JPH0222060B2 - - Google Patents
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- JPH0222060B2 JPH0222060B2 JP16688786A JP16688786A JPH0222060B2 JP H0222060 B2 JPH0222060 B2 JP H0222060B2 JP 16688786 A JP16688786 A JP 16688786A JP 16688786 A JP16688786 A JP 16688786A JP H0222060 B2 JPH0222060 B2 JP H0222060B2
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- perfluoro
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- Hydrogenated Pyridines (AREA)
- Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Nitrogen And Oxygen As The Only Ring Hetero Atoms (AREA)
- Pyrrole Compounds (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明はペルフルオロ(N―ビニルアミン)類
の新規な製造方法に関するものである。さらに詳
しくいえば、本発明は、界面活性剤、農薬、医薬
品などのフツ素含有製品の合成中間体や高分子単
量体などとして有用なペルフルオロ(N―ビニル
アミン)類を、容易に入手しうる原料を用いて、
高収率で経済的に製造する方法に関するものであ
る。
従来の技術
近年、含フツ素オレフイン化合物は、種々のフ
ツ素含有製品の合成中間体や原料として脚光を浴
びており、例えば界面活性剤、農薬、医薬品など
の合成中間体として、さらに含フツ素重合体製造
用単量体として広く用いられている。
ところで、一般式
〔式中のR1及びR2はそれぞれ炭素数1〜5の
ペルフルオロアルキル基であつて、両者は直接あ
るいは酸素原子又は窒素原子を介して結合し、両
者が結合している窒素原子とともに五員環又は六
員環を形成していてもよく、XはF又はOM(た
だし、Mは一価に相当するアルカリ金属又はアル
カリ土類金属)である〕
で表わされるペルフルオロ(N―ビニルアミン)
類においては、二重結合の炭素原子の一方にペル
フルオロアルキルアミノ基が結合しており、した
がつてこの化合物を中間原料として用いることに
よつて、該ペルフルオロアルキルアミノ基を含有
する種々の有用な化合物の製造が可能である。ま
た、該化合物を他のフルオロオレフインと共重合
させて、重合体中にペルフルオロアルキルアミノ
基を導入することにより、該重合体の結晶性低下
や機械的特性の改善などが可能である。このよう
にペルフルオロ(N―ビニルアミン)類は合成中
間体や含フツ素重合体の製造源として極めて有用
な化合物である。
このペルフルオロ(N―ビニルアミン)類はす
でに知られている化合物であり、これまで次に示
すように、2つの方法により製造されている。
第1の方法は、ペルフルオロアルキルアミノラ
ジカルと適当な含フツ素オレフインとを付加反応
させ、次いで脱ハロゲン化水素反応又は熱分解反
応を行つて、不飽和結合を再形成する方法であ
る。
例えば、ペルフルオロ(N,N―ジメチルビニ
ルアミン)(米国特許第3311599号明細書)、ペル
フルオロ(N―ビニルモルホリン)〔「ジヤーナ
ル・オブ・ケミカル・ソサエテイ、パーキンI
(J.Chem.Soc.,Perkin)」第5ページ(1973
年)〕、ペルフルオロ(N―ビニルピペリジン)
〔「ジヤーナル・オブ・ケミカル・ソサエテイ(J.
