを溶媒中で反応させる方法によっ
て実施するのが好ましい。フッ素は、フッ素ガスをその
まま用いても、不活性ガス(窒素ガス、ヘリウムガス
等)で希釈されたフッ素ガスを用いてもよい。フッ素ガ
スを希釈する場合のフッ素ガス濃度は、10vol%以
上が効率の点で好ましく、20vol%以上が特に好ま
しい。Fluorination in the liquid phase is also possible in WO00 / 176.
It can be carried out by a known method described in, for example, Publication No. 5 and the like, and usually it is preferably carried out by a method of reacting compound (3) with fluorine in a solvent. As fluorine, fluorine gas may be used as it is, or fluorine gas diluted with an inert gas (nitrogen gas, helium gas, etc.) may be used. When diluting the fluorine gas, the concentration of the fluorine gas is preferably 10 vol% or more from the viewpoint of efficiency, and particularly preferably 20 vol% or more.
【0034】液相フッ素化法における溶媒は、ペルフル
オロ化された有機溶媒から選択するのが好ましい。特に
該溶媒としては、化合物(3)を1質量%以上溶解しう
る溶媒、特には5質量%以上溶解しうる溶媒を用いるの
が好ましい。溶媒の量は、化合物(3)に対して5倍質
量以上が好ましく、特に10〜100倍質量が好まし
い。溶媒の例としては、ペルフルオロアルカン類、ペル
フルオロエーテル類、ペルフルオロポリエーテル類、ク
ロロフルオロカーボン類、クロロフルオロポリエーテル
類、ペルフルオロアルキルアミン、不活性流体等の液相
フッ素化反応に用いられる公知の溶媒、ペルフルオロエ
ステル類、およびペルフルオロ酸フルオリド化合物等が
挙げられる。このうち、ペルフルオロエステル類である
後述の化合物(4)や、ペルフルオロ酸フルオリド化合
物である後述の化合物(6)を用いた場合には、反応後
の後処理が容易になる利点があり、特に好ましい。The solvent in the liquid phase fluorination method is preferably selected from perfluorinated organic solvents. In particular, as the solvent, it is preferable to use a solvent capable of dissolving the compound (3) in an amount of 1% by mass or more, and particularly a solvent in which 5% by mass or more can be dissolved. The amount of the solvent is preferably 5 times by mass or more, and particularly preferably 10 to 100 times by mass with respect to the compound (3). Examples of the solvent, perfluoroalkanes, perfluoroethers, perfluoropolyethers, chlorofluorocarbons, chlorofluoropolyethers, perfluoroalkylamines, known solvents used for liquid phase fluorination reaction of inert fluids, Examples thereof include perfluoroesters and perfluoroacid fluoride compounds. Among these, the use of the below-mentioned compound (4) which is a perfluoroester or the below-mentioned compound (6) which is a perfluoroacid fluoride compound is particularly preferable because it has the advantage of facilitating post-treatment after the reaction. .
【0035】液相フッ素化法の反応形式は、バッチ方式
であっても連続方式であってもよい。また、フッ素量
は、化合物(3)中の水素原子に対するフッ素の量が常
に過剰当量となる条件に保つのが好ましく、化合物
(3)中の水素原子に対して1.1倍当量以上(すなわ
ち、1.1倍モル以上)にするのが特に好ましく、1.
5倍当量以上(すなわち、1.5倍モル以上)にするの
がとりわけ好ましい。さらにフッ素量は3倍モル以下と
するのが好ましい。過剰量のフッ素を用いる方法は、反
応の選択率を高くできる方法である。また、該フッ素
は、反応の開始時点から反応の終了時点まで常に過剰量
であるのが好ましい。たとえば、反応器に溶媒を仕込む
場合には、この溶媒には、あらかじめフッ素を溶解させ
ておくのが好ましい。The reaction system of the liquid phase fluorination method may be a batch system or a continuous system. Further, the amount of fluorine is preferably maintained under the condition that the amount of fluorine with respect to the hydrogen atom in the compound (3) is always in excess equivalent, and 1.1 times equivalent or more (that is, more than the equivalent of the hydrogen atom in the compound (3) (that is, , 1.1 times or more) is particularly preferable.
It is particularly preferable that the amount is 5 times equivalent or more (that is, 1.5 times mol or more). Further, the amount of fluorine is preferably 3 times or less. The method of using an excessive amount of fluorine is a method that can increase the selectivity of the reaction. Moreover, it is preferable that the fluorine is always in an excessive amount from the start of the reaction to the end of the reaction. For example, when a solvent is charged in the reactor, it is preferable to dissolve fluorine in the solvent in advance.
【0036】液相フッ素化の反応温度は、通常は−60
℃〜(化合物(3)の沸点)が好ましく、反応収率、選
択率、および工業的実施のしやすさの点から−50℃〜
+100℃が特に好ましく、−20℃〜+50℃がとり
わけ好ましい。反応圧力は0〜2MPaが、反応収率、
選択率、工業的な実施のしやすさの観点から好ましい。The reaction temperature for the liquid phase fluorination is usually -60.
℃ ~ (boiling point of compound (3)) is preferable, -50 ℃ ~ from the viewpoint of reaction yield, selectivity, and ease of industrial implementation
+ 100 ° C is particularly preferable, and -20 ° C to + 50 ° C is particularly preferable. The reaction pressure is 0 to 2 MPa, the reaction yield,
It is preferable in terms of selectivity and industrial ease of implementation.
【0037】本発明における液相フッ素化反応は、化合
物(3)をペルフルオロ化させる反応である。化合物
(3)中に未反応の水素原子を残さないために、フッ素
化反応の後段で、紫外線照射を行う、または、反応系中
にベンゼンやトルエン等のC−H結合含有化合物を添加
する等の操作を行ってもよい。The liquid phase fluorination reaction in the present invention is a reaction for perfluorinating the compound (3). In order not to leave unreacted hydrogen atoms in the compound (3), ultraviolet irradiation is carried out after the fluorination reaction, or a compound containing a C—H bond such as benzene or toluene is added to the reaction system. You may perform the operation of.
【0038】液相フッ素化反応においては、副生するH
Fを除去する目的で、反応系中にNaF等のHF捕捉剤
を共存させるのが好ましい。または反応器ガス出口でH
F捕捉剤と出口ガスを接触させるのが好ましい。In the liquid phase fluorination reaction, H produced as a by-product
For the purpose of removing F, it is preferable to coexist an HF scavenger such as NaF in the reaction system. Or H at the reactor gas outlet
It is preferred to contact the F scavenger with the outlet gas.
【0039】フッ素化反応で得た化合物(4)を含む粗
生成物は、そのままつぎの工程に用いてもよく、精製し
て高純度のものにしてもよい。精製方法としては、粗生
成物をそのまま常圧または減圧下に蒸留する方法等が挙
げられる。The crude product containing the compound (4) obtained by the fluorination reaction may be used as it is in the next step, or may be purified to give a highly pure product. Examples of the purification method include a method of distilling the crude product as it is under normal pressure or reduced pressure.
【0040】化合物(3)のフッ素化反応では、化合物
(3)がペルフルオロ化されて化合物(4)が生成す
る。すなわち、化合物(3)中のR1およびR2がそれ
ぞれ水素原子である場合にはフッ素原子になり、R1お
よびR2がそれぞれメチル基である場合にはトリフルオ
ロメチル基になる。また、Qがフッ素化されうる基であ
る場合のQFはQがペルフルオロ化された基であり、Q
がフッ素化されない基(たとえば、Qがペルフルオロ化
された基)である場合のQFはQと同一の基になる。In the fluorination reaction of compound (3), compound (3) is perfluorinated to form compound (4). That is, when R 1 and R 2 in the compound (3) are each a hydrogen atom, it becomes a fluorine atom, and when R 1 and R 2 are each a methyl group, it becomes a trifluoromethyl group. Further, when Q is a fluorinated group, Q F is a group in which Q is perfluorinated,
Is a non-fluorinated group (eg, Q is a perfluorinated group), Q F will be the same group as Q.
