Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung
einer Fluoralkyliodids unter Verwendung eines Ausgangsmaterials, das durch die allgemeine
Formel (I) dargestellt wird:
Rf-CH=CH2
(I)
worin Rf eine Perfluoralkyl- oder Polyfluoralkyl-Gruppe umfassend 1 bis 20 Kohlenstoffatome
ist. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur effizienten
Herstellung eines Fluoresters, der als Ausgangsmaterial für wasser- und ölabweisende
Mittel verwendbar ist, wobei das Herstellungsverfahren verwendet wird.
Hintergrund der Erfindung
Bei der Herstellung eines Fluoresters, der als Ausgangsmaterial für
wasser- und ölabstoßende Mittel verwendbar ist, der durch die allgemeine
Formel (IV) dargestellt wird:
Rf-CH2CH2OCOCX=CH2
(IV)
worin Rf eine Perfluoralkyl- oder Polyfluoralkyl-Gruppe umfassend 1 bis 20 Kohlenstoffatome
ist und X H oder CH3 ist, wurde ein Verfahren vorgeschlagen, das Umsetzen
eines Fluoralkyliodids mit einem Carboxylat, dargestellt durch die allgemeine Formel
(III):
CH2=CXCOOK(III)
worin X H oder CH3 ist und K ein Alkalimetall ist (geprüfte japanische
Patentpublikation Nr. 18112/1964) umfaßt. Allerdings erzeugt das Verfahren
als Nebenprodukte eine große Menge an Fluoralkenen, dargestellt durch die allgemeine
Formel (I):
Rf-CH=CH2
(I)
worin Rf eine Perfluoralkyl- oder Polyfluoralkyl-Gruppe umfassend 1 bis 20 Kohlenstoffatome
ist.
Die Fluoralkene können als Ausgangsmaterial für ein Organofluorsilan
verwendet werden, das durch die allgemeine Formel (V) dargestellt wird:
RfCH2CH2SiRnX3-n
(V)
worin Rf eine Perfluoralkyl- oder Polyfluoralkyl-Gruppe umfassend 1 bis 20 Kohlenstoffatome
ist, R eine Alkyl- oder Aryl-Gruppe ist und n 0, 1 oder 2 ist (ungeprüfte japanische
Patentpublikation Nr. 126621/1975). Allerdings ist die Menge des Fluoralkens, die
für die Produktion des Organofluorsilans erforderlich ist, zu klein. Dementsprechend
kann die Produktionseffizienz verbessert werden, wenn der Überschuß an
Fluoralken in ein Fluoralkyliodid umgewandelt wird und als Ausgangsmaterial für
den oben genannten Fluorester zurückgeführt wird.
Es ist ein Verfahren (Dehydrohalogenierung) bekannt, daß Rf-CH=CH2,
das durch die oben beschriebene allgemeine Formel (I) dargestellt wird, aus einem
Fluoralkyliodid synthetisiert (ungeprüfte japanische Patentpublikation Nr.
69347/1992). Bei der Umkehrreaktion unter Zugabe von Iodwasserstoff (HI) zu Rf-CH=CH2
ist jedoch bekannt, daß Rf-CHI-CH3 im allgemeinen als Hauptprodukt
nach der Markovnikov-Regel erhalten wird, während ein Verfahren zur effizienten
Synthese von Rf-CH2CH2I, das nicht der Markovnikov-Regel folgt,
vollständig unbekannt ist.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Polyfluoralkylethyliodids über
Insertion von Ethylen in die C-I-Bindung eines Polyfluoralkyliodids ist in J. Org.
Chem. 1977, 42, 1985, offenbart. Offenbart ist auch ein Zweistufenverfahren zur
Herstellung von Polyfluoralkylethyl(meth)acrylaten über zunächst Einsetzen
von Ethylen in die C-I-Bindung eines Polyfluoralkyliodids und Umsetzen des Produkts
mit einem Kaliumcarboxylat unter Erhalt eines Polyfluoralkylethyl(meth)acrylats.
