JP2762719B2 - ジクロロペンタフルオロプロパン類の製造法 - Google Patents
ジクロロペンタフルオロプロパン類の製造法Info
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Description
の製造法に関するものである。含水素クロロフルオロプ
ロパン類は従来から用いられてきたフロン類と同様に発
泡剤、冷媒、洗浄剤等の用途が期待される。
としては、従来塩化アルミニウムの存在下にテトラフル
オロエチレンにジクロロフルオロメタンを付加させて、
下式に示すように、3,3−ジクロロ−1,1,1,2,2−ペンタ
フルオロプロパン(R255ca)および1,3−ジクロロ−1,
1,2,2,3−ペンタフルオロプロパン(R255cb)の合成す
る方法が知られている。
67(1971))しかしながら、この反応においては、下式
に示すようにジクロロフルオロメタンが不均化して、蒸
留等通常の方法では分離困難な反応副生物クロロホルム
(R20)を多量に生成するため純度の高い製品を得るに
は多段の精製工程が必要であるという欠点を有してい
る。
5)の効率的製造法について鋭意検討を行なった結果、
テトラフルオロエチレンにジクロロフルオロメタン(R2
1)を付加させる反応において MXαFβ [但し、MはIV a族、V a族、III b族から選ばれる原子
の少なくとも1種、XはCl,Br,I原子の少なくとも1
種、αは0<α<5の実数、βはIV a族においては0<
β≦3.5の実数、V a族においては0<β≦4.5の実数、I
II b族においては0<β≦2.5の実数でα+β=3〜5
の整数] で表されるハロゲン化物の存在下に反応させると高収率
でR225を生成することを見いだし本発明を提供するに至
ったものである。
ルオロメタン(R21)をルイス酸触媒の存在下に反応さ
せる際に、ルイス酸触媒をあらかじめ適当なフッ素源、
例えばトリクロロフルオロメタン(R11)、トリクロロ
トリフルオロエタン(R113)、ジクロロフルオロメタン
(R21)等のクロロフルオロカーボン(CFC)、或はヒド
ロクロロフルオロカーボン(HCFC),或はフッ化水素、
フッ素ガス等で処理して、触媒中のハロゲン原子を一部
フッ素原子に置き換えると、クロロホルムの副生率が大
幅に抑えられ、下式に示すように3,3−ジクロロ−1,1,
1,2,2−ペンタフルオロプロパン(R225ca)および1,3−
ジクロロ−1,1,2,2,3−ペンタフルオロプロパン(R255c
b)が効率よく生成することを見いだした。
の少なくとも1種、XはCl,Br,I原子の少なくとも1
種、αは0<α<5の実数、βはIV a族においては0<
β≦3.5の実数、V a族においては0<β≦4.5の実数、I
II b族においては0<β≦2.5の実数でα+β=3〜5
の整数]で表されるフッ素化物が使用可能である。
の少なくとも1種、XはCl,Br,I原子の少なくとも1
種、αはIV a族においてはα=4、V a族においてはα
=5、III b族においてはα=3]で表されるハロゲン
化物、例えばBCl3,AlCl3,GaCl3,InCl3,TiCl4,ZrCl4,HfC
l4,NbCl5,TaCl5,等の塩化物、GaBr3,GaI3,InBr3,InI3,T
aBr5,AlBr3,AlI3,BBr3,BI3,TiBr4,TiI4,ZrBr4,ZrI4,HfB
r4,HfI4,等の臭化物、ヨウ化物等を適当なフッ素化剤、
例えばトリクロロフルオロメタン(R11),ジクロロジ
フルオロメタン(R12)、トリクロロトリフルオロエタ
ン(R113)等のクロロフルオロカーボン、ジクロロフル
