具有含氟(环)烯基的氟化合物的制造方法_4

文档序号:9927491阅读:来源:国知局
工序(3-1)的反应没有特别限定,可以在各种催化剂的存在下进行。作为催化剂, 没有特别限定,例如,能够使用过渡金属配位化合物催化剂等。
[0308]若使用过渡金属配位化合物催化剂,通过相继发生氧化加成反应、金属交换反应 和还原脱离反应,得到目标化合物。作为过渡金属,没有特别限定,例如,能够使用镍、钯、 铂、钌、铑或钴等。作为过渡金属,特别优选钯或镍。
[0309]作为过渡金属配位化合物催化剂,没有特别限定,例如,可以列举0价过渡金属配 位化合物、由II价过渡金属配位化合物在反应中生成的0价过渡金属配位化合物或将它们 与选自酮、二酮、膦、二胺和联二吡啶中的至少一种化合物(配体)混合而得到的配位化合物 等。
[0310] 工序(3-1)的反应的反应温度通常在-20~120°C、优选在0~120°C、更优选在20~ 80°C、进一步优选在20~60°C的范围内。在室温以上进行反应的情况下,能够在上述范围内 进一步将下限设为40°C、60°C或80°C等。
[0311] 工序(3-1)的反应的反应时间通常在0.5分钟~24小时、优选在5分钟~6小时的范 围内。
[0312] 工序(3-1)的反应优选在氩、氮等不活泼气体气氛下进行。
[0313] 通过工序(3-1)得到的含有具有含氟(环)烯基的氟化合物的组合物的卤化锌的含 量降低至5000ppm以下。
[0314]通过工序(3-1)得到的具有含氟(环)烯基的氟化合物可以根据期望通过溶剂萃 取、或色谱法、蒸馏等公知的精制方法来分离精制。
[0315]如上操作而得到的具有含氟(环)烯基的氟化合物,如上所述,作为燃料电池用离 子交换膜、汽车用或航空器用等的密封材料或燃料软管、光纤等光学电子部件、涂料用或防 污用途等的涂敷材料等各种用途中所使用的含氟高分子或作为具有酶抑制作用的农药有 用。
[0316] 3.4 方式 2
[0317] 本方式的具有含氟(环)烯基的氟化合物的制造方法为式(5)所示的化合物(以下, 有时称为式(5)的化合物。)的制造方法,其特征在于,包括:将通过上述"2.含有卤化含氟 (环)烯基锌化合物的组合物的制造方法"中说明的方法制造的含有上述式(1)所示的卤化 含氟(环)烯基锌化合物的液相与金属卤化物的不良溶剂混合,由此分离为含有上述卤化含 氟(环)烯基锌化合物的液相和含有金属卤化物的固体成分的工序(工序(2));和使上述工 序(2)中得到的液相中的上述卤化含氟(环)烯基锌化合物与式:R_X(式中的符号与上述符 号意义相同。)所示的化合物反应的工序(工序(3-2))。
[0318] 式(5)
(5)
[0320][式(5)中的符号与上述符号意义相同。]
[0321]式(1)
(1)
[0323] [式(1)中的符号与上述符号意义相同。]
[0324] 式(5)的化合物中包含式(5-a)所示的含氟(环)烯烃、式(5-b)所示的含氟环烯烃 和式(5-c)所示的含氟环烯烃。
[0325] 式(5_a)
(5-a)
[0327] [式(5_a)中的符号与上述符号意义相同。]
[0328] 式(5_b) (5 b)
[0330][式(5_b)中的符号与上述符号意义相同,n表不1~12的整数。]
[0331]式(5-c)
(5-C)
[0333][式(5-c)中的符号与上述符号意义相同,n表不1~12的整数。]
[0334]该式(5-b)所示的含氟环烯烃为式(5)中A3与A1-起形成碳原子数1~12的全氟亚 烷基链的含氟环烯烃。
[0335]该式(5-c)所示的含氟环烯烃为式(5)中A3与A2-起形成碳原子数1~12的全氟亚 烷基链的含氟环烯烃。
[0336] (方式以)
[0337] 在本发明的卤化含氟(环)烯基锌化合物的制造方法的优选的一个方式(方式2A) 中,上述式(5)的化合物为式:CF2 = CFR(式中的符号与上述符号意义相同。)所示的化合物, 上述式(1)的化合物为式XFsiCF-ZnXl式中的符号与上述符号意义相同。)所示的化合 物。
[0338] f所示的卤素优选为氯、溴或碘,特别优选为氯。
