TW200813099A - Fluorine-containing compound having highly fluorinated norbornane structure, fluorine-containing polymer, and their production methods - Google Patents
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Description
200813099 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於具有被高度氟化之原冰片烷構造之新穎 化合物、由該化合物所得到之含氟聚合物、及此等的製造 方法。 【先前技術】 聚合性的含氟化合物,適合作爲用於製造具有優異的 透明性、撥水撥油性、耐熱性、離型性、耐藥品性等物性 之含氟聚合物之單體,例如具有聚氟烷基之(甲基)丙烯酸 酯(惟,本說明書中(甲基)丙烯酸酯爲丙烯酸酯與甲基丙 烯酸酯的總稱),適合作爲用於製造當作防污劑、撥水撥 油劑、離型劑等使用之含氟聚合物之單體。 爲了改善該含氣聚合物的物性’提議各種的聚合性的 含氟化合物,例如提議非環式全氟烷基部份與CH2 = CC1C(0>0-部份透過原冰片院構造連結之下述化合物(參考專利文獻1 ) [化1] cf3cf2cf2cf2
0C(0)CCi=CH2 專利文獻1 :特開2005-2 72 74 1號公報 200813099 【發明內容】 [發明所欲解決之課題] 惟,尙不知道具有被高度氟化之原冰片烷構造之聚合 性的含氟化合物、及製造方法,此外亦不知道由該含氟化 合物所得到的聚合物,也不知道聚合物的物性。 本發明的目的在於提供新穎的聚合性的聚氟原冰片烷 衍生物及其製造方法、使聚合性的聚氟原冰片烷衍生物進 行聚合而成的新穎的聚合物、及適合用於該含氟化合物的 製造之中間體。 [用以解決課題之手段] 本發明爲了達成上述目的,經過精心硏究而完成之發 明,係具有以下要件。 π] —種下式(1)所表示的化合物, [化2]
惟,式中的記號所表示的意義如下述; ZA、ZB、zc、ZDS zE :自各獨立地爲 200813099 -CH(-0C(0)CT = CH2)-、-CF(-CH20C(0)CT = CH2)-或 -CRaRb-,ZA〜ZE 的至少 1個爲-ch(-oc(o)ct = ch2)-或 -cf(-ch2oc(o)ct=ch2)-,而且,ZA〜ZE 的至少 1 個爲-crarb- (惟,Ra及Rb各自獨立地爲氟原子、碳數1〜16的全氟烷 基或碳數1〜16之含醚性氧原子的全氟烷基;T爲氫原子、 氟原子、碳數1〜3的烷基或碳數1〜3的氟烷基); …△及WB:各自獨立地爲氟原子、碳數1〜16的全氟烷 基或碳數1〜16之含醚性氧原子之全氟烷基; η : 0、1 或 2 〇 [2] —種下式(1Α-1)所表示的化合物,
惟,式中的記號所表示的意義如下述; Ζ :爲-CH(-0C(0)CT】 = CH2)-或-CFGdOC^COCTLCHn- (惟,T1爲氫原子、氟原子、甲基或三氟甲基); W1及W2:各自獨立地爲氟原子或三氟甲基; R1、R2、R3及R4:各自獨立地爲氟原子或碳數1〜16 的全氟烷基。 [3]—種選自下式所表示的化合物之任一種化合物, -8- 200813099 [化4] ,ch2oc(o)ctWCH2 ,oc(o)ct1=ch2 /CF |、?h ?f2〆 I、
I cf2 I | cf2 I
cp2j ^〇f2 cf2 I 、CF 、&〆 惟,T1爲氫原子、氟原子、甲基或三氟甲基。 [4]一種下式(1)所表示的化合物之製造方法,其特徵 係使下式(2)所表示的化合物與式CH2 = CTC(〇)j所表示的 化合物進行反應;
惟,式中的記號所表示的意義如下述; YA、YB、YC、YD 及 ΥΕ :各自獨立地爲·CH(_〇H)-、 -CF(-CH2OH)-或-CRARB-,YA〜YE 的至少 1 個爲-CH(-OH)-或-CF(-CH2OH)-,而且,YA〜γΕ的至少1個爲_CrArB-; ZA、、Zc、ZD及Ze ··各自獨立地爲 -C Η (- O C (Ο) C T = C Η 2) -、- C F (- C Η 2 O C (Ο) C T = C Η 2)-或 -CRARB-,ZA〜ZE 的至少 1個爲- CH(-0C(0)CT = CH2)-或 -CF(-CH20C(0)CT = CH2)-,而且,zA~ZE 的至少 1 個爲-CRaRb- -9 - 200813099 惟,ΥΑ對應於ZA,ΥΒ對應於ZB,Yc對應於Zc,YD 對應於 ZD,YE 對應於 ZE,ZA〜2£爲-(:11(-0(:(0)(:丁 = (:1^2)-時之 丫六〜丫£爲-(:11(-01^)-,ZA〜2£爲-0?(-(:1120<:(0)(:丁 = (:112)-時 之 YA〜γΕ 爲-0?(-(:112〇11)-,ZA〜ZE 爲-CRArB-時之 YA〜YE 爲-CRARB- ;RA及RB各自獨立地爲氟原子、碳數的 全氟烷基或碳數1〜16之含醚性氧原子的全氟烷基;T爲氫 原子、氟原子、碳數1〜3的烷基或碳數1〜3的氟烷基; WA及WB :各自獨立地爲氟原子、碳數1〜16的全氟烷 基或碳數1〜16之含醚性氧原子之全氟烷基; J :鹵素原子; η : 〇、1 或 2。 [5] —種聚合物,其特徵係使式(1)所表示的化合物聚 合所得到。 [6] 如[5]所記載之聚合物,其分子量爲lxlO3〜lxlO7。 [7] —種下式(2)所表示的化合物, [化6]
」〆 惟,式中的記號所表示的意義如下述; ΥΑ、γΒ、YC、YD 及 γΕ:各自獨立地爲-CH(-OH)-、 -10- 200813099 -CF(-CH2OH)-或-CRARB-,ΥΑ 〜γΕ 的至少 1 或-CF(-CH2OH)-,而且,ΥΑ〜γΕ 的至少 1 個爲-CRARB-;( 惟,11八及RB各自獨立地爲氟原子、碳數1〜16的全氟烷基 或碳數1〜16之含醚性氧原子的全氟烷基); \^^及WB:各自獨立地爲氟原子、碳數1〜16的全氟烷 基或碳數1〜16之含醚性氧原子之全氟烷基; η : 0、1 或 2。 [8] —種下式(2Α-1)所表示的化合物, [化7]
(2Α-1) 惟,式中的記號所表示的意義如下述; Y: -CH(-OH)-或-CF(-CH2OH)-; R1、R2、R3及R4 :各自獨立地爲氟原子或碳數1〜16 的全氟烷基; \\^】及W2:各自獨立地爲氟原子或三氟甲基。 [9]一種選自下式所表示的化合物之任一種化合物’ 200813099 [化8]
[1 0]—種下式(2)所表示的化合物之製造方法,其特徵 係使下式(3 )所表示的化合物還原; [化9]
惟,式中的記號所表示的意義如下述; XA、XB、Xc、XD及XE :各自獨立地爲- C(O)-、 -CF(-C(0)G)-或-CRARB-,XA〜XE 的至少 1 個爲- C(O)-或 -CF(-C(0)G)-,而且,XA〜XE 的至少 1 個爲-CRaRb-; γΑ、yb、yc、yd 及 γΕ:各自獨立地爲-ch(-〇h)-、 -CF(-CH2OH)-或-CRaRb-,γΑ〜γΕ 的至少 1 個爲-Ch(-OH)-或-CF(-CH2OH)-,而且,ΥΑ〜γΕ的至少1個爲-Crarb-; 惟,XA對應於YA,XB對應於YB,Xc對應於Yc, xD對應於YD,XE對應於YE之基,YA〜丫£爲-(:1^-011)-時 之 XA〜XE 爲-c(0)-,YA〜γΕ 爲-CF(-CH2OH)-時之 xA〜xE 爲-CF(-C(0)G)-,YA〜時之 •12- 200813099 ;RA及RB各自獨立地爲氧原子、碳數1〜16的全氟院基或 碳數1〜16之含醚性氧原子的全氟烷基;G爲鹵素原子或碳 數1〜1 0的烷氧基; WA及WB :各自獨立地爲氟原子、碳數1〜16的全氟烷 基或碳數1〜16之含醚性氧原子之全氟烷基; η : 0、1 或 2。 [1 1 ] 一種下式(3 )所表示的化合物; [化 10] xc
