(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
デバイスと、
伝熱流体を用いることを含む、前記デバイスへの又は前記デバイスからの伝熱のための機構と、を備える、伝熱を必要とする装置であって、
前記伝熱流体が、以下の構造式により表される化合物を含み、
Ｙ−Ｒｆ−ＣＨ２ＯＣＨ２Ｒｆ−Ｙ
式中、各Ｒｆは同じであっても異なっていてもよく、独立して、１〜１０個の炭素原子を有する直鎖又は環状であるペルフルオロ化アルキレン基、１〜１０個の炭素原子を有する部分フッ素化アルキレン基、及び、１個以上の炭素原子が鎖状窒素又は酸素ヘテロ原子により置換されたこれらの誘導体からなる群から選択され、各Ｒｆは最大で１個の水素原子を含有し、各Ｙは同じであっても異なっていてもよく、ＹはＨ、Ｆ又はＲｆ’ＣＨ２ＯＣＨ２−基（ただし、Ｒｆ’は独立して、１〜１０個の炭素原子を有する直鎖又は環状であるペルフルオロ化アルキル基、１〜１０個の炭素原子を有する部分フッ素化アルキル基、及び、１個以上の炭素原子が鎖状窒素又は酸素ヘテロ原子により置換されたこれらの誘導体からなる群から選択され、Ｒｆ’は最大で１個の水素原子を含有する）を表し、並びに分子内の炭素原子の合計数は少なくとも６である、装置。
【請求項２】
デバイスを用意することと、
前記デバイスに又は前記デバイスから伝熱するために伝熱流体を使用することと、を含む伝熱方法であって、
前記伝熱流体が、以下の構造式により表される化合物を含み、
Ｙ−Ｒｆ−ＣＨ２ＯＣＨ２Ｒｆ−Ｙ
式中、各Ｒｆは同じであっても異なっていてもよく、独立して、１〜１０個の炭素原子を有する直鎖又は環状であるペルフルオロ化アルキレン基、１〜１０個の炭素原子を有する部分フッ素化アルキレン基、及び、１個以上の炭素原子が鎖状窒素又は酸素ヘテロ原子により置換されたこれらの誘導体からなる群から選択され、各Ｒｆは最大で１個の水素原子を含有し、各Ｙは同じであっても異なっていてもよく、ＹはＨ、Ｆ又はＲｆ’ＣＨ２ＯＣＨ２−基（ただし、Ｒｆ’は独立して、１〜１０個の炭素原子を有する直鎖又は環状であるペルフルオロ化アルキル基、１〜１０個の炭素原子を有する部分フッ素化アルキル基、及び、１個以上の炭素原子が鎖状窒素又は酸素ヘテロ原子により置換されたこれらの誘導体からなる群から選択され、Ｒｆ’は最大で１個の水素原子を含有する）を表し、並びに、分子内の炭素原子の合計数は少なくとも６である、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、伝熱流体としてハイドロフルオロエーテルを含む装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、各種流体が伝熱のために使用されている。伝熱流体の適合性は、用途プロセスに依存する。例えば、いくつかの電気的用途は、不活性であり、高い絶縁耐力を有し、低毒性を有し、良好な環境特性を有し、かつ幅広い温度範囲にわたって良好な伝熱特性を有する伝熱流体を必要とする。他の用途では、精密な温度制御を必要とし、したがって、伝熱流体はプロセス温度範囲全体にわたって単一相であることが必要とされ、かつ伝熱流体特性が予測可能であることが必要とされ、すなわち、組成物が比較的一定したままであって、粘度、沸点などが予測可能であり、精密な温度が維持され、かつ機器が適切に設計可能である。
【０００３】
ペルフルオロカーボン、ペルフルオロポリエーテル及びいくつかのハイドロフルオロエーテルは、伝熱のために使用されてきている。ペルフルオロカーボン（ＰＦＣ）は、高い絶縁耐力及び高い固有抵抗を有することができる。ＰＦＣは、不燃性であることができ、一般に構造体の材料に機械的に適合し、限られた溶解作用を呈する。加えて、ＰＦＣは、一般に、低い毒性及び操作者のとっての良好な使いやすさを呈する。ＰＦＣは、狭い分子量分布を有する製品を生じるようなやり方で製造することができる。しかしながら、これらは１つの重要な欠点を呈し得、すなわち、長期環境残留性である。
【０００４】
ペルフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）は、ＰＦＣについて述べられるのと同じ利点の多くを呈する。これらはまた、同じ大きな欠点を有し、すなわち、長期環境残留性である。加えて、これらの材料を製造するために開発された方法は、一定の分子量を有さない生成物を生じ得、したがって、性能がばらつく傾向があり得る。
【０００５】
ハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）の一部類であるハイドロフルオロポリエーテル（ＨＦＰＥ）は、ＰＦＣと同じ利点のいくつかを呈することができるが、２つの領域で大きく異なる。評価に値するのは、これらが、著しく低い環境残留性を呈することができ、数千年というよりもむしろ数十年の規模での大気寿命を生じることである。しかしながら、伝熱流体として示されるＨＦＰＥの一部は、広範に多様な分子量の成分の混合物であり得る。したがって、これらの物理特性は、時間の経過と共に変化し得、これにより、性能を予測することが困難になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一部のハイドロフルオロエーテルは、伝熱流体として開示されている。しかしながら、不活性で、高い絶縁耐力、低い電気伝導率、化学的不活性、熱安定性及び効果的な伝熱性を有し、幅広い温度範囲にわたって液体であり、広範囲の温度で良好な伝熱特性を有し、更には比較的短い大気寿命及び比較的低い地球温暖化寄与力などの受容可能な環境特性を有する伝熱流体に対しての必要性が存在する。デバイスと、これらの特性を有する伝熱流体を用いるこのデバイスへの又はこのデバイスからの伝熱のための機構と、を必要とする装置に対する必要性も存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一態様では、デバイスと、このデバイスへの又はこのデバイスからの伝熱のための機構と、を備える、伝熱を必要とする装置が提供され、ここで、機構は伝熱流体を使用することを含み、伝熱流体は、以下の構造式により表される化合物を含む。
Ｙ−Ｒｆ−ＣＨ２ＯＣＨ２Ｒｆ−Ｙ
式中、各Ｒｆは同じであっても異なっていてもよく、独立して、１〜１０個の炭素原子を有する直鎖、環状又は分枝鎖であり得るペルフルオロ化アルキレン基、１〜１０個の炭素原子を有する部分フッ素化アルキレン基、及び、１個以上の炭素原子が鎖状窒素又は酸素ヘテロ原子により置換されたこれらの誘導体からなる群から選択され、ここで、各Ｒｆは最大で１個の水素原子を含有し、各Ｙは同じであっても異なっていてもよく、ＹはＨ、Ｆ又はＲｆＣＨ２ＯＣＨ２−基を表し、分子内の炭素原子の合計数は少なくとも６である。
【０００８】
別の態様では、デバイスを用意することと、このデバイスに又はこのデバイスから伝熱するために伝熱流体を使用することと、を含む伝熱方法が提供され、
前記伝熱流体が、以下の構造式により表される化合物を含み、
Ｙ−Ｒｆ−ＣＨ２ＯＣＨ２Ｒｆ−Ｙ
式中、各Ｒｆは同じであっても異なっていてもよく、独立して、１〜１０個の炭素原子を有する直鎖、環状又は分枝鎖であり得るペルフルオロ化アルキレン基、１〜１０個の炭素原子を有する部分フッ素化アルキレン基、及び、１個以上の炭素原子が鎖状窒素又は酸素ヘテロ原子により置換されたこれらの誘導体からなる群から選択され、ここで、各Ｒｆは最大で１個の水素原子を含有し、各Ｙは同じであっても異なっていてもよく、ＹはＨ、Ｆ又はＲｆＣＨ２ＯＣＨ２−基を表し、分子内の炭素原子の合計数は少なくとも６である。
【０００９】
本明細書で使用する場合、
「アルキル基」は、直鎖、分枝鎖、環状、又はこれらの任意の組み合わせであり得る１価非芳香族ヒドロカルビル基を指す。
「鎖状ヘテロ原子」は、炭素−ヘテロ原子−炭素鎖を形成するように、炭素鎖又は環状化合物で炭素原子に結合している窒素原子又は酸素原子を指す。
「Ｆ」は、フッ素原子を表す。
「部分フッ素化アルキレン」は、アルキル基の少なくとも１個のＨ原子がフッ素により置換されていることを意味する。
「Ｈ」は、水素原子を表す。
「ノナフレート」は、ペルフルオロ−ｎ−ブタンスルホネートを指す。
「ペルフルオロ化」は、炭素に結合している全てのＨ原子がＦ原子により置換されていることを意味する。
