专利摘要:
本発明は、ヒドロキシル(ペル)フルオロポリエーテル誘導体の混合物[混合物(M)]から、式(I): HO−CH2−CH(OH)−CH2−O−CH2−CF2−O−Rf−CF2−CH2O−CH2−CH(OH)−CH2OH (I)(式中、Rfは、フルオロポリオキシアルケン鎖(分子鎖Rf)、すなわち、主鎖にエーテル結合を含むフルオロカーボンセグメントを表す)のテトラオールPFPE誘導体[テトラオール(T)]を精製する方法であって、前記混合物が、前記テトラオール(T)と、式: −CF2CH2OH;−CF2CH2O−CH(OH)−CH2−O−CH2−CH(OH)−CH2OHの少なくとも1つの末端基で終わらせた鎖Rfを含む少なくとも1種のヒドロキシル(ペル)フルオロポリエーテル[PFPE(OH)]とを含み、 前記方法が、 工程1:混合物(M)をケトンおよび/またはアルデヒドと反応させ、対応する環状ケタール/アセタール誘導体を形成させることによって近接炭素原子上のヒドロキシル基の対を選択的に保護し、保護混合物[混合物(P)]を生成させる; 工程2:混合物(P)の残留ヒドロキシル基を、実質的な揮発度改変を可能にする適切な官能基化剤と反応させて、官能基化された保護混合物[混合物(Pf)]を得る; 工程3:混合物(Pf)を分留して、テトラオール(T)の環状アセタール/ケタール誘導体を単離する; 工程4:テトラオール(T)のアセタール/ケタール誘導体を加水分解して、純テトラオール(T)を回収する、ことを含む方法に関する。
公开号:JP2011513570A
申请号:JP2010550212
申请日:2009-03-13
公开日:2011-04-28
发明作者:クラウディオ・トネッリ;グラツィアーノ・ジュセッペ・ヴェッツッリ;ピエロ・ガヴェゾッティ;ロザルド・ピコッツィ
申请人:ソルヴェイ・ソレクシス・エッセ・ピ・ア;
IPC主号:C08J3-00
专利说明:

[0001] 本発明は、磁気媒体のための潤滑剤として有用なポリオールPFPE化合物を精製する方法に関する。]
背景技術

[0002] よく知られているように、磁気記録装置は、データを記録する媒体として磁気ディスクを用いるものと、このような媒体として磁気テープを用いるものとに分けられる。磁気ディスクを用いる前者のタイプの記録装置(以下、磁気ディスクドライブという)は広く普及しており、以下の説明は、磁気記録装置の例として磁気ディスクドライブを中心に取り上げる。]
[0003] 磁気ディスクドライブの容量拡大が近年追及されるにつれて、磁気ヘッドの浮上高(fly height)は急速に30nm未満まで低下してきており、その結果、滑り摩擦抵抗の点で信頼性が益々求められている。]
[0004] また、より大きなディスク容量とともにデータ処理速度を向上させるべく強い要求がある。特に、リダンダント・アレイ・オブ・インディペンデント・ディスク(RAID)システムにおいて、10,000rmp以上のディスク回転速度で稼動する磁気ディスクドライブが必要とされている。]
[0005] 磁気ディスクドライブの信頼性を確保するために、一般に、潤滑剤層は、ディスクドライブの使用のために磁気ディスクの表面上の炭素保護膜上に形成される。潤滑層の主材料として、通常、化学的に安定なフッ素化有機化合物であるフルオロポリエーテルが広く使用されている。]
[0006] 実際に、磁気ディスクドライブの信頼性を確保するために、その磁気ディスクドライブの表面上の適切な潤滑剤分布を長期稼働時間の間に効率的に保つことが必須である。磁気ディスクドライブが稼動するとき、このディスクは高速で回転し、潤滑剤は、ディスクが回転するときのディスクの表面上の気流による空気せん断と、潤滑剤上に直接及ぼされる遠心力との複合作用によって振り落され得る。結果として、ディスクの表面上の潤滑剤の量が次第に減少することがしばしば見られる。また、磁気ドライブ内の雰囲気中への潤滑剤の蒸発現象が起こり得る。]
[0007] ディスク回転の間に振り落されることおよび自然蒸発による潤滑剤損失のこの問題を克服するために、これまで手法が提案されてきた。したがって、潤滑剤が振り落され、蒸発することを抑制する方法が提案されており、ここでは、潤滑剤中の官能性末端基の極性を増加させることによってディスク保護層への潤滑剤の付着力をより強くさせている。この極性末端基は、磁気媒体の表面上への潤滑剤の付着力を向上させると考えられる。]
[0008] この手法の中で、骨格としてフルオロポリエーテルに基づき、それらの末端基としてヒドロキシル官能基を有するフルオロポリエーテル潤滑剤が最も良好な性能を示している。]
[0009] 磁気媒体の潤滑剤として使用されるための要件を十分満たすことが見いだされた化合物の一クラスは、その末端に2個のジオール基を有するフルオロポリオキシアルケン鎖(Rf)を含む、一般式:HO−CH2−CH(OH)−CH2−O−CH2−CF2−Rf−CF2CH2O−CH2−CH(OH)−CH2OHのフルオロポリエーテルテトラオールである。]
[0010] このような物質は、特に、(非特許文献1)に教示されたように、エピハロヒドリンと2個のヒドロキシル末端基を有するペルフルオロポリエーテル誘導体との反応によって製造され得る(ここで以下のスキーム1参照)。



それにもかかわらず、エピハロヒドリンでの求核置換の間に、例えば、オキシラン環とさらなるPFPEヒドロキシル誘導体との反応を含めて、副反応が起こりやすく、2つ以上のPFPE鎖ブロックを含む物質を生成する。したがって、最終的な物質は、期待される化学量論を満たすことができず、末端鎖として目標固定ジオール官能基を持つことができない。]
[0011] 同様に、(非特許文献2)に記載されたように、2個のヒドロキシル末端基を有するペルフルオロポリエーテル誘導体と式:



のグリシドールとの反応は、期待されるエポキシ置換誘導体(これは、対応するジオールにさらに変換され得る)に加えて、広範な副生成物を生成する。一例として、PFPEヒドロキシル誘導体は、目標化合物のオキシラン環を開き、2つ以上のPFPE鎖ブロックを含む物質を生成し、および/または、よりしばしば、さらなるグリシドール分子は、上述の目標エポキシ置換中間体のエポキシド環と反応することができ、その結果、異なる化学種が形成される。]
[0012] したがって、従来技術の方法から得られる混合物は一般に、未反応前駆体、目標ポリオール誘導体ならびにいくつかのPFPE鎖ブロックおよび/またはいくつかの元グリシドール分子部分を含むポリマー物質を含む複雑な組成物である。]
[0013] また、上に詳述されたとおりのグリシドールおよび/またはエピハロヒドリンとの反応によって対応するテトラオール誘導体を製造するために用いられる出発ペルフルオロポリエーテルジオール混合物の広い分子量分布は、それらのそれぞれの揮発性に基づいて物質を分離することをさらにより困難にするが、このパラメータが分子量および末端鎖の官能性度の両方に影響されるからである。]
[0014] したがって、期待される化学構造および末端基における官能性のレベルを達成するために、目標物質を精製するための、例えば、超臨界二酸化炭素抽出技術に基づく複雑な精製操作が必要とされる。]
[0015] この種の手法は、例えば、(特許文献1)(FUJI ELECTRIC COLTD(JP))2004年5月13日、(特許文献2)(FUJI ELECTRIC CO LTD(JP))2003年5月29日および(特許文献3)(HITACHI LTD(JP))2003年12月17日に記載されている。]
[0016] これらの方法の効率は比較的低く、非常に費用のかかる原料の浪費は無視できない。また、前記精製工程は、上に詳述されたとおりに得られる生成物の製造業者または使用者にさらなる負担をもたらす。]
[0017] 前記潤滑剤が特にハードディスクの潤滑用に使用される極限の磨耗条件のために、均一な挙動を示し、蒸発損失の危険がない完全に純粋な化合物を使用することが必須である。]
[0018] 米国特許出願公開第2004/092406号明細書
米国特許出願公開第2003/100454号明細書
欧州特許出願公開第1372141A号明細書]
先行技術

