JPH0753504A - フツ素含有アミドの液体アミン付加物の製造法 - Google Patents

フツ素含有アミドの液体アミン付加物の製造法

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JPH0753504A
JPH0753504A JP6191235A JP19123594A JPH0753504A JP H0753504 A JPH0753504 A JP H0753504A JP 6191235 A JP6191235 A JP 6191235A JP 19123594 A JP19123594 A JP 19123594A JP H0753504 A JPH0753504 A JP H0753504A
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carbon atoms
fluorine
liquid amine
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amine adduct
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JP6191235A
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Wolfgang Schneider
ボルフガング・シユナイダー
Karlheinz Stachulla
カールハインツ・シユタツフラ
Klaus Pohmer
クラウス・ポーマー
Rainer Weber
ライナー・ベバー
Ottfried Schlak
オツトフリート・シユラク
Hans-Heinrich Moretto
ハンス−ハインリヒ・モレツト
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Bayer AG
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C303/00—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides
    • C07C303/36—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of amides of sulfonic acids
    • C07C303/38—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of amides of sulfonic acids by reaction of ammonia or amines with sulfonic acids, or with esters, anhydrides, or halides thereof

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Abstract

(57)【要約】 【構成】 式ＲF−（ＣＨ2）n−ＳＯ2−Ｘ［ここでＲF
はＣ3−Ｃ10パーフルオロアルキル基又はＣ3〜Ｃ10フル
オロアルキル基であり、Ｘはハロゲンであり、ｎは０〜
６である］のフッ素含有スルホン酸ハライドを第３アミ
ン及びアンモニア又は第１アミンを同時に反応させ、生
成物から１〜６バールの圧力下及び２０〜１２０℃の温
度で濾過して沈殿したアンモニウムハライドを除去する
ことにより式 ＲF−（ＣＨ2）n−ＳＯ2−ＮＨＲH・Ｎ（Ｒ1Ｒ2Ｒ3） のフッ素含有アミドの液体アミン付加物の製造法。 【効果】 フッ素含有アミドの液体アミン付加物を、安
全、簡単及び安価な方法で製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明はフッ素含有アミドの液体アミン付