「トリフラート」は、トリフルオロメタンスルホネートを指す。
「極性非プロトン性溶媒」は、実質的に−ＯＨ及び−ＮＨ−基を含まない溶媒（すなわち、偶発的な量を超える−ＯＨ及び−ＮＨ−基を含有しない）を指す。
「Ｙ」は、様々な化学基を表す。
【００１０】
提供される装置及び方法は、減殺使用されているものよりも高い比熱容量を有する伝熱流体を含む。提供される装置は、高い絶縁耐力、低い電気伝導度を有し、化学不活性、熱安定性及び効果的な伝熱性を有する、伝熱流体を含む。これらは、広範囲の温度にわたって液体であり、広範囲の温度にわたって良好な伝熱特性を有する。
【００１１】
上記の要約は、本発明の全ての実施が開示された各実施形態を記載することを意図しない。以下の詳細な説明により、例示的な実施形態をより具体的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下の説明において、本発明の範囲又は趣旨から逸脱することなく、他の実施形態を想到し実施し得ることが、理解されるべきである。したがって、以下の「発明を実施するための形態」は、限定する意味で理解すべきではない。
【００１３】
特に断りがない限り、明細書及び請求項において使用される、構造体サイズ、量及び物理的特性を表す全ての数は、用語「約」により全ての例で修飾されているものとして理解される。したがって、特にそうではないことが断られない限り、本明細書及び付属の「特許請求の範囲」において記載される数値パラメータは、当業者が本明細書に開示される教示を利用して得ようとする所望の特性に応じて変動しうる近似的な値である。終点による数の範囲の使用は、その範囲内（例えば、１〜５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、及び５を含む）の全ての数及びその範囲内の任意の範囲を含む。
【００１４】
デバイスと、このデバイスへの又はこのデバイスからの伝熱のための機構と、を備える、伝熱を必要とする装置が提供される。機構は、伝熱流体を含む。提供される伝熱流体は、下記のハイドロフルオロエーテル化合物を含むことができる。デバイスと、提供される伝熱流体を含む、このデバイスへの又はこのデバイスからの伝熱のための機構と、を含む伝熱方法又はプロセスも含まれる。
【００１５】
半導体産業においては、限定された性質（select properties）を有する伝熱流体を必要とする多数のデバイス又はプロセスが存在する。伝熱流体を使用して、熱を除去し、熱を加え、又は温度を維持してよい。下記の半導体プロセスの各々は、除熱又は加熱されるデバイス又は部品を組み込んでいる。除熱又は加熱のいずれかと関係した伝熱が、幅広い温度範囲にわたって起こり得る。したがって、各場合に、操作者にとって使いやすくする他の特徴を有する伝熱流体が、典型的に使用される。伝熱流体が「操作者にとって使いやすい」と考えられるためには、伝熱流体は、低毒性及び難燃性を呈することができる。
【００１６】
一実施形態では、デバイスは、半導体ダイスの性能を試験するために使用される機器を備えることができる。ダイスは、半導体基材のウエファーから切り出される個々の「チップ」である。ダイスは、半導体製造工場から入手され、これらが機能要件及びプロセッサ速度要件を満たすか確かめるために検査しなければならない。試験は、性能要件を満たさないダイスから「良品保証済みダイス」（ＫＧＤ）を選別するために使用される。この試験は、通常、約−８０℃〜約１００℃の範囲の温度にて行われる。
【００１７】
一部の場合では、ダイスは一つずつ試験され、個々のダイは、チャックに把持される。このチャックは、そのデザインの一部として、ダイの冷却の供給をもたらす。他の場合では、複数のダイスがチャックに把持され、連続又は並行のいずれかで試験される。この状況で、チャックは、試験手順中に複数のダイスに冷却を提供する。高温条件下でダイスの性能の特徴を判定するために高温でダイスを試験することが有利であり得る。この場合、室温を優に上回る良好な冷却性能を有する伝熱流体が有利である。一部の場合では、ダイスは、非常に低温にて試験される。例えば、相補的な金属酸化物半導体（「ＣＭＯＳ」）デバイスは、特に低温ほど迅速に機能する。自動化試験機器（ＡＴＥ）がＣＭＯＳデバイスを「基板上」にその恒久論理ハードウェアの部品として採用する場合、低温にて論理ハードウェアを維持することが有利であり得る。
【００１８】
それゆえに、ＡＴＥに最大の汎用性をもたらすために、伝熱流体は、典型的には、低温及高温の両方にて良好に機能し（すなわち、典型的には広い温度範囲にわたって良好な伝熱特性を有し）、不活性であり（すなわち、不燃性、低毒性、非化学反応性であり）、高い絶縁耐力を有し、環境影響が低く、操作温度範囲全体にわたって予測可能な伝熱特性を有する。
【００１９】
別の実施形態では、デバイスは、エッチャーを備えることができる。エッチャーは、約７０℃〜約１５０℃の温度範囲にわたって稼働することができる。典型的には、エッチング中、反応性プラズマを使用して、構造体に非等方散乱的にエッチングして半導体にする。半導体は、シリコンウエファーを含むことができるか、あるいは、ＩＩ〜ＶＩ又はＩＩＩ〜Ｖ半導体を含むことができる。一部の実施形態では、半導体材料は、例えば、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＩｎＡｓＰ又はＧａＩｎＮＡｓといった、例えば、ＩＩＩ〜Ｖ半導体材料を挙げることができる。他の実施形態では、提供されるプロセスは、例えば、カドミウム、マグネシウム、亜鉛、セレン、テルル及びこれらの組み合わせを含むことができる材料のようなＩＩ〜ＶＩ半導体材料に有用である。代表的なＩＩ〜ＶＩ半導体材料は、ＣｄＭｇＺｎＳｅ合金を含むことができる。ＣｄＺｎＳｅ、ＺｎＳＳｅ、ＺｎＭｇＳＳｅ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＳｅＴｅ、ＨｇＣｄＳｅ及びＨｇＣｄＴｅなどの他のＩＩ〜ＶＩ半導体材料も、提供されるプロセスを用いて、エッチングすることができる。処理されることになる半導体は、典型的には、一定温度で保持される。したがって、温度範囲全体にわたって単相を有することができる伝熱流体が、典型的には使用される。加えて、伝熱流体は、典型的には、範囲全体にわたって予測可能な性能を有し、その結果、温度を正確に維持することができる。
【００２０】
他の実施形態では、デバイスは、約４０℃〜約１５０℃の範囲の温度にわたって稼働するアッシャーを備えることができる。アッシャーは、ポジ型又はネガ型フォトレジストから作られる光電性有機マスクを除去できるデバイスである。これらのマスクは、エッチング中に使用されて、エッチングされる半導体上にパターンを提供する。
【００２１】
一部の実施形態では、デバイスは、約４０℃〜約８０℃の範囲の温度にわたって稼動できるステッパーを備えることができる。ステッパーは、半導体製造で使用されるフォトリソグラフィの本質的な部分であり、ここで、製造に必要とされるレチクルが製造される。レチクルは、ウエファー又はマスク全体を露光するためにステッパーを用いてステッピングし、繰り返す必要があるパターン像を含有するツールである。レチクルを使用して、光電性マスクを露光するのに必要とされる光と影のパターンを作り出す。ステッパーに使用されるフィルムは、典型的には、仕上がりレチクルの良好な性能を維持するために±０．２℃の温度帯内に維持される。
【００２２】
更に他の実施形態では、デバイスは、約５０℃〜約１５０℃の範囲の温度にわたって稼動できるプラズマ強化化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）チャンバーを備えることができる。ＰＥＣＶＤのプロセスでは、酸化ケイ素、窒化ケイ素及び炭化ケイ素のフィルムが、ケイ素と、１）酸素、２）窒素又は３）炭素のいずれかと、を含有する試薬気体混合物中で開始される化学反応により、ウエファー上に成長することができる。ウエファーが置かれるチャックは、それぞれ選択された温度にて均一で一定の温度に保持される。
【００２３】
