JP2001151708A - １，１，１，３，３−ペンタクロロプロパンの製造方法 - Google Patents
１，１，１，３，３−ペンタクロロプロパンの製造方法Info
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- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
- C07C17/26—Preparation of halogenated hydrocarbons by reactions involving an increase in the number of carbon atoms in the skeleton
- C07C17/272—Preparation of halogenated hydrocarbons by reactions involving an increase in the number of carbon atoms in the skeleton by addition reactions
- C07C17/278—Preparation of halogenated hydrocarbons by reactions involving an increase in the number of carbon atoms in the skeleton by addition reactions of only halogenated hydrocarbons
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 １，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパ
ン製造の前駆体として有用な１，１，１，３，３−ペン
タクロロプロパンを製造する。 【解決手段】四塩化炭素と塩化ビニルとを、ハロゲン
（ハロゲンは塩素、臭素またはヨウ素をいう）と鉄触媒
と非プロトン性の有機溶媒存在下で反応させる。
ン製造の前駆体として有用な１，１，１，３，３−ペン
タクロロプロパンを製造する。 【解決手段】四塩化炭素と塩化ビニルとを、ハロゲン
（ハロゲンは塩素、臭素またはヨウ素をいう）と鉄触媒
と非プロトン性の有機溶媒存在下で反応させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリオレフィン、ポリ
スチレン、ポリウレタンフォーム、ポリイソシアヌレー
ト等の発泡剤またはターボ冷凍機用冷媒として期待され
る１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン製造の
前駆体として有用な１，１，１，３，３−ペンタクロロ
プロパンの製造方法に関する。
スチレン、ポリウレタンフォーム、ポリイソシアヌレー
ト等の発泡剤またはターボ冷凍機用冷媒として期待され
る１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン製造の
前駆体として有用な１，１，１，３，３−ペンタクロロ
プロパンの製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術とその課題】オゾン層の破壊物質としてクロ
ロフルオロカ−ボン（ＣＦＣ）の生産が禁止され、それ
らの代替物質としてハイドロクロロフルオロカ−ボン
（ＨＣＦＣ）、またはハイドロフルオロカ−ボン（ＨＦ
Ｃ）等が使用されているが、ＨＣＦＣは分子中に塩素原
子を有するため少ないながらもオゾン層破壊能があり、
近々に生産全廃が予定されている。
ロフルオロカ−ボン（ＣＦＣ）の生産が禁止され、それ
らの代替物質としてハイドロクロロフルオロカ−ボン
（ＨＣＦＣ）、またはハイドロフルオロカ−ボン（ＨＦ
Ｃ）等が使用されているが、ＨＣＦＣは分子中に塩素原
子を有するため少ないながらもオゾン層破壊能があり、
近々に生産全廃が予定されている。
【０００３】ＨＦＣ類の製造原料として利用されるクロ
ロプロパン類の合成方法としては、プロパンの塩素化反
応、塩素化メタン類と炭素数２のオレフィン類とのラジ
カル付加反応、同様に塩素化メタン類と炭素数２のオレ
フィン類とのフリーデルクラフト反応またはプリンス反
応等のイオン付加反応による方法が知られている。たと
えば、オレフィン系炭化水素と四塩化炭素との反応によ
りテトラクロロアルカンを得る方法としては、反応助剤
として有機過酸化物を用いる方法（ＵＳＰ ２，４４
０，８００号）、触媒として有機酸金属塩または無機酸
金属塩にアミン類等を組合わせて反応させる方法（特公
昭３７−１８３８９号、特公昭３９−２８３０６号、特
公昭４０−１９７４０号、特公昭４１−２０６９２
号）、金属銅およびアルカリ金属ハロゲン化物からなる
触媒の存在下反応させる方法（特開昭４７−３１９０７
号）、ポリアルコキシ化合物および塩化鉄からなる触媒
の存在下に反応させる方法（特開昭５２−５９１０２
号）ならびに亜リン酸アルキルエステル、塩化鉄および
ニトリル化合物からなる触媒の存在下に反応させる方法
（特開昭５２−５９１０３号）等が挙げられる。
ロプロパン類の合成方法としては、プロパンの塩素化反
応、塩素化メタン類と炭素数２のオレフィン類とのラジ
カル付加反応、同様に塩素化メタン類と炭素数２のオレ
フィン類とのフリーデルクラフト反応またはプリンス反
応等のイオン付加反応による方法が知られている。たと
えば、オレフィン系炭化水素と四塩化炭素との反応によ
りテトラクロロアルカンを得る方法としては、反応助剤
として有機過酸化物を用いる方法（ＵＳＰ ２，４４
０，８００号）、触媒として有機酸金属塩または無機酸
金属塩にアミン類等を組合わせて反応させる方法（特公
昭３７−１８３８９号、特公昭３９−２８３０６号、特
公昭４０−１９７４０号、特公昭４１−２０６９２
号）、金属銅およびアルカリ金属ハロゲン化物からなる
触媒の存在下反応させる方法（特開昭４７−３１９０７
号）、ポリアルコキシ化合物および塩化鉄からなる触媒
の存在下に反応させる方法（特開昭５２−５９１０２