オロメタン(R21),クロロジフルオロメタン(R22)等
のヒドロクロロフルオロカーボン,或はフッ化水素、フ
ッ素ガス等で処理することにより容易に調製することが
出来る。
るが、通常ハロゲン化物に対して等モル以上のフッ素源
を用いる。
ルオロカーボンを用いる場合には通常−50〜200℃、特
には−20〜100℃、その他のフッ素源例えば、フッ化水
素を用いる場合には、通常−20〜200℃、特には0〜150
℃が好ましい。
ロロフルオロカーボンを用いる場合には通常10分〜2週
間、特には1時間〜1日、その他のフッ素源、例えばフ
ッ化水素を用いる場合には、通常30分〜2週間、特には
1時間〜1日が好ましい。
量は、クロロホルムの副生量を抑え、ジクロロペンタフ
ルオロプロパンの収率を高めるためには、適切な範囲を
選定することが好ましい。その範囲は、該フッ素化物が
固体の場合は粒径にもよるが、IV a族においては通常0
<β<3.5特には1≦β≦3、V a族においては通常0<
β≦4.5特には1≦β≦4、III b族においては通常0<
β≦2.5特には0.1≦β≦2である。
トラヒドロフランなどの不活性な溶媒中で行うことも可
能であるが、精製を容易にするために通常は無溶媒で行
なうのが特に好ましい。
常0.01〜50重量%、好ましくは0.1〜10重量%用いる。
反応温度は通常−80〜200℃、好ましくは−20〜100℃の
温度範囲で行なわれ、反応圧は0〜30kg/cm2・Gが適当
であり、特には0〜15kg/cm2・Gが好ましい。
高めるためには通常R21に対して等モル以上加えるのが
適当である。
窒素気流中無水塩化ジルコニウム200g(1.5mol)および
トリクロロフルオロメタン(R11)2000g(14.6mol)を
加え、0℃で12時間静かに撹拌を設けた。1時間放置後
上澄み液を除き、減圧乾燥してAlCl3−βFβを得た。
このもののフッ素含有量βは0.01であった。
窒素気流中無水塩化アルミニウム(IV)200g(0.86mo
l)およびトリクロロフルオロメタン(R11)2000g(14.
6mol)を加え、0℃で2時間撹拌を続けた。
4−βFβを得た。このもののフッ素含有量βは1.6で
あった。
窒素気流中無水四塩化チタン200g(1.1mol)およびジク
ロロフルオロメタン(R21)2000g(19.4mol)を加え、
0℃で12時間撹拌を続けた。
4−βFβを得た。このもののフッ素含有量βは2.3で
あった。
ンタル200g(0.6mol)を加えて減圧脱気した後、無水の
フッ化水素を500g(25mol)加え、50℃で5時間撹拌し
た。減圧にしてフッ化水素及び塩化水素を除き、TaCl
5−βFβを得た。このもののフッ素含有量βは4であ
った。
製したフッ素化塩化アルミニウム0.1kgを加えて減圧脱
気した後、R225ca(CF3CF2CHCl2)3kg(14.8mol)を加
えた。オートクレーブを−10℃に冷却した後、反応温度
を0〜5℃に保ちながらテトラフルオロエチレンを850g
/hr、R21を670g/hrの速度で加え続けた。6時間後にテ
トラフルオロエチレンおよびR21の供給を止め、反応温
度を5〜10℃に保持しながらさらに4時間撹拌を続け
た。圧力を常圧に戻した後反応液を濾別し、反応粗液約
10.7kgを回収した。ガスクロ及び19F−NMRを用いて分析
した結果を第1表に示す。反応粗液を蒸留精製すること
により、R225(ジクロロペンタフルオロプロパン)が9.
8kg得られた。
ロフロオロメタン(R21)2000g(19.4mol)を用いる以
外は、調製例1と同様にして反応を行ない、フッ素化塩
化アルミニウムを調製した(βは0.01)。次にこれを0.