更に他の実施形態では、デバイスは、マイクロプロセッサなどのプロセッサのような電子デバイスを備えることができる。これらの電子デバイスが強力になるにつれて、単位時間当たりに生成する熱量も増加する。したがって、伝熱の機構は、プロセッサ性能において重要な役割を果たす。伝熱流体は、典型的には、良好な伝熱性能、良好な電気適合性（たとえ、冷却板を採用するもののような「間接接触」用途で使用される場合であっても）、並びに、低毒性、低（又は不）燃性及び低環境影響を有する。電気適合性が良好であるには、伝熱流体候補は、高い絶縁耐力、高い体積固有抵抗、及び、極性物質に対する乏しい溶解性を呈することが必要である。加えて、伝熱流体は、良好な機械適合性を呈さなければならず、すなわち、伝熱流体は、構造体の典型的材料に悪影響を与えてはならない。
【００２４】
提供されるデバイスは、本明細書では、選択された温度にて冷却、加熱又は維持される、構成要素、部品組立体などとして定義される。このようなデバイスとしては、電気部品、機械部品及び光学部品が挙げられる。本発明のデバイスの例としては、マイクロプロセッサ、半導体デバイス製造に使用されるウエファー、電力制御半導体、配電用スイッチギヤ、電力変圧器、回路板、マルチチップモジュール、パッケージ化された及びパッケージされていない半導体デバイス、化学反応素子、原子炉、燃料電池及びレーザーが挙げられるが、これらに限定されない。
【００２５】
提供される装置は、伝熱機構を備える。デバイスと熱接触している伝熱機構を配置することにより、熱は伝達される。伝熱機構は、デバイスと熱接触して配置されると、デバイスから熱を除去し、又は、デバイスに熱を提供し、又は、デバイスを選択された温度に維持する。熱の流れの方向（デバイスから又はデバイスへ）は、デバイスと伝熱機構との間の相対的温度差によって決定される。提供される装置はまた、冷凍システム、冷却システム、試験機器及び加工機器を備えることもできる。一部の実施形態では、提供される装置は、恒温槽又は熱衝撃試験槽であることができる。
【００２６】
伝熱機構は、提供される伝熱流体を含む。加えて、伝熱機構は、例えば、ポンプ、バルブ、流体収納システム、圧力制御システム、コンデンサー、熱交換器、熱源、ヒートシンク、冷凍システム、アクティブ温度制御システム、及びパッシブ温度制御システムが挙げられるがこれらに限定されない、伝熱流体を管理するための設備を備えてもよい。好適な伝熱機構の例としては、ＰＥＣＶＤツールにおける温度制御ウエファーチャック、ダイ性能試験のための温度制御試験ヘッド、半導体加工機器内の温度制御作業領域、熱衝撃試験槽液体貯蔵室、及び恒温槽が挙げられるが、これらに限定されない。恒温槽は、典型的には、広い温度範囲にわたって操作される。したがって、望ましい伝熱流体は、好ましくは、広い液体範囲及び良好な低温伝熱特性を有する。このような特性を有する伝熱流体は、恒温槽に対して非常に広い稼動範囲を可能にする。典型的には、ほとんどの試験流体は、広い温度限界に対して流体の交換を必要とする。また、良好な温度制御は、伝熱流体の物理特性を精確に予測するのに本質的である。
【００２７】
電子部品又は電気機器の冷却に伝熱流体として現在使用されている材料としては、ＰＦＣ、ＰＦＰＥ、シリコーンオイル及び炭化水素油が挙げられる。これらの伝熱流体はそれぞれいくらかの欠点を有する。ＰＦＣ及びＰＦＰＥは、環境残留性であり得る。シリコーンオイル及び炭化水素油は典型的に、引火性である。
【００２８】
提供される装置は、デバイスへの又はデバイスからの伝熱のための、デバイス及び機構を備え、デバイスは熱伝達流体を含む。伝熱流体は、以下の構造式により表される化合物を含む：
Ｙ−Ｒｆ−ＣＨ２ＯＣＨ２Ｒｆ−Ｙ
式中、各Ｒｆは同じであっても異なっていてもよく、独立して、１〜１０個の炭素原子を有する直鎖、環状又は分枝鎖であり得るペルフルオロ化アルキレン基、１〜１０個の炭素原子を有する部分フッ素化アルキレン基、及び、１個以上の炭素原子が鎖状窒素又は酸素ヘテロ原子により置換されたこれらの誘導体からなる群から選択することができ、ここで、各Ｒｆは最大で１個の水素原子を含有し、各Ｙは同じであっても異なっていてもよく、ＹはＨ、Ｆ又はＲｆＣＨ２ＯＣＨ２−基を表し、分子内の炭素原子の合計数は少なくとも６である。代表的な伝熱流体は、例えば、出願者の同時係属中の出願である米国特許出願番号第１２／２６３，６６１号（Ｆｌｙｎｎら）（２００８年１１月３日出願）に開示されている。
【００２９】
提供される装置及び方法の伝熱流体の成分として有用であり得るフッ素化エーテルの製造方法は、極性非プロトン性溶媒で実行される。多くのこのような溶媒が既知であり、化学分野で用いられている。例としては、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、アセトン、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ヘキサメチルホスホラミド（ＨＭＰＡ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）、ジエチレングリコールジメチルエーテル、及びＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドが挙げられる。極性非プロトン性溶媒は、混合溶媒の十分な極性が保持される限り、少量の非極性非プロトン性化合物を含有してもよい。一部の実施形態では、アセトンが特に望ましい。
【００３０】
第１の方法は、フッ素化エーテルが形成されるような条件下で、極性非プロトン性溶媒中にて、フッ素化アルコールと、フッ素化スルホネートエステル、及び塩基とを混合することを含む。
【００３１】
フッ素化アルコールは、以下の式により表され得る。
Ｘ−Ｒｆ−ＣＨ２ＯＨ
式中、
Ｒｆは、１〜１０個の炭素原子を有する直鎖、環状又は分枝鎖であり得るペルフルオロ化アルキレン基、及び１〜１０個の炭素原子を有する部分フッ素化アルキレン基、及び１個以上の炭素原子が鎖状窒素又は酸素ヘテロ原子により置換されたこれらの誘導体からなる群から選択され、ここで、各Ｒｆは最大で１個の水素原子を含有し、Ｘは、Ｈ、Ｆ又はＲｆ−ＣＨ２ＯＣＨ２−基を表す。
【００３２】
代表的な二価基Ｒｆとしては、例えば、ペルフルオロメチレン、ペルフルオロエチレン（すなわち、ペルフルオロエタン−１，２−ジイル）、ペルフルオロプロパン−１，３−ジイル、ペルフルオロプロパン−１，２−ジイル、ペルフルオロ（２−メチルプロパン−１，３−ジイル）、１，１，２，２，３，３，４，４−オクタフルオロブタン−１，４−ジイル、ペルフルオロペンタン−１，５−ジイル、ペルフルオロヘキサン−１，６−ジイル、ペルフルオロシクロヘキサン−１，４−ジイル、及びペルフルオロオクタン−１，８−ジイルなどのペルフルオロ化アルキレン基、並びに、例えば、フルオロメチレン及び１，１，２，３，３−ペンタフルオロプロパン−１，３−ジイルなどの部分フッ素化アルキル基が挙げられる。ペルフルオロ化及び部分フッ素化アルキル基の代表的な誘導体としては、以下のようなフッ素化アルコキシアルキル基が挙げられる：
−ＣＦ２ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２−；−ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＯＣＦ（ＣＦ３）−；
−ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２ＯＣＦ（ＣＦ３）−；−ＣＦ２ＯＣ３Ｆ６ＯＣＦ（ＣＦ３）−；
−ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＯＣＦ（ＣＦ３）−、−ＣＦ２ＯＣ３Ｆ６−、−ＣＦ２ＯＣ３Ｆ６−、−ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＯＣＦＨＣＦ２−、
−ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２ＯＣＦＨＣＦ２−、−ＣＦ２ＯＣ３Ｆ６ＯＣＦＨＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）ｘＣＦ２−（式中、ｘは１以上の整数である）、−ＣＦ２ＣＦ２Ｎ（ＣＦ２ＣＦ３）ＣＦ２ＣＦ２−、
−ＣＦ２（ＣＦ３）ＮＣ２Ｆ４−、−Ｃ３Ｆ６（Ｃ３Ｆ７）ＮＣ２Ｆ４−、及び−ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｎ（ＣＦ３）ＣＦ２−。