Einige Reaktionen des Addierens von Chlorwasserstoff (HCl) oder Bromwasserstoff
(HBr) an ein Fluorolefin wurden beschrieben, zum Beispiel ein Verfahren unter Verwendung
von AlBr3 als Katalysator (J. Am. Chem. Soc., 72, 3369 (1950)), ein Verfahren
unter Verwendung CaSO4/C als Katalysator (J. Am. Chem. Soc., 75, 5618
(1953)) usw. Allerdings wirft die Verwendung von Chlorwasserstoff oder Bromwasserstoff
Probleme auf: die Reaktiosgeschwindigkeit ist extrem langsam; es werden Nebenprodukte,
zum Beispiel Polymere gebildet. Daher können solche Verfahren nicht bei industriellen
Synthesen verwendet werden.
Offenbarung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung
eines Verfahrens zur Herstellung eines Fluoralkyliodids mit hoher Effizienz unter
Verwendung eines Ausgangsmaterials, das durch die allgemeine Formel (I) dargestellt
wird:
Rf-CH=CH2
(I)
worin Rf eine Perfluoralkyl- oder Polyfluoralkyl-Gruppe umfassend 1 bis 20 Kohlenstoffatome
ist.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung
eines Verfahrens zur effizienten Herstellung eines Fluoresters, der als Ausgangsmaterial
für wasser- und ölabstoßende Mittel einsetzbar ist,
der durch die allgemeine Formel (IV) dargestellt wird, wobei das oben genannte Verfahren
verwendet wird:
Rf-CH2CH2OCOCX=CH2
(IV)
worin Rf eine Perfluoralkyl- oder Polyfluoralkyl-Gruppe umfassend 1 bis 20 Kohlenstoffatome
ist und X H oder CH3 ist.
Die Erfinder führten intensive Forschungen durch, um die oben
genannten Aufgaben zu lösen. Als Resultat fanden die Erfinder, daß ein
Fluoralkyliodid produziert werden kann, indem ein Fluoralken mit Iodwasserstoffgas
in Gegenwart eines Katalysators umgesetzt wird, und daß ein Fluorester effizient
produziert werden kann, indem das Herstellungsverfahren für ein Fluoralkyliodid
verwendet wird. Die vorliegende Erfindung wurde auf der Basis dieser Feststellungen
vollendet.
Spezifischer ausgedrückt, die vorliegende Erfindung bezieht sich
auf die folgenden Techniken:
Punkt 1. Ein Verfahren zur Herstellung eines Fluoralkyliodids, dargestellt durch
die allgemeine Formel (II):
Rf-CH2CH2I(II)
worin Rf eine Perfluoralkyl- oder Polyfluoralkyl-Gruppe umfassend 1 bis 20 Kohlenstoffatome
ist, wobei das Verfahren das Umsetzen von Iodwasserstoffgas in Gegenwart eines Katalysators
mit einem Fluoralken, dargestellt durch die allgemeine Formel (I):
Rf-CH=CH2
(I)
worin Rf eine Perfluoralkyl- oder Polyfluoralkyl-Gruppe umfassend 1 bis 20 Kohlenstoffatome
ist, umfaßt.
Punk 2. Ein Verfahren nach Punkt 1, worin der Katalysator ein Mitglied,
ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aktivkohle, Metallsulfaten und einer
Kombination von Aktivkohle und Metallsulfat(en) ist.
Punkt 3. Ein Verfahren nach Punkt 2, worin das Metallsulfat ein oder
mehrere Mitglied(er), ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kaliumsulfat,
Natriumsulfat, Calciumsulfat, Magnesiumsulfat und Aluminiumsulfat, ist.
Punkt 4. Ein Verfahren nach Punkt 1, worin der Katalysator eine oder
mehrere Lewis-Säure(n) umfaßt.
Punkt 5. Ein Verfahren nach Punkt 4, worin die Lewis-Säure ein
oder mehrere Mitglied(er), ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Borhalogeniden,
Antimonhalogeniden, Zinnhalogeniden, Titanhalogeniden, Zinkhalogeniden, Aluminiumhalogeniden,
Galliumhalogeniden, Arsenhalogeniden, Eisenhalogeniden, Quecksilberhalogeniden und
Zirkoniumhalogeniden, ist.
