[發明專利]含氟烷基硅烷化合物及其制備方法

在審

• 申請號: 201580053193.X
• 申請日: 2015-09-18
• 公開（公告）號: CN106715447A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 福島剛史
• 申請（專利權）人: 優邁特株式會社
• 主分類號: C07F7/18
• 分類號: C07F7/18;C07B61/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 童春媛,萬雪松

技術領域

本發明涉及含氟烷基硅烷化合物及其制備方法。更詳細而言，涉及與水的接觸角大的含氟烷基硅烷化合物及其制備方法。

背景技術

通常已知：具有全氟烷基作為結構單元的化合物通過對纖維、金屬、玻璃、橡膠、樹脂等各種基材的表面進行化學處理，可以提高表面改質性、疏水疏油性、脫模性、防污性、流平(leveling)性等。

其中，在全氟烷基的碳數為8～12的調聚物化合物中，這些性能最容易體現，優選使用碳數為8的調聚物化合物。

然而，近年來報道了：碳數為8的全氟辛酸或碳數超過8的全氟羧酸由于難分解性、且生物累積性高，而出現懷疑為生物毒性等環境上的問題。這些化合物之中，具有碳數超過8的全氟烷基的化合物，由于在環境中的生物性分解或化學性分解，暗示其可能轉變成全氟辛酸或碳數超過8的全氟羧酸，擔心將來其制備或使用變得困難。但是，全氟烷基的碳數為6以下的化合物據稱生物累積性低。

還已知：全氟烷基的碳數為6以下，且與水的接觸角大的含氟烷基硅烷化合物。

在專利文獻1中，記載了下述的方法：將利用R^F(CH₂CH₂)_a(CH₂CF₂)_b(CF₂CF₂)_cI與CH₂=CHSi(R¹)_3-nX_n的加成反應而得的化合物通過還原劑進行還原，獲得具有末端-CH₂CH₂Si(R¹)_3-nX_n的含氟烷基硅烷化合物。

但是，該方法中出現了下述的問題：由于在最終工序中將碘進行脫離，因此擔心目標化合物由于碘而著色，此外在脫碘化反應中使用環境負荷高的三丁基氫化錫等。而且記載了在CF₂基團與CF₂基團之間具有CH₂基團的化合物在堿性條件下弱，反應條件(合成路徑)受限。

在專利文獻2中，記載了具有聯苯烷基的硅烷偶聯劑Rf(C₆H₄-C₆H₄)CH₂CH₂CH₂Si(OCH)₃為：即使暴露于350℃以上的高溫氛圍下，基于這些化合物的改質表面的接觸角也不出現降低等的、具有優異的耐熱性、耐久性、脫模性、防污性的化合物。

但是，由于分子內具有聯苯骨架，因此在常溫下也可能為固體，有難以處理的情形，而且使用正丁基鋰等有機鋰作為反應試劑，這是反應性高、且禁水的試劑，有在反應中還必需控制反應熱等、在低溫條件下緩慢滴加的必要，操作性差，該工序不適合在大規模下的制備。

需要說明的是，關于具有雙官能性有機硅氧烷基團的含氟烷基硅烷化合物，在專利文獻3中可見記載。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2014-40373號公報；

專利文獻2：WO2008/108438A1；

專利文獻3：日本特開2009-137842號公報；

專利文獻4：日本專利第5292826號公報。

發明內容

發明所要解決的課題

本發明的目的在于，提供不使用環境負荷高的金屬試劑，可在進行氫化硅烷化反應之前去除來源于原料化合物的游離碘，且操作性也良好的含氟烷基硅烷化合物及其制備方法。

用于解決課題的手段

根據本發明，提供由下述通式[I]表示的含氟烷基硅烷化合物，

CF₃(CF₂)_n(CH₂CF₂)_a(CF₂CF₂)_b(CH₂)₃SiR_3-dX_d　　　　　　　[I]

(在此，n為0～5的整數，a為1或2，b為0～3的整數，R為碳數1～3的烷氧基、含氟烷氧基或烯基，X為鹵素，d為0～3的整數)。