(57)【要約】Ｃ３〜Ｃ１５フルオロオキシラン誘電性流体を構成要素として含む電気装置が提供される。【選択図】図１
2014509439.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃ３〜Ｃ１５フルオロオキシラン誘電性流体を構成要素として含み、任意に１個又は２個の水素原子を含み、前記Ｃ３フルオロオキシランが、１個又は２個の水素原子を含む、電気装置。
【請求項２】
前記フルオロオキシランが、ペルフルオロオキシランである、請求項１に記載の電気装置。
【請求項３】
前記ペルフルオロオキシランが、前記装置の動作温度にて少なくとも３０ｋＰａの蒸気圧を有する、請求項２に記載の電気装置。
【請求項４】
下記式：
【化１】
2014509439.tif 000008
（式中、Ｒｆ１、Ｒｆ２、Ｒｆ３、及びＲｆ４のそれぞれが、水素原子、フッ素原子、又はフルオロアルキル基から選択され、炭素原子の和が３〜１５個であり、前記Ｒｆ基のうちの任意の２つが一緒に接合して、ペルフルオロシクロアルキル環を形成し得る）のフルオロオキシランを含む、請求項１に記載の電気装置。
【請求項５】
前記フルオロオキシランが、Ｃ４〜Ｃ６ペルフルオロオキシランである、請求項１に記載の電気装置。
【請求項６】
前記フルオロオキシランが、前記電気装置の動作温度及び圧力にて誘電性流体である、請求項１に記載の電気装置。
【請求項７】
下記式：
【化２】
2014509439.tif 000009
（式中、Ｒｆ１及びＲｆ４のそれぞれが、水素原子、フッ素原子、又はフルオロアルキル基から選択され、Ｒｆ５が、２〜５個の炭素原子のフルオロアルキレン基であり、炭素原子の和が４〜１５個である）のフルオロオキシランを含む、請求項１に記載の電気装置。
【請求項８】
２５℃にて少なくとも３０ｋＰａの蒸気圧を有する、請求項１に記載の誘電性流体。
【請求項９】
２５ｋＰａにて少なくとも５ｋＶの絶縁耐力を有する、請求項１に記載の誘電性流体。
【請求項１０】
前記誘電性流体が、２２，２００未満の地球温暖化係数を有する、請求項１に記載の電気装置。
【請求項１１】
前記誘電性流体が、誘電性液体フルオロオキシランの収容容器を更に含む、請求項１に記載の電気装置。
【請求項１２】
Ｒｆ１又はＲｆ２のうちの少なくとも１つが、（ＣＦ３）２ＣＦ−である、請求項１に記載の電気装置。
【請求項１３】
前記電気装置が、ガス絶縁回路遮断器及び電流遮断設備、ガス絶縁送電線、ガス絶縁変圧器、並びにガス絶縁変電所からなる群から選択される、請求項１に記載の電気装置。
【請求項１４】
少なくとも７０ｋＰａの蒸気圧を有する第２の誘電性気体を更に含む、請求項１に記載の電気装置。
【請求項１５】
前記第２の誘電性気体が、窒素、ヘリウム、アルゴン、及び二酸化炭素又はペルフルオロアルカンから選択される、請求項１５に記載の電気装置。
【請求項１６】
Ｃ４〜Ｃ７ペルフルオロオキシラン誘電性気体と、少なくとも７０ｋＰａの蒸気圧を有する不活性ガスを含む第２の誘電性気体とを含む、誘電性気体組成物。
【請求項１７】
前記第２の誘電性気体の前記ペルフルオロオキシラン誘電体に対する蒸気圧の比が、少なくとも２．５：１である、請求項１６に記載の誘電性気体組成物。
【請求項１８】
前記不活性ガスが、窒素、ヘリウム、アルゴン、及び二酸化炭素から選択される、請求項１７に記載の誘電性気体組成物。
【請求項１９】
前記フルオロオキシラン誘電体が、２，３−ジフルオロ−２，３−ビス−トリフルオロメチル−オキシラン、２，２，３−トリフルオロ−３−ペンタフルオロエチル−オキシラン、２，３−ジフルオロ−２−（１，２，２，２−テトラフルオロ−１−トリフルオロメチル−エチル）−３−トリフルオロメチル−オキシラン、２−フルオロ−２−ペンタフルオロエチル−３，３−ビス−トリフルオロメチル−オキシラン、１，２，２，３，３，４，４，５，５，６−デカフルオロ−７−オキサ−ビシクロ［４．１．０］ヘプタン、２，３−ジフルオロ−２−トリフルオロメチル−３−ペンタフルオロエチル−オキシラン、２，３−ジフルオロ−２−ノナフルオロブチル−３−トリフルオロメチル−オキシラン、２，３−ジフルオロ−２−ヘプタフルオロプロピル−３−ペンタフルオロエチル−オキシラン、２−フルオロ−３−ペンタフルオロエチル−２，３−ビス−トリフルオロメチル−オキシラン、２，３−ビス−ペンタフルオロエチル−２，３−ビストリフルオロメチル−オキシラン、並びに２−ペンタフルオロエチル−２−（１，２，２，２−テトラフルオロ−１−トリフルオロメチル−エチル）−３，３−ビス−トリフルオロメチル−オキシラン、２−フルオロ−３，３−ビス−（１，２，２，２−テトラフルオロ−１−トリフルオロメチル−エチル）−２−トリフルオロメチル−オキシラン、２−フルオロ−３−ヘプタフルオロプロピル−２−（１，２，２，２−テトラフルオロ−１−トリフルオロメチル−エチル）−３−トリフルオロメチル−オキシラン、及び２−（１，２，２，３，３，３−ヘキサフルオロ−１−トリフルオロメチル−プロピル）−２，３，３−トリス−トリフルオロメチル−オキシランを含むＨＦＰ三量体のオキシランから選択される、請求項１に記載の電気装置。
【請求項２０】
前記フルオロオキシラン誘電体が、２，３−ビス−トリフルオロメチル−オキシラン、２−ペンタフルオロエチル−３−トリフルオロメチル−オキシラン、２−（１，２，２，２−テトラフルオロ−１−トリフルオロメチル−エチル）−３−トリフルオロメチル−オキシラン、２−ノナフルオロブチル−３−ペンタフルオロエチル−オキシラン、２−フルオロ−２−トリフルオロメチル−オキシラン、２，２−ビス−トリフルオロメチル−オキシラン、２−フルオロ−３−トリフルオロメチル−オキシラン、２，３−ジフルオロ−２−トリフルオロメチル−オキシラン、２，２−ジフルオロ−３−トリフルオロメチル−オキシラン、２，３，３−トリフルオロ−２−ジフルオロメチル−オキシラン、及び３−フルオロ−２，２−ビス−トリフルオロメチル−オキシランから選択される、請求項１に記載の電気装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本願は、その開示の全容を本願に援用する２０１１年１月２５日出願の米国特許仮出願第６１／４３５８６７号の利益を主張するものである。