(3) WB w B 惟,式中的記號所表示的意義如下述;
XA、xB、xc、xD及xE:各自獨立地爲- c(o)-、 -CF(-C(0)G)-或- CRARB-,XA〜XE 的至少 1 個爲- C(O)-或 -CF(-C(0)G)-,而且,XA〜XE 的至少 1 個爲-CRARB-(惟,G 爲鹵素原子或碳數1〜10的烷氧基;ra及rb各自獨立地爲 氟原子、碳數1〜16的全氟烷基或碳數1〜16之含醚性氧原子 的全氟烷基); WA及WB:各自獨立地爲氟原子、碳數1〜16的全氟烷 基或碳數1〜16之含醚性氧原子之全氟烷基; η ·· 0、1 或 2 〇 -13- 200813099 [12] —種下式(3A-1)所表示的化合物, [化 11]
(3A-1) 惟,式中的記號所表示的意義如下述; X : -C(O)-、-CF(-C(0)F)-、或-CF(-C(0)CH3)-; R1 > R2 > R3^ R4:各自獨立地爲氟原子或碳數1〜16 的全氟烷基; W1及W2:各自獨立地爲氟原子或三氟甲基。 [13]—種選自下式所表示的化合物之任一種化合物, [化 12]
[發明之效果] 依據本發明,可提供新穎的聚合性的聚氟原冰片烷衍 生物,此外藉由使該聚氟原冰片烷衍生物進行聚合,可得 到具有優異的耐熱性、離型性、耐藥品性、透明性、耐光 性、撥水撥油性、低折射率等之聚合物。特別是可得到具 -14- 200813099 有優異的動態撥水撥油性之含氟聚合物。此外’依據本發 明,可提供適用於該聚氟原冰片烷衍生物的製造中間體及 其他的用途之新穎的醇化合物及新穎的羰基化合物。 [實施發明之最佳形態] 本說明書中,式(1)所表示的化合物標示爲化合物(1) ,式-ch(-oc(o)ct = ch2)-所表示之基,僅標示爲 _CH(-0C(0)CT = CH2)-,關於其他式所表示的化合物及基 ,同樣作法標示,此外,基中的記號之意,在未特別記載 下,表示與前述之意相同。 此外’本發明中之化合物具有不對稱碳原子時,該碳 原子的立體配置並沒有特別限制。本發明中之交聯環式化 合物的主環上的不對稱中心的立體配置,可爲endo(內向) ,亦可爲ex 〇 (外向)。本發明的交聯環式化合物的主橋上 的碳原子形成不對稱中心時,不對稱中心的立體配置,可 爲syn(同側),亦可爲anti (反側)。 本發明係提供新穎的下述化合物(^。 [化 13]
-15- (1) 200813099 zA〜zE 爲選自-ch(-oc(o)ct = ch2)-、 -CF(-CH20C(0)CT = CH2)·及-CRARB-之 2 價連結基,此外, 選自ZA〜乙£的1〜4個基爲- CH(-0C(0)CT = CH2)-或 •CF(-CH2OC(0)CT = CH2)-,從剩餘的ZA〜ZE所選出的1〜4 個基爲-crarb-,此外,zA〜zE爲獨立的基,可相同或不 同,例如即使在ZA〜ZE的2個以上爲-ch(-oc(o)ct = ch2)_ 時’該-ch(-oc(o)ct = ch2)-可爲相同的基或不同的基。 此外式中之ZE存在2個以上時(例如,η爲1或2時), 各ζΕ可相同或不同,相同較佳。 Τ爲氫原子、氟原子、甲基或三氟甲基較佳,Τ爲氫 原子或甲基特別佳,爲甲基更佳。 11八及RB各自獨立地爲氟原子或碳數1〜16的全氟烷基 較佳;碳數1〜16的全氟烷基係以碳數1〜6的直鏈的全氟烷 基爲佳,特別佳爲三氟甲基;而且RA及RB雙方皆爲氟原 子、雙方皆爲碳數1〜16的全氟烷基,或者,一方爲氟原子 而另一方爲碳數1〜16的全氟烷基特別佳。亦即,-CRaRb_ 爲- CF2-、-C(Rf)2-或- CFRf·較佳,惟,Rf爲碳數1〜16的全 氟烷基(以下亦同)。 212”系1或2個爲選自-<:11(-0(:(0)(:丁 = (:112)-或 -CF(-CH20C(0)CT = CH2)-之基,而剩餘的 3 或 4個爲-CRARB-較 佳,1個爲-ch(-oc(o)ct = ch2)-或-cf(-ch2oc(o)ct = ch2)·, 而其餘的4個爲-CRaRb-特別佳。 而且,zA〜zE爲下述形態爲佳。 ZA 爲-(:11(-0(:(0)(:丁 = <:1^2)·或-cf(-ch2oc(o)ct = ch2)-, -16- 200813099 ZB〜2£爲-01^118- ; ZA 及 ZB 爲-CH(-0C(0)CT = CH2)-或 -cf(-ch2oc(o)ct = ch2)·,zc〜ZE 爲-crarb- ; ZA 及 zc 爲-ch(-oc(o)ct = ch2)-或-CF(-CH20C(0)CT = CH2)-,ZB、 ZD 及 ZE 爲-CRArB-。 ZA〜2£係 ZA 爲-ch(-oc(o)ct = ch2)-或 -CF(-CH20C(0)CT = CH2)-,且 ZB〜ZE爲-CRARB-特別佳。 特別是ZE爲-CRaRb·時,ZE爲-CF2-或-C(RF)2-較佳, 爲-CF2-或-C(CF3)2-特別佳。 \^4及WB各自爲氟原子,或一方爲氟原子而另一方 爲三氟甲基較佳。 η表示[]所包圍的構造單位的重複次數,η爲〇時的 化合物(1 )爲下述化合物(1 Α),η爲1時之化合物(1 )爲下述 化合物(1Β),η爲2時的化合物(1)爲下述化合物(1C)。 η爲0之化合物較佳,亦即,本發明的化合物(1)爲述 化合物(1Α)較佳。 [化 14]
wA wA wA wA wA WA
wB wB WB WB WB wB (1A) (1B) (1C) 化合物(1)的主環上的不對稱中心的立體配置,並& 有特別限制,可爲endo(內向),亦可爲exo(外向),化合 -17- 200813099 物(1)的主橋上的碳原子(式ZE所表示之基中的碳原子)形 成不對稱中心時’不對稱中心的立體配置,並沒有特別限 制,可爲S y η (同側),亦可爲a n t i (反側)。 而且,化合物(1 A)爲下述化合物(丨a _丨)、下述化合物 (1A-2)或下述化合物(1A-3)較佳,下述化合物(1A-1)爲特 別佳。
w1 I r3—cf I cr1r2| rUf I ! w2 (1A-2) [化 15] W1
I R3—CF 、 I cr1r2| R4-CF I CR1R2 w2 (1Α·1) z 可爲-CHGOC^C^CTLCHO-,亦可爲 •CF^CHWC^COCTkCHa)-,此外,化合物(1Α·2)或化合物 (1Α-3)中的2個Ζ,可相同,亦可不同。 R1及R2各自在式中存在2個以上時,此等可相同,亦 可不同,但相同較佳,R1及R2各自爲氟原子,或各自爲 三氟甲基爲佳。 R3及R4各自爲氟原子,或一方爲氟原子而另一方爲 碳數1〜1 6的全氟烷基較佳。 W1及W2各自爲氟原子,或一方爲氟原子而另一方爲 三氟甲基較佳。 Τ1爲氫原子或甲基較佳。 -18- 200813099 化合物(υ的具體例子,可列舉下述化合物 [化 16] CF „〇q〇)CT^=CH2 Γ2 If2 ίΗ cf2 丨 /CF2 ~CF cf3 i ^oqojCT^CHj CF2/ 'CH I C(CF3)2| cf2\ /CF2 "CF CF ^0C(0)CT^=CH2 CF2 I、CH I cf2 I CF2 /CH , 、CF 、OC(p)CTt=CH2 cf3