[0019] TURRI,Stefanoら、「End Group Chemistry of Fluoro−Oligomers:Highly Selective Synthese of Diepoxy, Diallyl, and Tetraol Derivatives」、(A)J.polym.sci.、A、Polym.chem.、1996年、第34巻、3263〜3275頁
SCHICCHITANO,Massimoら、「Synthesis and characterization of low−viscosity fluoropolyether−based segmented oligomers」、Die Angewandte Makromoleculare Chemie、1995年、第231巻、第4000号、47〜60頁]
発明が解決しようとする課題

[0020] したがって、高純度の(ペル)フルオロポリエーテルテトラオールを与えることができ、2個の近接ヒドロキシル基を有する目標化合物に対する改善された収率、より低いエネルギー消費およびより簡単な操作を有する、ヒドロキシル官能性ペルフルオロポリエーテル誘導体を精製する方法が当技術分野で求められていた。]
課題を解決するための手段

[0021] したがって、本発明の目的は、ヒドロキシル(ペル)フルオロポリエーテル誘導体の混合物[混合物(M)]から、式(I):
HO−CH2−CH(OH)−CH2−O−CH2−CF2−O−Rf−CF2−CH2O−CH2−CH(OH)−CH2OH (I)
(式中、Rfは、フルオロポリオキシアルケン鎖(分子鎖Rf)、すなわち、主鎖にエーテル結合を含むフルオロカーボンセグメントを表す)
のテトラオール(ペル)フルオロポリエーテル誘導体[テトラオール(T)]を精製する方法であって、前記混合物が、前記テトラオール(T)と、式:
−CF2CH2OH;−CF2CH2O−CH(OH)−CH2−O−CH2−CH(OH)−CH2OH
の少なくとも1つの末端基で終わらせた分子鎖Rfを含む少なくとも1種のヒドロキシル(ペル)フルオロポリエーテル[PFPE(OH)]とを含み、
前記方法が、
工程1:混合物(M)をケトンおよび/またはアルデヒドと反応させ、対応する環状ケタール/アセタール誘導体を形成させることによって近接炭素原子上のヒドロキシル基の対を選択的に保護し、保護混合物[混合物(P)]を生成させる;
工程2:混合物(P)の残留ヒドロキシル基を、実質的な揮発性改変を可能にする適切な官能基化剤と反応させて、官能基化された保護混合物[混合物(Pf)]を得る;
工程3:混合物(Pf)を分留して、テトラオール(T)の環状アセタール/ケタール誘導体を単離する;
工程4:テトラオール(T)のアセタール/ケタール誘導体を加水分解して、純テトラオール(T)を回収する
ことを含む、方法である。]
[0022] 本出願人は、本発明の方法によって、高レベルの純度(99%を超える)を有するテトラオール(T)を高収率(85%を超える)で成功裏に単離することが有利に可能であることを見いだした。]
[0023] 混合物(M)は一般に、ヒドロキシル(ペル)フルオロポリエーテル誘導体と、式:
T1−O−Rf−T2
[式中:
− Rfはフルオロポリオキシアルケン鎖であり、
− T1およびT2は、以下の基:
(t1)−CF2−CH2O−CH2−CH(OH)−CH2OH;
(t2)−CF2CH2OH;
(t3)−CF2CH2O−CH(OH)−CH2−O−CH2−CH(OH)−CH2OHの中から選択される]
を満たすテトラオール(T)との混合物を含み、但し、混合物(M)が、T1=T2=t1である少なくとも1種の化合物(すなわち、テトラオール(T))と、T1およびT2の少なくとも一方がt1とは異なる少なくとも1種のヒドロキシル(ペル)フルオロポリエーテル(すなわち、PFPE(OH))とを含むことを条件とする。]
[0024] 通常、混合物(M)の組成は、特に、トリフルオロ酢酸無水物による誘導体化から得られる対応する誘導体について1H−NMRで決定して、混合物(M)が
− 60〜90モル%の上に詳述したとおりの基(t1);
− 5〜20%の上に詳述したとおりの基(t2);
− 5〜20%の上に詳述したとおりの基(t3)
を含むようなものである。]
[0025] PFPE(OH)の、およびテトラオール(T)のフルオロポリオキシアルケン鎖(Rf)は、互いに同一であるか異なっていて、出現するごとに、好ましくは繰返し単位R0を含む分子鎖であり、前記繰返し単位は、
(i)−CFXO−(ここで、XはFまたはCF3である)、
(ii)−CFXCFXO−(ここで、Xは、出現するごとに同一であるか異なっていて、FまたCF3であり、但し、Xの少なくとも1個は−Fであることを条件とする)、
(iii)−CF2CF2CF2O−、
(iv)−CF2CF2CF2CF2O−、
(v)−(CF2)j−CFZ−O−[ここで、jは0から3の整数であり、Zは、一般式−ORf’T3(ここで、Rf’は、0から10の数の繰返し単位を含むフルオロポリオキシアルケン鎖であり、前記繰返し単位は以下:−CFXO−、−CF2CFXO−、−CF2CF2CF2O−、−CF2CF2CF2CF2O−から選択され、ここで、それぞれのXは、独立して、FまたはCF3であり、T3はC1〜C3ペルフルオロアルキル基である)の基である]
からなる群から選択される。]
[0026] したがって、混合物(M)は好ましくは、ヒドロキシ(ペル)フルオロポリエーテル誘導体と、以下の式:
T2−O−(CFX1O)c1(CFX2CFX3O)c2(CF2CF2CF2O)c3(CF2CF2CF2CF2O)c4−T1
(式中、
− X1、X2、X3は、互いに同一であるか異なっていて、出現するごとに、独立して−F、−CF3であり;
− T1およびT2は、上に定義したとおりであり;
− c1、c2、c3、およびc4は、互いに同一であるか異なっていて、c1+c2+c3+c4が5から2000、好ましくは10から500の範囲であるように、独立して、0以上の整数であり;c1、c2、c3およびc4の少なくとも2つがゼロと異なっている場合、その異なる繰返し単位は一般に、その分子鎖に沿って統計的に分布している)
を満たすテトラオール(T)とを含む。]
[0027] 混合物(M)は、特に、2個のヒドロキシル末端基を有するペルフルオロポリエーテル誘導体と、TURRI,Stefanoら、「End Group Chemistry of Fluoro−Oligomers:Highly Selective Synthese of Diepoxy,Diallyl,and Tetraol Derivatives」、(A)J.Polym.sci.、A、Polym.chem.、1996年、第34巻、3263〜3275頁で教示されたように、エピハロヒドリンとの反応か、またはSCHICCHITANO,Massimoら、「Synthesis and characterization of low−viscosity fluoropolyether−based segmented oligomers」、Die Angewandte Makromoleculare Chemie、1995年、第231巻、第4000号、47〜60頁に記載されたように、式:



のグリシドールとの反応によって製造され得る。]
[0028] 工程1は有利には、プロトン酸の存在下で混合物(M)をアルデヒドまたはケトンと接触させることによって行われる。]
[0029] アルデヒドまたはケトンの選択は、重要ではないが、但し、それが、対応する環状アセタール/ケタールを与えるために近接ヒドロキシル基と選択的に反応することを条件とする。]
[0030] 好適なアルデヒドおよびケトンの中では、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、フェニルメチルケトン、アセトアルデヒドを挙げることができる。]
[0031] プロトン酸としては、特に、p−トルエンスルホン酸、酢酸、または硫酸を挙げることができる。]
[0032] この反応は有利には、混合物(M)と、アルデヒドまたはケトンおよびプロトン酸との両方を少なくとも部分的に可溶化させることができる適切な溶媒の存在下で行われる。]
[0033] 好適な溶媒の中では、ケトン、エステル、非プロトン極性溶媒、炭化水素、芳香族またはそれらの混合物を挙げることができる。これらの例は、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸ブチル、ジメチルホルムアミド(DMF)、トルエン、石油エーテル、ヘキサンである。]
[0034] 近接ヒドロキシル基(すなわち、1,2相対位置のヒドロキシル基由来)とアルデヒド/ケトンとの反応によって形成される5員環状アセタール/ケタール構造の安定性が増加すると、有利には、分離されたまたは遠位のヒドロキシル基に対して、前記ヒドロキシル基の保護の高い選択性が得られる。]
[0035] したがって、上述のヒドロキシル(ペル)フルオロポリエーテル誘導体およびテトラオール(T)の末端基の中で、上に詳述したとおりの基t1およびt3の反応性は、有利には、工程1では保護または半保護末端基を生じるが、t2は、以下のスキーム:



(式中、RHおよびR’Hは、互いに同一であるか異なっていて、HおよびC1〜C12炭化水素基の中から独立して選択されるが、但し、RHおよびR’Hの少なくとも1個はHと異なっていることを条件とする)
で詳述したとおりに、同一条件で未反応のままであることがわかった。]
[0036] したがって、保護された混合物すなわち混合物(P)は一般に、少なくとも部分的に保護されたヒドロキシル(ペル)フルオロポリエーテル誘導体と、式:
T’1−O−Rf−T’2
(式中:
− Rfは、上に詳述したとおりのフルオロポリオキシアルケン鎖であり、
− T’1およびT’2は、以下の基の中から選択される:
(pt1)



(t2)−CF2CH2OH;
(pt3)



(式中、RHおよびR’Hは、互いに同一であるか異なっていて、HおよびC1〜C12炭化水素基の中から独立して選択され、RHおよびR’Hの少なくとも一方はHと異なっている)
を満たす保護テトラオール(T)との混合物を含み、但し、混合物(P)は、T’1=T’2=pt1である少なくとも1種の化合物(すなわち、保護テトラオール(T)))と、T’1およびT’2の少なくとも一方がptとは異なる少なくとも1種の、場合によって部分的に保護されたヒドロキシル(ペル)フルオロポリエーテルとを含むことを条件とする。]
[0037] 工程2では、混合物(P)の残留ヒドロキシル基を、実質的な揮発度改変を可能にする適切な官能基化剤と反応させ、官能基化された保護混合物[混合物(Pf)]を得る。]
[0038] 一般に、工程2では、上に詳述したとおりの混合物(P)の末端基t2およびpt3の反応性により、テトラオール(T)と異なる化合物に対して官能基化または半官能基化末端基を生じ、一方、基pt1は、以下のスキーム:



(式中、RHおよびR’Hは、上に定義したとおりの同じ意味を有し、Gfは、その遠位末端で別の(ft2)または(fpt3)基に場合によって結合した、実質的な揮発度改変を可能とする官能基である)
で詳述したように、同一条件で未反応のままである。]
[0039] 官能基化された保護混合物すなわち混合物(Pf)は一般に、官能基化され、場合によって部分的に保護されたヒドロキシル(ペル)フルオロポリエーテル誘導体と、式:
T’’1−O−Rf−T’’2
(式中:
− Rfは、上に詳述したとおりのフルオロポリオキシアルケン鎖であり、
− T’’1およびT’’2は、以下の基の中から選択される:
(pt1)



(ft2)−CF2CH2Gf;
(pt3)



(式中、RH、R’HおよびGfは、上に詳述したとおりの同じ意味を有する)
を満たす保護テトラオール(T)を含み、但し、混合物(Pf)は、T’’1=T’’2=pt1である少なくとも1種の化合物(すなわち、保護テトラオール(T))と、T’’1およびT’’2の少なくとも一方がpt1とは異なる少なくとも1種の(ペル)フルオロポリエーテルを含むことを条件とする。]
[0040] 残留ヒドロキシル基を官能基化するための好適な方法の中では、エステル化反応、対応するモノ−、ビス−もしくはポリ−カーボネートを生成するためのカーボネートモノマー(例えば、ビフェニルカーボネートまたはジメチルカーボネートのような)との反応、または対応するジ−もしくはポリ−エーテル化合物を生成するための、ウィリアムソン様反応(エーテル連結形成)において求電子物質として作用し得る基質、例えば、α−ω−ジハロアルカンとの反応を挙げることができる。]
[0041] それにもかかわらず一般に、適切なカルボニル誘導体(ハロゲン化アシル、酸無水物、酸)との反応を介して、対応するエステル部分の変換によって前記残留ヒドロキシル基を官能基化することが好ましい。]
[0042] カルボニル誘導体の選択は特に限定されない。高い熱安定性を有するエステルを与えることができる、特に、工程3における分留中に適用されるような200〜250℃程度に高い温度に耐えることができるカルボニル誘導体が好ましい。]
[0043] モノ−カルボニル誘導体の中で、特に、
− 式Ra−COOH(ここで、Raは脂肪族C8〜36基である)の有機脂肪酸;
− 式:



(式中、X’は、FまたはCF3であり;RおよびR’は、互いに同一であるか異なっていて、F、Cl、Brの中から独立して選択され;Yは、−C(O)X基(ここで、X=Cl、F、OH)であり;Tは、フッ素と異なる1個のハロゲン原子を場合によって含むC1〜C3ペルフルオロカーボン基であり;nは、1から25の範囲であり、ここで、m/nは0.01から0.5であり、単位は、分子鎖に沿って統計的に分布している)
の(ペル)フルオロポリエーテルモノアシル誘導体;
− 式:
CF3CF2CF2O−(CF(CF3)−CF2O)n−CF(CF3)−C(O)−X
(ここで、X=Cl、F、OHであり、nは、平均分子量が100から10000、好ましくは1000から3000からなるように選択される)
の(ペル)フルオロポリエーテルモノアシル誘導体;
− 式:
CF3O−(CF2CF2O)p−(CF2O)q−C(O)−X
(ここで、X=Cl、F、OHであり、pおよびqは、平均分子量が100から10000、好ましくは1000から3000からなるように選択され、p/qは0.5以上であり、単位は分子鎖に沿って統計的に分布している)
の(ペル)フルオロポリエーテルモノアシル誘導体
を挙げることができる。]
[0044] モノカルボニル誘導体は成功裏に用いることができるが、一般にジカルボニル誘導体、特に遠隔(アルファ、オメガ)のカルボニル基を有するものを用いることが好ましい。]
[0045] ジカルボニル誘導体の中で、特に、
− 式HOOC−Rb−COOH(ここで、Rbは二価脂肪族C6〜24基である)の有機脂肪二酸;
− 式:
Y−CRR’−O−(CF2CF(CF3)O)n(CF(X’)O)m−CRR’Y
(式中、X’は、FまたはCF3であり;RおよびR’は、互いに同一であるか異なっていて、F、Cl、Brの中から独立して選択され;Yは−C(O)X基(ここで、X=Cl、F、OH)であり;nは、1から25の範囲であり、ここで、m/nは0.01から0.5であり、繰返し単位は、分子鎖に沿って統計的に分布している)
の(ペル)フルオロポリエーテルジアシル誘導体;
− 式:
X−C(O)CF2O−(CF2CF2O)p−(CF2O)q−CF2C(O)−X
(式中、X=Cl、F、OHであり;pおよびqは、平均分子量が100から10000、好ましくは1000から3000からなるように選択され、ここで、p/qは0.5以上であり、繰返し単位は分子鎖に沿って統計的に分布している)
の(ペル)フルオロポリエーテルジアシル誘導体
を挙げることができる。]
[0046] 前記ジカルボニル誘導体との反応によって、それに結合した、部分的に保護されたヒドロキシル(ペル)フルオロポリエーテルまたは非保護ヒドロキシル(ペル)フルオロポリエーテル由来の2個の残基を有するジエステルが形成される。]
[0047] 工程3では、官能基化された保護混合物[混合物(Pf)]が分留される。]
[0048] 前述のとおりに、官能基化工程2では、有利には、保護混合物(P)の異なる成分の相対揮発度が実質的に改変され、その結果、上に詳述したとおりの式T’’1−O−Rf−T’’2の成分は、T’’1およびT’’2の少なくとも一方がpt1とは異なる、したがって、官能基化された基Gfを持ち、上に詳述したとおりに、式pt1の両末端基を有する保護テトラオール(T)に対して、実質的に改変され、一般に非常に低下した揮発度を有する。]
[0049] したがって、標準的な分留操作により、テトラオール(T)の環状ケタール/アセタール誘導体の分離が容易に可能になる。]
[0050] 前記操作の中で、一般に減圧で行われる薄膜蒸留を特に挙げることができる。]
[0051] 軽い留分は一般に、テトラオール(T)の環状ケタール/アセタール誘導体から本質的になり、重い残渣は一般に、(pt1と異なる)T’’1およびT’’2の少なくとも一方を有する、すなわち、少なくとも1個の基Gfを含む、上に詳述したとおりの式T’’1−O−Rf−T’’2の誘導体の混合物から本質的になる。]
[0052] 工程4では、工程3から高純度で回収されたテトラオール(T)の環状ケタール/アセタール誘導体は、加水分解され、純テトラオール(T)を生成する。]
[0053] 加水分解条件は特に限定されず、一般にケタール/アセタール誘導体に応じて選択される。通常、加水分解は酸触媒下で行われる。通常、強酸(例えば、HCl、H2SO4、CH3COOH・・・)の水溶液または水性アルコール溶液をテトラオール(T)の環状ケタール/アセタール誘導体と接触させる。]
[0054] テトラオール(T)は最終的に、この後の工程から高純度で回収される。]
[0055] 本出願人は驚くべきことに、多段操作にもかかわらず、それぞれの上述の工程により、混合物(M)が広い分子量分布を有するテトラオール(T)を含む場合でさえも、定量的変換および高選択性で進行し、高純度のテトラオール(T)が高収率で得られ、これは、非常に要求の厳しい潤滑用途、例えば、磁気媒体の潤滑におけるようなものとして用いることができることを見いだした。]
[0056] これから、本発明は以下の実施例を参照してより詳細に説明されるが、その目的は、あくまでも例示であり、本発明の範囲を限定することを意図していない。]
[0057] 実施例1(テトラオール2000狭いMWD+Diac2000)
原料混合物(M1)の分析
テトラオールPFPE誘導体および他のヒドロキシル誘導体を含み、平均分子量2000を有する混合物(M1)を、そのままでおよびトリフルオロ酢酸無水物で誘導体化後に、NMR分析にかけた。誘導体化した生成物を得るために、5gの混合物を10gのトリフルオロ酢酸無水物で処理し、ヒドロキシル基をトリフルオロ酢酸エステル基に変換した。過剰のトリフルオロ酢酸無水物を減圧下で蒸留により除去した。結果を以下にまとめる:
− 1H NMR(正味試料):ほぼ3.3〜4.0ppmのシグナル(−CH2−および−CH(−)−基による、強度:約7H)および4.9ppmにおけるシグナル(OH基による、強度:約2H)の複合パターンを検出した。
− 1H−NMR(誘導体化試料のフレオン113−アセトン溶液):
・ 5.7ppm RfCF2CH2OCH2CH(OCOCF3)CH2OCOCF3の−CH−基
・ 5.4ppm RfCF2CH2OCH2CH(OCOCF3)CH2OCH2CH(OCOCF3)CH2OCOCF3の−CH−基
・ 5.0ppm RfCF2CH2OCOCF3の−CH2−基
・ 他の−CH2−基の3.7〜4.8シグナル。]
[0058] この分析により、混合物(M1)について以下の組成を得た:
・ 式−CF2CH2OHの末端基10%
・ 式−CF2CH2O−CH2CH(OH)−CH2O−CH2−CH(OH)−CH2OH(ビス−付加物)の末端基14%;
・ 式−CF2CH2O−CH2CH(OH)−CH2OHの末端基76%。]
[0059] GPC分析で決定して、他のその関連分子パラメータは、平均分子量=2000、多分散性1.05である。]
[0060] 工程1.1:近接ヒドロキシル基の保護
磁気撹拌機および全還流相分離ヘッドを備えた500mlの二口フラスコに、300gの上に詳述したとおりの混合物、110g(140ml、1.9モル)のアセトン、140mlの低沸点石油エーテルおよび0.12gの96%硫酸を導入した。]
[0061] この反応混合物を撹拌下で還流させ、水の生成が終了するまで(約10時間)水を除去し、外部トラップに収集した。この混合物を室温に冷却し、0.6gの無水酢酸ナトリウムを添加した。撹拌下で30分後に、この混合物をろ過し、減圧で蒸留により過剰の石油エーテルおよびアセトンを除去した。さらにろ過した後、テトラオール−ケタールを含む透明な低粘度の保護混合物を単離し(297g)、NMRで分析した。