【０００２】
［発明の分野］
本発明は、フッ素化オキシラン（フルオロオキシラン）、並びにコンデンサ、開閉装置、変圧器、及び電気ケーブル又はバスといった、電気装置における誘電性流体としてのその使用に関する。
【０００３】
［背景］
誘電性気体は、様々な電気装置において使用されており、例えば、米国特許第７，８０７，０７４号（Ｌｕｌｙら）を参照されたい。主要な種類のかかる装置は、変圧器、電気ケーブル又はバス、及び回路遮断器又は開閉装置である。かかる電気装置では、誘電性気体が、その高い絶縁耐力（ＤＳ）のために空気の代わりに使用されることが多い。かかる誘電性気体は、空気充填された電気装置と比較して、より高い電力密度を可能にする。
【０００４】
最も意義深いことには、六フッ化硫黄（ＳＦ６）が、多くの電気用途における主要な捕捉的誘電性気体となっている。ＳＦ６は有利に、非毒性、非引火性、取り扱いが容易であり、有用な動作温度範囲を有し、また優れた誘電特性及びアーク遮断特性を有する。変圧器内では、それはまた冷却剤としても機能する。変圧器内の送風器は、巻線からの伝熱を助けて気体を循環させることが多い。
【０００５】
しかしながら、ＳＦ６に伴う最大の懸案事項は、その３２００年の大気寿命、及び二酸化炭素の地球温暖化係数の約２２，２００倍の極めて顕著な地球温暖化係数（ＧＷＰ）である。１９９７年１２月、日本の京都サミットにおいて、１６０カ国の代表者が温室効果ガス排出に関する制限を含む協定を起草した。協定はＳＦ６を含む６つの気体にわたっており、またこれらの気体の総排出を２０１０年までに、１９９０年のそれらの総排出を５．２％下回るレベルまで低下させるという義務を含んでいた。ＵＮＥＰ（Ｕｎｉｔｅｄ  Ｎａｔｉｏｎｓ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ  Ｐｒｏｇｒａｍｍｅ），Ｋｙｏｔｏ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｔｏ  ｔｈｅ  Ｕｎｉｔｅｄ  Ｎａｔｉｏｎｓ  Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ  Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎ  ｏｎ  Ｃｌｉｍａｔｅ  Ｃｈａｎｇｅ，Ｎａｉｒｏｂｉ，Ｋｅｎｙａ，１９９７を参照されたい。
【０００６】
米国連邦標準・技術局（ＮＩＳＴ）は、Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｎｏｔｅ  １４２５、「Ｇａｓｅｓ  ｆｏｒ  ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ａｒｃ  Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｏｎ：Ｐｏｓｓｉｂｌｅ  Ｐｒｅｓｅｎｔ  ａｎｄ  Ｆｕｔｕｒｅ  Ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｓ  ｔｏ  Ｐｕｒｅ  ＳＦ６」を発行しており、可能性のある代用品として、窒素若しくはヘリウム、又は高圧窒素のいずれかとのＳＦ６の混合物を特定している。他の一部の代用混合物には、アーク放電中の遊離炭素の遊離、アーク放電中又はアーク放電後の増大された毒性、並びに、貯蔵、回収、及び再生中の、気体の取り扱いの増大された困難さに悩まされるものもある。また、ペルフルオロカーボン（ＰＦＣ）は、ＳＦ６のように、窒素又はヘリウムと混合されることも可能である気体であることが確認されている。しかし、ＰＦＣはまた高いＧＷＰを有するため、かかる戦略の環境負荷の減少の可能性は限られている。
【０００７】
［概要］
簡潔に、本開示は、下記式：
【化１】
2014509439.tif 000003
（式中、Ｒｆ１、Ｒｆ２、Ｒｆ３、及びＲｆ４のそれぞれは、水素原子、フッ素原子、又はフルオロアルキル基から、好ましくは、フッ素原子又はペルフルオロアルキル基から選択され、前記ペルフルオロオキシランの炭素原子の和は、３〜１５個である）の１つ以上のフルオロオキシランを含む誘電性流体を提供する。いくつかの実施形態では、前記Ｒｆ基のうちの任意の２つは一緒に接合して、フルオロシクロアルキル環、好ましくは、ペルフルオロシクロアルキル環を形成し得る。Ｃ４〜Ｃ１５フルオロオキシランは、２個又はそれより少ない水素原子、好ましくは、０個の水素原子を有する。Ｃ３フルオロオキシランは、１個又は２個の水素原子を含む。任意で、Ｒｆ１〜Ｒｆ４は、例えば、炭素原子にのみ結合した二価酸素又は三価窒素といった、１個以上のカテナリー（鎖内）ヘテロ原子を含み、かかるヘテロ原子は、ペルフルオロ脂肪族基のペルフルオロカーボン部分間の化学的に安定したつながりであり、ペルフルオロ脂肪族基の不活性特性に干渉しない。好ましい実施形態では、Ｒｆ１〜Ｒｆ４は、フッ素原子又はペルフルオロアルキル基である。Ｒｆ１〜Ｒｆ４の骨格鎖は、直鎖、分枝鎖であることができ、また十分に大きい場合は、例えば、フルオロシクロ脂肪族基といった、環状であることができる。いくつかの実施形態では、Ｒｆ１〜Ｒｆ４のうちの少なくとも１つは、分枝ペルフルオロ脂肪族基である。
【０００８】
本願では、用語「誘電性流体」は、誘電性流体及び誘電性気体の双方を包括する。流体、気体、又は液体の物理的状態は、それが使用される電気装置の温度及び圧力の動作条件にて決定される。
【０００９】
コンデンサなどの電気装置において、誘電性液体はしばしば、それらの低い誘電率（Ｋ）及び高い絶縁耐力（ＤＳ）のため、空気の代わりに使用される。この種類の一部のコンデンサには、金属箔伝導体と紙又はポリマーフィルムの固体誘電シートとの交互の層を備えるものもある。他のコンデンサは、金属箔伝導体（類）と誘電性フィルム（類）とを、中心コアの周りに同心円状に巻くことによって構築される。この後者の種類のコンデンサは、「フィルム巻き」コンデンサと称される。誘電性液体は、その低い誘電率及び高い絶縁耐力のため、誘電性フィルムを含浸させるために使用されることが多い。かかる誘電性液体は、空気充填又は他の気体充填された電気装置より、多くのエネルギーをコンデンサ内に貯蔵する（より高い電気容量）ことを可能にする。
