JPS6320422B2 - - Google Patents

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JPS6320422B2
JPS6320422B2 JP829582A JP829582A JPS6320422B2 JP S6320422 B2 JPS6320422 B2 JP S6320422B2 JP 829582 A JP829582 A JP 829582A JP 829582 A JP829582 A JP 829582A JP S6320422 B2 JPS6320422 B2 JP S6320422B2
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JP
Japan
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reaction
difluoro
och
acid
fluoride
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JP829582A
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Japanese (ja)
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JPS58126837A (en
Inventor
Yoshio Inoe
Riichi Iwa
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Nippon Mektron KK
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Nippon Mektron KK
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Publication date
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、カルボニル化合物の製造法に関す
る。更に詳しくは、パーフルオロアルキル基で置
換されたカルボニル化合物の製造法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing carbonyl compounds. More specifically, the present invention relates to a method for producing a carbonyl compound substituted with a perfluoroalkyl group.

一般式R1R2CHCF2R3(ここで、R1およびR2
水素原子またはパーフルオロアルキル基でその中
の少くとも1個はパーフルオロアルキル基であ
り、R3はアルキル基、アルコキシ基またはアリ
ールオキシ基である)で示される1,1−ジフル
オロ−1,2,2−トリ置換−2H化合物を、硫
酸の存在下で一般式R1R2CHCOR3(ここで、R1
〜R3は前記定義の如くである)に変換する方法
は、Bull.Acad.Sci.USSR.Div.Chem.Sci.1953年
第282頁やJ.Fluorine Chem.第3巻第63頁
(1973/74)などに記載されている。
General formula R 1 R 2 CHCF 2 R 3 (where R 1 and R 2 are hydrogen atoms or perfluoroalkyl groups, at least one of which is a perfluoroalkyl group, and R 3 is an alkyl group, an alkoxy A 1,1-difluoro-1,2,2-trisubstituted-2H compound represented by the general formula R 1 R 2 CHCOR 3 (where R 1
~R 3 is as defined above) is described in Bull. Acad. Sci. USSR. Div. Chem. Sci. 1953, p. 282 and J. Fluorine Chem. Vol. 3, p. /74) etc.

ところで、この反応の原料物質、例えば1,1
−ジフルオロ−1−メトキシ−2,2−ジパーフ
ルオロメチルエタンは、次のような方法によつ
て、パーフルオロイソブチレンとメタノールとか
ら合成される(Izv.Akad.Nauk SSSR第185巻第
1347頁、1972参照)。
By the way, the raw material for this reaction, for example 1,1
-Difluoro-1-methoxy-2,2-diperfluoromethylethane is synthesized from perfluoroisobutylene and methanol by the following method (Izv.Akad.Nauk SSSR Vol. 185).
(see p. 1347, 1972).

(CF32C−CF2+CH3OH→
(CF32CHCF2OCH3+(CF32C−CF(OCH3) しかるに、この方法では大過剰に用いられたメ
タノールや副生した1−フルオロ−1−メトキシ
−2,2−ジパーフルオロメチルエチレンを分離
しなければ、次の反応に使用することができな
い。
(CF 3 ) 2 C−CF 2 +CH 3 OH→
(CF 3 ) 2 CHCF 2 OCH 3 + (CF 3 ) 2 C−CF(OCH 3 ) However, in this method, methanol used in large excess and by-produced 1-fluoro-1-methoxy-2,2- Unless diperfluoromethylethylene is separated, it cannot be used in the next reaction.

(CH32CHCF2OCH3+H2SO4
(CF32CHCOOCH3 (CF32C−CF(OCH32+H2SO4→目的物が得
られない 更に、この反応では、硫酸などの強酸を使用し
ているため、廃水処理が必要であるばかりではな
く、フツ化水素が副生するため、その装置材料も
耐酸性、耐フツ酸性が必要となり、装置材料面で
の制限が多く、また劣化し易いという欠点を有し
ている。
(CH 3 ) 2 CHCF 2 OCH 3 +H 2 SO 4
(CF 3 ) 2 CHCOOCH 3 (CF 3 ) 2 C−CF(OCH 3 ) 2 +H 2 SO 4 → Target product cannot be obtained Furthermore, since this reaction uses strong acids such as sulfuric acid, it is difficult to treat wastewater. Not only is hydrogen fluoride required, but since hydrogen fluoride is produced as a by-product, the equipment materials must also be acid resistant and hydrofluoric acid resistant. There is.