【0041】化合物(4)の具体例としては、つぎの化
合物が挙げられる。CF3CF2CF2OCOCF2C
F3、CF3CF2CF2CF2OCOCF2CF2C
F3、CF3(CF3)CFCF2OCOCF(C
F3)CF3、CF3CF2CF2OCOCF(C
F3)OCF2CF2CF3、CF3CF2CF2CF
2OCOCF(CF3)OCF2CF2CF3、CF3
(CF3)CFCF2OCOCF(CF3)OCF2C
F2CF3、CF3CF2CF2OCOCF(CF3)
OCF2CF(CF3)OCF2CF2CF3、CF3
CF2CF2CF2OCOCF(CF3)OCF2CF
(CF3)OCF2CF2CF3、CF3(CF3)C
FCF2OCOCF(CF3)OCF2CF(CF3)
OCF2CF2CF3、CF3CF2CF2OCO(C
F2)4OCOCF2CF2CF3、CF3CF2CF
2CF2OCO(CF2)4OCOCF2CF2CF2
CF 3、CF3(CF3)CFCF2OCO(CF2)
4OCOCF2CF(CF3)CF3。Specific examples of the compound (4) are as follows:
There is a mixture. CFThreeCFTwoCFTwoOCOCFTwoC
FThree, CFThreeCFTwoCFTwoCFTwoOCOCFTwoCFTwoC
FThree, CFThree(CFThree) CFCFTwoOCOCF (C
FThree) CFThree, CFThreeCFTwoCFTwoOCOCF (C
FThree) OCFTwoCFTwoCFThree, CFThreeCFTwoCFTwoCF
TwoOCOCF (CFThree) OCFTwoCFTwoCFThree, CFThree
(CFThree) CFCFTwoOCOCF (CFThree) OCFTwoC
FTwoCFThree, CFThreeCFTwoCFTwoOCOCF (CFThree)
OCFTwoCF (CFThree) OCFTwoCFTwoCFThree, CFThree
CFTwoCFTwoCFTwoOCOCF (CFThree) OCFTwoCF
(CFThree) OCFTwoCFTwoCFThree, CFThree(CFThree) C
FCFTwoOCOCF (CFThree) OCFTwoCF (CFThree)
OCFTwoCFTwoCFThree, CFThreeCFTwoCFTwoOCO (C
FTwo)FourOCOCFTwoCFTwoCFThree, CFThreeCFTwoCF
TwoCFTwoOCO (CFTwo)FourOCOCFTwoCFTwoCFTwo
CF Three, CFThree(CFThree) CFCFTwoOCO (CFTwo)
FourOCOCFTwoCF (CFThree) CFThree.
【0042】化合物(4)のうち、下記化合物(4a)
および化合物(4b)は新規化合物であり、特に好まし
い。
R10FCF2CF(R20F)CF2OCOR30F・・・(4a)
R10FCF2CF(R20F)CF2OCO(CF2)4OCOCF2CF
(R20F)CF2R10F・・・(4b)
ただし、式中の記号は以下の意味を示す。
R10F、R20F:フッ素原子またはトリフルオロメ
チル基であり、いずれか一方は、フッ素原子。
R30F:炭素数3〜20のペルフルオロアルキル基、
または炭素数3〜20のペルフルオロ(エーテル性酸素
原子含有アルキル)基。Of the compounds (4), the following compound (4a)
And the compound (4b) are novel compounds, and are particularly preferable. R 10F CF 2 CF (R 20F ) CF 2 OCOR 30F ··· (4a) R 10F CF 2 CF (R 20F) CF 2 OCO (CF 2) 4 OCOCF 2 CF (R 20F) CF 2 R 10F ··· (4b) However, the symbols in the formulas have the following meanings. R 10F , R 20F : a fluorine atom or a trifluoromethyl group, one of which is a fluorine atom. R 30F : Perfluoroalkyl group having 3 to 20 carbon atoms,
Alternatively, a perfluoro (ether-containing oxygen atom-containing alkyl) group having 3 to 20 carbon atoms.
【0043】本発明においては、さらに化合物(4)の
エステル結合を分解して化合物(5)とする。エステル
結合の分解反応は、化合物(4)中のn個の−CF2O
CO−結合を分解して、2n個の−COFを形成させる
反応である。エステル結合の分解反応もWO00/17
65公報等に記載の公知の方法により実施できる。たと
えば、化合物(4)を気相で熱分解して、生成した化合
物(5)を含む出口ガスを凝縮して連続的に回収する方
法が挙げられる。該方法の反応温度は50〜350℃が
好ましく、50〜300℃が特に好ましく、とりわけ1
50〜250℃が好ましい。また、該反応では、窒素、
二酸化炭素等の不活性ガスを反応系中に共存させてもよ
い。不活性ガスの量は、化合物(4)に対して0.01
〜50vol%程度が好ましい。不活性ガスの添加量が
多いと、生成物回収量が低減するおそれがある。In the present invention, the ester bond of compound (4) is further decomposed to give compound (5). The decomposition reaction of the ester bond is performed by n-CF 2 O in the compound (4).
It is a reaction in which a CO- bond is decomposed to form 2n -COF. The ester bond decomposition reaction is also WO00 / 17
It can be carried out by a known method described in Japanese Patent Laid-Open No. 65-65. For example, there may be mentioned a method of thermally decomposing the compound (4) in a gas phase, condensing an outlet gas containing the produced compound (5) and continuously recovering it. The reaction temperature of the method is preferably 50 to 350 ° C, particularly preferably 50 to 300 ° C, and particularly 1
50-250 degreeC is preferable. In the reaction, nitrogen,
An inert gas such as carbon dioxide may coexist in the reaction system. The amount of the inert gas is 0.01 with respect to the compound (4).
It is preferably about 50 vol%. If the addition amount of the inert gas is large, the product recovery amount may be reduced.
【0044】また、化合物(4)を液状で加熱して分解
する反応(以下、液相熱分解反応と記す。)によって化
合物(5)を得てもよい。該反応の反応圧力は限定され
ない。液相熱分解反応は、蒸留塔を有する反応容器で反
応を行い、化合物(5)を蒸留により反応系中から連続
的に抜き出しながら反応を行う方法によるのが好まし
い。液相熱分解反応の反応温度は50〜300℃が好ま
しく、特に100〜250℃が好ましい。液相反応は、
無溶媒(この場合は、化合物(4)自身が溶媒としても
作用しうる。)で行っても、溶媒の存在下に行ってもよ
い。溶媒としては、化合物(4)と反応せず、かつ化合
物(4)と相溶性があるもので、生成する化合物(5)
と反応しないものであれば特に限定されないが、化合物
(5)の精製時に分離しやすいものを選定するのが好ま
しい。具体例としては、ペルフルオロトリアルキルアミ
ン、ペルフルオロナフタレンなどの不活性溶媒、クロロ
フルオロカーボン類等の中でも高沸点であるクロロトリ
フルオロエチレンオリゴマーなどが好ましい。溶媒を使
用する場合の量は化合物(4)に対して10〜1000
質量%が好ましい。Alternatively, the compound (5) may be obtained by a reaction in which the compound (4) is heated in a liquid state and decomposed (hereinafter referred to as a liquid phase thermal decomposition reaction). The reaction pressure of the reaction is not limited. The liquid-phase thermal decomposition reaction is preferably performed by a method in which the reaction is carried out in a reaction vessel having a distillation column and the compound (5) is continuously withdrawn from the reaction system by distillation. The reaction temperature of the liquid phase thermal decomposition reaction is preferably 50 to 300 ° C, particularly preferably 100 to 250 ° C. The liquid phase reaction is
It may be carried out without solvent (in this case, the compound (4) itself may act as a solvent) or in the presence of a solvent. As the solvent, a compound which does not react with the compound (4) and is compatible with the compound (4), and which produces a compound (5)
The compound is not particularly limited as long as it does not react with, but it is preferable to select a compound that can be easily separated when the compound (5) is purified. As specific examples, inert solvents such as perfluorotrialkylamine and perfluoronaphthalene, and chlorotrifluoroethylene oligomers having a high boiling point among chlorofluorocarbons and the like are preferable. When the solvent is used, the amount is 10 to 1000 with respect to the compound (4).
Mass% is preferred.
【0045】また、化合物(4)を液相中で求核剤また
は求電子剤と反応させることによってエステル結合を分
解して化合物(5)を得てもよい。求核剤としてはF−
が好ましく、NaF、NaHF2、KF、CsF等のア
ルカリ金属フッ化物由来のF −が好ましく、特に経済性
の面からNaF由来のF−が好ましい。F−等の求核剤
の量は化合物(4)に対して1〜500モル%が好まし
く、10〜100モル%が特に好ましく、とりわけ5〜
50モル%が好ましい。また、該液相反応も無溶媒で行
っても溶媒の存在下に行ってもよい。反応温度は、−3
0℃〜+250℃が好ましく、−20℃〜+250℃が
特に好ましい。この方法も、蒸留塔を有する反応器を用
いて実施するのが好ましい。Further, the compound (4) is used as a nucleophile in the liquid phase.
