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JPH0380145B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0380145B2
JPH0380145B2 JP58245556A JP24555683A JPH0380145B2 JP H0380145 B2 JPH0380145 B2 JP H0380145B2 JP 58245556 A JP58245556 A JP 58245556A JP 24555683 A JP24555683 A JP 24555683A JP H0380145 B2 JPH0380145 B2 JP H0380145B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acid ester
fluoride
perfluorovinylcarboxylic
perfluorodicarboxylic
formula
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP58245556A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS60142943A (ja
Inventor
Kuniaki Takada
Toshikatsu Sada
Juji Izeki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokuyama Corp
Original Assignee
Tokuyama Corp
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 Tokuyama Corp filed Critical Tokuyama Corp
Priority to JP58245556A priority Critical patent/JPS60142943A/ja
Publication of JPS60142943A publication Critical patent/JPS60142943A/ja
Publication of JPH0380145B2 publication Critical patent/JPH0380145B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、パーフルオロビニルカルボン酸エス
テルの新規な製造方法に関する。 パーフルオロビニルカルボン酸エステルは、パ
ーフルオロカーボン系重合体、特にパーフルオロ
カーボン系陽イオン交換樹脂の製造に用いるモノ
マーとして有用である。 一般に、パーフルオロカーボンにビニル基を導
入する方法としては、酸フルオライド基を有する
パーフルオロカーボンを熱分解する方法が知られ
ている。従つて、前記パーフルオロビニルカルボ
ン酸エステルの製造に上記反応を利用する方法と
して、次の方法が考えられる。 即ち、式
【式】で表され るジカルボン酸フルオライドを部分的に熱分解し
て式
【式】で表 される化合物を生成せしめた後、残余の酸フルオ
ライド基をアルコールでエステル化することによ
りパーフルオロビニルカルボン酸エステルを製造
する方法が考えられる。しかしながら、上記方法
は片方の酸フルオライド基を選択的に残しながら
ビニル基を生成させることが困難であり、しかも
ビニル基の生成速度(分解速度)が速いため、酸
フロライド基を残してビニル基を生成させようと
すると原料のジカルボン酸フロライドが相当量残
存するようになり、高収率でパーフルオロビニル
カルボン酸エステルを得ることが極めて困難であ
る。また、上記方法において、ジカルボン酸フロ
ライドの片方の酸フルオライド基を予めエステル
化してハーフエステルの形にした後、分解を行う
方法も考えられるが、この方法はハーフエステル
を選択的に生成させることが困難であり、ジカル
ボン酸フロライドを基準にした場合、その収率は
極めて低いという問題を有する。 本発明者等は、パーフルオロビニルカルボン酸
エステルを高収率で製造する方法を開発すべく鋭
意研究を重ねた結果、前記ジカルボン酸フロライ
ドのエステル化によつて極めて容易に得ることが
できるパーフルオロジカルボン酸エステルを特定
な条件で熱分解することにより、極めて選択的に
パーフルオロビニルカルボン酸エステルを得るこ
とができることを見い出し本発明を完成するに至
つた。即ち、本発明は、式 (但し、R1及びR2は炭素数1〜10の異種又は同
種のアルキル基、mは1以上の整数、l,nは0
又は1、X1,X2はF又はCF3、X1及びX2が共に
Fのときl又はnの少なくとも一方が0)で表さ
れるパーフルオロジカルボン酸エステルを150〜
450℃で加熱することを特徴とするパーフルオロ
ビニルカルボン酸エステルの製造方法である。 本発明に用いるパーフルオロジカルボン酸エス
テルは如何なる方法によつて得られたものでもよ
いが、一般には前記したように、ジカルボン酸フ
ロライドを公知の方法によつてエステル化する方
法が好適である。また、前記式において、R1