【００３３】
Ｘは、Ｈ、Ｆ又はＨＯＣＨ２−基を表す。一部の実施形態では、フッ素化アルコールは、多官能性であってもよく、対応するポリエーテルが生じる。多官能性フッ素化アルコールの例としては、ＨＯＣＨ２Ｃ２Ｆ４ＣＨ２ＯＨ，ＨＯＣＨ２Ｃ３Ｆ６ＣＨ２ＯＨ，ＨＯＣＨ２Ｃ４Ｆ８ＣＨ２ＯＨ，ＨＯＣＨ２（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）ｎＣＨ２ＯＨ（式中、ｎは正の整数である）、及びＨＯＣＨ２ＣＦ２Ｏ（Ｃ２Ｆ４Ｏ）ｊ（ＣＦ２Ｏ）ｋＣＦ２ＣＨ２ＯＨ（式中、ｊ及びｋは、１〜５０の範囲の整数を表す）が挙げられる。このような場合、Ｘは、ＨＯＣＨ２−を表す。
【００３４】
フッ素化スルホネートエステルは、式ＲｆＣＨ２ＯＳ（＝Ｏ）２Ｒｆ１により表され、式中、Ｒｆは、１〜１０個の炭素原子を有する直鎖、環状又は分枝鎖であり得るペルフルオロ化アルキレン基、１〜１０個の炭素原子を有する部分フッ素化アルキレン基、及び１個以上の炭素原子が鎖状窒素又は酸素ヘテロ原子により置換されたこれらの誘導体からなる群から選択され、ここで、各Ｒｆは最大で１個の水素原子を含有し、Ｒｆ１は１〜４個の炭素原子を有するペルフルオロ化アルキレン基であり、ＣＦ３又はＣ４Ｆ９が特に好ましい。
【００３５】
代表的なＲｆ基としては、ペルフルオロメチル、ペルフルオロエチル、ペルフルオロプロピル、ペルフルオロイソプロピル、ペルフルオロブチル、ペルフルオロイソブチル、ペルフルオロペンチル、ペルフルオロヘキシル、ペルフルオロシクロへキシル、及びペルフルオロオクチル；並びに、例えば、１，１，２，２−テトラフルオロエチル、１，１，２，３，３，３−ヘキサフルオロプロピル、及び１，１，２，２，３，３，４，４−オクタフルオロブチルなどの部分フッ素化アルキル基；並びに、ＨＣＦ２ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２−、ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２−、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２−、ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＯＣＦ２−、ＣＦ３ＯＣＦ２ＣＦ２−；Ｃ３Ｆ７ＯＣＦ（ＣＦ３）−；Ｃ３Ｆ７ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２ＯＣＦ（ＣＦ３）−；ＣＦ３ＯＣ３Ｆ６ＯＣＦ（ＣＦ３）−；Ｃ４Ｆ９ＯＣＦ（ＣＦ３）−、ＣＦ３ＯＣ３Ｆ６−、Ｃ３Ｆ７ＯＣＦＨＣＦ２−、Ｃ３Ｆ７ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２ＯＣＦＨＣＦ２−、ＣＦ３ＯＣ３Ｆ６ＯＣＦＨＣＦ２−、ＣＦ３Ｏ（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）ｙＣＦ２−（式中、ｙは１以上の整数である）、ＣＦ３ＣＦ２Ｎ（ＣＦ２ＣＦ３）ＣＦ２ＣＦ２−、（ＣＦ３）２ＮＣ２Ｆ４−、（Ｃ３Ｆ７）２ＮＣ２Ｆ４−及びＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２Ｎ（ＣＦ３）ＣＦ２−などのペルフルオロ化及び部分フッ素化アルキル基の誘導体が挙げられる。
【００３６】
典型的には、フッ素化アルコール及びフッ素化スルホネートエステルは、ほぼ同量（１：１当量比）で組み合わせられるが、例えば、０．８〜１．２の範囲のモル比など、他の比で用いてもよい。有用な塩基としては、有機及び無機塩基が挙げられる。代表的な塩基としては、アルカリ金属炭酸塩（所望により、テトラアルキルアンモニウムハロゲン化物と組み合わせて）、三級アミン、水素化ナトリウム、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００３７】
組み合わせられた成分は、成分の反応及び対応するフッ素化エーテルの形成を生じさせる条件下で圧力容器に入れられるが、場合によっては、周囲気圧でガラス容器内で反応を実施してもよい。典型的な条件は、撹拌及び加熱を含むが、場合によっては、一方又はどちらも行わないことが望ましい場合もある。十分な時間が経過した後、典型的には、混合物を周囲温度に戻し（加熱した場合）、次いで、例えば準備的実施例に記載のように、ワークアップ及び精製を行うことによりフッ素化エーテルが得られる。
【００３８】
本開示に係る対称フッ素化エーテルの調製に有用な第２の方法では、上記のようなフッ素化アルコール（すなわち、部分フッ素化アルコール）を、極性非プロトン性溶媒中で、１〜４個の炭素原子を有するペルフルオロアルカンスルホニルフッ化物と組み合わせる。典型的には、穏やかに加熱して、タイムリーに反応を促進する。
【００３９】
フッ素化エーテルは、単独又は互いに若しくは通常用いられる溶媒（例えば、アルコール、エーテル、アルカン、アルケン、ペルフルオロカーボン、ペルフルオロ化三級アミン、ペルフルオロ化エーテル、シクロアルカン、エステル、ケトン、芳香族化合物、シロキサン、塩化炭化水素、ヒドロフルオロカーボン及びこれらの混合物）と混合して用いられ得る。このような共溶媒は、典型的には、特定の用途のために、組成物の特性を改質し又は高めるように選択することができ、得られた組成物が本質的に引火点を持たないような（共溶媒対フッ素化エーテルの）比にて、利用することができる。必要に応じて、フッ素化エーテルは、特定の用途に対して非常に特性の類似している他の化合物（例えば、他のフッ素化エーテル）と組み合わせて用いてもよい。特定用途のために特別に所望される特性を付与するために、フッ素化エーテルに微量の任意成分を添加することができる。有用な組成物は、例えば、界面活性剤、染色剤、安定剤、酸化防止剤、難燃剤及びこれらの混合物などの従来の添加剤を含むことができる。
【００４０】
デバイスを用意することと、このデバイスへ又はこのデバイスから伝熱するために伝熱流体を使用することと、を含む、伝熱方法も提供される。このデバイスは、提供されている伝熱流体と同様に上記に記載されている。
【００４１】
本発明の目的及び利点は、以下の実施例によって更に例示されるが、これらの実施例において列挙された特定の材料及びその量は、他の諸条件及び詳細と同様に、本発明を過度に制限するものと解釈されるべきではない。
【実施例】
【００４２】
特に注記のない限り、実施例における、及び本明細書の他の部分における、全ての部、割合、比率などは、重量基準である。以下の実施例では、略称「ＧＣ」は、炎イオン化検出器（応答係数に対して補正されていない）を用いるガスクロマトグラフィーを指し；「ＩＲ」は、赤外分光法を指し；「ＧＣ／ＭＳ」は、ガスクロマトグラフィー−質量分析法を指し；「ＮＭＲ」（例えば、１Ｈ、１９Ｆ、１３Ｃ）は、核磁気共鳴分光法を指し；「ｍＬ」は、ミリリットルを指し、「ｍｏｌ」は、モルを指し；及び「ｇ」は、グラムを指す。
【００４３】
Ｐｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒ  Ｐｙｒｉｓ  １  ＤＳＣ（示差走査熱量測定機、ＤＳＣ）、Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｎｏ．２９４を用いて、比熱容量（Ｃｐ）を測定した。Ｐｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒ微量天秤Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｎｏ．２８９を用いて、サンプルを計量した。「三曲線」法を使用したが、そこでは空のＤＳＣパン、サファイア熱容量参照ディスク、及びサンプル材料についてスキャンを行なった。Ｐｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒ熱分析ソフトウェアは、サファイア参照の既知の熱容量に対して較正された熱容量を計算する。熱容量データは、−２０℃を起点として２０℃ずつ増やして取得し、各２０℃加熱範囲の真ん中で１つの熱容量値を測定したが、これは各温度範囲の始まり及び終わりにおける過渡的データを回避するためである。
