含氟聚醚化合物、润滑剂、液状组合物以及物品的制作方法_5

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),-120.2(8F),-122.0(4F),-126.6(8F),-127.0(4F),-145.1(6F)。
[0491 ](例1-3)
[0492] 在连接回流冷却器的300mL茄形烧瓶中放入100g的化合物(4-1)、9.0g的氟化钠粉 末,加入40g的下式(5-1)所表不的化合物(5-1)。在氮气气氛下以50°C搅拌13小时后,以70 °C搅拌3小时。用加压过滤器去除氟化钠粉末后,减压馏去过剩的化合物(5-1)和AK-225,得 到130g的下式(6-1)所表示的化合物(6-1)(收率97 % )。
[0493] CF3CF2CF2OCF (CF3) C (0) F …(5-1)
[0494] CF3CF2CF2〇CF(CF3)C(0)〇-(CH2CF2CF2CF2〇CHFCF2〇)3-CH2CH2-(OCF2CHFOCF2CF2CF2CH2) 3-0C (0) CF (CF3) OCF2CF2CF3 …(6-1)
[0495] 化合物(6-1)的NMR图谱;
[0496] 匪R(300.4MHz,溶剂:氘代氯仿,基准:TMS)S(ppm):3.4~4·0(8Η),4·3(4Η), 4·9(4Η),5·8~7·0(6Η) 〇
[0497] 19F-NMR( 282 · 7MHz,溶剂:氘代氯仿,基准:CFC13) δ (ppm): -80 · 0 (IF),-81 · 9 (3F),- 82.7(3F),-84.7~-85.0(12F),-86.0(lF),-90.5~-93.0(12F),-121.1(4F),-121.5 (8F),-128.0(12F),-130.3(2F),-132.5(1F),-145.3(6F)。
[0498] (例1-4)
[0499] 准备高压釜(镍制,内容积1L),在高压釜的气体出口上串联设置保持为0°C的冷却 器、NaF颗粒填充层、以及保持为_10°C的冷却器。此外,设置将自保持在_10°C的冷却器凝集 的液体返回至高压釜的液体返送线路。
[0500] 在高压釜中投入750g的R-113(CF2C1CFC12),一边保持为25°C-边搅拌。向高压釜 内以25°C吹入氮气1小时后,以流速3.2L/小时将用氮气稀释至20%的氟气体(以下,记作 20%氟气体。)吹入1小时。接着,一边以相同的流速吹入20%氟气,一边用22小时向高压釜 中注入将130g的化合物(6-1)溶解于448g的R-l 13而得的溶液。
[05011 接着,一边以相同的流速吹入20%氟气,一边将高压釜的内压加压至0.15MPa(表 压)。向高压釜内一边将8mL在R-113中含有0.015g/mL的苯的苯溶液从25°C加热至40°C,一 边将其注入,关闭高压釜的苯溶液注入口。搅拌20分钟后,再一边将4mL的苯溶液保持为40 °C,一边将其注入,关闭注入口。再重复相同的操作7次。苯的注入总量为0.6g。
[0502] 然后,一边以相同的流速吹入20 %氟气,一边持续搅拌1小时。接着,将高压釜内的 压力设为大气压,吹入氮气体1小时。用蒸发器浓缩高压釜的内容物,得到145g的下式(7-1) 所表示的化合物(7-1)(收率98% )。
[0503] CF3CF2CF2〇CF(CF3)C(0)〇-(CF2CF2CF2CF2〇CF2CF2〇)3-CF2CF2-(OCF2CF2OCF2CF2CF2CF2) 3-0C (0) CF (CF3) OCF2CF2CF3 ---(7-1)
[0504] 化合物(7-1)的NMR图谱;