/CF /CH2OC(0)CT1=CH2T2 cf2 ?F cf2 I /CF2 XCF cf3 /0C(0)CT^=CH2 CF2 / ^CH I C(CF3)2| cf2\ ^C(CF3)2 、CF /CF /CH20C(0)CT^=CH2 CF2 j、CF 、CF CH20C(0)CT^=CH2 CH2=CT1C(0)0CH2
I cf2 cf2 I 〆 'CF
CF ^CH20C(0)CT1=CH2 C(CF3)2 化合物(1)可藉由使下述化合物(2)與式CH2 = CTC(0)J 所表示的化合物反應而製造,再者,關於化合物(2)後述 [化 17]
(2) J爲氯原子或溴原子較佳。 式ch2 = ctc(o)j所表示的化合物的具體例子,可列 -19- 200813099 舉 CH2 = CHC(0)C1、CH2 = CHC(0)Br、CH2 = C(CH3)C(0)C1 、CH2 = C(CH3)C(0)Br、CH2 = CFC(0)C1、CH2 = CFC(0)Br、 CH2 = C(CF3)C(0)C1、及 CH2 = C(CF3)C(0)Br 等。 化合物(1)的製造中,較佳係相對於一分子中-CH(-OH)-與-CF(-CH20H)-總計存在k個之化合物(2)1莫耳,與式 CH2 = CTC(0)J所表示的化合物lk〜2k莫耳進行反應,惟, k爲1〜(4 + n)的整數(以下亦同)。 上述反應中之反應條件(反應溫度、反應壓力、反應 時間等),並沒有特別的限制,遵照酯化反應中已知的習 知方法及條件較佳。 化合物(1)具有- CH(-0C(0)CT = CH2)-或 -CF(-CH2〇C(0)CT = CH2)_,而且具有被高度氟化之原冰片 烷構造之聚合性化合物,因此,可藉由聚合化合物(i)而 製造聚合物。 而且’本發明提供使化合物(1)進行聚合而得到的聚 合物,本發明的聚合物亦可爲僅使化合物(i)進行單聚合 而得到的單聚合物,亦可爲使化合物(1 )、及可與化合物 (1)共聚之其他的單體(以下亦稱爲其他的單體)進行共聚而 得到的共聚物。爲後者時,本發明的聚合物係相對於全部 重複單兀’含有〇·1〜99.9莫耳%之化合物(1)的重複單元, 而且含有〇·1〜9 9.9莫耳%之其他的單體的重複單元較佳。 而且,共聚物係含有50〜99.9莫耳%以上之化合物(1)的重 複單元較佳’而且,含有〇1〜低於5〇莫耳%之其他的單體 的重複單元較佳。 -20- 200813099 其他的單體並沒有特別的限制,可列舉(甲基)丙烯酸 酯類、不飽和羧酸醯胺類、苯乙烯類、乙烯矽烷類、烯烴 類、氟烯烴類、氯烯烴類、乙烯酯類、乙烯醚類、(甲基) 丙烯酸、丙烯腈。 (甲基)丙烯酸酯的具體例子,可列舉甲基(甲基)丙烯 酸酯、乙基(甲基)丙烯酸酯、丁基(甲基)丙烯酸酯、2-乙 基己基(甲基)丙烯酸酯、異辛基(甲基)丙烯酸酯、異壬基( 甲基)丙烯酸酯、癸基(甲基)丙烯酸酯、十八烷基(甲基)丙 烯酸酯、二乙基胺基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥基乙基(甲 基)丙烯酸酯、2-羥基丙基(甲基)丙烯酸酯等之非環式烷基 (甲基)丙烯酸酯;卜金剛烷基(甲基)丙烯酸酯、3-羥基-1-金剛烷基(甲基)丙烯酸酯、2-甲基-2-金剛烷基(甲基)丙烯 酸酯、2-乙基-2-金剛烷基(甲基)丙烯酸酯、2-丙基-2-金剛 烷基(甲基)丙嫌酸酯、2-丁基-2-金剛烷基(甲基)丙烯酸酯 、2-氧代四氫呋喃-3-基(甲基)丙烯酸酯、環氧丙基(甲基) 丙烯酸酯、苄基(甲基)丙烯酸酯等之環式烷基(甲基)丙烯 酸酯。 不飽和羧酸醯胺類的具體例子,可列舉丙烯醯胺、衣 康酸二醯胺、α -乙基丙烯醯胺、巴豆酸醯胺、富馬酸二 醯胺、馬來酸二醯胺、Ν-丁氧基甲基丙烯醯胺、Ν-羥甲基 丙烯醯胺。 苯乙烯類的具體例子,可列舉苯乙烯、α -甲基苯乙 烯、氯苯乙烯、羥基苯乙烯。 乙烯矽烷類的具體例子,可列舉乙烯基甲基二甲氧基 -21 - 200813099 矽烷、乙烯基甲基二乙氧基矽烷、乙烯基甲基二氯矽烷、 乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三氯 矽烷。 稀烴類的具體例子,可列舉乙燃、丙烯、異丁嫌。 氟烯烴類的具體例子’可列舉氟乙烯、偏氟乙烯、四 氟乙烯、六氟丙烯等之非環狀氟單烯;全氟(2,2-二甲基-1,3-二噁茂)、全氟(2-伸甲基-1,3-二氧雜戊環)等之環狀氟單 烯;CF2 = CFOCF2CF2CF = CF2、CF2 = CFOCF2CF(CF3)CF = CF2、 cf2=cfocf(cf3)cf2cf=cf2、CF2=CFCF2C(CF3(OH)CH2CH=CH2 、cf2 = cfch2ch(c(cf3)2oh)ch2ch = ch2等之氟二烯。 氯烯烴類的具體例子,可列舉氯乙烯、偏氯乙烯、氯 丁烯。 乙烯酯類的具體例子,可列舉乙酸乙烯酯、丙酸乙烯 酯。 乙烯醚類的具體例子,可列舉2-羥基乙烯醚、胺基乙 基乙烯醚。 化合物(1)的聚合,在聚合起始劑的存在下進行較佳。聚 合起始劑的具體例子,可列舉(c6H5c(o)o-)2、(c6f5c(o)o-)2、 (c3f7c(o)o-)2、((ch3)3cc(o)o-)2、((ch3)2chc(o)o-)2、 ((ch3) 3c(o)c(o)o-)2、((ch3) 3c(o)o-)2、((ch3)2choc(o)o-)2 、((ch3) 3cc6h1()oc(o)o-)2等之有機過氧化物、偶氮雙異 丁腈等之偶氮化合物、及無機過氧化物等。 化合物(1)的聚合之聚合條件(聚合溫度、聚合壓力等) ,並沒有特別的限制,聚合溫度爲0〜200 °C較佳,聚合壓 -22- 200813099 力爲大氣壓〜lOMPa(表壓)較佳。 本發明的聚合物的重量平均分子量爲1χ1〇3〜ΐχΐ〇7較 佳,1 X 1 03〜1 X 1 〇 5更佳。 本發明的聚合物,係具有優異的透明性、撥水撥油性 、耐熱性、離型性、耐藥品性,特別是具有優異的動態撥 水性之聚合物,本發明的聚合物適合作爲防污劑、撥水撥 油κ!ΐ、離型劑、先纖維材料、保護層(p e 1 1 i c 1 e )材料、透鏡 材料、顯示器的表面保護膜材料。 而且,本發明的聚合物的較佳形態,可列舉僅使化合 物(1)進行單聚合而得到,其僅由化合物(1)的重複單元所 成之重量平均分子量爲1000〜50000的聚合物。本說明書中 之重複單元之意,係指藉由化合物(1)等之聚合性化合物 的聚合而形成的單元。 化合物(1)的製造中間體之下述化合物(2),係具有羥 基或羥基甲基、與被高度氟化之原冰片烷構造之新穎化合 物。化合物(2)不僅作爲化合物(1 )的製造中間體,利用 YA〜YE中的羥基的反應性,可變換成各種的衍生物,經變 換的化合物,因爲具有被高度氟化之原冰片烷構造,故可 發揮來自該構造之撥水撥油性等之性能。亦即,本發明提 供新穎的下述化合物(2)。 -23- (2)200813099 [化 18]
Yc