Punkt 6. Ein Verfahren zur Herstellung eines Fluoresters, dargestellt
durch die Formel (IV):
Rf-CH2CH2OCOCX=CH2
(IV)
worin Rf eine Perfluoralkyl- oder Polyfluoralkyl-Gruppe umfassend 1 bis 20 Kohlenstoffatome
ist und X H oder CH3 ist;
wobei das Verfahren das Herstellen eines Fluoralkyliodids, dargestellt durch die
allgemeine Formel (II):
Rf-CH2CH2I(II)
worin Rf eine Perfluoralkyl- oder Polyfluoralkyl-Ggruppe umfassend 1 bis 20 Kohlenstoffatome
ist, durch Umsetzen von Iodwasserstoffgas in Gegenwart eines Katalysators mit einem
Fluoralken, dargestellt durch die allgemeine Formel (I):
Rf-CH=CH2
(I)
worin Rf eine Perfluoralkyl- oder Polyfluoralkyl-Gruppe umfassend 1 bis 20 Kohlenstoffatome
ist,
und das Umsetzen des so hergestellten Fluoralkyliodids mit einem Carboxylat, dargestellt
durch die allgemeine Formel (III):
CH2=CXCOOK(III)
worin X H oder CH3 ist und K ein Alkalimetall ist, umfaßt.
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung detaillierter beschrieben
werden.
Gemäß der Erfindung wird ein Fluoralkyliodid produziert,
indem ein Fluoralken mit Iodwasserstoffgas in Gegenwart eines spezifischen Katalysators
umgesetzt wird.
Beispiele für den Katalysator umfassen (i) einen Katalysator,
umfassend ein oder mehrere Mitglied(er), ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus Aktivkohle und Metallsulfaten, und (ii) einen Katalysator, der ein oder mehrere
Lewis-Säuren umfaßt.
Wenn ein Katalysator (i), umfassend ein oder mehrere Mitglied(er),
ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aktivkohle und Metallsulfaten, verwendet
wird, können Aktivkohle und Metallsulfate allein oder in Kombination verwendet
werden. Die Aktivkohle und das Metallsulfat (die Metallsulfate) werden vorzugsweise
in einem Verhältnis von 0,1/99,9 bis 99,9/0,1 (Masse%) verwendet.
Beispiele für Metallsulfate sind Kaliumsulfat, Natriumsulfate,
Calciumsulfat, Magnesiumsulfat, Aluminiumsulfat und dgl.
Wenn ein Katalysator (ii), der eine oder mehrere Lewis-Säuren
umfaßt, verwendet wird, sind Beispiele für die Lewis-Säuren Borhalogenide,
Antimonhalogenide, Zinnhalogenide, Titanhalogenide, Zinkhalogenide, Aluminiumhlogenide,
Galliumhalogenide, Arsenhalogenide, Eisenhalogenide, Quecksilberhalogenide, Zirkoniumhalogenide
und dgl.
Das Verfahren zur Herstellung eines Fluoralkyliodids unter Verwendung
des oben genannten Katalysators wird detaillierter beschrieben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Fluoralkyliodid,
dargestellt durch die allgemeine Formel (II):
Rf-CH2CH2I(II)
worin Rf eine Perfluoralkyl- oder Polyfluoralkyl-Gruppe umfassend 1 bis 20 Kohlenstoffatome
ist, produziert, indem in Gegenwart des oben genannten Katalysator Jodwasserstoffgas
mit einem Fluoralken, dargestellt durch die allgemeine Formel (I)
Rf-CH=CH2
(I)
worin Rf eine Perfluoralky- oder Polyfluoralkyl-Gruppe, umfassend 1 bis 20 Kohlenstoffatome
ist, umgesetzt wird.