号）ならびに亜リン酸アルキルエステル、塩化鉄および
ニトリル化合物からなる触媒の存在下に反応させる方法
（特開昭５２−５９１０３号）等が挙げられる。
【０００４】１，１，１，３，３−ペンタクロロプロパ
ンの製造方法としては、塩化ビニリデンとクロロホルム
とを銅アミン触媒存在下に反応させる方法（Ｍ．Ｋｏｔ
ｏｒａら、Ｒｅａｃｔ．Ｋｉｎｅｔ．Ｃａｔａｌ．Ｌｅ
ｔｔ．，４４巻，２号，４１５頁，１９９１年）、四塩
化炭素と塩化ビニルとを銅アミン触媒存在下に反応させ
る方法（Ｍ．Ｋｏｔｏｒａら、Ｊ．ｏｆ Ｍｏｌ． Ｃ
ａｔａｌ．７７巻，５１頁，１９９２年）、四塩化炭素
と塩化ビニルをイソプロパノール溶媒中で塩化第１鉄触
媒の存在下反応させる方法（Ｅ．Ｎ．Ｚｉｌ’ｂｅｒｍ
ａｎら，Ｊ．ｏｆ Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．ＵＳＳＲ，３
巻、２１０１頁、１９６７年）等が報告されている。
ンの製造方法としては、塩化ビニリデンとクロロホルム
とを銅アミン触媒存在下に反応させる方法（Ｍ．Ｋｏｔ
ｏｒａら、Ｒｅａｃｔ．Ｋｉｎｅｔ．Ｃａｔａｌ．Ｌｅ
ｔｔ．，４４巻，２号，４１５頁，１９９１年）、四塩
化炭素と塩化ビニルとを銅アミン触媒存在下に反応させ
る方法（Ｍ．Ｋｏｔｏｒａら、Ｊ．ｏｆ Ｍｏｌ． Ｃ
ａｔａｌ．７７巻，５１頁，１９９２年）、四塩化炭素
と塩化ビニルをイソプロパノール溶媒中で塩化第１鉄触
媒の存在下反応させる方法（Ｅ．Ｎ．Ｚｉｌ’ｂｅｒｍ
ａｎら，Ｊ．ｏｆ Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．ＵＳＳＲ，３
巻、２１０１頁、１９６７年）等が報告されている。
【０００５】また、本出願人は、元素状の鉄とアセトニ
トリルなどの非プロトン性の極性有機溶媒存在下四塩化
炭素と塩化ビニルを反応させて１，１，１，３，３−ペ
ンタクロロプロパンを製造する方法を出願した（特開平
８−２３９３３３号公報）。
トリルなどの非プロトン性の極性有機溶媒存在下四塩化
炭素と塩化ビニルを反応させて１，１，１，３，３−ペ
ンタクロロプロパンを製造する方法を出願した（特開平
８−２３９３３３号公報）。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記特開
平８−２３９３３３号公報に開示した方法をさらに改良
することを目的として鋭意検討を加えたところ、該反応
系に塩素を共存させることでさらに良好な収率でかつ選
択的に目的とする１，１，１，３，３−ペンタクロロプ
ロパンが生成することを見出し、本発明に到達したもの
である。
平８−２３９３３３号公報に開示した方法をさらに改良
することを目的として鋭意検討を加えたところ、該反応
系に塩素を共存させることでさらに良好な収率でかつ選
択的に目的とする１，１，１，３，３−ペンタクロロプ
ロパンが生成することを見出し、本発明に到達したもの
である。
【０００７】すなわち、本発明は、四塩化炭素と塩化ビ
ニルとを、ハロゲン（ハロゲンは塩素、臭素またはヨウ
素をいう）と鉄触媒と非プロトン性の有機溶媒存在下で
反応させることを特徴とする１，１，１，３，３−ペン
タクロロプロパンの製造方法である。
ニルとを、ハロゲン（ハロゲンは塩素、臭素またはヨウ
素をいう）と鉄触媒と非プロトン性の有機溶媒存在下で
反応させることを特徴とする１，１，１，３，３−ペン
タクロロプロパンの製造方法である。
【０００８】本発明においてはハロゲンを使用すること
を特徴とし、ハロゲンとしては塩素以外の臭素、沃素を
用いこともできるが、経済上の理由で塩素を使用するの
が好ましい。
を特徴とし、ハロゲンとしては塩素以外の臭素、沃素を
用いこともできるが、経済上の理由で塩素を使用するの
が好ましい。
【０００９】本発明の方法において触媒として使用する
鉄は鉄化合物ではなく元素状の鉄であり、金属鉄、純
鉄、軟鉄、還元鉄、炭素等が含まれる鉄鋼または成分と
して鉄を含む合金、例えば各種のステンレス鋼、フェロ
シリコン等が使用でき、粉、粒、塊、線、棒、球、板ま
たはそれらを任意の形状に加工した金属片、例えば、ラ
シヒリング、ヘリックスなどの蒸留充填物、スチールウ
ール、金網、コイル、その他不定形の金属片など、いず
れの形態でも使用可能である。しかしながら、鉄以外に
触媒活性を有さない成分が多量に含まれる合金では、そ
れらの成分が反応系中に溶出しまたは不溶成分として存
在するため、反応後にそれらの処理が複雑となるので避
けるのが好ましい。
鉄は鉄化合物ではなく元素状の鉄であり、金属鉄、純
鉄、軟鉄、還元鉄、炭素等が含まれる鉄鋼または成分と
して鉄を含む合金、例えば各種のステンレス鋼、フェロ
シリコン等が使用でき、粉、粒、塊、線、棒、球、板ま
たはそれらを任意の形状に加工した金属片、例えば、ラ
シヒリング、ヘリックスなどの蒸留充填物、スチールウ
ール、金網、コイル、その他不定形の金属片など、いず
れの形態でも使用可能である。しかしながら、鉄以外に
触媒活性を有さない成分が多量に含まれる合金では、そ
れらの成分が反応系中に溶出しまたは不溶成分として存
在するため、反応後にそれらの処理が複雑となるので避
けるのが好ましい。
【００１０】また、鉄触媒とともに助触媒作用を有する
金属化合物、金属錯体などを併用することができ、その
ような金属として好ましい金属には周期律表のＶＩＩＩ
族またはＩＢ族の金属元素が挙げられる。具体的には、
例えば、ニッケル、鉄、コバルト、パラジウム、ルテニ
ウム、銅、銀等のハロゲン化物、酸化物、硝酸塩、酢酸
塩またはアセチルアセトン錯体などが挙げられ、ニッケ
ル、鉄、コバルトおよび銅から選ばれる金属のハロゲン
化物が特に優れている。その様なハロゲン化物として
は、フッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物が挙げられる
が、塩化物が反応性、物質の汎用性、取り扱いやすさ等
から優れている。具体的には、塩化第一鉄、塩化第二
鉄、塩化ニッケル、塩化コバルト、塩化第一銅、塩化第
二銅を好ましいものとして挙げることができる。
金属化合物、金属錯体などを併用することができ、その