[0505] 19F-匪R( 282 · 7MHz,溶剂:氘代氯仿,基准:CFC13) δ (ppm): -80 · 0 (1F),-82 · 0~-82.5(6F),-84.0(24F),-87.8(4F),-89.2(28F),-126.5(24F),-130.4(2F),-132.4(1F)。
[0506] (例1-5)
[0507] 在500mL的四氟乙烯-全氟(烷氧基乙烯基醚)共聚物(PFA)制圆底茄形烧瓶中放入 145g的化合物(7-1)。一边用冰浴冷却一边搅拌,在氮气气氛下从滴液漏斗缓慢滴加35g的 甲醇。一边用氮进行鼓泡一边搅拌12小时。用蒸发器浓缩高压釜的内容物,得到108g的下式 (A5-1)所表示的化合物(A5-1)。
[0508] CH3〇C(0)CF2CF2CF2-〇-CF2CF2〇(CF2CF2CF2CF2〇CF2CF2〇)2-CF 2CF2-(OCF2CF2〇CF2CF2CF2CF2)2〇CF2CF2-〇-CF2CF2CF2C(0)OCH3...(A5-l)
[0509] 化合物(A5-1)的NMR图谱;
[0510] 4-匪1?(300 · 4MHz,溶剂:氘代氯仿,基准:TMS) δ (ppm): 3 · 9(6H)。
[0511] 19F-匪R(282.7MHz,溶剂:氘代氯仿,基准:CFCl3)S(ppm) :-84.0(28F),-89·2 (28F),-119.8(4F),-126.5(24F)。
[0512](例卜 6)
[0513] 在300mL的3 口圆底烧瓶中放入200g的乙醇、2.1g的氯化锂、lOOg的化合物(A5-1), 一边用冰浴冷却一边搅拌,在氮气气氛下滴加将9.5g的硼氢化钠粉末溶解于200g的乙醇而 得的溶液。全部滴加后,撤除冰浴,一边缓慢升温至室温一边持续搅拌12小时。之后,再次在 冰浴中冷却,滴加盐酸水溶液直至溶液性质变为酸性。反应结束后,用水清洗1次,用饱和食 盐水清洗1次,回收有机相。用蒸发器浓缩回收的液体。将回收的浓缩液减压蒸馏,对得到的 粗产物按照日本专利特开2009-197210号公报的实施例中记载的方法用硅胶柱纯化后,用 日本专利特开2009-197210号公报的实施例中记载的方法进行超临界纯化,得到95g的下式 (A1-1)所表不的化合物(A1-1)(收率98% )。化合物(A1-1)的数均分子量为2100,分子量分 布为1.05。
[0514] HOCH2CF2CF2CF2-〇-CF2CF2〇(CF2CF2CF2CF2〇CF2CF2〇)2-CF2CF2-(OCF2CF2〇CF2CF2CF2CF2)2〇CF2CF2-〇-CF2CF2CF 2CH2〇H··· (A1-1)
[0515] 化合物(Al-ι)的NMR图谱;
[0516] 4-匪1?(300 · 4MHz,溶剂:氘代氯仿,基准:TMS) δ (ppm): 4 · 1 (4H)。
[0517] 19F-匪 R(282.7MHz,溶剂:氘代氯仿,基准:CFCl3)S(ppm) :-84.0(28F),-89.2 (28F),-123.3(4F),-126.5(24F)。
[0518](物品的制造)
[0519] 将化合物(A1-1)溶解于Vertrel (注册商标)XF(杜邦公司制),制备浓度为0.05质 量%的液状组合物。
[0520] 得到将液状组合物用浸涂涂布在硅晶片上而得的物品(带表面层的基材)。作为浸 涂机,使用微转速浸涂机(日文彳夕口只匕°一1^'歹'名/7°二一夕)(SDI社制),以10mm/秒的 速度进行浸涂,浸渍60秒后,以2mm/秒的速度拉起。将拉起的硅晶片用150°C的加热炉加热 10分钟形成表面层,得到物品。
[0521] [例2]