【００４４】
準備的実施例Ａ
２，２，３，４，４，４−ヘキサフルオロブチル１，１，２，２，３，３，４，４，４−ノナフルオロブタン−１−スルホネートの調製
２，２，３，４，４，４−ヘキサフルオロブタン−１−オール（２０２ｇ、１．１ｍｏｌ、Ｓｉｎｏｃｈｅｍ  Ｃｏｒｐ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ，Ｃｈｉｎａから入手）、１，１，２，２，３，３，４，４，４−ノナフルオロブタン−１−スルホニルフッ化物（３３２ｇ、１．１ｍｏｌ、Ｓａｉｎｔ  Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａの３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手）、及び水（３００ｇ）を、３Ｌの３つ口丸底フラスコ内で組み合わせた。フラスコには電磁スターラー、冷水凝縮器、熱電対及び２５０ｍＬの添加漏斗が備えられていた。水酸化カリウム水溶液（１４９．３ｇ、４５重量％、１．２２当量）を、温度が３５℃を超えないような速度で、添加漏斗を介して滴加した。塩基の添加が完了し次第、混合物を室温で１６時間攪拌した。次いで、沈殿した塩を混合物から濾過し、下方の液体フルオロケミカル生成物相を上相の水相から分離した。未反応の２，２，３，４，４，４−ヘキサフルオロブタン−１−オール、及び１，１，２，２，３，３，４，４，４−ノナフルオロブタン−１−スルホニルフッ化物を、常圧蒸留で除去した。
【００４５】
準備的実施例Ｂ
２，２，３，３−テトラフルオロプロピル−１，１，２，２，３，３，４，４，４−ノナフルオロブタン−１−スルホネートの調製
２，２，３，３−テトラフルオロプロパン−１−オール（２０２ｇ、１．５２ｍｏｌ、Ｓｉｎｏｃｈｅｍ  Ｃｏｒｐ．から入手）、１，１，２，２，３，３，４，４，４−ノナフルオロブタン−１−スルホニルフッ化物（４６５ｇ、１．５２ｍｏｌ、３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手）、及び水（５００ｇ）を、３Ｌの三口丸底フラスコ内で組み合わせた。フラスコには電磁スターラー、冷水凝縮器、熱電対及び添加漏斗が備えられていた。水酸化カリウム水溶液（４５重量％、２１１．５ｇ、１．７ｍｏｌ、Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎ）から入手）を、温度が３５℃を超えないような速度で、添加漏斗を介して滴加した。水酸化カリウムの添加が完了し次第、混合物を室温で１６時間攪拌した。次いで、沈殿した塩を混合物から濾過し、下方の液体フルオロケミカル生成物相を上相の水相から分離した。未反応の２，２，３，３−テトラフルオロプロパン−１−オール、及び１，１，２，２，３，３，４，４，４−ノナフルオロブタン−１−スルホニルフッ化物を、常圧蒸留により液状フルオロケミカル生成物相から分離した。
【００４６】
準備的実施例Ｃ
２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロブチル１，１，２，２，３，３，４，４，４−ノナフルオロブタン−１−スルホネートの調製
２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロブタン−１−オール（２００ｇ、１．０ｍｏｌ、３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手）、及び１，１，２，２，３，３，４，４，４−ノナフルオロブタン−１−スルホニルフッ化物（３００ｇ、１．０ｍｏｌ、３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手）を、１Ｌの三口丸底フラスコ内で組み合わせた。フラスコにはオーバーヘッド機械的スターラー、冷水凝縮器、熱電対及び添加漏斗が備えられていた。水酸化カリウム水溶液（水中で４５重量％、１５４ｇ、１．０５ｍｏｌ）を、温度が３５℃を超えないような速度で、添加漏斗を介して滴加した。水酸化カリウムの添加が完了し次第、混合物を室温で１６時間攪拌した。次いで、沈殿した塩を混合物から濾過し、下方の液体フルオロケミカル生成物相を上相の水相から分離し、水で１回洗浄して、３５０ｇの粗生成物を得た。生成物を大気圧で蒸留し、１４０〜１５０℃から沸騰する留分を更に精製することなく用いた（ＧＣによる純度９６．３％）。
【００４７】
準備的実施例Ｄ
２，２，３，３−テトラフルオロプロピルトリフルオロメタンスルホネートの調製
２，２，３，３−テトラフルオロプロパン−１−オール（２４４．３ｇ、１．８５ｍｏｌ、Ｓｉｎｏｃｈｅｍ  Ｃｏｒｐ．から入手）、トリエチルアミン（１８７．２ｇ、１．８５ｍｏｌ、Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．から入手）、及び５００ｍＬのクロロホルムを、２ＬのＰａｒｒ圧力反応器内で組み合わせ、密閉した。反応温度を−１０℃に設定した。トリフルオロメタンスルホニルフッ化物（２８１．３３ｇ、１．８５ｍｏｌ、３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手）を、温度が−５℃を超えないような速度で添加した。添加が完了し次第、混合物を−１０℃で４５分間保持した。次いで、反応混合物を空にし、５００ｍＬの水で２回、２５０ｍＬの１ＮのＨＣｌで１回洗浄した。反応混合物のＧＣ分析は、９７％が生成物に変換されたことを示した。回転蒸発により、クロロホルム溶媒を除去した。生成物を無水硫酸マグネシウム上で乾燥させ、次いで無水硫酸マグネシウムを生成物から濾過した。
【００４８】
準備的実施例１
４−（２’，２’，３’，４’，４’，４’−ヘキサフルオロブトキシ）−１，１，１，２，３，３−ヘキサフルオロブタン、ＣＦ３ＣＦＨＣＦ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＦＨＣＦ３の調製
２，２，３，４，４，４−ヘキサフルオロブタン−１−オール（６１．３ｇ、０．３３７ｍｏｌ、Ｓｉｎｏｃｈｅｍ  Ｃｏｒｐ．から入手）、２，２，３，４，４，４−ヘキサフルオロブチル１，１，２，２，３，３，４，４，４−ノナフルオロブタン−１−スルホネート（１５６．４ｇ、０．３３７ｍｏｌ）、炭酸カリウム（４６．５ｇ、０．３３７ｍｏｌ）、トリ−ｎ−ブチルアミン（０．７５ｇ、０．００４ｍｏｌ）、及び１５０ｍＬのアセトンを、６００ｍＬのＰａｒｒ圧力反応器内で組み合わせた。１８時間激しく撹拌しながら混合物を７５℃に加熱した。次いで、混合物を空にし、固体を生成物から濾過した。液体生成物を１００ｍＬの水で２回洗浄した。ＧＣ分析（応答係数に対して補正されていない）に基づくアルキル化率は、６０％であった。透明な相が得られ、次いでそれを同心円管塔を用いて分留し、４−（２，２，３，４，４，４−ヘキサフルオロブトキシ）−１，１，１，２，３，３−ヘキサフルオロブタン（沸点＝１５０℃）が得られた。この蒸留された画分の純度は、ＧＣ分析（応答係数に対して補正されていない）に基づいて９８％であった。ＧＣ／ＭＳ分析は、指定の構造と一致していた。上記方法によりこの化合物について比熱容量を測定し、表１に他の例と共に示す。
【００４９】
準備的実施例２
５−（２’，２’，３’，４’，４’，４’−ヘキサフルオロブトキシ）−１，１，２，２，３，３，４，４−オクタフルオロペンタン、Ｈ（ＣＦ２ＣＦ２）２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＦＨＣＦ３の調製
２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロペンタン−１−オール（７８．２ｇ、０．３３７ｍｏｌ、Ｓｉｎｏｃｈｅｍ  Ｃｏｒｐ．から入手）、２，２，３，４，４，４−ヘキサフルオロブチル１，１，２，２，３，３，４，４，４−ノナフルオロブタン−１−スルホネート（１５６．４ｇ、０．３３７ｍｏｌ）、炭酸カリウム（４６．５ｇ、０．３３７ｍｏｌ）、トリ−ｎ−ブチルアミン（０．７５ｇ、０．００４ｍｏｌ）、及び１５０ｍＬのアセトンを、６００ｍＬのＰａｒｒ圧力反応器内で組み合わせた。１８時間撹拌しながら混合物を７５℃に加熱した。塩を生成物から濾過した。生成物を１００ｍＬの水で２回洗浄して、余分な塩を除去した。得られたフルオロケミカル生成物相を分離し、無水硫酸マグネシウム上で乾燥させた。次いで、同心円管塔を用いて分留することにより、５−（２，２，３，４，４，４−ヘキサフルオロブトキシ）−１，１，２，２，３，３，４，４−オクタフルオロペンタンを得た。主な画分は、１７６〜１７８℃で沸騰し、ＧＣ／ＭＳ分析は指定の構造と一致していた。上記方法によりこの化合物について比熱容量を測定し、表１に他の例と共に示す。
