Способ получения фторсодержащего соединения
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к усовершенствованному способу получения фторсодержащего соединения, использующегося как сырье для получения различных фторполимеров с высоким выходом при осуществлении короткого процесса и использовании недорогих и легкодоступных исходных веществ. Способ заключается во взаимодействии указанного ниже соединения (1) с указанным ниже соединением (2) с получением при этом указанного ниже соединения (3) (при условии, что соединение (3) представляет собой соединение, в котором содержание фтора составляет, по меньшей мере, 30 масс.%, и имеет атом водорода или ненасыщенную связь, которые могут быть фторированы), фторировании соединения (3) в жидкой фазе с получением при этом указанного ниже соединения (4), с последующей реакцией расщепления группы ЕF соединения (4) c получением при этом соединения (5) и соединения (6): Е1-RA-E1 (1), E2-RB (2), RB-E-RA-E-RB (3), RBF-EF-RAF-EF-RBF (4), EF1-RAF-EF1 (5), RBF-EF2 (6), где RAF представляет собой фторсодержащую бивалентную насыщенную углеводородную группу, линейную или разветвленную, необязательно содержащую галоген, отличный от фтора, и необязательно содержащую один или несколько атомов кислорода простого эфира; RA представляет собой группу, которая является такой же, как RAF, или представляет бивалентную органическую группу, которая может быть превращена в группу RAF реакцией фторирования; RBF представляет собой фторсодержащую моновалентную насыщенную углеводородную группу, линейную или разветвленную, необязательно содержащую галоген, отличный от фтора, и необязательно содержащую один или несколько атомов кислорода простого эфира или карбонила; RB представляет собой группу, которая является такой же, как RBF, или представляет моновалентную органическую группу, которая может быть превращена в группу RBF реакцией фторирования; E1 и E2 являются такими, что если группа Е1 представляет собой –СН2ОН или –Q1-СН2ОН, то группа Е2 представляет собой -СОХ или –SO2X, если группа Е2 представляет собой –СН2ОН или –Q2-СН2ОН, то группа Е1 представляет собой -СОХ или –SO2X, где Х представляет собой атом галогена, а Q1 и Q2 могут быть одинаковыми или различными и представляют собой –СН(СН3)- или -СН2СН2-; и Е представляет собой группу –СН2ОСО-, –CH2OSO2-, –Q1-СН2ОСО-, –Q2-СН2ОСО-, –Q1-CH2OSO2-, –Q2-CH2OSO2-, EF представляет собой группу, которая является такой же, как Е, или представляет группу, полученную фторированием группы Е, при условии, что, по меньшей мере, одна группа, выбранная из RAF,RBF и EF, представляет собой группу, образованную в результате фторирования, и EF1, EF2 представляют собой группы, полученные в результате расщепления группы EF. Изобретение также относится к новым фторсодержащим соединениям формул (3-12), (3-13), (3-14), (3-15), (3-16), (4-12), (4-13), (4-14), (4-15), (4-16), (5-16), указанных в описании. 2 н. и 6 з.п. ф-лы.
Реферат
Область техники
Настоящее изобретение относится к способу получения пригодного для промышленного использования фторсодержащего соединения, в частности к способу получения диацилфторида, содержащего -COF группы на обоих концах молекулы, и соединения, содержащего фторированные винильные группы на обоих концах молекулы. Кроме того, настоящее изобретение обеспечивает новое промежуточное соединение, пригодное для получения диацилфторида, который полезен в качестве предшественника для исходного сырья фторполимеров.
Предшествующий уровень техники
Фторсодержащий мономер, такой как перфтор(алкилвиниловый простой эфир), полезен в качестве исходного сырья - мономера для получения теплостойких и химически стойких фторполимеров. Например, перфтор(алкилвиниловый простой эфир), молекула которого содержит карбоксильные группы, может применяться в качестве исходного сырья - мономера для получения ионообменных мембран и может быть синтезирован через диацилфторид (J.Fluorine Chem., 94, 65-68 (1999)).
Кроме того, в качестве способа фторирования всех С-Н фрагментов углеводородного соединения до C-F известен способ, согласно которому фторирование осуществляют с использованием фтора (элементарного фтора), или способ, согласно которому фторирование осуществляют с использованием в качестве источника атома фтора продукта, образующегося при электролизе фтороводорода в электролизе (т.е. способ, осуществляемый посредством так называемой реакции электрохимического фторирования). Кроме того, для осуществления реакций с использованием фтора известны газофазный способ и жидкофазный способ.