Reacts with an electrophile to split the ester bond.
The compound (5) may be obtained by solving. F as a nucleophile−
Is preferred, NaF, NaHFTwo, KF, CsF, etc.
F derived from Lucari metal fluoride −Is preferred, especially economical
From the aspect of F from NaF−Is preferred. F−Nucleophiles such as
Is preferably 1 to 500 mol% based on the compound (4).
10 to 100 mol% is particularly preferable, especially 5 to
50 mol% is preferable. In addition, the liquid phase reaction can also be performed without solvent.
Alternatively, it may be carried out in the presence of a solvent. The reaction temperature is -3
0 ° C to + 250 ° C is preferable, and -20 ° C to + 250 ° C is
Particularly preferred. This method also uses a reactor with a distillation column.
It is preferable to carry out.
【0046】エステル結合の分解反応で生成する化合物
(5)とは、下記化合物が挙げられる。CF3CF2C
OF、CF3CF(CF3)COF、CF3CF2CF
2COF。Examples of the compound (5) formed by the decomposition reaction of the ester bond include the following compounds. CF 3 CF 2 C
OF, CF 3 CF (CF 3 ) COF, CF 3 CF 2 CF
2 COF.
【0047】エステル結合の分解反応では、化合物
(5)とともに下記化合物(6)が生成する。ただし、
QFおよびnは、上記と同じ意味を示す。
QF(COF)n・・・(6)
化合物(6)の具体例としては、化合物(2)と同様の
例が挙げられる。In the decomposition reaction of the ester bond, the following compound (6) is produced together with the compound (5). However,
Q F and n have the same meanings as described above. Q F (COF) n ... (6) Specific examples of the compound (6) include the same examples as the compound (2).
【0048】本発明においては、さらに化合物(5)を
熱分解することにより化合物(7)を高収率で得ること
ができる。ただし、R1Fは上記と同じ意味を示す。F
CF=CF2・・・(7)
化合物(7)とは、CF2=CF2(TFE)またはC
F3CF=CF2(HFP)である。TFEやHFPは
優れた重合性を有する化合物であり、これらを重合させ
た重合体は、フッ素樹脂として有用である。In the present invention, the compound (7) can be obtained in a high yield by further thermally decomposing the compound (5). However, R 1F has the same meaning as above. F CF = CF 2 (7) The compound (7) means CF 2 = CF 2 (TFE) or C.
F 3 CF = CF 2 (HFP). TFE and HFP are compounds having excellent polymerizability, and polymers obtained by polymerizing these compounds are useful as fluororesins.
【0049】化合物(5)を熱分解して化合物(7)と
する反応は、公知の反応条件で実施できる。熱分解反応
は、液相反応または気相反応で実施するのが好ましく、
気相反応で実施するのが効率的であり好ましい。The reaction of thermally decomposing compound (5) to give compound (7) can be carried out under known reaction conditions. The thermal decomposition reaction is preferably carried out in a liquid phase reaction or a gas phase reaction,
It is efficient and preferable to carry out by a gas phase reaction.
【0050】気相反応による熱分解反応は、連続式反応
で行うのが好ましい。連続式反応は、加熱した反応管中
に気化させた化合物(5)を通し、生成した化合物
(7)を出口ガスとして得て、これを凝縮し、連続的に
回収する方法により実施するのが好ましい。該反応に用
いる反応装置は、管型反応器を用いるのが好ましい。管
型反応器を用いる場合の滞留時間は、空塔基準で0.1
秒〜10分程度が好ましい。気相反応による熱分解反応
の反応温度は、150℃以上が好ましく、200℃〜5
00℃が特に好ましく、とりわけ250℃超〜450℃
が好ましい。The thermal decomposition reaction by the gas phase reaction is preferably carried out as a continuous reaction. The continuous reaction is carried out by a method in which the vaporized compound (5) is passed through a heated reaction tube to obtain the produced compound (7) as an outlet gas, which is condensed and continuously recovered. preferable. The reactor used for the reaction is preferably a tubular reactor. The residence time when using a tubular reactor is 0.1
Seconds to 10 minutes are preferable. The reaction temperature of the thermal decomposition reaction by the gas phase reaction is preferably 150 ° C or higher, and 200 ° C to 5 ° C.
00 ° C. is particularly preferred, especially above 250 ° C. to 450 ° C.
Is preferred.
【0051】ここで、R1F、R2Fがフッ素原子であ
る化合物(5)の熱分解反応においては、生成するTF
Eの重合性が極めて高いため、回収時に爆発的に重合す
るおそれがある。TFEの重合を防止し、より安定に回
収および保存する目的で、TFEモノマー中の酸素含有
量を0.002%以下に抑え、またα−ピネンのような
重合禁止剤等を、回収容器中に添加しておくことが好ま
しい。In the thermal decomposition reaction of the compound (5) in which R 1F and R 2F are fluorine atoms, TF produced is
Since E has an extremely high polymerizability, it may polymerize explosively during recovery. For the purpose of preventing TFE polymerization and recovering and storing more stably, the oxygen content in the TFE monomer is suppressed to 0.002% or less, and a polymerization inhibitor such as α-pinene is put in a recovery container. It is preferable to add it.
【0052】管型反応器を用いて気相反応を行う場合に
は、ガラス、アルカリ金属の塩、またはアルカリ土類金
属の塩を反応管中に充填するのが反応を促進させため、
好ましい。アルカリ金属の塩またはアルカリ土類金属の
塩としては、炭酸塩またはフッ化物が好ましい。ガラス
としては、一般的なソーダガラスが挙げられ、特にビー
ズ状にして流動性を上げたガラスビーズが好ましい。ア
ルカリ金属の塩としては、炭酸ナトリウム、フッ化ナト
リウム、炭酸カリウム、または炭酸リチウムが挙げられ
る。アルカリ土類金属の塩としては、炭酸カルシウム、
フッ化カルシウムまたは炭酸マグネシウム等が挙げられ
る。さらに、反応管中にガラス、アルカリ金属の塩、ま
たはアルカリ土類金属の塩を充填させる場合に、ガラス
ビーズや、炭酸ナトリウムの軽灰等であって、粒径が1
00〜250μm程度であるものを用いると、流動層型
の反応形式を採用できることから特に好ましい。When a gas phase reaction is carried out using a tubular reactor, filling the reaction tube with glass, an alkali metal salt, or an alkaline earth metal salt accelerates the reaction.
preferable. As the alkali metal salt or the alkaline earth metal salt, carbonate or fluoride is preferable. Examples of the glass include general soda glass, and glass beads in the form of beads to improve fluidity are particularly preferable. Examples of the alkali metal salt include sodium carbonate, sodium fluoride, potassium carbonate, or lithium carbonate. Examples of alkaline earth metal salts include calcium carbonate,
Examples thereof include calcium fluoride and magnesium carbonate. Furthermore, when the reaction tube is filled with glass, an alkali metal salt or an alkaline earth metal salt, glass beads, sodium carbonate light ash, etc., having a particle size of 1
It is particularly preferable to use one having a diameter of about 00 to 250 μm because a fluidized bed type reaction system can be adopted.
【0053】気相反応においては、化合物(5)の気化
を促進する目的で、窒素、二酸化炭素、ヘリウム、アル
ゴン等の不活性ガスの存在下で反応を行うのが好まし
い。不活性ガス量は化合物(5)に対して0.01〜5
0vol%程度が好ましい。不活性ガス量が多すぎる
と、生成物の回収量が低くなるおそれがあり好ましくな
い。In the gas phase reaction, it is preferable to carry out the reaction in the presence of an inert gas such as nitrogen, carbon dioxide, helium or argon for the purpose of promoting the vaporization of the compound (5). The amount of inert gas is 0.01 to 5 relative to compound (5)
About 0 vol% is preferable. If the amount of the inert gas is too large, the amount of the product recovered may be low, which is not preferable.
