(57)【要約】【課題】  新規なエーテル化合物であって、特に高度にフッ素化された飽和あるいは不飽和のフルオロエーテルを提供する。更に、これらエーテル化合物の製造方法及び使用方法を提供する。【解決手段】  フルオロエーテルを調整する方法は、一般式  Ｒ５ＣＸＹ−Ｏ−Ｒ６  で表されるＩ，Ｂｒ，及びＣｌから選択されるハロゲンの少なくとも１種を含むハロゲン化エーテル中間体を供する工程と、ＨＦ及び触媒の存在下で前記ハロゲン化エーテル中間体をフッ素化する工程を備えている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一反応物混合物を生成するために、塩基水溶液をアルコールと混合する工程と、
一般式Ｒ１（Ｒ２）Ｃ＝ＣＸＹ（式中Ｒ１は水素、ハロゲン、ハロゲン化アルキル基、水素化アルキル基及び過ハロゲン化アルキル基から選択される基、Ｒ２は水素、ハロゲン、ハロゲン化アルキル基、水素化アルキル基及び過ハロゲン化アルキル基から選択される基、Ｘ及びＹはそれぞれＨ，Ｉ，Ｂｒ，Ｃｌ及びＦから選択される基及びＸ及びＹは互いに同一でも異なっていてもよい）で表されるオレフィンを供する工程と、
一般式Ｒ３ＣＸＹ−Ｏ−Ｒ４（式中、Ｒ３は水素化アルキル基、ハロゲン化アルキル基及び過ハロゲン化アルキル基から選択される基であり、Ｒ４は水素化アルキル基、ハロゲン化アルキル基及び過ハロゲン化アルキル基から選択される基である）で表されるエーテルを生成するために、前記第一反応物混合物を前記オレフィンと化合する工程、から構成されるエーテルの調製方法。
【請求項２】
前記塩基水溶液が約１０重量％ないし約４５重量％の範囲内でＫＯＨを含むことを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項３】
前記第一反応物混合物が約５０重量％ないし約６０重量％の範囲内でアルコールを含むことを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項４】
前記Ｒ１で表される基がＣＦ３−及びＦから選択されたいずれかの基であることを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項５】
前記Ｒ２で表される基がＨ及びＦから選択されたいずれかの基であることを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項６】
前記Ｒ１で表される基がＣＦ３−及びＦから選択されたいずれかの基であり、前記Ｒ２で表される基がＨ及びＦから選択されたいずれかの基であることを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項７】
前記ＸがＹと同一元素であることを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項８】
前記ＸがＦ及びＨから選択されたいずれかの基であり、ＹがＦ及びＨから選択されたいずれかの基であることを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項９】
前記オレフィンがＣＦ３ＣＦ＝ＣＦ２，ＣＦ３ＣＨ＝ＣＦ２及びＣＦ２＝ＣＦ２から選択されたいずれかの基であることを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項１０】
前記オレフィンがＣＦ３ＣＦ＝ＣＦ２を含むことを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項１１】
前記オレフィンがＣＦ２＝ＣＦ２を含むことを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項１２】
前記化合が、約−１０℃ないし約５０℃の範囲内の温度をもつ反応器中で行われることを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項１３】
前記Ｒ３で表される基がＣＦ３ＣＨＦ−，ＣＦ３ＣＨ２−及びＣＨＦ２−から選択されたいずれかの基であることを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項１４】
前記Ｒ３で表される基にＣＦ３ＣＨＦ−が含まれることを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項１５】
前記Ｒ３で表される基にＣＨＦ２−が含まれることを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項１６】
前記Ｒ４で表される基が−ＣＨ３，−ＣＨ２ＣＨ３及び−ＣＨ（ＣＨ３）２から選択されたいずれかの基であることを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項１７】
前記Ｒ４で表される基に−ＣＨ３が含まれることを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項１８】
前記エーテルがＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨ３を含むことを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項１９】
前記エーテルがＣＨＦ２ＣＦ２ＯＣＨ３を含むことを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項２０】
前記エーテルがＣＦ３ＣＨ２ＣＦ２ＯＣＨ３を含むことを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項２１】
前記エーテルを液体状で取り除くことによって前記オレフィン及びアルコールからエーテルを分離する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項２２】
前記エーテルの製造に、下層に前記エーテルが含まれ、上層に水溶液が含まれる少なくとも２層を形成する工程がさらに含まれることを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項２３】
前記第一反応物混合物に上層が含まれることを特徴とする請求項２２項記載の方法。
【請求項２４】
一般式Ｒ３ＣＸＹ−Ｏ−Ｒ４（式中、Ｒ３は水素化アルキル基、ハロゲン化アルキル基及び過ハロゲン化アルキル基から選択されたいずれかの基であり、Ｒ４は水素化アルキル基、ハロゲン化アルキル基及び過ハロゲン化アルキル基から選択されたいずれかの基であり、Ｘ及びＹはそれぞれＨ，Ｉ，Ｂｒ，Ｘｌ及びＦから選択されたいずれかの元素であり、Ｘ及びＹは互いに同一でも異なっていてもよい）で表されるエーテルを含む光化学反応器を供する工程と、
一般式Ｒ５ＣＸＹ−Ｏ−Ｒ６（式中、Ｒ５はハロゲン化アルキル基及び過ハロゲン化アルキル基から選択されたいずれかの基であり、及びＲ６はハロゲン化アルキル基及び過ハロゲン化アルキル基から選択されたいずれかの基である）で表されるハロゲン化エーテル中間体を生成するために、前記エーテルを光化学エネルギーの存在下でガス状ハロゲン化剤と反応させる工程から構成されるハロゲン化エーテル中間体の調製方法。
【請求項２５】
前記Ｒ３がＣＦ３ＣＨＦ−，ＣＦ３ＣＨ２−及びＣＨＦ２−から選択されたいずれかの基であることを特徴とする請求項２４項記載の方法。
【請求項２６】
前記Ｒ３で表される基にＣＦ３ＣＨＦ−が含まれることを特徴とする請求項２４項記載の方法。
【請求項２７】
前記Ｒ３で表される基にＣＨＦ２−が含まれることを特徴とする請求項２４項記載の方法。
【請求項２８】
前記Ｒ４が−ＣＨ３，−ＣＨ２ＣＨ３及び−ＣＨ（ＣＨ３）２から選択されたいずれかの基であることを特徴とする請求項２４項記載の方法。
【請求項２９】
前記Ｒ４で表される基に−ＣＨ３が含まれることを特徴とする請求項２４項記載の方法。
【請求項３０】
前記エーテルがＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨ３を含むことを特徴とする請求項２４項記載の方法。
【請求項３１】
前記エーテルがＣＨＦ２ＣＦ２ＯＣＨ３を含むことを特徴とする請求項２４項記載の方法。
【請求項３２】
前記エーテルがＣＦ３ＣＨ２ＣＦ２ＯＣＨ３を含むことを特徴とする請求項２４項記載の方法。
【請求項３３】
前記Ｘが前記Ｙと同一元素であることを特徴とする請求項２４項記載の方法。
【請求項３４】
前記ＸがＦ及びＨから選択されたいずれの元素であり、前記ＹがＦ及びＨから選択されたいずれかの元素であることを特徴とする請求項２４項記載の方法。
【請求項３５】
前記光化学エネルギーに紫外線が含まれることを特徴とする請求項２４項記載の方法。
【請求項３６】
前記ガス状ハロゲン化剤が塩素を含むことを特徴とする請求項２４項記載の方法。
【請求項３７】
前記反応が約１０℃ないし約７０℃の範囲内において起こることを特徴とする請求項２４項記載の方法。
【請求項３８】
前記Ｒ５がＣＦ３ＣＨＦ−，ＣＦ３ＣＣｌＦ−，ＣＦ３ＣＨ２−，ＣＦ３ＣＨＣｌ−，ＣＦ３ＣＣｌ２−，ＣＨＦ２−及びＣＣｌＦ２−から選択されたいずれかの基であることを特徴とする請求項２４項記載の方法。
【請求項３９】
前記Ｒ５で表される基にＣＦ３ＣＨＦ−が含まれることを特徴とする請求項２４項記載の方法。
【請求項４０】
前記Ｒ５で表される基にＣＨＦ２−が含まれることを特徴とする請求項２４項記載の方法。
【請求項４１】
前記Ｒ６が−ＣＨ２Ｃｌ，−ＣＨＣｌ２及び−ＣＣｌ３から選択されたいずれかの基であることを特徴とする請求項２４項記載の方法。
【請求項４２】
前記Ｒ６で表される基に−ＣＨＣｌ２が含まれることを特徴とする請求項２４項記載の方法。
【請求項４３】
前記Ｒ６で表される基に−ＣＣｌ３が含まれることを特徴とする請求項２４項記載の方法。
【請求項４４】
前記ハロゲン化エーテル中間体がＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＣｌ３を含むことを特徴とする請求項２４項記載の方法。
【請求項４５】
前記ハロゲン化エーテル中間体がＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨＣｌ２を含むことを特徴とする請求項２４項記載の方法。
【請求項４６】
前記ハロゲン化エーテル中間体がＣＦ３ＣＣｌＦＣＦ２ＯＣＣｌ３を含むことを特徴とする請求項２４項記載の方法。
【請求項４７】
前記ハロゲン化エーテル中間体がＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨ２Ｃｌを含むことを特徴とする請求項２４項記載の方法。
【請求項４８】
前記ハロゲン化エーテル中間体がＣＣｌＦ２ＣＦ２ＯＣＣｌ３を含むことを特徴とする請求項２４項記載の方法。
【請求項４９】