Также известен способ, согласно которому производное перфторированного сложного эфира, содержащее, по меньшей мере, 16 атомов углерода, подвергают пиролизу для получения фторангидридного соединения. Сообщается, что фторангидридное соединение может быть получено способом, в котором производное сложного эфира углеводородного типа, имеющее соответствующий углеродный скелет, фторируют с использованием жидкофазного способа с использованием газообразного фтора (J. Am. Chem. Soc., 120, 7117 (1988)).
Кроме того, в качестве общего способа получения диацилфторида известен метод, использующий иод и дымящую серную кислоту.
Кроме того, сообщается о способе, в соответствии с которым в качестве исходного вещества используют диолдиацетат, не содержащий фтора, это вещество непосредственно фторируют в 1,1,2-трихлор-1,2,2-трифторэтане (далее обозначается как R-113) c получением перфтордиолдиацетата, и затем его подвергают реакции диссоциации сложноэфирной связи в пиридине для получения перфтордиацильного соединения и CF3COF (патент США 5466877).
Кроме того, предлагается способ, в котором группу CF2=СF- соединения, содержащего группу CF2=СF- на одном конце и группу -CОF на другом конце молекулы, галогенируют с использованием, например, газообразного хлора, и затем другую концевую группу подвергают пиролизу до CF2=СF- и далее, посредством дегалогенирования, регенерируют группу CF2=СF- для того, чтобы получить соединение, содержащее фторированные винильные группы на обоих концах молекулы (JP-A-1-143843).
Также сообщается о способе получения CF2=СFOCF2CF2CF=СF2 посредством пиролиза калиевой соли дикарбоновой кислоты, такой как КОСО(CF2)4OCF(CF3)CO2K (J. Org. Chem., 34, 1841 (1969)).
Реакция электрохимического фторирования имеет такие недостатки, как изомеризация, расщепление и повторное связывание С-С связей и т. д., которые вполне вероятно могут происходить, вследствие чего необходимое соединение не может быть получено с высокой чистотой. Наряду с этим существует проблема, связанная с тем, что при взаимодействии со фтором в газообразной фазе простые С-С связи претерпевают расщепление, вследствие чего имеется тенденция к образованию различных видов побочных продуктов.
Сообщалось о том, что способ проведения фторирования в жидкой фазе представляет собой способ, позволяющий решить проблемы, присущие газофазному способу (патент США 5093432). В качестве растворителя, который необходимо использовать для проведения реакции в соответствии с этим жидкофазным способом, обычно используют растворитель, способный растворять фтор. Однако нефторированные соединения углеводородного типа или углеводородные соединения с невысоким содержанием фтора труднорастворимы в растворителе, при этом обнаруживается проблема, заключающаяся в том, что взаимодействие не протекает равномерно. Кроме того, в соответствии с общеизвестным жидкофазным способом взаимодействие осуществляют при очень низких концентрациях, при этом существует проблема низкого выхода, взаимодействие будет проходить в суспензионной системе, которая неблагоприятна для взаимодействия. Дополнительно существует проблема, связанная с тем, что когда жидкофазный способ применяется к углеводородным соединения с низкой молекулярной массой, выход реакции имеет тенденцию быть очень низким.
Кроме того, общепринятому способу получения диацилфторида присуща проблема, заключающаяся в том, что стоимость исходного сырья высока, и способ является экономически невыгодным. Более того, поскольку используются иод, дымящая серная кислота и т.д., то возникает проблема коррозии аппаратуры или манипулирование с реагентами для осуществления реакции будет затруднено.
Кроме того, если фторированию в жидкой фазе подвергается диолдиацетат, не содержащий фтора, существует проблема, связанная с тем, что наблюдается реакция разложения вещества, используемого как сырье-субстрат. Также способу, использующему R-113, свойственна проблема, заключающаяся в том, что такой способ может не использоваться в будущем.
Кроме того, общепринятый способ получения соединения, содержащего фторированные винильные группы на обоих концах молекулы, имеет недостаток, заключающийся в том, что для получения двух фторированных винильных групп необходимо проведение взаимодействия в две стадии, и субстрат для пиролиза труднодоступен и дорог.
Сущность изобретения
Целью настоящего изобретения является решение проблем, присущих общеизвестным способам, и предложить способ, в котором фторсодержащее соединение может быть получено из недорогого легкодоступного сырья при использовании короткого технологического процесса.
