[发明专利]全氟丁基磺酸盐的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及全氟丁基磺酸盐的制备方法。

本申请基于2010年1月27日于日本申请的特愿2010-015641号主张优先权，在此援用其内容。

背景技术

一直以来，由通式C₄F₉SO₃·M（M为Li、Na、K、NH₄等阳离子）表示的全氟丁基磺酸盐适于用作酸发生剂的原料、制备难燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物时的原料。

作为由通式C_nF_2n+1SO₃·M（n为1以上的整数，M为阳离子成分）表示的全氟烷基磺酸盐类的制备方法，已知通过在无水氟化氢中对由通式C_nH_2n+1SO₂F（n为1以上的整数）表示的烷基磺酰氟进行电解氟化生成由通式C_nF_2n+1SO₂F（n为1以上的整数）表示的全氟烷基磺酰氟，对其进行水解从而制备全氟烷基磺酸盐的方法（专利文献1）。

但是，在专利文献1所述的制备方法中，由通式C_nH_2n+1SO₂F表示的烷基磺酰氟的碳原子数小（在上述通式中，例如n=1～3）的化合物由于生成物的沸点低，因此作为生成气体从反应槽（电解液槽）排出。所以，在专利文献2中公开了一种为了高效地使吸收液吸收并回收全氟烷基磺酰氟的生成气体，使用在碱性水中混合有表面活性剂的溶液作为吸收液的方法。

另一方面，由通式C_nF_2n+1SO₂F表示的全氟烷基磺酰氟的碳原子数较大（在上述通式中，例如n=4以上）的化合物在反应槽（电解液槽）中作为液相生成。所以，在专利文献3中公开了一种作为液相萃取所生成的全氟烷基磺酰氟的方法。

已知有专利文献4作为提高全氟丁基磺酸盐（PFBS盐）的收率的制备方法。该专利文献4中公开的全氟丁基磺酸盐的制备方法为通过使用丁基磺酰氟、四氢噻吩-1,1-二氧化物（环丁砜）、2,5-二氢噻吩-1,1-二氧化物（环丁烯砜）或者它们的混合物作为原料，在全氟辛基磺酰氟（C₈F₁₇SO₂F；以下记载为“POF”）的存在下对这些原料进行电解氟化，从而生成全氟丁基磺酰氟（以下记载为“PBF”），作为液相从反应槽（电解液槽）萃取的方法。据此，可以提高全氟丁基磺酸盐的收率。

专利文献1：美国专利第2732398号说明书

专利文献2：日本特开2009-179836号公报

专利文献3：日本特开2002-38288号公报

专利文献4：日本特开平6-49674号公报

但是，专利文献4所述的制备方法中，虽然通过POF的存在确认了全氟丁基磺酸盐的收率的提高，然而却存在其效果并不充分的问题。

另外，专利文献4所述的制备方法中，由于生成的PBF以与POF的混合物形式得到，因此存在PBF的精制困难，在生成的全氟丁基磺酸盐中混入全氟辛基磺酸盐（PFOS盐）杂质的问题。由于PFOS盐是非常稳定的化合物，在环境中难以分解，因此担心环境蓄积性。所以，近年来，作为新的环境污染物质国际上进行了限制，作为应对，要求全氟丁基磺酸盐中的PFOS盐含量的降低。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而提出的，其目的在于，提供一种能够提高全氟丁基磺酸盐的收率，并且能够降低全氟丁基磺酸盐中的全氟辛基磺酸盐（PFOS盐）含量的全氟丁基磺酸盐的制备方法。

为了达到上述目的，本发明人进行了深入研究结果确认，通过电解氟化生成的PBF的沸点约为65℃，其一部分与副生成的氢气一起作为排出气体向系统外排出。另外，发现通过将电解液中的POF含量降低至规定值以下，可以抑制气相中混入的POF，从而完成了本申请。