[0522] 在300mL的3 口圆底烧瓶中放入50g的叔丁醇、5.6g的叔丁醇钾、100g的纯化前的 (作为粗产物的)化合物(A1-1),一边加热为80°C-边搅拌,在氮气气氛下滴加7.4g的缩水 甘油(化合物(9))。全部滴加后,继续搅拌5小时。之后,在冰浴中冷却,滴加盐酸水溶液直至 溶液性质变为酸性。反应结束后,用水清洗1次,用饱和食盐水清洗1次,回收有机相。用蒸发 器浓缩回收的液体。对回收的浓缩液进行减压蒸馏,以与例1相同的方式进行纯化,得到 l〇〇g的下式(A2-1)所表示的化合物(A2-l)(收率93%)。化合物(六2-1)的数均分子量为 2200,分子量分布为1.05。除了使用化合物(A2-1)以外,以与例1相同的方式得到物品。
[0523] H0CH2CH(0H)CH20CH2CF2CF2CF2-0-CF2CF20(CF2CF2CF2CF20CF2CF20)2-CF 2CF2-(OCF2CF2〇CF2CF2CF2CF2)2〇CF2CF2-〇-CF2CF2CF2CH2〇CH2CH(OH)CH2〇H··· (A2-1)
[0524] 化合物(A2-1)的NMR图谱;
[0525] 匪R( 300 · 4MHz,溶剂:氘代氯仿,基准:TMS) δ (ppm): 3 · 5 (8H),3 · 7 (2H),3 · 8 (4H)〇
[0526] 19F-匪R(282.7MHz,溶剂:氘代氯仿,基准:CFCl3)S(pp m) :-84.0(28F),-89·2 (28F),-123.3(4F),-126.5(24F)。
[0527] [例3]
[0528] 准备下式(C-l)所表示的化合物(C_l)(苏威公司制,FOMBLIN(注册商标)Z D0L4000,数均分子量4000)。除了使用化合物(C-1)以外,以与例1相同的方式得到物品。
[0529] HO- (CF20) s (CF2CF2O) t-H· · · (C-1)
[0530] [例4]
[0531] 在300mL的3 口圆底烧瓶中放入50g的叔丁醇、2.8g的叔丁醇钾、100g的化合物Κ-?) , 一边加热为 80°C -边搅拌 ,在氮气气氛下滴加 3. 7g 的缩水甘油 。全部滴加后 ,继续搅拌 5 小时。之后,在冰浴中冷却,滴加盐酸水溶液直至溶液性质变为酸性。反应结束后,用水清洗 1次,用饱和食盐水清洗1次,回收有机相。用蒸发器浓缩回收的液体。对回收的浓缩液进行 减压蒸馏,得到99g的下式(C-2)所表示的化合物(C-2)(收率95%)。除了使用化合物(C-2) 以外,以与例1相同的方式得到物品。
[0532] HOCH2CH (OH) CH2〇- (CF20) s (CF2CF2O) t-CH2CH (OH) CH2OH· · · (C-2)
[0533] 化合物(C-2)的NMR图谱;
[0534] 匪R( 300 · 4MHz,溶剂:氘代氯仿,基准:TMS) δ (ppm): 3 · 5 (8H),3 · 7 (2H),3 · 8 (4H)〇
[0535] 19F-NMR( 282 · 7MHz,溶剂:氘代氯仿,基准:CFC13) δ (ppm): -84 · 0 (28F),-89 · 2 (28F),-123.3(4F),-126.5(24F)。
[0536] [评价]
[0537] 对例1~4的物品测定最外表面(物品的表面中设置表面层的地方)的动摩擦系数、 F/Si。此外,为了确认含氟醚化合物和基材上的碳保护膜的密合性,对例1~4的物品分别在 设为150°C、10mmHg的真空加热炉中保持1星期,测定处理后的动摩擦系数、F/Si。结果示于 表1。
[0538] [表1]
[0539]
[0540] F/Si的值表示附着在基材上的含氟聚醚量,即,表面层的厚度,根据以往的见解, 认为从润滑性的方面考虑,〇. 8~1.0左右是合适的。