【００１０】
いくつかの実施形態では、フルオロオキシランは、デバイスの動作条件における誘電性気体である。誘電性気体は、誘電性気体を使用する他の多数の用途において有用であり得る。かかる他の用途の例は、上述のＮＩＳＴ  ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  ｎｏｔｅ  １４２５に記載される。本開示は、フルオロオキシラン誘電性気体を構成要素として含む電気装置を更に提供する。いくつかの実施形態では、本開示は、フルオロオキシランと、窒素といった、不活性ガスとの混合物を含む、誘電性気体を更に提供する。
【００１１】
誘電性流体としてのフルオロオキシランは、有利に、広範囲の動作温度及び圧力を有し、熱的及び化学的に安定であり、所与の分圧にてＳＦ６より高い絶縁耐力及び伝熱効率を有し、またＳＦ６より低い地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する。インスタントフルオロオキシランは概して、電気装置の動作温度にて、２０ｋＰａの圧力で５ｋＶを超える絶縁耐力を有する。
【００１２】
本開示では、
「フッ素化」とは、Ｃ−Ｆ結合に置換された１つ以上のＣ−Ｈ結合を有する炭化水素化合物を指す。
【００１３】
「フルオロアルキル」は、アルキルラジカルの水素原子のうちの１個以上がフッ素原子で置換されていることを除いて、本質的に「アルキル」としての意味を有する。
【００１４】
「フルオロアルキレン」は、アルキルラジカルの水素原子のうちの１個以上がフッ素原子で置換されていることを除いて、本質的に「アルキレン」としての意味を有する。
【００１５】
「ペルフルオロアルキル」は、アルキルラジカルの水素原子のうちの全て又は本質的に全てがフッ素原子で置換されていることを除いて、本質的に「アルキル」としての意味を有し、例えば、ペルフルオロプロピル、ペルフルオロブチル、ペルフルオロオクチル、及び同類のものである。
【００１６】
「ペルフルオロアルキレン」は、アルキレンラジカルの水素原子のうちの全て又は本質的に全てがフッ素原子で置換されていることを除いて、本質的に「アルキレン」としての意味を有し、例えば、ペルフルオロプロピレン、ペルフルオロブチレン、ペルフルオロオクチレン、及び同類のものである。
【００１７】
「ペルフルオロ化された」又は「ペルフルオロ」という接頭語は、炭素に結合した水素原子の全て又は本質的に全てがフッ素原子で置換されている有機基を意味し、例えば、ペルフルオロアルキル及び同類のものである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ＳＦ６及び他の既知の誘電体と比較した、気体ペルフルオロオキシラン誘電体の絶縁耐力性能のグラフ。
【図２】フルオロオキシラン誘電性気体を使用する電気ハードウェアの図。
【００１９】
本明細書で使用するとき、「ＧＷＰ」は、化合物の構造に基づいた、その化合物の温暖化の可能性の相対的測定単位である。化合物のＧＷＰは、１９９０年に気候変動に関する政府間パネル（ＩＰＣＣ）によって定義され、２００７に更新されている通り、特定の集積時間範囲（ＩＴＨ）にわたる、ＣＯ２の１キログラムの放出による温暖化に対する、化合物の１キログラムの放出による温暖化として算出される。
【数１】
2014509439.tif 000004
この等式において、ａｉは、大気中の化合物の一単位質量増大あたりの放射強制力（その化合物のＩＲ吸収による、大気を通る放射線の流束の変化）であり、Ｃは化合物の大気濃度であり、τは化合物の大気寿命であり、ｔは時間であり、ｉは所望の化合物である。
【００２０】
一般的に受け入れられているＩＴＨは１００年であり、短期間効果（２０年）と長時間効果（５００年又はそれ以上）との間の妥協点を表している。大気中の有機化合物の濃度、ｉは、擬似一次速度則（即ち、指数的減衰）に従うと仮定される。その同一時間間隔にわたるＣＯ２の濃度は、大気からのＣＯ２の交換及び除去に関するより複雑なモデルを包含する（Ｂｅｒｎ炭素サイクルモデル）。
【００２１】
下層大気におけるその劣化反応の結果として、フルオロオキシランは、ＳＦ６と比較して、より短い寿命を有しており、また地球温暖化に対する影響がより少ないであろう。誘電性能特性に加え、フルオロオキシランは、より低いＧＷＰによって、誘電性流体としての使用によく適している。
【００２２】
有利には、本開示の誘電性流体は、高電気強度を有し、高破壊電圧としても説明される。本願にて使用されるとき、「破壊電圧」は、（特定の周波数における）誘電性流体の突発的破損を誘発する、流体に適用される最高電圧を意味し、電流がその気体を通って伝導することを可能にする。したがって、本発明の誘電性流体は、高電圧下で機能し得る。誘電性流体はまた、低い損失率を呈することができ、それは即ち、例えば、コンデンサといった、電気装置から熱として失われる電気エネルギー量である。
【００２３】
本発明にて有用なペルフルオロオキシランには、炭素主鎖に結合したフッ素のみを有するオキシランが挙げられる。より具体的には、下記式：
【化２】
2014509439.tif 000005
（式中、Ｒｆ１、Ｒｆ２、Ｒｆ３、及びＲｆ４のそれぞれは、フッ素原子又はペルフルオロアルキル基から選択され、前記ペルフルオロオキシランの炭素原子の和は、４〜１５個である）のインスタントペルフルオロオキシランである。いくつかの実施形態では、前記Ｒｆ基のうちの任意の２つは、一緒に接合して、ペルフルオロシクロアルキル環を形成してもよい。任意で、Ｒｆ１〜Ｒｆ４は、例えば、炭素原子にのみ結合した二価酸素又は三価窒素といった、１個以上のカテナリー（鎖内）ヘテロ原子を含み、かかるヘテロ原子は、ペルフルオロ脂肪族基のペルフルオロカーボン部分間の化学的に安定したつながりであり、ペルフルオロ脂肪族基の不活性特性に干渉しない。好ましい実施形態では、Ｒｆ１〜Ｒｆ４は、フッ素原子又はペルフルオロアルキル基である。Ｒｆ１〜Ｒｆ４の骨格鎖は、直鎖、分枝鎖であることができ、また十分に大きい場合は、例えば、フルオロシクロ脂肪族基といった、環状であることができる。いくつかの実施形態では、Ｒｆ１〜Ｒｆ４のうちの少なくとも１つは、分枝ペルフルオロ脂肪族基である。