Chem.Soc)、(C)」第2608ページ(1968年)〕など
はこの方法により製造しうることが知られてい
る。
しかしながら、この方法は出発原料として特殊
な化合物を用いるので、その入手が容易でなく、
かつ工程が複雑である上に、収率が低いなどの問
題を有している。
一方、第2の方法は、最近開発された、ペルフ
ルオロカルボン酸誘導体を熱分解してペルフルオ
ロ(N―ビニルアミン)類とする方法であり、例
えば次に示すように、原料として一般式()及
び()で表わされるペルフルオロカルボン酸誘
導体を用いて、それぞれ式(a)及び(b)
で表わされるペルフルオロ(N―ビニルアミン)
類を製造する方法が知られている(特公昭63−
19501号、同63−8102号)。
〔式中のAは化学結合、CF2、O又はR―N
(ただし、Rはペルフルオロアルキル基)、Xは前
記と同じ意味をもち、X1はF、ペルフルオロア
ルコキシ基又はOM(ただし、Mは前記と同じ意
味をもつ)である〕
しかしながら、この第2の方法においては、原
料として一般式()及び()で表わされるペ
ルフルオロカルボン酸誘導体が用いられているの
みで、他のペルフルオロカルボン酸誘導体を用い
た反応は知られていない。
発明が解決しようとする問題点
本発明の目的は、合成中間体や含フツ素重合体
製造用単量体などとして有用なペルフルオロ(N
―ビニルアミン)類を容易に入手しうる原料を用
いて、熱分解反応により簡単に製造する方法を提
供することにある。
問題点を解決するための手段
ところで、次の反応式で示されるように、ペル
フルオロ(2―アルコキシプロピオニルフルオリ
ド)及びその酸のアルカリ金属塩は、熱分解する
と脱カルボキシル化反応によつて、収率よくペル
フルオロビニルエーテルを与えるが、これに対し
ペルフルオロ(3―アルコキシプロピオニルフル
オリド)及びその酸のアルカリ金属塩の場合は、
熱分解生成物として、テトラフルオロエチレンと
低級なペルフルオロカルボン酸フルオリドのみを
生じることが知られている(特公昭39−26709号
公報)。
(ただし、Rfは炭素数1〜8のペルフルオロ
アルキル基、R′fはF又は炭素数1〜7のペルフ
ルオロアルキル基、Xは前記と同じ意味をもつ)
したがつて、ペルフルオロ(3―アルコキシプ
ロピオン酸)と等電子的(isoelectronic)化合物
の関係にあるペルフルオロ(3―アルキルアミノ
基置換プロピオン酸)の場合も同様に、その酸フ
ルオリド及び金属塩は、次の反応式に示すように
分解するものと考えられていた。
(ただし、R′1及びR′2は炭素数1〜5のペルフ
ルオロアルキル基、R3はR′2よりも炭素数の1個
少ないペルフルオロアルキル基、Xは前記と同じ
意味をもつ)
このため、この化合物はペルフルオロ(N―ビ
ニルアミン)類の製造用原料として全く省みられ
ていなかつた。
本発明者は、ペルフルオロ(3―アルキルアミ
ノ基置換プロピオン酸)が入手容易な点に着目
し、これを原料としてペルフルオロ(N―ビニル
アミン)類を製造する方法を開発するために、鋭
意研究を重ねた結果、このペルフルオロ(3―ア
ルキルアミノ基置換プロピオン酸)を熱分解する
と、意外にも主生成物として、前記一般式()
で表わされるペルフルオロ(N―ビニルアミン)
類が得られることを見出し、この知見に基づいて
本発明を完成するに至つた。
すなわち、本発明は、一般式
〔式中のR1及びR2はそれぞれ炭素数1〜5の
ペルフルオロアルキル基であつて、両者は直接あ
るいは酵素原子又は窒素原子を介して結合し、両
者が結合している窒素原子とともに五員環又は六
員環を形成していてもよく、XはF又はOM(た
だし、Mは一価に相当するアルカリ金属又はアル
カリ土類金属)である〕
で表わされるペルフルオロ化合物を、100〜500℃
の範囲の温度で加熱することを特徴とする、前記
一般式()で表わされるペルフルオロ(N―ビ
ニルアミン)類の製造方法を提供するものであ
る。
本発明方法によつて得られる前記一般式()
で表わされるペルフルオロ(N―ビニルアミン)
類における
INDUSTRIAL APPLICATION FIELD The present invention relates to a novel method for producing perfluoro(N-vinylamine). More specifically, the present invention provides readily available perfluoro(N-vinylamine) compounds useful as synthetic intermediates and polymeric monomers for fluorine-containing products such as surfactants, agricultural chemicals, and pharmaceuticals. Using raw materials,
The present invention relates to a high-yield, economical manufacturing method. Background Art In recent years, fluorine-containing olefin compounds have been in the spotlight as synthetic intermediates and raw materials for various fluorine-containing products, such as surfactants, agricultural chemicals, pharmaceuticals, etc. Widely used as a monomer for polymer production. By the way, the general formula [In the formula, R 1 and R 2 are each a perfluoroalkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and both are bonded directly or through an oxygen atom or a nitrogen atom, and together with the nitrogen atom to which both are bonded, a five-membered perfluoro(N-vinylamine) which may form a ring or a six-membered ring, and X is F or OM (however, M is an alkali metal or alkaline earth metal corresponding to a monovalent value)
In this class, a perfluoroalkylamino group is bonded to one of the carbon atoms of the double bond. Therefore, by using this compound as an intermediate raw material, various useful compounds containing the perfluoroalkylamino group can be produced. It is possible to produce compounds. Furthermore, by copolymerizing the compound with another fluoroolefin and introducing a perfluoroalkylamino group into the polymer, it is possible to reduce the crystallinity and improve the mechanical properties of the polymer. As described above, perfluoro(N-vinylamine) is an extremely useful compound as a synthetic intermediate or a source for producing fluorine-containing polymers. These perfluoro(N-vinylamines) are already known compounds, and have been produced so far by two methods as shown below. The first method is to cause an addition reaction between a perfluoroalkylamino radical and a suitable fluorine-containing olefin, and then to perform a dehydrohalogenation reaction or a thermal decomposition reaction to reform unsaturated bonds. For example, perfluoro(N,N-dimethylvinylamine) (U.S. Pat. No. 3,311,599), perfluoro(N-vinylmorpholine) [Journal of Chemical Society, Parkin I