びR2の炭素数が1〜3、mが2〜6のものが特
に好適に使用される。また、得られるパーフルオ
ロビニルカルボン酸エステルのモノマーとしての
重合性を向上させるためには、l又はnが1のも
のが好ましい。本発明に用いるパーフルオロジカ
ルボン酸エステルの代表的な構造式を例示すれ
ば、 等が挙げられる。就中、パーフルオロジカルボン
酸エステルは、熱分解により二重結合を形成す構
造即ち
【式】又は
【式】を両端に有すものが、 後述する如く、生成するるパーフルオロビニルカ
ルボン酸エステルを更に部分的に熱分解してパー
フルオロジビニルを任意の割合で生成させること
ができ好適である。尚、上式はエステル基として
メチル基のみ例示したがそのほか、エチル、プロ
ピル基等の化合物も挙げられる。 本発明において、前記したパーフルオロジカル
ボン酸エステルを150〜450℃、好ましくは200〜
350℃で加熱することがパーフルオロビニルカル
ボン酸エステルを高収率で得るために極めて重要
である。即ち、加熱温度が上記範囲より高いと原
料のパーフルオロジカルボン酸エステルの副分解
が起こり易くなり、パーフルオロビニルカルボン
酸エステルの収率が著しく減少するという問題が
生ずる。また、加熱温度が前記範囲より低いと熱
分解速度が著しく低下すると共にこの条件下での
反応を長時間行うと反応の選択性も低下し、パー
フルオロビニルカルボン酸エステルを高収率で得
ることが出来ない。また、上記加熱時間は加熱温
度等を勘案して適宜決定すればよい。一般に0.1
〜10000秒、好ましくは1〜1000秒の加熱時間が
適当である。 本発明において、前記パーフルオロジカルボン
酸エステルの加熱はアルカリ性物質の存在下に行
うことが、熱分解速度を速め、反応を効率的に行
うために好ましい。アルカリ性物質としては、脱
炭酸反応に用いられる公知の物質が好適に使用さ
れる。例えば、酸化亜鉛、酸化カルシウム、酸化
ケイ素等の酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウ
ム、炭酸リチウム等の炭酸塩等が一般に使用され
る。 本発明において、パーフルオロジカルボン酸エ
ステルの加熱方法は特に制限されないが、気相及
び液相で行うことが一般的である。しかし、加熱
温度、加熱時間のコントロールの容易性から気相
で行う方法が好ましい。代表的な態様を例示すれ
ば、パーフルオロジカルボン酸エステルを減圧
下、常圧下或いは加圧下で気化させると共に窒
素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスで希釈し
た後、加熱ゾーン、例えば加熱されたカラム内を
適当な時間で通す態様が挙げられる。上記態様に
おいてカラム内に前記したアルカリ性物質を存在
(充填)させることが好ましい。カラムを通過し
たガスは冷却して凝縮させ、必要に応じて生成し
たパーフルオロビニルカルボン酸エステルを分離
すればよい。本発明において二重結合の形成機構
は明らかではないが、熱分解後の生成物を分析し
た結果、カルボン酸エステル基(
【式】 但し、RはR1又はR2を示す)が切れこれに連な
る2つの炭素間で二重結合が形成されるものと推
定される。 本発明の方法によつて生成したパーフルオロビ
ニルカルボン酸エステルは未反応物等から分離・
精製した後、或いはそのまま、或いは生成物によ
つては前記加熱条件で更に加熱してパーフルオロ
カルボン酸エステルを分解し、 式 CF2=CF
−(O)l――(―CF2P――(―O)o――CF=CF2
但し、l,
nは0又は1、pは熱反応によつて決定される整
数)で表わされパーフルオロジビニル化合物を任
意な割合で生成せしめた後 使用すればよい。上
記態様のうち、生成するパーフルオロビニルカル
ボン酸エステルを更に分解してパーフルオロジビ
ニル化合物を任意の割合で生成せしめる態様は、
混合物が互いにモノマーと架橋剤との関係にある
ため、重合体の製造において好適である。 以下、本発明を更に具体的に説明するため、実
施例を示すが本発明はこれらの実施例に限定され
るものではない。 実施例 1 (1) パーフルオロカルボン酸エステルの合成オキ
ザリルフルオライド94重量部に対し、触媒とし
てセシウムフルオライド10重量部、溶媒として
テトラグライム200重量部を用い、0℃でヘキ
サフルオロプロピレンオキサイド500重量部を
反応させた。反応後生成物を蒸留してパーフル
オロビニルカルボン酸フルオライド
【式】を分離 した。得られたパーフルオロビニルカルボン酸
フルオライドを第1表に示すアルキル基を持つ
アルコールによつてエステル化し、パーフルオ
ロビニルカルボン酸エステルを生成させ、これ
を分離、精製して原料として用いた。 (2) パーフルオロビニルカルボン酸エステルの製
造 上記方法で得られたパーフルオロジカルボン酸
エステルと窒素を夫々同時に250℃に維持された
気化室に供給して原料のパーフルオロジカルボン
酸エステルを気化させた。なお、パーフルオロジ
カルボン酸エステル/窒素=1/10(モル比)と
な様に調節した。このガスを、第1表に示すアル
カリ物質が充填され、第1表に示す温度に加熱さ