1kg用いて実施例1と同様に反応を行ない反応粗液10.8k
gを回収した。ガスクロ及びNMRを用いて分析した結果を
第2表に示す。反応粗液を蒸留精製することにより、R2
25(ジクロロペンタフルオロプロパン)が9.6kg得られ
た。
を用いる以外は実施例1と同様に反応を行ない反応粗液
10.8kgを回収した。ガスクロ及びNMRを用いて分析した
結果を第2表に示す。反応粗液を蒸留精製することによ
り、R225(ジクロロペンタフルオロプロパン)が10.2kg
得られた。
ロフロオロメタン(R21)2000g(19.4mol)を用いる以
外は、調製例2と同様にして反応を行ない、フッ素化塩
化ジルコニウムを調製した(βは1.8)。次にこれを0.1
kg用いて実施例1と同様に反応を行ない反応粗液10.7kg
を回収した。ガスクロ及びNMRを用いて分析した結果を
第2表に示す。反応粗液を蒸留精製することにより、R2
25(ジクロロペンタフルオロプロパン)が10.1kg得られ
た。
いる以外は実施例1と同様に反応を行ない反応粗液9.5k
gを回収した。ガスクロ及びNMRを用いて分析した結果を
第2表に示す。反応粗液を蒸留精製することにより、R2
25(ジクロロペンタフルオロプロパン)が8.5kg得られ
た。
る以外は実施例1と同様に反応を行ない反応粗液10.5kg
を回収した。ガスクロ及びNMRを用いて分析した結果を
第3表に示す。反応粗液を蒸留精製することにより、R2
25(ジクロロペンタフルオロプロパン)が9.5kg得られ
た。
ロフロオロメタン(R11)2000g(14.6mol)を用い、10
℃で1週間撹拌する以外は、調製例3と同様にして反応
を行ない、フッ素化塩化チタンを調製した(βは2.
2)。次にこれを0.1kg用いて実施例1と同様に反応を行
ない反応粗液10.7kgを回収した。ガスクロ及びNMRを用
いて分析した結果を第3表に示す。反応粗液を蒸留精製
することにより、R225(ジクロロペンタフルオロプロパ
ン)が9.6kg得られた。
200gを用い、調製例2と同様にして得られたフッ素化塩
化ハフニウム(βは1.5)0.1kgを用いる以外は実施例1
と同様に反応を行ない反応粗液10.7kgを回収した。ガス
クロ及びNMRを用いて分析した結果を第3表に示す。反
応粗液を蒸留精製することにより、R225(ジクロロペン
タフルオロプロパン)が9.9kg得られた。
200g、トリクロロフルオロメタン(R11)の代わりにジ
クロロフルオロメタン(R21)2000g(19.4mol)を用
い、調製例2と同様にして得られたフッ素化塩化ハフニ
ウム(βは1.7)0.1kgを用いる以外は実施例1と同様に
反応を行ない反応粗液10.6kgを回収した。ガスクロ及び
NMRを用いて分析した結果を第3表に示す。反応粗液を
蒸留精製することにより、R225(ジクロロペンタフルオ
ロプロパン)が9.8kg得られた。
後、1,1,1−トリクロロペンタフルオロプロパン(R215c
b)10kgを初期溶媒として仕込んだ。オートクレーブを
−10℃に冷却した後、反応温度を0〜5℃に保ちながら
テトラフルオロエチレンを1300g/hr、ジクロロフルオロ
メタンを1030g/hr、調製例1で調製したフッ素化塩化ア
ルミニウムを20g/hrの速度で加え続けた。仕込量と同量
の反応混合物を連続的に抜き出して反応を行い、20時間
を経過した時点で、反応混合物中には初期溶媒R215cbは
存在しなくなったことが、ガスクロ及び19F−NMRを用い
て分析した結果わかった。反応時間30時間後の反応液組
成を第4表に示す。20時間後より回収した反応粗液10.7
kgを蒸留精製することによりジクロロペンタフルオロプ
ロパン(R225)が9.2kg得られた(収率86%)。
したフッ素化塩化ジルコニウムを用いる以外は実施例10
と同様にして反応を行った。反応時間30時間後の反応液
組成を第4表に示す。20時間後より回収した反応粗液1
0.7kgを蒸留精製することによりジクロロペンタフルオ
ロプロパン(R225)が9.2kg得られた(収率86%)。
したフッ素化塩化チタンを40g/hrで供給する以外は実施
例10と同様にして反応を行った。反応時間30時間後の反
応液組成を第4表に示す。20時間後より回収した反応粗
液10.7kgを蒸留精製することによりジクロロペンタフル
オロプロパン(R225)が9.2kg得られた(収率86%)。
たフッ素化塩化ハフニウムを用いる以外は実施例10と同
様にして反応を行った。反応時間30時間後の反応液組成
を第4表に示す。20時間後より回収した反応粗液10.7kg
を蒸留精製することによりジクロロペンタフルオロプロ