(J.Chem.Soc., Perkin)” page 5 (1973
)], perfluoro(N-vinylpiperidine)
[Journal of Chemical Society (J.
Chem. However, this method uses special compounds as starting materials, which are not easy to obtain.
In addition, the process is complicated and the yield is low. On the other hand, the second method is a recently developed method in which perfluorocarboxylic acid derivatives are thermally decomposed to produce perfluoro(N-vinylamines). ) using perfluorocarboxylic acid derivatives represented by formulas (a) and (b), respectively.
Perfluoro(N-vinylamine) represented by
There is a known method for manufacturing the
No. 19501, No. 63-8102). [A in the formula is a chemical bond, CF 2 , O or RN
(However, R is a perfluoroalkyl group), X has the same meaning as above, and X 1 is F, a perfluoroalkoxy group, or OM (however, M has the same meaning as above)] However, this second In this method, only perfluorocarboxylic acid derivatives represented by general formulas () and () are used as raw materials, and reactions using other perfluorocarboxylic acid derivatives are not known. Problems to be Solved by the Invention The purpose of the present invention is to solve the problems of perfluoro(N
The object of the present invention is to provide a method for easily producing vinylamines by thermal decomposition reaction using readily available raw materials. Means for Solving the Problems By the way, as shown in the following reaction formula, perfluoro(2-alkoxypropionyl fluoride) and its acid alkali metal salts undergo a decarboxylation reaction when thermally decomposed. Perfluorovinyl ether is obtained with high efficiency, but in the case of perfluoro(3-alkoxypropionyl fluoride) and its alkali metal salts,
It is known that only tetrafluoroethylene and lower perfluorocarboxylic acid fluoride are produced as thermal decomposition products (Japanese Patent Publication No. 39-26709). (However, Rf is a perfluoroalkyl group having 1 to 8 carbon atoms, R'f is F or a perfluoroalkyl group having 1 to 7 carbon atoms, and X has the same meaning as above.) Therefore, perfluoro(3-alkoxypropion Similarly, in the case of perfluoro (propionic acid substituted with a 3-alkylamino group), which is an isoelectronic compound with an acid), its acid fluoride and metal salt decompose as shown in the following reaction formula. It was thought that (However, R' 1 and R' 2 are perfluoroalkyl groups having 1 to 5 carbon atoms, R 3 is a perfluoroalkyl group having one fewer carbon atoms than R' 2 , and X has the same meaning as above.) For this reason, However, this compound has not been considered as a raw material for the production of perfluoro(N-vinylamine). The present inventor focused on the fact that perfluoro(3-alkylamino group-substituted propionic acid) is easily available, and conducted extensive research in order to develop a method for producing perfluoro(N-vinylamine) using this as a raw material. As a result, when this perfluoro(3-alkylamino group-substituted propionic acid) is thermally decomposed, surprisingly, the main product is the general formula ()
Perfluoro(N-vinylamine) represented by
The present invention was completed based on this finding. That is, the present invention provides the general formula [In the formula, R 1 and R 2 are each a perfluoroalkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and both are bonded directly or through an enzyme atom or a nitrogen atom, and together with the nitrogen atom to which they are bonded, a five-membered It may form a ring or a six-membered ring, and X is F or OM (however, M is an alkali metal or alkaline earth metal corresponding to a monovalent value).