前記ハロゲン化エーテル中間体がＣＦ３ＣＨ２ＣＦ２ＯＣＣｌ３を含むことを特徴とする請求項２４項記載の方法。
【請求項５０】
Ｒ５ＣＸＹ−Ｏ−Ｒ６（式中、Ｒ５は水素化アルキル基、ハロゲン化アルキル基及び過ハロゲン化アルキル基から選択されたいずれかの基であり、Ｒ６はハロゲン化アルキル基及び過ハロゲン化アルキル基から選択されたいずれかの基であり、Ｘ及びＹはＨ，Ｉ，Ｂｒ，Ｃｌ及びＦから選択されたいずれかの元素であり、及びＸ及びＹは互いに同一でも異なっていてもよい）で表され、かつＩ，Ｂｒ，及びＣｌから選択されるハロゲンの少なくとも１種を含むハロゲン化エーテル中間体を供する工程と、
Ｒ７−Ｏ−Ｒ８（式中、Ｒ７は水素化アルキル基、ハイドロフルオロハロゲン化アルキル基、ハイドロフッ素化アルキル基、フルオロハロゲン化アルキル基及び過フッ素化アルキル基から選択されたいずれかの基であり、Ｒ８はハロゲンフルオロハロゲン化アルキル基、ハイドロフッ素化アルキル基、フルオロハロゲン化アルキル基及び過フッ素化アルキル基から選択されたいずれかの基である）で表されるフルオロエーテルを生成するために、ＨＦ及び触媒の存在下で前記ハロゲン化エーテル中間体をフッ素化する工程から構成されるフルオロエーテルの調製方法。
【請求項５１】
前記Ｒ５がＣＦ３ＣＨＦ−，ＣＦ３ＣＣｌＦ−，ＣＦ３ＣＨ２−，ＣＦ３ＣＨＣｌ−，ＣＦ３ＣＣｌ２−，ＣＨＦ２−及びＣＣｌＦ２−から選択されたいずれかの基であることを特徴とする請求項５０項記載の方法。
【請求項５２】
前記Ｒ５で表される基にＣＦ３ＣＨＦ−が含まれることを特徴とする請求項５０項記載の方法。
【請求項５３】
前記Ｒ５で表される基にＣＨＦ２−が含まれることを特徴とする請求項５０項記載の方法。
【請求項５４】
前記Ｒ６が−ＣＨ２Ｃｌ，−ＣＨＣｌ２及びＣＣｌ３から選択されたいずれかの基であることを特徴とする請求項５０項記載の方法。
【請求項５５】
前記Ｒ６で表される基に−ＣＨＣｌ２が含まれることを特徴とする請求項５０項記載の方法。
【請求項５６】
前記Ｒ６で表される基に−ＣＣｌ３が含まれることを特徴とする請求項５０項記載の方法。
【請求項５７】
前記ハロゲン化エーテル中間体がＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＣｌ３を含むことを特徴とする請求項５０項記載の方法。
【請求項５８】
前記ハロゲン化エーテル中間体がＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨＣｌ２を含むことを特徴とする請求項５０項記載の方法。
【請求項５９】
前記ハロゲン化エーテル中間体がＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨ２Ｃｌを含むことを特徴とする請求項５０項記載の方法。
【請求項６０】
前記ハロゲン化エーテル中間体がＣＦ３ＣＣｌＦＣＦ２ＯＣＣｌ３を含むことを特徴とする請求項５０項記載の方法。
【請求項６１】
前記ハロゲン化エーテル中間体がＣＣｌＦ２ＣＦ２ＯＣＣｌ３を含むことを特徴とする請求項５０項記載の方法。
【請求項６２】
前記ハロゲン化エーテル中間体がＣＦ３ＣＣｌ２ＣＦ２ＯＣＣｌ３を含むことを特徴とする請求項５０項記載の方法。
【請求項６３】
前記Ｘが前記Ｙと同一元素であることを特徴とする請求項５０項記載の方法。
【請求項６４】
前記ＸがＦ及びＨから選択されたいずれかの元素であり、前記ＹがＦ及びＨから選択されたいずれかの元素であることを特徴とする請求項５０項記載の方法。
【請求項６５】
前記ＨＦがガス状であることを特徴とする請求項５０項記載の方法。
【請求項６６】
前記フッ素化が約１００℃ないし約３００℃の温度範囲内において起こることを特徴とする請求項５０項記載の方法。
【請求項６７】
前記触媒にクロムが含まれることを特徴とする請求項５０項記載の方法。
【請求項６８】
前記触媒に活性炭素が含まれることを特徴とする請求項５０項記載の方法。
【請求項６９】
前記Ｒ７がＣＦ３ＣＨＦＣＦ２−，ＣＦ３ＣＣｌＦＣＦ２−，ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２−，ＣＦ３ＣＨ２ＣＦ２−，ＣＦ３ＣＨＣｌＣＦ２−，ＣＦ３ＣＣｌ２ＣＦ２−，ＣＨＦ２ＣＦ２−，ＣＦ３ＣＦ２−及びＣＣｌＦ２ＣＦ２−から選択されたいずれかの基であることを特徴とする請求項５０項記載の方法。
【請求項７０】
前記Ｒ７で表される基にＣＦ３ＣＨＦＣＦ２−が含まれることを特徴とする請求項５０項記載の方法。
【請求項７１】
前記Ｒ８が−ＣＦＣｌ２，−ＣＦ２Ｃｌ，−ＣＦ３，−ＣＨＦＣｌ，−ＣＦ２Ｈ及び−ＣＦＨ２から選択されたいずれかの基であることを特徴とする請求項５０項記載の方法。
【請求項７２】
前記フルオロエーテルがＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ３を含むことを特徴とする請求項５０項記載の方法。
【請求項７３】
前記フルオロエーテルがＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨＦ２を含むことを特徴とする請求項５０項記載の方法。
【請求項７４】
前記フルオロエーテルがＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＯＣＦ３を含むことを特徴とする請求項５０項記載の方法。
【請求項７５】
Ｉ，Ｂｒ，及びＣｌから選択された少なくとも１種のハロゲンを有するエーテルを供する工程と、
前記エーテルよりもフッ素原子を少なくとも１個多く有する第一のフルオロエーテルを生成するために、液状ＨＦの存在下で第一温度において前記エーテルをフッ素化する工程から構成されるフルオロエーテルの調製方法。
【請求項７６】
前記エーテルが一般式Ｒ５ＣＸＹ−Ｏ−Ｒ６（式中、Ｒ５は水素化アルキル基、ハロゲン化アルキル基及び過ハロゲン化アルキル基から選択されたいずれかの基であり、Ｒ６は水素化アルキル基、ハロゲン化アルキル基及び過ハロゲン化アルキル基から選択されたいずれかの基であり、Ｘ及びＹはＨ，Ｉ，Ｂｒ，Ｃｌ及びＦから選択されたいずれかの元素であり、及びＸ及びＹは互いに同一でも異なっていてもよい）で表され及び前記ハロゲン化エーテル中間体に、Ｉ，Ｂｒ，及びＣｌから選択された少なくとも１種のハロゲンが含まれることを特徴とする請求項７５項記載の方法。
【請求項７７】
前記Ｒ５がＣＦ３ＣＨＦ−，ＣＦ３ＣＣｌＦ−，ＣＦ３ＣＨ２−，ＣＦ３ＣＨＣｌ−，ＣＦ３ＣＣｌ２−，ＣＨＦ２−及びＣＣｌＦ２−から選択されたいずれかの基であることを特徴とする請求項７５項記載の方法。
【請求項７８】
前記Ｒ５で表される基にＣＦ３ＣＨＦ−が含まれることを特徴とする請求項７５項記載の方法。
【請求項７９】
前記Ｒ５で表される基にＣＨＦ２−が含まれることを特徴とする請求項７５項記載の方法。
【請求項８０】
前記Ｒ６が−ＣＨ２Ｃｌ，−ＣＨＣｌ２及び−ＣＣｌ３から選択されたいずれかの基であることを特徴とする請求項７５項記載の方法。
【請求項８１】
前記Ｒ６で表される基に−ＣＨＣｌ２が含まれることを特徴とする請求項７５項記載の方法。
【請求項８２】
前記Ｒ６で表される基に−ＣＣｌ３が含まれることを特徴とする請求項７５項記載の方法。
【請求項８３】
前記エーテルに−ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＣｌ３が含まれることを特徴とする請求項７５項記載の方法。
【請求項８４】
前記エーテルにＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨＣｌ２が含まれることを特徴とする請求項７５項記載の方法。
【請求項８５】
前記エーテルにＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨ２Ｃｌが含まれることを特徴とする請求項７５項記載の方法。
【請求項８６】
前記エーテルに−ＣＦ３ＣＣｌＦＣＦ２ＯＣＣｌ３が含まれることを特徴とする請求項７５項記載の方法。
【請求項８７】
前記エーテルにＣＣｌＦ２ＣＦ２ＯＣＣｌ３が含まれることを特徴とする請求項７５項記載の方法。
【請求項８８】
前記エーテルにＣＦ３ＣＨ２ＣＦ２ＯＣＣｌ３が含まれることを特徴とする請求項７５項記載の方法。
【請求項８９】
前記Ｘが前記Ｙと同一元素であることを特徴とする請求項７５項記載の方法。
【請求項９０】
前記ＸがＦ及びＨから選択されたいずれかの元素であり、前記ＹがＦ及びＨから選択されたいずれかの元素であることを特徴とする請求項７５項記載の方法。
【請求項９１】
前記第一温度が約４０℃ないし約１２０℃の範囲内であることを特徴とする請求項７５項記載の方法。
【請求項９２】
前記第一のフルオロエーテルがＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦＣｌ２，ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ２Ｃｌ，ＣＨＦ２ＣＦ２ＯＣＦＣｌ２及びＣＨＦ２ＣＦ２ＯＣＦ２Ｃｌから選択されたいずれかであることを特徴とする請求項７５項記載の方法。
【請求項９３】
Ｒ７−Ｏ−Ｒ８（式中、Ｒ７は水素化アルキル基、ハイドロフルオロハロゲン化アルキル基、ハイドロフッ素化アルキル基、フルオロハロゲン化アルキル基及び過フッ素化アルキル基から選択されたいずれかの基であり、Ｒ８はハイドロフルオロハロゲン化アルキル基、ハイドロフッ素化アルキル基、フルオロハロゲン化アルキル基及び過フッ素化アルキル基から選択されたいずれかの基である）で表される第二のフルオロエーテルを生成するために、ＨＦの存在下に第二温度において前記第一のフルオロエーテルをフッ素化する工程がさらに含まれることを特徴とする請求項７５項記載の方法。
【請求項９４】
前記第一温度が前記第二温度よりも低いことを特徴とする請求項９３項記載の方法。
【請求項９５】
前記第一温度が約４０℃ないし約１２０℃の範囲内であり、及び前記第二温度が約１００℃ないし約３００℃の範囲内であることを特徴とする請求項９３項記載の方法。
【請求項９６】
前記第一のフルオロエーテルのフッ素化が触媒の存在下において起こることを特徴とする請求項９３項記載の方法。
【請求項９７】
前記触媒にクロムが含まれることを特徴とする請求項９６項記載の方法。
【請求項９８】
前記触媒に活性炭素が含まれることを特徴とする請求項９６項記載の方法。
【請求項９９】
前記第一のフルオロエーテルのフッ素化がＨＦの存在下に起こることを特徴とする請求項９６項記載の方法。
【請求項１００】
前記Ｒ７がＣＦ３ＣＨＦＣＦ２−，ＣＦ３ＣＣｌＦＣＦ２−，ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２−，ＣＦ３ＣＨ２ＣＦ２−，ＣＦ３ＣＨＣｌＣＦ２−，ＣＦ３ＣＣｌ２ＣＦ２−，ＣＨＦ２ＣＦ２−，ＣＦ３ＣＦ２−及びＣＣｌＦ２ＣＦ２−から選択されたいずれかの基であることを特徴とする請求項９３項記載の方法。