加物の製造のための改良法に関し、本方法においては化
合物を溶媒の不在下で、中間生成物の合成を含まない２
段階で合成する。
【０００２】その高い界面活性のためにフッ素含有アミ
ドの液体アミン付加物は種々の工業的用途で用いられ
る。典型的用途には重合乳化剤として、写真及びフィル
ム製造における流れ調整剤(flow control agent)及び湿
潤剤として、及び水−希釈性ラッカー（ＥＰ−Ｂ ０
０２１ ００３）における流れ調整剤及び湿潤剤とし
て、又は消火泡（ｆｉｒｅ ｅｘｔｉｎｇｕｉｓｈｉｎ
ｇ ｆｏａｍｓ）における展着剤（ｓｐｒｅａｄｉｎｇ
ａｇｅｎｔ）としてのその利用が含まれる。
【０００３】そのような化合物の例はＣ8Ｆ17ＳＯ2ＮＨ
2・Ｎ（ＣＨ3）3及びＣ4Ｆ9ＳＯ2ＮＨ2・Ｎ（Ｃ2Ｈ5）3
である。
【０００４】ＥＰ−Ｂ ０ ０２１ ００３によれば、
アミン付加物はパーフルオロアルキルスルホンアミドと
第３アミンの反応により下記反応式（１）に従って製造
される。
【０００５】 ＣnＦ2n+1ＳＯ2ＮＨＲH＋Ｎ（Ｒ1Ｒ2Ｒ3） →ＣnＦ2n+1ＳＯ2ＮＨＲH・Ｎ（Ｒ1Ｒ2Ｒ3） （１） 式中、ｎは４〜２０の整数であり、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は
互いに独立して水素原子、炭素数が１〜４のアルキル、
ヒドロキシアルキル又はアルコキシアルキル基を示し、
ＲHは水素原子、炭素数が１〜４のアルキル、ヒドロキ
シアルキル又はアルコキシアルキル基を示す。
【０００６】この反応に必要なパーフルオロアルキルス
ルホンアミドは、例えばジイソプロピルエーテルなどの
有機溶媒を用いたパーフルオロアルキルスルホニルフル
オリドとアンモニアの反応により、下記反応式（２）に
従って得られる： ＣnＦ2n+1ＳＯ2Ｆ ＋ ２ＮＨ3 溶媒 ──────→ ＣnＦ2n+1ＳＯ2ＮＨ2 ＋ ＮＨ4Ｆ （２） （例えばＴ．Ｇｒａｎｓｔａｄ，Ｒ．Ｎ．Ｈａｓｚｅｌ
ｄｉｎｅ，Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．（１９５８）２６４
０−４５参照）。この反応において溶媒は種々の機能を
果している。例えばそれはフッ素化アンモニウムからパ
ーフルオロアルキルスルホンアミドを取り出すための抽
出剤となる。パーフルオロアルキルスルホンアミドは適
した溶媒に溶解するが同時に形成されるフッ素化アンモ
ニウムは溶解せず、例えば濾過により除去することがで
きる。溶媒は又、適した反応温度で気体の状態で存在す
るアンモニアのためのキャリヤー液ともなる。パーフル
オロアルキルスルホンアミドは室温で固体なので、溶媒
の添加により反応を液相で行うことができるようにな
り、それは例えば反応混合物のより良い混合、従ってよ
り良い温度制御及び、場合により迅速な反応を含む作業
技術の観点からのかなりの利点を与える。溶媒を水と非
混和性であるように選ぶと、有機相は洗浄により精製す
ることができる。
【０００７】スルホンアミドの単離のために、溶媒−含
有混合物を硫酸又は塩酸水溶液で精製し、塩−含有水相
を分離することができる。溶媒−含有相は脱イオン水で
繰り返し洗浄しなければならない。その後溶媒を蒸留に
より除去する。高純度のパーフルオロアルキルスルホン
アミドが得られる。
【０００８】パーフルオロアルキルスルホンアミドの製
造における溶媒の使用の欠点は、例えば明らかに低い体
積／時間収率（ｖｏｌｕｍｅ／ｔｉｍｅ ｙｉｅｌｄ）
及びこれらの溶媒からしばしば生ずる危険の可能性、さ
らに特定するとエーテルにおける過酸生成の可能性であ
る。さらに、生成物の洗浄により汚染廃水がかなり蓄積
し、その上溶媒を仕上げるか又は破壊しなければならな
い。
【０００９】本発明の課題はフッ素含有アミドの液体ア