れたカラム内を第1表に示す滞在時間となるよう
に通過させ熱分解を行つた。熱分解後、ガスを冷
却して熱分解生成物、原料等を凝縮させて回収し
た。上記凝縮液より原料反応率とパーフルオロビ
ニルカルボン酸エステルの選択率を測定した。結
果を第1表に併せて示す。 なお、各成分の構造決定はIR、NMRにより行
つた。即ち、パーフルオロカルボン酸メチルエス
テルのIR測定をしたところ、2950cm-1に吸収を
示すことからCH基の存在、1780cm-1に吸収を示
すところからエステル基の存在、1840cm-1に吸収
を示すところからビニルエーテル基の存在、1380
〜930cm-1に強く幅広い吸収を示すところからCF
結合の存在を知ることが出来た。 さらに、13C−NMRを測定することによつて、
テトラメチルシラン基準での化学シフト値(δ,
ppm)159.4,147.5,130.1,118.4,115.1,
100.9,53.6に合計7個のピークを示し、それぞ
れ下記の様に帰属できる。 以上の測定により本実施例のパーフルオロビニ
ルカルボン酸メチルエステルの同定を行なうこと
が出来た。 また、パーフルオロジビニルエーテルにつき、
IR測定をしたところ、1840cm-1にパーフルオロ
ビニルエーテル基の存在、1380cm-1〜930cm-1
強く幅広い吸収を示すところからC−F結合の存
在を知ることが出来た。 さらに、13C−NMRを測定することによつて化
学シフト値147.5,130.1,115.4に合計3個のピー
クを示し、それぞれ下記の様に帰属できる。 130.0 115.3 (CF2=CF−O−CF2)−2 147.5 以上の測定により本実施例のパーフルオロジビ
ニルエーテルの同定を行なうことができた。
【表】
【表】 比較例 1 パーフルオロジカルボン酸フルオライド
【式】を実施例1と同一 の熱分解条件で熱分解したところ、第2表に示す
結果が得られた。熱分解によつてパーフルオロジ
ビニルエーテルが生成するか又は原料が回収され
るかであり、パーフルオロビニルカルボン酸フル
オライドを主成分として生成させることは容易で
はないことが明らかである。
【表】 実施例 2 実施例1と同様の方法で、パーフルオロスクシ
ニルフルオライドに2倍モル量のヘキサフルオロ
プロピレンオキサイドを付加させた後、無水のメ
タノールでエステル化し、パーフルオロジカルボ
ン酸エステル を合成した。 次いでこのパーフルオロジカルボン酸エステル原
料とし実施例1と同一の熱分解条件で熱分解した
ところ第3表に示す結果が得られた。
【表】 |
A〓CF=CFO(CF)OCFCOOCH
B〓CF=CFO(CF)OCF=CF
実施例 3 内容積500mlガラスオートクレーブにセシウム
フルオライド10重量部とテトラグライム100重量
部を仕込み、次にFOCCF2COF100重量部を仕込
み、ヘキサフルオロプロピレンオキサイド100重
量部を反応温度0℃で1日反応させた。しかる
後、蒸留により
【式】 (BP66〜68℃)を160重量部得た。更にこのパー
フルオロジカルボン酸フルオライドの100重量部
を無水メタノールでエステル化することにより
【式】を104重量部 得た。このパーフルオロジカルボン酸エステルを
実施例1のNo.2及び3と同様な熱分解条件で熱分
解したところ第4表に示す結果が得られた。
【表】 実施例 4 パーフルオロアジボニルフルオライドを無水メ
タノールでエステル化した
CH3OOCCF2CF2CF2CF2COOCH3を実施例1と
同一の熱分解条件で熱分解したところ第5表に示
す結果が得られた。
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 式 (但し、R1及びR2は炭素数1〜10の異種又は同
    種のアルキル基、mは1以上の整数、l,nは0
    又は1,X1及びX2はFまたはCF3,X1及びX2
    共にFのときl又はnの少なくとも一方が0)で
    表されるパーフルオロジカルボン酸エステルを温
    度150〜450℃で加熱することを特徴とするパーフ
    ルオロビニルカルボン酸エステルの製造方法。 2 加熱をアルカリ性物質の存在下に行う特許請
    求の範囲第1項記載の方法。
JP58245556A 1983-12-28 1983-12-28 パ−フルオロビニルカルボン酸エステルの製造方法 Granted JPS60142943A (ja)

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JP58245556A JPS60142943A (ja) 1983-12-28 1983-12-28 パ−フルオロビニルカルボン酸エステルの製造方法

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WO2015104977A1 (ja) 2014-01-10 2015-07-16 ユニマテック株式会社 パーフルオロビニルオキシポリエーテルカルボン酸アルカリ金属塩およびその製造法

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