JPH04253985A - フルオロアルキル基含有有機ケイ素化合物及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、新規なフルオロアルキ
ル基含有有機ケイ素化合物及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】有機化合物中にフルオロアルキル基を含
有する化合物は、耐光性、撥水撥油性、更には生理活性
等の有用な性質を示す化合物として注目を集めている。 特に、シロキサン類にフルオロアルキル基が導入された
フルオロアルキル基含有シリコーン化合物は、低表面張
力、低屈折性、耐熱性、耐寒性、耐油性、電気絶縁性、
撥水性、離型性、消泡性、耐薬品性等の優れた特性を有
しているため種々の分野において、例えば、医薬、農薬
等の合成中間体、半導体デバイスの生産工程におけるレ
ジスト等の密着性向上剤、光学レンズ、眼鏡用レンズ、
ガラス器具等の表面における撥水撥油性及び防汚染性等
を付与するための表面処理剤、更には離型性を付与する
材料等の分野において幅広く利用されている。前記フル
オロアルキル基含有シリコーン化合物としては、特開平
２−２１９８２９号公報及び特開平２−２１９８３０号
公報において、ポリシロキサン中にフルオロアルキル基
が導入された化合物がそれぞれ開示されている。しかし
ながら、本発明に示される有機ケイ素化合物にフルオロ
アルキル基が導入されたフルオロアルキル基含有有機ケ
イ素化合物に関しては、知られていないのが現状である
。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、低表
面張力、低屈折性、耐熱性、耐寒性、耐油性、電気絶縁
性、撥水性、繊維処理性、離型性、消泡性、耐薬品性等
の優れた特性を有する、不飽和基含有有機ケイ素化合物
にフルオロアルキル基が導入された新規フルオロアルキ
ル基含有有機ケイ素化合物及びその製造方法を提供する
ことにある。

【０００４】本発明の別の目的は、反応触媒及び特殊な
装置を用いず、高収率且つ容易にフルオロアルキル基含
有有機ケイ素化合物を製造する方法を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、下記一
般式化４で表わされるフルオロアルキル基含有有機ケイ
素化合物（以下有機ケイ素化合物１と称す）が提供され
る。

【０００６】

【化４】 また本発明によれば、下記一般式化５で表される過酸化
ジフルオロアルカノイル（以下ジフルオロアルカノイル
２と称す）と、下記一般式化６で表わされる不飽和基含
有有機ケイ素化合物（以下有機ケイ素化合物３と称す）
とを反応させることを特徴とするフルオロアルキル基含
有有機ケイ素化合物の製造方法が提供される。

【０００７】

【化５】

【０００８】

【化６】 以下本発明を更に詳細に説明する。

【０００９】本発明のフルオロアルキル基含有有機ケイ
素化合物は、前記一般式化４で表される有機ケイ素化合
物１である。前記有機ケイ素化合物１において、Ｒが炭
素数１１以上のアルキル基、アルコキシ基若しくはアル
キルカルボニルオキシ基の場合、ｍが１０を超える場合
には、製造が困難であり、またｎ１が１０を超える場合
又はｎ２が８を超える場合には、溶媒に対する溶解性が
低下するので使用できない。

【００１０】また前記有機ケイ素化合物１において、適
用可能なＲＦ、すなわち−（ＣＦ２）ｎ１Ｘまたは下記
一般式化７を具体的に列挙すると、Ｆ３Ｃ−，Ｆ（ＣＦ
２）２−，Ｆ（ＣＦ２）３−，Ｆ（ＣＦ２）４−，Ｆ（
ＣＦ２）５−，Ｆ（ＣＦ２）６−，Ｆ（ＣＦ２）７−，
Ｆ（ＣＦ２）８−，Ｆ（ＣＦ２）９−，Ｆ（ＣＦ２）１
０−，ＨＣＦ２−，Ｈ（ＣＦ２）２−，Ｈ（ＣＦ２）３
−，Ｈ（ＣＦ２）４−，Ｈ（ＣＦ２）５−，Ｈ（ＣＦ２
）６−，Ｈ（ＣＦ２）７−，Ｈ（ＣＦ２）８−，Ｈ（Ｃ
Ｆ２）９−，Ｈ（ＣＦ２）１０−，ＣｌＣＦ２−，Ｃｌ
（ＣＦ２）２−，Ｃｌ（ＣＦ２）３−，Ｃｌ（ＣＦ２）
４−，Ｃｌ（ＣＦ２）５−，Ｃｌ（ＣＦ２）６−，Ｃｌ
（ＣＦ２）７−，Ｃｌ（ＣＦ２）８−，Ｃｌ（ＣＦ２）
９−，Ｃｌ（ＣＦ２）１０−，下記化学式化８、化９、
化１０、化１１、化１２、化１３、化１４、化１５、化
１６、である。