1H NMR(A113/CD3OD)CH3 1.32および1.37ppm(6H);他のプロトンによる3.5〜4.3ppm(約7H)におけるシグナルの複合パターン(この複合性は、不斉中心を含む環状ケタールの存在によって生じる)。]
[0062] 工程1.2: PFPE二酸によるエステル化
工程1.2a): PFPE二酸の塩化アシル誘導体の調製
機械的撹拌機および滴下漏斗を備えた、500mlの四つ口フラスコ中で、152g(1.28モル)の塩化チオニルおよび5mlのピリジンを撹拌下60℃で加熱した。次いで、式:
HO−C(O)CF2O−(CF2CF2O)p−(CF2O)q−CF2C(O)−OH
(ここで、p/qは1.0であり、単位は、分子鎖に沿って統計的に分布している)
を満たす、Mn=2000(Z−DIAC)の、直鎖構造およびカルボン酸末端基を有する420g(0.21モル)の(ペル)フルオロポリエーテル二酸を滴下した。HClおよびSO2の発生が認められた。この反応混合物を60℃で4時間撹拌し、次いで、室温で冷却した。重いフッ素化相を分離させ、減圧下60℃で乾燥させた。低粘度の透明液体(404g)を得た。19F−NMR分析により、前末端シフト(pre−terminal shift)でモニターして、二酸Z−DIACの定量的アシル化を確認した。IR分析により、フッ素化反応物質の完全変換をさらに確認し、対応するPFPE−塩化ジアシルを得た。]
[0063] 19FNMRスペクトル(正味試料)、診断シグナル:
ZDIACMn=2000:−CF2COOH −80.2および−78.4ppm
PFPE塩化アシル:−CF2COCl −79および−77.4ppm
典型的IRバンド
Z DIAC Mn=2000:1780cm−1(カルボニル伸張);
PFPE塩化アシル:1801cm−1(カルボニル伸張)。]
[0064] 工程1.2b): PFPE−エステル化
機械的撹拌機および滴下漏斗を備えた500mlの三口フラスコに、工程1で得た250gの生成物(0.06モルの遊離のOH基を含む)および16g(0.123モル)のN−エチルジイソプロピルアミンを窒素下で導入した。次いで、工程2a)由来のPFPE−塩化ジアシル(60g、0.03モル)を40℃で1時間かけて添加し、80℃で1時間反応させた。減圧下で過剰のアミンを蒸留させ、アンモニウム塩のろ過後に回収した反応生成物は、粘性の淡黄色液体であり、これをIRおよび19F−NMR分析で特徴付けした。両技術により、予想した完全エステル化誘導体の生成を確認した。]
[0065] 1800cm−1(カルボニル伸張)におけるIRバンド。]
[0066] 19FNMRスペクトル(正味試料)、診断シグナル:
−CF2CH2OC(O)− −79.5および−77.5ppm
−CF2COOCHn−(n=1または2) −79および−77ppm。]
[0067] これは以下の平均組成に相当する:
− <Mn>=2000を有する、ケタールとして保護されたテトラオール:47%w/w
−塩化アシルと、ケタール保護近接ヒドロキシルを有する−CF2CH2OHおよび/または−CF2CH2O−CH2CH(OH)−CH2O−CH2−CH(OH)−CH2OH末端基を含むPFPE巨大分子との間の、<Mn>=6000を有するエステル:53%w/w。]
[0068] 工程1.3: 工程2で得た生成物の薄膜蒸留
工程2で得た214gの生成物を薄膜蒸留器中8×10−3ミリバールで、250℃で精製した。重い残渣(56重量%)および軽い留分(44重量%)の、2種の留分を収集した。蒸留した軽い留分のIRおよびNMR分析により、単離生成物は、エステル化が行われなかった(1%未満)保護テトラオール誘導体であることを確認した。IR分析は、1810cm−1におけるエステルピークの不存在を示した。19FNMRスペクトル(正味試料)診断シグナル:
−CF2CH2OCH2− −79.5および−77.7ppm
1H NMR(A113/CD3OD)、診断シグナル:
CH3 1.32および1.37ppm(6H);3.5〜4.3ppm(約7H)におけるシグナルの複合パターン。
残基の補完的分析は、蒸留留分の分析と完全に一致し、残基は、塩化アシルと、−CF2CH2OHおよび/またはビス付加物半保護末端基を含むPFPE巨大分子との間のエステルを含み、1810cm−1におけるIRバンドを示した。
19F NMRスペクトル(正味試料)、診断シグナル:
−CF2CH2OC(O)− −79.5および−77.5ppm
−CF2COOCHn−(n=1またはn=2) −79および−77ppm
を示した。]
[0069] 工程1.4:テトラオール−ケタールの脱保護
テトラオールケタールからなる軽い留分(107g)をメタノール(50ml)および20gの7重量%HCl水溶液によって60℃で4時間処理した。最終生成物分析(有意なシグナル):
トリフルオロ酢酸無水物による誘導体化化合物(上記参照)の1H−NMR:
・ 5.7ppm RfCF2CH2OCH2CH(OCOCF3)CH2OCOCF3の−CH−基;
・ 5.0および5.4ppmにシグナルなし(ビス−付加物および/または−CF2CH2OHによるピーク);
・ 他の−CH2−基の3.7〜4.8シグナル
純テトラオールの全回収率は、94%であることがわかり、前記テトラオールの純度は99%であった。]
[0070] 実施例2(テトラオール2000広いMWD+Diac2000)
原料混合物(M2)の分析
混合物(M2)を、実施例1に詳述したとおりに、そのままでおよびトリフルオロ酢酸無水物で誘導体化した後に、NMRにかけた。この分析により、混合物(M2)について以下の組成を得た。
・ 式−CF2CH2OHの末端基12%
・ 式−CF2CH2O−CH2CH(OH)−CH2O−CH2−CH(OH)−CH2OH(ビス−付加物)の末端基12%;
・ 式−CF2CH2O−CH2CH(OH)−CH2OHの末端基76%。]
[0071] 他のその関連分子のパラメータは、GPC分析で決定して、平均分子量=2000、多分散性1.45である。]
[0072] 工程2.1:近接ヒドロキシル基の保護
600g(0.30モル)の混合物(M2)、220g(280ml、3.8モル)のアセトン、280mlの石油エーテルおよび0.24gの硫酸、ならびに1.2gの酢酸ナトリウムを用いる以外は、工程1.1(実施例1)で詳述したとおりの同じ手順に従った。590gの保護ケタール混合物を単離して、特徴付けした。]
[0073] 工程2.2: PFPE二酸によるエステル化
工程2.2a): PFPE二酸の塩化アシル誘導体の調製
840gの同じZ−DIACペルフルオロポリエーテル二酸誘導体、300g(2.55モル)の塩化チオニルおよび10mlのピリジンを用いる以外は、工程1.2a)で詳述したとおりの同じ手順に従った。808gのZ−DIAC塩化アシル誘導体を得て、NMRおよびIR分光分析で特徴付けした。]
[0074] 工程2.2b): PFPE−エステル化
500gの工程2.1由来の生成物(0.12モルの遊離のOH基を含む)、32g(0.245モル)のN−エチルジイソプロピルアミン、および120g(0.06モル)の工程2.2a)由来のZ−DIAC塩化アシルを用いる以外は、工程1.2b)(実施例1)で詳述したとおりの同じ手順に従った。粘性の淡黄色液体(588g)を単離して、IRおよび19F−NMR分析により以下の組成を有することがわかった:
−ケタールとして保護された、<Mn>=2000を有するテトラオール:47%w/w
− 塩化アシルと、ケタール保護近接ヒドロキシルを有する、−CF2CH2OHおよび/または−CF2CH2O−CH2CH(OH)−CH2O−CH2−CH(OH)−CH2OHを含むPFPE巨大分子との間の、<Mn>=6000を有するエステル;53%w/w。]
[0075] 工程2.3: 工程2.2で得た生成物の薄膜蒸留