【００２４】
本発明において有用なフルオロオキシランにはまた、炭素主鎖に結合した１個又は２個の水素原子を有するオキシランが挙げられる。より具体的には、有用なフッ素化オキシランは、式Ｉのものであり、式中、Ｒｆ１、Ｒｆ２、Ｒｆ３、及びＲｆ４のそれぞれは、フッ素原子、水素原子、又はフルオロアルキル基から選択され、水素原子の和は１個又は２個であり、フッ素化オキシランの炭素原子の和は３〜１５個である。
【００２５】
いくつかの実施形態では、前記Ｒｆ基のうちの任意の２つは、一緒に接合して、下記式：
【化３】
2014509439.tif 000006
（式中、Ｒｆ１及びＲｆ４のそれぞれは、水素原子、フッ素原子、又はフルオロアルキル基から選択され、Ｒｆ５は、２〜５個の炭素原子のフルオロアルキレン基であり、炭素原子の和は４〜１５個である）のフルオロシクロアルキル環を形成してもよい。好ましくは、Ｒｆ１及びＲｆ４のそれぞれは、フッ素原子又はペルフルオロアルキル基から選択される。任意で、Ｒｆ１及びＲｆ４は、例えば、炭素原子にのみ結合した二価酸素又は三価窒素といった、１個以上のカテナリー（鎖内）ヘテロ原子を含み、かかるヘテロ原子は、ペルフルオロ脂肪族基のペルフルオロカーボン部分間の化学的に安定したつながりであり、ペルフルオロ脂肪族基の不活性特性に干渉しない。好ましい実施形態では、Ｒｆ１及びＲｆ４は、フッ素原子又はペルフルオロアルキル基である。Ｒｆ１及びＲｆ４の骨格鎖は、直鎖、分枝鎖であることができ、また十分に大きい場合には、例えば、式ＩＩＩに示されるＲｆ５のようなフルオロシクロ脂肪族基といった、環状であることができる。いくつかの実施形態では、Ｒｆ１〜Ｒｆ４のうちの少なくとも１つは、分枝ペルフルオロ脂肪族基である。
【００２６】
本発明において有用な好ましいフルオロオキシランには、完全にフッ素化された、即ち、炭素主鎖中の水素原子の全てはフッ素原子で置換されている、オキシランが挙げられる。炭素主鎖は、線状、分枝状、又は環状、又はそれらの組み合わせであることができ、好ましくは、約４個〜約１５個の炭素原子を有するものとする。本発明のプロセス及び組成物における使用に好適なペルフルオロオキシラン化合物の代表的な例には、２，３−ジフルオロ−２，３−ビス−トリフルオロメチル−オキシラン、２，２，３−トリフルオロ−３−ペンタフルオロエチル−オキシラン、２，３−ジフルオロ−２−（１，２，２，２−テトラフルオロ−１−トリフルオロメチル−エチル）−３−トリフルオロメチル−オキシラン、２−フルオロ−２−ペンタフルオロエチル−３，３−ビス−トリフルオロメチル−オキシラン、１，２，２，３，３，４，４，５，５，６−デカフルオロ−７−オキサ−ビシクロ［４．１．０］ヘプタン、２，３−ジフルオロ−２−トリフルオロメチル−３−ペンタフルオロエチル−オキシラン、２，３−ジフルオロ−２−ノナフルオロブチル−３−トリフルオロメチル−オキシラン、２，３−ジフルオロ−２−ヘプタフルオロプロピル−３−ペンタフルオロエチル−オキシラン、２−フルオロ−３−ペンタフルオロエチル−２，３−ビス−トリフルオロメチル−オキシラン、２，３−ビス−ペンタフルオロエチル−２，３−ビストリフルオロメチル−オキシラン、並びに２−ペンタフルオロエチル−２−（１，２，２，２−テトラフルオロ−１−トリフルオロメチル−エチル）−３，３−ビス−トリフルオロメチル−オキシラン、２−フルオロ−３，３−ビス−（１，２，２，２−テトラフルオロ−１−トリフルオロメチル−エチル）−２−トリフルオロメチル−オキシラン、２−フルオロ−３−ヘプタフルオロプロピル−２−（１，２，２，２−テトラフルオロ−１−トリフルオロメチル−エチル）−３−トリフルオロメチル−オキシラン、及び２−（１，２，２，３，３，３−ヘキサフルオロ−１−トリフルオロメチル−プロピル）−２，３，３−トリス−トリフルオロメチル−オキシランを含む、ＨＦＰ三量体のオキシランが挙げられる。
【００２７】
本発明において有用な他のオキシランには、１〜２個の水素原子を伴うフッ素化オキシランが挙げられる。代表的な例には、２，３−ビス−トリフルオロメチル−オキシラン、２−ペンタフルオロエチル−３−トリフルオロメチル−オキシラン、２−（１，２，２，２−テトラフルオロ−１−トリフルオロメチル−エチル）−３−トリフルオロメチル−オキシラン、２−ノナフルオロブチル−３−ペンタフルオロエチル−オキシラン、２−フルオロ−２−トリフルオロメチル−オキシラン、２，２−ビス−トリフルオロメチル−オキシラン、２−フルオロ−３−トリフルオロメチル−オキシラン、２，３−ジフルオロ−２−トリフルオロメチル−オキシラン、２，２−ジフルオロ−３−トリフルオロメチル−オキシラン、２，３，３−トリフルオロ−２−ジフルオロメチル−オキシラン、及び３−フルオロ−２，２−ビス−トリフルオロメチル−オキシランが挙げられる。
【００２８】
フルオロオキシランのＲｆ基は、任意で、炭素主鎖を遮断する１個以上のカテナリー（即ち、鎖内）ヘテロ原子を含む。好適なヘテロ原子には、例えば、窒素及び酸素が挙げられる。かかるフルオロオキシランの代表的な例には、２−［ジフルオロ−（２，３，３−トリフルオロオキシラン−２−イル）メトキシ］−１，１，２，２−テトラフルオロ−Ｎ，Ｎ−ビス（１，１，２，２，２−ペンタフルオロエチル）エタンアミン、及び２−［ジフルオロ（１，１，２，２，３，３，４，４，４−ノナフルオロブトキシ）メチル］−２，３，３−トリフルオロオキシランが挙げられる。
【００２９】
誘電性気体性能を示すことに加えて、フルオロオキシランは、使用の安全性及び環境特性において、更なる重要な利益を提供し得る。例えば、２，３−ジフルオロ−２，３−ビス−トリフルオロメチル−オキシランは、ラットに空気中の５０，０００ｐｐｍの濃度にて４時間曝露させた短期間吸入試験に基づいた、低い急性毒性を有する。