【0054】本発明の方法においては、化合物中の基を
選択することによって化合物(5)を効率的に製造で
き、目的とする化合物(7)を有利に製造できる。具体
的には、以下の方法により化合物(5)を製造するのが
好ましい。ただし、以下において定義を記さない基は、
上記と同じ意味を示す。
(方法A);nが1である場合において、QおよびQF
がR1FCF2CF(R2F)−である方法。該方法A
においては、エステル結合の分解反応で生成する化合物
(5)と化合物(6)とは同一化合物になる。よって、
化合物(5)と化合物(6)を分離せずに、つぎの工程
に用いることができる利点がある。In the method of the present invention, the compound (5) can be efficiently produced by selecting the group in the compound, and the desired compound (7) can be advantageously produced. Specifically, compound (5) is preferably produced by the following method. However, the groups not defined below are
It has the same meaning as above. (Method A); when n is 1, Q and Q F
The method is - but R 1F CF 2 CF (R 2F ). Method A
In, the compound (5) and the compound (6) produced by the decomposition reaction of the ester bond are the same compound. Therefore,
There is an advantage that the compound (5) and the compound (6) can be used in the next step without being separated.
【0055】(方法B)エステル結合の分解反応で生成
した化合物(6)を、化合物(1)と反応させる化合物
(2)として用いる方法。すなわち、化合物(3)が、
化合物(4)のエステル結合の分解反応生成物から下記
化合物(6)を得て、該化合物(6)を化合物(1)と
反応させることのよって得た化合物(3)である方法で
ある。該方法Bを繰り返す方法は、化合物(1)を反応
系に添加するだけで、化合物(5)を何度でも製造でき
る方法である。(Method B) A method in which the compound (6) produced by the decomposition reaction of the ester bond is used as the compound (2) which is reacted with the compound (1). That is, the compound (3) is
The method is the compound (3) obtained by obtaining the following compound (6) from the decomposition product of the ester bond of the compound (4) and reacting the compound (6) with the compound (1). The method of repeating the method B is a method in which the compound (5) can be produced any number of times simply by adding the compound (1) to the reaction system.
【0056】(方法C)方法Aと方法Bの組み合わせた
方法であり、nが1である場合においてQおよびQFが
R1FCF2CF(R2F)−である場合において、エ
ステル結合の分解反応で生成した化合物(5)の一部ま
たは全部を化合物(1)と反応させる化合物(2)とし
て用いる方法。(Method C) A method which is a combination of Method A and Method B, wherein when n is 1 and Q and Q F are R 1F CF 2 CF (R 2F )-, the ester bond is decomposed. A method of using a part or all of the compound (5) produced in the reaction as the compound (2) for reacting with the compound (1).
【0057】本発明の方法で製造されるTFEおよびH
FPは、これを重合させる、またはこれと共重合しうる
重合性単量体(以下、コモノマーという。)を共重合さ
せて、有用な重合体を製造できる。TFE and H produced by the method of the present invention
A useful polymer can be produced by polymerizing FP or by copolymerizing a polymerizable monomer (hereinafter, referred to as a comonomer) capable of copolymerizing with FP.
【0058】コモノマーとしては、公知の重合性単量体
の中から選択されうる。重合反応の手法も、公知の反応
の手法をそのまま適用できる。コモノマーの例として
は、CF2=CFCl、CF2=CH2等のフルオロエ
チレン類、CF2=CHCF3等のフルオロプロピレン
類、CF3CF2CF2CF2CH=CH2やCF3C
F2CF2CF2CF=CH2等のペルフルオロアルキ
ル基の炭素数が4〜12の(ペルフルオロアルキル)エ
チレン類、ペルフルオロ(プロピルビニルエーテル)等
のペルフルオロビニルエーテル類、CH3OC(=O)
CF2CF2CF 2OCF=CF2やFSO2CF2C
F2OCF(CF3)CF2OCF=CF 2等のカルボ
ン酸基やスルホン酸基に変換可能な基を有するビニルエ
ーテル類、エチレン、プロピレン、イソブチレン等のオ
レフィン等が挙げられる。As the comonomer, a known polymerizable monomer is used.
Can be selected from The polymerization reaction method is also a known reaction.
The method of can be applied as it is. As an example of a comonomer
Is CFTwo= CFCl, CFTwo= CHTwoFluoroe
Tilenes, CFTwo= CHCFThreeSuch as fluoropropylene
Kind, CFThreeCFTwoCFTwoCFTwoCH = CHTwoAnd CFThreeC
FTwoCFTwoCFTwoCF = CHTwoPerfluoroalky etc.
(C) with 4 to 12 carbon atoms
Tylenes, perfluoro (propyl vinyl ether), etc.
Perfluorovinyl ethers, CHThreeOC (= O)
CFTwoCFTwoCF TwoOCF = CFTwoAnd FSOTwoCFTwoC
FTwoOCF (CFThree) CFTwoOCF = CF TwoCarbo etc.
Vinyl ether having a group that can be converted to an acid group or a sulfonic acid group
Ethers, ethylene, propylene, isobutylene, etc.
Examples include reffins.
【0059】重合反応により得た重合体は、フッ素樹脂
として有用である。フッ素樹脂は、耐熱性と耐薬品性に
優れた性質を有することから、広い分野で使用される。The polymer obtained by the polymerization reaction is useful as a fluororesin. Fluororesin is used in a wide range of fields because it has excellent heat resistance and chemical resistance.
【0060】また、本発明の方法により製造されるTF
E、HFPは、これを公知の反応によって酸化すること
により、種々の機能性材料の原料として有用な、テトラ
フルオロエチレンオキシドおよびヘキサフルオロプロピ
レンオキシドに導くことができる。TF produced by the method of the present invention
E and HFP can be converted to tetrafluoroethylene oxide and hexafluoropropylene oxide, which are useful as raw materials for various functional materials, by oxidizing them by a known reaction.
【0061】本発明の製造方法によれば、安価に入手が
可能な原料である化合物(1)および化合物(2)を用
いて、短い工程かつ低い温度でペルフルオロオレフィン
類が製造できる。また、R1、R2およびQの構造を選
択することにより、本発明の方法は効率よく実施でき、
また、連続プロセスとして実施できる。さらに、本発明
によれば、フッ素樹脂原料および機能性材料の原料とし
て有用である新規化合物が提供される。According to the production method of the present invention, perfluoroolefins can be produced in a short process and at a low temperature by using the compound (1) and the compound (2), which are raw materials that are available at low cost. Further, by selecting the structures of R 1 , R 2 and Q, the method of the present invention can be efficiently carried out,
It can also be implemented as a continuous process. Furthermore, according to the present invention, a novel compound useful as a raw material for a fluororesin raw material and a functional material is provided.
【0062】[0062]
【実施例】以下、本発明を実施例を挙げて具体的に説明
するが、これらによって本発明は限定されない。なお、
以下においてガスクロマトグラフィをGCと、ガスクロ
マトグラフィ質量分析をGC−MSと記す。また、GC
のピーク面積比より求まる純度をGC純度、収率をGC
収率と記す、NMRスペクトルのピーク面積比より求ま
る収率をNMR収率と記す。また、テトラメチルシラン
をTMS、CCl2FCClF2をR−113と記す。
また、NMRスペクトルデータは、みかけの化学シフト
範囲として示した。13C−NMRにおける基準物質C
DCl3の基準値は76.9ppmとした。19F−N
MRによる定量ではC6F6を内部標準に用いた。圧力
は特に記載しない限りゲージ圧である。EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In addition,
Hereinafter, gas chromatography will be referred to as GC and gas chromatography mass spectrometry will be referred to as GC-MS. Also, GC
The purity obtained from the peak area ratio of
The yield obtained from the peak area ratio of the NMR spectrum is referred to as the yield, and is referred to as the NMR yield. In addition, tetramethylsilane is referred to as TMS, and CCl 2 FCClF 2 is referred to as R-113.
Further, the NMR spectrum data is shown as an apparent chemical shift range. Reference substance C in 13 C-NMR
The standard value of DCl 3 was 76.9 ppm. 19 F-N
C 6 F 6 was used as an internal standard in the quantification by MR. The pressure is a gauge pressure unless otherwise specified.