ような金属として好ましい金属には周期律表のＶＩＩＩ
族またはＩＢ族の金属元素が挙げられる。具体的には、
例えば、ニッケル、鉄、コバルト、パラジウム、ルテニ
ウム、銅、銀等のハロゲン化物、酸化物、硝酸塩、酢酸
塩またはアセチルアセトン錯体などが挙げられ、ニッケ
ル、鉄、コバルトおよび銅から選ばれる金属のハロゲン
化物が特に優れている。その様なハロゲン化物として
は、フッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物が挙げられる
が、塩化物が反応性、物質の汎用性、取り扱いやすさ等
から優れている。具体的には、塩化第一鉄、塩化第二
鉄、塩化ニッケル、塩化コバルト、塩化第一銅、塩化第
二銅を好ましいものとして挙げることができる。
【００１１】本発明に使用される鉄触媒の量は、四塩化
炭素１モルに対し、少なくとも０．００１モルを必要と
するが、反応系中で鉄触媒は固体として存在するので反
応容器が大きくなる点を除けば過剰量であることには特
に不都合はない。したがって、バッチ式反応または半バ
ッチ式反応においては通常０．００１〜１モルとし、
０．００５〜０．８モルが好ましく、０．０１〜０．５
モルの範囲がより好ましいが、後に述べる流通式におい
ては鉄触媒の過剰は特に不都合はない。触媒の量が０．
００１モル未満では反応収率が低下するので好ましくな
い。一方、助触媒の量は、四塩化炭素１モルに対し、通
常０．００１〜１モルであるが、０．０５〜０．５モル
が好ましく、０．０１〜０．１モルの範囲がより好まし
い。助触媒の量が０．００１モル未満では反応速度が低
下するので好ましくない。鉄触媒に対する助触媒の使用
量比は、鉄触媒の量が先に述べたように限定されないの
で特に限定されないが、通常０．１以下とすることが好
ましい。
炭素１モルに対し、少なくとも０．００１モルを必要と
するが、反応系中で鉄触媒は固体として存在するので反
応容器が大きくなる点を除けば過剰量であることには特
に不都合はない。したがって、バッチ式反応または半バ
ッチ式反応においては通常０．００１〜１モルとし、
０．００５〜０．８モルが好ましく、０．０１〜０．５
モルの範囲がより好ましいが、後に述べる流通式におい
ては鉄触媒の過剰は特に不都合はない。触媒の量が０．
００１モル未満では反応収率が低下するので好ましくな
い。一方、助触媒の量は、四塩化炭素１モルに対し、通
常０．００１〜１モルであるが、０．０５〜０．５モル
が好ましく、０．０１〜０．１モルの範囲がより好まし
い。助触媒の量が０．００１モル未満では反応速度が低
下するので好ましくない。鉄触媒に対する助触媒の使用
量比は、鉄触媒の量が先に述べたように限定されないの
で特に限定されないが、通常０．１以下とすることが好
ましい。
【００１２】本発明に好ましく使用される非プロトン性
の極性有機溶媒としては、ニトリル類、アミド類および
その他の溶媒が挙げられる。ニトリル類としては、例え
ば、アセトニトリル、プロピオニトリル、ｎ−ブチロニ
トリル、イソブチロニトリル、バレロニトリル、フェニ
ルアセトニトリル、ベンゾニトリル、イソフタロニトリ
ル、２−ペンテンニトリル、３−ペンテンニトリル等が
挙げられ、アミド類としては、例えば、ジメチルホルム
アミド、ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルホスホリ
ックトリアミド等が挙げられ、その他の溶媒としてはジ
メチルスルホキシド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、
１，３−ジメチル−２−イメダゾリジノン、γ−ブチロ
ラクトンなどが挙げられ、アセトニトリル、ジメチルホ
ルムアミド、ヘキサメチルホスホリックトリアミドが金
属化合物の溶解性に優れるので好ましく、アセトニトリ
ルが特に好ましい。
の極性有機溶媒としては、ニトリル類、アミド類および
その他の溶媒が挙げられる。ニトリル類としては、例え
ば、アセトニトリル、プロピオニトリル、ｎ−ブチロニ
トリル、イソブチロニトリル、バレロニトリル、フェニ
ルアセトニトリル、ベンゾニトリル、イソフタロニトリ
ル、２−ペンテンニトリル、３−ペンテンニトリル等が
挙げられ、アミド類としては、例えば、ジメチルホルム
アミド、ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルホスホリ
ックトリアミド等が挙げられ、その他の溶媒としてはジ
メチルスルホキシド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、
１，３−ジメチル−２−イメダゾリジノン、γ−ブチロ
ラクトンなどが挙げられ、アセトニトリル、ジメチルホ
ルムアミド、ヘキサメチルホスホリックトリアミドが金
属化合物の溶解性に優れるので好ましく、アセトニトリ
ルが特に好ましい。
【００１３】また、本発明においては、反応性、選択性
の向上のために適宜反応系に不活性な溶媒を加えること
も可能である。一般的に、この様な溶媒を加えると塩化
ビニルの高次重合物の生成を低減させることに効果があ
る。その添加割合は限定されず適宜選択することができ
る。この様な溶媒としては、反応系において不活性であ
りラジカル捕捉剤として働かない物質であれば限定され
ない。
の向上のために適宜反応系に不活性な溶媒を加えること
も可能である。一般的に、この様な溶媒を加えると塩化
ビニルの高次重合物の生成を低減させることに効果があ
る。その添加割合は限定されず適宜選択することができ
る。この様な溶媒としては、反応系において不活性であ
りラジカル捕捉剤として働かない物質であれば限定され
ない。
【００１４】反応系中での非プロトン性の極性有機溶媒
／四塩化炭素のモル組成比は、１０／１〜１／１０であ
り、２／１〜１／２が好ましく、１／１付近が特に好ま
しい。この比が１０／１よりも大きいことは特に不都合
はないが反応器が大型化するので好ましくなく、１／１
０より小さいと四塩化炭素または塩化ビニルの反応率が
低下して好ましくない。
／四塩化炭素のモル組成比は、１０／１〜１／１０であ
