JPH1129507A - 4−ポリフルオロアルキルブテンの製造方法 - Google Patents

4−ポリフルオロアルキルブテンの製造方法

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JPH1129507A
JPH1129507A JP9186931A JP18693197A JPH1129507A JP H1129507 A JPH1129507 A JP H1129507A JP 9186931 A JP9186931 A JP 9186931A JP 18693197 A JP18693197 A JP 18693197A JP H1129507 A JPH1129507 A JP H1129507A
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JP
Japan
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polyfluoroalkyl
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carbon atoms
reaction
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JP9186931A
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Kazuya Oharu
一也 大春
Toshihiko Fujima
俊彦 藤間
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Asahi Glass Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】入手が容易な原料(4−ポリフルオロアルキル
−2−ブタノール)から高選択率で4−ポリフルオロア
ルキルブテンを製造する方法を提供する。 【解決手段】原料を(方法1)ルイス酸触媒存在下に加
熱する方法、(方法2)原料とカルボン酸化合物を反応
させ、つぎに熱分解する方法、または(方法3)原料と
リン酸誘導体等を反応させ、つぎに熱分解する方法、等
の方法で脱水させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、4−ポリフルオロ
アルキルブテンの製造方法に関する。4−ポリフルオロ
アルキルブテンは、重合体製造用モノマー、フロオロシ
リコーン原料、撥水撥油剤原料、界面活性剤原料、また
は機能性材料の中間体等に用いられる有用な化合物であ
る。
【0002】
【従来の技術】4−ポリフルオロアルキル−1−ブテン
の製造方法としては、ポリフルオロアルキルヨウ化物
(Rf I)とエチレン2モルとを、ラジカル開始剤の存
在下に高圧で付加反応させた後、t−ブトキシカリウム
等の塩基と反応させる方法が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、Rf Iとエチ
レンとの反応においては、エチレンの1モル付加物を選
択的に製造することは容易であるが、エチレンの2モル
付加物を収率良く製造することは困難である。たとえ
ば、エチレンの圧力を高めることにより2モル付加物の
生成量を増大させることはできが、同時にエチレンが3
モル以上付加した生成物も生じる問題がある。すなわ
ち、従来の方法は、低選択率の反応工程を必須とするた
め、経済的に不利である欠点がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、4−ポリ
フルオロアルキル−1−ブテンおよび/または4−ポリ
フルオロアルキル−2−ブテンを製造する方法について
検討した結果、工業的に実施可能な方法であり、かつ4
−ポリフルオロアルキルブテンを選択的かつ高収率で製
造できる方法を見い出した。
【0005】すなわち、本発明は下式1で表される4−
ポリフルオロアルキル−2−ブタノールを脱水して下式
2で表される4−ポリフルオロアルキル−1−ブテンお
よび/または下式3で表される4−ポリフルオロアルキ
ル−2−ブテンとすることを特徴とする4−ポリフルオ
ロアルキルブテンの製造方法を提供する。 Rf CH2 CH2 CR1 (OH)CH3 ・・式1 Rf CH2 CH2 CR1 =CH2 ・・式2 Rf CH2 CH=CR1 CH3 ・・式3 ただし、式中の記号は、以下の意味を示す。 Rf :炭素数1〜20のポリフルオロアルキル基。 R1 :水素原子またはメチル基。
