[发明专利]乙烯基磺酸酐、其制造方法以及乙烯基磺酰氟的制造方法

说明书

本发明的目的在于提供作为合成氟化单体时的合成中间体有用的乙烯基磺酸酐。本发明的目的还在于高效地制造出该乙烯基磺酸酐。还在于利用该乙烯基磺酸酐高效地制造出氟化单体。本发明的乙烯基磺酸酐的特征在于，其由通式(1)所表示。另外，本发明的乙烯基磺酸酐的制造方法的特征在于，其包括使通式(2)所表示的乙烯基磺酸化合物与酸酐形成剂接触、混合的工序(a)。另外，本发明的乙烯基磺酰氟的制造方法的特征在于，其包括使通式(1)所表示的乙烯基磺酸酐与氟化剂接触、混合，得到包含通式(3)所表示的乙烯基磺酰氟和通式(2)所表示的乙烯基磺酸化合物的反应混合物的工序(b)。

技术领域

本发明涉及乙烯基磺酸酐、其制造方法以及乙烯基磺酰氟的制造方法。更详细地说，本发明涉及作为合成氟化单体(该氟化单体可成为燃料电池用隔膜、燃料电池用催化剂粘结剂聚合物、食盐电解用隔膜等氟系高分子电解质等的原材料)时的合成中间体有用的乙烯基磺酸酐、该乙烯基磺酸酐的制造方法以及利用了该乙烯基磺酸酐的氟化单体的制造方法。

背景技术

以往，作为燃料电池用隔膜、燃料电池用催化剂粘结剂聚合物、食盐电解用隔膜等的主要成分，主要采用下述通式(5)所表示的氟系高分子电解质。

[化1]

(p为0～6的整数、q为1～6的整数。)

已知通式(5)所表示的氟系高分子电解质可以通过对于下述通式(6)所表示的氟化单体与四氟乙烯(TFE)的共聚物实施皂化反应和酸处理而制造。

[化2]

(p和q与上述通式(5)相同。)

上述通式(6)所表示的氟化单体中，广泛使用由p＝1且q＝2～4的单体制造的氟系高分子电解质。已知p＝1且q＝2～4的单体例如可通过下述反应路线来制造。

[化3]

另外已知，上述通式(5)所表示的氟系高分子电解质中，与p为1以上的情况相比，p＝0的情况下，主链与磺酸基之间的间隔部短，因此表现出比p为1以上的情况下更高的玻璃化转变温度和更高的机械强度。

但是，在作为该氟系高分子电解质的原材料的上述通式(6)所表示的氟化单体中，在p＝0的情况下，具有氟化单体的合成困难的问题。即，上述通式(6)中，为了合成p＝0的氟化单体，由CF₃CF(COF)O(CF₂)_qSO₂F进行与上述的p为1以上的情况同样的脱羧-乙烯基化反应时，环化反应成为主反应，具有目标短链结构的氟化单体的收率极低，这一点是已知的。例如，在q＝2的情况下，仅进行环化反应难以得到氟化单体(例如，参见非专利文献1)。

[化4]

作为上述通式(6)中的p＝0的氟化单体的其他合成法，公开了使用含氯原子的氟环氧化物进行合成的方法(例如，参见专利文献1)。但是，该方法需要使用非通用品的特殊的含氯原子的氟环氧化物，而且该含氯原子的氟环氧化物的合成复杂，因此难以说具有实用性。