【0063】[例1]CH3CH2CH2OCOCF2
CF3の製造例
CH3CH2CH2OH(268.6g)をフラスコに
入れ、窒素ガスをバブリングさせながら撹拌した。CF
3CF2COF(743g)を、内温を20〜25度に
保ちながら3.75時間かけてフィードした。フィード
終了後、室温で1.25時間撹拌し、飽和炭酸水素ナト
リウム水2Lを内温20度以下で加えた。分液し、有機
層を水1Lで洗浄し、粗液(775g)を得た。ついで
減圧蒸留して、留分(556g)を得た。
沸点:50℃/18.6kPa(絶対圧)。
留分のNMRスペクトル1
H−NMR(399.8MHz、溶媒CDCl3、基
準:TMS)δ(ppm):0.98(q,J=7.3
Hz,3H),1.76(m,2H),4.34(t,
J=6.7Hz,2H)。19
F−NMR(376.2MHz、溶媒CDCl3、
基準:CFCl3)δ(ppm):−84.0(3
F),−122.6(2F)。[Example 1] CH 3 CH 2 CH 2 OCOCF 2
Production Example of CF 3 CH 3 CH 2 CH 2 OH (268.6 g) was placed in a flask and stirred while bubbling nitrogen gas. CF
3 CF 2 COF (743 g) was fed over 3.75 hours while maintaining the internal temperature at 20 to 25 ° C. After completion of the feeding, the mixture was stirred at room temperature for 1.25 hours, and 2 L of saturated aqueous sodium hydrogencarbonate was added at an internal temperature of 20 ° C or lower. The layers were separated, and the organic layer was washed with 1 L of water to obtain a crude liquid (775 g). Then, it was distilled under reduced pressure to obtain a fraction (556 g). Boiling point: 50 ° C./18.6 kPa (absolute pressure). NMR spectrum of fraction 1 H-NMR (399.8 MHz, solvent CDCl 3 , reference: TMS) δ (ppm): 0.98 (q, J = 7.3).
Hz, 3H), 1.76 (m, 2H), 4.34 (t,
J = 6.7 Hz, 2H). 19 F-NMR (376.2 MHz, solvent CDCl 3 ,
Reference: CFCl 3 ) δ (ppm): -84.0 (3
F), -122.6 (2F).
【0064】[例2]フッ素化反応によるCF3CF2
CF2OCOCF2CF3の製造例
500mLのニッケル製オートクレーブに、R−113
(312g)を加えて撹拌して、−10℃に冷却した。
オートクレーブガス出口には、20℃に保持した冷却
器、NaFペレット充填層、および−10℃に保持した
冷却器を直列に設置した。なお、−10℃に保持した冷
却器からは凝集した液をオートクレーブに戻すための液
体返送ラインを設置した。オートクレーブに窒素ガスを
1.0時間吹き込んだ後、窒素ガスで20%に希釈した
フッ素ガス(希釈フッ素ガス)を、流速5.66L/h
で1時間吹き込んだ。つぎに、希釈フッ素ガスを同じ流
速で吹き込みながら、例1で得た留分(12g)をR−
113(250g)に溶解した溶液を14.75時間か
けて注入した。Example 2 CF 3 CF 2 by fluorination reaction
Production Example of CF 2 OCOCF 2 CF 3 In a 500 mL nickel autoclave, R-113
(312 g) was added, and the mixture was stirred and cooled to -10 ° C.
At the autoclave gas outlet, a cooler maintained at 20 ° C, a NaF pellet packed bed, and a cooler maintained at -10 ° C were installed in series. In addition, a liquid return line for returning the condensed liquid from the cooler maintained at −10 ° C. to the autoclave was installed. After blowing nitrogen gas into the autoclave for 1.0 hour, fluorine gas diluted with nitrogen gas to 20% (diluted fluorine gas) was supplied at a flow rate of 5.66 L / h.
I blown in for 1 hour. Next, while diluting fluorine gas at the same flow rate, the fraction (12 g) obtained in Example 1 was R-
A solution of 113 (250 g) was injected over 14.75 hours.
【0065】つぎに、希釈フッ素ガスを同じ流速で吹き
込みながら、ベンゼン濃度が0.01g/mLのR−1
13溶液を注入し、オートクレーブの出口バルブを閉
め、圧力が0.12MPaになったところでオートクレ
ーブの入口バルブを閉めて1.0時間撹拌を続ける操作
を行った。さらに、該操作を−10℃から室温まで昇温
する間に3回、その後室温で6回繰り返した。この間
に、ベンゼンを合計0.323g、R−113を合計5
0g注入した。その後、窒素ガスを2.0時間吹き込ん
だ。目的物を19F−NMRで定量したところ、標記化
合物のNMR収率は77%であった。Next, while blowing the diluted fluorine gas at the same flow rate, R-1 having a benzene concentration of 0.01 g / mL was used.
13 solution was injected, the outlet valve of the autoclave was closed, and when the pressure reached 0.12 MPa, the inlet valve of the autoclave was closed and stirring was continued for 1.0 hour. Further, the operation was repeated 3 times while the temperature was raised from -10 ° C to room temperature, and then 6 times at room temperature. During this time, 0.323 g of benzene and 5 of R-113 in total.
0 g was injected. Then, nitrogen gas was blown in for 2.0 hours. When the target product was quantified by 19 F-NMR, the NMR yield of the title compound was 77%.
【0066】19F−NMR(376.2MHz、溶媒
CDCl3、基準:CFCl3)δ(ppm):−8
2.5(3F),−83.9(3F),−88.6(2
F),−122.8(2F),−130.9(2F)。 19 F-NMR (376.2 MHz, solvent CDCl 3 , standard: CFCl 3 ) δ (ppm): −8
2.5 (3F), -83.9 (3F), -88.6 (2
F), -122.8 (2F), -130.9 (2F).
【0067】[例3]液相熱分解によるCF3CF2C
OFの製造例
例2で得たCF3CF2CF2OCOCF2CF3(2
0g)とクロロトリフルオロエチレンオリゴマー(12
0g)を、還流器付きの200mLニッケル製オートク
レーブに仕込み、200℃に加温した。還流器は循環冷
却水により冷却し、圧力が0.1MPa以上になった時
点でその圧力を保持しながらガスをパージし、ガス状サ
ンプル(15g)を回収した。GC−MSにより、CF
3CF2COFが主生成物であることを確認した。GC
収率は90%であった。Example 3 CF 3 CF 2 C by Liquid Phase Pyrolysis
Production Example of OF CF 3 CF 2 CF 2 OCOCF 2 CF 3 (2
0 g) and a chlorotrifluoroethylene oligomer (12
0 g) was charged into a 200 mL nickel autoclave equipped with a reflux condenser and heated to 200 ° C. The reflux condenser was cooled by circulating cooling water, and when the pressure reached 0.1 MPa or higher, the gas was purged while maintaining the pressure to collect a gaseous sample (15 g). CF by GC-MS
It was confirmed that 3 CF 2 COF was the main product. GC
The yield was 90%.
【0068】[例4]気相熱分解反応によるCF2=C
F2の製造例
SUS製カラム(内径20mm、長さ1m)と、K2C
O3(平均粒径160μm、280g)を充填したSU
S製流動層反応器(内径45mm、高さ400mm)を
直列に接続し、塩浴で300℃に加熱した。この反応器
に、例3で得たCF3CF2COFとN2の混合ガス
(N2/CF3CF2COF=5/1(モル比))を1
600mL/minで流通させ、1時間後の反応器出口
ガスをGCで分析した。CF3CF2COFの転化率は
99%、CF2=CF2の選択率は90%であった。[Example 4] CF 2 = C by a gas phase thermal decomposition reaction
Production Example of F 2 SUS column (inner diameter 20 mm, length 1 m) and K 2 C
SU filled with O 3 (average particle size 160 μm, 280 g)
Fluidized bed reactors made by S (inner diameter 45 mm, height 400 mm) were connected in series and heated to 300 ° C. in a salt bath. The reactor was charged with 1 part of the mixed gas of CF 3 CF 2 COF and N 2 (N 2 / CF 3 CF 2 COF = 5/1 (molar ratio)) obtained in Example 3.
Flowing at 600 mL / min, the reactor outlet gas after 1 hour was analyzed by GC. The conversion rate of CF 3 CF 2 COF was 99%, and the selectivity rate of CF 2 = CF 2 was 90%.