【0006】
【発明の実施の形態】原料化合物である4−ポリフルオ
ロアルキル−2−ブタノール(式1)は、公知の化合物
であり、容易に入手可能な化合物である。すなわち、本
発明は、入手しやすい化合物を用いる、新規製造ルート
を見いだした点に特長がある。
【0007】4−ポリフルオロアルキル−2−ブタノー
ル(式1)は、公知の製造方法により容易に入手でき
る。すなわち、4−ポリフルオロアルキル−2−ブタノ
ール(式1)は、Rf CH=CH2 (ここで、Rf は、
式1におけるRf と同じである)とエタノールとを反応
させることにより高収率で得られる。4−ポリフルオロ
アルキル−2−ブタノール(式1)におけるRf は、炭
素数1〜20のポリフルオロアルキル基である。なお、
以下においてポリフルオロアルキル基をRf 基と記載す
る。
【0008】Rf 基は、アルキル基の水素原子の2個以
上がフッ素原子に置換された基をいう。また、Rf 基中
に非置換の水素原子を含む場合には、該水素原子が塩素
原子等の他のハロゲン原子に置換されていてもよい。
【0009】Rf 基の炭素数は4〜16が好ましく、6
〜12が特に好ましい。Rf 基は直鎖構造または分岐構
造が好ましく、直鎖構造が好ましい。Rf 基が分岐構造
である場合には、分岐部分がRf 基の末端部分に存在
し、かつ、炭素数1〜3程度の短鎖であるのが好まし
い。Rf 基の末端構造としては、CF3 −、(CF3
2CF−、CF2 H−、CFH2 −、CF2 Cl−等が
挙げられる。
【0010】Rf 基中のフッ素原子数は、[(Rf 基中
のフッ素原子数)/(Rf 基と対応する同一炭素数のア
ルキル基中に含まれる水素原子数)]×100(%)で
表現した場合に60%以上が好ましく、80%以上が特
に好ましく、とりわけ100%(すなわち、ペルフルオ
ロアルキル基)であるのが好ましい。
【0011】ペルフルオロアルキル基の炭素数も4〜1
6が好ましく、6〜12が特に好ましい。また、ペルフ
ルオロアルキル基は直鎖構造または分岐構造が好まし
く、直鎖構造が特に好ましい。
【0012】4−ポリフルオロアルキル−2−ブタノー
ル(式1)は、Rf 基の構造の異なる2種以上の化合物
の混合物を用いてもよい。2種以上の化合物の混合物を
用いる場合には、Rf 基の炭素数の異なる2種以上の化
合物を用いるのが好ましい。また、4−ポリフルオロア
ルキル−2−ブタノール(式1)におけるR1 は水素原
子またはメチル基である。4−ポリフルオロアルキル−
2−ブタノール(式1)の具体例としては下記化合物が
挙げられる。
【0013】
【化2】CF3 CH2 CH2 CH(OH)CH3 、C2
5 CH2 CH2 CH(OH)CH3 、C49 CH2
CH2 CH(OH)CH3 、C49 CH2 CH2
(OH)(CH32 、C613CH2 CH2 CH(O
H)CH3 、C613CH2 CH2 C(OH)(CH
32 、C817CH2 CH2 CH(OH)CH3 、C
817CH2 CH2 C(OH)(CH32 、(CF
32 CFCH2 CH2 CH(OH)CH3 、(CF
32 CF(CF22 CH2 CH2 CH(OH)CH
3 、(CF32 CF(CF24 CH2 CH2 CH
(OH)CH3 、(CF32 CF(CF24 CH2
CH2 C(OH)(CH32 、(CF32 CF(C
26 CH2 CH2 CH(OH)CH3 、(CF3
2 CF(CF26 CH2 CH2 C(OH)(CH3
2
【0014】本発明の製造方法においては、4−ポリフ
ルオロアルキル−2−ブタノール(式1)を脱水させ
る。
【0015】脱水の方法としては、特に限定されず、公
知または周知の製造方法により実施できるが、本発明に
おいては、ルイス酸触媒存在下に加熱する方法(以下、
製造方法1と記す。)、カルボン酸化合物(式4)を反
応させ、つぎに熱分解反応する方法(以下、製造方法2
と記す。)、または、リン酸誘導体(式6)、五酸化二
リン、メタリン酸、ピロリン酸、またはポリリン酸とを
反応させ、つぎに熱分解反応する方法(以下、製造方法
3と記す。)、を採用するのが好ましく、特に製造方法
1が好ましい。以下、製造方法1〜3を順に説明する。
【0016】[製造方法1]製造方法1においては、上