In der Verbindung, die durch die oben beschriebene allgemeine Formel
(I) dargestellt wird, umfaßt eine Perfluoralkyl-Gruppe, die durch Rf dargestellt
wird, eine lineare oder verzweigtkettige Perfluoralkyl-Gruppe, umfassend 1 bis 20
Kohlenstoffatome. Beispiele dafür sind CF3, C2R5,
(n- oder iso)-C3F7, (n-, iso-, sek- oder tert-) C4F9,
CF3(CF2)m (m ist eine ganze Zahl von 4 bis 19),
(CF3)2CF(CF2)i (i ist eine ganze Zahl
von 2 bis 17) usw.
Beispiele für Polyfluoralkyl-Gruppen umfassen HCF2(CF2)p
(p ist eine ganze Zahl von 1 bis 19) usw.
Die Reaktion zwischen einem Fluoralken, dargestellt durch die allgemeine
Formel (I), und Iodwasserstoffgas kann durch ein kontinuierliches Verfahren oder
durch Chargenverfahren durchgeführt werden. Der Reaktor für die Reaktion
ist nicht beschränkt; es kann ein Reaktor mit kontinuierlicher Gasphase, ausgestattet
mit einem Reaktionsgefäß, zum Beispiel ein Festbettreaktor, ein Wirbelschichtreaktor,
ein Bewegtbettreaktor oder ein Chargenreaktor, verwendet werden.
Das Verfahren zur Umsetzung einer halogenierten Fluor-Verbindung mit
Iodwasserstoff durch eine Reaktion mit kontinuierlicher Gasphase umfaßt zum
Beispiel die Schritte des Plazierens eines Stainless-Steel-Reaktionsrohrs, das mit
dem Katalysator der Erfindung gefüllt ist, in einen elektrischen Ofen, Erhitzen
der Katalysatorschicht zur Reaktionstemperatur, Einführen eines Fluoralkens
in einen Verdampfer mit konstanter Rate unter Verwendung einer Kolbenpumpe oder
dgl., um das verdampfte Fluoralken der Katalysatorschicht zusammen mit Iodwasserstoffgas,
dessen Strömungsgeschwindigkeit mit einem Massenströmungskontrollgerät
oder dgl. kontrolliert wird, oder zusammen mit Iodwasserstoffgas, das mit einem
Inertgas verdünnt ist, zur Induktion einer katalytischen Reaktion zuzuführen,
und des Isolierens des Reaktionsproduktes mit einer anschließenden Falle und
dgl. Stickstoff, Helium, Argon usw. sind als Inertgas zur Verdünnung des Iodwasserstoffgases
bevorzugt. Günstige Reaktionsbedingungen können in Abhängigkeit von
der Art des verwendeten Katalysators leicht variieren; die Reaktionstemperatur liegt
üblicherweise innerhalb des Bereichs von etwa 50 bis etwa 400°C und vorzugsweise
etwa 100 bis etwa 300°C. Die Reaktion kann bei atmosphärischen Druck oder
bei einem erhöhten Druck durchgeführt werden. Das Molverhältnis des
Fluoralkens zu Iodwasserstoffgas ist vorzugsweise 1:etwa 0,2 bis etwa 200. W/F (Kontaktzeit)
kann innerhalb des Bereichs von etwa 0,1 bis etwa 10 g·s/ml variieren.
Wenn die Reaktion durch ein Chargenverfahren durchgeführt wird,
werden ein Fluoralken, Iodwasserstoffgas und ein Katalysator in einen Autoklaven
oder ein ähnliches Druckgefäß gegeben und das Gemisch wird mit einer
Heizvorrichtung auf die Reaktionstemperatur erhitzt und für einen bestimmten
Zeitraum unter Rühren stehengelassen, um eine Reaktion zu ermöglichen.
Vorteilhafte Reaktionsbedingungen können in Abhängigkeit von der Art eines
verwendeten Katalysators variieren; die Reaktionstemperatur liegt üblicherweise
im Bereich von etwa 50 bis etwa 400°C und vorzugsweise im Bereich von etwa
100 bis etwa 200°C. Das Molverhältnis eines Fluoralkans zu Iodwasserstoffgas
liegt vorzugsweise im Bereich von 1:etwa 0,2 bis etwa 200. Die Reaktionszeit kann
im Bereich von etwa 1 bis etwa 100 Stunden variieren. In der Reaktionsatmosphäre
kann Iodwasserstoffgas alleine verwendet werden oder ein Inertgas, zum Beispiel
Stickstoff, Helium Argon und dgl., kann dem Iodwasserstoffgas zugesetzt werden.