【００１１】

【化７】

【００１２】

【化８】

【００１３】

【化９】

【００１４】

【化１０】

【００１５】

【化１１】

【００１６】

【化１２】

【００１７】

【化１３】

【００１８】

【化１４】

【００１９】

【化１５】

【００２０】

【化１６】 前記有機ケイ素化合物１としては、具体的には例えば、
下記化学式化１７、化１８、化１９、化２０、化２１、
化２２、化２３、化２４、化２５、化２６、化２７、化
２８、化２９、化３０、化３１、化３２、化３３、化３
４、化３５、化３６、化３７、化３８、化３９、化４０
、化４１、化４２、化４３、化４４、化４５、化４６、
化４７、化４８、化４９等を好ましく挙げることができ
る（但し前記構造式中ｍは、１〜１０の整数を示す）。

【００２１】

【化１７】

【００２２】

【化１８】

【００２３】

【化１９】

【００２４】

【化２０】

【００２５】

【化２１】

【００２６】

【化２２】

【００２７】

【化２３】

【００２８】

【化２４】

【００２９】

【化２５】

【００３０】

【化２６】

【００３１】

【化２７】

【００３２】

【化２８】

【００３３】

【化２９】

【００３４】

【化３０】

【００３５】

【化３１】

【００３６】

【化３２】

【００３７】

【化３３】

【００３８】

【化３４】

【００３９】

【化３５】

【００４０】

【化３６】

【００４１】

【化３７】

【００４２】

【化３８】

【００４３】

【化３９】

【００４４】

【化４０】

【００４５】

【化４１】

【００４６】

【化４２】

【００４７】

【化４３】

【００４８】

【化４４】

【００４９】

【化４５】

【００５０】

【化４６】

【００５１】

【化４７】

【００５２】

【化４８】

【００５３】

【化４９】 本発明のフルオロアルキル基含有有機ケイ素化合物の製
造方法は、特定の過酸化ジフルオロアルカノイルと特定
の不飽和基含有有機ケイ素化合物とを反応させることを
特徴とする。

【００５４】本発明に用いる過酸化ジフルオロアルカノ
イルは、前記一般式化５で表わされるジフルオロアルカ
ノイル２である。前記ジフルオロアルカノイル２におい
て、ｎ１が１１以上の場合又はｎ２が９以上の場合には
、溶媒の存在下において反応させる際に前記ジフルオロ
アルカノイル２の溶解性が低下するので使用できない。

【００５５】また前記ジフルオロアルカノイル２中のＲ
Ｆは、前記有機ケイ素化合物１において具体的に列挙し
たＲＦと同様である。

【００５６】本発明に用いる前記特定の不飽和基含有有
機ケイ素化合物は、前記一般式化６で表わされる有機ケ
イ素化合物３である。前記有機ケイ素化合物３において
、Ｒが炭素数１１以上のアルキル基、アルコキシ基若し
くはアルキルカルボニルオキシ基の場合又はｍが１１以
上の場合には、製造が困難である。

【００５７】前記不飽和基含有有機ケイ素化合物３とし
ては、具体的には例えば、アリルトリメチルシラン、ア
リルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、
アリルトリアセチルオキシシラン、３−ブテニルトリメ
チルシラン、３−ブテニルトリメトキシシラン、３−ブ
テニルトリエトキシシラン、３−ブテニルトリアセチル
オキシシラン、４−ペンテニルトリメチルシラン、４−
ペンテニルトリメトキシシラン、４−ペンテニルトリエ
トキシシラン、４−ペンテニルトリアセチルオキシシラ
ン、５−ヘキセニルトリメチルシラン、５−ヘキセニル
トリメトキシシラン、５−ヘキセニルトリエトキシシラ
ン、５−ヘキセニルトリアセチルオキシシラン等を好ま
しく挙げることができる。

【００５８】本発明において、前記ジフルオロアルカノ
イル２と前記有機ケイ素化合物３とを反応させる際にお
ける、前記ジフルオロアルカノイル２と前記有機ケイ素
化合物３との仕込みモル比は、好ましくは１：１．０〜
１０．０の範囲であり、特に好ましくは１：１．２〜５
．０の範囲とするのが望ましい。前記有機ケイ素化合物
３の仕込みモル比が１．０未満又は１０を超える場合に
は、目的とするフルオロアルキル基含有有機ケイ素化合
物が得られにくいので好ましくない。また、反応は常圧
で行なうことが可能であり、且つ反応温度は−２０〜＋
１５０℃の範囲とするのが好ましく、特に好ましくは０
〜１００℃の範囲である。前記反応温度が−２０℃未満
の場合には反応に長時間を要し、＋１５０℃を超えると
反応時の圧力が高くなり、反応操作が困難となるので好
ましくない。更に反応時間は３０分〜２０時間の範囲で
行なうことができ、工業的には３〜１０時間の範囲とす
るのが望ましい。