【請求項１０１】
前記Ｒ７で表される基にＣＦ３ＣＨＦＣＦ２−が含まれることを特徴とする請求項９３項記載の方法。
【請求項１０２】
前記Ｒ８が−ＣＦＣｌ２，−ＣＦ２Ｃｌ，−ＣＦ３，−ＣＨＦＣｌ，−ＣＦ２Ｈ及び−ＣＦＨ２から選択されたいずれかの基であることを特徴とする請求項９３項記載の方法。
【請求項１０３】
前記第二のフルオロエーテルにＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ３が含まれることを特徴とする請求項９３項記載の方法。
【請求項１０４】
前記第二のフルオロエーテルにＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨＦ２が含まれることを特徴とする請求項９３項記載の方法。
【請求項１０５】
前記第二のフルオロエーテルにＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＯＣＦ３が含まれることを特徴とする請求項９３項記載の方法。
【請求項１０６】
前記第二のフルオロエーテルにＣＨＦ２ＣＦ２ＯＣＦ３が含まれることを特徴とする請求項９３項記載の方法。
【請求項１０７】
前記第二のフルオロエーテルにＣＨＦ２ＣＦ２ＯＣＨＦ２が含まれることを特徴とする請求項９３項記載の方法。
【請求項１０８】
エーテルを生成するために、アルコールをオレフィンと化合する工程と、
ハロゲン化エーテル中間体を生成するために、前記エーテルをハロゲン化剤と反応させる工程と、
フルオロエーテルを生成するために、前記ハロゲン化エーテル中間体をＨＦを用いてフッ素化する工程から構成されるフルオロエーテルの製造方法。
【請求項１０９】
エーテルを生成するために、アルコールをオレフィンと化合する工程と、
ハロゲン化エーテル中間体を生成するために、前記エーテルをハロゲン化剤と反応させる工程と、
第一段階として、フルオロエーテル中間体を生成するために、前記ハロゲン化エーテル中間体を第一温度においてＨＦを用いてフッ素化する工程と、
第二段階として、フルオロエーテルを生成するために、前記フルオロエーテル中間体を第二温度においてＨＦを用いてフッ素化する工程とから構成されるフルオロエーテルの製造方法。
【請求項１１０】
一般式Ｚ１−Ｏ−Ｚ２（式中、Ｚ１はＣＦ３ＣＨＦＣＦ２−，ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２−，（ＣＦ３）２ＣＨＣＦ２−，ＣＨＦ２ＣＦ２−，ＣＦ２＝Ｃ（ＣＦ３）−，ＣＦ３ＣＦ＝ＣＦ−，ＣＦ２＝ＣＦＣＦ２−，ＣＦ３ＣＨ＝ＣＦ−，ＣＦ３ＣＨＢｒＣＦ２−，ＣＦ３ＣＦＢｒＣＦ２−及びＣＦ２ＢｒＣＦ２−から選択されたいずれかの基であり、Ｚ２は−ＣＨＦ２，−ＣＦ３，−ＣＨ２ＣＦ３，−ＣＨ２Ｂｒ，−ＣＦＢｒ２及びＣＦ２Ｂｒから選択されたいずれかの基である）で表される消火性化合物を含む空間内混合物。
【請求項１１１】
前記消火性化合物が前記空間の約０．１容積％ないし約１０容積％を構成することを特徴とする請求項１１０項記載の混合物。
【請求項１１２】
前記消火性化合物がＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨＦ２を含むことを特徴とする請求項１１０項記載の混合物。
【請求項１１３】
前記ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨＦ２が前記空間の約０．１容積％ないし約６容積％を構成することを特徴とする請求項１１１項記載の混合物。
【請求項１１４】
前記ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨＦ２が前記空間の約６容積％を構成することを特徴とする請求項１１１項記載の混合物。
【請求項１１５】
前記消火性化合物がＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨＦ２を必須成分として成ることを特徴とする請求項１１０項記載の混合物。
【請求項１１６】
前記消火性化合物がＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨＦ２から成ることを特徴とする請求項１１０項記載の混合物。
【請求項１１７】
前記消火性化合物がＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ３を含むことを特徴とする請求項１１０項記載の混合物。
【請求項１１８】
前記ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ３が前記空間の約４容積％ないし約６容積％を構成することを特徴とする請求項１１７項記載の混合物。
【請求項１１９】
前記ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ３が前記空間の約５容積％を構成することを特徴とする請求項１１７項記載の混合物。
【請求項１２０】
前記消火性化合物がＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ３を必須成分として成ることを特徴とする請求項１１０項記載の混合物。
【請求項１２１】
前記消火性化合物がＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ３から成ることを特徴とする請求項１１０項記載の混合物。
【請求項１２２】
一般式Ｚ１−Ｏ−Ｚ２（式中、Ｚ１はＣＦ３ＣＨＦＣＦ２−，ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２−，（ＣＦ３）２ＣＨＣＦ２−，ＣＨＦ２ＣＦ２−，ＣＦ２＝Ｃ（ＣＦ３）−，ＣＦ３ＣＦ＝ＣＦ−，ＣＦ２＝ＣＦＣＦ２，ＣＦ３ＣＨ＝ＣＦ−，ＣＦ３ＣＨＢｒＣＦ２−，ＣＦ３ＣＦＢｒＣＦ２−及びＣＦ２ＢｒＣＦ２−から選択されたいずれかの基であり、Ｚ２は−ＣＨＦ２，−ＣＦ３，−ＣＨ２ＣＦ３，−ＣＨ２Ｂｒ，−ＣＦＢｒ２及び−ＣＦ２Ｂｒから選択されたいずれかの基である）で表される消火性化合物を含む混合物を前記空間へ導入することにより前記空間内の火炎の消火、抑制、あるいは妨害の１以上を行う方法。
【請求項１２３】
前記消火性化合物が前記空間の約０．１容積％ないし約１０容積％を構成することを特徴とする請求項１２２項記載の方法。
【請求項１２４】
前記消火性化合物がＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨＦ２を含むことを特徴とする請求項１２２項記載の方法。
【請求項１２５】
前記ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨＦ２が前記空間の約０．１容積％ないし約６容積％を構成することを特徴とする請求項１２４項記載の方法。
【請求項１２６】
前記ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨＦ２が前記空間の約６容積％を構成することを特徴とする請求項１２４項記載の方法。
【請求項１２７】
前記消火性化合物がＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ３を含むことを特徴とする請求項１２２項記載の方法。
【請求項１２８】
前記ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ３が前記空間の約４容積％ないし約６容積％を構成することを特徴とする請求項１２７項記載の方法。
【請求項１２９】
前記ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ３が前記空間の約５容積％を構成することを特徴とする請求項１２７項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は新規なエーテル化合物、特にハロゲン化エーテル化合物に関し、また他の実施態様においてはフッ素化エーテル化合物に関する。また、本発明はさらにこれらエーテル化合物の製造方法及び使用方法にも関する。
【０００２】
また、本発明のいくつかの実施態様はフルオロエーテル消火剤及びフルオロエーテルを用いた消火方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
臭素、塩素及び沃素を含むハロゲン化化合物は一般的に有効な消火剤として理解されている。火炎抑制機構の一つとして、消火剤及びそれらの作用に内在する基本的機構関連文献の論評、ＮＡＣＡ−ＴＮ２１０２（１９５０年）においてフライブルグによって提唱されたラジカルトラップ機構がある。ハロゲン類の効果はＣｌ＜Ｂｒ＜Ｉの順で質量に基づくことが、非特許文献１において報告されている。
【０００４】
沃素含有化合物の消火剤としての使用は、それらの製造コストが高いこと、あるいは有毒性を考慮して状況によって回避されてきた。今日まで一般的に使用されてきた消化剤はすべて臭素含有化合物、すなわちハロン（Ｈａｌｏｎ）１３０１（ＣＦ３Ｂｒ），ハロン（Ｈａｌｏｎ）１２１１（ＣＦ２ＢｒＣｌ）及びハロン（Ｈａｌｏｎ）２４０２（ＢｒＣＦ２ＣＦ２Ｂｒ）である。これら揮発性臭素含有化合物の消火に際しての効果については特許文献１に記載がある。ある種の塩素含有化合物、例えば特許文献２に記載があるハロン（Ｈａｌｏｎ）２５１（ＣＦ３ＣＦ２Ｃｌ）も消火剤として有効であることが公知である。
【０００５】
上記の臭素あるいは塩素含有ハロン剤は有効な消火剤ではあるが、このような臭素あるいは塩素を含む剤は地球の保護オゾン層を破壊する可能性があることが主張されている。また、これらの剤はしばしば世界的温暖化の可能性に結びつく温室温暖化効果の原因になり得ると考えられている。
【０００６】
より近年では、たとえば特許文献３において、ハイドロフルオロカーボンが消火剤として提唱されている。しかしながら、このような化合物は世界的温暖化をひき起こす可能性の比較的高いものである。
【非特許文献１】米国軍エンジニアリング研究開発研究所（Ｆｏｒｔ Ｂｅｖｏｉｒ，ＶＡ，１９５０）報告書１１７、「揮発性消火剤」（プロジェクト８−７６−０４−００３），著者：Ｍａｌｃｏｍ，Ｉ
【特許文献１】米国特許第４，０１４，７９９号公報（オーウェン）
【特許文献２】米国特許第３，８４４，３５４号公報（ラーセン）
【特許文献３】米国特許第５，１２４，０５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の一実施態様では、オレフィン類及びアルコール類からのハロゲン化エーテル類の製造方法が提供されている。従って、本発明の目的の一つはオレフィン類及びメタノールからのハロゲン化エーテル類の製造方法を提供することである。本発明の目的は、特に含塩基水溶液の存在下でオレフィン類及びアルコール類を化合することによるハロゲン化エーテル類の連続的製造方法を提供することである。