WB JnwB YA、γΒ、YC、YD及YE同上述之意,較佳的形態可 列舉下述者。 ΥΑ 爲- CH(-OH)-或- CF(-CH2OH)-,而且 yB、Yc、YD 及 丫£爲-01^1^-; Ya 與 丫8爲-(:11(-011)-或-cf(-ch2oh)-,而且 Yc、YD 及 YE 爲- CRARB- ; YA 與 Yc 爲-CH(-OH)-或-CF(-CH2OH)-,而且 YB、YD 及 而且,YA 爲-CH(-OH)-或-CF(-CH2OH)-,而且 YB、 Yc、YD 及 ye 爲-CRarb,別佳。 RA及RB同上述所述之意,可相同或不同;Ra及Rb 各自獨立地爲氟原子、碳數1〜16的全氟烷基較佳;各自爲 氟原子,或各自爲碳數1〜16的全氟烷基,或一方爲氟原子 而另一方爲碳數1〜16的全氟烷基特別佳。亦即,-CRARB-爲-CF2-、-C(Rf)2-或-CFRf-較佳。 ZE 爲-CRArB -時,ZE 爲-CF2·或-C(RF)2-較佳,爲· CF2-或-C(CF3)2-特別佳。 …八及WB各自獨立,可爲相同或不同。\\^在分子中 存在2個以上時,彼此可互相相同或不同,於wB時亦同 °WA及WB各自爲氟原子,或一方爲氟原子而另一方爲 -24- 200813099 三氟甲基較佳。 η之意同上述,n爲〇較佳,n爲〇時的化合物(2)爲下 述化合物(2A),n爲i時的化合物(2)爲下述化合物(2B),^ 爲2時的化合物(2)爲下述化合物(2 C)。 [化 19]
WA WA WA WA WA WA
WB WB WB WB wB wB (2A) (2B) (2C) 化合物(2)的主環上的不對稱中心的立體配置,並沒 有特別限制,可爲endo(內向),亦可爲exo(外向),化合 物(2)的主橋上的碳原子(式YE所表示之基中的碳原子)形 成不對稱中心時,不對稱中心的立體配置,並沒有特別限 制,可爲s y η (同側),亦可爲a n t i (反側)。 而且,化合物(2)爲下述化合物(2A-l)、下述化合物 (2A-2)或下述化合物(2A-3)較佳,下述化合物(2A-1)爲特 別佳。 [化 20]
W2 W2 w2 (2Α·1) (2Α-2) (2Α-3) -25- 200813099 Y 可爲-CH(-OH)-或-CF(-CH2OH)-,化合物(2A-2)或 化合物(2A-3)中的2個Y,可相同,亦可不同。 f及R2各自爲氟原子,或各自爲三氟甲基爲佳。 R3及R4各自爲氟原子,或一方爲氟原子而另一方爲 碳數1〜1 6的全氟烷基較佳。 W1及W2各自爲氟原子,或一方爲氟原子而另一方爲 三氟甲基較佳。 化合物(2)的具體例子,可列舉下述化合物。 [化 21]
化合物(2)可藉由使下述化合物(3)進行還原反應而製 造,關於化合物(3)的詳細內容於後述內容說明。 [化 22]
fwA Ί wA
-26- 200813099 化合物(3 )的還原反應,係藉由化合物(3 )與還原劑的 反應進行較佳,還原劑並沒有特別的限制,以NaBH4、 B2H6的四氫呋喃溶液、((CH3)2CHCH2)2A1H的己烷溶液或 Li A1H4 較佳。 還原反應係使相對於一分子中-C(-O)-與-CF(-C(0)G)-總計存在k個之化合物(3)的1莫耳,與還原劑的lk〜2k莫 耳反應而進行較佳。 還原反應中之反應條件(反應溫度、反應壓力、反應 時間等),並沒有特別的限制,較佳係依據例如藉由使醯 基氟化物(-COF)進行酯化而成爲甲基酯(-COOCH3)等後, 用NaBH4的還原成爲醇(-CH2OH)之特開平 1 0-72 5 6 8 公報 的段落002 1等所記載之方法實施。 化合物(3)係具有4(0)-或-0?(-(:(0)0)-、與被高度氟 化之原冰片院構造之新穎化合物,化合物(3)適合作爲化 合物(2)的製造中間體等。亦即,本發明提供新穎的下述 化合物(3)。 [化 23]
XA、XB、XC、xD及XE同上述之意,下述的形態較 佳。亦即,
XA 爲-C(O)-或-CF(-C(0)G)-,而且 XB、Xc、XD 及 XE •27- 200813099 爲- CRARB- ; XA 與 ΧΒ 爲-C(O)·或-CF(-C(0)G)-,而且 Xc、XD 及 χΕ 爲-CrArb. ;χΑ 與 xc 爲-C(〇)-或-CF(,c(〇)G)_,而且 XB、XD& 而且,XA 爲-C(O)-或-CF(-C(0)G)- ,且 XB、Xc、XD 及 XE 爲-CRARB-特別佳。 G爲氟原子或碳數1〜10的烷氧基較佳,爲氟原子或甲 氧基特別佳。 RA及RB各自獨立地爲氟原子、碳數1〜16的全氟烷基 較佳;各自爲氟原子,或各自爲碳數1〜16的全氟烷基,或 一方爲氟原子而另一方爲碳數1〜16的全氟烷基特別佳。亦 即,-CRaRb-爲-CF2-、-C(RF)2-或-CFRf-較佳,惟,RF 爲 碳數1〜16的全氟烷基。 ZE爲彳1148-時,ZE爲彳?2-或-C(Rf)2-較佳,爲-CF2-或-C(CF3)2-特別佳。 WA及WB各自爲氟原子,或一方爲氟原子而另一方 爲三氟甲基較佳。 η之意同上述,η爲0較佳,η爲0時的化合物(3)爲下 述化合物(3Α),η爲1時的化合物(3)爲下述化合物(3Β),^ 爲2時的化合物(3)爲下述化合物(3 C)。 [化 24]
WA WA WA WA WA
-28 - 200813099 化合物(3)的主環上的不對稱中心的立體配置,並沒 有特別限制,可爲e n d 〇 (內向),亦可爲e X 〇 (外向),化合 物(1)的主橋上的碳原子(式义£所表示之基中的碳原子)形 成不對稱中心時,不對稱中心的立體配置,並沒有特別限 制,可爲syn(同側),亦可爲anti(反側)。 而且,化合物(3 )爲下述化合物(3 A -1 )、下述化合物 (3A-2)或下述化合物(3A-3)較佳,爲下述化合物(3A-1)特 別佳。 5Ί b2 wb
«Mr _ F 〆 2-1C\ICUCIW(3A XF F、 c——c I I 3 4 R R 'ΧΓ
1" /ΧΓΓ \L( I I 3 4 R R
rCFO Μ 1 /R1R\ 2 W丨c—c—cIw _ X 可爲-c(0)-、-CF(-C(0)F)-或- CF(-C(0)0CH3)-,化 合物(3A-2)或化合物(3A-3)中的2個 X可相同,亦可不同 〇 R1及R2各自爲氟原子,或各自爲三氟甲基較佳。 R3及R4各自爲氟原子,或一方爲氟原子而另一方爲 碳數1〜1 6的全氟烷基較佳。 W1及W2各自爲氟原子,或一方爲氟原子而另一方爲 三氟甲基較佳。 化合物(3)的具體例子,可列舉下述化合物。 -29- 200813099 [化 26]
I cf2 I cf2 丨 /CF2 、CF cf3 R(CF3)2t · · .C(CF3)2 cf2 I ~CF VCF CF3、/C M〇)^ 、CF 、CF I cf2 I CF2 I ^C(CF3)2 、CF
CF ,C(0)F /C(0)0CH3 • 、CF CF2 I 'CF I CF2 I I cf2 I CF2 I ^cf2 cf2 I /CF2 'CF 、CF
CF cf2/ I C(l CF2、\
cp3 ;(CF3)2| …cf2 CF c</C、〆0 c<r、〆0 c<r、严巧个 I c(CF3)2| I CF2 I I CF2 I I cf2 CFa VC(CF3)a CFs4p^〇 CF24f-%〇)f F(〇)C,
CF2 I C(〇)F -CF cf3 ch3o(o)c、/C ^C(0)0CH3 、CF I I cf2 I cf2 I ^C(CF3)2 、CF
CF I CF ,C(0)OCH3 、c(o)och3 化合物(3)係可使下述化合物(6)與Rf-C(0)F所表示的 化合物進行酯化反應而得到下述化合物(5),接著將化合 物(5)進行氟化反應而得到化合物(4),接著將化合物(4)在 鹼金屬氟化物的存在下進行熱分解反應而製造。此外,可 藉由使化合物(4)與碳數1〜10的烷醇反應而製造。 [化 27]