【００５０】
準備的実施例３
５−（２’，２’，３’，３’−テトラフルオロプロポキシ）−１，１，２，２，３，３，４，４−オクタフルオロペンタン、Ｈ（ＣＦ２ＣＦ２）２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２Ｈの調製
２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロペンタン−１−オール（４２４ｇ、１．８３ｍｏｌ、Ｓｉｎｏｃｈｅｍ  Ｃｏｒｐ．から入手）、２，２，３，３−テトラフルオロプロピル１，１，２，２，３，３，４，４，４−ノナフルオロブタン−１−スルホネート（７６０ｇ、１．８３ｍｏｌ）、炭酸カリウム（２５２ｇ、１．８３ｍｏｌ）、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム臭化物（２０ｇ、０．０６ｍｏｌ）、及び４００ｇのアセトンを、２ＬのＰａｒｒ圧力反応器内で組み合わせた。温度を７５℃に設定し、混合物を７２時間撹拌した。次いで、混合物を空にし、塩を生成物溶液から濾過した。生成物溶液を２００ｍＬの水で２回洗浄して、更に塩を除去した。次いで、下方のフルオロケミカル相を無水硫酸マグネシウム上で乾燥させ、濾過し、次いで２０プレートＯｌｄｅｒｓｈａｗ蒸留塔を用いて分画することにより精製した。主な画分（ＧＣにより測定したときの純度約９８％、応答係数に対して補正されていない）は、大気圧で１７０℃の温度で沸騰した。構造は、ＧＣ／ＭＳ、１９Ｆ  ＮＭＲ、及び１Ｈ  ＮＭＲによる分析と一致していた。上記方法によりこの化合物について比熱容量を測定し、表１に他の例と共に示す。
【００５１】
準備的実施例４
１，１，２，２，３，３，４，４−オクタフルオロ−５−（２’，２’，３’，３’，４’，４’，５’，５’−オクタフルオロペンチルオキシ）ペンタン、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｈの調製
２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロペンタン−１−オール（２２．１ｇ、０．０９７ｍｏｌ）を、２時間にわたって、水素化ナトリウム（２．５ｇ、純度９５％、０．０９７ｍｏｌ）の無水ジエチレングリコールジメチルエーテル（２００ｇ）懸濁液に、５０℃で滴加した。この時間の終わりに、溶液は均質であった。次いで、この溶液に、０℃におけるＨＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＨとＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＳＯ２Ｆとトリエチルアミンとの反応により調製されるＨＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＳ（＝Ｏ）２ＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ３（５０ｇ、０．０９７ｍｏｌ）を添加した。次いで、反応混合物を９℃で１６時間加熱し、１０５℃で更に６時間加熱した。反応が完了した後、水（１００ミリリットル）を添加し、Ｄｅａｎ−Ｓｔａｒｋトラップを用いて混合物を蒸留して、水及び有機溶媒を蒸留容器に戻し、同時にトラップ内に下方のフルオロケミカル相を分離させた。同心円管蒸留塔を通して得られた３０．１ｇの蒸留により予備精製を実施した。留出物（２０４〜２０７℃）は、７５／２１混合物中の２つの主成分から構成されることが見出され（応答係数に対して補正されていないガスクロマトグラフィー（ＧＣ）により測定したとき）、これらは、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＳ（＝Ｏ）２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ３及びＨＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｈであった。
【００５２】
エーテルの精製は、５０℃にて、塩化リチウム（２５ｇ）のジメチルホルムアミド（２００ｍＬ）溶液でノナフレート混入混合物を処理することにより影響を受けた。これら特定の条件下では、ノナフレートは、塩化リチウムと速やかに反応して、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２Ｃｌ及びリチウムノナフレートが得られることが見出された。反応混合物を水に注ぎ、下方のフルオロケミカル相を分離し、水で更に２回洗浄し、得られた混合物を蒸留（沸点：２０５℃、７０℃／２ｍｍ  Ｈｇ）して、応答係数に対して補正されていないＧＣにより測定したとき、９１．５％の純度が得られた。指定の構造は、ＧＣ／ＭＳ分析、赤外分光法、１９Ｆ  ＮＭＲ、１Ｈ  ＮＭＲ、及び１３Ｃ  ＮＭＲと一致していた。上記方法によりこの化合物について比熱容量を測定し、表１に他の例と共に示す。
【００５３】
準備的実施例５
１−（３’−（２”，２”，３”，３”−テトラフルオロプロポキシ）−１’，２’，２’−トリフルオロプロポキシ）−１，１，２，２，３，３，３−ヘプタフルオロプロパンＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＯＣＦＨＣＦ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２Ｈの調製。
２，２，３−トリフルオロ−３−（ペルフルオロプロポキシ）プロパノール（７１．６ｇ、０．２４ｍｏｌ、米国特許出願公開第２００７／００５１９１６（Ａ１）号（Ｆｌｙｎｎら）の実施例１に記載の通り調製）、２，２，３，３−テトラフルオロプロピル１，１，２，２，３，３，４，４，４−ノナフルオロブタン−１−スルホネート（１１９．２３ｇ、０．２８８ｍｏｌ）、炭酸カリウム（３９．７ｇ、０．２８８ｍｏｌ）、トリ−ｎ−ブチルアミン（０．７５ｇ、０．００４ｍｏｌ）、及び１５０ｍＬのアセトンを、６００ｍＬのＰａｒｒ圧力反応器内で組み合わせた。反応器の温度を７５℃に設定し、混合物を２４時間撹拌した。次いで、混合物を空にし、塩を生成物溶液から濾過した。生成物溶液を１００ｍＬの水で２回洗浄して、更に塩を除去した。次いで、下相を無水硫酸マグネシウム上で乾燥させ、濾過し、次いで同心円管塔を用いて分留により精製した。主な画分（ＧＣにより測定したときの純度９４％、応答係数に対して補正されていない）は、大気圧で１６１〜１６２℃の温度で沸騰した。指定の構造は、ＧＣ／ＭＳ分析と一致していた。
【００５４】
準備的実施例６
３−（２，２，３，３−テトラフルオロプロポキシ）−１，１，２，２−テトラフルオロプロパン、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２Ｈの調製。