【０００８】
本発明はまた、フルオロエーテルの製造に役立つハロゲン化エーテル中間体の製造方法を提供することを他の目的とする。一実施態様として、ハロゲン化エーテル中間体は紫外線（ＵＶ）照射下においてエーテルをハロゲン化剤と化合することにより製造可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の他の実施態様においては、ハロゲン化エーテル中間体をフルオロエーテルへ変換することが可能である。一態様として、ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＣＬ３をガス状ＨＦ及び触媒の存在下でフッ素化してＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ３を製造することができる。また一態様として、ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨＣＬ２を触媒存在下でＨＦと反応させることによりＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨＦ２を製造することができる。
【００１０】
他の態様では、ハロゲン化エーテル中間体を液状フッ化水素（ＨＦ）の存在下でフッ素化し、さらに後続的にフッ素化することによりフルオロエーテルが生成可能なフルオロエーテル中間体を得ることが可能である。例示的態様として、液状ＨＦの存在下でＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＣｌ３をフッ素化してＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＣｌ２Ｆを生成し、さらに後続してこれをガス状ＨＦの存在下でフッ素化することによりＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ３を生成することが可能である。
【００１１】
本発明に係るフルオロエーテル類を、多工程ルートを介して製造することも可能である。例えば、ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ２Ｈを、下記３工程を介して製造することが可能である。
ｉ）塩基の存在下でメタノールを市販のヘキサフルオロプロペン（ＣＦ３ＣＦ＝ＣＦ２）と反応させてＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨ３を得る。
ｉｉ）塩素を用いてＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨ３を塩素化してＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨＣｌ２を生成する。
ｉｉｉ）ＨＦを用いてＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨＣｌ２をフッ素化して最終生成物であるＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ２Ｈを生成する。
【００１２】
本発明のさらに別の実施態様では、本発明に係るフルオロエーテル類は消火剤（流出剤及び全面フラッジング剤を含む）として用いられる。
【００１３】
本発明の前記目的及び他の目的、利点及び特徴は、飽和あるいは不飽和のフルオロエーテル類及びそれらの混合物を他剤とともに消火方法及び消火装置において消火剤として用いることにより達成可能である。本発明に係る消火方法には、飽和あるいは不飽和のフルオロエーテルを消火濃度で火炎中へ導入し、火炎が消火されるまでその消火濃度を維持する過程が含まれていてもよい。本発明における飽和フルオロエーテル類の具体例として、ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨ３，ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨ２Ｆ，ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ２Ｈ，ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ３，（ＣＦ３）２ＣＨＣＦ２ＯＣＨ３，（ＣＦ３）２ＣＨＣＦ２ＯＣＨ２Ｆ，（ＣＦ３）２ＣＨＣＦ２ＯＣＨＦ２及び（ＣＦ３）２ＣＨＣＦ２ＯＣＨ３が挙げられる。
【００１４】
これらのフルオロエーテル類は単独あるいは相互の混合物として、あるいは他の消火剤とのブレンドとして使用できる。ハイドロフルオロカーボン類との混合物に用いる適当な消火剤（混合物）として、ＣＦ３ＣＨＦＣＦ３，ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２Ｈ，ＣＦ３ＣＨ２ＣＦ３，ＣＦ３ＣＦ２Ｈ及びＣＦ３Ｈがある。
【００１５】
本発明のさらに他の実施態様では、本発明に係るフルオロエーテル類を溶媒、冷却剤、発泡剤、エッチング液、麻酔剤及び推進剤として用いることが可能である。ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ３のような新規な組成物も提供されている。
【００１６】
本発明の上記及び他の実施態様、目的、代替例及び利点は、以下に図面を参照して詳細に記載された本発明に関する説明からさらに明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の一実施態様に従い、フルオロエーテル類を製造し、それらフルオロエーテル類を用いて燃焼を止めることが可能である。本発明の開示において、用語「フルオロエーテル」にはエーテル基及びフッ素原子を含むあらゆる化合物が含まれる。かかる化合物の例としては、以下に限定されないが、過フッ素化エーテル類、ハイドロフルオロエーテル類、フルオロハロゲン化エーテル類及び／またはハイドロフルオロハロゲン化エーテル類を挙げることができる。以下に本発明の例示的態様について図１及び図２を参照しながら説明する。
【００１８】
図１には、オレフィン供給源１、アルコール供給源２及び塩基水溶液４を含む反応装置１０が（オレフィン、アルコール及び反応物７としての塩基水溶液とともに）図示されている。前記装置には反応槽３がさらに含まれている。一実施態様においては、オレフィン１、アルコール２及び塩基水溶液４が化合されてエーテル含有反応生成物５が生成される。反応試薬はバッチ式、半連続式あるいは連続式で化合される。反応生成物５は反応槽３中にそのまま保持されてもよく、及び／または粗エーテル生成物８が反応物７から分離される図に示された分離槽６中へ移し変えられてもよい。次いで反応物７を反応槽３中へ戻して、追加されたあるいは残存している塩基水溶液４の存在下で反応を行うことが可能である。
【００１９】
試薬として選択される具体的オレフィン類及びアルコール類によっては、エーテル含有反応生成物を、ガス状、あるいは上層、中間層あるいは下層等の種々形態で反応槽３から取り出すことが可能である。また、反応物７からの粗エーテル８の分離には、粗エーテル生成物８のガス状、あるいは上層、中間層あるいは下層としての取り出し、さもなければ反応物７のガス状、あるいは上層、中間層あるいは下層としての取り出しが伴われてもよい。従って、反応物７を反応槽３へ戻す際の形態は、ガス及び／または液状組成物の形態であってもよい。
【００２０】
オレフィン１は一般式Ｒ１（Ｒ２）Ｃ＝ＣＸＹを有するものであればよい。オレフィン１は総じて水素化、ハロゲン化及び／または過ハロゲン化オレフィンと呼ばれるものである。Ｒ１は孤立したハロゲン、孤立した水素、ハロゲン化アルキル基、水素化アルキル基、あるいは過ハロゲン化アルキル基単独あるいはそれらの組合せであればよい。ここで前記ハロゲン化アルキル基には、アルキル基の他の元素が何であるかに関わりなく少なくとも１個のハロゲンを有するあらゆるアルキル基が含まれる。例えば、単なる例示であって以下に限定されないが、ハロゲン化アルキル基として−ＣＨＦＣｌ，−ＣＦ３あるいは−ＣＦ２Ｃｌを挙げることができる。Ｒ２は孤立したハロゲン、孤立した水素、ハロゲン化アルキル基、あるいは過ハロゲン化アルキル基単独あるいはそれらの組合せであればよい。Ｒ１及びＲ２は同一の基でも異なる基であってもよい。一例として、Ｒ１はＣＦ３あるいはＦである。本発明の一態様としてＲ２をＨまたはＦとすることができる。組合せの一例として、Ｒ１をＦとし、及びＲ２をＦとすることができる。組合せの他の例として、Ｒ１をＦとし、Ｒ２をＨとすることも可能である。
【００２１】
前記一般式において、Ｘ及びＹはハロゲン１種、あるいは数種のハロゲン、すなわちＩ，Ｂｒ，Ｃｌ及び／またはＦであればよい。本発明の一態様として、Ｘ及びＹを同一の基、例えばＸをＦとし、ＹをＦとすることができる。別の態様例として、Ｘ及びＹを異なる基、例えばＸをＦ，ＹをＨとすることも可能である。
【００２２】
本発明の一態様では、オレフィン１は、ＣＦ３ＣＦ＝ＣＦ２（ヘキサフルオロプロペン、ＨＦＰ）、ＣＦ３ＣＨ＝ＣＦ２（ペンタフルオロプロペン、ＰＦＰ）、あるいはＣＦ２＝ＣＦ２（テトラフルオロエテン、ＴＦＥ）である。本発明のいくつかの態様では、オレフィン１はＣＦ３ＣＦ＝ＣＦ２を含み、あるいはＣＦ３ＣＦ＝ＣＦ２から成り、及び／またはＣＦ３ＣＦ＝ＣＦ２を必須成分として成る。他の態様例として、オレフィン１はＣＦ２＝ＣＦ２を含み、あるいはＣＦ２＝ＣＦ２から成り、及び／またはＣＦ２＝ＣＦ２を必須成分として成るものであってもよい。
【００２３】
アルコール２としては水素化及びハロゲン化アルコールが挙げられる。本発明の一態様として、アルコール２はメタノール（ＣＨ３ＯＨ），エタノール（ＣＨ３ＣＨ２ＯＨ）及び／またはイソプロパノール（（ＣＨ３）２ＣＨＯＨ）であってもよい。
【００２４】
塩基水溶液４としては、アルコールとの組合せによりアルコキシドを確実に生成するに十分な塩基が挙げられる。前記アルコキジトの生成に使用可能な塩基として、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）及び／または水酸化カリ（ＫＯＨ）等のナトリウム及びカリの水溶液が挙げられる。本発明の一態様では、塩基水溶液としてＫＯＨが用いられる。
【００２５】
本発明の一態様では、塩基水溶液４として、ＫＯＨ濃度１０〜４５重量％の水溶液が用いられる。このＫＯＨ溶液を反応槽３中でアルコール２と化合することにより、アルコール濃度が５０〜６０重量％であり、及びＫＯＨ濃度が５〜２０重量％である第一反応物混合液を生成することができる。次いでオレフィン１を反応槽３中でこの第一反応物混合液と化合させることができる。反応槽３の温度は約１０℃ないし約５０℃の範囲内に設定できる。
【００２６】