り、２／１〜１／２が好ましく、１／１付近が特に好ま
しい。この比が１０／１よりも大きいことは特に不都合
はないが反応器が大型化するので好ましくなく、１／１
０より小さいと四塩化炭素または塩化ビニルの反応率が
低下して好ましくない。
【００１５】ハロゲンの必要量は四塩化炭素に対して
０．１〜５モル％、好ましくは０．５〜２モル％であ
り、５モル％より多すぎる場合には鉄のハロゲン化が進
みすぎハロゲン第二鉄が生成するため好ましくなく、
０．１モル％より少ない場合には反応の誘導時間が長く
なり、反応のスループットが減少するので好ましくな
い。本発明にかかる反応においてハロゲンが存在しない
場合、触媒となる鉄はハロゲン化第二鉄からハロゲンを
引き抜きハロゲン化第一鉄となると共に四塩化炭素から
塩素を引き抜くことがあると推定される。従って触媒で
ある鉄の量に見合う四塩化炭素が消費すると考えられる
ので、ハロゲンを存在させることで原料四塩化炭素の無
駄な消費は避けられる。
０．１〜５モル％、好ましくは０．５〜２モル％であ
り、５モル％より多すぎる場合には鉄のハロゲン化が進
みすぎハロゲン第二鉄が生成するため好ましくなく、
０．１モル％より少ない場合には反応の誘導時間が長く
なり、反応のスループットが減少するので好ましくな
い。本発明にかかる反応においてハロゲンが存在しない
場合、触媒となる鉄はハロゲン化第二鉄からハロゲンを
引き抜きハロゲン化第一鉄となると共に四塩化炭素から
塩素を引き抜くことがあると推定される。従って触媒で
ある鉄の量に見合う四塩化炭素が消費すると考えられる
ので、ハロゲンを存在させることで原料四塩化炭素の無
駄な消費は避けられる。
【００１６】塩化ビニルの量は、四塩化炭素に対して等
モル量またはそれ以下とすることが好ましいが必ずしも
限定されない。塩化ビニル量を等モル量以上とすると塩
化ビニルの高次重合物の生成量が増加し、また過剰量の
塩化ビニルは未反応のまま反応器を通り抜けることとな
り好ましくない。また、等モル量以下の場合、四塩化炭
素は一部が未反応のまま反応器に残留することになる
が、これは反応液から蒸留などの公知の方法で回収しリ
サイクルすることができるので特に問題はない。
モル量またはそれ以下とすることが好ましいが必ずしも
限定されない。塩化ビニル量を等モル量以上とすると塩
化ビニルの高次重合物の生成量が増加し、また過剰量の
塩化ビニルは未反応のまま反応器を通り抜けることとな
り好ましくない。また、等モル量以下の場合、四塩化炭
素は一部が未反応のまま反応器に残留することになる
が、これは反応液から蒸留などの公知の方法で回収しリ
サイクルすることができるので特に問題はない。
【００１７】本発明の方法においては、塩化ビニルは不
活性なガスで希釈して使用することができる。希釈する
程度は任意でよいが、塩化ビニルに対する希釈ガスの割
合が増えると塩化ビニルの高次重合物の生成量が減少す
るので好ましい。しかし、その場合、装置の効率の低下
を伴うので通常塩化ビニル／希釈ガスの容量比は０．１
〜１０程度とするのが好ましい。希釈ガスとしては、反
応系において不活性でありラジカル捕捉剤として働かな
い物質であれば限定されないが、例えば、チッ素、水
素、アルゴン、ヘリウムなどを使用できる。
活性なガスで希釈して使用することができる。希釈する
程度は任意でよいが、塩化ビニルに対する希釈ガスの割
合が増えると塩化ビニルの高次重合物の生成量が減少す
るので好ましい。しかし、その場合、装置の効率の低下
を伴うので通常塩化ビニル／希釈ガスの容量比は０．１
〜１０程度とするのが好ましい。希釈ガスとしては、反
応系において不活性でありラジカル捕捉剤として働かな
い物質であれば限定されないが、例えば、チッ素、水
素、アルゴン、ヘリウムなどを使用できる。
【００１８】反応温度は触媒および助触媒の添加量、非
プロトン性の極性有機溶媒の添加量に依存し、塩化ビニ
ルの転化率、１，１，１，３，３−ペンタクロロプロパ
ン選択率、触媒および助触媒の寿命に影響を与えるが、
８０〜１５０℃、より好ましくは１００〜１２０℃の範
囲が推奨される。８０℃より低い場合には転化率が低
く、１５０℃を越えると反応器の圧力が高くする必要が
ありそれぞれ好ましくない。反応器の圧力は、各温度に
おける四塩化炭素と非プロトン性の極性有機溶媒の分圧
の和となるが、通常０．１〜５．０ＭＰａ（１〜５０kg
/cm2）であり、０．３〜１．５ＭＰａ（３〜１５kg/c
m2）が好ましい。
プロトン性の極性有機溶媒の添加量に依存し、塩化ビニ
ルの転化率、１，１，１，３，３−ペンタクロロプロパ
ン選択率、触媒および助触媒の寿命に影響を与えるが、
８０〜１５０℃、より好ましくは１００〜１２０℃の範
囲が推奨される。８０℃より低い場合には転化率が低
く、１５０℃を越えると反応器の圧力が高くする必要が
ありそれぞれ好ましくない。反応器の圧力は、各温度に
おける四塩化炭素と非プロトン性の極性有機溶媒の分圧
の和となるが、通常０．１〜５．０ＭＰａ（１〜５０kg
/cm2）であり、０．３〜１．５ＭＰａ（３〜１５kg/c
m2）が好ましい。
【００１９】本発明の方法の実施態様としては、バッチ
式反応、半流通式反応、流通式反応のいずれでもよい。
例えば、四塩化炭素、非プロトン性の極性有機溶媒から
なる混合反応液に鉄触媒と任意に金属化合物および／ま
たは金属錯体を存在させ、その中に塩化ビニルとハロゲ
ンをガス状で連続的あるいは断続的に導入し、反応させ
ることが望ましい。この際ハロゲンは反応器に予め仕込
んでおいてもよく、その場合は塩化ビニルのみを導入す
ればよい。連続的に塩化ビニルを導入する際、導入量が
一時的に過剰になる場合には副生する高分子量生成物
（炭素数５）が増加して好ましくないので、可能な限り
供給量の変動は避けることが好ましい。バッチ式で反応
初期に四塩化炭素、ハロゲン、塩化ビニル、鉄触媒、助
触媒、溶媒等の反応試剤を予め装入しておいてもよい。
塩化ビニルを液体で逐次添加方式で送入する方法は塩化
ビニルの高次重合物の生成量が増える傾向となるので本
発明の方法としては避けることが好ましい。本発明の方