記の4−ポリフルオロアルキル−2−ブタノール(式
1)をルイス酸触媒存在下に加熱することにより脱水を
実施する。ルイス酸触媒としては特に限定されず、硫
酸、リン酸、p−トルエンスルホン酸、アルミナ、シリ
カ、ジルコニア等が好ましい。ルイス酸の量は、4−ポ
リフルオロアルキル−2−ブタノール(式1)に対して
0.0001〜2.0倍モルが好ましい。脱水の反応温
度は、100〜300℃が好ましく、150〜250℃
が特に好ましい。
【0017】製造方法1における脱水は、脱水反応装置
を用いて行うのが好ましい。脱水反応装置としては、流
通式反応器、バッチ式反応器等が挙げられ、特に限定さ
れない。バッチ式反応器を用いて反応を行う場合は、反
応生成物を蒸留等により抜き出しながら行うことが望ま
しい。
【0018】製造方法1における反応系中には、通常は
溶媒を存在させないが、必要に応じて溶媒を使用しても
よい。該溶媒としては、反応に関与しない溶媒であり、
原料化合物や、目的化合物と分離が容易である溶媒が好
ましい。たとえば、不活性なオイルが好ましく、フォン
ブリン(商品名)、デムナム(商品名)、ガルデン(商
品名)等が挙げられる。
【0019】製造方法1では、目的とする4−ポリフル
オロアルキル−1−ブテン(式2)および/または4−
ポリフルオロアルキル−2−ブテン(式3)が生成す
る。これらの化合物の生成比、および、後に説明する異
性体の比率は、反応条件により変化しうる。4−ポリフ
ルオロアルキル−1−ブテン(式2)および4−ポリフ
ルオロアルキル−2−ブテン(式3)[以下、これらを
まとめて4−ポリフルオロアルキルブテン、と記す。]
については、後述する。
【0020】[製造方法2]製造方法2においては、ま
ず、4−ポリフルオロアルキル−2−ブタノール(式
1)とカルボン酸化合物(式4)とを反応させる。
【0021】カルボン酸化合物(式4)におけるR2
水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を示し、炭素
数1〜4のアルキル基としては、直鎖構造のアルキル基
が好ましい。X1 はハロゲン原子、−OR3 (ここで、
3 は水素原子または炭素数1〜4のアルキル基)、ま
たは−OCOR2 (ここで、R2 は前記と同じ意味)を
示し、ハロゲン原子としては、塩素原子またはフッ素原
子が好ましく、−OR3 としては、水酸基、メトキシ
基、エトキシ基、プロポキシ基が好ましく、−OCOR
2 としてはアセトキシ基が好ましい。
【0022】カルボン酸化合物(式4)の好ましい具体
例としては、酢酸、プロピオン酸、酢酸クロリド、無水
酢酸等が挙げられる。カルボン酸化合物(式4)の量
は、4−ポリフルオロアルキル−2−ブタノール(式
1)に対して1.0〜2.0倍モルが好ましく、1.0
〜1.1倍モルが特に好ましい。また、カルボン酸化合
物(式4)として酢酸、プロピオン酸等を採用する場合
には、ルイス酸触媒を存在させるのが好ましい。該ルイ
ス酸触媒としては、製造方法1におけるものと同様のも
のが挙げられる。
【0023】4−ポリフルオロアルキル−2−ブタノー
ル(式1)とカルボン酸化合物(式4)との反応の条件
は、カルボン酸化合物(式4)の種類や使用量等により
適宜変更されうる。通常の反応温度は50〜150℃が
好ましく、特に80〜120℃が好ましい。
【0024】4−ポリフルオロアルキル−2−ブタノー
ル(式1)とカルボン酸化合物(式4)との反応生成物
は、そのままつぎの熱分解反応に導いてもよいが、必要
に応じて反応生成物を精製または単離してもよい。該反
応生成物中には、主に4−ポリフルオロアルキル−2−
ブタノール誘導体(式5)が含まれている。
【0025】ただし、式5中における記号は、式1およ
び式4における対応する記号と同じ意味を示す。
【0026】
【化3】 Rf CH2 CH2 CR1 (OCOR2 )CH3 ・・式5
【0027】4−ポリフルオロアルキル−2−ブタノー
ル誘導体(式5)の好ましい具体例としては、下記化合
物が挙げられる。
【0028】