しかるに、かかる硫酸処理反応に代えて、アル
コール類とフツ化物との存在下で反応を行ない、
次いで加水分解反応を行なうと、このような欠点
をなくして、所望の反応を遂行し得ることが見出
された。
However, instead of such a sulfuric acid treatment reaction, the reaction is carried out in the presence of an alcohol and a fluoride,
It has been found that if a hydrolysis reaction is then carried out, such drawbacks can be eliminated and the desired reaction can be carried out.

従つて、本発明は一般式R1R2CHCOR3(ここ
で、R1〜R3は前記定義の如くである)で示され
るカルボニル化合物の製造法に係り、このカルボ
ニル化合物は、一般式R1R2CHCF2R3(ここで、
R1〜R3は前記定義の如くである)で示される1,
1−ジフルオロ−1,2,2−トリ置換−2H化
合物を、アルコール類とアルカリ金属フツ化物と
の存在下で反応させた後、その反応生成物を加水
分解することにより製造される。
Therefore, the present invention relates to a method for producing a carbonyl compound represented by the general formula R 1 R 2 CHCOR 3 (wherein R 1 to R 3 are as defined above); 1 R 2 CHCF 2 R 3 (where,
R 1 to R 3 are as defined above) 1,
It is produced by reacting a 1-difluoro-1,2,2-trisubstituted-2H compound in the presence of an alcohol and an alkali metal fluoride, and then hydrolyzing the reaction product.

この場合の反応機構は、前記例示した化合物の
場合、次の如くであると考えられる。
The reaction mechanism in this case is considered to be as follows in the case of the compounds exemplified above.

(CF32CHCF2OCH3+KF+CH3OH→
〔(CF32C−CF(OCH3)〕+KHF2 中間体 〔(CF32C−CF(OCH3)〕+KF+CH3OH→
(CF32C−C(OCH32+KHF2 (CF32C−C(OCH32+H2SO4
(CF32CHCOOCH3 このような反応機構をとる結果、原料物質中に
含まれるメタノールや副生物は、それ自体この反
応の出発原料あるいは中間体原料として用いるこ
とができるので、それらの物質を合成された原料
物質中から分離する精製工程をもやは必要とはし
ない。更に、この反応では、発生するフツ化水素
がフツ化カリウムに吸収され、KHF2の形となる
ため、特にフツ酸に対する設備的な面での注意も
必要ではなくなり、またこのKHF2自体400℃以
上に加熱するとフツ化カリウムとフツ化水素とに
分解するので、フツ化カリウムとして再度使用す
ることができる。なお、目的とするジパーフルオ
ロメチル酢酸メチルエステルは90%以上の好収率
で得られるが、加水分解されないで未反応のまま
の中間体1,1−ジメトキシ−2,2−ジパーフ
ルオロエチレンは、反応生成物から分離した後過
マンガン酸カリウム−硫酸で酸化すると、有用な
ヘキサフルオロアセトンに誘導することができ
る。
(CF 3 ) 2 CHCF 2 OCH 3 +KF+CH 3 OH→
[(CF 3 ) 2 C−CF(OCH 3 )]+KHF 2 intermediate [(CF 3 ) 2 C−CF(OCH 3 )]+KF+CH 3 OH→
(CF 3 ) 2 C−C(OCH 3 ) 2 +KHF 2 (CF 3 ) 2 C−C(OCH 3 ) 2 +H 2 SO 4
(CF 3 ) 2 CHCOOCH 3As a result of this reaction mechanism, methanol and by-products contained in the raw materials can themselves be used as starting materials or intermediate materials for this reaction, so these materials can be used as starting materials or intermediate materials. There is no longer a need for a purification step to separate the synthesized raw materials. Furthermore, in this reaction, the generated hydrogen fluoride is absorbed by potassium fluoride and becomes KHF 2 , so there is no need to be particularly careful about the equipment for fluoric acid, and this KHF 2 itself is heated to 400℃. When heated above, it decomposes into potassium fluoride and hydrogen fluoride, so it can be used again as potassium fluoride. Although the desired diperfluoromethylacetic acid methyl ester is obtained with a good yield of 90% or more, the intermediate 1,1-dimethoxy-2,2-diperfluoroethylene remains unreacted without being hydrolyzed. can be separated from the reaction product and oxidized with potassium permanganate-sulfuric acid to give useful hexafluoroacetone.