２，２，３，３−テトラフルオロプロパン−１−オール（５０ｇ、０．３８ｍｏｌ）、２，２，３，３−テトラフルオロプロピル１，１，２，２，３，３，４，４，４−ノナフルオロブタン−１−スルホネート（１５７ｇ、０．３８ｍｏｌ）、炭酸カリウム（５２．３ｇ、０．３８ｍｏｌ、及び１９７ｇのアセトン（溶媒）を、６００ｍＬのＰａｒｒ圧力反応器内で組み合わせた。脱気後、反応器を密閉し、混合物を１８時間激しく撹拌しながら７５℃に加熱した。冷却後、反応器を開け、内容物を濾過して、不溶性塩を除去した。アセトンを回転蒸発により除去した。次いで、この残留物に過剰の水を添加し、Ｄｅａｎ  Ｓｔａｒｋトラップを用いて生成物を共沸蒸留して、相分離後、５２．７ｇの粗生成物を水洗浄した。回転蒸発中、溶媒を用いて生成物のエーテルの一部を蒸留し、留出物を水に注ぎ、下方のフルオロケミカル相を分離し、水で１回洗浄した（１７．８ｇ）。ＧＣ分析により、組み合わせられたフルオロケミカル相に基づくこの段階における収率は、５２％であった。生成物を大気圧で蒸留し、次いで１１２〜１５２℃の留分を、準備的実施例４に記載のように５０℃でＬｉＣｌ（２０ｇ）のＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（１５０ｍＬ）溶液で処理して、残留２，２，３，３−テトラフルオロプロピル１，１，２，２，３，３，４，４，４−ノナフルオロブタン−１−スルホネートを除去した。次いで、同心円管塔を通して生成物を蒸留して、純度９８．６％の生成物のエーテル（沸点＝１３４〜１３５℃）を得た。構造は、ＧＣ／ＭＳ、ＩＲ、１９Ｆ  ＮＭＲ、１Ｈ  ＮＭＲ、及び１３Ｃ  ＮＭＲと一致していた。上記方法によりこの化合物について比熱容量を測定し、表１に他の例と共に示す。
【００５５】
準備的実施例７
５−（２，２，２−トリフルオロエトキシ）−１，１，２，２，３，３，４，４−オクタフルオロペンタン；Ｈ（ＣＦ２ＣＦ２）２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＦ３の調製
２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロペンタン−１−オール（５０ｇ、０．２１５ｍｏｌ）、２，２，２−トリフルオロエチルトリフルオロメタンスルホネート（５０ｇ、０．２１５ｍｏｌ、Ｓｙｎｑｕｅｓｔ  Ｌａｂｓ，Ｉｎｃ．（Ａｌａｃｈｕａ，Ｆｌｏｒｉｄａ）から入手）、炭酸カリウム（２９．７ｇ、０．２１５ｍｏｌ）、及び１７５ｇのアセトン（溶媒）を、６００ｍＬのＰａｒｒ圧力反応器内で組み合わせた。脱気後、反応器を密閉し、混合物を１６時間激しく撹拌しながら７５℃に加熱した。冷却後、反応器を開け、内容物を濾過して、不溶性塩を除去した。アセトンを回転蒸発により除去した。次いで、この残留物に過剰の水を添加し、Ｄｅａｎ  Ｓｔａｒｋトラップを用いて生成物を共沸蒸留して、相分離後、６０．４ｇの粗生成物を水洗浄した。ＧＣ分析によるこの段階における収率は、５０％であった。生成物を大気圧で蒸留し、１３８℃超の留分をポットで組み合わせ、次いで準備的実施例４に記載のように５０℃でＬｉＣｌ（１５ｇ）のＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（２５０ｍＬ）溶液で処理して、残留２，２，２−トリフルオロエチルトリフルオロメタンスルホネートを除去した。次いで、同心円管塔を通して生成物を蒸留して、純度９５．９％の生成物のエーテル（沸点＝１３８〜１４３℃）を得た。構造は、ＧＣ／ＭＳ及び１Ｈ  ＮＭＲ分析と一致していた。上記方法によりこの化合物について比熱容量を測定し、表１に他の例と共に示す。
【００５６】
準備的実施例８
４−（２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロブトキシ）−１，１，１，２，２，３，３−ヘプタフルオロブタン；Ｃ３Ｆ７ＣＨ２ＯＣＨ２Ｃ３Ｆ７の調製。
２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロブタン−１−オール（５０ｇ、０．２５ｍｏｌ、３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手）、２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロブチル１，１，２，２，３，３，４，４，４−ノナフルオロブタン−１−スルホネート（１２０．５ｇ、０．２５ｍｏｌ、上記のように調製）、炭酸カリウム（３４．５ｇ、０．２５ｍｏｌ）、及び１７５ｇのアセトン（溶媒）を、６００ｍＬのＰａｒｒ圧力反応器内で組み合わせた。脱気後、反応器を密閉し、混合物を１１２時間激しく撹拌しながら７５℃に加熱した。冷却後、反応器を開け、内容物を濾過して、不溶性塩を除去した。アセトンを回転蒸発により除去した。回転蒸発中、溶媒を用いて生成物のエーテルの一部を蒸留し、留出物を水に注ぎ、下方のフルオロケミカル相を分離し、回転蒸発残留物に添加した。次いで、この残留物に約２５０ｍＬの水を添加し、Ｄｅａｎ  Ｓｔａｒｋトラップを用いて生成物を共沸蒸留して、相分離後、６２ｇの粗生成物を水洗浄した。ＧＣ分析によるこの段階における収率は、１１％であった。生成物を、準備的実施例４に記載のように５０℃でＬｉＣｌ（１５ｇ）のＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（２５０ｍＬ）溶液で処理して、残留ノナフルオロブタン−１−スルホネートを除去した。次いで、生成物を純度７８％に蒸留した。ＧＣ／ＭＳ及び１Ｈ  ＮＭＲは、指定の構造と一致していた。
【００５７】
準備的実施例９
Ｃ３Ｆ７ＣＨ２ＯＣＨ２Ｃ２Ｆ４ＣＨ２ＯＣＨ２Ｃ３Ｆ７の調製
２，２，３，３−テトラフルオロブタン−１，４−ジオール（ＨＯＣＨ２Ｃ２Ｆ４ＣＨ２ＯＨ、２０ｇ、０．１２３ｍｏｌ、３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手）、２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロブチル−１，１，２，２，３，３，４，４，４−ノナフルオロブタン−１−スルホネート（Ｃ３Ｆ７ＣＨ２ＯＳＯ２Ｃ４Ｆ９、１１９ｇ、０．２４７ｍｏｌ、上記のように調製）、炭酸カリウム（３４．１ｇ、０．２４７ｍｏｌ）、及び２４５ｇのアセトン（溶媒）を、６００ｍＬのＰａｒｒ圧力反応器内で組み合わせた。脱気後、反応器を密閉し、混合物を１１２時間激しく撹拌しながら７５℃に加熱した。冷却後、反応器を開け、内容物を濾過して、不溶性塩を除去した。アセトンを回転蒸発により除去した。次いで、この残留物に過剰の水を添加し、Ｄｅａｎ  Ｓｔａｒｋトラップを用いて生成物を共沸蒸留して、相分離後、５７．２ｇの粗生成物を水洗浄した。ＧＣ／ＭＳ分析は、より複雑な混合物中の成分（ＧＣによる収率約８．４％）として、予測される生成物Ｃ３Ｆ７ＣＨ２ＯＣＨ２Ｃ２Ｆ４ＣＨ２ＯＣＨ２Ｃ３Ｆ７の存在と一致していた。
【００５８】
準備的実施例１０
（ＣＦ３）２ＮＣ２Ｆ４ＣＨ２ＯＣＨ２Ｃ４Ｆ８Ｈの調製
３−［ビス（トリフルオロメチル）アミノ］−２，２，３，３−テトラフルオロ−プロパン−１−オール（（ＣＦ３）２ＮＣ２Ｆ４ＣＨ２ＯＨ、２５ｇ、０．０８８ｍｏｌ、３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓａｉｎｔ  Ｐａｕｌ，ＭＮ））、実施例４に記載のように調製されたＨＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＳ（＝Ｏ）２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ３（４５．４ｇ、０．０８８ｍｏｌ）、炭酸カリウム（１２．２ｇ、０．０８８ｍｏｌ）、及び１７５ｇのアセトン（溶媒）を、６００ｍＬのＰａｒｒ圧力反応器内で組み合わせた。脱気後、反応器を密閉し、混合物を６４時間激しく撹拌しながら７５℃に加熱した。冷却後、反応器を開け、内容物を濾過して、不溶性塩を除去した。アセトンを回転蒸発により除去した。次いで、この残留物に過剰の水を添加し、Ｄｅａｎ  Ｓｔａｒｋトラップを用いて生成物を共沸蒸留して、相分離後、３０．３ｇの粗生成物を水洗浄した。ＧＣ／ＭＳ分析は、より複雑な混合物中の成分（ＧＣによる収率約６％）として、予測される生成物（ＣＦ３）２ＮＣ２Ｆ４ＣＨ２ＯＣＨ２Ｃ４Ｆ８Ｈの存在と一致していた。混合物を蒸留して、純度約３５％のエーテルを得、１Ｈ−ＮＭＲはその構造と一致していた。
【００５９】
準備的実施例１１
８−（２’，２’，３’，３’−テトラフルオロプロポキシ）−１，１，１，２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７−ペンタデカフルオロオクタン、Ｃ７Ｆ１５ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２Ｈの調製
