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アゾベンゼン骨格をスペーサーとするGemini型フッ素系界面活性剤およびその製造方法

国内特許コード P10P007213
掲載日 2010年4月23日
出願番号 特願2008-237199
公開番号 特開2009-149601
登録番号 特許第5137250号
出願日 平成20年9月16日(2008.9.16)
公開日 平成21年7月9日(2009.7.9)
登録日 平成24年11月22日(2012.11.22)
優先権データ
  • 特願2007-309520 (2007.11.29) JP
発明者
  • 好野 則夫
  • 近藤 行成
  • 河原塚 麻帆
出願人
  • 学校法人東京理科大学
発明の名称 アゾベンゼン骨格をスペーサーとするGemini型フッ素系界面活性剤およびその製造方法
発明の概要

【課題】アゾベンゼン骨格をスペーサーとするGemini型フッ素系界面活性剤を提供
する。
【解決手段】p-アミノフェノールをジアゾ化する第1工程、次いで、カップリング反応
を行い、OH-azoを合成する第2工程、1,2-ジブロモエタンによりBr-azo
を合成する第3工程、さらに、ジメチルアミンによりDN-azoを合成する第4工程、
最後に、フッ化炭素鎖を導入する第5工程からなることにより、アゾベンゼン骨格をスペ
ーサーとするGemini型フッ素系界面活性剤を実現した。また、前記第5工程の後、得られたGemini型フッ素系界面活性剤をイオン交換する第6工程を施しても、新規なGemini型フッ素系界面活性剤を得ることができる。本発明のGemini型フッ素系界面活性剤は、トランス体:シス体の割合は10:0であったが、紫外光照射後には、トランス体:シス体の割合が2:8と変化した。また、可視光照射によりシス体からトランス体へと光異性化し,可逆変化することを示した。
【選択図】なし

従来技術、競合技術の概要


アゾベンゼン骨格をスペーサーとするGemini型界面活性剤としては、4,4’-ビス(トリメチルアンモニウムヘキシルオキシ)アゾベンゼンブロミド(4,4’-bis(trimethylammoniumhexyloxy)azobenzene bromide)が知られている(例えば、非特許文献1を参照。)。



また、Gemini型界面活性剤の製造方法として、E-16azo16と称され、アゾベンゼン骨格をスペーサーとするGemini型界面活性剤の合成が、3-アルコキシ-4ーメチルニトロベンゼンを還元的カップリングすることにより得られる化合物をブロモ化後、それに続いて起こるトリメチルアミンを用いたアミノ化により達成される(The synthesis of the desired symmetrical gemini surfactant was achieved by reductive coupling of the corresponding 3-alkoxy-4-methylnitrobenzene, followed by bromination and subsequent amination with trimethylamine to afford E-16azo16.)ことも知られている(例えば、非特許文献2を参照。)。




【非特許文献1】「Using Light to Control Dynamic Surface Tensions of Aqueous Solutions of Water Soluble Surfactants」Langmuir 1999, 15,4404-4410

【非特許文献2】「Photoinduced morphism of gemini surfactant aggregates」www.rsc.org/chemcomm First published as an Advance Article on the web 17th January 2005

産業上の利用分野


本発明は、アゾベンゼン骨格をスペーサーとするGemini型フッ素系界面活性剤およびその製造方法に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
下記一般式(1)
【化学式1】


で表され、式中Rは炭素数1から3のアルキル基である4,4’-ジ[2-{ジアルキル-(4,4,5,5,6,6,7,7,7-ノナフルオロヘプチル)アミノ}エトキシ]アゾベンゼンの第4級アンモニウムアイオダイドからなるGemini型フッ素系界面
活性剤。

【請求項2】
下記一般式(1´)
【化学式2】


で表され、式中Rは炭素数1から3のアルキル基である4,4’-ジ[2-{ジアルキル-(4,4,5,5,6,6,7,7,7-ノナフルオロヘプチル)アミノ}エトキシ]アゾベンゼンの第4級アンモニウムクロライドからなるGemini型フッ素系界面活性剤。

【請求項3】
下記一般式(2)
【化学式3】


で表されるp-アミノフェノールの塩酸塩水溶液を亜硝酸ナトリウムにより、下記一般式(3)
【化学式4】


のジアゾ化合物を得る第1工程、
次いで、硫酸銅(II)五水和物とアンモニア水と塩化ヒドロキシルアンモニウムからなるジアゾニウム塩水溶液に滴下し、カップリング反応を行い、
下記一般式(4)
【化学式5】


の4,4’-ジヒドロオキシアゾベンゼンを得る第2工程、
次いで、炭酸カリウム、1,2-ジブロモエタンとアセトン溶媒中で加熱還流し、
下記一般式(5)
【化学式6】


の4,4’-ジ(2-ブロモエトキシ)アゾベンゼンを得る第3工程、
さらに、炭素数1から3のジアルキルアミンとアセトン溶媒中で反応させ、
下記一般式(6)
【化学式7】


の4,4’-ジ(2-ジアルキルアミノエトキシ)アゾベンゼンを得る第4工程、
最後にフッ化炭素鎖を導入することにより、
下記一般式(1)
【化学式8】


で表され、式中Rは炭素数1から3のアルキル基である4,4’-ジ[2-{ジアルキル-(4,4,5,5,6,6,7,7,7-ノナフルオロヘプチル)アミノ}エトキシ]アゾベンゼンの第4級アンモニウムアイオダイドを得る第5工程からなることを特徴とするGemini型フッ素系界面活性剤の製造方法。

【請求項4】
下記一般式(2)
【化学式9】


で表されるp-アミノフェノールの塩酸塩水溶液を亜硝酸ナトリウムにより、下記一般式(3)
【化学式10】


のジアゾ化合物を得る第1工程、
次いで、硫酸銅(II)五水和物とアンモニア水と塩化ヒドロキシルアンモニウムからなるジアゾニウム塩水溶液に滴下し、カップリング反応を行い、
下記一般式(4)
【化学式11】


の4,4’-ジヒドロオキシアゾベンゼンを得る第2工程、
次いで、炭酸カリウム、1,2-ジブロモエタンとアセトン溶媒中で加熱還流し、
下記一般式(5)
【化学式12】


の4,4’-ジ(2-ブロモエトキシ)アゾベンゼンを得る第3工程、
さらに、炭素数1から3のジアルキルアミンとアセトン溶媒中で反応させ、
下記一般式(6)
【化学式13】


の4,4’-ジ(2-ジアルキルアミノエトキシ)アゾベンゼンを得る第4工程、
そして、フッ化炭素鎖を導入することにより、下記一般式(1)
【化学式14】


で表され、式中Rは炭素数1から3のアルキル基である4,4’-ジ[2-{ジアルキル-(4,4,5,5,6,6,7,7,7-ノナフルオロヘプチル)アミノ}エトキシ]アゾベンゼンの第4級アンモニウムアイオダイドを得る第5工程、
最後に、上記一般式(1)のI基をイオン交換によりCl基に置換することにより得られる、下記一般式(1´)で表され、
【化学式15】


式中Rは炭素数1から3のアルキル基である4,4’-ジ[2-{ジアルキル-(4,4,5,5,6,6,7,7,7-ノナフルオロヘプチル)アミノ}エトキシ]アゾベンゼンの第4級アンモニウムクロライドを得る第6工程からなることを特徴とするGemini型フッ素系界面活性剤の製造方法。
産業区分
  • 有機化合物
  • その他無機化学
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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