[0339] 在本发明的该方式的制造方法、即式:CF2 = CFR所示的化合物(式中的符号与上述 符号意义相同。)的制造方法的特征在于,包括使通过上述说明的本发明的制造方法制造的 卤化三氟乙烯基锌与上述式:R-X的化合物反应的工序(工序2A)。
[0340] (方式 2B)
[0341 ]在本发明的卤化含氟(环)烯基锌化合物的制造方法的优选的一个方式(方式2B) 中,上述式(5)的化合物为式(5-d)所示的化合物,上述式(1)的化合物为式(1-d)所示的化 合物。
[0342]式(5-d)
(5-d)
[0344] [式(5-d)中的符号与上述符号意义相同,n表示1~12的整数。]
[0345] 式(1-d) (1-d)
[0347] [式(l_d)中的符号与上述符号意义相同,n表不1~12的整数。]
[0348] X'所示的卤素优选为氯、溴或碘,特别优选为氯。
[0349] 本说明书中,有时将该式(5)的化合物称为"具有含氟(环)烯基的氟化合物",其 中,有时将CF2 = CFR所示的化合物称为"具有三氟乙烯基的氟化合物"。
[0350] 以下,详细地说明该制造方法的内容。
[0351 ]关于工序(2),如方式1中说明所示。
[0352]工序(3-2)
[0353]工序(3-2)只要与使卤化三氟乙烯基锌化合物与卤化有机化合物反应来制造具有 三氟乙烯基的氟化合物的公知的方法同样地进行即可。作为这样的公知的方法,例如,可以 列举上述各现有技术文献中记载的方法。
[0354] 在工序(3-2)中,具体而言,例如,能够将通过工序(1)得到的上述式(1)的卤化含 氟(环)烯基锌化合物的有机溶剂溶液滴加到含有式:R-X(式中的符号与上述符号意义相 同。)所示的有机卤素化合物的溶液中,将这里得到的溶液在适度的温度条件下搅拌而得到 作为目标产物的偶联产物、即具有含氟(环)烯基的氟化合物(式(5)的化合物)。
[0355] 作为这些式中的R所示的"有机基团",例如,可以列举烷基、烯基、炔基、或芳基等 烃基、和杂芳基。
[0356]其中,优选为烯基、芳基和杂芳基。
[0357] 作为这些式中的X所示的"卤素",例如,可以列举氟、氯、溴和碘。其中,优选为碘。
[0358] 工序(3-2)的反应优选在过渡金属配位化合物催化剂的存在下进行。由此,能够提 高反应的效率(例如,收率提高)。
[0359]作为该"过渡金属配位化合物催化剂",例如,其过渡金属可以列举镍、钯、铂、钌、 铑或钴。其中,优选其过渡金属为钯或镍的过渡金属配位化合物催化剂。
[0360]作为过渡金属为钯的过渡金属配位化合物催化剂,可以列举0价钯配位化合物、由 II价钯配位化合物在反应中生成的0价钯配位化合物或将它们与选自酮、二酮、膦、二胺和 联二吡啶中的至少一种化合物(配体)混合而得到的配位化合物等。
[0361]作为0价钯配位化合物,没有特别限定,例如,可以列举Pd2(dba)3(dba为二亚苄基 丙酮)、Pd(cod)2(cod为环辛-1,5-二稀)、Pd(dppe)2(dppe为1,2_双(二苯基膦基)乙烧)、Pd (PCy3)2(Cy 为环己基)、Pd(Pt-Bu3)2(t-Bu 为叔丁基)及 Pd(PPh3)4(Ph 为苯基)等。
[0362] 作为II价钯配位化合物,例如,可以列举氯化钯、溴化钯、乙酸钯、双(乙酰丙酮)钯 (II)、二氯(n4-i,5-环辛二烯)钯(II)、或三苯基膦等膦配体与它们配位得到的配位化合物 等。这些n价钯配位化合物例如通过反应中共存的还原种(膦、锌、有机金属试剂等)还原而 生成〇价钯配位化合物。
[0363] 上述的0价钯配位化合物或由II价钯配位化合物通过还原而生成的0价钯配位化 合物在反应中与根据需要添加的酮、二酮、膦、二胺、联二吡啶等化合物(配体)作用,也能够 转换为参与反应的0价的钯配位化合物。另外,在反应中,并不需要清楚在多少个这些配体 与0价的钯配位化合物配位。
[0364] 这些钯配位化合物多通过使用如上所述的配体形成与反应基质的均匀的溶液而 用于反应,除此以外,也能够作为分散或载持于聚苯乙烯、聚乙烯等聚合物中的非均相催化 剂使用。这样的非均相催化剂具有催化剂的回收等工艺上的优点。
[0365] 作为过渡金属为镍的过渡金属配位化合物催化剂,可以列举0价镍配位化合物、由 II价镍配位化合物在反应中生成的〇价镍配位化合物或将它们与选自酮、二酮、膦、二胺和 联二吡啶中的至少一种化合物(配体)混合而得到的配位化合物等。