428gの工程2.2で得た生成物を薄膜蒸留器中7×10−3ミリバールで、250℃で精製した。重い残渣(58重量%)および軽い留分(42%)の2種の留分を収集した。蒸留した軽い留分のIRおよびNMR分析により、単離生成物が、工程1.3で詳述したとおりの同じ特性吸収バンド/ピークによって、エステル化が行われなかった(1%未満)保護テトラオール誘導体であることを確認した。]
[0076] 工程2.4:テトラオール−ケタールの脱保護
工程1.4で詳述したとおりの同じ手順を108gの工程2.3由来の軽い留分に適用し、100gの純テトラオールを得て、その構造を、上記1.4で詳述したとおりに、19F−NMR分析で確認した。純テトラオールの全回収率は、89%であることがわかり、前記テトラオールの純度は99%であった。]
[0077] 実施例3(テトラオール1000狭いMWD+Diac2000)
原料混合物(M3)の分析
混合物(M3)を、実施例1で詳述したとおりに、そのままでおよびトリフルオロ酢酸無水物で誘導体化した後に、NMR分析にかけた。この分析により、混合物(M3)について以下の組成物を得た:
・ 式−CF2CH2OHの末端基10%
・ 式−CF2CH2O−CH2CH(OH)−CH2O−CH2−CH(OH)−CH2OH(ビス−付加物)の末端基14%;
・ 式−CF2CH2O−CH2CH(OH)−CH2OHの末端基76%。]
[0078] 他のその関連分子パラメータは、GPC分析で決定して、平均分子量=1000、多分散性1.08である。]
[0079] 工程3.1:近接ヒドロキシル基の保護
300g(0.30モル)の混合物(M3)、220g(280ml、3.8モル)のアセトン、280mlの石油エーテルおよび0.24gの硫酸、ならびに1.2gの酢酸ナトリウムを用いる以外は、工程1.1(実施例1)で詳述したとおりの同じ手順に従った。320gの保護ケタール混合物を単離して、特徴付けした。]
[0080] 工程3.2: PFPE二酸によるエステル化
工程3.2a): PFPE二酸の塩化アシル誘導体の調製
工程2.2a)由来のZ−DIAC塩化アシルのアリコートを用いた。]
[0081] 工程3.2b): PFPE−エステル化
250gの工程3.1由来の生成物(0.12モルの遊離のOH基を含む)、32g(0.245モル)のN−エチルジイソプロピルアミンおよび120g(0.06モル)の工程2.2a)由来のZ−DIAC塩化アシルを用いる以外は、工程1.2b)(実施例1)で詳述したとおりの同じ手順に従った。粘性の淡黄色液体(351g)を単離し、IRおよび19F−NMR分析により以下の組成物を有することがわかった:
−ケタールとして保護された、<Mn>=1000を有するテトラオール:37%w/w
− 塩化アシルと、ケタール保護近接ヒドロキシルを有する−CF2CH2OHおよび/または−CF2CH2O−CH2CH(OH)−CH2O−CH2−CH(OH)−CH2OH末端基を含むPFPE巨大分子との間の、<Mn>=4000を有するエステル:63%w/w。]
[0082] 工程3.3: 工程3.2で得た生成物の薄膜蒸留
319gの工程3.2で得た生成物を薄膜蒸留器中7×10−3ミリバールで、200℃で精製した。重い残渣(67重量%)および軽い留分(33%)の2種の留分を収集した。蒸留した軽い留分のIRおよびNMR分析により、単離した生成物が、工程1.3で詳述したとおりの同じ特性吸収バンド/ピークによって、エステル化が行われなかった(1%未満)保護テトラオール誘導体であることを確認した。]
[0083] 工程3.4:テトラオール−ケタールの脱保護
工程1.4で詳述したとおりの同じ手順を、58gの工程3.3由来の軽い留分に適用し、50gの純テトラオールを得て、その構造を、上記1.4で詳述したとおりに、19F−NMR分析で確認した。純テトラオールの全回収率は88.7%であることがわかり、前記テトラオールの純度は99%であった。]
[0084] 実施例4(テトラオール2000狭いMWD+ドデカン二酸塩化アシル)
原料混合物(M1)の分析
実施例1の同じ混合物(M1)を用いた。]
[0085] 工程4.1:近接ヒドロキシル基の保護
混合物(M1)中の近接基を、工程1.1(実施例1)で詳述した手順に従って保護した。]
[0086] 工程4.2:脂肪二酸によるエステル化
工程4.2a):ドデカン二酸の塩化アシル誘導体の調製
51.6g(0.43モル)の塩化チオニル、1mlのピリジン、および28g(0.12モル)の式:HO−C(O)−(CH2)10−C(O)−OHのドデカン二酸を用いる以外は、工程1.2a)で詳述したとおりの同じ手順に従った。低粘度の暗色液体(32g)を得て、これは、IR分析で対応する塩化ジアシル誘導体であることがわかった。酸部分のIRバンド:1710cm−1(カルボニル伸張);
塩化アシル部分のIRバンド:1800cm−1(カルボニル伸張)。]
[0087] 工程4.2b): PFPE−エステル化
400gの工程4.1由来の生成物(0.1モルの遊離のOH基を含む)、16g(0.123モル)のN−エチルジイソプロピルアミンおよび100g(0.05モル)の工程4.2a)由来の塩化ジアシルを用いる以外は、工程1.2b)(実施例1)で詳述したとおりの同じ手順に従った。]
[0088] 粘性の淡黄色液体を単離して、IR(1810cm−1におけるバンド)および1H−NMR分析により以下の組成を有することがわかった:
−ケタールとして保護された、<Mn>=2000を有するテトラオール:61%w/w;
−塩化アシルと、ケタール保護近接ヒドロキシルを有する−CF2CH2OHおよび/または−CF2CH2O−CH2CH(OH)−CH2O−CH2−CH(OH)−CH2OH末端基を含むPFPE巨大分子との間の、<Mn>=4300を有するエステル:39%w/w。]
[0089] 工程4.3: 工程4.2で得られた生成物の薄膜蒸留
360gの工程4.2で得た生成物を薄膜蒸留器中8×10−3ミリバールで、250℃で精製した。重い残渣(44重量%)および軽い留分(56%)の2種の留分を収集した。蒸留した軽い留分のIRおよびNMR分析により、単離した生成物が、工程1.3で詳述したとおりの同じ特性吸収バンド/ピークによって、エステル化が行われなかった(1%未満)保護テトラオール誘導体であることを確認した。]
[0090] 工程4.4:テトラオール−ケタールの脱保護
工程1.4で詳述したとおりの同じ手順を107gの工程4.3由来の軽い留分に適用し、100gの純テトラオールを得て、その構造を、上記1.4で詳述したとおりに19F−NMR分析で確認した。純テトラオールの全回収率は90%であることがわかり、前記テトラオールの純度は99%であった。]
[0091] 実施例5(テトラオール1000狭いMWD+Diac1000)
原料混合物(M5)の分析
混合物(M5)を、実施例1で詳述したとおりに、そのままでおよびトリフルオロ酢酸無水物で誘導体化した後に、NMR分析にかけた。この分析により、混合物(M5)について以下の組成を得た:
・ 式−CF2CH2OHの末端基14%
・ 式−CF2CH2O−CH2CH(OH)−CH2O−CH2CH(OH)−CH2OH(ビス−付加物)の末端基10%;
・ 式−CF2CH2O−CH2CH(OH)−CH2OHの末端基76%。]
[0092] 他のその関連分子パラメータは、GPC分析で決定して、平均分子量=1000、多分散性1.10である。]
[0093] 工程5.1:近接ヒドロキシル基の保護
150g(0.30モル)の混合物(M5)、110g(140ml、1.9モル)のアセトン、140mlの石油エーテルおよび0.12gの硫酸、ならびに0.6gの酢酸ナトリウムを用いる以外は、工程1.1(実施例1)で詳述したとおりの同じ手順に従った。160gの保護ケタール混合物を単離し、特徴付けした。]
[0094] 工程5.2a): PFPE二酸の塩化アシル誘導体の調製
式:
HO−C(O)CF2O−(CF2CF2O)p−(CF2O)q−CF2C(O)−OH