【００５９】本発明の製造方法では前記種々の反応条件
下において、前記ジフルオロアルカノイル２と前記有機
ケイ素化合物３とを反応させることにより、一段階反応
により目的の有機ケイ素化合物１を得ることができるが
、前記ジフルオロアルカノイル２の取扱い及び反応を、
より円滑に行なうために溶媒を用いることが好ましい。 前記溶媒としてはハロゲン化脂肪族溶媒が特に好ましく
、具体的には例えば、塩化メチレン、クロロホルム、２
−クロロ−１，２−ジブロモ−１，１，２−トリフルオ
ロエタン、１，２−ジブロモヘキサフルオロプロパン、
１，２−ジブロモテトラフルオロエタン、１，１−ジフ
ルオロテトラクロロエタン、１，２−ジフルオロテトラ
クロロエタン、フルオロトリクロロメタン、ヘプタフル
オロ−２，３，３−トリクロロブタン、１，１，１，３
−テトラクロロテトラフルオロプロパン、１，１，１−
トリクロロペンタフルオロプロパン、１，１，２−トリ
クロロトリフルオロエタン等を用いることができ、特に
工業的には、１，１，２−トリクロロトリフルオロエタ
ンを好ましく挙げることができる。前記溶媒を使用する
場合、溶液全体中の前記ジフルオロアルカノイル２の濃
度は、０．５〜３０重量％の範囲とするのが望ましい。

【００６０】本発明の製造方法により得られる反応生成
物は、蒸留、カラムクロマトグラフィー等公知の方法で
精製することが可能である。

【００６１】

【発明の効果】本発明のフルオロアルキル基含有有機ケ
イ素化合物は、新規な化合物であり、低表面張力、低屈
折性、耐熱性、耐寒性、耐油性、電気絶縁性、撥水性、
離型性、消泡性、耐薬品性等の特性を有する化合物とし
て、特に医薬、農薬等の合成中間体、半導体デバイス用
レジスト等の密着性向上剤、光学レンズ、眼鏡用レンズ
、ガラス器具等の表面における撥水撥油性及び防汚染性
等を付与するための表面処理剤、更には繊維処理剤や離
型性を付与する材料等に利用することができる。また本
発明の製造方法によりフルオロアルキル基含有有機ケイ
素化合物を、短時間で収率良く且つ容易に、しかも反応
触媒及び特殊な装置を使用せずに一段階反応により製造
することができる。

【００６２】

【実施例】以下本発明を実施例及び比較例により更に具
体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。

【００６３】

【実施例１】アリルトリメチルシラン（０．６９ｇ，６
ｍｍｏｌ）に、過酸化ジペルフルオロ−２−メチル−３
−オキサヘキサノイル（２．０ｇ，３ｍｍｏｌ）を含む
１，１，２−トリクロロトリフルオロエタン溶液１７．
５ｇを加え、窒素雰囲気下、３０℃にて５時間反応を行
なった。 反応終了後、反応溶媒を除去し、次いで蒸留を行ない、
収率８３％で生成物を得た。得られた生成物をＩＲ，１
Ｈ−ＮＭＲ，１９Ｆ−ＮＭＲ，Ｍａｓｓスペクトルによ
り分析を行なった結果、下記構造式化５０で示されるフ
ルオロアルキル基含有有機ケイ素化合物の混合物であっ
た。分析結果を以下に示す。

【００６４】

【化５０】

【００６５】

【実施例２】過酸化ジペルフルオロ−２−メチル−３−
オキサヘキサノイルを、過酸化ジペルフルオロ−２，５
−ジメチル−３，６−ジオキサノナノイルに代えた以外
は実施例１と同様に反応を行ない、下記構造式化５１で
示される化合物を収率６６％で得た。分析結果を以下に
示す。

【００６６】

【化５１】

【００６７】

【実施例３】過酸化ジペルフルオロ−２−メチル−３−
オキサヘキサノイルを、過酸化ジペルフルオロブチリル
に代えた以外は実施例１と同様に反応を行ない、下記構
造式化５２で示される化合物を収率７７％で得た。分析
結果を以下に示す。

【００６８】

【化５２】

【００６９】

【実施例４】過酸化ジペルフルオロ−２−メチル−３−
オキサヘキサノイルを、過酸化ジペルフルオロヘプタノ
イルに代えた以外は実施例１と同様に反応を行ない、下
記構造式化５３で示される化合物を収率６９％で得た。 分析結果を以下に示す。

【００７０】

【化５３】

【００７１】

【実施例５】アリルトリメチルシランを、アリルトリメ
トキシシランに代えた以外は実施例１と同様に反応を行
ない、下記構造式化５４で示される化合物を収率７１％
で得た。分析結果を以下に示す。

【００７２】

【化５４】

【００７３】

【実施例６】アリルトリメチルシランを、アリルトリア
セチルオキシシランに代えた以外は実施例１と同様に反
応を行ない、下記構造式化５５で示される化合物を収率
７９％で得た。分析結果を以下に示す。

【００７４】

【化５５】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　下記一般式化１で表わされるフルオロ
   アルキル基含有有機ケイ素化合物。 【化１】
2. 【請求項２】　　下記一般式化２で表わされる過酸化ジ
   フルオロアルカノイルと、下記一般式化３で表わされる
   不飽和基含有有機ケイ素化合物とを反応させることを特
   徴とするフルオロアルキル基含有有機ケイ素化合物の製
   造方法。 【化２】 【化３】