ミン付加物の製造のための、上記のいずれの欠点も持た
ない安全、簡単及び安価な方法を提供することである。
【００１０】今回驚くべきことに、フッ素含有スルホン
酸ハライドを第３アミン及びアンモニア又は第１アミン
と化学量論的に反応させると中間生成物の形成を含まず
に直接フッ素含有アミドの液体アミン付加物を得られる
ことが見いだされた。１〜６バールの圧力下及び２０〜
１２０℃の温度における濾過の後、ハライド含有率が
０．１％以下の高純度の生成物が下記反応式（３）に従
って得られる： ＲF−（ＣＨ2）n−ＳＯ2−Ｘ＋２ＮＨ2ＲH＋Ｎ（Ｒ1Ｒ2Ｒ3） →ＲF−（ＣＨ2）n−ＳＯ2−ＮＨＲH・Ｎ（Ｒ1Ｒ2Ｒ3）＋ＲHＮＨ3Ｘ (３) 式中、ＲFは炭素数が３〜１０のパーフルオロアルキル
基、又は炭素数が３〜１０のフルオロアルキル基であ
り、ｎは０〜６の整数であり、Ｘはハロゲン原子であ
り、ＲHは水素原子又は炭素数が１〜４の直鎖状アルキ
ル基であり、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は互いに独立して炭素数
が１〜４の直鎖状アルキル基を示す。
【００１１】本発明は一般式（Ｉ）： ＲF−（ＣＨ2）n−ＳＯ2−ＮＨＲH・Ｎ（Ｒ1Ｒ2Ｒ3） （Ｉ） ［式中、ＲFは炭素数が３〜１０のパーフルオロアルキ
ル基、又は炭素数が３〜１０のフルオロアルキル基であ
り、ｎは０〜６の整数であり、ＲHは水素原子又は炭素
数が１〜４の直鎖状アルキル基であり、Ｒ1、Ｒ2及びＲ
3は互いに独立して炭素数が１〜４の直鎖状アルキル基
を示す］に相当するフッ素含有アミドの液体アミン付加
物の製造法に関し、一般式（ＩＩ） ＲF−（ＣＨ2）n−ＳＯ2−Ｘ （ＩＩ） ［式中、ＲF及びｎは上記の定義の通りであり、Ｘはハ
ロゲン原子である］に相当するフッ素含有スルホン酸ハ
ライド、第３アミン、Ｎ（Ｒ1Ｒ2Ｒ3）［ここで、Ｒ1、
Ｒ2及びＲ3が上記の定義の通りである］、及びアンモニ
ア又は第１アミン、Ｈ2ＮＲH［ここで、ＲHが上記の定
義の通りである］を互いに同時に反応させ、得られる生
成物から１〜６バールの圧力下及び２０〜１２０℃の温
度における濾過により沈澱したアンモニウムハライドを
除去することを特徴とする。ＲFがＣ4-8パーフルオロア
ルキル基であるフッ素含有アミドの液体アミン付加物の
製造のための対応する方法が特に好ましい。
【００１２】ｎ＝０のスルホン酸ハライドの使用が好ま
しい。
【００１３】濾過助剤及び／又は結晶化助剤を濾過の前
に添加する、フッ素含有ハライドの液体アミン付加物の
製造法が好ましい。
【００１４】シリカ誘導体及び／又はセルロース粉末を
添加する、フッ素含有アミドの液体アミン付加物の製造
法が特に好ましい。
【００１５】濾過の前に生成物の重量に基づいて１〜４
重量％の量で水を加える、液体アミン付加物の製造法が
好ましい。
【００１６】生成物の重量に基づいて１．５〜２．５重
量％の量で水を加える方法が特に好ましい。
【００１７】本発明の方法は溶媒の不在下で行う。
【００１８】本発明の方法を以下の実施例により例示す
る。
【００１９】
【実施例】フッ素含有スルホン酸ハライド及び第３アミ
ンを、好ましくは−４０℃〜＋１０℃の温度で反応容器
に導入し、続いてアンモニア又は第１アミンを激しく撹
拌しながら導入する。別法として、第３アミン及びアン
モニア又は第１アミンを最初に導入し、続いてフッ素含
有スルホン酸ハライドを加える。反応は発熱反応であ
り、冷却し、反応物を徐々に導入することにより最高＋
１０℃に維持しなければならない。フッ素含有アミドの
アミン付加物及びフッ素化アンモニウムのベージュ色の
液体が形成される。
【００２０】形成されるフッ素化アンモニウムは反応混
合物に不溶性である。それは非常に微細な粒子の形態で
蓄積される。フッ素化アンモニウムは濾過により除去す
る。