【0069】[例5]CH3CH(CH3)CH2OC
OCF(CF3)OCF2CF(CF3)OCF2CF
2CF3の合成例
25℃に冷却した還流器を備えた2Lのハステロイ製オ
ートクレーブに、150gの(CH3)2CHCH2O
Hを仕込み、反応器を30℃に加熱した。CF 3CF2
CF2OCF(CF3)CF2OCF(CF3)COF
(1040g)を、連続的に反応器内に導入した。導入
中は反応熱によって温度が上昇したが、反応器内温を4
0℃以下に保った。すべてのCF3CF2CF2OCF
(CF3)CF2OCF(CF3)COFを添加して室
温で2時間の撹拌を行った後、反応液に窒素ガスをバブ
リングさせることで副生HFをパージ除去し、粗液11
20gを得た。GCによる分析の結果、CF3CF2C
F2OCF(CF3)CF 2OCF(CF3)COOC
H2CH(CH3)2がGC収率99%で得られている
ことを確認した。[Example 5] CHThreeCH (CHThree) CHTwoOC
OCF (CFThree) OCFTwoCF (CFThree) OCFTwoCF
TwoCFThreeSynthesis example of
2L Hastelloy with a reflux condenser cooled to 25 ° C
Into the autoclave, 150 g of (CHThree)TwoCHCHTwoO
H was charged and the reactor was heated to 30 ° C. CF ThreeCFTwo
CFTwoOCF (CFThree) CFTwoOCF (CFThree) COF
(1040 g) was continuously introduced into the reactor. Introduction
The temperature rose due to the heat of reaction, but the temperature inside the reactor was kept at 4
The temperature was kept below 0 ° C. All CFThreeCFTwoCFTwoOCF
(CFThree) CFTwoOCF (CFThree) Add COF to the chamber
After stirring at the temperature for 2 hours, the reaction solution was bubbled with nitrogen gas.
By-produced HF is purged and removed by ringing, and the crude liquid 11
20 g was obtained. As a result of analysis by GC, CFThreeCFTwoC
FTwoOCF (CFThree) CF TwoOCF (CFThree) COOC
HTwoCH (CHThree)TwoIs obtained with a GC yield of 99%
It was confirmed.
【0070】[例6]フッ素化反応によるCF3CF
(CF3)CF2OCOCF(CF3)OCF2CF
(CF3)OCF2CF2CF3の製造例
例2と同じ反応装置を同様の条件に準備した後、希釈フ
ッ素ガスを、流速6.50L/hで吹き込みながら、例
5で得た化合物(5.0g)をR−113(100g)
に溶解した溶液を2.7時間かけて注入した。Example 6 CF 3 CF by fluorination reaction
(CF 3 ) CF 2 OCOCF (CF 3 ) OCF 2 CF
Preparation Example of (CF 3 ) OCF 2 CF 2 CF 3 After preparing the same reaction apparatus as in Example 2 under the same conditions, while diluting fluorine gas at a flow rate of 6.50 L / h, the compound obtained in Example 5 ( 5.0 g) to R-113 (100 g)
The solution dissolved in was injected over 2.7 hours.
【0071】つぎに、フッ素ガスを同じ流速で吹き込
み、反応器圧力を0.15MPaに保ちながら、ベンゼ
ン濃度が0.01g/mLのR−113溶液を25℃か
ら40℃にまで昇温しながら9mL注入し、オートクレ
ーブのベンゼン注入口を閉め、0.3時間撹拌を続け
た。つぎに反応器圧力を0.15MPaに、反応器内温
度を40℃に保ちながら、前記ベンゼン溶液を6mL注
入し、0.3時間撹拌を続けた。さらに、反応器内温度
を40℃に保ちながら、上記のベンゼン溶液を6mL注
入し、0.3時間撹拌を続けた。同様のベンゼン注入操
作をさらに3回くり返し、さらに1.0時間撹拌した。
ベンゼンの注入総量は0.34g、R−113の注入総
量は33mLであった。さらに、窒素ガスを1.0時間
吹き込んだ。目的物を19F−NMRで定量したとこ
ろ、標記化合物のNMR収率は79%であった。Next, while blowing fluorine gas at the same flow rate and keeping the reactor pressure at 0.15 MPa, the R-113 solution having a benzene concentration of 0.01 g / mL was heated from 25 ° C to 40 ° C. 9 mL was injected, the benzene inlet of the autoclave was closed, and stirring was continued for 0.3 hours. Next, while maintaining the reactor pressure at 0.15 MPa and the reactor internal temperature at 40 ° C., 6 mL of the benzene solution was injected, and stirring was continued for 0.3 hours. Further, while maintaining the temperature inside the reactor at 40 ° C., 6 mL of the above benzene solution was injected and stirring was continued for 0.3 hours. The same benzene injection operation was repeated 3 times, and the mixture was further stirred for 1.0 hour.
The total amount of benzene injected was 0.34 g, and the total amount of R-113 injected was 33 mL. Furthermore, nitrogen gas was blown in for 1.0 hour. When the target product was quantified by 19 F-NMR, the NMR yield of the title compound was 79%.
【0072】19F−NMR(282.7MHz、溶媒
CDCl3、基準:CFCl3)δ(ppm):−7
3.9(6F),−79.0〜−81.5(6F),−
82.1(8F),−84.3〜−85.5(1F),
−130.1(2F),−131.9(1F),−14
5.5(1F),−187.9(1F)。 19 F-NMR (282.7 MHz, solvent CDCl 3 , standard: CFCl 3 ) δ (ppm): -7
3.9 (6F), -79.0 to -81.5 (6F),-
82.1 (8F), -84.3 to -85.5 (1F),
-130.1 (2F), -131.9 (1F), -14
5.5 (1F), -187.9 (1F).
【0073】[例7]液相熱分解によるCF3CF(C
F3)COFの製造例
例6で得たCF3CF(CF3)CF2OCOCF(C
F3)OCF2CF(CF3)OCF2CF2CF
3(5g)をKF粉末(0.08g)と共に還流器付き
の200mLニッケル製オートクレーブに仕込み、激し
く撹拌しながら100℃に加温した。還流器は循環冷却
水により冷却し、圧力が0.06MPa以上になった時
点でガスをパージし、ガス状サンプル(1.2g)を回
収した。GC−MSにより、CF3CF(CF3)CO
Fが主生成物であることを確認した。Example 7 CF 3 CF (C
Production Example of F 3 ) COF CF 3 CF (CF 3 ) CF 2 OCOCF (C
F 3 ) OCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 CF
3 (5 g) was charged together with KF powder (0.08 g) in a 200 mL nickel autoclave equipped with a reflux condenser, and heated to 100 ° C. with vigorous stirring. The reflux condenser was cooled by circulating cooling water, and when the pressure reached 0.06 MPa or higher, the gas was purged and a gaseous sample (1.2 g) was collected. CF 3 CF (CF 3 ) CO by GC-MS
It was confirmed that F was the main product.
【0074】[例8]CH3CH(CH3)CH2OC
O(CF2)4OCOCH2(CH 3)CHCH3の合
成例
例5における(CH3)2CHCH2OHの量を300
gに変更し、CF3CF 2CF2OCF(CF3)CF
2OCF(CF3)COFをFCO(CF2)4COF
(625g)に変更し、同様に反応を行い、粗液(82
0g)を得た。GCによる分析の結果、GC収率99%
で(CH3)2CHCH2OCO(CF2)4COOC
H2CH(CH3)2の生成を確認した。[Example 8] CHThreeCH (CHThree) CHTwoOC
O (CFTwo)FourOCOCHTwo(CH Three) CHCHThreeOf
Example
(CH in Example 5Three)TwoCHCHTwoThe amount of OH is 300
Change to g, CFThreeCF TwoCFTwoOCF (CFThree) CF
TwoOCF (CFThree) COF to FCO (CFTwo)FourCOF
(625 g), the same reaction was performed, and the crude liquid (82
0 g) was obtained. GC analysis results, GC yield 99%
At (CHThree)TwoCHCHTwoOCO (CFTwo)FourCOOC
HTwoCH (CHThree)TwoConfirmed the generation of.
【0075】[例9]フッ素化反応によるCF3CF
(CF3)CF2OCO(CF2)4OCOCF2(C
F3)CFCF3の製造例
例6と同じ反応装置を同様の条件に準備した後、希釈フ
ッ素ガスを、流速9.47L/hで吹き込みながら、例
8で得た化合物(5.0g)をR−113(100g)
に溶解した溶液を5.4時間かけて注入した。Example 9 CF 3 CF by fluorination reaction
(CF 3 ) CF 2 OCO (CF 2 ) 4 OCOCF 2 (C
Preparation of F 3 ) CFCF 3 The same reactor as in Example 6 was prepared under the same conditions, and then diluted fluorine gas was blown thereinto at a flow rate of 9.47 L / h to obtain the compound (5.0 g) obtained in Example 8. R-113 (100g)
The solution dissolved in was injected over 5.4 hours.