[0541] 可知在处理前,例3、4显示出F/Si为高数值,即表面层过厚,润滑性不足。另一方 面,例1、2中F/Si在所希望的范围内,即形成了合适的表面层。
[0542] 处理后,例1、3显示出F/Si低于所希望的范围,而且动摩擦系数为高数值,即通过 处理,表面层的一部分消失。另一方面,例2、4中,处理前后动摩擦系数、F/Si都没有变化,因 此显示了表面层与基材紧密密合。
[0543] [例5]
[0544] (例5-1)
[0545] 一边搅拌下式(10-1)所表示的化合物(10-1)、三乙胺、乙腈,一边加入甲基磺酰 氯。用NMR确认化合物(10-1)被消耗后,用水清洗有机相,通过馏去得到的有机相的溶剂,得 到下式(11-1)所表示的化合物(11-1)。
[0546] H0CH2CF3---(10-1)
[0547] CH3S〇2-〇CH2CF3---(ll-l)
[0548] (例5-2)
[0549] 以与例1相同的方式,得到化合物(A 1 -1),即下式(13-1)所表示的化合物(13-1)。 (CF2CF20)单元和(CF 2CF2CF2CF20)单元除了一部分以外被交互配置。化合物(13-1)可作为含 氟聚醚化合物(B)使用。
[0550] HOCH2CF2CF2CF2-O- [ (CF2CF2O) 7- (CF2CF2CF2CF2O) 4 ] -CF2CF2CF2CH2OH· --(13-1)
[0551] (例5-3)
[0552] 在四氢呋喃中,一边用冰浴冷却化合物(13-1)和金属钠一边充分使其反应后,滴 入化合物(11-1)。用NMR确认化合物(11-1)被消耗后,用0.1N的盐酸清洗有机相,通过馏去 得到的有机相的溶剂,得到下式所表示的化合物(16-1)、(16-2)以及化合物(13-1)的混合 物。化合物(16-1)可作为含氟聚醚化合物(B)使用。
[0553] HOCH2CF2CF2CF2-O- [ (CF2CF2O) 7_ (CF2CF2CF2CF2O) 4 ] -CF2CF2CF2CH2OCH2CF3 …(16-1)
[0554] CF3CH2OCH2CF2CF2CF2-O- [ (CF2CF2O) 7_(CF2CF2CF2CF2O) 4] -CF2CF2CF2CH2OCH2CF3 … (16-2)
[0555] 通过将混合物用硅胶柱色谱法进行分离纯化,得到作为目的的化合物(16-1)。作 为硅胶,使用AGC硅技术株式会社(AGC工只7 <テック社)制D-50-120A、D-75-60A等。作为展 开溶剂,作为非极性溶剂使用旭硝子株式会社制ASAHIKLIN AK-225、ASAHIKLIN AC-2000、 ASAHIKLIN AC-6000等,作为极性溶剂使用ASAHIKLIN AE-3000、乙酸乙酯、丙酮、乙醇等。使 用相对于分离的物质为5~20质量倍的硅胶。使用相对于分离的物质为20~100体积倍的展 开溶剂。在分离后的物质中,用NMR、HPLC等方法判断化合物(16-1)、( 16-2)以及化合物(13-1)的存在比例。
[0556] (例5-4)
[0557] 在四氢呋喃中,使化合物(13-1)和金属钠充分反应后,滴入下式(12-1)所表示的 化合物(12-1)。得到下式所表示的化合物(15-1 )、(15-2)以及化合物(13-1)的混合物。其 中,Ph为苯基。化合物(15-1)、( 15-2)可作为含氟聚醚化合物(B)使用。
[0558] Ph-I---(12-1)
[0559] Ph0CH2CF2CF2CF2-0- [ (CF2CF2O) 7- (CF2CF2CF2CF2O) 4 ] -CF2CF2CF2CH2OH··· (15-1)