(ここで、p/qは1.0である)
を満たす、Mn=1000(Z−DIAC)の直鎖構造およびカルボン酸末端基を有する210gのZ−DIACペルフルオロポリエーテル二酸、125g(1.28モル)の塩化チオニルおよび5mlのピリジンを用いる以外は、工程1.2a)で詳述したとおりの同じ手順に従った。201gのZ−DIAC塩化アシル誘導体を得て、NMRおよびIR分光法で特徴付けした。]
[0095] 工程5.2b): PFPE−エステル化
125gの工程5.1由来の生成物(0.06モルの遊離のOH基を含む)、16g(0.123モル)のN−エチルジイソプロピルアミンおよび30g(0.03モル)の工程5.2a)由来のZ−DIAC塩化アシルを用いる以外は、工程1.2b)で詳述したとおりの同じ手順に従った。粘性の淡黄色液体(142g)を単離して、IRおよび19F−NMR分析により以下の組成を有することがわかった:
−ケタールとして保護された、<Mn>=1000を有するテトラオール:47%w/w
− 塩化アシルと、ケタール保護近接ヒドロキシルを有する−CH2CH2OHおよび/または−CF2CH2O−CH2CH(OH)−CH2O−CH2−CH(OH)−CH2OH末端基を含むPFPE巨大分子との間の、<Mn>=3000を有するエステル:53%w/w。]
[0096] 工程5.3: 工程5.2で得た生成物の薄膜蒸留
100gの工程5.2で得た生成物を、薄膜蒸留器中8×10−3ミリバールで、190℃で精製した。重い残渣(56重量%)および軽い留分(44%)の2種の留分を収集した。蒸留した軽い留分のIRおよびNMR分析により、単離した生成物が、工程1.3で詳述したとおりの同じ特性吸収バンド/ピークによって、エステル化が行われなかった(1%未満)保護テトラオール誘導体であることを確認した。]
[0097] 工程5.4:テトラオール−ケタールの脱保護
工程1.4で詳述したとおりの同じ手順を、47gの工程5.3由来の軽い留分に適用し、43gの純テトラオールを得て、その構造を、上記1.4で詳述したとおりに、19F−NMRで確認した。純テトラオールの全回収率は93.6%であり、前記テトラオールの純度は99%であった。]
[0098] 実施例6(テトラオール1000狭いMWD+イソステアリン酸塩化アシル)
原料混合物(M6)の分析
混合物(M6)を、実施例1で詳述したとおりに、そのままでおよびトリフルオロ酢酸無水物で誘導体化した後に、NMR分析にかけた。この分析により、混合物(M6)について以下の組成を得た:
・ 式−CF2CH2OHの末端基8%
・ 式−CF2CH2O−CH2CH(OH)−CH2O−CH2CH(OH)−CH2OH(ビス−付加物)の末端基16%
・ 式−CF2CH2O−CH2CH(OH)−CH2OHの末端基76%。]
[0099] 他のその関連分子パラメータは、GPC分析で決定して、平均分子量=1000、多分散性1.07である。]
[0100] 工程6.1:近接ヒドロキシル基の保護
150gの混合物(M6)、110g(140ml、1.9モル)のアセトン、140mlの低沸点石油エーテルおよび0.12gの硫酸を用いる以外は、工程1.1(実施例1)で詳述した手順に従って混合物(M6)中の近接基を保護した。147gの透明な粘性ケタール誘導体を得て、その構造をNMR分析で確認した。]
[0101] 工程6.2:脂肪酸によるエステル化
工程6.2a):イソステアリン酸の塩化アシル誘導体の調製
152g(1.28モル)の塩化チオニル、5mlのピリジン、および59.7g(0.21モル)の式:(H3C)2CH(CH2)14−C(O)−OHのイソステアリン酸を用いる以外は、工程1.2a)で詳述したとおりの同じ手順に従った。低粘度の暗色液体(63.1g)を得た。これが、IR分析により対応する塩化アシル誘導体であることがわかった。IRは、以下の吸収バンドを示した:
酸部分:1720cm−1(カルボニル伸張);
塩化アシル部分:1800cm−1(カルボニル伸張)。]
[0102] 工程6.2b): PFPE−エステル化
125gの工程6.1由来の生成物(0.06モルの遊離のOH基を含む)、16g(0.123モル)のN−エチルジイソプロピルアミンおよび18g(0.05モル)の工程6.2a)由来の塩化アシルを用いる以外は、工程1.2b)で詳述したとおりの同じ手順に従った。わずかに粘性の淡黄色液体を単離して、IR(1810cm−1におけるバンド)および1H−NMR分析により以下の組成を有することがわかった:
−ケタールとして保護された、<Mn>=1000を有するテトラオール:52%w/w;
−イソステアリン酸塩化アシルと、ケタール保護近接ヒドロキシルを有する−CF2CH2OHおよび/または−CF2CH2O−CH2CH(OH)−CH2O−CH2−CH(OH)−CH2OH末端基を含むPFPE巨大分子との間の、<Mn>=1300を有するエステル:48%w/w。]
[0103] 工程6.3: 工程6.2で得た生成物の薄膜蒸留
107gの工程6.2で得た生成物を薄膜蒸留器中6×10−3ミリバールで、180℃で精製した。重い残渣(53重量%)および軽い留分(47%)の2種の留分を収集した。蒸留した軽い留分のIRおよびNMR分析により、単離した生成物が、工程1.3で詳述したとおりの同じ特性吸収バンド/ピークによって、エステル化が行われなかった(1%未満)保護テトラオール誘導体であることを確認した。]
[0104] 工程6.4:テトラオール−ケタールの脱保護
工程1.4で詳述したとおりの同じ手順を、37gの工程6.3由来の軽い留分に適用し、33gの純テトラオールを得て、その構造を、上記1.4で詳述したとおりに、19F−NMR分析で確認した。純テトラオールの全回収率は90%であることがわかり、前記テトラオールの純度は99%であった。]
[0105] 実施例7(テトラオール1000狭いMWD+Krytox(登録商標)3000)
原料混合物(M6)
その特性を上記において実施例6で詳述した同じ混合物(M6)を用いた。]
[0106] 工程7.1:近接ヒドロキシル基の保護
セクション6.1で詳述したとおりの混合物(M6)から得た保護ケタール混合物を用いた。]
[0107] 工程7.2: PFPE二酸によるエステル化
工程7.2b): PFPE−エステル化
125gの工程6.1由来の生成物(0.06モルの遊離のOH基を含む)、16g(0.123モル)のN−エチルジイソプロピルアミンおよび180g(0.06モル)の式CF3CF2CF2O−(CF(CF3)−CF2O)n−CF(CF3)−C(O)F(ここで、nは、平均分子量が3000であるような整数である)のKRYTOX(登録商標)ペルフルオロポリエーテルフッ化アシル(DuPontから市販されている)を用いる以外は、工程1.2b)(実施例1)で詳述したとおりの同じ手順に従った。粘性の淡黄色液体(274g)を単離して、IRおよび19F−NMR分析により以下の組成を有することがわかった:
−ケタールとして保護された、<Mn>=1000を有するテトラオール:25.5%w/w
− KRYTOX(登録商標)フッ化アシルと、ケタール保護近接ヒドロキシルを有する−CF2CH2OHおよび/または−CF2CH2O−CH2CH(OH)−CH2O−CH2−CH(OH)−CH2OH末端基を含むPFPE巨大分子との間の、<Mn>=4000を有するエステル:74.5%w/w。]
[0108] 工程7.3: 工程7.2で得た生成物の薄膜蒸留
214gの工程7.2で得た生成物を薄膜蒸留器中6×10−3ミリバールで、180℃で精製した。重い残渣(25重量%)および軽い留分(75%)の2種の留分を収集した。蒸留した軽い留分のIRおよびNMR分析により、単離された生成物が、工程1.3で詳述したとおりの同じ特性吸収バンド/ピークによって、エステル化が行われなかった(1%未満)保護テトラオール誘導体であることを確認した。]
実施例

