JPH11302242A - 含フッ素4級アンモニウム塩 - Google Patents

含フッ素4級アンモニウム塩

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JPH11302242A
JPH11302242A JP10131327A JP13132798A JPH11302242A JP H11302242 A JPH11302242 A JP H11302242A JP 10131327 A JP10131327 A JP 10131327A JP 13132798 A JP13132798 A JP 13132798A JP H11302242 A JPH11302242 A JP H11302242A
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JP
Japan
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quaternary ammonium
ammonium salt
coo
carbon atoms
phso
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Pending
Application number
JP10131327A
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English (en)
Inventor
Kazuhito Deyama
和仁 出山
Nobuyuki Nakayama
伸之 中山
Koji Yano
興二 矢野
Masashi Takeshita
正史 竹下
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Neos Co Ltd
Original Assignee
Neos Co Ltd
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  • Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
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  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来品に比較し高温時の安定性が優れ、撥水
撥油剤、繊維柔軟剤、帯電制御剤、離型剤、防汚剤等樹
脂や金属または木材の表面改質剤として優れた新規な含
フッ素4級アンモニウム塩を提供する。 【解決手段】 一般式(1): 【化1】 (式中、R1は炭素原子数1〜5のアルキレン基を示し、
R2とR3は、炭素原子数が1〜3のアルキル基、フェニル
基を示し、Xは、ハロゲン原子、CH3COO、CF3COO、B
F4、BPh4、PO4・n(WO3)、CH3PhSO3、CF3SO3、CH3SO3
PhSO3、HPO3、HSO4、NO3及びOHを示す。)で表される含
フッ素4級アンモニウム塩を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、撥水撥油剤、繊維
柔軟剤、荷電制御剤、帯電防止剤、離型剤、防汚剤、及
びその他樹脂、金属、木材等の表面改質剤として有用で
ある新規な含フッ素4級アンモニウム塩に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、ペルフルオロアルキル基ある
いはペルフルオロアルケニル基を有する化合物は優れた
撥水撥油性を有することが知られている。特に上記の官
能基を有する4級アンモニウム塩は、繊維等の柔軟剤と
して優れた効果を発揮することが知られている。例え
ば、特開昭57−164198号にみられる含フッ素界
面活性剤や、特開昭59−42347号にみられる含フ
ッ素ピリジニウム塩が挙げられる。しかしながら、これ
らは構造上の問題から、高温時における安定性に問題が
ある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、上記した
如き従来技術の課題を解決すべく鋭意研究を重ねてき
た。その結果、従来の含フッ素4級アンモニウム塩と比
較して熱安定性が優れるとともに荷電制御性、帯電防止
性等の表面改質性の優れた新規な含フッ素4級アンモニ
ウム塩が得られることを見出した。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、一般式
(1):
【0005】
【化1】
【0006】で表される含フッ素4級アンモニウム塩を
提供する。
【0007】式中、R1は、炭素原子数1〜5のアルキ
レン基を示し、R2とR3は、炭素原子数が1〜3のアル
キル基、及びフェニル基を示し、同時に同じであっても
よい。Xは、ハロゲン原子、CH3COO、CF3COO、BF4、BPh
4、PO4・n(WO3)、CH3PhSO3、CF3SO3、CH3SO3、PhSO3
HPO3、HSO4、NO3及びOHを示す。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明は、一般式(1)中のC6
