電解フッ素化

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電解フッ素化または電気化学的フッ素化 (Eelectrochemical fluorination、ECF)とは、有機フッ素化合物の基礎的な製造方法の一つである[1]。電解フッ素化を用いると、炭素-フッ素結合が相対的に不活性なフッ素化物が得られる。電解フッ素化はさまざまな有機物のフッ素化に利用でき[2]、シモンズ法とフィリップス・ペトロリアム法が商用化され、広く使われている。電解フッ素化の発明以前には、 直接フッ素を用いてフッ素化が行われていたが、フッ素を取り扱う危険性のわりに収率も今ひとつであった。電解フッ素化は費用対効果に優れるが、条件によっては低収率になることもある。

シモンズ法はジョセフ・H・シモンズが開発したもので、フッ化水素溶液中に有機化合物を加え、ニッケルメッキを施した陽極に 5- 6 ボルトを印加して電解を行う方法である。反応としては以下のようになる。

R3CH + HF → R3CF + H2

典型的には、この反応がCH結合ごとに1回起きる。シモンズはペンシルベニア州立大学教授だった 1930年代に 3M の支援を受けてこの方法を発明した。しかし、この方法は六フッ化ウランの生産に関係するものとされ、第二次世界大戦の間は公にされることはなかった。 [ 引用が必要 ] シモンズは、1949年に同僚とともに Journal of the Electrochemical Societyに論文を発表した[3]

シモンズ法は、アミンエーテルカルボン酸およびスルホン酸のペルフルオロ化物の製造に使用されている。カルボン酸およびスルホン酸の場合、生成物は対応するフッ化アシルおよびフッ化スルホニルが得られる。実験室レベルでも利用できるが、溶媒とフッ素源を兼ねるフッ化水素の危険性と、水分の混入に注意しなければならない[4]

フィリップス・ペトロリアム法

その他の方法

出典

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