一態様として、粗エーテル８を含む底部有機層を反応物７が含まれる上部混合液から分離することが可能である。例示的態様として、反応物７を反応槽３へ戻すことも可能である。
【００２７】
本発明による前記粗エーテル８は、エーテルあるいはハロゲン化エーテルと総称できるものであり、一般式Ｒ３ＣＸＹ−Ｏ−Ｒ４で表される。Ｒ３で表される基としては、水素化アルキル基、ハロゲン化アルキル基及び／または過ハロゲン化アルキル基を挙げることができる。例えば単なる例示として、Ｒ３はＣＦ３ＣＨＦ−，ＣＦ３ＣＨ２−及び／またはＣＨＦ２−である。Ｒ４で表される基としては、水素化アルキル基、ハロゲン化アルキル基及び／または過ハロゲン化アルキル基を挙げることができる。例えば単なる例示であるが、Ｒ４は−ＣＨ３，−ＣＨ２ＣＨ３及び／または−ＣＨ（ＣＨ３）２である。本発明の一態様において、前記ハロゲン化エーテルはＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨ３である。本発明の別の態様においては、前記ハロゲン化エーテルはＣＦ３ＣＨ２ＣＦ２ＯＣＨ３である。本発明のさらに別の態様においては、前記ハロゲン化エーテルはＣＨＦ２ＣＦ２ＯＣＨ３である。非限定的である実施例１〜３によって、本発明に従ったエーテル製造の態様が示されている。
【００２８】
本発明の別の態様では、光化学エネルギーの存在下でエーテルをハロゲンと反応させることにより前記ハロゲン化エーテルを生成することが可能である。この反応は光化学反応器中で実施可能である。前記反応器は、その内容物へ内部及び／または外部の供給源から光化学エネルギーが与えられるように構成可能である。例えば単なる例示であるが、中圧水銀ランプ（１００ワット、全放射エネルギー１１．４９ワット）を用いて反応器内部から必要な放射エネルギーを与えることが可能である。他に、９０％、３５００オングストローム範囲内のフォトン黒色光を用いて全放射エネルギー２４ワットを与えるように構成することも可能である。前記反応器は、例えば公営の水道源を用いて冷却可能である。
【００２９】
前記ハロゲンとして塩素（Ｃｌ２）を用いることも可能である。所望される生成物によっては、ハロゲンとして臭素あるいは沃素を用いることも同様に可能である。反応は約１０℃ないし約７０℃の範囲内で実施可能である。
【００３０】
例示的態様として、エーテルを含む光化学反応器を用いる方法を採用してもよい。エーテルは前記したように一般式Ｒ３ＣＸＹ−Ｏ−Ｒ４で表されるものでよい。
【００３１】
前記ハロゲン化エーテル中間体は一般式Ｒ５ＣＸＹ−Ｏ−Ｒ６で表されるものである。Ｒ５で表される基は、水素化アルキル基、ハロゲン化アルキル基及び／または過ハロゲン化アルキル基である。例えば単なる例示であるが、Ｒ５はＣＦ３ＣＨＦ−，ＣＦ３ＣＣｌＦ−，ＣＦ３ＣＨ２−，ＣＦ３ＣＨＣｌ−，ＣＦ３ＣＣｌ２−，ＣＨＦ２−及び／またはＣＣｌＦ２−である。Ｒ６で表される基はハロゲン化アルキル基あるいは過ハロゲン化アルキル基である。例えば単なる例示であるが、Ｒ６は−ＣＨ２Ｃｌ，−ＣＨＣｌ２及び／または−ＣＣｌ３である。本発明の一態様として、前記ハロゲン化エーテル中間体はＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＣｌ３であってもよい。本発明の別の態様として、前記ハロゲン化エーテル中間体をＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨＣｌ２とすることも可能である。本発明のさらに別の態様として、前記ハロゲン化エーテル中間体をＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨ２Ｃｌとすることも可能である。例示的態様として、前記ハロゲン化エーテル中間体をＣＦ３ＣＣｌＦＣＦ２ＯＣＣｌ３とすることも可能である。
【００３２】
本発明のいくつかの態様では、フルオロエーテルの製造に有益な２種のハロゲン化エーテル中間体を本発明に従って製造することが可能である。一態様として、エーテルＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨ３を本発明に従って塩素化することにより、ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨＣｌ２及びＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＣｌ３等のハロゲン化エーテル中間体の混合物の製造が可能である。非限定的である実施例４は、本発明に従ったハロゲン化エーテル中間体の製造方法の一態様を示している。
【００３３】
本発明の別の態様では、ハロゲン化エーテル中間体を有益なフルオロエーテルへ変換する方法が提供される。本発明のいくつかの態様では、ハロゲン化エーテルをフッ素化してこれまで非公知である化合物を製造する効率的方法が提供されている。
【００３４】
本発明の一態様において、前記ハロゲン化エーテル中間体は一般式Ｒ５ＣＸＹ−Ｏ−Ｒ６で表される化合物である。本発明の一態様では、前記ハロゲン化エーテル中間体をＨＦ及び触媒の存在下で選択的にフッ素化することによりフルオロエーテルを生成することが可能である。
【００３５】
前記触媒は、前フッ素化されたクロム／炭素触媒であってもよい。用いられる触媒は同質なものでもあるいは担持型のものでもよい。担体としては、これに限定されないが活性炭素から成る担体が挙げられる。触媒自体としては、下記に限定されないが、クロム、ニッケル、鉄、バナジウム、マンガン、コバルト及び／または亜鉛が挙げられる。フルオロエーテルの製造は約１００℃ないし約３００℃の範囲内において可能である。いくつかの態様において、上記反応における温度は約２００℃である。
【００３６】
製造されたフルオロエーテルは一般式Ｒ７−Ｏ−Ｒ８で表される。Ｒ７で表される基としては、水素化アルキル基、ハイドロフルオロハロゲン化アルキル基、ハイドロフッ素化アルキル基、フルオロハロゲン化アルキル基及び／または過フッ素化アルキル基を挙げることができる。例えば単なる例示であるが、Ｒ７としては、ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２−，ＣＦ３ＣＣｌＦＣＦ２−，ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２−，ＣＦ３ＣＨ２ＣＦ２−，ＣＦ３ＣＨＣｌＣＦ２−，ＣＦ３ＣＣｌ２ＣＦ２−，ＣＨＦ２ＣＦ２−，ＣＦ３ＣＦ２−及び／またはＣＣｌＦ２ＣＦ２−を挙げることができる。Ｒ８で表される基としては、ハイドロフルオロハロゲン化アルキル基、ハイドロフッ素化アルキル基、フルオロハロゲン化アルキル基及び／または過フッ素化アルキル基を挙げることができる。例えば単に例示であるが、Ｒ８としては、−ＣＦＣｌ２，−ＣＦ２Ｃｌ，−ＣＦ３，−ＣＨＦＣｌ，−ＣＦ２Ｈ及び／またはＣＦＨ２が挙げられる。本発明の一態様において、前記フルオロエーテルはハイドロフルオロエーテルＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ３である。本発明の別の態様では、前記フルオロエーテルはハイドロフルオロエーテルＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨＦ２である。本発明のさらに別の態様では、前記フルオロエーテルは過フッ素化エーテルＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＯＣＦ３である。
【００３７】
本発明の一態様に従って、液状フッ化水素（ＨＦ）の存在下でエーテルをフッ素化することができる。一態様として、ハロゲンであるＩ，ＢｒあるいはＣｌの少なくとも１種を有するエーテルを液状ＨＦの存在下でフッ素化してフルオロエーテルを製造することができる。本発明の前記態様に従って製造されたフルオロエーテルは前記エーテルよりもフッ素原子を少なくとも１個多く有することで特徴付けられる。例えば単に例示であるが、エーテルＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＣｌ３を液状ＨＦの存在下でフッ素化することによりフルオロエーテルＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦＣｌ２を製造することができる。本発明の一態様として、このフッ素化は約４０℃ないし約１２０℃の温度範囲内において実施可能である。本発明の一態様では、このフッ素化は約７０℃において実施可能である。
【００３８】
本発明の一態様に従って製造されたフルオロエーテルを、本発明の他の態様において出発物質として利用することが可能である。その場合、エーテルを約７０℃でフッ素化し、次いで約２００℃でフッ素化することができる。また、エーテルを約７０℃でフッ素化してから次いで約２３０℃あるいは２８０℃でフッ素化してもよい。例えば単に例示であるが、エーテルＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＣｌ３を液状ＨＦの存在下でフッ素化してフルオロエーテルＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦＣｌ２を製造し、このフルオロエーテルをＨＦ及び前述した触媒の存在下でフッ素化してハイドロフルオロエーテルＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ３を製造することができる。
【００３９】
本発明の一実施態様ではフルオロエーテル製造のための多工程合成方法を提供している。本発明の一態様では、アルコールをオレフィンと化合してエーテルを製造することを含むフルオロエーテルの製造方法が提供されている。次いで、エーテルをハロゲン化剤と反応させてハロゲン化エーテル中間体を製造した後、ＨＦを用いて該ハロゲン化エーテル中間体をフッ素化することによりフルオロエーテルが製造される。別の態様では、ＨＦを用いてハロゲン化エーテル中間体を第一温度でフッ素化することによりフルオロエーテル中間体を生成でき、次いでＨＦを用いて前記フルオロエーテル中間体を第二温度でフッ素化することによりフルオロエーテルを生成することが可能である。
【００４０】
本発明の一実施態様はハロゲン化エーテル化合物をさらに提供している。これらのエーテル化合物は総じて式Ｒ９ＯＲ１０で表されるものである。Ｒ９で表される基は部分的あるいは完全にハロゲン化された飽和あるいは不飽和の有機基であり、Ｒ１０で表される基は部分的あるいは完全にハロゲン化された飽和あるいは不飽和の有機基である。いくつか特定の態様では、これらハロゲン化エーテル化合物にはＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ３が含まれている。ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ３の化学構造はガスクロマトグラフ質量分析（ＧＣ−ＭＳ）及びフッ素（１９Ｆ）、プロトン（１Ｈ）及び炭素（１３Ｃ）核磁気共鳴（ＮＭＲ）によって確認されている。この化合物の沸点も測定されている。