WHA
WHA
WHA
XLCiL、D
、CH
xLE I
.CH
WHB (6)
XLE XLA X1
iLB
rHB
HC x1:
XHE
、CH
,CH
WHB (5) WA WA 、χΗΑ
XFA
xHE I
WHB
XHB
X FB WB nWB (4) 惟,式中的記號表示下述意義。 XFA、XFB、XFC、XFD 及 XFE : _ C F ( - O C ( Ο ) R f) ·、 -30- 200813099 -CF(-CF20C(0)Rf)-或-CRARB-,惟,XFA 對應於 ΧΑ,XFB 對應於ΧΒ,XFe對應於Xe,XFD對應於XD,XFE對應於ΧΕ, 對應於-C(O)-之基爲-CF(-0C(0)Rf)-,對應於-C(-C(0)G)-之 基爲-CF(-CF20C(0)Rf)-,對應於- CRARB-之基爲- CRARB-。 χΗΑ、χΗΒ、XHC、XHD 及 χΗΕ : - C Η ( - Ο C ( Ο ) R f)-、 -CH(-CH20C(0)Rf)-或-CRHARHB-,惟,XHA 對應於 XFA, XHB對應於XFB,XHe對應於XFe,XHD對應於XFD,xHE 對應於XFE之基,對應於-CF(-0C(0)Rf)-之基爲-CH(-0C(0)Rf)-,對應於-CF(-CF20C(0)Rf)-之基爲-CH(-CH20C(0)Rf)-, 對應於-crarb-之基爲-CRHARHB-。此外,XHC與XHD之 間可形成碳原子-碳原子雙鍵。 XLA、XLB、XLC、XLD 及 XLE : -CH(-OH)-、-CH(-CH2OH)-或-crharhb-,惟,XLA 對應於 XHA,XLB 對應於 XHB,XLe 對應於XHe,XbD對應於XHD,χίΕ對應於XHE之基,對 應於-CH(-0C(0)Rf)-之基爲-CH(-OH)-,對應於 -CH(-CH20C(0)Rf)-之基爲-CH(-CH2OH)·,對應於-CRHARHB-之 基爲-CRHARHB-。此外,XLe與XLD的碳原子-碳原子鍵可 爲雙鍵。 WHA及WHB:氫原子、碳數1〜16的烷基或碳數1〜16之 含醚性氧原子之烷基。惟,WHA爲對應於WA、WHB爲對 應於WB之基,對應於氟原子之基爲氫原子,對應於碳數 1〜16的全氟烷基之基爲碳數1〜16的烷基,對應於碳數1〜16 之含醚性氧原子之全氟烷基之基爲碳數1〜16的含醚性氧原 子之院基° •31 - 200813099 RHA及RHB:氫原子、碳數1〜16的烷基或碳數1〜16之 含醚性氧原子之烷基。惟,rha爲對應於RA、rhb爲對應 於rb之基,對應於氟原子之基爲氫原子,對應於碳數 1〜16的全氟烷基之基爲碳數1〜16的烷基,對應於碳數1〜16 之含醚性氧原子之全氟烷基之基爲碳數1〜16的含醚性氧原 子之烷基。
Rf :碳數1〜20的全氟烷基或碳數1〜20之含醚性氧原子 之全氟烷基。 化合物(6)的具體例子,可列舉下述化合物’化合物 (6)爲習知的化合物或藉由習知方法而得到的化合物。 [化 28]
XH XH .〇H CH2 I ^CH I ch2 I ch2 I ^ch2
/OH CH I ch2
/CH /CH2OH CH2 I、CH I ch2| ch2 I /Ch2 "CH
/CH ^CH2OH CH I ~CH II ch2 I CH I /CH2 ~CH CH3
OH
?H2/、?H I c(ch3)2| CH2\ ^»2 ^CH
.〇H CH \〇H CH ch3
C /〇H
CH2/ 'CH
I C(CH3)2| ch2\ ^C(CH3)2 ~CH
/CH2OH HO、 ,〇H 1 、c 1 ;H 丁、CH 1 、ch2oh 1 c VM2 I :h2 I ^C(CH3)2 'CH
/CH
CH2 Ϊ、CH I ch2
CH2 I ^CH 、CH
式Rf-C(0)F所表示的化合物的具體例子’可列舉 CF3C(0)F ' (C F 3) 2 C F C (0) F ' F (C F 2) 3 〇 C F ( C F 3) C (Ο) F F(CF2)30CF(CF3)CF20CF(CF3)C(0)F ° 化合物(5)的具體例子,可列舉下述化合物。 -32- 200813099 [化 29]
,CH ,0C<0)Rf ,CH ^0C(0)Rf ^CH ,CH2OC(0)Rf ,CH ,CH20C(0)Rf CH2 I、CH CH I、CH CH2 I、CH CH I、CH I ch2 I II CH2 ] I ch2 I || CH2 | CH2 I ^CH2 CH I /CH2 CH2 I ^CH2 CH /CH2 'CH 、CH ΌΗ 、CH
^CH ^0C(0)Rf CH2 I、CH I ch2| CH2 /CH、 、CH 、0C(0)Rf CH3 C x0C(0)Rf CH2/、CH I C(CH3)2| ch2\ ^C(CH3)2 /CH /CH20C(0)Rf CH2 I ^CH I c«2 I CH2 /CH、 -〇H 、CH20C(0}Rf
CH3 RfC(0)0 ,0C(0)Rf 、CH 'CH I ch2 I ch2 I ^C(CH3)2 'CH 化合物(4)的具體例子,可列舉下述化合物。 [化 30] cf3 c<r、广 Wr、c,CF2〇c(〇q I cf2 I I cf2 I I c« cf2 I ^cf2 cf2 I ^cf2 cf2\ 、CF ‘
CF3 ^0C(0)Rf C ^OC(0)Rf 、CF CF2 /、CF C(CF3)2| I C(CF3)2| cf2\ ^cf2 cf2\ ^C(CF3)2 、CF 、CF ,CF、^〇C(0)Rf 〒F2 I、〒F I cf2 I CF2 ^cf 、CF 、0C(0>Rf
CF20C(0)Rf RfC(〇)〇 CF I CF、 f ^CF2〇C(0)Rf
^0C(0)Rf CF I C(CF3)2 化合物(6)與Rf-C(0)F所表示的化合物的酯化反應、 化合物(5)的氟化反應、及化合物(4)的熱分解反應之各自 的反應條件,依據國際公開第00/56 6 94號文獻、國際公開 第02/18314號文獻等所記載的反應條件較佳。 依據本發明,提供新穎的聚合性化合物與聚合物,本 發明的聚合物因爲具有被高度氟化的原冰片烷構造垂吊在 側鏈之構造,故顯示出優異的撥水撥油性、耐熱性、離型 性、耐藥品性、透明性、耐久耐光性、低折射率性。本發 -33- 200813099 明所提供的聚合物,特別是動態撥水撥油性這一點,動態 撥水性特別優異,具有對於水的接觸角80度以上、滾落角 爲2 0度以下之優異性質的聚合物,本發明的聚合物適合使 用於被要求具有此等的性能之各種用途。 【實施方式】 實施例 實施例中,1,1,2 -三氯-1,2,2 -二氣乙院記爲R113,二 氯五氟丙烷記爲R225,四氫呋喃記爲THF,四甲基矽烷 記爲 TMS,R225 使用 CF3CF2CHC12 與 C F 2 C 1 C F 2 C H F C 1 的 混合品 ° [例1]化合物(31)的製造例 依照下述所表示的製造流程,製造下述化合物(6】)至 化合物(3 1),惟,式 Rf 1 - C Ο F所表示的化合物爲 f(cf2)3ocf(cf3)cf2ocf(cf3)c(o)f。 [化 31] /丫、 〆 CH ~CH II ch2 I CH I /CH2 、CH (61)
OH
R#1 - COF ^0C(0)Rn CH I ^CH II ch2| CH | ^CH2 、CH (51) F2/N2 -►
(41)