【0076】つぎに、例6と同様にベンゼンの注入操作
を7回くり返し、さらに1.0時間撹拌した。ベンゼン
の注入総量は0.60g、R−113の注入総量は58
mLであった。さらに、窒素ガスを1.0時間吹き込ん
だ。目的物を19F−NMRで定量したところ、標記化
合物のNMR収率は55%であった。Then, in the same manner as in Example 6, the benzene injection operation was repeated 7 times, and the mixture was further stirred for 1.0 hour. The total injection amount of benzene is 0.60 g, and the total injection amount of R-113 is 58.
It was mL. Furthermore, nitrogen gas was blown in for 1.0 hour. When the target product was quantified by 19 F-NMR, the NMR yield of the title compound was 55%.
【0077】19F−NMR(376.0MHz、溶媒
CDCl3、基準:CFCl3)δ(ppm):−7
3.9〜−74.4(8F),−118.9(4F),
−122.8(4F),−187.9(2F)。 19 F-NMR (376.0 MHz, solvent CDCl 3 , standard: CFCl 3 ) δ (ppm): -7
3.9 to -74.4 (8F), -118.9 (4F),
-122.8 (4F), -187.9 (2F).
【0078】[例10]気相熱分解法によるCF3CF
=CF2の合成例
SUS製カラム(内径20mm、長さ1m)とNa2C
O3(平均粒径160μm、280g)を充填したSU
S製流動層反応器(内径45mm、高さ400mm)を
直列に接続し、塩浴にて250℃に加熱した。この反応
器に、例7で得た(CF3)2CFCOFとN2の混合
ガス(N2/(CF3)2CFCOF=5/1(モル
比))を1600mL/minで流通させた。1時間後
の反応器出口ガスをGCで分析したところ、(CF3)
2CFCOFの転化率は100%であり、CF3CF=
CF2の選択率は95%であった。[Example 10] CF 3 CF by a vapor phase pyrolysis method
= Synthesis example of CF 2 SUS column (inner diameter 20 mm, length 1 m) and Na 2 C
SU filled with O 3 (average particle size 160 μm, 280 g)
A fluidized bed reactor made of S (inner diameter 45 mm, height 400 mm) was connected in series and heated to 250 ° C. in a salt bath. The reactor was allowed to flow obtained in Example 7 (CF 3) 2 CFCOF and a mixed gas of N 2 (N 2 / (CF 3) 2 CFCOF = 5/1 ( molar ratio)) in 1600 mL / min. GC analysis of the reactor outlet gas after 1 hour revealed that (CF 3 )
The conversion rate of 2 CFCOF is 100%, and CF 3 CF =
The selectivity of CF 2 was 95%.
【0079】[例11(参考例)]CF3CF=CF2
(HFP)の酸化反応によるヘキサフルオロプロピレン
オキシド(HFPO)の製造例
ハステロイC製耐圧反応器(内容積500mL)に、C
ClF2CF2CHClF(700g)を仕込み150
℃に昇温した。ここにCClF2CF2CHClFを4
05g/hで連続供給して、反応器内からオーバーフロ
ーして留出する流量を、抜き出し口に取り付けた圧力調
整弁で調整し、反応器内圧を3MPaにした。内圧が安
定したところで、例10で得たHFPを45g/hで、
同時に酸素を1.68NL/hで、連続供給して6時間
反応を行った。反応後、抜き出し口から流出する反応粗
液を、GCおよびNMRで分析した。その結果、HFP
の転化率は83%、HFPOの選択率は60%であっ
た。また、反応粗液中にはCF3COFとトリフルオロ
メチル酢酸がGC面積%で合計35%含まれていた。Example 11 (Reference Example) CF 3 CF = CF 2
Production Example of Hexafluoropropylene Oxide (HFPO) by Oxidation Reaction of (HFP) In a Hastelloy C pressure resistant reactor (internal volume: 500 mL), C
Charge ClF 2 CF 2 CHClF (700 g) 150
The temperature was raised to ° C. CClF 2 CF 2 CHClF 4
The internal pressure of the reactor was adjusted to 3 MPa by adjusting the flow rate at which it was continuously fed at a rate of 05 g / h and overflowed from the reactor and was distilled out with a pressure control valve attached to the outlet. When the internal pressure was stable, HFP obtained in Example 10 was 45 g / h,
At the same time, oxygen was continuously supplied at 1.68 NL / h to carry out a reaction for 6 hours. After the reaction, the reaction crude liquid flowing out from the outlet was analyzed by GC and NMR. As a result, HFP
The conversion was 83% and the selectivity for HFPO was 60%. The reaction crude liquid contained CF 3 COF and trifluoromethylacetic acid in a total area of 35% in terms of GC area%.
【0080】[0080]
【発明の効果】本発明によれば、フッ素樹脂原料モノマ
ーとして有用なTFEおよびHFPを入手容易な化合物
(3)から経済的に有利な方法で短工程かつ高収率で製
造できる。また、これまでの製造方法に比べ、低い温度
での反応が可能であり、副生成物を抑制しながら製造で
きる。化合物(3)は一般に入手しやすく、合成も容易
でありかつ安価である。また、化合物(3)中に特定量
以上のフッ素原子を存在させることにより、フッ素化反
応時の液相中に溶解しやすくなり、高収率で反応を実施
できる。INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, TFE and HFP which are useful as fluororesin raw material monomers can be produced from the readily available compound (3) by an economically advantageous method in a short process and in a high yield. Further, as compared with the conventional manufacturing methods, the reaction can be performed at a lower temperature and the manufacturing can be performed while suppressing the by-products. The compound (3) is generally easily available, easy to synthesize, and inexpensive. Further, by allowing a specific amount or more of fluorine atoms to exist in the compound (3), the compound (3) is easily dissolved in the liquid phase during the fluorination reaction, and the reaction can be carried out at a high yield.
【0081】また、化合物(3)中のR1、R2および
Qの構造を選択することにより、化合物(4)のエステ
ル結合の分解反応で化合物(5)のみを生成させること
もできる。さらに、生成した化合物(5)を、化合物
(2)として再び化合物(1)との反応にリサイクルす
ることにより、連続プロセスで化合物(5)を製造でき
る。さらに、本発明によれば、フッ素樹脂原料として有
用な新規な化合物が提供される。Further, by selecting the structures of R 1 , R 2 and Q in the compound (3), only the compound (5) can be produced by the decomposition reaction of the ester bond of the compound (4). Further, by recycling the produced compound (5) as a compound (2) for the reaction with the compound (1), the compound (5) can be produced by a continuous process. Further, according to the present invention, a novel compound useful as a fluororesin raw material is provided.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高木 洋一 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社内 (72)発明者 立松 伸 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社内 (72)発明者 岡添 隆 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社内 Fターム(参考) 4H006 AA02 AC26 AC30 AC47 AC48 BB12 BB15 BC10 BC11 BC31 BE53 BM10 BM71 BP10 BS10 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Yoichi Takagi 1150 Hazawa-machi, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Asahi Glass Co., Ltd. (72) Inventor Shin Tatematsu 1150 Hazawa-machi, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Asahi Glass Co., Ltd. (72) Inventor Takashi Okazoe 1150 Hazawa-machi, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Asahi Glass Co., Ltd. F-term (reference) 4H006 AA02 AC26 AC30 AC47 AC48 BB12 BB15 BC10 BC11 BC31 BE53 BM10 BM71 BP10 BS10
Claims (9)
(3)を液相中でフッ素と反応させることによってペル
フルロオロ化して下記化合物(4)とし、つぎに該化合
物(4)のエステル結合を分解して下記化合物(5)と
し、つぎに該化合物(5)を熱分解することを特徴とす
る下記ペルフルオロオレフィン類(7)の製造方法。 (R1CH2CH(R2)CH2OCO)nQ・・・(3) (R1FCF2CF(R2F)CF2OCO)nQF・・・(4) R1FCF2CF(R2F)COF・・・(5) R1FCF=CF2・・・(7) ただし、式中の記号は以下の意味を示す。 n:Qに結合した基の数を示し、1以上の整数。 R1、R2:それぞれ独立に、水素原子またはメチル基
を示し、少なくとも一方は水素原子。 R1F、R2F:R1FはR1に、R2FはR2に対応
し、R1およびR2がそれぞれ水素原子である場合には
フッ素原子であり、R1およびR2がそれぞれメチル基
である場合にはトリフルオロメチル基。 Q:n価含フッ素有機基。 QF:Qがフッ素化されうる基である場合のQFはQが
ペルフルオロ化された基であり、Qがフッ素化されない
基である場合のQFはQと同一の基。1. A compound (3) having a fluorine content of 30% by mass or more is reacted with fluorine in a liquid phase to perfluoroenolize into the following compound (4), and then the ester bond of the compound (4) is converted into A method for producing the following perfluoroolefins (7), which comprises decomposing the compound to give the compound (5), and then thermally decomposing the compound (5). (R 1 CH 2 CH (R 2) CH 2 OCO) n Q ··· (3) (R 1F CF 2 CF (R 2F) CF 2 OCO) n Q F ··· (4) R 1F CF 2 CF (R 2F ) COF ... (5) R 1F CF = CF 2 ... (7) However, the symbols in the formulas have the following meanings. n: An integer of 1 or more, which represents the number of groups bonded to Q. R 1 and R 2 : each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, at least one of which is a hydrogen atom. R 1F , R 2F : R 1F corresponds to R 1 , R 2F corresponds to R 2 , and when R 1 and R 2 are each a hydrogen atom, it is a fluorine atom, and R 1 and R 2 are each a methyl group. Is a trifluoromethyl group. Q: n-valent fluorine-containing organic group. Q F : When Q is a fluorinated group, Q F is a perfluorinated group, and when Q is a non-fluorinated group, Q F is the same as Q.