Im folgenden wird ein Verfahren zur Herstellung eines Fluoresters
unter Verwendung eines Fluoralkyliodids, das durch das oben genannte Produktionsverfahren
erhalten wurde, beschrieben.
In diesem Verfahren werden Iodwasserstoffgas und ein Fluoralken, dargestellt
durch die allgemeine Formel (I):
Rf-CH=CH2
(I)
worin Rf eine Perfluoralkyl- oder Polyfluoralkyl-Gruppe umfassend 1 bis 20 Kohlenstoffatome
ist, in Gegenwart eines Katalysators umgesetzt, um ein Fluoralkyliodid, dargestellt
durch die allgemeine Formel (II), zu erhalten:
Rf-CH2CH2I(II)
worin Rf eine Perfluoralkyl- oder Polyfluoralkyl-Gruppe umfassend 1 bis 20 Kohlenstoffatome
ist.
Anschließend wird das erhaltene Fluoralkyliodid mit einem Carboxylat,
dargestellt durch die allgemeine Formel (III):
CH2=CXCOOK(III)
worin X für H oder CH3 steht und K ein Alkalimetall ist, umgesetzt,
wodurch ein Fluorester produziert wird, dargestellt durch die allgemeine Formel
(IV):
Rf-CH2CH2OCOCX=CH2
(IV)
worin Rf eine Perfluoralkyl- oder Polyfluoralkyl-Gruppe umfassend 1 bis 20 Kohlenstoffatome
ist und X H oder CH3 ist.
Die Reaktion des Fluoralkyliodids, dargestellt durch die allgemeine
Formel (II), mit einem Alkalimetallcarboxylat, dargestellt durch die allgemeine
Formel (III), kann durchgeführt werden, indem ein Gemisch mit zum Beispiel
einem alkoholischen Lösungsmittel gebildet wird, die resultierende Lösung
für 1 bis 30 Stunden bei 125 bis 200°C erwärmt wird und dann der
Ester aus dem Reaktionsgemisch gewonnen wird.
Als das Alkalimetall, das Carboxylat bildet, sind Lithium, Natrium,
Kalium usw. verwendbar. Unter diesen ist Kalium besonders bevorzugt.
Die Reaktion kann durch ein Chargenverfahren oder ein kontinuierliches
Verfahren durchgeführt werden. Der Reaktor für diese Reaktion ist nicht
limitiert und ein Reaktor mit kontinuierlicher Gasphase, der mit einem Reaktionsgefäß
ausgestattet ist, z.B. ein Festbett, ein Wirbelbett, ein Bewegungsbett usw., kann
verwendet werden oder auch ein Chargenreaktor kann verwendet werden.
Das Verfahren zur Herstellung eines Fluoresters unter Verwendung eine
Fluoralkyliodids gemäß dieser Erfindung kann die folgenden beachtlichen
Effekte erreichen:
- (1) Im Vergleich zu der Addition von Chlorwasserstoff oder Bromwasserstoff kann
die Reaktion in einem kürzeren Zeitraum und mit einer geringeren Bildung von
Nebenprodukten und in hoher Ausbeute durchgeführt werden;
- (2) Fluoralken, das als Nebenprodukte produziert wird, kann als Ausgangsmaterial
für die Herstellung von Fluorester verwendet werden, was die Notwendigkeit,
einen getrennten Behälter zu haben, minimiert und
- (3) KI und Fluoralken, die in der Veresterungsreaktion erzeugt werden, können
als Ausgangsmaterialien zurückgeführt werden und daher kann die Produktionseffizienz
verbessert werden.
Bester Modus zur Durchführung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wird unten detaillierter anhand von Beispielen
und Vergleichsbeispielen beschrieben. Allerdings wird der Rahmen der Erfindung nicht
auf diese Beispiele beschränkt.