The present invention provides a method for producing perfluoro(N-vinylamine) represented by the general formula (), which is characterized by heating at a temperature in the range of . The above general formula () obtained by the method of the present invention
Perfluoro(N-vinylamine) represented by
in class
【式】基の具体例としては、[Formula] Specific examples of groups include:
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】【formula】
(ただし、n及びmは1〜5の整数である)な
どを挙げることができる。
本発明方法においては、原料として前記一般式
()で表わされるペルフルオロ化合物、すなわ
ちペルフルオロ(3―アルキルアミノ又は3―環
状アミノプロピオニルフルオリド)、あるいはペ
ルフルオロ(3―アルキルアミノ又は3―環状ア
ミノプロピオン酸)のアルカリ金属塩若しくはア
ルカリ土類金属塩が用いられる。
前者のペルフルオロ(3―アルキルアミノ又は
3―環状アミノプロピオニルフルオリド)は、例
えば3―アルキルアミノ又は3―環状アミノプロ
ピオン酸の反応性誘導体を液体フツ化水素中で電
解フツ素化することにより、容易に得られる(米
国特許第3471484号明細書)。また、ペルフルオロ
(3―アルキルアミノ又は3―環状アミノプロピ
オン酸塩)は、このようにして得られたペルフル
オロ(3―アルキルアミノ又は3―環状アミノプ
ロピオニルフルオリド)に、アルカリ金属又はア
ルカリ土類金属の水酸化物などを作用させること
により、容易に得られる。
本発明方法においては、目的とする一般式
(式中のR1及びR2は前記と同じ意味をもつ)
で表わされるペルフルオロ(N―ビニルアミン)
類は、前記一般式()で表わされるペルフルオ
ロ化合物を単に熱分解することによつて、容易に
得られる。原料に用いられるペルフルオロ化合物
としては、熱分解反応が容易に進行する点から、
ペルフルオロ(3―アルキルアミノ又は3―環状
アミノプロピオニルフルオリド)、ペルフルオロ
(3―アルキルアミノ又は3―環状アミノプロピ
オン酸ナトリウム)及びペルフルオロ(3―アル
キルアミノ又は3―環状アミノプロピオン酸カリ
ウム)が好適である。
熱分解の温度としては、100〜500℃、好ましく
は100〜300℃の範囲の温度が選ばれる。この温度
が高すぎると分解などの副反応が生じやすく、ま
た低すぎると転化率が低下する。反応時間は反応
温度によつて異なるが、通常10秒〜2時間の範囲
である。高い反応温度を選択した場合は反応時間
は短くなるし、低い反応温度を選択した場合は反
応時間は長くなる。
この熱分解反応に際しては、反応圧は重要な因
子ではなく、減圧下、大気圧又は加圧下のいずれ
の圧力下においても反応を行うことができるが、
反応生成物の回収が比較的容易な点から、大気圧
下又は減圧下で反応を行うことが好ましい。ま
た、該熱分解反応は、反応形態に応じて、窒素、
ヘリウム、アルゴン、二酸化炭素などの不活性ガ
スや、ポリエーテル類、テトラクロロエチレン、
n―ヘプタンなどの非プロトン性液状化合物を希
釈剤として用いて行つてもよい。この場合、希釈
倍率としては100倍以下が好ましい。
さらに、該熱分解反応においては、反応に使用
するものは、すべて水を含まないことが重要であ
る。
本発明方法において、原料としてペルフルオロ
(3―アルキルアミノ又は3―環状アミノプロピ
オニルフルオリド)を使用する場合には、金属塩
又は金属酸化物の存在下に熱分解反応を行うこと
が好ましい。この場合、所定温度に保持された金
属塩又は金属酸化物の充てん層に、原料を連続的
に供給して熱分解反応を行うことにより、容易に
所望のペルフルオロ(N―ビニルアミン)類が得
られる。熱分解反応器の材質にいては、特に制限
はないが、通常ステンレス鋼製やハステロイ製の
ものが用いられる。また該充てん層の形式につい
ては特に制限がなく、固定床、移動床、流動床な
ど、いずれの形式のものも用いることができる。
前記金属塩としては、例えば炭酸ナトリウム、
炭酸カリウム、炭酸リチウム、リン酸ナトリウ
ム、リン酸カリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシ
ウム、炭酸マグネシウム、硫酸カリウム、硫酸ナ
トリウムなどが、金属酸化物としては、例えば酸
化亜鉛、酸化カドミウムなどが挙げられるが、こ
れらの中で炭酸ナトリウムや炭酸カリウムなどの
固体塩基は、熱分解反応で発生する有毒性の
COF2を分解しうるので、特に好適である。