А именно настоящее изобретение предлагает способ получения фторсодержащего соединения, который включает взаимодействие указанного ниже соединения (1) с указанным ниже соединением (2) с получением указанного ниже соединения (3) (при условии, что соединение (3) представляет собой соединение, в котором содержание фтора составляет, по меньшей мере, 30 масс.%, и в котором имеются атом водорода или ненасыщенная связь, которые могут быть фторированы), фторирование соединения (3) в жидкой фазе с получением указанного ниже соединения (4), с последующей реакцией расщепления EF соединения (4) с получением при этом соединения (5) и/или соединения (6):
где RA, RB: RА представляет собой фторсодержащую бивалентную органическую группу, которая является такой же, как RAF, или бивалентную органическую группу, которая будет превращена в RAF посредством реакции фторирования, а RB представляет собой моновалентную органическую группу, которая является такой же, как RВF, или моновалентную органическую группу, которая будет превращена в RВF посредством реакции фторирования,
RAF, RBF: RАF представляют собой фторсодержащую бивалентную органическую группу, которая является такой же как или отличается от RA, и когда отличается, она представляет собой группу, имеющую фторированную RA группу, а RBF представляет собой фторсодержащую моновалентную органическую группу, которая является такой же как или отличается от RВ, и когда отличается, она представляет собой группу, имеющую фторированную RВ группу.
Е1, Е2: реакционноспособные группы, которые будут взаимодействовать друг с другом с образованием бивалентной связывающей группы (Е),
Е: бивалентная связывающая группа, образованная при взаимодействии Е1 и Е2,
EF: группа, которая является такой же, как группа Е, или группа, имеющая фторированную группу Е, при условии, что, по меньшей мере, одна группа, выбранная из RAF, RBF и ЕF, представляет собой группу, образованную в результате реакции фторирования и,
ЕF1, ЕF2: каждая независимо представляет собой группу, образованную в результате расщепления ЕF.
Кроме того, настоящее изобретение предлагает способ, в котором соединение (5) представляет собой указанное ниже соединение (5-2), и такое соединение подвергают пиролизу для получения указанного ниже соединения (7-2):
FCO-QF1-RAF-QF2-COF | (5-2) |
CF2=CF-RAF-CF=CF2 | (7-2) |
где RAF: как определено выше, и
QF1, QF2: каждая представляет собой -CF(CF3)- или -CF2-CF2-.
Кроме того, настоящее изобретение относится к соединению, выбранному из соединений, представленных следующими формулами:
CF3CF2COO(CH2)4OCOCF2CF3CF3CF2COOCH2CH(CH3)O(CH2)4OCOCF2CF3CF3CF2COO(CH2)2O(CH2)2OCOCF2CF3CF3CF2CF2OCF(CF3)COOCH2CH(CH3)O(CH2)5OCOCF(CF3)-OCF2CF2CF3CF3CF2COO(CH2)2O(CH2)2OCH(CH3)CH2OCOCF2CF3CF3CF2COOCF2CF2CF2CF2OCOCF2CF3CF3CF2COOCF2CF(CF3)OCF2CF2CF2CF2OCOCF2CF3CF3CF2COOCF2CF2OCF2CF2OCOCF2CF3CF3CF2CF2OCF(CF3)COOCF2CF(CF3)OCF2(CF2)3-CF2OCOCF(CF3)OCF2CF2CF3CF3CF2COO(CF2)2O(CF2)2OCF(CF3)CF2OCOCF2CF3FCOCF2O(CF2)2OCF(CF3)COF | (3-12),(3-13),(3-14),(3-15),(3-16),(4-12),(4-13),(4-14),(4-15),(4-16),(5-16). |
Наилучший способ осуществления изобретения
В настоящем описании органическая группа представляет собой углеводородную группу, которая может быть насыщенной группой или ненасыщенной группой. В качестве органической группы, которая может быть фторированной, могут быть, например, упомянуты атом, который может быть замещен атомом фтора (такой как атом водорода, присоединенный к атому углерода) или группа атомов, которая может быть замещена атомами фтора (например, -CF=CF-, содержащая углерод-углеродную ненасыщенную двойную связь, может быть превращена в CF2CF2- посредством реакции фторирования, и -С≡С-, содержащая углерод-углеродную ненасыщенную тройную связь, будет превращена в CF2CF2- или в -CF=CF- посредством реакции фторирования). В соответствии с настоящим изобретением органическая группа предпочтительно представляет собой группу, содержащую от 1 до 20 атомов углерода, особенно предпочтительно группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода, с точки зрения растворимости в жидкой фазе, которую используют для проведения реакции фторирования.