Beispiel 1
198 g CF3(CF2)7CH=CH2
und 5 g AlI3 wurden in einen 200 ml-Stainless-Steel-Autoklaven gefüllt
und eine Verdrängung der Atmosphäre mit Stickstoff wurde 5-mal durch Vakuumevakuierung
und Beschickung mit Stickstoffgas wiederholt, während der Autoklav mit Trockeneis/Aceton
gekühlt wurde. Die Sauerstoffkonzentration im Inneren des Systems war nicht
mehr als 1 ppm und der Feuchtigkeitsgehalt war nicht mehr als 1 ppm. Danach wurde
Stickstoff durch Evakuierung entfernt und es wurden 11 g Iodwasserstoffgas eingefüllt.
Ein Erwärmen wurde unter Rühren für 2 Stunden bei 130°C durchgeführt.
Nach dem Kühlen wurde die Flüssigkeit in dem Autoklaven als Probe entnommen
und es wurden eine GC-Analyse (Gaschromatographieanalyse) und eine GC/MS-Analyse
(Gaschromatographie/Massen-Analyse) durchgeführt. CF3(CF2)7CH2CH2I
mit einer Umwandlungsrate von 2% und einer Selektivität von 100% produziert.
Beispiel 2
Dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 wurde durchgeführt, außer
daß 41 g CF3(CF2)7CH=CH2, 12 g
CaSO4/C (25/75 Masse%) anstelle von AlI3 und 12 g Iodwasserstoffgas
verwendet wurden. CF3(CF2)7CH2CH2I
wurde mit einer Umwandlungsrate von 60% und einer Selektivität von 100% produziert.
Beispiel 3
Dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 wurde durchgeführt, außer
daß 41 g CF3(CF2)7CH=CH2, 12 g
Aktivkohle anstelle von AlI3 und 12 g Iodwasserstoffgas verwendet wurden.
CF3(CF2)7CH2CH2I wurde mit
einer Umwandlungsrate von 20% und einer Selektivität von 100% produziert.
Beispiel 4
Dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 wurde durchgeführt, außer
daß 41 g CF3(CF2)7CH=CH2, 12 g
CaSO4 anstelle von AlI3 und 12 g Iodwasserstoffgas verwendet
wurde. CF3(CF2)7CH2CH2I wurde
mit einer Umwandlungsrate von 1% und mit einer Selektivität von 100% produziert.
Beispiel 5
Dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 wurde durchgeführt, außer
daß 41 g CF3(CF2)7CH=CH2, 12 g
CaSO4/C (25/75 Masse%) anstelle von AlI3 und 24 g Iodwasserstoffgas
verwendet wurden. CF3(CF2)7CH2CH2I
wurde mit einer Umwandlungsrate und 90% und einer Selektivität von 100% produziert.
Beispiel 6
Der Katalysator wurde aus der in Beispiel 5 erhaltenen Reaktionsflüssigkeit
durch Filtration abgetrennt und nicht-umgesetztes Olefin wurde mit einem Verdampfer
entfernt, was 47,5 g festes CF3(CF2)7CH2CH2I
ergab. Ein 200 ml-SUS-Autoklav wurde mit 47,5 g (0,082 mol) des erhaltenen festen
CF3(CF2)7CH2CH2I, 9,9 g (0,090
mol) Kaliumacrylat, 25 g t-Butanol (Lösungsmittel), 0,6 g Hydrochinon (Polymerisationsinitiator)
und 0,01 g Hydrochinonmonomethylether (Polymerisationsinhibitor) beschickt und die
Reaktion wurde dann unter Rühren bei 180°C für 6 Stunden durchgeführt.
Als Resultat wurde CF3(CF2)7CH2CH2OCOCH=CH2
bei einer CF3(CF2)7CH2CH2I-Umwandlungsrate
von 99% und bei einer Selektivität von 88% erhalten. Die Resultate der NMR-Analyse
zeigten, daß keine Polymerisation von CF3(CF2)7CH2CH2OCOCH=CH2
detektiert wurde.