【００３０】
フルオロオキシランは、エポキシ化剤で酸化させたフッ素化オレフィンから抽出される。フルオロオキシラン組成物において、炭素主鎖は、最長炭化水素鎖（主鎖）と、その主鎖から分枝する任意の炭素鎖とを含む、炭素骨格全体を含む。それに加えて、酸素、窒素、又は、例えば、エーテル若しくは三級アミン官能基といった硫黄原子などの、炭素主鎖を遮断する１個以上の連結したヘテロ原子が存在し得る。連結したヘテロ原子は、オキシラン環に直接結合しない。これらの場合では、炭素主鎖は、ヘテロ原子と、ヘテロ原子に結合した炭素骨格とを含む。
【００３１】
フルオロオキシラン化合物は、例えば、次亜塩素酸ナトリウム、過酸化水素、又は、例えば、メタクロロ過安息香酸若しくは過酢酸を含むペルオキシカルボン酸などの他の周知のエポキシ化剤といった酸化剤を使用して、対応するフッ素化オレフィンのエポキシ化によって調製し得る。フッ素化オレフィン前駆体は、例えば、１，１，１，２，３，４，４，４−オクタフルオロ−ブタ−２−エン（２，３−ジフルオロ−２，３−ビス−トリフルオロメチル−オキシランの作製のため）、１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロ−ペンタ−２−エン（２，３−ジフルオロ−２−トリフルオロメチル−３−ペンタフルオロエチル−オキシランの作製のため）、又は１，２，３，３，４，４，５，５，６−デカフルオロ−シクロヘキセン（１，２，２，３，３，４，４，５，５，６−デカフルオロ−７−オキサ−ビシクロ［４．１．０］ヘプタンの作製のため）として、これらの場合、直接入手可能である。他の有用なフッ素化オレフィン前駆体には、ヘキサフルオロプロペン（ＨＦＰ）オリゴマー、並びにテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）の二量体及び三量体が挙げられ得る。
【００３２】
ＨＦＰオリゴマーは、１，１，２，３，３，３−ヘキサフルオロ−１−プロペン（ヘキサフルオロプロペン）を、アルカリ金属、四級アンモニウム、及び四級ホスホニウム塩のシアン化物、シアン酸塩、及びチオシアン酸塩からなる群から選択される触媒又は触媒の混合物と、例えば、アセトニトリルといった、極性非プロトン性溶媒の存在下で接触させることによって調製され得る。これらのＨＦＰオリゴマーの調製は、例えば、米国特許第５，２５４，７７４号（Ｐｒｏｋｏｐ）に開示されている。有用なオリゴマーには、ＨＦＰ三量体又はＨＦＰ二量体が挙げられる。ＨＦＰ二量体には、Ｃ６Ｆ１２の異性体の混合物が挙げられる。ＨＦＰ三量体には、Ｃ９Ｆ１８の異性体の混合物が挙げられる。
【００３３】
誘電性気体としてＳＦ６に代わる有用なフルオロオキシランは、好ましくは、フルオロオキシランが、６０℃未満の、より好ましくは３０℃を下回る沸点を有し、また３〜９個の炭素原子を含むように、好ましくは、それらが本発明の誘電性気体の構成要素として使用される電気装置の動作温度範囲を包含する気体範囲を有する。Ｃ３ペルフルオロオキシラン、即ち、ヘキサフルオロプロピレンのオキシランは、２．５〜３時間で２００ｐｐｍの急性致死濃度（ＡＬＣ）を有するという、既知の吸入毒性のため、除外され得るより高い、即ち、Ｃ９を超えるフルオロオキシランは、多くの電気装置の動作条件下では、低い蒸気圧のため誘電性気体用途に関して除外され得るが、液体誘電性流体を必要とする用途では有用である。
【００３４】
有用なフルオロオキシラン誘電性気体は、電気装置の動作温度にて、少なくとも２０ｋＰａ、より好ましくは少なくとも４０ｋＰａの蒸気圧を有する。多くの電気装置、例えば、コンデンサ、変圧器、回路遮断器、及びガス絶縁送電線などは、少なくとも３０℃及びそれを上回る温度にて動作し得る。ほとんどの実施形態では、有用なフルオロオキシランは、２５℃にて少なくとも２０ｋＰａの蒸気圧を有する。概して、有用なフルオロオキシラン誘電性気体は、−２０〜６０℃の、好ましくは−２０〜３０℃の範囲の沸点を有する。これらの動作温度において、誘電性気体は、望ましくは、少なくとも４０ｋＰａの蒸気圧を有する。
【００３５】
更に、フルオロオキシラン誘電性気体は、好ましくは、典型的には少なくとも２０ｋＰａである電気装置の動作圧力にて、少なくとも５ｋＶの絶縁耐力を有する。より好ましくは、フルオロオキシランは、装置の動作温度及び圧力にて、少なくとも１０ｋＶの、また最も好ましくは少なくとも１５ｋＶの絶縁耐力を有する。
【００３６】
いくつかの実施形態では、フルオロオキシラン誘電性気体は、より高い圧力を伴う第２の従来の誘電性気体と組み合わされてもよい。これらの従来の誘電性気体は、０℃を下回る沸点を有し、オゾン層の破壊の可能性がゼロであり、ＳＦ６の地球温暖化係数（約２２，０００）を下回る地球温暖化係数を有し、化学的及び熱的に安定であり、空気より大きい絶縁耐力を有する。従来の誘電性気体には、例えば、１〜４個の炭素原子を伴うペルフルオロアルカンが挙げられる。いくつかの実施形態では、フルオロオキシランは、第２の従来の非凝縮性気体と組み合わせてもよい。従来の非凝縮性気体には、窒素、ヘリウム、アルゴン、及び二酸化炭素が挙げられる。概して、第２の気体又は誘電性気体は、蒸気圧が、２５℃又は電気装置の動作温度にて、少なくとも７０ｋＰａであるような量で使用される。いくつかの実施形態では、第２の非凝縮性誘電性気体の蒸気圧のフルオロオキシラン誘電体に対する比率は、少なくとも２．５：１、好ましくは少なくとも５：１、またより好ましくは少なくとも１０：１である。
【００３７】
フルオロオキシランは、電気絶縁及びアーク消去に関する気相において、また電気エネルギーの送配電に使用される電流遮断設備において、有用である。概して、本開示の気体を使用し得る３つの主要な種類の電気装置があり、（１）ガス絶縁回路遮断器及び電流遮断設備、（２）ガス絶縁送電線、及び（３）ガス絶縁変圧器である。かかるガス絶縁設備は、世界中で、電力の送配システムの主要な構成要素である。
【００３８】