【００２１】無溶媒法の利点は、より高い安全性、向上
した体積／時間収率、廃水汚染の減少、含まれる手動作
業のかなりの減少、及び高温への暴露が最小であるため
の最終生成物の品質の向上にある。仕上げたり破壊した
りしなければならない溶媒はない。
【００２２】実施例１ ２００ｇ（０．３０モル）の純度が＞９８％のパーフル
オロオクチルスルホニルフルオリド及び４０．４ｇ
（０．４モル）の純度が＞９９％のトリエチルアミン
を、撹拌した３つ口フラスコ中に導入する。１８ｇ
（１．０６モル）のアンモニアガスを−５℃〜＋１０℃
の温度で強く撹拌しながら導入する。得られた反応混合
物に５％の珪藻土(kieselgur)を加え、続いてそれを加
圧ヌッツェ（ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｎｕｔｓｃｈｅ）中で
フィルター（Ｓｅｉｔｚ Ｋ ３００（商標））を用
い、５０℃／３バールにおいて濾過する。
【００２３】収量 １３３．５ｇ（理論値の５
７％に相当する） フッ素含有率 ０．０１％ 表面張力 ２４．３ｍＮ／ｍ（２０℃において水１
ｌ当たり１００ｍｇ） 実施例２ ２００ｇ（０．３９モル）の純度が＞９８％のパーフル
オロオクチルスルホニルフルオリド及び４０．４ｇ
（０．４モル）の純度が＞９９％のトリエチルアミン
を、撹拌した３つ口フラスコ中に導入する。１８ｇ
（１．０６モル）のアンモニアガスを−５℃〜＋１０℃
の温度で強く撹拌しながら導入する。得られた反応混合
物に５％のセルロース粉末を加え、続いてそれを加圧ヌ
ッツェ中でフィルター（Ｓｅｉｔｚ Ｋ ３００（商
標））を用い、５０℃／３バールにおいて濾過する。
【００２４】 収量 １４８ｇ（理論値の６３％に相当する） フッ素含有率 ０．０２％ 表面張力 ２４．５ｍＮ／ｍ（２０℃において水１
ｌ当たり１００ｍｇ） 実施例３ １３４０ｇ（２．６モル）の純度が＞９８％のパーフル
オロオクチルスルホニルフルオリド及び７０ｇ（０．２
２モル）の純度が９５％のパーフルオロブチルスルホニ
ルフルオリドならびに３００ｇ（２．９７モル）の純度
が＞９９％のトリエチルアミンを、撹拌した３つ口フラ
スコ中に導入する。１３０ｇ（７．６４モル）のアンモ
ニアガスを−１０℃〜＋１０℃の温度で強く撹拌しなが
ら導入する。得られた反応混合物に３６ｇ（２モル）の
水を加え、それを１８時間の状態調節時間の後に加圧ヌ
ッツェ中でフィルター（Ｓｅｉｔｚ Ｋ ３００（商
標））を用い、２０℃／３バールにおいて濾過する。
【００２５】収量 １４７１ｇ（理論値の８６
％に相当する） フッ素含有率 ０．０８％ 表面張力 ２５．５ｍＮ／ｍ（２０℃において水１
ｌ当たり１００ｍｇ） 実施例４ １３５９ｇ（４．３モル）の純度が９５％のパーフルオ
ロブチルスルホニルフルオリド及び４６６ｇ（４．６モ
ル）の純度が＞９９％のトリエチルアミンを、撹拌した
３つ口フラスコ中に導入する。２０２ｇ（１１．９モ
ル）のアンモニアガスを−１０℃〜＋１０℃の温度で強
く撹拌しながら導入する。得られた反応混合物に４０ｇ
（２．２モル）の水を加え、それを２４〜３６時間撹拌
した後に加圧ヌッツェ中でフィルター（Ｓｅｉｔｚ Ｋ
３００（商標））を用い、２０℃／３バールにおいて
濾過する。
【００２６】収量 １５２０ｇ（理論値の７８
％に相当する） フッ素含有率 ０．０８％ 表面張力 ５７．８ｍＮ／ｍ（２０℃において水１
ｌ当たり１００ｍｇ） 実施例５ １０００ｇ（２．４９モル）の純度が＞９８％のパーフ
ルオロヘキシルスルホニルフルオリド及び２５７．５ｇ
（２．５５モル）の純度が＞９９％のトリエチルアミン
を、撹拌した３つ口フラスコ中に導入する。１３０ｇ
（７．６４モル）のアンモニアガスを−５℃〜＋１０℃
の温度で強く撹拌しながら導入する。得られた反応混合
物に３６ｇ（２モル）の水を加え、それを２４時間状態