В качестве моновалентной органической группы предпочтительной является моновалентная углеводородная группа, содержащая гетероатом моновалентная углеводородная группа, галогенированная моновалентная углеводородная группа или галогенированная (содержащая гетероатом моновалентная углеводородная) группа. В качестве бивалентной органической группы предпочтительной является бивалентная углеводородная группа, содержащая гетероатом бивалентная углеводородная группа, галогенированная бивалентная углеводородная группа или галогенированная (содержащая гетероатом бивалентная углеводородная) группа.
Углеводородная группа представляет собой группу, включающую атомы углерода и атомы водорода, и предпочтительно углеводородная группа представляет собой группу, содержащую от 1 до 20 атомов углерода, особенно предпочтительно, от 1 до 10 атомов углерода, с точки зрения, например, растворимости в жидкой фазе при осуществлении реакции фторирования. В углеводородной группе в качестве углерод-углеродной связи могут присутствовать простая связь или ненасыщенная связь. Углеводородная группа может представлять собой алифатическую углеводородную группу или ароматическую углеводородную группу. Алифатическая углеводородная группа является предпочтительной. Структура алифатической углеводородной группы может быть линейной структурой, разветвленной структурой, циклической структурой или структурой, в которую входит кольцевая структура. В качестве органической группы предпочтительной является насыщенная группа, в которой углерод-углеродная связь представлена только простыми связями.
В том случае, когда углеводородная группа представляет собой моновалентную насыщенную углеводородную группу, она может быть, например, алкильной группой, циклоалкильной группой или моновалентной насыщенной углеводородной группой, включающей циклический фрагмент (такой как циклоалкильная группа, циклоалкилалкильная группа или бициклоалкильная группа, группа, имеющая алициклическую спиро-структуру, или группа, содержащая такую группу как часть структуры), предпочтительной является алкильная группа. В том случае, когда алифатическая углеводородная группа представляет собой ненасыщенную группу, предпочтительной является моновалентная ароматическая углеводородная группа, и особенно предпочтительны фенильная группа, арильная группа или такая группа, имеющая заместитель.
В том случае, когда алифатическая углеводородная группа представляет собой бивалентную насыщенную углеводородную группу, она может быть группой, содержащей один из атомов водорода вышеупомянутой моновалентной насыщенной углеводородной группе, превращенным в связывающую связь, и она может быть, например, алкиленовой группой, циклоалкиленовой группой или бивалентной насыщенной углеводородной группой, имеющей циклический фрагмент (такой как бивалентная насыщенная углеводородная группа, содержащая как часть структуры группу, выбранную из циклоалкильной группы, бициклоалкильной группы и моновалентной группы, имеющей алициклическую спиро-структуру, циклоалкиленовой группы, бициклоалкиленовой группы, или бивалентной насыщенной углеводородной группы, содержащей как часть структуры циклоалкиленовую группу или бициклоалкиленовую группу), и предпочтительной является алкиленовая группа. В качестве бивалентной ароматической углеводородной группы предпочтительной является фениленовая группа, ариленовая группа или такая группа, имеющая заместитель.
В настоящем описании атом галогена представляет собой атом фтора, атом хлора, атом брома или атом иода, предпочтительным является атом фтора, атом хлора или атом брома. Кроме того, галогенированная группа представляет собой группу, в которой, по меньшей мере, один из атомов водорода, присутствующих в группе, галогенирован, по меньшей мере, одним типом атомов галогена, выбранных из атома фтора, атома хлора, атома брома и атома иода, и это может быть группа, в которой присутствуют или не присутствуют атомы водорода. Частично галогенированная группа представляет собой группу, в которой часть атомов водорода, присутствующих в группе, галогенирована, и это такая группа, в которой присутствуют атомы водорода, не замещенные атомами галогена. Пергалогенированная группа представляет собой группу, в которой по существу все атомы водорода, присутствующие в группе, галогенированы, и она представляет собой группу, в которой по существу отсутствует атом водорода. Кроме того, перфтор (частично фторированная моновалентная углеводородная) группа представляет собой группу, которая является такой же, как перфтормоновалентная насыщенная углеводородная группа. Такое значение терминов галогенированная, частично галогенированная и пергалогенированная аналогично значению используемых терминов фторированная, частично фторированная и перфторированная.