[0560] Ph0CH2CF2CF2CF2-0- [ (CF2CF2O) 7- (CF2CF2CF2CF2O) 4 ] -CF2CF2CF2CH2〇Ph ---(15-2)
[0561] 通过将混合物用硅胶柱色谱法进行分离纯化,得到作为目的的化合物(15-1)。作 为硅胶,使用AGC硅技术株式会社制D-50-120A、D-75-60A等。作为展开溶剂,作为非极性溶 剂使用旭硝子株式会社制ASAHIKLIN AK-225、ASAHIKLIN AC-2000、ASAHIKLIN AC-6000等, 作为极性溶剂使用ASAHIKLIN AE-3000、乙酸乙酯、丙酮、乙醇等。使用相对于分离的物质为 5~20质量倍的硅胶。使用相对于分离的物质为20~100体积倍的展开溶剂。在分离后的物 质中,用NMR、HPLC等方法判断化合物(15-1)、( 15-2)以及化合物(13-1)的存在比例。
[0562] (例 5-5)
[0563] 一边搅拌化合物(3-1 )、三乙胺、乙腈,一边加入甲基磺酰氯。用NMR确认化合物(3-1)被消耗后,用水清洗有机相,通过馏去得到的有机相的溶剂,得到下式(18-1)所表示的化 合物(18-1)。
[0564] HO-CH2CH2-OH·--(3-1)
[0565] CH3SO2-O-CH2CH2-O-SO2CH3· · · (18-1)
[0566] (例5-6)
[0567] 在四氢呋喃中,使化合物(15-1)和金属钠充分反应后,滴入化合物(18-1)。用NMR 确认化合物(18-1)被消耗后,用0.1N的盐酸清洗有机相,通过馏去得到的有机相的溶剂,得 到下式所表示的化合物(19-1)、(A61-1)以及化合物(18-1)的混合物。
[0568] Ph0CH2CF2CF2CF2-0- [ (CF2CF2O) 7-(CF2CF2CF2CF2O)4] -CF2CF2CF2CH2O-CH2CH2-O-S〇2CH3."(19-l)
[0569] PhOCH2CF2CF2CF2-〇-[(CF2CF20)7-(CF2CF2CF2CF20)4]-CF2CF2CF2CH2〇_CH2CH2-OCH2CF2CF2CF2- [ (OCF2CF2) 7- (OCF2CF2CF2CF2) 4 ] -〇-CF2CF2CF2CH2〇Ph · · · (A61 -1)
[0570] 通过将混合物用硅胶柱色谱法进行分离纯化,得到作为目的的化合物(19-1)、 (A61-1)。作为硅胶,使用AGC硅技术株式会社制D-50-120A、D-75-60A等。作为展开溶剂,作 为非极性溶剂使用旭硝子株式会社制ASAHIKLIN AK-225、ASAHIKLIN AC-2000、ASAHIKLIN AC-6000等,作为极性溶剂使用ASAHIKLIN AE-3000、乙酸乙酯、丙酮、乙醇等。使用相对于分 离的物质为5~20质量倍的硅胶。使用相对于分离的物质为20~100体积倍的展开溶剂。在 分离后的物质中,用NMR、HPLC等方法判断化合物(19-1)、(A61-1)以及化合物(18-1)的存在 比例。
[0571] (例5-7)
[0572] 在四氢呋喃中,使化合物(16-1)和金属钠充分反应后,滴入化合物(19-1)。得到下 式(A62-1)所表示的化合物(A62-1)。
[0573] PhOCH2CF2CF2CF2-〇-[(CF2CF20)7-(CF2CF2CF2CF20)4]-CF2CF2CF2CH2〇-CH 2CH2-OCH2CF2CF2CF2- [ (OCF2CF2) 7- (OCF2CF2CF2CF2)
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