法でハロゲンを反応系に存在させる方法は特に限定され
ない。例えば、ハロゲンは気体または液体として単独で
直接反応器へ導入してもよく、四塩化炭素または非プロ
トン性の極性有機溶媒若しくはその他の溶媒に溶解して
導入してもよく、また、塩化ビニルと混合して導入して
もよい。これらのうち、塩化ビニルを連続的に反応器へ
導入する方法を採用する場合は、ハロゲンを塩化ビニル
と共に供給するのが好ましい。
式反応、半流通式反応、流通式反応のいずれでもよい。
例えば、四塩化炭素、非プロトン性の極性有機溶媒から
なる混合反応液に鉄触媒と任意に金属化合物および／ま
たは金属錯体を存在させ、その中に塩化ビニルとハロゲ
ンをガス状で連続的あるいは断続的に導入し、反応させ
ることが望ましい。この際ハロゲンは反応器に予め仕込
んでおいてもよく、その場合は塩化ビニルのみを導入す
ればよい。連続的に塩化ビニルを導入する際、導入量が
一時的に過剰になる場合には副生する高分子量生成物
（炭素数５）が増加して好ましくないので、可能な限り
供給量の変動は避けることが好ましい。バッチ式で反応
初期に四塩化炭素、ハロゲン、塩化ビニル、鉄触媒、助
触媒、溶媒等の反応試剤を予め装入しておいてもよい。
塩化ビニルを液体で逐次添加方式で送入する方法は塩化
ビニルの高次重合物の生成量が増える傾向となるので本
発明の方法としては避けることが好ましい。本発明の方
法でハロゲンを反応系に存在させる方法は特に限定され
ない。例えば、ハロゲンは気体または液体として単独で
直接反応器へ導入してもよく、四塩化炭素または非プロ
トン性の極性有機溶媒若しくはその他の溶媒に溶解して
導入してもよく、また、塩化ビニルと混合して導入して
もよい。これらのうち、塩化ビニルを連続的に反応器へ
導入する方法を採用する場合は、ハロゲンを塩化ビニル
と共に供給するのが好ましい。
【００２０】鉄触媒は比較的小さい形状の場合には反応
液とともに攪拌により系内を浮遊または流動する様にし
てもよいが、鉄触媒は固定して他の反応試剤のみを流動
させる様にすることも好ましい。何れの反応形式をとる
場合においても、本反応は気体と液体の接触が重要な過
程となるので反応系にそれらの接触を図るための公知の
機器または装置を備えることは好ましい。そのような装
置としては、例えば、攪拌機、スパージャーなどを挙げ
ることができるが各種の公知装置を適用すればよい。
液とともに攪拌により系内を浮遊または流動する様にし
てもよいが、鉄触媒は固定して他の反応試剤のみを流動
させる様にすることも好ましい。何れの反応形式をとる
場合においても、本反応は気体と液体の接触が重要な過
程となるので反応系にそれらの接触を図るための公知の
機器または装置を備えることは好ましい。そのような装
置としては、例えば、攪拌機、スパージャーなどを挙げ
ることができるが各種の公知装置を適用すればよい。
【００２１】本反応において攪拌する場合には、鉄なら
びに導入された塩化ビニルが反応液中に速やかに拡散さ
れるように、１０〜１０００ｒｐｍの範囲が好ましい。
びに導入された塩化ビニルが反応液中に速やかに拡散さ
れるように、１０〜１０００ｒｐｍの範囲が好ましい。
【００２２】本発明を実施する密閉容器である反応器の
材質は、ガラス、樹脂からなるかまたはガラスもしくは
樹脂でライニングされた材料を採用する。これらに使用
される樹脂としては、フッ素樹脂であることが好まし
く、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロ
トリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリパ
ーフルオロアルキルビニルエーテル、ポリヘキサフルオ
ロプロピレン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロ
アルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチ
レン−エチレン共重合体、ヘキサフルオロエチレン−テ
トラフルオロエチレン共重合体などを挙げることができ
るが、本発明の反応系において不活性な樹脂であれば当
然使用することができる。
材質は、ガラス、樹脂からなるかまたはガラスもしくは
樹脂でライニングされた材料を採用する。これらに使用
される樹脂としては、フッ素樹脂であることが好まし
く、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロ
トリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリパ
ーフルオロアルキルビニルエーテル、ポリヘキサフルオ
ロプロピレン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロ
アルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチ
レン−エチレン共重合体、ヘキサフルオロエチレン−テ
トラフルオロエチレン共重合体などを挙げることができ
るが、本発明の反応系において不活性な樹脂であれば当
然使用することができる。
【００２３】本発明の方法で製造される１，１，１，
３，３−ペンタクロロプロパンは、反応器から取り出し
た後、触媒、金属化合物などを除去する操作、溶媒およ
び未反応原料を除く操作に付し、さらに精留することで
高純度の１，１，１，３，３−ペンタクロロプロパンを
得ることができる。
３，３−ペンタクロロプロパンは、反応器から取り出し
た後、触媒、金属化合物などを除去する操作、溶媒およ
び未反応原料を除く操作に付し、さらに精留することで
高純度の１，１，１，３，３−ペンタクロロプロパンを
得ることができる。
【００２４】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。実施例において、圧力はゲージ圧で表す。
明する。実施例において、圧力はゲージ圧で表す。
【００２５】〔比較例１〕攪拌機を備えた１０００ｍｌ
の硝子製オートクレーブに、四塩化炭素３．０モル、ア