【化4】 CF3 CH2 CH2 CH(OCOCH3 )CH3 、 C25 CH2 CH2 CH(OCOCH3 )CH3 、 C49 CH2 CH2 CH(OCOCH3 )CH3 、 C49 CH2 CH2 C(OCOCH3 )(CH32 、 C613CH2 CH2 CH(OCOCH3 )CH3 、 C613CH2 CH2 C(OCOCH3 )(CH32 、 C817CH2 CH2 CH(OCOC37 )CH3 、 C817CH2 CH2 C(OCOCH3 )(CH32 、 (CF32 CFCH2 CH2 CH(OCOC25 )CH3 、 (CF32 CF(CF22 CH2 CH2 CH(OCOCH3 )CH3 、 (CF32 CF(CF24 CH2 CH2 CH(OCOCH3 )CH3 、 (CF32 CF(CF24 CH2 − −CH2 C(OCOC25 )(CH32 、 (CF32 CF(CF26 CH2 CH2 CH(OCOCH3 )CH3 、 (CF32 CF(CF26 CH2 − −CH2 C(OCOCH3 )(CH32
【0029】製造方法2における熱分解反応の反応温度
は200〜600℃が好ましく、350〜550℃が特
に好ましい。該熱分解反応は吸熱反応であり、反応温度
が低いと反応転化率が低くなる傾向がある。反応時間は
通常0.1〜300秒が好ましく、2〜60秒が特に好
ましい。反応時間が短すぎる場合にも、転化率が低くな
る恐れがあり、一方、長すぎると副生成物の生成が多く
なる恐れがある。また反応圧力は、特に限定されず、常
圧、減圧、または加圧いずれであってもよく、通常の場
合は、0.5〜5気圧程度がよい。熱分解反応において
は、反応装置として気相反応器を用いるのが好ましい。
【0030】製造方法2は、通常は溶媒の不存在下に実
施されうるが、必要に応じて溶媒を存在させてもよい。
該溶媒としては、製造方法1におけるものと同様のもの
が挙げられる。製造方法2における熱分解反応は、気相
反応であっても液相反応であってもよい。気相反応で行
う場合には、不活性ガスの存在下に実施してもよい。不
活性ガスとしては、窒素または希ガス類が挙げられ、扱
いやすさおよび入手しやすさ等の点から窒素、アルゴ
ン、またはヘリウムが好ましい。不活性ガスを存在させ
る場合の量は特に限定されないが、多すぎる場合には回
収率が下がる恐れがあるため、通常の場合、4−ポリフ
ルオロアルキル−2−ブタノール誘導体(式5)を含む
反応生成物の気化物中に50%濃度(体積濃度)程度以
下を同伴させるのが好ましい。
【0031】製造方法2の熱分解反応では、4−ポリフ
ルオロアルキルブテンが生成する。製造方法2において
生成する4−ポリフルオロアルキルブテンの種類やその
立体異性体の割合は特に限定されず、製造時の条件によ
って変化しうる。
【0032】[製造方法3]4−ポリフルオロアルキル
−2−ブタノール(式1)は、リン酸誘導体(式6)、
五酸化二リン、メタリン酸、ピロリン酸、またはポリリ
ン酸と反応させる。
【0033】(X23 P=O・・式6 ただし式6中の記号は、以下の意味を示す。 X2 :式中のX2 は、同一であっても異なっていてもよ
く、ハロゲン原子、−OR4 (R4 は、水素原子または
炭素数1〜4のアルキル基を示す。)、または−[OP
(=O)(X3 )]n −OP(=O)(X32 [ここ
で、基中のX3は同一であっても異なっていてもよく、
ハロゲン原子、または−OR5 (R5 は水素原子または
炭素数1〜4のアルキル基を示す。)であり、nは0以
上の整数。]を示す。
【0034】リン酸誘導体(式6)の具体例としては、
Cl3 P=O、Br3 P=O、(CH33 P=O、
(CH3 CH23 P=O、(CH3 CH2 CH2 CH
23P=O、(HO)3 P=O、(CH3 O)3 P=
O、(HO)2 P(=O)[OP(=O)(OH)]3
OP(=O)(OH)2 等が挙げられる。
【0035】4−ポリフルオロアルキル−2−ブタノー
ル(式1)に対する、リン酸誘導体(式6)、五酸化二
リン、メタリン酸、ピロリン酸、またはポリリン酸の量
は、5酸化二リンの場合には0.33〜1.9倍モルが
好ましく、特に0.33〜0.4倍モルが好ましく、反
応温度は50〜150℃が好ましく、特に80〜120
℃が好ましい。反応時間は反応温度により適宜変更さ
れ、反応温度が100℃である場合には、1時間程度で
あるのが好ましい。
【0036】4−ポリフルオロアルキル−2−ブタノー
ル(式1)と、リン酸誘導体(式6)、五酸化二リン、
メタリン酸、ピロリン酸、またはポリリン酸との中間生
成物は、そのままつぎの熱分解反応に導いてもよいが、
必要に応じて中間生成物を精製または単離してもよい。
【0037】該中間生成物中には、たとえば、リン酸エ
ステル(式7)が含まれていると推測される。ただし式