ＧＣ−ＭＳ（ｍ／ｅ）： ６９（ＣＦ３）、８２（ＣＦ３ＣＨ）、１０１（ＣＦ３ＣＨＦ）、１２９（ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦまたはＣＨＣＦ２ＯＣＦ２）、１３５（ＣＦ２ＯＣＦ３）、１５１（ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２）、２１７（ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ２）
高分解能ＭＳ理論値： ２３５．９８８３７
測定値： ２３５．９８７２６
ＮＭＲ：Ｆ１９（２８２ＭＨｚ，ＣＦＣｌ３）：δ−５５．４（ｔ，３Ｆ，Ｊ＝８．９Ｈｚ），−７５．３（ｍ，３Ｆ），−８１．４（ｍ，２Ｆ），−２１１．５（ｄ，ｔ，ｑ，１Ｆ，Ｊ＝４３．６４，１０．９１Ｈｚ）ｐｐｍ
Ｈ１：（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ４．８６（ｄ，ｔ，ｑ，１Ｈ，Ｊ＝４３．８，５．５１，５．９８Ｈｚ）ｐｐｍ
Ｃ１３：（７５ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ７７（ｔ，Ｊ＝３１．７８Ｈｚ），８４．１（ｄ，ｔ，ｑ，Ｊ＝２０４．６９，３５．７９，３５．７９Ｈｚ），１１９．２（ｑ，Ｊ＝２６７．６８Ｈｚ），１１２−１２５（ｍ）ｐｐｍ
沸点： ２３−２４℃
【００４１】
非限定的である実施例５、６、７及び８には本発明の態様に従って製造された調製化合物が示されている。
【００４２】
本発明ではさらに、化学的、物理的及び／または熱による消火方法の他、不活性化及び／または希釈を介して消火を可能とするフルオロエーテル消火剤を含む消火性混合物が提供されている。熱による消火方法には燃焼の「冷却」も含まれる。本発明はまた、前記消火性混合物を用いた火炎の消火、妨害及び／または抑制方法も提供されている。本発明はさらに、前記消火性混合物を運ぶための消火、妨害及び／または抑制装置も提供している。本発明の例示的態様について図２を参照しながら説明する。
【００４３】
図２には消火システム１１が配置された空間２７が示されている。消火システム１１には、消火剤分散ノズル１７へ接続された消火剤貯蔵容器１３が備えられている。図示されているように、基台２５上のパン２３中で燃焼２１が起こっている。消火性混合物１９は空間２７内に存在し、燃焼２１へ加えられて火炎をほぼ消火する。
【００４４】
本開示図面では二次元で図示されているが、空間２７の容積はその大きさ（例えば幅、高さ及び長さ）によって決まる容積であると理解されなければならない。図２は、図示されたような閉鎖型空間内における消火のために構成されたシステムを示しているが、本発明による混合物の処理、システム及び方法は図示された構成に限定されるものではない。いくつかの態様として、本発明を、閉鎖型空間と同様に、開放型空間における消火へ適用することも可能である。
【００４５】
あるいは、前記フルオロエーテル消火剤を従来型の携帯用消火装置を用いて火炎へ処理することも可能である。本発明に従ったフルオロエーテル含有システムを、希釈剤を用いて周囲条件で約６００ｐｓｉｇまでの所望の圧力まで便宜的に加圧させることも可能である。
【００４６】
本発明に係る混合物を用いた、あるいは本発明に従った方法及びシステムを用いた消火、燃焼抑制あるいは妨害に適する燃焼はすべて少なくとも部分的に空間によって取り囲まれた燃焼である。この空間の有効容積を本発明にかかる組成物で充満させることにより燃焼を消火し、抑制し、及び／または妨害することが可能となる。前記有効容積は一般的に液体あるいはガスが占有可能な［すなわち、流体（ガス及び液体）が入れ替わり得る］容積である。中実な構造物は一般的には前記有効容積部分には当たらない。
【００４７】
また、図２には単一の消火剤貯蔵容器１３が示されている。消火性混合物１９は複式の消火剤貯蔵容器１３からも空間２７へ処理でき、また本発明は単一容器から供給される混合物、方法及び／またはシステムに限定されず、また単一容器を用いる方法あるいはシステムに限定されないと理解されるべきである。通常、燃焼２１は、消火性混合物１９が容器１３からノズル１７を通して空間２７へ導入された時に消火される。また、図２には単一のノズル１７が示されているが、複式のノズルを用いることも可能であり、及び本発明は単一ノズルを用いた混合物、方法及び／またはシステムに限定されないと理解されるべきである。
【００４８】
本発明の一態様では、消火性混合物１９を、フルオロエーテル消火剤を含ませて、あるいはフルオロエーテル消火剤を必須構成成分として、及び／またはフルオロエーテル消火剤から成るように構成可能である。また別の態様では、消火性混合物１９を、フルオロエーテル消火剤及び抑制添加剤及び／または他の消火剤を含ませて、あるいはそれらを必須構成成分として、及び／またはそれらから成るように構成可能である。
【００４９】
前記使用される抑制添加剤としては、希釈ガス、水及び／またはこれらの混合物を挙げることができる。前記希釈ガスの例としては、窒素、アルゴン、ヘリウム、二酸化炭素及び／またはこれらの混合物を挙げることができる。例示的態様として、これらのガスは火炎から酸素及び／または燃料等の必要要素を奪い取ることが可能である。同じあるいは別の態様では、これらの希釈ガスは燃焼へ暴露されても耐分解性である。これらのガスは不活性ガスと呼ばれることもある。希釈ガスの例として、窒素を含み、あるいは窒素を必須成分として成り、及び／または窒素から成る希釈ガスを挙げることができる。
【００５０】
前記フルオロエーテル消火剤は総じて一般式Ｒ９ＯＲ１０で表される。通常、Ｒ９で表される基は部分的あるいは完全にハロゲン化された飽和あるいは不飽和の有機基であり、またＲ１０で表される基は部分的あるいは完全にハロゲン化された飽和あるいは不飽和の有機基である。具体的には、本発明に係るフルオロエーテル消火剤は一般式Ｚ１−Ｏ−Ｚ２で表される。Ｚ１で表される基として、ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２−，ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２−，（ＣＦ３）２ＣＨＣＦ２−，ＣＨＦ２ＣＦ２−，ＣＦ２＝Ｃ（ＣＦ３）−，ＣＦ３ＣＦ＝ＣＦ−，ＣＦ２＝ＣＦＣＦ２−，ＣＦ３ＣＨ＝ＣＦ−，ＣＦ３ＣＨＢｒＣＦ２−，ＣＦ３ＣＦＢｒＣＦ２−あるいはＣＦ２ＢｒＣＦ２−を挙げることができる。Ｚ２で表される基としては、−ＣＨＦ２，−ＣＦ３，−ＣＨ２Ｆ，−ＣＨ２Ｂｒ，−ＣＦＢｒ２，−ＣＨＦＢｒあるいは−ＣＦ２Ｂｒを挙げることができる。いくつか特定の態様では、フルオロエーテル消火剤はＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ３及び／またはＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨＦ２及び／またはＣＨＦ２ＣＦ２ＯＣＦ３である。フルオロエーテル消火剤の使用濃度は、通常空中濃度（容積％）として、約３％ないし約１５％、好ましくは約５％ないし約１０％の範囲内である。
【００５１】
これらのフルオロエーテル消火剤は単独で、あるいはそれぞれの混合物として、あるいは他の消火剤とのブレンドとして使用可能である。消火剤との混合物とする場合の使用可能な濃度は、空中濃度（容積％）で約３％ないし１５％及び／または約５％ないし１０％の範囲内である。本発明に係るフルオロエーテル消火剤を他の消火剤との混合物（ブレンド）として用いる場合、ブレンド中へ含有させるフルオロエーテル消火剤含量は少なくとも該ブレンドに対して約１０重量％とすることができ、前記ブレンド全体の濃度は空中濃度（容積％）として約３％ないし約１５％及び／または約５％ないし約１０％の範囲内とすることができる。本発明に係る消火剤は、全面フラッジング用途及び携帯型火炎抑制用途の双方における使用に適する。
【００５２】
本明細書及び特許請求の範囲中に記載された容積％値は空間容積に対する％値であり、国家火災予防協会によってＮＦＰＡ２００１、「消火剤基準」２０００年版において採用記載された設計濃度に基づく数値であることが理解されるべきである。
【００５３】
消火性化合物濃度の計算に用いられる計算式は同じく国家火災予防協会によって採用されたものであり、この計算式を以下に示す。
Ｗ＝Ｖ／ｓ（Ｃ／１００−Ｃ）
式中、
Ｗ＝消火性化合物重量（ｋｇ）
Ｖ＝試験空間容積（ｍ３）
ｓ＝試験温度における消火性化合物容積（ｍ３／ｋｇ）
Ｃ＝濃度（容積％）
【００５４】
フルオロエーテル消火剤とのブレンドに適する消火剤としては、ジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）， クロロジフルオロメタン（ＨＣＦＣ−２２）， ２，２−ジクロロ−１，１，１−トリフルオロエタン（ＨＣＦＣ−１２３）， １，２−ジクロロ−１，１，２−トリフルオロエタン（ＨＣＦＣ−１２３ａ）， ２−クロロ−１，１，１，２−テトラフルオロエタン（ＨＣＦＣ−１２４）， １−クロロ−１，１，２，２−テトラフルオロエタン（ＨＣＦＣ−１２４ａ）， ペンタフルオロエタン（ＨＦＣ−１２５）， １，１，２，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４）， １，１，１，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４ａ）， ３，３−ジクロロ−１，１，１，２，２−ペンタフルオロプロパン（ＨＣＦＣ−２２５ｃａ）， １，３−ジクロロ−１，１，２，２，３−ペンタフルオロプロパン（ＨＣＦＣ−２２５ｃｂ）， ２，２−ジクロロ−１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン（ＨＣＦＣ−２２５ａａ）， ２，３−ジクロロ−１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン（ＨＣＦＣ−２２５ｄａ）， １，１，１，２，２，３，３−ヘプタフルオロプロパン（ＨＦＣ−２２７ｃａ）， １，１，１，２，３，３，３−ヘプタフルオロプロパン（ＨＦＣ−２２７ｅａ）， １，１，１，２，３，３−ヘキサフルオロプロパン（ＨＦＣ−２３６ｅａ）， １，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン（ＨＦＣ−２３６ｆａ）， １，１，１，２，２，３−ヘキサフルオロプロパン（ＨＦＣ−２３６ｃｂ）， １，１，２，２，３，３−ヘキサフルオロプロパン（ＨＦＣ−２３６ｃａ）， ３−クロロ−１，１，２，２，３−ペンタフルオロプロパン（ＨＣＦＣ−２３５ｃａ）， ３−クロロ−１，１，１，２，２−ペンタフルオロプロパン（ＨＣＦＣ−２３５ｃｂ）， １−クロロ−１，１，２，２，３−ペンタフルオロプロパン（ＨＣＦＣ−２３５ｃｃ）， ３−クロロ−１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン（ＨＣＦＣ−２３５ｆａ）， １，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン（ＨＦＣ−２４５ｆａ）， ３−クロロ−１，１，１，２，２，３−ヘキサフルオロプロパン（ＨＣＦＣ−２２６ｃａ）， １−クロロ−１，１，２，２，３，３−ヘキサフルオロプロパン（ＨＣＦＣ−２２６ｃｂ）， ２−クロロ−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン（ＨＣＦＣ−２２６ｄａ）， ３−クロロ−１，１，１，２，３，３−ヘキサフルオロプロパン（ＨＣＦＣ−２２６ｅａ）及び２−クロロ−１，１，１，２，３，３−ヘキサフルオロプロパン（ＨＣＦＣ−２２６ｂａ）、さらに窒素等の不活性ガスを挙げることができる。