原料物質としては、1,1−ジフルオロ−1−
メトキシ−2,2−ジパーフルオロメチルエタン
の他に、1,1−ジフルオロ−1−エトキシ−
2,2−ジパーフルオロメチルエタン、1,1−
ジフルオロ−1−メトキシ−2−パーフルオロメ
チル−2−パーフルオロエチルエタン、1,1−
ジフルオロ−1−メトキシ−2−パーフルオロメ
チルエタンなどが用いられる。
As a raw material, 1,1-difluoro-1-
In addition to methoxy-2,2-diperfluoromethylethane, 1,1-difluoro-1-ethoxy-
2,2-diperfluoromethylethane, 1,1-
Difluoro-1-methoxy-2-perfluoromethyl-2-perfluoroethylethane, 1,1-
Difluoro-1-methoxy-2-perfluoromethylethane and the like are used.

これと反応するアルコール類として、例えばメ
タノール、エタノール、プロパノール、ブタノー
ル、ベンジルアルコールなどが用いられる。この
場合、前述の如く原料物質の合成時に用いられた
ものを、そのまま用いることもできる。
Examples of alcohols that can be used to react with this include methanol, ethanol, propanol, butanol, and benzyl alcohol. In this case, as described above, those used in the synthesis of the raw materials can also be used as they are.

アルカリ金属フツ化物としては、フツ化ナトリ
ウム、フツ化カリウムなどが一般に用いられ、こ
れらのアルカリ金属フツ化物は、前記反応式から
も分るように、原料物質に対して2以上のモル比
で用いられることが好ましい。勿論、それ以下の
モル比でも反応するが、その場合には反応の速度
が遅くなる。反応温度は、室温でもよいが、一般
には、用いられたアルコール類の還流温度が用い
られる。
As the alkali metal fluoride, sodium fluoride, potassium fluoride, etc. are generally used, and as can be seen from the above reaction formula, these alkali metal fluorides are used in a molar ratio of 2 or more to the raw material. It is preferable that Of course, the reaction can occur at a lower molar ratio, but in that case the reaction rate becomes slower. The reaction temperature may be room temperature, but generally the reflux temperature of the alcohol used is used.

加水分解反応は、塩酸、硫酸、リン酸などの無
機酸を用いて、一般に室温で行われる。反応終了
後は、水層と分離した油層についての分留が行わ
れ、目的物が取得される。
The hydrolysis reaction is generally carried out at room temperature using an inorganic acid such as hydrochloric acid, sulfuric acid, or phosphoric acid. After the reaction is completed, the oil layer separated from the water layer is subjected to fractional distillation to obtain the target product.

このようにして製造されるパーフルオロアルキ
ル基で置換されたカルボニル化合物は、それを脱
フツ化水素化したメタクリル酸型化合物としてフ
ツ素系重合体原料に、またそれを還元したフルオ
ロアルコールを溶媒などに、更にそのフルオロア
ルコールでエステル化された(メタ)アクリル酸
エステル化合物を重合体原料などにそれぞれ用い
ることができ、これらの各重合体原料を単独また
は共重合させて得られる重合体はX線レジスト材
料などとして有用である。
The carbonyl compound substituted with a perfluoroalkyl group produced in this way is dehydrofluorinated as a methacrylic acid type compound and used as a raw material for a fluorinated polymer, and the reduced fluoroalcohol is used as a solvent. Furthermore, the (meth)acrylic acid ester compound esterified with the fluoroalcohol can be used as a polymer raw material, etc., and the polymer obtained by copolymerizing each of these polymer raw materials alone or by copolymerization is X-ray resistant. It is useful as a resist material, etc.

次に、実施例について本発明を説明する。 Next, the present invention will be explained with reference to examples.

実施例 1,1−ジフルオロ−1−メトキシ−2,2−
ジパーフルオロメチルエタン
(CF32CHCF2OCH311.6g、フツ化カリウム6.4g
およびメタノール20mlの混合物を、撹拌しながら
加熱還流させる。約10分間経過するとフツ化カリ
ウムがのり状となり(KHF2に変化しているもの
と推察される)、約15分間では混合物全体がペー
スト状となり、約60分間で反応を終了させる。
Example 1,1-difluoro-1-methoxy-2,2-
Diperfluoromethylethane (CF 3 ) 2 CHCF 2 OCH 3 11.6g, potassium fluoride 6.4g
A mixture of 20 ml of methanol and 20 ml of methanol is heated to reflux with stirring. After about 10 minutes, the potassium fluoride becomes paste-like (presumably changed to KHF 2 ), and after about 15 minutes, the entire mixture becomes paste-like, and the reaction is completed in about 60 minutes.