Vergleichsbeispiel 1
637 g CF3(CF2)7CH=CH2
wurden in ein 200 ml-Quarzgefäß gefüllt und das Innere des Systems
wurde dann mit N2 gespült, was in einer Sauerstoffkonzentration
von 8 ppm resultierte. Das Gefäß wurde mit einer Hochdruck-Quecksilberdampflampe
(100 W, hergestellt von SEN LIGHTS CORPORATION, HL1000H-5-Typ) UV-bestrahlt, währen
HI in das Gefäß eingeführt wurde (Einperlen) und die Reaktion für
eine Stunde durchgeführt. Die eingeführte Menge an HI war 22,4 g. Aus
der Flüssigkeit im Gefäß wurden Proben genommen und es wurden eine
GC-Analyse (Gaschromatographie-Analyse) und eine GC/MS-Analyse (Gaschromatographie/Massenanalyse)
durchgeführt. Das Resultat war, daß die Umwandlungsrate 2% war, die CF3(CF2)7CH2CH2I-Selektivität
25% war und die CF3(CF2)7CHICH3-Selektivität
75% war.
Vergleichsbeispiel 2
Dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 wurde durchgeführt, außer
daß 41 g CF3(CF2)7CH=CH2, 12 g
CaSO4/C (25/75 Masse%) anstelle von AlI3 und 3,4 g Chlorwasserstoffgas
anstelle von 11 g Iodwasserstoffgas verwendet wurden. CF3(CF1)7CH2CH2Cl
wurde bei einer Umwandlungsrate von 1,7% und bei einer Selektivität von 100%
produziert.
Vergleichsbeispiel 3
Der Katalysator wurde von der in Vergleichsbeispiel 2 erhaltenen Reaktionsflüssigkeit
durch Filtration abgetrennt und das nicht-umgesetzte Olefin wurde mit einem Verdampfer
entfernt, wodurch 0,9 g flüssiges CF3(CF2)7CH2CH2Cl
erhalten wurde. Dieses Verfahren wurde wiederholt durchgeführt. Danach wurde
ein 200 ml-SUS-Autoklav mit 39,5 g (0,082 mol) des erhaltenen flüssigen CF3(CF2)7CH2CH2Cl,
9,9 g (0,090 mol) Kaliumacrylat, 25 g t-Butanol (Lösungsmittel), 0,6 g Hydrochinon
(Polymerisationsinhibitor) und 0,01 g Hydrochinonmonomethylether (Polymerisationsinhibitor)
beschickt und dann wurde eine Reaktion unter Rühren bei 180°C für
6 Stunden durchgeführt. Als Resultat wurde CF3(CF2)7CH2CH2OCOCH=CH2
erhalten, und zwar bei einer CF3(CF2)7CH2CH2Cl-Umwandlungsrate
von 12% und bei einer Selektivität von 80%. Die Resultate der NMR-Analyse zeigten,
daß ein Polymer, gebildet durch Polymerisation von CF3(CF2)7CH2CH2OCOCH=CH2,
mit einer Selektivität von 5% produziert worden war.
Industrielle Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung stellt ein Herstellungsverfahren zur Herstellung
eines Fluoralkyliodids, dargestellt durch die allgemeine Formel (II), in hoher Ausbeute
bereit:
Rf-CH2CH2I(II)
worin Rf eine Perfluoralkyl- oder Polyfluoralkyl-Gruppe umfassend 1 bis 20 Kohlenstoffatome
ist, durch Umsetzen eines Fluoralkens mit Iodwasserstoffgas in Gegenwart eines Katalysators.
Darüber hinaus kann gemäß der vorliegenden Erfindung
ein Fluorester, verwendbar als Ausgangsmaterial für wasser- und ölabweisende
Mittel, in einem kürzeren Zeitraum und mit geringerer Bildung von Nebenprodukten
produziert werden, indem das oben genannte Herstellungsverfahren für das Fluoralkyliodid
angewendet wird. Zusätzlich kann Fluoralken als Ausgangsmaterial zurückgeführt
werden und daher kann die Produktionseffizienz verbessert werden.