ペンタデカフルオロ−１−オクタノール（１００ｇ、０．２５ｍｏｌ、Ｅｘｆｌｕｏｒ  Ｃｏｒｐ．から入手）、２，２，３，３−テトラフルオロプロピル１，１，２，２，３，３，４，４，４−ノナフルオロブタン−１−スルホネート（１０３．５ｇ、０．２５ｍｏｌ）、炭酸カリウム（３４．５ｇ、０．２５ｍｏｌ）、Ａｄｏｇｅｎ  ４６４（５．５ｇ、Ａｌｄｒｉｃｈ、５０％ジグリム溶液として使用）及び１５０ｇのアセトンを６００ｍＬのＰａｒｒ圧力反応器内で組み合わせた。反応混合物を７５℃に加熱して、混合物を７２時間にわたって撹拌した。室温に冷却した後、反応混合物を濾過して、固体を取り出し、回転蒸発によりアセトンを除去した。残留物に水を添加し、混合物を共沸蒸留して、１回水洗浄したところ、純度約７７％で１１４．２ｇの所望のエーテルを生じた。生成物を同心円管塔を用いて分留したところ、主な画分は純度９９．６％であり、１９６℃の沸点を有した。上記方法によりこの化合物について比熱容量を測定し、表１に他の例と共に示す。
【００６０】
準備的実施例１２
５−（２’，２’，３’，３’，３’−ペンタフルオロプロポキシ）−１，１，２，２，３，３，４，４−オクタフルオロフルオロペンタン、ＨＣ４Ｆ８ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＦ３の調製
２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロペンタン−１−オール（５０ｇ、０．２１ｍｏｌ、Ｓｉｎｏｃｈｅｍ  Ｃｏｒｐ．から入手）、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル１，１，２，２，３，３，４，４，４−ノナフルオロブタン−１−スルホネート（９３．１ｇ、０．２１ｍｏｌ、０℃におけるメチルｔ−ブチルエーテル溶媒中でのトリエチルアミンの存在下での２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロパン−１−オールとノナフルオロブタンスルホニルフッ化物との反応により調製）、炭酸カリウム（２９．８ｇ、０．２１ｍｏｌ）、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムブロミド（０．５ｇ）及び１７５ｇのアセトンを６００ｍＬのＰａｒｒ圧力反応器内で組み合わせた。反応器を密封し、温度を７５℃に上げ、混合物を１６時間撹拌した。室温に冷却した後、反応混合物を濾過して固体を取り出し、固体を少量のアセトンで１回洗浄した。アセトン溶液を水に注ぎ、下方のフルオロケミカル相を分離し、水で１回洗浄したところ、８９．５ｇの液体を得、これは約２４％の所望のエーテル生成物であった。生成物を同心円管塔を用いて蒸留し、留出物（１２４℃〜１５０℃で分留）をＬｉＣｌ（２０．６ｇ、０．４８ｍｏｌ）のＤＭＦ（２５０ｍＬ）溶液で５０℃にて約１時間処理して、残留物のブタンスルホネート出発物質をより低沸点物質Ｃ２Ｆ５ＣＨ２Ｃｌに転化させた。水をＤＭＦ溶液に添加し、生成物を共沸し、水で１回洗浄し、同心円管塔を用いて蒸留することにより精製したところ、純度９９．２％、沸点＝１５０℃で最終エーテル生成物を得た。構造は、ＧＣ／ＭＳ及び１Ｈ−ＮＭＲと一致していた。上記方法によりこの化合物について比熱容量を測定し、表１に他の例と共に示す。
【００６１】
準備的実施例１３
４−［１，１ジフルオロ−２−（２，２，３，３−テトラフルオロ−プロポキシ）−エチル］−２，２，３，３，５，５，６，６−オクタフルオロモルホリン（Ｉ）の調製
【化１】
0005881608.tif 000002
２，２−ジフルオロ−２−（２，２，３，３，５，５，６，６−オクタフルオロモルホリン−４−イル）−エタノール中間体の調製
オーバーヘッドスターラー、水冷コンデンサー、熱電対及び添加漏斗を取り付けた３リットルの丸底ガラスフラスコ内で、テトラグリム（４００ｇ）及び水素化ホウ素ナトリウム（２０ｇ、０．５４ｍｏｌ）を組み合わせた。反応混合物を窒素下で保持した。内容物を７０℃に加熱し、４−（２−ヒドロキシエチル）モルホリン（Ａｌｄｒｉｃｈ）を電気化学的フッ素化してその後メタノールでエステル化することにより作られたジフルオロ−（２，２，３，３，５，５，６，６−オクタフルオロモルホリ−４−イル）−酢酸メチルエステル（１７５ｇ、０．５１６ｍｏｌ）を２．５時間にわたって添加した。混合物を更に１６時間にわたって７０℃に保持した。反応混合物を室温に冷却し、メタノールを２時間（１１５ｍＬ）にわたって添加した。水（８１０ｍＬ）を添加し、次いで硫酸（６９ｇ、９８％）を滴加した。反応混合物を分液漏斗に注ぎ、下方のフルオロケミカル相を水で２回洗浄した。
【００６２】
同一の充填量での第２組を実行し、２つの組をこの段階で組み合わせ、真空下で蒸留したところ、２，２−ジフルオロ−２−（２，２，３，３，５，５，６，６−オクタフルオロモルホリン−４−イル）−エタノール（２２３ｇ）を得、ＧＣ分析によると純度は９７．７％であった。ＧＣ分析に基づいた収率は、６７．８％であった。構造をＧＣ／ＭＳにより確認した。
【００６３】
４−［１，１ジフルオロ−２−（２，２，３，３−テトラフルオロ−プロポキシ）−エチル］−２，２，３，３，５，５，６，６−オクタフルオロ−モルホリンの調製
２，２−ジフルオロ−２−（２，２，３，３，５，５，６，６−オクタフルオロ−モルホリン−４−イル）−エタノール（１００ｇ、０．３２５ｍｏｌ、上記のように調製）、２，２，３，３−テトラフルオロプロピルノナフルオロブタンスルホネート（１３８．６ｇ、０．３３ｍｏｌ）、炭酸カリウム（４４．７ｇ、０．３２ｍｏｌ）及び２００ｍＬのアセトン（溶媒）を６００−ｍＬのＰａｒｒ圧力反応器内で組み合わせた。脱気後、反応器を密閉し、混合物を６４時間激しく撹拌しながら７５℃に加熱した。冷却後、反応器を開け、内容物を濾過して、不溶性塩を除去した。反応混合物を水に注ぎ、下方のフルオロケミカル相を分離し、水で更に３回洗浄したところ、ガスクロマトグラフィーにより８０．７％の所望のエーテルを含有する１２０．９グラムの物質を得た。ＧＣ分析に基づくこの段階における収率は、７１．４％であった。エーテルの精製は、ノナフレート汚染混合物を塩化リチウム（０．７７ｇ）のジメチルホルムアミド（約１０ｍＬ）溶液により５０℃にて準備的実施例４で述べたように処理することにより、達成した。反応混合物を水に注ぎ、水蒸気蒸留した。下相を水で３回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、同心円管蒸留塔を用いて分留した。主な画分（１９Ｆ−ＮＭＲにより測定したときの純度９９．１％）は、大気圧で１７４．１℃〜１７４．４℃の温度にて沸騰した。上記方法によりこの化合物について比熱容量を測定し、表１に他の例と共に示す。
【００６４】
【表１】
0005881608.tif 000003
ＣＥ１〜３は、比較実施例１〜３である。
【００６５】
表１は、−２０℃、０℃、２０℃及び４０℃にて測定された様々な代表的な伝熱流体の比熱容量データ（Ｊ／ｇＫ）を示す。３つの比較実施例を示す。比較実施例２及び３のデータのみを２５℃にて測定した。ＣＥ１は、Ｎｏｖｅｃ  ７５００であり、市販の伝熱流体である。ＦＣ−４３（ＣＥ２）は、伝熱に使用される別の市販の流体である。Ｎｏｖｅｃ  ７５００及びＦＣ−４３はどちらも、３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から入手可能である。ＣＥ−３はＺＴ−１８０であり、Ｓｏｌｖａｙ  Ｓｏｌｅｘｉｓ  Ｓ．ｐ．Ａ．から入手可能な市販の伝熱流体である。熱容量は、提供された伝熱流体及びこれを組み込んでいるデバイスが比較材料よりも伝熱について高い容量を有し、それゆえに、効率的であり、有用であることを示す。
【００６６】
本発明の範囲及び趣旨から逸脱しない本発明の様々な変更や改変は、当業者には明らかとなるであろう。本発明は、本明細書で述べる例示的な実施形態及び実施例によって不当に限定されるものではないこと、また、こうした実施例及び実施形態は、本明細書において以下に記述する「特許請求の範囲」によってのみ限定されると意図する本発明の範囲に関する例示のためにのみ提示されることを理解すべきである。本開示に引用された全ての参照文献は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。