F13−で示されるペルフルオロアルキル基は、一般にヘ
キサフルオロプロペンの二量体として得られる。
【0009】一般式(1)中のR1は、炭素原子数1〜
5、好ましくは2〜4のアルキレン基を示す。
【0010】一般式(1)中のR2とR3は、炭素原子数
1〜3のアルキル基及びフェニル基を示し、同時に同じで
あってもよい。好ましくは、炭素原子数1〜2のアルキ
ル基である。
【0011】一般式(1)中のXは、ハロゲン原子、CH
3COO、CF3COO、BF4、BPh4、PO4・n(WO3)、CH3PhSO3、C
F3SO3、CH3SO3、PhSO3、HPO3、HSO4、NO3及びOHを示
す。好ましくは、Cl、Br、I、CF3COO、BF4、BPh4
及びPO4・n(WO3)である。
【0012】一般式(1)で表した含フッ素4級アンモ
ニウム塩の製造方法は特に限定的ではないが、簡便な方
法として以下のような製造例が挙げられる。
【0013】まず、ヘキサフルオロプロペンの二量体で
あるペルフルオロヘキセン、クロロ酢酸エチル、及びフ
ッ化カリウムをジメチルホルムアミド中、ヨウ化カリウ
ム触媒の存在下で反応させることによってトリデカフル
オロオクタン酸エチルが得られる。このトリデカフルオ
ロオクタン酸エチルをエタノール中、水酸化カリウムの
存在下において加水分解をすることによってトリデカフ
ルオロオクタン酸が得られる。このトリデカフルオロオ
クタン酸と塩化チオニルを無水条件下で反応させる事に
よってトリデカフルオロオクタン酸クロリドが得られ
る。このトリデカフルオロオクタン酸クロリドと末端ジ
メチルアミノ基含有アルキルアミンとを適当な溶媒中で
反応させることによって末端ジメチルアミノ基含有のト
リデカフルオロオクタン酸アミドが得られる。この末端
ジメチルアミノ基含有のトリデカフルオロオクタン酸ア
ミドとハロゲン化メチルとを適当な溶媒中で反応させる
ことによって目的の含フッ素4級アンモニウム塩が得ら
れる。また、この含フッ素4級アンモニウム塩をアセト
ニトリル中で適当な塩を大過剰添加することによって各
種対イオンを有する含フッ素4級アンモニウム塩が得ら
れる。
【0014】上記の製造方法によって得られた生成物
は、所望により蒸留、再結晶、カラムクロマトグラフィ
ーによって精製してもよい。
【0015】
【実施例】以下に実施例を示す。なお、本発明は、以下
の実施例のみに限定されるものではない。
【0016】実施例1 トリデカフルオロオクタン酸エチル(化合物1)の合成 3リットルのフラスコ中に、ヘキサフルオロプロペン二
量体であるペルフルオロへキシレン825.11g(2.75
mol)、クロロ酢酸エチル308.8g(2.5mol)、フッ
化カリウム203.35g(3.5mol)、テトラブチルアン
モニウムヨージド46.17g(0.125mol)、およびジメ
チルアセトアミド2リットルを入れ、50℃で加熱しな
がら24時間撹拌した。反応終了後、反応液を15リッ
トルの水中に注いで充分に撹拌し、上部の水相を除去し
た。底部に残った黄色油状物10リットルの水で3回洗
浄し、亜硫酸ナトリウム水溶液1リットルで2回洗浄し
た。再び水1リットルで2回洗浄した後、硫酸マグネシ
ウムで水分除去を行った。得られた油状物にピリジン2
0mlを加えて2時間撹拌した後、水1リットルで3回洗
浄して硫酸マグネシウムで水分除去を行い、アルミナ2
00gを充填したカラムを通した。処理後の粗生成物を
蒸留することによってトリデカフルオロオクタン酸エチ
ルが568.4g得られた(収率:56%)。
【0017】実施例2 トリデカフルオロオクタン酸(化合物2)の合成 2リットルフラスコ中に、実施例1で得られたトリデカ
フルオロオクタン酸エチル284.20g(0.7mol)、
水酸化カリウム55.45g(0.84mol)、およびエタノ
ール700mlを入れて2時間還流させた。この反応容器
からエタノールを加熱留去し、室温まで放冷した残渣に
水1リットル、濃塩酸100mlおよびクロロホルム20
0mlを加えて抽出を行った。有機相を取出して200ml
の水で2回洗浄し、洗浄後の有機相からクロロホルムを
減圧留去した。処理後の粗生成物を減圧蒸留することに
よってトリデカフルオロオクタン酸が185g得られた
(収率:70%)。
【0018】実施例3 トリデカフルオロオクタン酸クロリド(化合物3)の合
成 500mlフラスコ中に、実施例2で得られたトリデカフ
ルオロオクタン酸151.23g(0.40mol)、塩化チオ
ニル58ml(0.80mol)およびジメチルホルムアミド3m
l(0.04mmol)を入れて3時間還流させた。反応終了
後、残った塩化チオニルを留去し、残渣を減圧蒸留する
ことによってトリデカフルオロオクタン酸クロリドが1
13g得られた(収率:71%)。
【0019】実施例4 N-[3-(ジメチルアミノ)プロピル]トリデカフルオロオ
クタン酸アミドの合成 (化合物4)2リットルフラスコ中に、実施例3で得ら
れたトリデカフルオロオクタン酸クロリド113.05g
(0.285mol)とエタノール800mlを入れ、氷冷下で撹