いくつかの実施形態では、本開示は、例えば、コンデンサといった、誘電性気体が電極間の空間を充填するように互いに離間する金属電極を備える電気装置を提供する。電気装置の内側空間はまた、気体フルオロオキシランと平衡状態にある液体フルオロオキシランの収容容器を備えてもよい。したがって、収容容器は、気体フルオロオキシランの任意の損失を補充し得る。
【００３９】
回路遮断器に関して、かかる気体の熱伝導率及び絶縁耐力は、熱及び誘電性回復（抵抗率の増大に対する短時定数）と共に、高い遮断能力をもたらし得る。これらの特性は、気体に、アークの伝導状態（放電プラズマ）と誘電状態との間の高速遷移を可能にさせ、また回復電圧の上昇に耐えることを可能にする。
【００４０】
ガス絶縁変圧器に関して、誘電特性に加えて、伝熱性能及び現行の装置との互換性のため、それらはこの種類の電気設備における使用に対して望ましい媒質である。インスタントフルオロオキシランは、油絶縁に勝る際立った利点を有し、これには、火災安全性問題又は環境両立性問題のいずれも有さないこと、また高い信頼性、僅かなメンテナンス、長い有効寿命、低い毒性、取り扱いの容易さ、及び低減された設備重量を有することが挙げられる。
【００４１】
ガス絶縁送電線に関して、工業条件下での気体フルオロオキシランの絶縁耐力は有意義であり、特に、金属粒子混入、開閉及び雷インパルス、並びに高速過渡電気的ストレス下での誘電性気体の挙動が有意義である。これらの気体フルオロオキシランはまた、伝導体からエンクロージャへの熱の伝達に関して高効率を有することがあり、また長期間（例えば、４０年）にわたって安定している。これらのガス絶縁送電線は、際立った利点、すなわち、費用有効性、高輸送能力、低損失、あらゆる定格電圧における使用可能性、火災の危険性が無いこと、信頼性、及び、架空送電線に伴う社会的関心を回避する、過密地域における架空高電圧送電線に対する小型の代替手段を提供することが可能である。
【００４２】
ガス絶縁変電所に関して、変電所全体（回路遮断器、切断器、接地開閉器、バスバー、変圧器など、が相互接続される）が本開示の誘電性気体媒質で絶縁され、したがって、上述の誘電性気体の特性の全てが意義深いものとなる。
【００４３】
いくつかの実施形態では、誘電性気体は、それ自体気体として、又は、液体と平衡状態にある気体として、電気装置内に存在してもよい。これらの実施形態では、液相は、追加の誘電性気体のための収容容器として機能する。
【００４４】
フルオロオキシランの誘電性気体としての使用は、図２の包括的電気装置に説明される。本図は、スイッチ、遮断器、又は変圧器の巻線といった、電気ハードウェア３と、少なくとも１つの気体フルオロオキシラン４とを含有する、タンク又は圧力容器２を備える装置を説明する。任意で、気体フルオロオキシラン４は、液体フルオロオキシラン５の収容容器と平衡状態にある。
【００４５】
別の態様では、絶縁材料としてフルオロオキシランを含む誘電性液体を含む電気装置が提供される。本発明の誘電性液体は、誘電性液体を使用する多数の他の用途において有用であり得る。かかる他の用途の例は、米国特許第４，８９９，２４９号（Ｒｅｉｌｌｙら）、同第３，１８４，５３３号（Ｅｉｓｅｍａｎ  Ｊｒ．）、英国特許第１  ２４２  １８０号（Ｓｉｅｍｅｎｓ）に記載され、かかる記載は参照により本明細書に援用される。
【００４６】
石油鉱油などの、従来の誘電性液体は、その低費用及び容易な可用性のため、広範な用途が見出されている。しかしながら、それらの使用は、その低い化学的安定性及び引火性のため、多くの電気装置で制限されている。塩化芳香族炭化水素、例えば、ポリ塩化ビフェニール（ＰＣＢ）は、耐火絶縁性液体として開発され、優れた化学的安定性を有し、また鉱油より極めて低い誘電率を有する。残念ながら、特定のＰＣＢ異性体は生物学的分解に対する高い耐性を有し、現在、ＰＣＢ流出及び漏出のため、毒性の問題に直面している。Ａ．Ｃ．Ｍ．Ｗｉｌｓｏｎ，Ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ  Ｌｉｑｕｉｄｓ：Ｔｈｅｉｒ  Ｕｓｅｓ，Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ  ａｎｄ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ６（Ｐｅｔｅｒ  Ｐｅｒｅｇｒｉｎｕｓ  Ｌｔｄ  １９８０）は、ＰＣＢの使用は、他のより環境的に安全な液体が利用可能になるにつれ、段階的に消えていく可能性が高いと指摘している。
【００４７】
有利には、フルオロオキシラン誘電性液体は、高誘電的強度を有し、高破壊電圧とも説明される。本願にて使用されるとき、「破壊電圧」は、アーク放電を誘発する、液体に適用された最高電圧を意味する。したがって、本発明の誘電性液体は、高電圧下で機能し得る。本発明の誘電性液体はまた、低い損失率を呈することができ、それは即ち、例えば、コンデンサといった、電気装置から熱として失われる電気エネルギー量である。
【００４８】
フルオロオキシラン誘電性液体は、誘電性流体として使用される場合、好ましくは、フルオロオキシランが約４０℃を上回る沸騰範囲を有するように、本発明の誘電性液体の構成要素としてそれらが使用される電気装置の動作温度範囲を包含する、液体範囲を有する。典型的には、フルオロオキシラン誘電性液体は、約４０℃〜２６０℃又はそれより高い沸騰範囲を有する。
【００４９】
所望により、少量（＜５０重量％）のペルフルオロ化された液体を、フルオロオキシランと混合してもよい。任意のフッ素化不活性液体は、５〜１８個の炭素原子又はそれ以上を有し、任意で、例えば、二価酸素、六価硫黄、又は三価窒素といった１個以上のカテナリーヘテロ原子を含有し、また５重量％未満、好ましくは１重量％未満の水素含有率を有する、１つのフルオロアルキル化合物又はその混合物であり得る。
【００５０】