7中の記号は、以下の意味を示す。 Rf :炭素数1〜20のポリフルオロアルキル基を示
し、式中のX5 は同一であっても異なっていてもよく、
ハロゲン原子、または−OR6 (R6 は水素原子または
炭素数1〜4のアルキル基を示す。)。 a:1〜3の整数。 b:0〜2の整数であり、かつ、a+b=3。
【0038】式7におけるbが0である場合には、リン
原子に結合しているX5 は存在しないことを意味する。
式7で表される化合物としては、下式7aで表される化
合物が好ましい。
【0039】
【化5】 [Rf CH2 CH2 CH(CH3 )O]a PO(X5b ・・式7 [Rf CH2 CH2 CH(CH3 )O]3 PO・・式7a
【0040】式7aで表される化合物の好ましい具体例
としては、下記化合物が挙げられる。[CF3 CH2
2 CH(CH3 )O]3 PO、[C25 CH2 CH
2 CH(CH3 )O]3 PO、[C49 CH2 CH2
CH(CH3 )O]3 PO、[C613CH2 CH2
H(CH3 )O]3 PO、[C817CH2 CH2 CH
(CH3 )O]3 PO。
【0041】また、式7a以外のリン酸エステル(式
7)としては、下記化合物が挙げられる。ただし、Rf
は、Rf 基を示す。
【0042】
【化6】[Rf CH2 CH2 CH(CH3 )O]2 PO
(Cl)、[Rf CH2 CH2 CH(CH3 )O]2
O(OH)、[Rf CH2 CH2 CH(CH3 )O]2
PO(Br)、[Rf CH2 CH2 CH(CH3 )O]
2 PO(OCH3 )、[Rf CH2 CH2 CH(CH
3 )O]2 PO(OCH2 CH3 )、[Rf CH2 CH
2 CH(CH3 )O]2 PO[O(CH22 CH
3 ]、[Rf CH2 CH2 CH(CH3 )O]PO(C
l)2 、[Rf CH2 CH2 CH(CH3 )O]PO
(OH)2 、[Rf CH2 CH2 CH(CH3 )O]P
O(Br)2 、[Rf CH2 CH2 CH(CH3 )O]
PO(OCH32 、[Rf CH2 CH2 CH(CH
3 )O]PO(OCH2 CH32 、[Rf CH2 CH
2 CH(CH3 )O]PO[O(CH22 CH3
2
【0043】製造方法3における熱分解反応の反応装置
としては、流通式反応器、バッチ式反応器等が採用さ
れ、特に限定されない。熱分解反応をバッチ式反応器を
用いて反応を行う場合は、反応生成物を蒸留等により抜
き出しながら行うことが望ましい。
【0044】製造方法3における熱分解反応の反応温度
は、100〜300℃が好ましく、特に150〜250
℃が好ましい。反応時間はバッチ式反応器を用いる場合
には0.5〜24時間が好ましく、流通式反応器を用い
る場合には、2〜600秒であるのが好ましい。
【0045】製造方法3は、通常は溶媒の不存在下に実
施するが、必要に応じて溶媒を存在させてもよい。該溶
媒としては、製造方法1における反応溶媒と同様のもの
が挙げられる。
【0046】製造方法3において生成する4−ポリフル
オロアルキルブテンとしては、製造方法1におけるもの
と同様である。生成物の種類、生成物の各々の割合は特
に限定されず、製造時の条件よって変化しうる。
【0047】さらに製造方法3における熱分解反応は、
気相反応であっても液相反応であってもよい。気相反応
で行う場合には、不活性ガスの存在下に実施してもよ
い。該不活性ガスとしては、窒素または希ガス類が挙げ
られ、扱いやすさおよび入手しやすさ等の点から窒素、
アルゴン、またはヘリウムが好ましい。不活性ガスを存
在させる場合の量は特に限定されないが、多すぎる場合
には回収率が下がる恐れがあるため、通常の場合、リン
酸エステル(式7)等を含む中間生成物の気化物中に5
0%濃度(体積濃度)程度以下を同伴させるのが好まし
い。
【0048】製造方法3では、目的とする4−ポリフル
オロアルキル−1−ブテン(式2)および/または4−
ポリフルオロアルキル−2−ブテン(式3)が生成す
る。これの化合物の生成比、および、後述する異性体の
比率は、反応条件により適宜変化しうる。
【0049】本発明の脱水の方法、好ましくは、製造方
法1〜3の方法で実施される脱水の方法、においては、
4−ポリフルオロアルキル−1−ブテン(式2)、4−
ポリフルオロアルキル−2−ブテン(式3)、または、
4−ポリフルオロアルキル−1−ブテン(式2)と4−
ポリフルオロアルキル−2−ブテン(式3)との混合物