(31) •34- (51) 200813099 在氮氣的氣體環境下的燒瓶中,加入化合物(6 1)( 15 g) 與氯仿(l〇〇g)及NaF(7.02g),一邊冰冷攪拌燒瓶內,一邊 滴入式Rfl-C0F所表示的化合物(79g),進一步攪拌燒瓶 內後,藉由加壓過濾去除燒瓶內容物的不溶固形物,燒瓶 內容物中加入飽和碳酸氫鈉水溶液(103 g),回收所生成的 2層分離液的有機層,濃縮被回收的有機層後得到化合物 (51)(74g)。 接著,在氣體出口設置NaF顆料塡充層之高壓鍋(鎳 製’內容積500mL)中,加入 R113(313g),一邊以25°C攪 拌高壓鍋內,一邊於高壓鍋內灌入氮氣1小時,更進一步 於氮氣中灌入稀釋爲20%體積的氟氣體(以下,記爲20%氟 氣)。 在此狀態下持續灌入2 0 %氟氣,以〇 · 1 Μ P a (表壓)的壓 力下,於高壓鍋中導入化合物(51 )(67g)溶解於 R1 1 3 (2 99g)而成的溶液,導入結束後,於高壓鍋中灌入氮 氣,回收濃縮高壓鍋內容物後得到化合物(4 1)。 接著,在氮氣的氣體環境下的燒瓶中,加入化合物 (4 1)(8 0g)與粉末狀KF(0.7g),一邊將燒瓶內溫昇溫至 8 0〜120 °C,一邊加熱燒瓶6小時,將燒瓶內容物使用應用 冷凝汽瓣的蒸餾法與再結晶法純化後得到白色固體狀的化 合物(31)(38g)。 化合物(3 1 )的N M R數據如下述。 19F-NMR(282.7MHz、溶劑:CDC13、基準:CFC13) δ (ppm) :-116.8(1F),-118.2(1F),-122.9(1F),123.3(1F),-125.4(1F) -35· 200813099 -127.3(1F),-130.6(1F),-134.6(1F),-219.4(1F),-227.5(1F) [例2]化合物(21)的製造例 在氮氣的氣體環境下的圓底燒瓶(內容積lOOmL)中, 加入NaBH4(l.lg)與THF(3 0g),一邊冰冷攪拌燒瓶內,一 邊於燒瓶中用1 . 5小時滴入含有2 2質量%的化合物(3 1)之 R22 5溶液(48g),滴入結束後,將燒瓶內再攪拌3〇分鐘, 進一步將燒瓶內溫保持在2 5 °C下攪拌燒瓶內1 2小時,接著 將燒瓶內容液用0 · 1 m ο 1 / L的鹽酸水溶液(1 5 0 m L)中和,進 —步水洗後,蒸餾純化而得到下述化合物(2 1 )。 [化 32]
/CF ^OH fC?H (21) CF2 I ^cf2 化合物(21)的NMR數據列示如下。 W-NMROOOJMHz、溶劑:CDC13)、基準:TMS) 5 (ppm) :4.89〜4.57(2H)。 19F-NMR(282.7MHz、溶劑:CDC13、基準:CFC13) 5 (PPm) :-105.0(1F),-119.7(1F),-m.O(lF),-124.3(1F),-125.7(1F) ,-126.8(1 F),-133.2(1F),21 6.6(1F),-223.5(1 F)。 [例3]化合物(1 1)的製造例 •36- 200813099 在燒瓶中,力□入化合物(21)(2.2g)、THF(lOg)、N-亞 硝基苯基羥基胺的銨鹽(2mg)及三乙胺(1.2g),一邊將燒瓶 冰冷一邊攪拌,於燒瓶內緩慢滴入式 CH2 = C(CH3)C(0)C1(1 .2g)所表示的化合物的 THF(7.3g)溶 液’滴入結束後,將燒瓶內攪拌2小時後,加入碳酸氫鈉 水溶液(30mL)。 將燒瓶內溶液用R22 5萃取後所得到的萃取液,用無 水硫酸鈉乾燥後濃縮而得到濃縮液,將濃縮液用矽膠柱色 譜法純化,得到下述化合物(11)(2.7g)。 [化 33]
化合物(1 1)的NMR數據列示如下。 iH-NMROOOJMHz、溶劑:CDC13)、基準:TMS) δ (ppm) :6·31(1Η),5·88(1Η),5.84(1Η),2·01(3Η)。 19F-NMR(282.7MHz、溶劑:CDC13、基準:CFC13) δ (ppm) :-104.6(1F),-120.5(1F),-122.4(1F),-124.2(1F),-124.6(1F) ,-126.5(1F),-132.7〜-132.8(2F),-214.8(1F),-223.2(lF)〇 [例4]化合物(32M)的製造例 依照下式所表示的製造流程,由下述化合物(62)製造 化合物(32M),惟,式 Rf2-C(0)F所表示的化合物爲 -37- 200813099 f(cf2)3ocf(cf3)c(o)f所表示的化合物。 [化 34] /CH /CH2OH CH2 丨、CH I ch2| CH2 I ^CH2 、CH (62) R^-COF -►
^0Η2Ο0(Ο)Η« CH2 、CH I ch2| ch2 I ,ch2
'CH (52) (52) F2/N2 -> I、c〆 CF2^f^CF2 (42) CF20C(0)Rf2 ^CF ,C(0)0CH3 CH3OH ?F2 I、CF -► I CF2 I CF2 I ^cf2 、CF (32m) 在氮氣的氣體環境下的燒瓶中,加入化合物(62)(26g) 與R225( 1 00g),在冰冷下一邊攪拌燒瓶內,一邊滴入Rf2-C(〇)F所表示的化合物(91g),進一步攪拌燒瓶內後,濃縮 、過濾後得到化合物(52)(88g)。 接著,在氣體出口設置NaF顆料塡充層之高壓鍋(鎳 製,內容積500mL)中,加入R 1 1 3 (3 26g),於25°C —邊攪 拌高壓鍋內,一邊在高壓鍋內灌入氮氣1小時,更進一步 灌入2 0 %氟氣體。 在此狀態下持續灌入20%氟氣,於O.IMPa(表壓)的壓 力下,在高壓鍋中導入化合物(5 2)(75 g)溶解於 R 1 1 3 (346g)的溶液,導入結束後,於高壓鍋中灌入氮氣, 回收、濃縮高壓鍋內容物後得到化合物(42)。 冰冷下,在使化合物(42)( 1 06g)溶解於 R225 ( 1 00mL) 而得到的溶液中滴入甲醇(20 g),滴下結束後,於溶液溫 度25 °C ,攪拌溶液12小時,從溶液蒸餾去除 R22 5與 -38- 200813099 ?(€?2)300?(0?3)<:0 0(:113後得到化合物(3 21^)(42 8)。 化合物(32M)的NMR數據如下述。 】Η-ΝΜΙΙ(300·4ΜΗζ、溶劑:CDC13)、基準:TMS)5(ppm) :3·97(3Η)。 19F-NMR(282.7MHz、溶劑:CDC13、基準:CFC13) 5 (ppm) :-116.4〜132.2(8F),-174.3((1F),-219.1(1F),-227.0(1 F) [例5]化合物(32F)的製造例 在具備被裝置在燒瓶上部的單蒸餾裝置之燒瓶中,加 入使用與例4相同的方法所得到的化合物(42)(1 00g)與粉末 狀KF(1.7g),使燒瓶內溫爲80°C,攪拌燒瓶內則觀察到燒 瓶內容液的回流,藉由單蒸餾裝置持續蒸餾去除燒瓶內的 F(CF2)3OCF(CF3)COF,在此狀態下攪拌5小時,直到單蒸 餾裝置的蒸餾停止後使燒瓶緩慢變冷後,於燒瓶內加入 R225及R1 13,接著將燒瓶內容液中的KF藉由加壓過濾 而去除後,分析所得到的反應生成物的結果,確認下述化 合物(32F)的生成,由19F-NMR計算出的產率爲96%。 化合物(32。的NMR數據列示如下。 19F-NMR(282.7MHz、溶劑:CDC13、基準:CFC13) (5 (ppm) :+39.3 〜+ 35.6(1F), - 1 1 7 · 5 〜-1 3 2 · 0 ( 8 F ), -178.8(1F) ,-2 1 8 ·0〜-2 26.2(2F) 〇 -39- 200813099 [化 35]