セトニトリル３．０モル、塩化第二鉄０．０２５モルを
仕込み、反応器内の空気を窒素ガスで置換した後密封し
て２５０ｒｐｍで攪拌を行ないながら１２０℃に加熱し
た。このとき粉末状の還元鉄０．０７５モルを仕込み、
さらに塩化ビニル２．１モルを圧入して圧力をほぼ０．
４ＭＰａ（４ｋｇ／ｃｍ2）とし反応を開始し、反応を
３０分間継続させた。
の硝子製オートクレーブに、四塩化炭素３．０モル、ア
セトニトリル３．０モル、塩化第二鉄０．０２５モルを
仕込み、反応器内の空気を窒素ガスで置換した後密封し
て２５０ｒｐｍで攪拌を行ないながら１２０℃に加熱し
た。このとき粉末状の還元鉄０．０７５モルを仕込み、
さらに塩化ビニル２．１モルを圧入して圧力をほぼ０．
４ＭＰａ（４ｋｇ／ｃｍ2）とし反応を開始し、反応を
３０分間継続させた。
【００２６】反応終了後反応器を放冷し、内容物を取り
だして金属塩を除去した後、これをガスクロマトグラフ
で分析した。
だして金属塩を除去した後、これをガスクロマトグラフ
で分析した。
【００２７】仕込みの四塩化炭素に対する目的物である
１，１，１，３，３−ヘキサクロロプロパンへの収率
は、２８．５％であった。また残った四塩化炭素は１．
８４モル（仕込み量に対し６１．３％）であった。
１，１，１，３，３−ヘキサクロロプロパンへの収率
は、２８．５％であった。また残った四塩化炭素は１．
８４モル（仕込み量に対し６１．３％）であった。
【００２８】〔比較例２、３〕反応温度をそれぞれ１０
０℃〔比較例２〕、１１０℃〔比較例３〕とした以外は
比較例１と同様にして、実施した。反応終了後反応器を
放冷し、内容物を取りだして金属塩を除去した後、これ
をガスクロマトグラフで分析した。
０℃〔比較例２〕、１１０℃〔比較例３〕とした以外は
比較例１と同様にして、実施した。反応終了後反応器を
放冷し、内容物を取りだして金属塩を除去した後、これ
をガスクロマトグラフで分析した。
【００２９】仕込みの四塩化炭素に対する目的物である
１，１，１，３，３−ヘキサクロロプロパンへの収率
は、それぞれ１７．０％および２１．０％であった。ま
た残った四塩化炭素はそれぞれ２．２７モル（仕込み量
に対し７５．７％）および２．１３モル（仕込み量に対
し７０．８％）であった。
１，１，１，３，３−ヘキサクロロプロパンへの収率
は、それぞれ１７．０％および２１．０％であった。ま
た残った四塩化炭素はそれぞれ２．２７モル（仕込み量
に対し７５．７％）および２．１３モル（仕込み量に対
し７０．８％）であった。
【００３０】〔実施例１〕攪拌機を備えた１０００ｍｌ
の硝子製オートクレーブに、塩素１モル％を溶解した四
塩化炭素３．０モル、アセトニトリル３．０モル、塩化
第二鉄０．０２５モルを仕込み、反応器内の空気を窒素
ガスで置換した後密封して２５０ｒｐｍで攪拌を行ない
ながら１２０℃に加熱した。このとき粉末状の還元鉄
０．０７５モルを仕込み、さらに塩化ビニル２．１モル
を圧入して圧力をほぼ０．４ＭＰａ（４ｋｇ／ｃｍ2）
とし反応を開始し、反応を３０分間継続させた。
の硝子製オートクレーブに、塩素１モル％を溶解した四
塩化炭素３．０モル、アセトニトリル３．０モル、塩化
第二鉄０．０２５モルを仕込み、反応器内の空気を窒素
ガスで置換した後密封して２５０ｒｐｍで攪拌を行ない
ながら１２０℃に加熱した。このとき粉末状の還元鉄
０．０７５モルを仕込み、さらに塩化ビニル２．１モル
を圧入して圧力をほぼ０．４ＭＰａ（４ｋｇ／ｃｍ2）
とし反応を開始し、反応を３０分間継続させた。
【００３１】反応終了後反応器を放冷し、内容物を取り
だして金属塩を除去した後、これをガスクロマトグラフ
で分析した。
だして金属塩を除去した後、これをガスクロマトグラフ
で分析した。
【００３２】仕込みの四塩化炭素に対する目的物である
１，１，１，３，３−ヘキサクロロプロパンへの収率
は、３３．０％であった。また残った四塩化炭素は１．
８５モル（仕込み量に対し６１．７％）であった。
１，１，１，３，３−ヘキサクロロプロパンへの収率
は、３３．０％であった。また残った四塩化炭素は１．
８５モル（仕込み量に対し６１．７％）であった。
【００３３】〔実施例２、３〕反応温度をそれぞれ１０
０℃〔実施例２〕、１１０℃〔実施例３〕とした以外は
実施例１と同様にして、実施した。反応終了後反応器を
放冷し、内容物を取りだして金属塩を除去した後、これ
をガスクロマトグラフで分析した。
０℃〔実施例２〕、１１０℃〔実施例３〕とした以外は
実施例１と同様にして、実施した。反応終了後反応器を
放冷し、内容物を取りだして金属塩を除去した後、これ
をガスクロマトグラフで分析した。
【００３４】仕込みの四塩化炭素に対する目的物である
１，１，１，３，３−ヘキサクロロプロパンへの収率
は、それぞれ１９．７％および２７．５％であった。ま
た残った四塩化炭素はそれぞれ２．３０モル（仕込み量
に対し７６．５％）および２．１５モル（仕込み量に対
し７１．７％）であった。
１，１，１，３，３−ヘキサクロロプロパンへの収率
は、それぞれ１９．７％および２７．５％であった。ま
た残った四塩化炭素はそれぞれ２．３０モル（仕込み量
に対し７６．５％）および２．１５モル（仕込み量に対
し７１．７％）であった。
【００３５】
【発明の効果】本発明の方法は、実施例の結果から明ら
かなように、塩化ビニルと四塩化炭素から１，１，１，
３，３−ヘキサクロロプロパンを製造する場合におい
て、反応系にハロゲンを導入することで反応性を高める
ことができ、副生成物の生成量を低減することができる
ため、工業的に有利な製造方法である。
かなように、塩化ビニルと四塩化炭素から１，１，１，
３，３−ヘキサクロロプロパンを製造する場合におい
て、反応系にハロゲンを導入することで反応性を高める
ことができ、副生成物の生成量を低減することができる