が生成する。
【0050】式2および式3におけるRf およびR1
は、式1における対応する基と同一の基を意味する。
【0051】 Rf CH2 CH2 CR1 =CH2 ・・式2 Rf CH2 CH=CR1 CH3 ・・式3
【0052】4−ポリフルオロアルキル−1−ブテン
(式2)の具体例としては、下記化合物が挙げられる。
【0053】
【化7】CF3 CH2 CH2 CH=CH2 、 C25 CH2 CH2 CH=CH2 、 C49 CH2 CH2 CH=CH2 、 C49 CH2 CH2 C(CH3 )=CH2 、 C613CH2 CH2 CH=CH2 、 C613CH2 CH2 C(CH3 )=CH2 、 C817CH2 CH2 CH=CH2 、 C817CH2 CH2 C(CH3 )=CH2 、 (CF32 CFCH2 CH2 CH=CH2 、 (CF32 CF(CF22 CH2 CH2 CH=CH
2 、 (CF32 CF(CF24 CH2 CH2 CH=CH
2 、 (CF32 CF(CF24 CH2 CH2 C(CH
3 )=CH2 、 (CF32 CF(CF26 CH2 CH2 CH=CH
2 、 (CF32 CF(CF26 CH2 CH2 C(CH
3 )=CH2
【0054】4−ポリフルオロアルキル−2−ブテン
(式3)の具体例としては、下記化合物が挙げられる。
【0055】
【化8】CF3 CH2 CH=CHCH3 、 C25 CH2 CH=CHCH3 、 C49 CH2 CH=CHCH3 、 C49 CH2 CH=C(CH32 、 C613CH2 CH=CHCH3 、 C613CH2 CH=C(CH32 、 C817CH2 CH=CHCH3 、 C817CH2 CH=C(CH32 、 (CF32 CFCH2 CH=CHCH3 、 (CF32 CF(CF22 CH2 CH=CHCH
3 、 (CF32 CF(CF24 CH2 CH=CHCH
3 、 (CF32 CF(CF24 CH2 CH=C(CH
32 、 (CF32 CF(CF26 CH2 CH=CHCH
3 、 (CF32 CF(CF26 CH2 CH2 CH=C
(CH32
【0056】また、4−ポリフルオロアルキル−2−ブ
テン(式3)においてR1 が水素原子である場合には二
重結合に結合する基の相対位置が異なる置換位置異性体
(E体またはZ体)のいずれか一方または両方が生成し
うる。これらの生成物の種類、生成物の各々の割合は特
に限定されず、製造時の条件よって変化しうる。なお、
上記の例示は、E体およびZ体の両方を表現しているも
のとする。
【0057】本発明の製造方法により得られる4−ポリ
フルオロアルキルブテンは、そのまま、または、必要に
応じて分離して用いられうる。4−ポリフルオロアルキ
ルブテンは、各種の重合体製造用モノマー、フロオロシ
リコーン原料、撥水撥油剤原料、界面活性剤原料および
機能性材料の中間体等に用いられる有用な化合物であ
る。
【0058】
【実施例】
[例1(製造方法1の例)]200mlの温度計とト字
管およびリービッヒ冷却管を備え留出可能にした3口フ
ラスコにリン酸3.8g(0.039モル)とCF3
(CF27 CH2 CH2 CH(OH)CH3 30.0
g(純度97.7%、0.060モル)を仕込み、18
0℃で15時間撹拌し完全に反応させた。その後反応器
を230℃まで加熱し、約180℃の留分の生成物を2
5.2g回収した。生成物をガスクロマトグラフ法によ
り分析(GC分析:GC面積%)した結果、CF3 (C
27CH2 CH2 CH=CH2 32.9%、CF3
(CF27 CH2 CH=CH(CH3 )47.0%
(E体:Z体=26.6:20.4)が含まれていた。
また、未反応のCF3 (CF27 CH2 CH2 CH
(OH)CH3 2.0%を含有していた。
【0059】[例2(製造方法1の例)]200mlの
温度計とト字管およびリービッヒ冷却管を備え留出可能
にした3口フラスコにリン酸3.8g(0.039モ
ル)とCF3 (CF27 CH2 CH2 CH(OH)C
3 55.2g(純度97.7%、0.110モル)を
仕込み、反応器を230℃まで加熱した。約180℃の
留分の生成物を52.9g回収した。生成物をGC分析
した結果、CF3 (CF27 CH2 CH2 CH=CH
2 34.7%、CF3 (CF27 CH2 CH=CH
(CH3 )48.9%(E体:Z体=25.5:23.
