JP2003508504A - きわめて純粋なフッ素化合物の製造方法 - Google Patents

きわめて純粋なフッ素化合物の製造方法

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JP2003508504A JP2001521680A JP2001521680A JP2003508504A JP 2003508504 A JP2003508504 A JP 2003508504A JP 2001521680 A JP2001521680 A JP 2001521680A JP 2001521680 A JP2001521680 A JP 2001521680A JP 2003508504 A JP2003508504 A JP 2003508504A
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fluorinated
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ゾルファイ フルーオル ウント デリヴァーテ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、λ>200nmの波長で光を吸収する化合物で汚染されている粗製生成物から、精製され、飽和された、部分的にフッ素化されたまたは過フッ素化された炭化水素化合物を製造する方法に関する。前記炭化水素化合物は、粗製生成物を、λ>200nmの波長のUV線で照射することにより製造することができる。照射した反応生成物から、例えば簡単な蒸留により、きわめて純粋な、部分的にフッ素化されたまたは過フッ素化された炭化水素化合物を製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、精製された、部分的にフッ素化されたおよび過フッ素化された炭化
水素を製造する方法に関する。
【0002】 部分的にフッ素化された炭化水素は、例えば噴射剤としてプラスチックフォー
ムを製造するためにまたは医学的エーロゾルを製造するために使用することがで
きる。
【0003】 ペルフルオロカーボンは、例えば血液補充物質としてまたは超音波造影剤を製
造する際に適している。
【0004】 ペルフルオロカーボンは、例えば炭化水素または部分的にフッ素化された炭化
水素を、元素のフッ素またはフッ素を放出する高い原子価の金属フッ化物と反応
することにより製造する。部分的にフッ素化された炭化水素化合物を製造するた
めに、種々の方法が存在する。これには、例えば元素のフッ素またはフッ素を放
出する高い原子価の金属フッ化物を用いる炭化水素の不完全なフッ素化、一般に
触媒作用した液相または気相中の塩素−フッ素交換、不飽和出発化合物へのフッ
化水素の付加またはこれらの複数の方法の組み合わせが挙げられる。得られた粗
製生成物は製造にもとづき、しばしば不飽和炭化水素により、塩素および/また
はフッ素を含有する不飽和炭化水素によりまたは塩素および場合によりフッ素に
より置換された炭化水素により汚染されている。所望の生成物が不純物とともに
共沸混合物または共沸に類似の混合物を形成するために、蒸留による分離はしば
しば困難である。不飽和化合物または塩素含有不純物を活性炭またはシリカゲル
のような吸着剤により精製するかまたは反応物質を水素、元素のフッ素または塩
素と反応させて精製することにより、これらの粗製生成物を精製できることはす
でに知られている。
【0005】 本発明の課題は、ペルフルオロカーボンおよびフッ化炭化水素を精製するため
の、簡単に実施できる、有効な方法を提供することである。
【0006】 前記課題は、請求項に記載の方法により解決される。
【0007】 本発明は、λ>200nmの波長の光を用いるこれらの粗製生成物の照射が精
製したペルフルオロカーボンまたはフッ素化炭化水素の取得を可能にするという
認識にもとづく。この説明は制限されて解釈すべきでなく、ペルフルオロカーボ
ンまたはフッ化炭化水素が入射した光により影響されず、一方不純物が重合、塩
素の分離および形成されるラジカルの更なる反応および場合による他の反応によ
り反応して高沸点生成物を形成し、これをペルフルオロカーボンまたはフッ化炭
化水素から容易に分離できることが説明として理解される。
【0008】 λ>200nmの波長の光を吸収する化合物により汚染されている粗製生成物
から、精製された、飽和され、部分的にフッ素化されたおよび過フッ素化された
1〜10個の炭素原子を有する炭化水素を製造する本発明の方法は、粗製生成物
を、λ>200nmの波長のUV線で照射し、照射した反応生成物から精製され
た、部分的にフッ素化されたまたは過フッ素化された炭化水素を得ることを配慮
する。脂肪族および脂環式炭化水素を精製することができる。
【0009】 有利には前記方法を、塩素および場合によりフッ素により置換されているアル
ケンおよび/またはアルカンにより汚染されている、精製され、部分的にフッ素
化されたおよび過フッ素化された炭化水素を製造するために使用する。
【0010】 部分的にフッ素化された炭化水素は少なくとも1個のフッ素原子および少なく
とも1個の水素原子を有する。
【0011】 200nm未満、例えば180nmまでの波長λを有するUV光で照射するこ
とができる。放射源が不純物の吸収範囲で、一般に200〜250nmで放射線
を放出することが重要である。その際放出されるスペクトルは連続的であっては
ならず、個々の波長は前記の範囲で十分である。
【0012】 本発明の方法は、精製された化合物、特にきわめて純粋な化合物を製造するた