発明の効果
本発明方法によると、ペルフルオロ(N―ビニ
ルアミン)類が、容易に入手しうる原料から、極
めて簡単なプロセスにより高収率で得られるの
で、該方法は、ペルフルオロ(N―ビニルアミ
ン)類の工業的製法として有用である。
また、得られたペルフルオロ(N―ビニルアミ
ン)類は、界面活性剤、農薬、医薬品などのフツ
素含有製品の合成中間体や含フツ素重合体製造用
単量体などとして好適に用いられる。
実施例
次に実施例により本発明をさらに詳細に説明す
るが、本発明はこれらの例によつてなんら限定さ
れるものではない。
実施例 1
原料として、3―ジメチルアミノプロピオン酸
メチルを電解フツ素化して得た生成物を蒸留し
て、大部分の低沸点化合物を留去した残りの粗生
成物を用いた。粗生成物中のペルフルオロ(3―
ジメチルアミノプロピオニルフルオリド)の含有
量は48.0重量%であつた。
まず、還流冷却器と滴下ロートを備えた200ml
の三つ口フラスコに、前記粗生成物12.00g〔ペ
ルフルオロ(3―ジメチルアミノプロピオニルフ
ルオリド5.75g含有〕と水30mlとを入れ、さらに
これに指示薬としてフエノールフタレインを加え
たのち、磁気かくはんしながら、氷冷下にややア
ルカリ性を示すまで、濃水酸化カリウム水溶液を
滴下して中和した。
次に、内容物を300mlのビーカーに移しかえ、
ホツトプレート上で水分を蒸発させたのち、さら
にこれを200mlのフラスコに移しかえ、70℃で約
8時間保持して真空乾燥を行つた。
このようにして得られたフラスコ内の白色固体
物質を粉体化し、フラスコ上部にガス導入管を連
結したのち、ヘリウムガスを80ml/minの割合で
流しながら、フラスコをオイルバスで加熱し、60
分間要して150℃から200℃までゆつくりと昇温
し、この温度でさらに1時間保持して熱分解反応
を行つた。生成物は−78℃に冷却されたトラツプ
で凝縮捕集した。捕集されたフルオロカーボンは
4.53gであつた。
このものを、ガスクロマトグラフイー〔液相:
1,6―ビス(1,1,12―トリヒドロペルフル
オロドデシルオキシ)ヘキサン、担体:60〜80メ
ツシユクロモソーブPAW、キヤリヤー:ヘリウ
ム〕、IR、19FNMR、Massなどにより分析したと
ころ、主生成物が既知のペルフルオロ(N,N―
ジメチルビニルアミン)の分光学的データ(特願
昭60−162631号)と一致していた。
ペルフルオロ(N,N―ジメチルビニルアミ
ン)の収量は3.85gで、収率は86.0%であつた。
実施例 2
原料を気化させるための瞬間蒸発器及び希釈ガ
スの流動制御装置が入口側に接続され、出口側に
は反応生成物を凝縮捕集するための低温トラツプ
が備えられた長さ48.0cm、内径2.5cmのステンレ
ス製の管を横据型反応器として用い、この中に粉
末状炭酸ナトリウム86.2gを水平レベルで反応器
のほぼ中間までくるように充てんし、両端には金
属ウールを詰めた。
まず、予め前記反応器を220℃に保ち、ヘリウ
ムガスを100ml/minで流しておいた。次にフル
オロカーボン混合物〔ペルフルオロ(3―モルホ
リノプロピオニルフルオリド)の純度:71.5%〕
7.17gを、微量定量ポンプを用い55分間要して瞬
間蒸発器に供給し、気化させて定量的に送入され
るヘリウムガスと混合したのち、前記反応器に導
入し、一方生成物は出口側の−78℃に冷却したト
ラツプで凝縮捕集した。
その結果、フルオロカーボン4.47gが得られ、
このものを実施例1と同様に分析したところ、ペ
ルフルオロ(N―ビニルモルホリン)3.24gが含
まれていた。転化率は100%であり、収率は76.7
%であつた。
実施例 3
実施例2と同様の反応器を用い、粉末炭酸ナト
リウム84.4gを充填し、原料としてペルフルオロ
(3―ピロリジノプロピオニルフルオリド)の純
度が71.7%のフルオロカーボン混合物を用いた以
外は、実施例2と同様の方法で反応を行つた。
フルオロカーボン混合物5.15gを27分間要して
反応器に供給し熱分解させたところ、冷却トラツ
プにはフルオロカーボン3.56gが得られた。この
ものを実施例1と同様に分析したところ、ペルフ
ルオロ(N―ビニルピロリジン)が2.31g含まれ
ていた。
転化率は100%であり、収率は76.5%であつた。
実施例 4
実施例2と同様の反応器を用い、粉末炭酸カリ
ウム84.4gを充填し、原料として、ペルフルオロ
(3―ピペリジノプロピオニルフルオリド)の純
度が61.0%のフルオロカーボン混合物を用い、さ
らに反応温度として200℃を採用した以外は、実
施例2と同様の方法で反応を行つた。
フルオロカーボン混合物13.49gを60分間要し
て反応器に供給し熱分解させたところ、冷却トラ
ツプにはフルオロカーボン8.53gが得られた。
このものを実施例1と同様に分析したところ、
ペルフルオロ(N―ビニルピペリジン)が4.85g
含まれていた。