4)が含まれていた。また、未反応のCF3 (CF2
7 CH2 CH2 CH(OH)CH3 15.5%を含有し
ていた。
【0060】[例3(製造方法1の例)]200mlの
温度計とト字管およびリービッヒ冷却管を備え留出可能
にした3口フラスコにp−トルエンスルホン酸1.0g
(0.006モル)とCF3 (CF27 CH2 CH2
CH(OH)CH3 39.4g(純度94.4%、0.
076モル)を仕込み、反応器を230℃まで加熱し
た。約180℃の留分の生成物を37.2g回収した。
生成物をGC分析した結果、CF3 (CF27 CH2
CH2 CH=CH2 28.6%、CF3 (CF27
2 CH=CH(CH3 )56.6%(E体:Z体=3
6.1:20.5)が含まれていた。また、未反応のC
3 (CF27 CH2 CH2 CH(OH)CH3 5.
3%を含有していた。
【0061】[例4(製造方法1の例)]200mlの
温度計とト字管およびリービッヒ冷却管を備え留出可能
にした3口フラスコに硫酸1.0g(0.010モル)
とCF3 (CF27 CH2 CH2 CH(OH)CH3
34.1g(純度94.4%、0.076モル)を仕込
み、反応器を230℃まで加熱した。約180℃の留分
の生成物を28.2g回収した。生成物をGC分析した
結果、CF3 (CF27 CH2 CH2 CH=CH2
8.1%、CF3 (CF27 CH2 CH=CH(CH
3 )76.7%(E体:Z体=54.0:22.7)が
含まれていた。
【0062】[例5(製造方法3の例)]1000ml
の温度計とト字管およびリービッヒ冷却管を備え留出可
能にした3口フラスコに五酸化二リン56.8g(0.
40モル)とCF3 (CF27CH2 CH2 CH(O
H)CH3 492g(純度94.4%、0.944モ
ル)を仕込み、100℃で1時間撹拌し完全に反応させ
た。この反応物をさらに180〜230℃加熱し、約1
70℃の留分の生成物を450g回収した。生成物をG
C分析した結果、CF3 (CF27 CH2 CH2 CH
=CH2 36.0%、CF3 (CF27 CH2 CH=
CH(CH3 )62.3%(E体:Z体=36.2:2
6.1)を含有していた。
【0063】[例6(製造方法1の例)]200mlの
温度計とト字管およびリービッヒ冷却管を備え留出可能
にした3口フラスコにリン酸0.23g(0.002モ
ル)とCF3 (CF27 CH2CH2 C(OH)(C
32 60.2g(純度99.0%、0.118モ
ル)を仕込み、反応器を175℃で12時間反応させ、
生成物を57.9g回収した。生成物をGC分析した結
果、CF3 (CF27 CH2 CH2 C(CH3 )=C
2 47.3%、CF3 (CF27 CH2 CH=C
(CH32 38.7%を含んでいた。また、未反応の
CF3 (CF27 CH2 CH2 C(OH)(CH3
2 14.0%を含んでいた。
【0064】[例7(製造方法1の例)]200mlの
温度計とト字管およびリービッヒ冷却管を備え留出可能
にした3口フラスコにp−トルエンスルホン酸0.35
g(0.002モル)とCF3 (CF27 CH2 CH
2 C(OH)(CH32 52.4g(純度99.0
%、0.103モル)を仕込み、反応器を175℃で4
時間反応させ、生成物を50.2g回収した。生成物を
GC分析した結果、CF3 (CF27 CH2 CH2
(CH3 )=CH2 10.8%、CF3 (CF27
2 CH=C(CH32 87.2%を含んでいた。ま
た、未反応のCF3 (CF27 CH2 CH2C(O
H)(CH32 2.0%を含有していた。
【0065】[例8(製造方法2の例)]200mlの
撹拌器と温度計と冷却管をを備えた3口フラスコに塩化
アセチル18.8g(0.24モル)とCF3 (CF
27 CH2 CH2 CH(OH)CH3 の104.2g
(0.2モル)を仕込み120℃で2時間反応させた。
水洗によりCF3 (CF27 CH2 CH2 CH(OC
OCH3 )CH3 の107gを得た。
【0066】内径2.54cm、長さ160cmのイン
コネル600製U字型反応管を塩浴炉中に浸漬し、40
0℃とした。CF3 (CF27 CH2 CH2 CH(O
COCH3 )CH3 を300℃に加熱した予熱器で気化
し、常圧で反応管に導入した。反応温度は400℃、反
応管の滞留時間は65秒であった。反応粗ガスを冷却
し、水洗後の回収液をGC分析した結果、反応転化率9
5%、CF3 (CF27 CH2 CH2 CH=CH2
選択率が56.0%、CF3 (CF27 CH2CH=
CH(CH3 )の選択率が39.5%(E体:Z体=2