、CF
[例6 ]化合物(2 2 )的製造例 將被冰冷之化合物(32M)(42g)溶解於THF(lOOmL)中所 得到的溶液中,滴入含有79質量Q/(^((CH3)2CHCH2)2A1H之己 烷溶液(20g),滴下結束後,用25 °C攪拌溶液12小時後, 將溶液用〇.2mol/L鹽酸水溶液(150mL)中和,得到反應粗 液。 蒸餾去除使用R22 5萃取反應粗液而得到的萃取液的 低沸點成份,得到白色固體狀的反應生成物(3 1 g),將反 應生成物在己烷中再結晶,得到針狀結晶(無色)的下述化 合物(22) [化 36]
CF、/CH2OH (22) ΟΨ2 I | CP2 I cf2 I ^cf2
、CF 化合物(22)的NMR數據列示如下。 iH-NMROOOjMHz、溶劑:CDC13)、基準:TMS)(5 (ppm) :4·20(2Η,dd,J = 24.9 及 6·6Ηζ),2·15(1Η,m)。 19F-NMR(282.7MHz、溶劑:CDC13、基準:CFC13) (5 (ppm) :-119.3(1F),-121.3(1F),“23.5(1F),_123.6(1F),124.6(1F) -40- 200813099 ,-125.0(1F),-128.7(lF),-131.6(1F),-183.2(1F),-220.2(1F) ,-227.1(1F)。 [例7]化合物(12)的製造例 於燒瓶內加入化合物(22 )(16.3 g)、ter卜丁基甲基醚 (82mL)、氫醌(5mg)及三乙胺(8.1g),一邊冰冷攪拌燒瓶內 ’ 一邊將CH2 = C(CH3)C(0)Cl(8.4g)滴入燒瓶內,滴入結束 後,再將燒瓶內攪拌17小時後,於燒瓶內加入純水(5 0mL) ’使燒瓶內所析出的鹽溶解,得到2層分離液。 回收燒瓶內容物的上層(tert-丁基甲基醚層),將回收 液用無水硫酸鈉乾燥、濃縮而得到濃縮液,將濃縮液用矽 膠柱色譜法進行純化,得到下述化合物(1 2 )(1 4 g)。 [化 37] cf^^F\cf-CH2〇C(〇)C(CH3)=CH2 (12> 化合物(12)的NMR數據列示如下。 W-NMROOOjMHz、溶劑:CDC13)、基準:TMS)5(ppm) :6.20(1Η),5·70(1Η),4·75(2Η),1·98(3Η)。 19F-NMR(282.7MHz、溶劑:CDC13、基準:CFC13) 5 (ppm) :-118.6(1F),-120.6(1F),-123.8(2F),-124.5(1F),-124.9(1F) ,-128.6(1F),-131.4(1F),·ΐ79·ι(ιρ),-219.8(1F),-227.0(1F) -41 - 200813099 [例8]化合物(1 1)的聚合例 於耐壓反應器(內容積30mL)中,加入化合物 (ll)(3.0g)與R225 ( 1 1.3 g),再加入被R225稀釋爲50質量% 之二異丙基過氧碳酸酯(1.5g),將反應器內進行凍結脫氣 後,使反應器內溫爲40 °C,進行18小時的聚合反應,聚合 反應後,將反應器內容液滴入甲醇中後回收所生成的固形 物,將該固形成份於90°C真空乾燥1 5小時,結果得到化合 物(1 1)經聚合所形成的聚合物(2.2 g)(以下稱爲聚合物(1 1)} 。聚合物的生成,係可藉由於內容液的NMR測量中幾乎 無法測量到化合物(1 1 ),以及於生成物的IR中看不到基 於甲基丙烯醯基的吸收而確認,聚合物(1 1 )係於2 5。(:爲白 色固體狀的聚合物。 由R22 5(99體積%)與六氟丙醇(1體積%)所成的混合溶 劑爲移動相,藉由聚甲基甲基丙烯酸酯爲內部標準之凝膠 滲透色譜法測量聚合物(1 1)的分子量,聚合物(1 1)的數zp 均分子量爲4600,重量平均分子量爲8800,此外,聚合物 (1 1)之相對於水的接觸角爲107度,滾落角爲9度。 接觸角、滾落角的測量’以下述方法進行,亦即,調 製將聚合物(11)溶解於1,3-雙(三氟甲基)苯之溶液,使該 溶液通過過濾器後過濾,得到相對於1,3 (三氟甲基)苯的總 質量含有4質量%的聚合物(11)。接著,將該溶液藉由進行 旋轉塗佈法(旋轉條件:2 0 0 0次/秒進行3 〇秒)而塗佈於砂基 板的表面上’進一步藉由用溶劑的沸點以上加熱基板而去 •42- 200813099 除溶劑,在矽基板表面上形成聚合物(π)的膜。接著在該 膜上放置25 °c的水滴(2 # L),在基板保持在水平狀態下, 測量水滴相對於膜的接觸角,此外,膜上放置25 °C的水滴 (5 0 // L),使基板傾斜,在水滴即將滾落前測量基板的傾 斜角,將此値定爲滾落角。此等測量係使用接觸角計(協 和界面科學公司製,商品名DropMaster700)。 [例9]化合物(12)的聚合例 於耐壓反應器(內容積30mL)中,加入化合物 (12)(2.0g)與R225( 1 0.7g),再加入被R225稀釋爲50質量% 之二異丙基過氧碳酸酯(1.3 g)與異丙醇(〇.35g),將反應器 內進行凍結脫氣後,使反應器內溫爲4(TC,進行18小時的 聚合反應,聚合反應後,將反應器內容液滴入甲醇中後回 收所生成的固形物,將該固形成份於9 0 °C真空乾燥1 5小時 ’結果得到化合物(12)經聚合所形成的聚合物(1.2g)(以下 稱爲聚合物(12))。聚合物(12)係於25 °C爲白色固體狀的聚 合物。 使用與例8用相同的方法測量聚合物(1 2)的分子量, 聚合物(12)的數平均分子量爲4300,重量平均分子量8800 ’此外聚合物(12)之相對於水之接觸角爲1〇6度,滾落角 爲1 1度。 產業上的可利用性 依據本發明,可提供具有被高度氟化之原冰片院構造 -43- 200813099 之新穎的含氟聚合物;使本發明之具有被氟化之原冰片烷 構造之聚合性化合物進行聚合而得到的聚合物,爲具有優 異的撥水撥油性、耐熱性、離型性、耐藥品性、透明性、 耐久耐光性、低折射率等,特別是具有優異的動態撥水撥 油性之聚合物;本發明的聚合物’適合作爲防污劑、撥水 撥油劑、離型劑、先纖材料、保護層(p e 11 i c 1 e)材料、透鏡 材料、顯示器的表面保護膜等。 再者’本發明中引用2006年7月11日申請的日本特許 出願2006- 1 904 84號的說明書、申請專利範圍及摘要的所 有內容,作爲本發明中作爲說明書的揭示內容。 -44-
Claims (1)
- 200813099 (1) 十、申請專利範圍 1 · 一種下式(1)所表示的化合物, [化1] fwA 1 wAWB WB 惟,式中的記號所表示的意義如下述; ZA、ZB、Ze、ZD及Ζε :自各獨立地爲 -CH(-0C(0)CT = CH2)-、-CF(-CH20C(0)CT = CH2)·或-CRaRb_ ,ZA〜ZE 的至少 1個爲- ch(-oc(o)ct = ch2)-或 -cf(-ch2oc(o)ct=ch2)-,而且,zA〜zE 的至少 1 個爲-crarb-( 惟,Ra及Rb各自獨立地爲氟原子、碳數1〜16的全氟烷基 或碳數1〜16之含醚性氧原子的全氟烷基;T爲氫原子、氟 原子、碳數1〜3的烷基或碳數1〜3的氟烷基); WA& WB:各自獨立地爲氟原子、碳數1〜16的全氟烷 基或碳數1〜16之含醚性氧原子之全氟烷基; η : 0、1 或 2。 2. —種下式(1Α-1)所表示的化合物, -45- 200813099 (2) [化2] R3—CF^T^Z I cr1r2| R4—CF j CR1R2 W2 惟,式中的記號所表示的意義如下述; Z: s -CH(.