【００５５】
本発明に係るフルオロエーテル消火剤は、火炎を消すことができるほぼ最小濃度で効果的に使用でき、その正確な最小濃度レベルは燃焼物、フルオロエーテル消火剤が何であるか、及び燃焼条件に依存して決まる。しかしながら、通常フルオロエーテル、あるいはそれらの混合物及びブレンドを少なくとも約３容積％程度の濃度で用いた場合に許容できる結果が得られる。フルオロエーテル消火剤を単独で用いる場合は、フルオロエーテル消火剤濃度が約５容積％程度である場合に許容できる結果が得られる。さらに、用いられる最大量は経済性及び生き物に対する潜在毒性によって左右される。フルオロエーテル消火剤、それらの混合物及びブレンドの閉鎖された場所内における適切な最大使用濃度は約１５容積％である。開放された場所では１５容積％を超える濃度で使用できるが、その正確な濃度は燃焼物、選択されるフルオロエーテル消火剤（またはそれらの混合物またはブレンド）及び燃焼条件によって決まる。本発明の一態様におけるフルオロエーテル消火剤及びそれらの混合物及びブレンドの濃度は約５容積％ないし１０容積％の範囲内である。
【００５６】
いくつか特定の態様では、ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ３を含み、あるいはこれを必須成分として成り、及び／またはこれから成るフルオロエーテル消火剤を用いることができる。ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ３の場合は約５容積％の濃度で使用可能である。
【００５７】
本発明に係るフルオロエーテル消火剤の用途の例として、液状及びガス状燃料に起因する火災の消火、電気器具、木、紙及び布地等の一般可燃物の防護及びコンピュータ設備、データ処理機器及び制御室の防護を挙げることができる。
【００５８】
本発明に従った新規なエーテル類を火炎抑制目的で液体、あるいはガス、あるいは双方の混合の形態で火炎中へ導入するも可能である。これは、これらエーテル組成物を流動剤として利用する際にしばしば言及される点である。本発明に従った前記新規エーテル類を他の化合物と組み合わせたブレンドとして火炎中へ投入することも可能である。
【００５９】
本発明のさらに別の実施態様では、本発明に係るエーテル類は、単独あるいはブレンドで、流動剤及び全面フラッジング剤を含む消火剤、溶媒、冷却剤、発泡あるいは膨張剤、エッチング剤、麻酔剤、推進剤及び出力サイクル作動液として用いられる。
【００６０】
本発明に係る新規なエーテル類を用いて、エーテルを単独あるいはブレンドで濃縮し、次いで冷却すべき体部分の近接部位において濃縮液を蒸発させることにより冷却を起こすことが可能である。また、本発明に係る新規なエーテル類を用いて、加熱されるべき体部分の近接部位において冷却剤を濃縮し、次いで該冷却剤を蒸発させることにより熱を発生させることが可能である。
【００６１】
次に以下に記載の実施例により本発明についてさらに説明する。但し、以下の実施例は本質的に例示であり、本発明を限定するものではないことが理解されるべきである。実施例の記載中、ＧＣ面積％は、各サンプルがフレームイオン化検出器及びシリカプロットカラムの装着されたガスクロマトグラフを用いて分析された際に得られたすべてのピークに対するピークの面積百分率に一致する数値である。
実施例１：エーテルの調製
ＫＯＨ水溶液
ＣＦ３ＣＦ＝ＣＦ２＋ＣＨ３ＯＨ→ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨ３
【００６２】
４５重量％ＫＯＨ水溶液をメタノールへ加えて６０重量％メタノール及び１８重量％ＫＯＨを含有する混合液を得る。この混合液をドライアイス冷却器、浸漬管及び温度計が装着された三叉ガラスフラスコ中へ入れる。−３℃ないし０℃下で前記浸漬管を通してＨＦＣを溶液中へ送り込む。未反応のＨＦＰを濃縮して反応器中へ戻すため前記冷却器の温度を−３０℃ないし−４０℃に保つ。水浴を用いて発熱反応を制御する。前記溶液がミルク状に懸濁したら、この混合液を反応器から取り出して相分離を行う。粗ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨ３を含有する底部有機相を分離して取り出し、メタノールを追加した上部混合液を反応器中へ送り戻す。粗ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨ３を一定時間間隔で４つのアリコートに等分して採取し、軽分、未反応オレフィン、エーテル及び重分についてガスクロマトグラフィーを用いて分析する。その結果を下記表１に示す。
【表１】
2008150385.tif 000003
実施例２：エーテルの調製
ＫＯＨ水溶液
ＣＦ３ＣＦ＝ＣＦ２＋ＣＨ３ＯＨ→ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨ３
【００６３】
実施例２は、実施例１における反応を１３重量％ＫＯＨ及び５７重量％メタノールを含む水溶液を用いて１５℃ないし２５℃下で行うように変更した以外は実施例１と同様に実施し、２つの収集されたアリコートを採取してガスクロマトグラフィーを用いて分析した。ガスクロマトグラフィーの分析結果を下記表２に示す。
【表２】
2008150385.tif 000004
実施例３：エーテルの調製
ＫＯＨ水溶液
ＣＦ２＝ＣＦ２＋ＣＨ３ＯＨ→ＣＨＦ２ＣＦ２ＯＣＨ３
【００６４】
実施例３は、実施例１における反応を１０重量％ＫＯＨ及び５０重量％メタノールを含む水溶液を用いて容量６００ｃｃのステンレススチール製圧力反応器中で行うように変更した以外は実施例１と同様に実施した。反応器を−１０℃まで冷却し、次いで予めα−ピネンを充満させたバブラーを通過させたテトラフルオロエチレン（ＣＦ２＝ＣＦ２）を用いて加圧する。反応を６０℃、６０ｐｓｉｇの条件下で行って９７％（ＧＣ面積％）の精製ＣＨＦ２ＣＦ２ＯＣＨ３を得る。肉眼ではポリテトラフルオロエチレンの生成は認められなかった。
実施例４：ハロゲン化エーテル中間体の調製
紫外光
ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨ３＋Ｃｌ２→
ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨＣｌ２＋ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＣｌ３
【００６５】
この反応は水道水で冷却されたジャケット装着のガラス光化学反応器中で行う。この反応には中圧水銀ランプ（１００ワット、全照射エネルギー１１．４９ワット）を用いる。４００ｇのＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨ３液中へ温度２０℃ないし３０℃下塩素ガスを泡立たせ、副生物であるＨＣｌを水スクラバーへ排出する。この反応を止め、粗反応混合物をサンプリングし、ガスクロマトグラフィーを用いて分析してから蒸留する。この反応においては、全量４８２ｇの採取粗生成物について２種の主生成物、すなわちＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨＣｌ２［ＧＣ面積％：３７％、沸点７５℃（４２ｃｍＨｇ）］及びＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＣｌ３［ＧＣ面積％：６１％、沸点８２℃（３２ｃｍＨｇ）］が生成される。
実施例５：フルオロエーテルの調製
Ｃｒ／ＡＣ−ガス相
ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨＣｌ２＋ＨＦ→ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨＦ２
【００６６】
クロム／炭素触媒を、放射放熱を用いて加熱されたＩｎｃｏｎｅｌ（登録商標）管状反応器（径０．５インチ×長さ２４インチ）中へ充填する。前記触媒を前フッ素化した後、ＨＦ及び純度９９．８％のＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨＣｌ２を常圧下で所定の速度及び温度において反応器中へ送り込む。粗生成物を氷水スクラバー中で回収し、水洗浄し、ＭｇＳＯ４上で乾燥した後蒸留して精製する。生成されたＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＨＦ２の沸点は４７〜４８℃であり、密度ｄは１．５２９である。用いられるパラメータに対応する採取物のＧＣ分析結果を下記表３に示す。
【表３】
2008150385.tif 000005
実施例６：フルオロエーテルの調製
Ｃｒ２Ｏ３−ガス相
ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＣｌ３＋ＨＦ→ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ３
【００６７】
酸化クロム（ＩＩＩ）触媒３８ｇをセラミック繊維製ヒーターを用いて加熱されたＩｎｃｏｎｅｌ（登録商標）管状反応器（径０．５インチ×長さ１４．２１５インチ）中へ充填する。前記触媒は窒素下において２５０〜３００℃で乾燥させる。乾燥後、前記触媒をＨＦ：Ｎ２混合物（希釈比１：２０）を用いて２５０〜３００℃で前フッ素化する。前記前フッ素化をＨＦが反応器中に存在することが検出されるまで継続する。この時点において、窒素を止め温度を３５０℃まで上昇させる。前記触媒を上記条件下に１６時間置く。触媒の前フッ素化後、ＨＦ及びＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＣｌ３を常圧下所定の速度及び温度において反応器中へ送り込む。粗生成物を水洗浄し、硫酸カルシウム上を通過させ、乾燥氷／アセトン冷トラップ中に採取する。反応器中の生成物を用いられるパラメータに従って分析し、その結果を下記表４に示す。生成されたＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ３の沸点は２３〜２４℃であった。