ため、工業的に有利な製造方法である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G069 AA02 BB02A BB02B BB08A BB08B BC30A BC31A BC32A BC65A BC66A BC66B BC67A BC68A BC69A BC70A BC72A BD12A BD12B CB25 CB68 DA03 DA05 EA01Y 4H006 AA02 AC24 AC30 BA05 BA19 BA20 BA21 BA23 BA25 BA30 BA32 BA34 BA37 BA45 BB20 BB21 BB22 BB24 BB25 BB26 BB41 BB61 BC10 BC11 BC19 BC34 BC35 BE53 EA02 4H039 CA11 CA52 CF10
Claims (5)
- 【請求項１】四塩化炭素と塩化ビニルとを、ハロゲン
（ハロゲンは塩素、臭素またはヨウ素をいう）と鉄触媒
と非プロトン性の有機溶媒存在下で反応させることを特
徴とする１，１，１，３，３−ペンタクロロプロパンの
製造方法。 - 【請求項２】ハロゲンが塩素であることを特徴とする請
求項１記載の製造方法。 - 【請求項３】鉄触媒に助触媒として、元素の周期律表の
ＶＩＩＩまたはＩＢ族の金属のハロゲン化物から選ばれ
る１種以上の化合物を添加することを特徴とする請求項
１乃至２の何れかに記載の製造方法。 - 【請求項４】非プロトン性の有機溶媒が、ニトリル類ま
たはアミド類から選ばれる１種以上の化合物であること
を特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の製造方
法。 - 【請求項５】鉄触媒が元素状の鉄であることを特徴とす
る請求項１乃至４の何れかに記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33197899A JP3869170B2 (ja) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | １，１，１，３，３−ペンタクロロプロパンの製造方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33197899A JP3869170B2 (ja) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | １，１，１，３，３−ペンタクロロプロパンの製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001151708A true JP2001151708A (ja) | 2001-06-05 |
| JP3869170B2 JP3869170B2 (ja) | 2007-01-17 |
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|---|---|---|---|
| JP33197899A Expired - Fee Related JP3869170B2 (ja) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | １，１，１，３，３−ペンタクロロプロパンの製造方法 |
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Cited By (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003286209A (ja) * | 2002-03-27 | 2003-10-10 | Central Glass Co Ltd | １，１，１，３，３−ペンタクロロプロパンの製造方法 |
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| US8581011B2 (en) | 2009-10-09 | 2013-11-12 | Dow Global Technologies, Llc | Process for the production of chlorinated and/or fluorinated propenes |
| US8581012B2 (en) | 2009-10-09 | 2013-11-12 | Dow Global Technologies, Llc | Processes for the production of chlorinated and/or fluorinated propenes and higher alkenes |
| US8907148B2 (en) | 2011-08-07 | 2014-12-09 | Dow Global Technologies Llc | Process for the production of chlorinated propenes |
| US8907149B2 (en) | 2011-05-31 | 2014-12-09 | Dow Global Technologies Llc | Process for the production of chlorinated propenes |
| US8927792B2 (en) | 2011-06-08 | 2015-01-06 | Dow Agrosciences, Llc | Process for the production of chlorinated and/or fluorinated propenes |
| US9056808B2 (en) | 2011-05-31 | 2015-06-16 | Dow Global Technologies, Llc | Process for the production of chlorinated propenes |
| US9067855B2 (en) | 2011-11-21 | 2015-06-30 | Dow Global Technologies Llc | Process for the production of chlorinated alkanes |
| US9169177B2 (en) | 2011-12-22 | 2015-10-27 | Blue Cube Ip Llc | Process for the production of tetrachloromethane |