調節した後に加圧ヌッツェ中でフィルター（Ｓｅｉｔｚ
Ｋ ３００（商標））を用い、２０℃／３バールにお
いて濾過する。
【００２７】収量 １１４４ｇ（理論値の９３
％に相当する） フッ素含有率 ０．０９％ 表面張力 ３９．６ｍＮ／ｍ（２０℃において水１
ｌ当たり１００ｍｇ） 比較実施例 ８００ｍｌのジイソプロピルエーテル中の４００ｇのＣ
8Ｆ17ＳＯ2Ｆを最初に導入し、撹拌しながら５℃に冷却
する。５５ｇのＮＨ3ガスを、約５００ミリバールの減
圧下において溜め温度（ｓｕｍｐ ｔｍｐｅｒａｔｕｒ
ｅ）が１６℃以上に上昇しない速度で約１．３時間導入
する。この後室温で約１時間撹拌する。続いて８５０ｍ
ｌの１１％のＨＣｌを撹拌及び冷却しながら滴下する。
ＨＣｌの添加後、反応混合物を４５℃に短時間加熱し、
冷却後に相を分離する。有機相を４００ｍｌの水中の１
７．５ｇの硫酸鉄（ＩＩ）及び５５ｇの濃ＨＣｌの溶液
で洗浄する。続いて相を分離する。エーテルを有機相か
ら蒸留する。残った残留物を乾燥する。１１１ｍｌのト
リエチルアミンを１１０〜１２０℃で撹拌しながら約４
５分間かけて加え、最初に濃い霧が形成される。１２０
〜１３０℃で１０分間撹拌した後、反応混合物を４０℃
に冷却する。収量は４２２．９ｇである。
【００２８】本発明の主たる特徴及び態様は以下の通り
である。
【００２９】１．一般式（ＩＩ） ＲF−（ＣＨ2）n−ＳＯ2−Ｘ （ＩＩ） ［式中、ＲFは炭素数が３〜１０のパーフルオロアルキ
ル基、又は炭素数が３〜１０のフルオロアルキル基であ
り、ｎは０〜６の整数であり、Ｘはハロゲン原子であ
る］に対応するフッ素含有スルホン酸ハライド、第３ア
ミン、Ｎ（Ｒ1Ｒ2Ｒ3）［ここで、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3が互
いに独立して炭素数が１〜４の直鎖状アルキル基を示
す］、及びアンモニア又は第１アミン、Ｈ2ＮＲH［ここ
で、ＲHが水素原子又は炭素数が１〜４の直鎖状アルキ
ル基である］を互いに同時に反応させ、得られる生成物
から１〜６バールの圧力下及び２０〜１２０℃の温度に
おける濾過により沈澱したアンモニウムハライドを除去
することを特徴とする一般式（Ｉ）： ＲF−（ＣＨ2）n−ＳＯ2−ＮＨＲH・Ｎ（Ｒ1Ｒ2Ｒ3） （Ｉ） ［式中、ＲFは炭素数が３〜１０のパーフルオロアルキ
ル基、又は炭素数が３〜１０のフルオロアルキル基であ
り、ｎは０〜６の整数であり、ＲHは水素原子又は炭素
数が１〜４の直鎖状アルキル基であり、Ｒ1、Ｒ2及びＲ
3は互いに独立して炭素数が１〜４の直鎖状アルキル基
を示す］に対応するフッ素含有アミドの液体アミン付加
物の製造法。
【００３０】２．ＲFが炭素数が４〜８のパーフルオロ
アルキル基であることを特徴とする、上記１項に記載の
液体アミン付加物の製造法。
【００３１】３．ｎ＝０であることを特徴とする上記１
項に記載の液体アミン付加物の製造法。
【００３２】４．少なくとも１種の濾過助剤及び結晶化
助剤を濾過の前に加えることを特徴とする上記１項に記
載の液体アミン付加物の製造法。
【００３３】５．少なくとも１種のシリカ誘導体及びセ
ルロース粉末を濾過の前に加えることを特徴とする上記
４項に記載の液体アミン付加物の製造法。
【００３４】６．生成物の重量に基づいて１〜４重量％
の量で水を濾過の前に加えることを特徴とする上記１項
に記載の液体アミン付加物の製造法。
【００３５】７．生成物の重量に基づいて１．５〜２．
５重量％の量で水を濾過の前に加えることを特徴とする
上記６項に記載の液体アミン付加物の製造法。
【００３６】８．ｎ＝０であることを特徴とする上記２
項に記載の液体アミン付加物の製造法。
【００３７】９．少なくとも１種の濾過助剤及び結晶化
助剤を濾過の前に加えることを特徴とする上記２項に記
載の液体アミン付加物の製造法。