めに適している。その際“精製された”とは、得られた生成物が粗製生成物より
少なく不純物で汚染されていることを意味する。“きわめて純粋”とは、得られ
た生成物がそれぞれの不純物を最高で5ppm、有利には最高で1ppm有する
ことを意味する。精製の程度は照射時間および光源の照射能力に依存する。より
長くおよびより強く照射するほど、より純粋な生成物を得ることができる。所望
の純度は通常の分析、特にGC−MSにより検査することができる。
【0013】 照射された混合物からの精製された生成物の分離は簡単な蒸留により行うこと
ができる。
【0014】 温度は、有利には−30℃〜+100℃の範囲内であり、ここで不純物を通常
の方法で沸騰させる。有利には0〜30℃で実施する。所望の場合はこれより高
いかまたは低い範囲内であってもよい。
【0015】 気相中で照射できるにもかかわらず、有利には液相中で照射する。
【0016】 特に有利には本発明の方法は、部分的にフッ素化されたまたは過フッ素化され
たC〜C−アルカン(シクロアルカン)、特に精製されたまたはきわめて純
粋なジフルオロメタン、1,1,1,2−テトラフルオロエタン、ペンタフルオ
ロエタン、ペンタフルオロプロパン、有利にはHFC−245fa、ヘキサフル
オロプロパン、ペンタフルオロブタン、有利にはHFC−365mfc、ペルフ
ルオロプロパンまたはペルフルオロブタンを製造するために適している。
【0017】 照射を、例えば石英容器中で実施することができる。例えば製造者Herae
us社のSuprasil(登録商標)が適している。他の必要な範囲で透過性
の材料ももちろん使用できる。有利には部分的に汚染されていてもよい冷却水に
よる光の吸収を回避するために、ランプを圧縮空気で冷却する。
【0018】 所望の場合は一工程で塩素化(例えば光塩素化)により、飽和した不純物を塩
素含有生成物に変換し、引き続き反応物質を添加せずに本発明による照射を実施
することができる。
【0019】 本発明の方法により、簡単なやり方でフッ化炭化水素およびペルフルオロカー
ボンの精製が可能である。十分に長い照射時間の場合はきわめて純粋な生成物を
得ることが可能であり、生成物は、例えば医薬品の使用または電子工業に使用で
きる。
【0020】 本発明のもう1つの対象は、1〜10個の炭素原子を有する部分的にフッ素化
されたまたは過フッ素化された炭化水素および照射の際に形成される高沸点物を
有する照射された混合物であり、高沸点物は、照射の際に塩素化アルケンまたは
塩素化アルカンから形成される。
【0021】 本発明を以下の実施例により詳細に説明する。本発明は実施例に限定されない
【0022】 例1:精製された1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンの製造 粗製生成物は、主要不純物としてオレフィン性CClF異性体を含有
する。
【0023】 装置 Heraeus社、Noblelightのel/TQ150水銀放射源を備
えた1.5リットルの浸漬式竪型光反応器中に365mfcを予め入れ、室温で
石英ガラスを通して照射した。場合による冷却水による光の吸収を回避するため
に、ランプを圧縮空気で冷却した。
【0024】 365mfcは試験の開始前に以下の不純物を含有した。
【0025】 CClF(2個のオレフィン性異性体) 3610ppm CCl 80ppm ClFC=CCl(1111) 40ppm ClC=CCl(PCE) 128ppm CClF(11) 1000ppm 更に定量化されない不純物が存在した。
【0026】 CHCl、CCl、CCl、CCl、 CHCFCl、 照射の180分後、試験を中断した。光分解により生じる長鎖化合物を蒸留に
より分離することができ、CClF840ppmおよびCCl37p
pmを有する365mfcを生じた。他の不純物はもはや検出できなかった。
【0027】 例2:主要不純物としてCClを有する1,1,1,3,3−ペンタフルオ
ロブタンの精製 Heraeus社、NoblelightのTQ150水銀放射源を備えた1
.5リットルの浸漬式竪型光反応器中に365mfcを予め入れ、室温で石英ガ
ラスを通して照射した。
【0028】 365mfcは試験の開始前に以下の不純物を含有した。
【0029】 CClF(2個のオレフィン性異性体) 20ppm CCl 80ppm CHCl 5ppm ClF=Cl(CFC−1111) 15ppm CClF(CFC−11) 25ppm 更に定量化されない不純物が存在した。
【0030】 CCl、CCl、CCl、CHCFCl 、 照射の180分後、試験を中断した。光分解により生じる長鎖化合物を蒸留に
より分離することができ、CCl3ppmおよびCHCl1ppmを有する
365mfcを生じた。他の不純物はもはや検出できなかった。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成13年3月24日(2001.3.24)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0004】 ペルフルオロカーボンは、例えば炭化水素または部分的にフッ素化された炭化
水素を元素のフッ素またはフッ素を放出する高い原子価の金属フッ化物と反応す
ることにより製造する。部分的にフッ素化された炭化水素化合物を製造するため
に、種々の方法が存在する。これには、例えば元素のフッ素またはフッ素を放出
する高い原子価の金属フッ化物を用いる炭化水素の不完全なフッ素化、一般に触
媒作用した液相または気相中の塩素−フッ素交換、不飽和出発化合物へのフッ化
水素の付加またはこれらの複数の方法の組み合わせが挙げられる。得られた粗製