| US9199899B2 (en) | 2011-12-02 | 2015-12-01 | Blue Cube Ip Llc | Process for the production of chlorinated alkanes |
| US9233896B2 (en) | 2011-08-07 | 2016-01-12 | Blue Cube Ip Llc | Process for the production of chlorinated propenes |
| US9284239B2 (en) | 2011-12-02 | 2016-03-15 | Blue Cube Ip Llc | Process for the production of chlorinated alkanes |
| US9321707B2 (en) | 2012-09-20 | 2016-04-26 | Blue Cube Ip Llc | Process for the production of chlorinated propenes |
| US9334205B2 (en) | 2011-12-13 | 2016-05-10 | Blue Cube Ip Llc | Process for the production of chlorinated propanes and propenes |
| US9382176B2 (en) | 2013-02-27 | 2016-07-05 | Blue Cube Ip Llc | Process for the production of chlorinated propenes |
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| US9512049B2 (en) | 2011-12-23 | 2016-12-06 | Dow Global Technologies Llc | Process for the production of alkenes and/or aromatic compounds |
| US9512053B2 (en) | 2012-12-18 | 2016-12-06 | Blue Cube Ip Llc | Process for the production of chlorinated propenes |
| US9598334B2 (en) | 2012-09-20 | 2017-03-21 | Blue Cube Ip Llc | Process for the production of chlorinated propenes |
| US9795941B2 (en) | 2012-09-30 | 2017-10-24 | Blue Cube Ip Llc | Weir quench and processes incorporating the same |
| US10065157B2 (en) | 2012-10-26 | 2018-09-04 | Blue Cube Ip Llc | Mixer and processes incorporating the same |
| CN116217336A (zh) * | 2023-05-08 | 2023-06-06 | 北京宇极科技发展有限公司 | 制备引发剂和连续制备多氯烷烃的方法以及引发剂 |
-
1999
- 1999-11-22 JP JP33197899A patent/JP3869170B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2003286209A (ja) * | 2002-03-27 | 2003-10-10 | Central Glass Co Ltd | １，１，１，３，３−ペンタクロロプロパンの製造方法 |
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| US8581012B2 (en) | 2009-10-09 | 2013-11-12 | Dow Global Technologies, Llc | Processes for the production of chlorinated and/or fluorinated propenes and higher alkenes |
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| US8933280B2 (en) | 2009-10-09 | 2015-01-13 | Dow Global Technologies Llc | Processes for the production of hydrofluoroolefins |
| US9056808B2 (en) | 2011-05-31 | 2015-06-16 | Dow Global Technologies, Llc | Process for the production of chlorinated propenes |
| US8907149B2 (en) | 2011-05-31 | 2014-12-09 | Dow Global Technologies Llc | Process for the production of chlorinated propenes |
| US8927792B2 (en) | 2011-06-08 | 2015-01-06 | Dow Agrosciences, Llc | Process for the production of chlorinated and/or fluorinated propenes |
| US9233896B2 (en) | 2011-08-07 | 2016-01-12 | Blue Cube Ip Llc | Process for the production of chlorinated propenes |
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