【表４】
2008150385.tif 000006
実施例７：フルオロエーテルの調製
液相
ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＣｌ３＋ＨＦ→ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦＣｌ２
【００６８】
本発明に従って製造されたＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＣｌ３、４０５ｇをステンレススチール製の圧力反応器中へ入れる。この反応器を−９℃まで冷却してから、ＨＦ７６ｇを該反応器中へ添加する。７０℃において反応を行わせ、生成されるＨＣｌを水スクラバーへ排出して反応器中の圧力を３００ｐｓｉｇに維持する。粗生成物３６７．６ｇを採取する。ガスクロマトグラフィー分析の結果、生成物中に、ＧＣ面積比で９１．１％のＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦＣｌ２，ＧＣ面積比で３．６％のＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ２Ｃｌ及びＧＣ面積比で３．５％の未反応ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＣｌ３が検出された。
実施例８：フルオロエーテルの調製
Ｃｒ／ＡＣ−ガス相
ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦＣｌ２＋ＨＦ→ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ３
【００６９】
実施例６と同様の条件及び操作手順によって製造した。触媒の前フッ素化後、ＨＦ及び純度９９％のＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦＣｌ２を常圧下所定の速度及び温度において反応器中へ送り込む。生成された粗生成物を加熱したスクラバー上を通過させて乾燥氷／アセトンを用いて冷却したトラップ中に採取する。次いでこの液体をＣａＳＯ４上で乾燥させる。採取した粗混合物のＧＣ分析結果を表５に示す。採取された物質を一纏めにして蒸留することにより、沸点２３〜２４℃におけるＧＣ検定結果が９９．６％及び９９．７７％である２画分のＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ３を得る。
【表５】
2008150385.tif 000007
実施例９
【００７０】
本実施例では、携帯型（流動型）用途に用いる場合における、本発明に係る火炎抑制剤を用いて得られる望ましい「投入距離」について示す。投入距離は消火剤を流水状に放出可能な距離である。投入距離が長ければ長い程、燃焼過程において発生する火炎及び有毒な煙へ操作者を晒すような距離まで近づき過ぎることなく消火が可能となる。
【００７１】
容量１５０ｍＬのステンレススチール製シリンダへ送込管及びオン／オフ弁を介して送りノズルへ連結された浸漬管を装着する。このシリンダへＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ２Ｈ、５０ｇを充填してから、所定圧まで窒素を用いて加圧する。シリンダ内容物を完全に放出して投入距離を測定した（表６）。
【表６】
2008150385.tif 000008
実施例１０
【００７２】
本実施例では本発明に係る消火剤を用いたクラスＢに相当する火炎の消火について示す。容量１５０ｍＬのステンレススチール製シリンダへ送込管及びオン／オフ弁を介して送りノズルへ連結された浸漬管を装着する。前記シリンダへＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ２Ｈ、３０ｇを充填してから窒素を用いて１２０ｐｓｉｇまで加圧する。メタノール２０ｍＬをパン（２インチ×４インチ×０．５インチ）中へ加えて充満させる。このメタノールへ点火して３０秒間燃焼させる。次いで消火剤を４フィート離れた場所から火炎上へ放出する。メタノールは１．５秒内に消火される。消火剤は全量で１６ｇ放出された。
実施例１１
【００７３】
アセトン、イソプロパノール及びヘプタンを燃焼源として実施例１０に記載した方法を用いて実施した。すべての燃焼源による火炎が迅速に消火される（表７参照）。
【表７】
2008150385.tif 000009
実施例１２
【００７４】
本実施例では本発明に係る消火剤を用いたクラスＡに相当する強火炎の消火について示す。容量１５０ｍＬのステンレススチール製シリンダへ送込管及びオン／オフ弁を介して送りノズルへ連結された浸漬管を装着する。前記シリンダへＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ２Ｈ、３０ｇを充填してから窒素を用いて１２０ｐｓｉｇまで加圧する。各層が４片から成る寸法６インチ×２インチの６層から成る木製の小屋を０．１２５インチの窯乾燥した樅材片を用いて建てる。この小屋をヘプタン中に浸し、点火して５分間燃焼させる。次いで消火剤を火炎上へ放出すると、すばやく（２秒以内）消火させることができる。消火剤は全量で２５ｇ用いる。消火後直ちに小屋は手で触れられるまで冷える。このことより消火剤によって効果的燃焼抑制が為されていることが明らかである。
実施例１３：ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ３カップバーナー
【００７５】
ハイドロフルオロエーテル、ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ３の消火濃度は、Ｍ．Ｒｏｂｉｎ及びＴｈｏｍａｓ Ｆ．Ｒｏｗｌａｎｄ、「標準的カップバーナー装置の発展、ＮＦＰＡ及びＩＳＯ標準方法、１９９９年ハロゲン選択技術作業会議、４月２７−２９日、Ａｌｂｕｑｕｅｒｑｕｅ、ニューメキシコ州」に記載されたカップバーナー装置を用いて決めることができる。このカップバーナー法は消火性混合物の測定の基準となる方法であり、国内及び国際双方におる火炎抑制基準として採用されてきた。例えば、ＮＦＰＡ２００１年消火剤消火システム及びＩＳＯ１４５２０−１、ガス消火システムのいずれもがこのカップバーナー法を取り入れている。
【００７６】
空気及びＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ３の混合物を内径８５ｍｍのパイレックス（登録商標）煙突管を通して外径２８ｍｍの燃料カップの周囲へ流す。拡散装置中においてワイヤ製メッシュスクリーン及び外径３ｍｍのガラスビーズの厚さ７６ｍｍ（３インチ）の層を用いて空気及びＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ３を十分に混合する。
【００７７】
ｎ−ヘプタンを、該ｎ−ヘプタンのカップ中における液体燃料面を一定に調節可能にする実験室用ジャッキ上に取り付けられた容量２５０ｍＬの分液フラスコから成る液体燃料貯蔵器からカップへ比重を利用して送り込む。この燃焼源へプロパン小型点火装置を用いて点火し、前記煙突管を前記カップバーナー装置上に配置する。次いで燃焼源面を燃焼源がカップの底部内端から１−２ｍｍの高さとなるように調整する。９０秒間の前燃焼を行い、目盛り定めされた流量計（流量２０−４０Ｌ／分）を通して空気の最初の流入を開始する。
【００７８】
一次及び二次の空気流入を目盛り定めされた流量計（管数２１０、２２５、２３０及び２４０）によってモニターする。前記空気流入は火炎が消火されるまで継続する。すべての試験において、一次空気流入（２４０管）の流量は２０〜４０Ｌ／分の範囲内で一定に維持する。二次空気流入は、浸漬管が装着された容量１１５０ｍＬのスチール製混合室中に収容されたＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ３中を通過するように行う。ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＯＣＦ３で飽和された空気を含む二次空気流は、前記混合室から出て、カップバーナーの拡散装置へ入る前に一次空気流と混ざり合う。
【００７９】
火炎消火後直ちにカップの縁近くを通るガス流のサンプルを、３方向弁及び多適合型ガスシリンジへ取り付けられた一定の長さをもつプラスチック管系を介して採取する。次いでこのサンプルについてガスクロマトグラフィー分析を行う。ＧＣ検量線作成は、容量１ＬのＴｅｄｌａｒ（登録商標）バッグ（Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ Ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏ．，Ｃｏｒｐ、１００７Ｍａｒｋｅｔ Ｓｔｒｅｅｔ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ）中に標準サンプルを作成して実施する。
【００８０】
試験パラメータ及び結果を要約して下記表８に示す。
【表８】
2008150385.tif 000010
【００８１】
本発明のさらなる目的、利点及び他の新規な特徴は当業者にとって上記説明の考察によって明らかであり、また本発明の実施により習得可能である。本発明の実施態様に関する上記記載は本発明の説明のために提示されたものである。従って上記記載は本発明を網羅しているわけではなく、また本発明を開示された詳細へ限定する意図でもない。上記教示を検討することにより種々の変更及び変形を行い得ることは明らかである。実施態様は本発明の基本的技術を最良の形で説明するために選び記載されたものなので、当業者は企画した特定用途に適する種々の実施態様及び変形へ本発明を利用できるであろう。本願特許請求の範囲が正しく、適法、かつ公正に権利化された範囲に従って解釈されれば、上述の変更及び変形はすべて、添付の特許請求の範囲によって限定される本発明の範囲内に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】図１は本発明に従ったエーテル製造の一実施態様を示した図である。
【図２】図２は本発明の一態様に従った消火性混合物の適用方法について示した図である。
【図１】
2008150385.tif 000011
【図２】
2008150385.tif 000012