〇C(0)CT1 = CH2)-^ •CF^dOCiCOCTkCHd-(惟,T1爲氫原子、氟原子、甲 基或三氟甲基); W1及W2:各自獨立地爲氟原子或三氟甲基; R1、R2、R3及R4:各自獨立地爲氟原子或碳數1〜16 的全氟烷基。 3 · —種選自下式所表示的化合物之任一種化合物, [化3] CF^^CH^ I cf2 I CF2 I ^cf2 "CF 0C(0)CT1=CH2 /CF、' /CH20C(0)CT^=CH2 CF2 ί、CF I cf2| cf2 丨 /CF2 、CF 惟’ T1爲氫原子、氟原子、甲基或三氟甲基。 4· 一種下式(1)所表示的化合物之製造方法,其特徵係 使下式(2)所表示的化合物與式CH2 = CTC(0)J所表示的化 合物進行反應; -46- 200813099 (3) [化4]惟,式中的記號所表示的意義如下述; γΑ、γΒ、YC、YD 及 γΕ:各自獨立地爲-Ch(-〇H)-、 -CF(-CH2OH)-或-CRARB-,ΥΑ〜ΥΕ 的至少 1 個爲-CH(-OH)-或-CF(-CH2OH)-,而且,YA〜YE的至少1個爲- CRaRb-; ZA、ZB、Zc、ZD及ZE ··各自獨立地爲 -ch(-oc(o)ct=ch2)-、-CF(-CH20C(0)CT=CH2)-或-CRaRb-,ZA〜ZE 的至少 1個爲- ch(-oc(o)ct = ch2)-或 -cf(-ch2oc(o)ct=ch2)-,而且,ZA〜ZE 的至少 1 個爲-CRaRb- 惟,YA對應於ZA,YB對應於ZB,Ye對應於ze,YD 對應於 ZD,YE 對應於 ZE,ZA〜ZE爲-CH(-OC(0)CT = CH2)-時之YA〜YE爲-CH(-〇H)-,ZA〜乙£爲 -cf(-ch2oc(o)ct = ch2)-時之 YA〜YE 爲-CF(-CH2OH)-, zA〜zE爲-crarb-時之YA〜RA及RB各自獨 立地爲氟原子、碳數1〜16的全氟烷基或碳數1〜16之含醚性 氧原子的全氟烷基;τ爲氫原子、氟原子、碳數1〜3的烷 基或碳數1〜3的氟烷基; …△及WB:各自獨立地爲氟原子、碳數1〜16的全氟烷 -47- 200813099 (4) 基或碳數1〜16之含醚性氧原子之全氟烷基; J :鹵素原子; η : 0、1 或 2 〇 5.—種聚合物,其特徵係使下式(1)所表示的化合物聚 合所得到, [化5]WB zcΟ) nWB 惟,式中的記號所表示的意義如下述; ZA、zB、、zD及zE :各自獨立地爲 • ch(-oc(o)ct=ch2)-、-cf(-ch2oc(o)ct=ch2)-或-crarb-,ZA〜ZE 的至少 1 個爲- ch(-oc(o)ct = ch2)-或 -cf(-ch2oc(o)ct=ch2)-,而且,ZA〜ZE 的至少 1個爲-crarb-( 惟,T爲氫原子、氟原子、碳數1〜3的烷基或碳數1〜3的氟 烷基;RA及RB各自獨立地爲氟原子、碳數1〜16的全氟烷 基或碳數1〜1 6之含醚性氧原子的全氟烷基); WA& WB:各自獨立地爲氟原子、碳數1〜16的全氟烷 基或碳數1〜16之含醚性氧原子之全氟烷基; η : 0、1 或 2。 6.如申請專利範圍第5項之聚合物,其分子量爲1 X 103〜lxio7 。 -48- 200813099 (5) 7.—種下式(2)所表示的化合物’ [化6] Yc(2) WB JnwB 惟,式中的記號所表示的意義如下述; ΥΑ、γΒ、YC、γ〇 及 γΕ :各自獨立地爲- CH(-〇H)·、 -CF(-CH2OH)-或-CRARB-,YA〜YE 的至少 1 個爲-CH(-OH)-或-CF(-CH2OH)-,而且,YA〜YE 的至少 1個爲-CRARB-;( 惟,尺4及RB各自獨立地爲氟原子、碳數1〜16的全氟烷基 或碳數1〜1 6之含醚性氧原子的全氟烷基); \\^及WB:各自獨立地爲氟原子、碳數1〜16的全氟烷 基或碳數1〜16之含醚性氧原子之全氟烷基; η : 0、1 或 2。 8· —種下式(2Α-1)所表示的化合物, [化7] W1 R3 - CF〆 R4—(2Α·1) W2 -49- 200813099 (6) 惟,式中的記號所表示的意義如下述; Y: -CH(-OH)-或-CF(-CH2OH)-; …、…、…及以:各自獨立地爲氟原子或碳數卜;^ 的全氟烷基; W1及W2:各自獨立地爲氟原子或三氟甲基。 9 · 一種選自下式所表示的化合物之任一種化合物, [化8]10· —種下式(2)所表示的化合物之製造方法,其特徵 係使下式(3)所表示的化合物還原; [化9]wB JnwB (3)惟,式中的記號所表示的意義如下述; XA、XB、Xc、XD及XE:各自獨立地爲·(:(0)… -CF(-C(0)G)-或-CRARB- ’ χΑ 〜χΕ 的至少 1 個爲 _c(〇)j -CF(-C(0)G)-,而且,XA 〜XE 的至少 1 個爲-CRaRb-; -50- 200813099 (7) ΥΑ、γΒ、YC、YD 及 γΕ:各自獨立地爲- CH(-OH)-、 -CF(-CH2OH)-或-CRaRb-,YA〜YE 的至少 1 個爲-CH(-OH)-或-CF(-CH2OH)-,而且,YA〜YE的至少1個爲-crarb-; 惟,XA對應於YA,XB對應於YB,xc對應於Ye,xD 對應於YD,XE對應於YE,YA〜YE爲-<^(-011)-時之xA〜χΕ爲-C(O)-,YA〜YE 爲-CF(-CH2OH)-時之 xA〜xE 爲-〇?(-(:(〇)〇)-, Ψ YA〜YE爲-CRARB-時之XA〜XE爲-CRARB- ; RA及RB各自獨 一、 立地爲氟原子、碳數1〜16的全氟烷基或碳數1〜16之含醚性 氧原子的全氟烷基;G爲鹵素原子或碳數1〜10的烷氧基; WA& WB:各自獨立地爲氟原子、碳數1〜16的全氟烷 基或碳數1〜16之含醚性氧原子之全氟烷基; η : 0、1 或 2。 11.一種下式(3)所表示的化合物; [化 10](3) 惟,式中的記號所表示的意義如下述; χΑ、χΒ、xc、xD及ΧΕ :各自獨立地爲- c(o)-、 -CF(-C(0)G)-或- CRARB-,XA〜XE 的至少 1 個爲- C(O)-或 -CF(-C(0)G)-,而且,χΑ〜χΕ 的至少 1 個爲-CRARB-(惟,G 爲鹵素原子或碳數1〜10的烷氧基;尺々及RB各自獨立地爲 -51 - 200813099 (8) 氟原子、碳數1〜16的全氟烷基或碳數1〜16之含醚性氧原子 的全氟烷基); …△及WB:各自獨立地爲氟原子、碳數1〜16的全氟烷 基或碳數1〜16之含醚性氧原子之全氟烷基; η : 0、1 或 2。 12. —種下式(3Α-1)所表示的化合物,w2 惟,式中的記號所表示的意義如下述; X : -C(O)-、-CF(-C(0)F)-、或-CF(-C(0)CH3)-; R1、!^2、:^3及R4:各自獨立地爲氟原子或碳數1〜16 的全氟垸基, W1及W2:各自獨立地爲氟原子或三氟甲基。 1 3 . —種選自下式所表示的化合物之任一種化合物, [化 12]-52- 200813099 明 說 單 無簡 :號 為符 圖件 表元 代之 定圖 :指表 圖案代 表本本 無 代 定一二 指 fv χί\ 八、本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵的化學 式: WA zc ZE 、CF .CF zE I (1) WB WB
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