В настоящем описании галогенированная углеводородная группа представляет собой группу, в которой, по меньшей мере, один из атомов водорода в углеводородной группе замещен атомом галогена, и она предпочтительно представляет собой галогенированную алкильную группу. Атом галогена в галогенированной алкильной группе предпочтительно представляет собой атом фтора, атом хлора или атом брома. Кроме того, в качестве частично галогенированной моновалентной насыщенной углеводородной группы предпочтительной является частично галогенированная алкильная группа. В качестве пергалогенированной моновалентной углеводородной группы предпочтительной является пергалогенированная алкильная группа. Атомы галогена в пергалогенированной алкильной группе предпочтительно представляют собой исключительно атомы фтора, либо атомы фтора и атомы галогена иные, чем атомы фтора (предпочтительно атомы хлора).
Галогенированная бивалентная насыщенная углеводородная группа представляет собой группу, в которой, по меньшей мере, один из атомов водорода в бивалентной насыщенной углеводородной группе замещен атомом галогена, и предпочтительно она представляет собой галогенированную алкиленовую группу. В качестве атома галогена в галогенированной алкиленовой группе предпочтительным является атом фтора, атом хлора или атом брома. В качестве частично галогенированной бивалентной насыщенной углеводородной группы предпочтительной является частично галогенированная алкиленовая группа. В качестве пергалогенированной бивалентной насыщенной углеводородной группы предпочтительной является пергалогенированная алкиленовая группа. Атомы галогена в пергалогенированной алкиленовой группе могут все представлять собой атомы фтора либо могут включать атомы фтора и атомы галогена, иные, чем атомы фтора (предпочтительно атомы хлора).
В настоящем описании, содержащая гетероатом насыщенная углеводородная группа представляет собой насыщенную углеводородную группу, которая содержит гетероатом, не измененный в результате реакции фторирования, или гетероатомную группу, не измененную в результате реакции фторирования. В качестве бивалентного гетероатома, не измененного в результате реакции фторирования, предпочтительным является атом кислорода простого эфира, а в качестве бивалентной гетероатомной группы, не измененной в результате реакции фторирования, могут быть упомянуты, например -С-С(О)-С- или –С-SO2-C-.
В качестве содержащей гетероатом моновалентной насыщенной углеводородной группы могут быть упомянуты, например, алкильная группа, содержащая атом кислорода простого эфира, включенный между углерод-углеродной связью, или циклоалкильная группа, содержащая атом кислорода простого эфира, включенный между углерод-углеродной связью (при условии, что в группе может быть один или более атом кислорода простого эфира), и особенно предпочтительной является алкоксиалкильная группа.
В качестве содержащей гетероатом бивалентной насыщенной углеводородной группы могут быть упомянуты, например, алкиленовая группа, содержащая атом кислорода простого эфира, включенный между углерод-углеродной связью или расположенный на связывающем конце группы, или циклоалкиленовая группа, содержащая атом кислорода простого эфира, включенный между углерод-углеродной связью, и особенно предпочтительными являются оксиалкиленовая группа или полиоксиалкиленовая группа.
В качестве галогенированной (содержащей гетероатом моновалентной насыщенной углеводородной) группы может быть упомянута группа, в которой, по меньшей мере, один из атомов водорода в вышеуказанной содержащей гетероатом моновалентной
насыщенной углеводородной группе замещен атомом галогена, и предпочтительной является галогенированная (алкоксиалкильная) группа.
В качестве галогенированной (содержащей гетероатом бивалентной насыщенной углеводородной) группы может быть упомянута группа, в которой, по меньшей мере, один из атомов водорода в вышеуказанной содержащей гетероатом бивалентной насыщенной углеводородной группе замещен атомом галогена, и предпочтительными являются галогенированная (оксиалкиленовая) группа или галогенированная (полиоксиалкиленовая) группа.
В качестве конкретных примеров таких групп могут быть указаны группы приведенных ниже конкретных соединений.
RA в соединении (1) представляет собой фторсодержащую бивалентную органическую группу, которая является такой же как RAF, или бивалентную органическую группу, которая будет превращена в RAF посредством реакции фторирования. Число атомов углерода в RA составляет предпочтительно от 1 до 20, особенно предпочтительно от 1 до 10. RA может иметь линейную структуру, разветвленную структуру, циклическую структуру или структуру, в которую входит кольцевая система.