[0109] 工程7.4:テトラオール−ケタールの脱保護
工程1.4で詳述したとおりの同じ手順を、50gの工程7.3由来の軽い留分に適用して、44.5gの純テトラオールを得て、その構造を、上記1.4で詳述したとおりに、19F−NMR分析で確認した。純テトラオールの全回収率は98%であることがわかり、前記テトラオールの純度は99%であった。]
权利要求:

請求項1
ヒドロキシル(ペル)フルオロポリエーテル誘導体の混合物[混合物(M)]から、式(I):HO−CH2−CH(OH)−CH2−O−CH2−CF2−O−Rf−CF2−CH2O−CH2−CH(OH)−CH2OH(I)(式中、Rfは、フルオロポリオキシアルケン鎖(分子鎖Rf)、すなわち、主鎖にエーテル結合を含むフルオロカーボンセグメントを表す)のテトラオールPFPE誘導体[テトラオール(T)]を精製する方法であって、前記混合物が、前記テトラオール(T)と、式:−CF2CH2OH;−CF2CH2O−CH(OH)−CH2−O−CH2−CH(OH)−CH2OHの少なくとも1つの末端基で終わらせた分子鎖Rfを含む少なくとも1種のヒドロキシル(ペル)フルオロポリエーテル[PFPE(OH)]とを含み、前記方法が、工程1:混合物(M)をケトンおよび/またはアルデヒドと反応させ、対応する環状ケタール/アセタール誘導体を形成させることによって近接炭素原子上のヒドロキシル基の対を選択的に保護し、保護混合物[混合物(P)]を生成させる;工程2:混合物(P)の残留ヒドロキシル基を、実質的な揮発度改変を可能にする適切な官能基化剤と反応させて、官能基化された保護混合物[混合物(Pf)]を得る;工程3:混合物(Pf)を分留して、テトラオール(T)の環状アセタール/ケタール誘導体を単離する;工程4:テトラオール(T)のアセタール/ケタール誘導体を加水分解して、純テトラオール(T)を回収することを含む、方法。
請求項2
混合物(M)が、ヒドロキシル(ペル)フルオロポリエーテル誘導体と、式:T1−O−Rf−T2[式中:−Rfはフルオロポリオキシアルケン鎖であり、−T1およびT2は、以下の基:(t1)−CF2−CH2O−CH2−CH(OH)−CH2OH;(t2)−CF2CH2OH;(t3)−CF2CH2O−CH(OH)−CH2−O−CH2−CH(OH)−CH2OHの中から選択される]を満たすテトラオール(T)との混合物を含み、但し、混合物(M)が、T1=T2=t1である少なくとも1種の化合物(すなわち、テトラオール(T))と、T1およびT2の少なくとも一方がt1とは異なる少なくとも1種のヒドロキシル(ペル)フルオロポリエーテル(すなわち、PFPE(OH))とを含むことを条件とする、請求項1に記載の方法。
請求項3
工程1が、混合物(M)をアルデヒドまたはケトンと、プロトン酸の存在下で接触させることによって行われる、請求項2に記載の方法。
請求項4
工程1において、基t1、t2およびt3が、以下のスキーム:(式中、RHおよびR’Hは、互いに同一であるか異なっていて、HおよびC1〜C12炭化水素基の中から独立して選択され、但し、RHおよびR’Hの少なくとも一方はHと異なっていることを条件とする)に詳述したとおりの保護または半保護末端基を生成する、請求項3に記載の方法。
請求項5
保護混合物すなわち混合物(P)が、少なくとも部分的に保護されたヒドロキシル(ペル)フルオロポリエーテル誘導体と、式:T’1−O−Rf−T’2(式中:−Rfは、上に詳述したとおりのフルオロポリオキシアルケン鎖であり、−T’1およびT’2は、以下の基:(pt1)(t2)−CF2CH2OH;(pt3)(式中、RHおよびR’Hは、互いに同一であるか異なっていて、HおよびC1〜C12炭化水素基の中から独立して選択され、RHおよびR’Hの少なくとも一方はHと異なっている))を満たす保護テトラオール(T)との混合物を含み、但し、混合物(P)が、T’1=T’2=Pt1である少なくとも1種の化合物(すなわち、保護テトラオール(T))と、T’1およびT’2の少なくとも一方がpt1とは異なる少なくとも1種の、場合によって部分的に保護されたヒドロキシル(ペル)フルオロポリエーテルとを含むことを条件とする、請求項4に記載の方法。
請求項6
工程2由来の官能基化された保護混合物[混合物(Pf)]が、官能基化され、場合によって部分的に保護されたヒドロキシル(ペル)フルオロポリエーテル誘導体と、式:T’’1−O−Rf−T’’2(式中、−Rfは、上に詳述したとおりのフルオロポリオキシアルケン鎖であり、−T’’1およびT’’2は、以下の基:(pt1)(ft2)−CF2CH2Gf;(pt3)(式中、RHおよびR’Hは、互いに同一であるか異なっていて、HおよびC1〜C12炭化水素基の中から独立して選択され、RHおよびR’Hの少なくとも一方はHと異なっており、Gfは、その遠位の末端で別の(ft2)または(fpt3)基に場合によって結合した、実質的な揮発度改変を可能にする官能基である))を満たす保護テトラオール(T)との混合物を含み、但し、混合物(Pf)が、T’’1=T’’2=pt1である少なくとも1種の化合物(すなわち、保護テトラオール(T))と、T’’1およびT’’2の少なくとも一方がpt1とは異なる少なくとも1種の(ペル)フルオロポリエーテルを含むことを条件とする、請求項5に記載の方法。
請求項7
残留ヒドロキシル基が、適切なカルボニル誘導体(ハロゲン化アシル、酸無水物、酸)との反応を介して、対応するエステル部分の変換によって、工程2で官能基化される、請求項6に記載の方法。
請求項8
カルボニル誘導体が、−式Ra−COOH(ここで、Raは脂肪族C8〜36基である)の有機脂肪酸;−式:(式中、X’は、FまたはCF3であり;RおよびR’は、互いに同一であるか異なっていて、F、Cl、Brの中から独立して選択され;Yは、−C(O)X基(ここで、X=Cl、F、OH)であり;Tは、フッ素と異なる1個のハロゲン原子を場合によって含むC1〜C3ペルフルオロカーボン基であり;nは、1から25の範囲であり、ここで、m/nは0.01から0.5であり、単位は、分子鎖に沿って統計的に分布している)の(ペル)フルオロポリエーテルモノアシル誘導体;−式:CF3CF2CF2O−(CF(CF3)−CF2O)n−CF(CF3)−C(O)−X(ここで、X=Cl、F、OHであり、nは、平均分子量が100から10000、好ましくは1000から3000からなるように選択される)の(ペル)フルオロポリエーテルモノアシル誘導体;−式:CF3O−(CF2CF2O)p−(CF2O)q−C(O)−X(ここで、X=Cl、F、OHであり、pおよびqは、平均分子量が100から10000、好ましくは1000から3000からなるように選択され、p/qは0.5以上であり、単位は分子鎖に沿って統計的に分布している)の(ペル)フルオロポリエーテルモノアシル誘導体から選択される、モノカルボニル誘導体の中から選択される、請求項7に記載の方法。
請求項9
カルボニル誘導体が、−式HOOC−Rb−COOH(ここで、Rbは二価脂肪族C6〜24基である)の有機脂肪二酸;−式:Y−CRR’−O−(CF2CF(CF3)O)n(CF(X’)O)m−CRR’Y(式中、X’は、FまたはCF3であり;RおよびR’は、互いに同一であるか異なっていて、F、Cl、Brの中から独立して選択され;Yは−C(O)X基(ここで、X=Cl、F、OH)であり;nは、1から25の範囲であり、ここで、m/nは0.01から0.5であり、繰返し単位は、分子鎖に沿って統計的に分布している)の(ペル)フルオロポリエーテルジアシル誘導体;−式:X−C(O)CF2O−(CF2CF2O)p−(CF2O)q−CF2C(O)−X(式中、X=Cl、F、OHであり;pおよびqは、平均分子量が100から10000、好ましくは1000から3000からなるように選択され、ここで、p/qは0.5以上であり、繰返し単位は分子鎖に沿って統計的に分布している)の(ペル)フルオロポリエーテルジアシル誘導体から選択される、ジカルボニル誘導体の中から選択される、請求項7に記載の方法。
請求項10
混合物(Pf)が、薄膜蒸留で分留される、請求項8または9に記載の方法。
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同族专利:
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引用文献:
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