反応混合物をロ過し、ロ過物をメタノールで洗
浄し、ロ液からメタノールを減圧留去する。残渣
に6N塩酸を加えて加水分解した後、氷浴で冷却
する。水中に注いで分離した油層を分離し、水
洗、乾燥後分留した。沸点85〜87℃(常圧)の第
1留分が9.5g(収率90%)得られ、更に蒸留を続
けると、沸点72〜73℃/12mmHgの第2留分が
0.6g(収率5.7%)が得られた。この第1留分は、
標準物質とNMRで同定した結果、ジパーフルオ
ロメチル酢酸メチルエステル
(CF32CHCOOCH3であることが確認され、また
第2留分はパーフルオロメチルマロン酸ジメチル
エステルCF3CH(COOCH32であることが確認さ
れた。
The reaction mixture is filtered, the filtered product is washed with methanol, and the methanol is distilled off from the filtered solution under reduced pressure. After hydrolyzing the residue by adding 6N hydrochloric acid, it is cooled in an ice bath. The oil layer was separated by pouring it into water, washed with water, dried, and fractionated. 9.5g (90% yield) of the first fraction with a boiling point of 85-87℃ (normal pressure) was obtained, and when the distillation was continued, a second fraction with a boiling point of 72-73℃/12mmHg was obtained.
0.6g (yield 5.7%) was obtained. This first fraction is
As a result of identification using standard substances and NMR, it was confirmed that it was diperfluoromethylacetic acid methyl ester (CF 3 ) 2 CHCOOCH 3 , and the second fraction was perfluoromethylmalonic acid dimethyl ester CF 3 CH (COOCH 3 ). It was confirmed that 2 .

なお、この第2留分は、第1留分から次のよう
な反応機構によつて生成したものと推定される。
It is presumed that this second fraction was produced from the first fraction by the following reaction mechanism.

(CF32CHCOOCH3→CF2−C(CF3
COOCH3→CH3OCF2CH(CF3)COOCH3
CF3CH(COOCH32 〔各留分の確認データー〕 第1留分: 19F−NMR −13.0ppm(d,J−
7.0Hz)〔CF3COOH外部標準〕 H−NMR CH33.8ppm CH3.9ppm(heptetJ−
7.0Hz) 第2留分: 19F−NMR −11.0ppm(d,J−
8.1Hz)〔CF3COOH外部標準〕 H−NMR CH33.82ppm CH 4.17ppm
(quartetJ−8.1Hz)
(CF 3 ) 2 CHCOOCH 3 →CF 2 −C(CF 3 )
COOCH 3 → CH 3 OCF 2 CH (CF 3 ) COOCH 3
CF 3 CH (COOCH 3 ) 2 [Confirmation data for each fraction] 1st distillate: 19 F−NMR −13.0ppm (d, J−
7.0Hz) [CF 3 COOH external standard] H-NMR CH 3 3.8ppm CH3.9ppm (heptetJ-
7.0Hz) Second fraction: 19 F−NMR −11.0ppm (d, J−
8.1Hz) [CF 3 COOH external standard] H-NMR CH 3 3.82ppm CH 4.17ppm
(quartetJ−8.1Hz)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 一般式R1R2CHCF2R3(ここで、R1およびR2
は水素原子またはパーフルオロアルキル基でその
中の少なくとも1個はパーフルオロアルキル基で
あり、R3はアルコキシ基である)で示される1,
1−ジフルオロ−1,2,2−トリ置換−2H化
合物を、低級アルコール類とアルカリ金属フツ化
物との存在下で反応させた後、その反応生成物を
加水分解することを特徴とする一般式
R1R2CHCOR3(ここで、R1〜R3は前記定義の如
くである)で示されるカルボニル化合物の製造
法。
1 General formula R 1 R 2 CHCF 2 R 3 (where R 1 and R 2
is a hydrogen atom or a perfluoroalkyl group, at least one of which is a perfluoroalkyl group, and R 3 is an alkoxy group)
A general formula characterized by reacting a 1-difluoro-1,2,2-trisubstituted-2H compound in the presence of a lower alcohol and an alkali metal fluoride, and then hydrolyzing the reaction product.
A method for producing a carbonyl compound represented by R 1 R 2 CHCOR 3 (wherein R 1 to R 3 are as defined above).
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