RA предпочтительно представляет собой бивалентную насыщенную углеводородную группу, галогенированную бивалентную насыщенную углеводородную группу, содержащую гетероатом бивалентную насыщенную углеводородную группу или галогенированную (содержащую гетероатом бивалентную насыщенную углеводородную) группу, или предпочтительно группу, содержащую атомы водорода. Кроме того, RA предпочтительно представляет собой группу, которая отличается от указанной ниже RAF, т.е. группу, которая будет превращена в RAF посредством реакции фторирования.
В том случае, когда RА представляет собой группу, содержащую атомы водорода, она предпочтительно представляет собой бивалентную насыщенную углеводородную группу, частично галогенированную бивалентную насыщенную углеводородную группу, содержащую гетероатом бивалентную насыщенную углеводородную группу или частично галогенированную (содержащую гетероатом бивалентную насыщенную углеводородную) группу, и предпочтительно такая группа представляет собой алкиленовую группу, частично фторированную алкиленовую группу, частично фторированную (частично хлорированную алкиленовую) группу, алкиленовую группу, содержащую атом кислорода простого эфира, (например, оксиалкиленовую группу), частично фторированную алкиленовую группу, содержащую атом кислорода простого эфира (например, частично фторированную оксиалкиленовую группу), частично фторированную (частично хлорированную алкиленовую) группу, содержащую атом кислорода простого эфира (например, частично фторированную (частично хлорированную оксиалкиленовую) группу). Атом кислорода простого эфира предпочтительно включен в одном или более из положений, выбранных из положения между углерод-углеродной связью, положения на конце, связывающемся с группой Е1, и положения на конце, связывающемся с группой Е2.
Кроме того, в том случае, когда RА представляет собой группу иную, чем указанные выше, эта группа предпочтительно представляет собой группу, содержащую атом фтора в требуемой группе RAF, замещенной моновалентной гетероатомной группой (например, карбоксильной группой или подобной), которая может быть превращена в атом фтора посредством реакции фторирования (например, группа, содержащая фрагмент -С(О)-, включенный между углерод-углеродной связью алкиленовой группы, или подобное) или группу, содержащую, по меньшей мере, одну из углерод-углеродных простых связей в требуемой группе RAF, замещенной углерод-углеродной двойной связью или углерод-углеродной тройной связью.
Предпочтительно, чтобы к атомам углерода, образующим углерод-углеродную двойную связь, были присоединены атомы водорода или атомы фтора, и особенно предпочтительно, чтобы были присоединены атомы водорода. К углеродным атомам, образующим ненасыщенную связь, атомы фтора могут быть добавлены посредством реакции фторирования в жидкой фазе, и атомы водорода будут замещаться атомами фтора. Например, фениленовая группа может быть превращена в перфторциклогексиленовую группу посредством реакции фторирования. В качестве конкретных примеров таких групп могут быть упомянуты, например, циклогексениленовая группа, фениленовая группа, алкениленовая группа или алкиниленовая группа.
Е1 в соединении (1) представляет собой реакционноспособную группу, которая будет взаимодействовать с группой Е2 с образованием бивалентной связывающей группы (Е).
Такая бивалентная связывающая группа (Е) может представлять собой группу, которая может быть изменена или не может быть изменена посредством реакции фторирования.
В качестве бивалентной связывающей группы (Е) предпочтительными являются, например, -СН2ОСО- или -СН2ОSО2- (при условии, что направление такой группы не ограничивается), и особенно предпочтительной с точки зрения полезности требуемого соединения является группа -СН2ОСО-. В том случае, когда Е представляет собой предпочтительную группу, Е1 и Е2 могут быть такими, что одна из них представляет собой -СН2ОН, а другая представляет собой -СОХ (Х представляет собой атом галогена) или -SO2Х.
Далее будет приведено подробное описание со ссылками для случая, когда бивалентная связывающая группа (Е) представляет собой -СН2ОСО-.
В соответствии с настоящим изобретением, соединение (5), которое обычно сложно получить, может быть получено посредством осуществления реакции согласно настоящему изобретению при использовании соединения (1), содержащего группу (RA), имеющую углеродный скелет, соответствующий RAF требуемого соединения (5). Структура соединения (1), которое может быть использовано в соответствии с настоящим изобретением, практически не ограничивается.
Примером соединения (5), которое обычно сложно получить, может быть соединение (5), в котором структура RAF является сложной, или низкомолекулярный фторированный продукт (5), в соответствии с чем при проведении реакции фторирования образуется множество побочных продуктов. В качестве низкомолекулярного соединения (5) может быть указан продукт фторирования соединения (1), имеющего молекулярную массу не более чем 200 (предпочтительно молекулярную массу от 50 до 200). А именно способ по настоящему изобретению, который осуществляют с использованием соединения (1), имеющего молекулярную массу не более чем 200, представляет собой одно из предпочтительных воплощений настоящего изобретения.