本発明にて有用な好適なフッ素化不活性液体には、例えば、ペルフルオロペンタン、ペルフルオロヘキサン、ペルフルオロヘプタン、ペルフルオロオクタン、ペルフルオロ−１，２−ビス（トリフルオロメチル）ヘキサフルオロシクロブタン、ペルフルオロテトラデカヒドロフェナントレン、及びペルフルオロデカリンといった、ペルフルオロアルカン又はペルフルオロシクロアルカン；例えば、ペルフルオロトリブチルアミン、ペルフルオロトリエチルアミン、ペルフルオロトリイソプロピルアミン、ペルフルオロトリアミルアミン、ペルフルオロ−Ｎ−メチルモルホリン、ペルフルオロ−Ｎ−エチルモルホリン、及びペルフルオロ−Ｎ−イソプロピルモルホリンといった、ペルフルオロアミン；例えば、ペルフルオロブチルテトラハイドロフラン、ペルフルオロジブチルエーテル、ペルフルオロブトキシエトキシホルマール、ペルフルオロヘキシルホルマール、及びペルフルオロオクチルホルマールといった、ペルフルオロエーテル；ペルフルオロポリエーテル；例えば、ペンタデカフルオロハイドロヘプタン、１，１，２，２−テトラフルオロシクロブタン、１−トリフルオロメチル−１，２，２−トリフルオロシクロブタン、２−ハイドロ−３−オキサヘプタデカフルオロオクタンといった、ハイドロフルオロカーボンが挙げられる。
【００５１】
液体充填コンデンサにおいて、誘電性液体の誘電率を誘電性フィルムのそれと整合させること、即ち、２つの構成要素の誘電率がほぼ同じとなるべきことは、有利である。フィルム巻きコンデンサなどの装置では、装置の誘電率（Ｋ合計）は、以下の等式の関数であり、式中、（ｄ合計）は、誘電性フィルム（類）と誘電性液体層（類）との合計厚を表す。
ｄ合計／Ｋ合計＝ｄフィルム／Ｋフィルム＋ｄ流体／Ｋ流体
上述の等式を考慮して、装置の誘電率（Ｋ合計）は、およそ最低誘電率を有する構成要素のそれとなる。例えば、誘電性流体の誘電率が、誘電性フィルムのそれより遥かに低い場合、装置の誘電率は誘電性流体のそれとほぼ等しくなる。装置の誘電率が誘電性フィルムのそれとほぼ等しい場合、フィルム破壊及びコンデンサの突発破損が生じ得る。したがって、フィルム及び流体の誘電率に関して、整合させること、即ち、等しくする又はほぼ等しくすることは望ましい。
【００５２】
誘電性液体は、適切な誘電性液体が市販されていない場合であっても、誘電性フィルムと整合することができる。更に、かかる誘電性液体は、非引火性、絶縁耐力、化学的安定性、又は表面張力といった、他の望ましい特性を示す。
【００５３】
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】
【００５４】
【表１】
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【００５５】
調製物１：２，３−ジフルオロ−２，３，−ビス−トリフルオロメチル−オキシランの合成及び精製
ミキサ及び冷却ジャケットを取り付けた２リットルステンレススチールリアクター内に、５００グラムのアセトニトリル、７００グラムの次亜塩素酸ナトリウム（１４重量％濃度）、及び１００グラムの５０重量％水酸化ナトリウムを添加した。密封に際して、リアクター温度を、リアクター冷却ジャケットを使用して０℃に制御した。次に、２００グラムの１，１，１，２，３，４，４，４−オクタフルオロ−ブタ−２−エンを、リアクター温度を０℃に制御しながら、強力攪拌下でリアクターに徐々に添加した。全てのペルフルオロ−２−ブテンを約２時間以内で添加した後、粗産生物が頭上リアクターから通気され、頭上リアクターに接続されたドライアイストラップによって捕捉され得るように、リアクターを２０℃まで加熱した。１６０グラムの粗産生物が、ドライアイストラップに収集された。粗産生物を、−４０℃まで冷却された凝縮器を伴う４０−トレーＯｌｄｓｈａｗ分留カラム内で精製した。分留カラムは、還流速度（分留カラムへ戻る蒸留流速対産生物収集シリンダーへ向かう蒸留流速）が１０：１であるように操作した。最終産生物を、分留カラム内のヘッド温度が０℃〜２℃のときに、凝縮物として収集した。
【００５６】
上述の方法から収集した１００グラムの最終産生物を、３７６．３ＭＨｚ  １９Ｆ−ＮＭＲスペクトルによって分析し、９９．４％の純度を有する２，３−ジフルオロ−２，３，−ビス−トリフルオロメチル−オキシランとして同定した。
【００５７】
調製物２：２，３−ジフルオロ−２−（１，２，２，２−テトラフルオロ−１−トリフルオロメチル−エチル）−３−トリフルオロメチル−オキシランの合成
ミキサ及び冷却ジャケットを取り付けた１．５リットルガラスリアクター内に、４００グラムのアセトニトリル、２００グラムの１，１，１，２，３，４，５，５，５−ノナフルオロ−４−トリフルオロメチル−ペンタ−２−エン、及び１５０グラムの５０％水酸化カリウムを添加した。リアクター温度を、リアクター冷却ジャケットを使用して０℃に制御した。次に、１００グラムの５０％過酸化水素を、リアクター温度を０℃に制御しながら、強力混合下でリアクターにゆっくりと添加した。全ての過酸化水素を約２時間以内で添加した後、ミキサを停止し、粗産生物を溶媒及び水性相から位相分離させた。１５５グラムの粗産生物を、底部の産生物相から収集した。粗産生物を次に、２００グラムの水で洗浄して溶媒アセトニトリルを除去し、次に１５℃まで冷却された凝縮器を伴う４０−トレーＯｌｄｓｈａｗ分留カラム内で精製した。分留カラムは、還流速度（分留カラムへ戻る蒸留流速対産生物収集シリンダーへ向かう蒸留流速）が１０：１であるように操作した。最終産生物を、分留カラム内のヘッド温度が５２℃〜５３℃のときに、凝縮物として収集した。
【００５８】
上述の方法から収集した９０グラムの最終産生物を、３７６．３ＭＨｚ  １９Ｆ−ＮＭＲスペクトルによって分析し、２，３−ジフルオロ−２−（１，２，２，２−テトラフルオロ−１−トリフルオロ−メチル−エチル）−３−トリフルオロメチル−オキシラン、９５．８％及び２．２％の２−フルオロ−２−ペンタフルオロエチル−３，３−ビス−トリフルオロメチル−オキシランの混合物として同定した。
【００５９】
調製物３：１，２，２，３，３，４，４，５，５，６−デカフルオロ−７−オキサ−ビシクロ［４．１．０］ヘプタンのオキシラン合成及び精製