【００３８】１０．少なくとも１種の濾過助剤及び結晶
化助剤を濾過の前に加えることを特徴とする上記３項に
記載の液体アミン付加物の製造法。
【００３９】１１．生成物の重量に基づいて１〜４重量
％の量で水を濾過の前に加えることを特徴とする上記２
項に記載の液体アミン付加物の製造法。
【００４０】１２．生成物の重量に基づいて１〜４重量
％の量で水を濾過の前に加えることを特徴とする上記３
項に記載の液体アミン付加物の製造法。
【００４１】１３．少なくとも１種のシリカ誘導体及び
セルロース粉末を濾過の前に加えることを特徴とする上
記９項に記載の液体アミン付加物の製造法。
【００４２】１４．少なくとも１種のシリカ誘導体及び
セルロース粉末を濾過の前に加えることを特徴とする上
記１０項に記載の液体アミン付加物の製造法。
【００４３】１５．生成物の重量に基づいて１．５〜
２．５重量％の量で水を濾過の前に加えることを特徴と
する上記１１項に記載の液体アミン付加物の製造法。
【００４４】１６．生成物の重量に基づいて１．５〜
２．５重量％の量で水を濾過の前に加えることを特徴と
する上記１２項に記載の液体アミン付加物の製造法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０７Ｂ 63/00 Ｂ 7419−4Ｈ (72)発明者 クラウス・ポーマー ドイツ51061ケルン・ハーネンベーク６ (72)発明者 ライナー・ベバー ドイツ51519オーデンタール・フオルスト シユトラーセ15アー (72)発明者 オツトフリート・シユラク ドイツ51061ケルン・マスリープヘンベー ク17 (72)発明者 ハンス−ハインリヒ・モレツト ドイツ51375レーフエルクーゼン・ズユル ダーシユトラーセ50

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一般式（ＩＩ） ＲF−（ＣＨ2）n−ＳＯ2−Ｘ （ＩＩ） ［式中、ＲFは炭素数が３〜１０のパーフルオロアルキ
    ル基、又は炭素数が３〜１０のフルオロアルキル基であ
    り、ｎは０〜６の整数であり、Ｘはハロゲン原子であ
    る］に対応するフッ素含有スルホン酸ハライド、第３ア
    ミン、Ｎ（Ｒ1Ｒ2Ｒ3））［ここで、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3が
    互いに独立して炭素数が１〜４の直鎖状アルキル基を示
    す］、及びアンモニア又は第１アミン、Ｈ2ＮＲH［ここ
    で、ＲHが水素原子又は炭素数が１〜４の直鎖状アルキ
    ル基である］を互いに同時に反応させ、得られる生成物
    から１〜６バールの圧力下及び２０〜１２０℃の温度に
    おける濾過により沈澱したアンモニウムハライドを除去
    することを特徴とする一般式(Ｉ)： ＲF−（ＣＨ2）n−ＳＯ2−ＮＨＲH・Ｎ（Ｒ1Ｒ2Ｒ3） （Ｉ） ［式中、ＲFは炭素数が３〜１０のパーフルオロアルキ
    ル基、又は炭素数が３〜１０のフルオロアルキル基であ
    り、ｎは０〜６の整数であり、ＲHは水素原子又は炭素
    数が１〜４の直鎖状アルキル基であり、Ｒ1、Ｒ2及びＲ
    3は互いに独立して炭素数が１〜４の直鎖状アルキル基
    を示す］に相当するフッ素含有アミドの液体アミン付加
    物の製造法。
JP6191235A 1993-07-29 1994-07-22 フツ素含有アミドの液体アミン付加物の製造法 Pending JPH0753504A (ja)

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DE (2) DE4325485A1 (ja)
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