拌しながらN,N-ジメチル-1,3ジアミノプロパン29.1
2gをエーテル200ml中に溶かした溶液を15分間か
けて滴下し、1時間撹拌した。室温まで昇温させ、さら
に1時間撹拌した後、水酸化ナトリウム0.3N水溶液1リ
ットル中に反応液を注ぎ、充分に撹拌して水相を除去し
た。有機相を飽和食塩水500mlで2回洗浄し、硫酸マ
グネシウムで水分を除去した後に有機溶媒を減圧留去す
ることによってN-[3-(ジメチルアミノ)プロピル]トリ
デカフルオロオクタン酸アミドの粗生成物が得られた。
【0020】実施例5 1-(フルオロヘキシル)アセトキシアミド-プロピル-3-
(N,N,N-テトラメチルアンモニウムヨージド(化合物
5)の合成 2リットルのフラスコ中に、実施例4で得られたN-[3-
(ジメチルアミノ)プロピル]トリデカフルオロオクタ
ン酸アミドの粗生成物を全量、およびアセトニトリル2
リットルを入れ、氷冷下で撹拌しながらヨウ化メチル4
0.45gを滴下した。1時間撹拌した後にろ過を行い、
得られた固体をアセトニトリルで再結晶することによっ
て1-(フルオロヘキシル)アセトキシアミド-プロピル-
3-(N,N,N-テトラメチルアンモニウムヨージドが12
9.17g得られた(トリデカフルオロオクタン酸クロリ
ドからの2段階収率:75%)。
【0021】実施例6 1-(フルオロヘキシル)アセトキシアミド-プロピル-3-
(N,N,N-テトラメチルアンモニウム・リンタングステン
酸塩(化合物6)の合成 5リットルのフラスコ中に、実施例5で得られた1-(フ
ルオロヘキシル)アセトキシアミド-プロピル-3-(N,N,
N-テトラメチルアンモニウムヨージド129.17g(0.
21mol)およびイオン交換水3リットルを入れ、70℃
で加熱撹拌をしながらリンタングステン酸水和物63
3.6g(0.22mol)をイオン交換水500mlに溶かした
水溶液を滴下した。70℃で30分間撹拌した後に反応
容器を氷冷して、反応液をろ過した。得られた固体をア
セトニトリル水溶液で再結晶することによって1-(フル
オロヘキシル)アセトキシアミド-プロピル-3-(N,N,N-
テトラメチルアンモニウム・リンタングステン酸塩が2
88.76g得られた(収率:43%)。
【0022】実施例7 1-(フルオロヘキシル)アセトキシアミド-プロピル-3-
(N,N,N-テトラメチルアンモニウム・テトラフルオロホ
ウ素塩(化合物7)の合成 1リットルのフラスコ中に、実施例5で得られた1-(フ
ルオロヘキシル)アセトキシアミド-プロピル-3-(N,N,
N-テトラメチルアンモニウムヨージド101.00g(0.
167mol)およびイオン交換水300mlを入れ、70℃で
加熱撹拌をしながらテトラフルオロホウ素ナトリウム塩
36.8g(0.335mol)をイオン交換水100mlに溶かし
た水溶液を滴下した。70℃で3時間撹拌した後に反応
液をろ過し、得られた固体をアセトニトリル/ヘキサン
混合溶液で再結晶することによって1-(フルオロヘキシ
ル)アセトキシアミド-プロピル-3-(N,N,N-テトラメチ
ルアンモニウム・テトラフルオロホウ素塩が64.4g得
られた(収率67.2%)
【0023】表1に実施例1〜3及び5〜7の生成物の
物性値を示した。
【0024】
【表1】
【0025】以下に表1の生成物(1)〜(3)の1
−NMR及び19F−NMRの帰属位置を示す。
【0026】
【化3】
【0027】
【化4】
【0028】
【化5】
【0029】
【発明の効果】本発明の化合物は、新規な含フッ素化合
物であり、従来品に比較し高温時の安定性に優れ、撥水
撥油剤、繊維柔軟剤、帯電制御剤、離型剤、防汚剤等樹
脂や、金属また木材の表面改質剤として有用である。
【化2】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI D06M 13/46 D06M 13/46 // C09K 3/00 112 C09K 3/00 112E 3/16 104 3/16 104E 3/18 103 3/18 103 C10M 105/68 C10M 105/68 C10N 40:36 (72)発明者 竹下 正史 兵庫県神戸市中央区磯辺通3丁目1番2号 株式会社ネオス内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(1): 【化1】 (式中、R1は炭素原子数1〜5のアルキレン基を示し、
    R2とR3は炭素原子数が1〜3のアルキル基、及びフェニ
    ル基を示し、同時に同じであってもよい。Xは、ハロゲ
    ン原子、CH3COO、CF3COO、BF4、BPh4、PO4・n(WO3)、C
    H3PhSO3、CF3SO3、CH3SO3、PhSO3、HPO3、HSO4、NO3
    びOHを示す。)で表される含フッ素4級アンモニウム
    塩。
JP10131327A 1998-04-23 1998-04-23 含フッ素4級アンモニウム塩 Pending JPH11302242A (ja)

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