ミキサ及び冷却ジャケットを取り付けた１．５リットルガラスリアクター内に、４００グラムのアセトニトリル、２００グラムの１，２，３，３，４，４，５，５，６，６−デカフルオロ−シクロヘキセン（８９．３％純度）、及び１５０グラムの５０％水酸化カリウムを添加した。リアクター温度を、リアクター冷却ジャケットを使用して０℃に制御した。次に、１００グラムの５０％過酸化水素を、リアクター温度を０℃に制御しながら、強力混合下でリアクターにゆっくりと添加した。全ての過酸化水素を約２時間以内で添加した後、ミキサを停止し、粗産生物を溶媒及び水性相から位相分離させた。１００グラムの粗産生物を、底部の産生物相から収集した。粗産生物を次に、１００グラムの水で洗浄して溶媒アセトニトリルを除去し、次に１５℃まで冷却された凝縮器を伴う４０−トレーＯｌｄｓｈａｗ分留カラム内で精製した。分留カラムは、還流速度（分留カラムへ戻る蒸留流速対産生物収集シリンダーへ向かう蒸留流速）が１０：１であるように操作した。最終産生物を、分留カラム内のヘッド温度が４７℃〜５５℃のときに、凝縮物として収集した。
【００６０】
上述の方法から収集した７０グラムの最終産生物を、３７６．３ＭＨｚ  １９Ｆ−ＮＭＲスペクトルによって分析し、追加の２．６％の異性体を伴う、９４．１％の純度を有する１，２，２，３，３，４，４，５，５，６−デカフルオロ−７−オキサ−ビシクロ［４．１．０］ヘプタンとして同定した。
【００６１】
調製物４
２−［１，１，２，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−（トリフルオロメチル）プロピル］−２−（トリフルオロメチル）オキシランの調製
（ＣＦ３）２ＣＦＣＦ２Ｃ（ＣＦ３）ＯＣＨ２
６００ｍＬのＰａｒｒリアクター内に、ヘキサフルオロプロペン二量体（３００ｇ、１．０モル、３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ）、メタノール（１００ｇ、３．１２モル、Ａｌｄｒｉｃｈ）、及びＴＡＰＥＨ（ｔ−アミルペルオキシ−２−エチルヘキサノエート）（４ｇ、０．０１７モル）を充填した。リアクターを密封し、温度を７５℃に設定した。その温度にて１６時間攪拌した後、リアクター内容物を空にし、水で洗浄して余分なメタノールを除去した。回収されたフッ素化物相を無水硫酸マグネシウム上で乾燥させ、次に濾過した。この反応を更に２回反復し、合計で５００ｇの産生物を生成した（２，３，４，５，５，５−ヘキサフルオロ−２，４−ビス（トリフルオロメチル）ペンタン−１−オール）。次に、粗反応産生物を、１５トレーＯｌｄｅｒｓｈａｗカラムを使用して分留によって精製した。
【００６２】
フッ素化アルコール産生物、２，３，４，５，５，５−ヘキサフルオロ−２，４−ビス（トリフルオロメチル）ペンタン−１−オール（２５７ｇ、０．７７モル）を、磁気攪拌棒、冷水凝縮器、熱電対（Ｊ−Ｋｅｍ制御装置）、及び添加じょうごを備えた１Ｌ丸底フラスコに充填した。塩化チオニル（２０２．２５ｇ、１．７モル、Ａｌｄｒｉｃｈ）を、室温でフッ素化アルコールに添加じょうごを介して加えた。添加が完了した後、オフガスがそれ以上観察されなくなるまで、温度を８５℃まで上げた。水凝縮器を除去し、１プレート蒸留装置を代わりに定置した。次に、余分な塩化チオニルを反応混合物から蒸留した。３００ｇの産生物を収集した。この産生物を、５００ｍＬのＮ−メチル−ピロリジノン溶媒中に１５０ｇのフッ化カリウムを含むフラスコに添加した。次に、反応混合物を３５℃にて一晩攪拌した。その翌日、反応フラスコを蒸留用に構成し、産生物３，３，４，５，５，５−ヘキサフルオロ−２，４−ビス（トリフルオロメチル）ペント−１−エンを反応フラスコから蒸留した。合計１４０ｇを収集した。
【００６３】
頭上攪拌器、冷水凝縮器、Ｎ２バブラー、及び熱電対を備えた５００ｍＬのジャケット付反応フラスコ内に、水酸化ナトリウム（２．５ｇ、０．０６３６モル、Ａｌｄｒｉｃｈ）、次亜塩素酸ナトリウム（１２％濃度、８０ｇ、０．１２７モル）、Ａｌｉｑｕａｔ  ３３６（１ｇ、Ａｌｆａ−Ａｅｓａｒ）を充填した。フラスコを４℃まで冷却した。オレフィン、３，３，４，５，５，５−ヘキサフルオロ−２，４−ビス（トリフルオロメチル）ペント−１−エン（２０ｇ、０．０６３６モル）を混合物へ添加し、次に２時間攪拌した。２時間後、攪拌を停止し、下層のＦＣ相を混合物から分離した。合計２０ｇのＦＣを収集した。この試料を１９Ｆ、１Ｈ、及び１３Ｃ  ＮＭＲによって分析し、２−［１，１，２，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−（トリフルオロメチル）プロピル］−２−（トリフルオロメチル）オキシランに関する産生物構成を確認した。
【００６４】
絶縁耐力（ＤＳ）測定
比較ＳＦ６、比較Ｃ３Ｆ６Ｏ、比較Ｃ３Ｆ８、Ｃ４Ｆ８Ｏ、Ｃ６Ｆ１２Ｏ、及びｃ−Ｃ６Ｆ１０Ｏの気体絶縁耐力を、低圧気体を可能にするよう修正した誘電性のＨｉｐｏｔｒｏｎｉｃｓ  ＯＣ９０Ｄ絶縁耐力試験器（Ｈｉｐｏｔｒｏｎｉｃｓ，Ｂｒｅｗｓｔｅｒ，ＮＹから入手可能）を使用して、実験的に測定した。電極及び試験構成は、ＡＳＴＭ  Ｄ８７７に準拠する。まず試験チャンバを排気し、基準絶縁耐力を測定した。次に、既知量のＳＦ６、Ｃ３Ｆ６Ｏ、Ｃ３Ｆ８、Ｃ４Ｆ８Ｏ、Ｃ６Ｆ１２Ｏ、又はｃ−Ｃ６Ｆ１０Ｏを注入して、測定圧力Ｐｖａｐを得た。各注入後に、絶縁耐力（ＤＳ）を記録した。結果を図１に示す。
【００６５】
ペルフルオロオキシラのより短い大気寿命は、ＳＦ６より低いＧＷＰにつながる。Ｐｉｎｎｏｃｋら（Ｊ．Ｇｅｏｐｈｙｓ．Ｒｅｓ．，１００，２３２２７，１９９５）の方法を使用し、測定されたＩＲ断面を使用してジフルオロ−２−（１，２，２，２−テトラフルオロ−１−トリフルオロメチル−エチル）−３−トリフルオロメチル−オキシランに関する放射強制値を算出した。この放射強制値及び実験的に決定された大気寿命を使用すると、２，３−ジフルオロ−２−（１，２，２，２−テトラフルオロ−１−トリフルオロメチル−エチル）−３−トリフルオロメチル−オキシランに対するＧＷＰ（１００年ＩＴＨ）は、ＳＦ６のそれより低い。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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2014509439.tif 000013