[0366] 作为0价镍配位化合物,没有特别限定,例如,可以列举Ni(cod)2、Ni(cdd)2(cdd为 环癸-1,5-二稀)、附(〇扣)2(〇(11:为环癸-1,5,9-三稀)、附(>(311)2(¥(311为4-乙烯基环己稀)、附 (C0) 4、( PCy3) 2Ni -N 三 N-Ni (PCy 3) 2、Ni (PPh3) 4等。
[0367] 作为II价镍配位化合物,例如,可以列举氯化镍、溴化镍、乙酸镍、双(乙酰丙酮)镍 (II)、或三苯基膦等膦配体与它们配位得到的配位化合物等。这些II价镍配位化合物例如 通过反应中共存的还原种(膦、锌、有机金属试剂等)还原而生成0价镍配位化合物。
[0368] 上述的0价镍配位化合物或由II价镍配位化合物通过还原而生成的0价镍配位化 合物也可在反应中与根据需要添加的配体作用而转换为参与反应的0价的镍配位化合物。 另外,在反应中,并不需要清楚多少个这些配体与0价的镍配位化合物配位。
[0369] 作为具体的催化剂结构,可以列举以下的化学式所示的、交联的聚苯乙烯链上导 入有膦的聚合物膦等固定金属原子而成的催化剂结构等。
[0371] 另外,除这些以外,也能够利用以下文献中记载的聚合物膦。
[0372] 1 )Kanbara 等,Macromolecules,2000年,33 卷,657页
[0373] 2)Yamamoto等,J.Polym. Sci ?,2002年,40卷,2637页
[0374] 3)日本特开平06-32763号公报
[0375] 4)日本特开2005-281454号公报
[0376] 5)日本特开2009-527352号公报。
[0377] 这里,作为酮,没有特别限制,可以列举二亚苄基丙酮等。
[0378] 作为二酮,没有特别限制,例如,可以列举乙酰丙酮、1-苯基-1,3_丁二酮、1,3_二 苯基丙二酮等0二酮等。
[0379] 作为膦,具有卤素-磷键的膦类其自身与有机锌化合物反应,因此,优选三烷基膦 或三芳基膦。作为三烷基膦,具体而言,可以列举三环己基膦、三异丙基膦、三叔丁基膦、三 己基膦、三金刚烷基膦、三环戊基膦、二叔丁基甲基膦、三双环[2,2,2]辛基膦、三降冰片基 膦等三(C3-20烷基)膦等。另外,作为三芳基膦,具体而言,可以列举三苯基膦、三莱基膦、三 (邻甲苯基)膦等三(单环芳基)膦等。其中,优选三苯基膦、三环己基膦、三叔丁基膦、三异丙 基勝。
[0380] 另外,如上所述,也能够优选使用将膦单元导入聚合物链而得到的非均相催化剂 用的芳基膦。具体而言,可以例示以下的化学式所示的使三苯基膦的1个苯基结合于聚合物 链的三芳基膦。
[0382] 作为二胺,没有特别限制,可以列举四甲基乙二胺、1,2_二苯基乙二胺等。
[0383] 优选使体系中生成的0价的钯配位化合物或镍配位化合物稳定的功能高的物质。 具体而言,优选具有膦、二胺、联二吡啶的配体的物质,特别优选具有膦的物质。这些之中, 优选三芳基膦和三烷基膦,特别优选三苯基膦、三环己基膦、三叔丁基膦基三异丙基膦。同 样,也优选如上所述的使三苯基膦的1个苯基结合于聚合物链的三芳基膦类。
[0384]此外,作为含有铂的催化剂,可以列举?以??113)4、?以(3〇(1)2、?以(^) 2、氯化钼、溴 化铂、双(乙酰丙酮)铂(II)、二氯(n4-i,5-环辛二烯)铂(II)、或三苯基膦等膦配体与它们 配位得到的配位化合物等;作为含有钌的催化剂,可以列举(Cl) 2Ru(PPh3)3、Ru(cot) (cod) (cot为环辛-1,3,5-三烯)、氯化钌(III)、二氯(n4_l,5-环辛二烯)钌(II)、三(乙酰丙酮)钌 (III )、或三苯基膦等膦配体与它们配位得到的配位化合物等;作为含有铑的催化剂,可以 列举(Cl)Rh(PPh3) 3、氯化铑(III)、氯(n4_l,5-环辛二烯)铑(I)二聚物、三(乙酰丙酮)铑 (III )、或三苯基膦等膦配体与它们配位得到的配位化合物等;作为含有钴的催化剂,可以 列举(Cl)Co(PPh3) 3、(C5H5)2Co(PPh3) 2(C5H5 为环戊二烯基)、(C5H5)
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