パン(R225)が9.2kg得られた(収率86%)。
したフッ素化塩化タンタルを40g/hrで供給する以外は実
施例10と同様にして反応を行った。反応時間30時間後の
反応液組成を第4表に示す。20時間後より回収した反応
粗液10.7kgを蒸留精製することによりジクロロペンタフ
ルオロプロパン(R225)が9kg得られた(収率84%)。
ニウム0.1kg用いる以外は実施例1と同様に反応を行な
い反応粗液10.7kgを回収した。ガスクロ及びNMRを用い
て分析した結果を第5表に示す。反応粗液を蒸留精製す
ることにより、R225(ジクロロペンタフルオロプロパ
ン)が9.1kg得られた。
ジルコニウム(IV)を用いる以外は実施例3と同様に反
応を行ない反応粗液10.7kgを回収した。ガスクロ及びNM
Rを用いて分析した結果を第5表に示す。反応粗液を蒸
留精製することにより、R225(ジクロロペンタフルオロ
プロパン)が9kg得られた。
を用いる以外は実施例6と同様に反応を行ない反応粗液
10.5kgを回収した。ガスクロ及びNMRを用いて分析した
結果を第5表に示す。反応粗液を蒸留精製することによ
り、R225(ジクロロペンタフルオロプロパン)が8.5kg
得られた。
ウム0.1kg用いる以外は実施例8と同様に反応を行ない
反応粗液10.5kgを回収した。ガスクロ及びNMRを用いて
分析した結果を第5表に示す。反応粗液を蒸留精製する
ことにより、R225(ジクロロペンタフルオロプロパン)
が8.9kg得られた。
0.1kg用いる以外は実施例5と同様に反応を行ない反応
粗液9kgを回収した。ガスクロ及びNMRを用いて分析した
結果を第5表に示す。反応粗液を蒸留精製することによ
り、R225(ジクロロペンタフルオロプロパン)が7.5kg
得られた。
ロホルムを含まない高純度なジクロロペンタフルオロプ
ロパン(R225)を高収率で製造し得るという効果を有す
る。
Claims (3)
- 【請求項1】テトラフルオロエチレンに、ジクロロフル
オロメタンを付加させる反応において、MXαFβ[但
し、MはIV a族、V a族、III b族から選ばれる原子の少
なくとも1種、XはCl,Br,I原子の少なくとも1種、α
は0<α<5の実数、βはIV a族においては0<β≦3.
5の実数、V a族においては0<β≦4.5の実数、III b族
においては0<β≦2.5の実数でα+β=3〜5の整
数]で表されるフッ素化物の存在下に反応させることを
特徴とするジクロロペンタフルオロプロパン類の製造
法。 - 【請求項2】フッ素化物が、MXα[但し、MはIV a族、
V a族、III b族から選ばれる原子の少なくとも1種、X
はCl,Br,I原子の少なくとも1種、αはIV a族において
はα=4、V a族においてはα=5、III b族においては
α=3]で表されるハロゲン化物をフッ素化剤によりフ
ッ素化することにより得られる化合物である請求項1に
記載の製造法。 - 【請求項3】フッ素化剤がクロロフルオロカーボンまた
はヒドロクロロフルオロカーボンである請求項2に記載
の製造法。
Priority Applications (9)
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EP91900365A EP0456841B1 (en) | 1989-12-05 | 1990-12-05 | Method for producing dichloropentafluoropropanes |
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US07/914,591 US5227547A (en) | 1989-12-05 | 1992-07-20 | Method for producing dichloropentafluoropropanes |
US07/914,590 US5220084A (en) | 1989-12-05 | 1992-07-20 | Method for producing dichloropentafluoropropanes |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2762719B2 (ja) |
-
1990
- 1990-07-31 JP JP2201305A patent/JP2762719B2/ja not_active Expired - Lifetime
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