転化率は100%であり、収率は70.2%であつた。 (However, n and m are integers of 1 to 5). In the method of the present invention, a perfluoro compound represented by the above general formula (), namely perfluoro(3-alkylamino or 3-cyclic aminopropionyl fluoride), or perfluoro(3-alkylamino or 3-cyclic aminopropionic acid) is used as a raw material. ) are used as alkali metal salts or alkaline earth metal salts. The former perfluoro (3-alkylamino or 3-cyclic aminopropionyl fluoride) can be produced, for example, by electrolytic fluorination of a reactive derivative of 3-alkylamino or 3-cyclic aminopropionic acid in liquid hydrogen fluoride. easily obtained (US Pat. No. 3,471,484). In addition, perfluoro(3-alkylamino or 3-cyclic aminopropionate) is added to the thus obtained perfluoro(3-alkylamino or 3-cyclic aminopropionyl fluoride) with an alkali metal or alkaline earth metal. It can be easily obtained by reacting with hydroxide etc. In the method of the present invention, the desired general formula (R 1 and R 2 in the formula have the same meanings as above)
Perfluoro(N-vinylamine) represented by
can be easily obtained by simply thermally decomposing the perfluoro compound represented by the above general formula (). Perfluorinated compounds used as raw materials include:
Perfluoro(3-alkylamino or 3-cyclic aminopropionyl fluoride), perfluoro(sodium 3-alkylamino or 3-cyclic aminopropionate) and perfluoro(potassium 3-alkylamino or 3-cyclic aminopropionate) are preferred. be. As the temperature for thermal decomposition, a temperature in the range of 100 to 500°C, preferably 100 to 300°C is selected. If this temperature is too high, side reactions such as decomposition are likely to occur, and if this temperature is too low, the conversion rate will decrease. The reaction time varies depending on the reaction temperature, but is usually in the range of 10 seconds to 2 hours. When a high reaction temperature is selected, the reaction time becomes short, and when a low reaction temperature is selected, the reaction time becomes long. In this thermal decomposition reaction, the reaction pressure is not an important factor, and the reaction can be carried out under reduced pressure, atmospheric pressure, or increased pressure.