В качестве соединения (1) предпочтительным является указанное ниже соединение (1-1), в котором Е1 представляет собой -СН2ОН, более предпочтительным является указанное ниже соединение (1-10), в котором RA представляет собой RAH1, и наиболее предпочтительным является соединение (1-11), в котором RA представляет собой RAH2.
HO-CH2-RA-CH2OHHO-CH2-RAH1-CH2OHHO-CH2-RAH2-CH2OH | (1-1),(1-10),(1-11). |
где RA имеет те же самые значения, что и значения в соединении (1), а RAH1 представляет собой бивалентную насыщенную углеводородную группу, галогенированную бивалентную насыщенную углеводородную группу, содержащую гетероатом бивалентную насыщенную углеводородную группу или галогенированную (содержащую гетероатом бивалентную насыщенную углеводородную) группу. RAH1 предпочтительно представляет собой алкиленовую группу, оксиалкиленовую группу, полиоксиалкиленовую группу, галогенированную алкиленовую группу, галогенированную (оксиалкиленовую) группу или галогенированную (полиоксиалкиленовую) группу. В том случае, когда такая группа содержит атом галогена, предпочтительно, чтобы он представлял собой, по меньшей мере, один член, выбранный из атомов галогена, иных, чем атом фтора, и в качестве такого атома галогена предпочтительными являются атом хлора, атом брома, или атом хлора и атом брома.
RAH2 представляет собой алкиленовую группу или группу, содержащую атом кислорода простого эфира, включенный, по меньшей мере, в одно или более положений между углерод-углеродной связью в алкиленовой группе. Особенно предпочтительно RAH2 представляет собой алкиленовую группу, оксиалкиленовую группу или полиоксиалкиленовую группу.
В соответствии с настоящим изобретением, предпочтительно, чтобы одно из соединений (1) и соединений (2) представляло собой соединение, содержащее атом фтора, а другое представляло собой соединение, не содержащее атома фтора. В особенности с точки зрения полезности соединений предпочтительно, чтобы соединение (1) представляло собой соединение, не содержащее атома фтора (т.е. соединение, в котором содержание фтора составляло 0 масс.%), а соединение (2) представляло собой соединение, содержащее атом фтора.
Приведенные ниже соединения могут быть упомянуты в качестве конкретных примеров соединения (1). Приведенные ниже соединения являются известными соединениями или соединениями, которые легко могут быть получены по известным методикам из известных соединений. Для этих соединений n представляет собой целое число, равное, по меньшей мере, 3, предпочтительно, от 4 до 10, m представляет собой целое число, равное, по меньшей мере, 1, предпочтительно, от 1 до 10, p представляет собой целое число, равное, по меньшей мере, 3, предпочтительно, целое число от 3 до 5, k представляет собой целое число, равное, по меньшей мере, 1, предпочтительно, от 1 до 10, и r представляет собой целое число, равное, по меньшей мере, 3, предпочтительно, целое число от 3 до 5.
HO(CH2)nOH,
HO[CH2CH(CH3)O]m(CH2)pOH,
HO(CH2CH2O)k(CH2)rOH.
В соответствии с настоящим изобретением, соединение (1) и соединение (2) взаимодействуют. RB в соединении (2) представляет собой моновалентную органическую группу, которая является такой же, как RВF, или моновалентную органическую группу, которая будет превращена в RВF посредством реакции фторирования. Предпочтительно подбирать структуру RB в соответствии со структурой RА таким образом, чтобы содержание фтора в получаемом соединении (3) составляло, по меньшей мере, 30 масс.%.
Число атомов углерода в RВ составляет предпочтительно от 2 до 20, особенно предпочтительно от 2 до 10. Если число атомов углерода в RВ равно 1, возникнет проблема, заключающаяся в том, что выделение соединения (6), в частности соединения (6-1), может быть затруднено. Соответственно число атомов углерода в RВ составляет предпочтительно по меньшей мере, 2. RВ может иметь линейную структуру, разветвленную структуру, циклическую структуру или структуру, в которую входит кольцевая система.