生成物は製造にもとづきしばしば不飽和炭化水素により、塩素および/またはフ
ッ素を含有する不飽和炭化水素によりまたは塩素および場合によりフッ素により
置換された炭化水素により汚染されている。所望の生成物が不純物とともに共沸
混合物または共沸に類似の混合物を形成するために、蒸留による分離はしばしば
困難である。不飽和化合物または塩素含有不純物を活性炭またはシリカゲルのよ
うな吸着剤により精製するかまたは反応物質を水素、元素のフッ素または塩素と
反応させて精製することにより、これらの粗製生成物を精製できることはすでに
知られている。 米国特許第3218363号明細書にはオレフィン性または水素含有不純物を
除去する目的を有する過フッ素化炭化水素および過フッ素塩素化炭化水素の精製
が記載されている。このために汚染された粗製生成物を強い酸化剤で処理する。
その際光化学的エネルギーを照射することができる。WO97/379955号
には1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンから光塩素化によりオレフィ
ン性不純物を除去する方法が記載されている。英国特許第2318350号明細
書にはヒドロクロロフルオロエタンからの光塩素化によるオレフィン性不純物の
除去が記載されている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ,UG ,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD, RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM,AT, AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,BZ,C A,CH,CN,CR,CU,CZ,DK,DM,DZ ,EE,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM, HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,K G,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT ,LU,LV,MA,MD,MG,MK,MN,MW, MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,S D,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR ,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VN,YU, ZA,ZW (72)発明者 カールステン ブロシュ ドイツ連邦共和国 ハノヴァー フロイン トアレー 3ベー (72)発明者 ハインツ グレス ドイツ連邦共和国 ハノヴァー ヴィルヘ ルム−ハーン−ヴェーク 35 Fターム(参考) 4H006 AA02 AD10 BA95 BC51 EA02

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 粗製生成物を、λ>200nmの波長のUV線で照射し、照
    射した反応生成物から、精製された、部分的にフッ素化されたまたは過フッ素化
    された炭化水素を得ることにより、λ>200nmの波長の光を吸収する化合物
    により汚染されている粗製生成物から、飽和され、精製された、部分的にフッ素
    化されたまたは過フッ素化された1〜10個の炭素原子を有する炭化水素を製造
    する方法。
  2. 【請求項2】 0〜30℃の温度で照射する請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 石英ガラスを通して照射する請求項1または2記載の方法。
  4. 【請求項4】 照射後に照射した生成物を蒸留により分離する請求項1から
    3までのいずれか1項記載の方法。
  5. 【請求項5】 きわめて純粋な1,1,1,2−テトラフルオロエタン、ペ
    ンタフルオロエタン、ペンタフルオロプロパン、ヘキサフルオロプロパン、ペン
    タフルオロブタン、ペルフルオロプロパンまたはペルフルオロブタンを製造する
    請求項1記載の方法。
  6. 【請求項6】 不純物として塩素および/またはフッ素により置換されてい
    てもよいアルケンが含有されている請求項1記載の方法。
  7. 【請求項7】 不純物として塩素および場合によりフッ素により置換されて
    いるアルカンが含有されている請求項1記載の方法。
  8. 【請求項8】 きわめて純粋な、飽和され、部分的にフッ素化されたまたは
    過フッ素化された炭化水素を製造する請求項1記載の方法。
  9. 【請求項9】 部分的にフッ素化されたまたは過フッ素化された1〜10個
    の炭素原子を有する炭化水素およびλ>200nmで吸収する不純物、有利には
    塩素化アルケン、塩素化アルカン、塩素化フッ素化アルケンおよび/または塩素
    化フッ素化アルカンを含有する粗製生成物のUV照射により取得可能な、部分的
    にフッ素化されたまたは過フッ素化された1〜10個の炭素原子を有する炭化水
    素および塩素を含有する高沸点物からなる混合物。
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DE50005221D1 (de) 2004-03-11
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