It is preferable to carry out the reaction under atmospheric pressure or reduced pressure because it is relatively easy to recover the reaction product. In addition, the thermal decomposition reaction may include nitrogen,
Inert gases such as helium, argon, carbon dioxide, polyethers, tetrachloroethylene,
It may also be carried out using an aprotic liquid compound such as n-heptane as a diluent. In this case, the dilution ratio is preferably 100 times or less. Furthermore, in the thermal decomposition reaction, it is important that all materials used in the reaction do not contain water. In the method of the present invention, when perfluoro (3-alkylamino or 3-cyclic aminopropionyl fluoride) is used as a raw material, it is preferable to carry out the thermal decomposition reaction in the presence of a metal salt or metal oxide. In this case, the desired perfluoro(N-vinylamine) can be easily obtained by continuously supplying raw materials to a packed layer of metal salts or metal oxides maintained at a predetermined temperature and carrying out a thermal decomposition reaction. . There are no particular restrictions on the material of the pyrolysis reactor, but stainless steel or Hastelloy is usually used. There is no particular restriction on the type of the packed bed, and any type such as a fixed bed, moving bed, or fluidized bed can be used. Examples of the metal salt include sodium carbonate,
Potassium carbonate, lithium carbonate, sodium phosphate, potassium phosphate, barium carbonate, calcium carbonate, magnesium carbonate, potassium sulfate, sodium sulfate, etc.; examples of metal oxides include zinc oxide, cadmium oxide, etc.; Solid bases such as sodium carbonate and potassium carbonate are toxic substances generated in thermal decomposition reactions.
It is particularly suitable because it can decompose COF 2 . Effects of the Invention According to the method of the present invention, perfluoro(N-vinylamine) can be obtained in high yield from easily available raw materials through an extremely simple process. It is useful as an industrial manufacturing method. Further, the obtained perfluoro(N-vinylamine) is suitably used as a synthetic intermediate for fluorine-containing products such as surfactants, agricultural chemicals, and pharmaceuticals, and as a monomer for producing fluorine-containing polymers. Examples Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples in any way. Example 1 As a raw material, a product obtained by electrolytic fluorination of methyl 3-dimethylaminopropionate was distilled to remove most of the low-boiling compounds, and the remaining crude product was used. Perfluoro(3-
The content of dimethylaminopropionyl fluoride) was 48.0% by weight. First, 200ml with reflux condenser and dropping funnel
Put 12.00 g of the above crude product [perfluoro (containing 5.75 g of 3-dimethylaminopropionyl fluoride)] and 30 ml of water into a three-neck flask, add phenolphthalein as an indicator, and stir magnetically. While cooling on ice, a concentrated aqueous potassium hydroxide solution was added dropwise to neutralize the solution until it became slightly alkaline.Next, the contents were transferred to a 300ml beaker.
After the water was evaporated on a hot plate, it was further transferred to a 200 ml flask and kept at 70°C for about 8 hours to perform vacuum drying. The white solid substance in the flask thus obtained was pulverized, a gas introduction pipe was connected to the upper part of the flask, and the flask was heated in an oil bath while flowing helium gas at a rate of 80 ml/min.
The temperature was slowly raised from 150°C to 200°C over a period of minutes, and the temperature was maintained for an additional hour to carry out a thermal decomposition reaction. The product was condensed and collected in a trap cooled to -78°C. The collected fluorocarbons are
It was 4.53g. This material was subjected to gas chromatography [liquid phase:
1,6-bis(1,1,12-trihydroperfluorododecyloxy)hexane, carrier: 60-80 mesh chromosorb PAW, carrier: helium], IR, 19 FNMR, Mass, etc. analysis revealed that the main product was Perfluorinated (N, N-