化合物(2)との反応で生成する化合物である請求項1
に記載の製造方法。 R1CH2CH(R2)CH2OH ・・・(1) Q(COX)n・・・(2) ただし、式中の記号は以下の意味を示す。 X:ハロゲン原子。 R1、R2、Qおよびn:それぞれ上記と同じ意味を示
す。2. The compound (3) is a compound formed by the reaction of the following compound (1) and the following compound (2).
The manufacturing method described in. R 1 CH 2 CH (R 2 ) CH 2 OH ... (1) Q (COX) n ... (2) However, the symbols in the formulas have the following meanings. X: halogen atom. R 1 , R 2 , Q and n: have the same meanings as described above.
成物から、化合物(5)とともに下記化合物(6)を得
る請求項1または2に記載の製造方法。 QF(COF)n ・・・(6) ただし、式中のQFおよびnは、それぞれ上記と同じ意
味を示す。3. The process according to claim 1, wherein the following compound (6) is obtained together with the compound (5) from the decomposition reaction product of the ester bond of the compound (4). Q F (COF) n (6) However, Q F and n in the formula have the same meanings as described above.
結合の分解反応生成物から下記化合物(6)を得て、該
化合物(6)を化合物(1)と反応させることのよって
得た化合物(3)である請求項1に記載の製造方法。 QF(COF)n ・・・(6) ただし、式中のQFおよびnは、それぞれ上記と同じ意
味を示す。4. A compound (3) is obtained by obtaining the following compound (6) from a decomposition reaction product of an ester bond of the compound (4) and reacting the compound (6) with the compound (1). The production method according to claim 1, which is compound (3). Q F (COF) n (6) However, Q F and n in the formula have the same meanings as described above.
れかに記載の製造方法。5. The production method according to claim 1, wherein n is 1 or 2.
2F)−とペルフルオロ化された1価有機基であるQF
とが同一の基である請求項1〜5のいずれかに記載の製
造方法。6. n is 1 and R 1F CF 2 CF (R
2F )-and a perfluorinated monovalent organic group Q F
And are the same groups, The manufacturing method in any one of Claims 1-5.
が、化合物(5)または下記化合物(6)である請求項
1〜6のいずれかに記載の製造方法。 QF(COF)n ・・・(6) ただし、QFおよびnは、それぞれ上記と同じ意味を示
す。7. The production method according to claim 1, wherein the liquid phase at the time of reacting with fluorine in the liquid phase is the compound (5) or the following compound (6). Q F (COF) n (6) However, Q F and n each have the same meaning as described above.
反応、または、液相中で求核剤もしくは求電子剤と反応
させることによる分解反応である請求項1〜7のいずれ
かに記載の製造方法。8. The decomposition reaction of an ester bond is a decomposition reaction by heat or a decomposition reaction by reacting with a nucleophile or an electrophile in a liquid phase. Production method.
れか一方は、水素原子。 R10F、R20F:フッ素原子またはトリフルオロメ
チル基であり、いずれか一方は、フッ素原子。 R30:炭素数3〜20の含フッ素アルキル基、または
炭素数3〜20の含フッ素(エーテル性酸素原子含有ア
ルキル)基。 R30F:炭素数3〜20のペルフルオロアルキル基、
または炭素数3〜20のペルフルオロ(エーテル性酸素
原子含有アルキル)基。9. A compound represented by the following formula: R10CHTwoCH (R20) CHTwoOCORThirty... (3a) R10FCFTwoCF (R20F) CFTwoOCOR30F... (4a) R10CHTwoCH (R20) CHTwoOCO (CFTwo)FourOCOCHTwoCH (R 20 ) CHTwoR10... (3b) R10FCFTwoCF (R20F) CFTwoOCO (CFTwo)FourOCOCFTwoCF (R20F) CFTwoR10F... (4b) However, the symbols in the formulas have the following meanings. R10, R20: Hydrogen atom or methyl group, whichever
One of them is a hydrogen atom. R10F, R20F: Fluorine atom or trifluorome
It is a chill group, and one of them is a fluorine atom. RThirty: Fluorine-containing alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, or
Fluorine-containing (ether ether oxygen atom-containing
Rukiru) group. R30FIs a perfluoroalkyl group having 3 to 20 carbon atoms,
Or C3-C20 perfluoro (etheric oxygen
Atom-containing alkyl) groups.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002035429A JP2003238461A (en) | 2002-02-13 | 2002-02-13 | Process for producing perfluoroolefins |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002035429A JP2003238461A (en) | 2002-02-13 | 2002-02-13 | Process for producing perfluoroolefins |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003238461A true JP2003238461A (en) | 2003-08-27 |
Family
ID=27777618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002035429A Pending JP2003238461A (en) | 2002-02-13 | 2002-02-13 | Process for producing perfluoroolefins |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003238461A (en) |
-
2002
- 2002-02-13 JP JP2002035429A patent/JP2003238461A/en active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| USRE41184E1 (en) | Process for producing a fluorine atom-containing sulfonyl fluoride compound | |
| JP6288094B2 (en) | Method for producing fluorine-containing compound | |
| KR100768026B1 (en) | Method for preparing fluorine-containing ester compound | |
| WO2000056694A1 (en) | Process for producing fluorine compound through liquid-phase fluorination | |
| JPWO2002055471A1 (en) | Process for producing fluorinated ester, fluorinated acyl fluoride and fluorinated vinyl ether | |
| JP4626118B2 (en) | Method for producing vic-dichloro acid fluoride compound | |
| CN100500639C (en) | Fluorinated adamantane derivatives | |
| KR100758163B1 (en) | Method for producing fluorine-containing acyl fluoride and method for producing fluorine-containing vinyl ether | |
| EP2238123B1 (en) | Addition reaction to fluoroallylfluorosulfate | |
| JP2001139509A (en) | Method for production of unsaturated compound by thermal decomposition reaction | |
| JP4961656B2 (en) | Process for producing perfluoroacyl fluorides | |
| RU2268876C2 (en) | Fluorinated polyvalent carbonyl compound preparation method | |
| JP4802438B2 (en) | Process for producing unsaturated compounds by pyrolysis reaction | |
| JP5092192B2 (en) | Process for producing perfluoro compounds and derivatives thereof | |
| JPWO2004080940A1 (en) | Process for producing perfluorodiacyl fluoride compound | |
| US7781612B2 (en) | Process for producing fluorinated sulfonyl fluoride | |
| JPWO2002010107A1 (en) | Method for producing perfluoroacyl fluorides | |
| JP2003238461A (en) | Process for producing perfluoroolefins | |
| JPWO2002026682A1 (en) | Method for producing fluorine-containing vinyl ether compound | |
| JP2005002014A (en) | Process for producing perfluorocyclic lactone derivative and mixture containing perfluorocyclic lactone | |
| Okazoe et al. | Synthesis of perfluorinated ketones by utilizing liquid-phase direct fluorination | |
| JP2004346014A (en) | Method for producing perfluorodivinyl ether | |
| WO2004094365A1 (en) | Method for producing fluorine-containing sulfonyl fluoride compound | |
| JP2005225816A (en) | Method for producing fluorine-containing allyl ether | |
| JP2004323413A (en) | Process for producing perfluorovinyl ethers and novel compounds usable in the process |