2.2:17.3)であった。
【0067】
【発明の効果】本発明の製造方法によれば、入手が容易
な原料から、工業的にも採用できる効率的な方法で、4
−ポリフルオロアルキルブテンを高収率で製造しうる。
本発明の製造方法は、原料、反応装置、反応条件におい
て特別なものを用いる必要がないため、汎用性の点にお
いても優れた方法である。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下式1で表される4−ポリフルオロアルキ
    ル−2−ブタノールを脱水して下式2で表される4−ポ
    リフルオロアルキル−1−ブテンおよび/または下式3
    で表される4−ポリフルオロアルキル−2−ブテンとす
    ることを特徴とする4−ポリフルオロアルキルブテンの
    製造方法。 Rf CH2 CH2 CR1 (OH)CH3 ・・式1 Rf CH2 CH2 CR1 =CH2 ・・式2 Rf CH2 CH=CR1 CH3 ・・式3 ただし、式中の記号は、以下の意味を示す。 Rf :炭素数1〜20のポリフルオロアルキル基。 R1 :水素原子またはメチル基。
  2. 【請求項2】脱水をルイス酸触媒の存在下に加熱するこ
    とにより実施する請求項1記載の製造方法。
  3. 【請求項3】脱水を、式1で表される4−ポリフルオロ
    アルキル−2−ブタノールと下式4で表されるカルボン
    酸化合物を反応させ、つぎに、熱分解反応することによ
    り実施する請求項1記載の製造方法。 R2 COX1 ・・式4 ただし式中の記号は、以下の意味を示す。 R2 :水素原子または炭素数1〜4のアルキル基。 X1 :ハロゲン原子、−OR3 (ここでR3 は水素原子
    または炭素数1〜4のアルキル基)、または−OCOR
    2 (ここでR2 は前記と同じ意味)。
  4. 【請求項4】脱水を式1で表される4−ポリフルオロア
    ルキル−2−ブタノールと下式4で表されるカルボン酸
    化合物を反応させて下式5で表される4−ポリフルオロ
    アルキル−2−ブタノール誘導体とし、つぎに、該4−
    ポリフルオロアルキル−2−ブタノール誘導体を熱分解
    反応することにより実施する請求項3記載の製造方法。 【化1】R2 COX1 ・・式4 Rf CH2 CH2 CR1 (OCOR2 )CH3 ・・式5 ただし、式中の記号は、以下の意味を示す。 R2 :水素原子または炭素数1〜4のアルキル基。 X1 :ハロゲン原子、−OR3 (ここでR3 は水素原子
    または炭素数1〜4のアルキル基)、または−OCOR
    2 (ここでR2 は前記と同じ意味)。 Rf :炭素数1〜20のポリフルオロアルキル基。 R1 :水素原子またはメチル基。
  5. 【請求項5】脱水を式1で表される4−ポリフルオロア
    ルキル−2−ブタノールと式6で表されるリン酸誘導
    体、五酸化二リン、メタリン酸、ピロリン酸、またはポ
    リリン酸とを反応させ、つぎに、熱分解反応することに
    より実施する請求項1、2、3、4または5記載の製造
    方法。 (X23 P=O・・式6 ただし式中の記号は、以下の意味を示す。 X2 :式中のX2 は、同一であっても異なっていてもよ
    く、ハロゲン原子、−OR4 (R4 は、水素原子または
    炭素数1〜4のアルキル基を示す。)、または−[OP
    (=O)(X3 )]n −OP(=O)(X32 [ここ
    で、基中のX3は同一であっても異なっていてもよく、
    ハロゲン原子、または−OR5 (R5 は水素原子または
    炭素数1〜4のアルキル基を示す。)であり、nは0以
    上の整数。]を示す。
  6. 【請求項6】Rf が炭素数1〜20のペルフルオロアル
    キル基である請求項1、2、3、4、または5のいずれ
    かに記載の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009518282A (ja) * 2004-12-09 2009-05-07 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド ハイドロフルオロアルカノールのハイドロフルオロアルケンへの接触転化
JP2013060417A (ja) * 2011-08-25 2013-04-04 Jnc Corp ペルフルオロアルキル鎖を有する液晶化合物、液晶組成物および液晶表示素子

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