The results were consistent with the spectroscopic data of dimethylvinylamine (Japanese Patent Application No. 162631/1982). The amount of perfluoro(N,N-dimethylvinylamine) was 3.85 g, and the yield was 86.0%. Example 2 A flash evaporator for vaporizing raw materials and a diluent gas flow control device were connected to the inlet side, and the outlet side was equipped with a low-temperature trap for condensing and collecting reaction products.Length 48.0 cm A stainless steel tube with an inner diameter of 2.5 cm was used as a horizontal reactor, and 86.2 g of powdered sodium carbonate was filled horizontally to approximately the middle of the reactor, and both ends were filled with metal wool. Ta. First, the reactor was kept at 220° C. and helium gas was allowed to flow at 100 ml/min. Next, a fluorocarbon mixture [purity of perfluoro(3-morpholinopropionyl fluoride): 71.5%]
7.17 g was fed into the flash evaporator using a micro-metering pump over a period of 55 minutes, vaporized and mixed with the quantitatively fed helium gas, and then introduced into the reactor, while the product was passed through the outlet. It was condensed and collected in a trap cooled to -78°C. As a result, 4.47 g of fluorocarbon was obtained,
When this product was analyzed in the same manner as in Example 1, it was found to contain 3.24 g of perfluoro(N-vinylmorpholine). The conversion rate is 100% and the yield is 76.7
It was %. Example 3 The same reactor as in Example 2 was used, except that 84.4 g of powdered sodium carbonate was charged and a fluorocarbon mixture with a purity of 71.7% perfluoro(3-pyrrolidinopropionyl fluoride) was used as the raw material. The reaction was carried out in the same manner as in Example 2. 5.15 g of the fluorocarbon mixture was fed to the reactor for 27 minutes and pyrolyzed, leaving 3.56 g of fluorocarbon in the cooling trap. When this product was analyzed in the same manner as in Example 1, it was found that 2.31 g of perfluoro(N-vinylpyrrolidine) was contained. The conversion rate was 100% and the yield was 76.5%. Example 4 Using the same reactor as in Example 2, 84.4 g of powdered potassium carbonate was charged, a fluorocarbon mixture with a purity of 61.0% perfluoro(3-piperidinopropionyl fluoride) was used as a raw material, and further reaction was carried out. The reaction was carried out in the same manner as in Example 2, except that the temperature was 200°C. 13.49 g of the fluorocarbon mixture was fed into the reactor for 60 minutes and pyrolyzed, yielding 8.53 g of fluorocarbon in the cooling trap. When this product was analyzed in the same manner as in Example 1,
4.85g perfluoro(N-vinylpiperidine)
It was included. The conversion rate was 100% and the yield was 70.2%.
Claims (1)
ペルフルオロアルキル基であつて、両者は直接あ
るいは酸素原子又は窒素原子を介して結合し、両
者が結合している窒素原子とともに五員環又は六
員環を形成していてもよく、XはF又はOM(た
だし、Mは一価に相当するアルカリ金属又はアル
カリ土類金属)である〕 で表わされるペルフルオロ化合物を、100〜500℃
の範囲内の温度で加熱することを特徴とする、一
般式 (式中のR1及びR2は前記と同じ意味をもつ) で表わされるペルフルオロ(N―ビニルアミン)
類の製造方法。[Claims] 1. General formula [In the formula, R 1 and R 2 are each a perfluoroalkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and both are bonded directly or through an oxygen atom or a nitrogen atom, and together with the nitrogen atom to which both are bonded, a five-membered It may form a ring or a six-membered ring, and X is F or OM (however, M is an alkali metal or alkaline earth metal corresponding to a monovalent value).
General formula, characterized by heating at a temperature within the range of (R 1 and R 2 in the formula have the same meanings as above) Perfluoro(N-vinylamine)
Methods of manufacturing products.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16688786A JPS6322546A (en) | 1986-07-15 | 1986-07-15 | Production of perfluoro(n-vinylamine) compound |
| US07/071,774 US4912216A (en) | 1986-07-15 | 1987-07-10 | Method for production of perfluoro-(N-vinylamine) compounds |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16688786A JPS6322546A (en) | 1986-07-15 | 1986-07-15 | Production of perfluoro(n-vinylamine) compound |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6322546A JPS6322546A (en) | 1988-01-30 |
| JPH0222060B2 true JPH0222060B2 (en) | 1990-05-17 |
Family
ID=15839461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16688786A Granted JPS6322546A (en) | 1986-07-15 | 1986-07-15 | Production of perfluoro(n-vinylamine) compound |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6322546A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108431055A (en) * | 2015-12-17 | 2018-08-21 | 3M创新有限公司 | Amine-containing polymer, its dispersion and preparation and use their method |
| WO2025172649A1 (en) | 2024-02-15 | 2025-08-21 | Institut National Des Sciences Appliquees De Rouen | Method for preparing trifluorovinylamines |
-
1986
- 1986-07-15 JP JP16688786A patent/JPS6322546A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6322546A (en) | 1988-01-30 |
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