RВ может представлять собой моновалентную насыщенную углеводородную группу, галогенированную моновалентную насыщенную углеводородную группу, содержащую гетероатом моновалентную насыщенную углеводородную группу или галогенированную (содержащую гетероатом моновалентную насыщенную углеводородную) группу, и такая группа может представлять собой алкильную группу, фторалкильную группу, фтор (частично хлорированную алкильную) группу, группу, содержащую атом кислорода простого эфира, включенный в одно или более положений между атомами углерод-углерод в алкильной группе, группу, содержащую атом кислорода простого эфира, включенный в одно или более положений между атомами углерод-углерод во фторалкильной группе, или группу, содержащую атом кислорода простого эфира, включенный в одно или более положений, между атомами углерод-углерод в фтор (частично хлорированной алкильной) группе.
В том случае, когда RВ представляет собой группу иную, чем указанные выше, эта группа может представлять собой группу, содержащую атом фтора в требуемой группе RBF, замещенной моновалентной гетероатомной группой, которая может быть превращена в атом фтора посредством реакции фторирования, или группу, содержащую, по меньшей мере, одну углерод-углеродную простую связь в требуемой группе RBF, замещенной углерод-углеродной двойной связью или углерод-углеродной тройной связью. Предпочтительно, чтобы атомы водорода или атомы фтора были присоединены к атомам углерода, образующим углерод-углеродную двойную связь, и особенно предпочтительно, чтобы к ним были присоединены атомы водорода. В качестве конкретного примера такой группы RB могут быть приведены циклогексенильная группа, фенильная группа, алкенильная группа или алкинильная группа. Кроме того, в качестве моновалентной гетероатомной группы может быть указана карбонильная группа, а в качестве группы, содержащей моновалентную гетероатомную группу, может быть упомянута группа, в которой группа -С(О)- помещена между углерод-углеродной связью в алкильной группе (-С-С(О)-С-).
Что касается RB, в соответствии с настоящим изобретением, для того чтобы способствовать осуществлению вышеуказанного непрерывного способа, RА предпочтительно представляет собой группу, не содержащую атома фтора, а RB предпочтительно представляет собой группу, содержащую атом фтора.
Кроме того, особенно предпочтительно для осуществления вышеуказанного непрерывного способа, чтобы RB представляла собой ту же самую группу, что и RВF, и особенно предпочтительно, чтобы RB представляла собой перфтормоновалентную органическую группу. В случае перфтормоновалентной органической группы такая группа предпочтительно представляет собой перфтормоновалентную насыщенную углеводородную группу, перфтор (частично галогенированную моновалентную насыщенную углеводородную) группу, перфтор (содержащую гетероатом моновалентную насыщенную углеводородную) группу, или перфтор (частично галогенированную (содержащую гетероатом моновалентную насыщенную углеводородную)) группу. Особенно предпочтительной является такая группа, содержащая, по меньшей мере, два атома углерода.
В качестве соединения (2) может быть использован коммерчески доступный продукт или соединение (6), полученное вышеуказанным способом по настоящему изобретению.
Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением содержание фтора в соединении (3) (содержание фтора выражается через пропорцию атомов фтора к молекулярной массе соединения) подбирают таким образом, чтобы оно составляло, по меньшей мере, 30 масс.%. При регулировке содержания фтора таким образом, чтобы оно составляло, по меньшей мере, 30 масс.%, реакция фторирования в жидкой фазе может быть легко осуществлена в гомогенной системе, и при этом имеется положительное качество, заключающееся в том, что выход реакции также будет повышаться.
Е2 в соединении (2) представляет собой реакционноспособную группу, которая будет взаимодействовать с Е1 с образованием бивалентной связывающей группы (Е), и эта группа особенно предпочтительно представляет собой -СОХ или -SO2X (Х представляет собой атом галогена, предпочтительно атом хлора или атом фтора, и если осуществляют вышеуказанный непрерывный способ, Х представляет собой атом фтора). Кроме того, соединение (2) предпочтительно представляет собой соединение (2-1), в котором Е2 представляет собой -СОХ, более предпочтительно соединение (2-10), в котором RB представляет собой указанный ниже RBF1, особенно предпочтительно соединение (2-11), в котором RB представляет собой R2.
XCORBFCORBF1FCOR2 | (2-1),(2-10),(2-11). |
В этих формулах RB принимает те же самые значения, что и для соединения (2), RBF1 представляет собой перфтормоновалентную насыщенную углеводородную группу или перфтор (содержащую гетероатом моновалентную насыщенную углеводородную) группу, и R2 представляет собой перфторалкильную группу, перфтор (частично хлорированную алкил