JP2005239596A - 不飽和フッ素化炭素化合物の精製方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 半導体製造分野、電子電気分野等の分野において、用いる原料ガス中不純物のさらなる低減が必要となって来ており、不飽和フッ素化炭素化合物中の無機不純物を極度に低減する技術が求められている。
【解決手段】 不飽和フッ素化炭素化合物中をボンベ等の耐圧容器に充填し、特定圧力以上に加圧された状態で気相部からガスを抜くことにより、窒素、酸素等の無機不純物が極度に低減された不飽和フッ素化炭素化合物が得られる。また、上述の気相部からのガス抜き操作に加えて、不飽和フッ素化炭素化合物を焼成した金属酸化物と接触させることが好ましい。焼成した金属酸化物と接触させることにより、不飽和フッ素化炭素化合物中の水分含有量も極度に低減させることが可能となる。
【選択図】 なし
【解決手段】 不飽和フッ素化炭素化合物中をボンベ等の耐圧容器に充填し、特定圧力以上に加圧された状態で気相部からガスを抜くことにより、窒素、酸素等の無機不純物が極度に低減された不飽和フッ素化炭素化合物が得られる。また、上述の気相部からのガス抜き操作に加えて、不飽和フッ素化炭素化合物を焼成した金属酸化物と接触させることが好ましい。焼成した金属酸化物と接触させることにより、不飽和フッ素化炭素化合物中の水分含有量も極度に低減させることが可能となる。
【選択図】 なし
Description
本発明は、不飽和フッ素化炭素化合物の精製方法に関する。さらに詳しくは、簡易な設備で窒素、酸素、水等の無機不純物の極端に少ない不飽和フッ素化炭素化合物を製造する方法に関する。
近年、鎖状パーフルオロアルキン化合物など不飽和フッ素化炭素化合物は、被エッチング材料への高い選択性によりドライエッチングガスとして(特許文献1)、また低誘電率の層間絶縁膜が生成可能なCVD用ガスとして(特許文献2)、利用されて来ている。
例えば、特許文献1では、反応で得られた鎖状パーフルオロアルキン化合物を四つ口フラスコを用いた単蒸留により精製し、水分含有量7重量ppm、窒素含有量12ppm、かつ酸素含有量10ppm以下の鎖状パーフルオロアルキン化合物を得ている。
しかしながら、近年、半導体製造分野、電子電気分野等の分野において、用いる原料ガス中の窒素、酸素、水等の無機不純物のさらなる低減が必要となって来ており、不飽和フッ素化炭素化合物中の無機不純物を極度に低減する技術が求められていた。
例えば、特許文献1では、反応で得られた鎖状パーフルオロアルキン化合物を四つ口フラスコを用いた単蒸留により精製し、水分含有量7重量ppm、窒素含有量12ppm、かつ酸素含有量10ppm以下の鎖状パーフルオロアルキン化合物を得ている。
しかしながら、近年、半導体製造分野、電子電気分野等の分野において、用いる原料ガス中の窒素、酸素、水等の無機不純物のさらなる低減が必要となって来ており、不飽和フッ素化炭素化合物中の無機不純物を極度に低減する技術が求められていた。
本発明の目的は、半導体製造分野、電子電気分野で重要な原料である不飽和フッ素化炭素化合物中の無機不純物を極度に低減することができる精製方法を提供することにある。
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、不飽和フッ素化炭素化合物をボンベ等の耐圧容器に充填し、特定圧力以上に加圧された状態で気相部からガスを抜くことにより、無機不純物が極度に低減された不飽和フッ素化炭素化合物が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
(1)不飽和フッ素化炭素化合物を、圧力1.27×105Pa以上に加圧した状態で気相部からガスを抜くことを特徴とする不飽和フッ素化炭素化合物の精製方法、
(2)不飽和フッ素化炭素化合物を、焼成した金属酸化物と接触させ、次いで圧力1.27×105Pa以上に加圧した状態で気相部からガスを抜くことを特徴とする不飽和フッ素化炭素化合物の精製方法、
(3)さらに気相部から抜き出した不飽和フッ素化炭素化合物を回収することを特徴とする第1項または第2項記載の精製方法、
を提供するものである。
(1)不飽和フッ素化炭素化合物を、圧力1.27×105Pa以上に加圧した状態で気相部からガスを抜くことを特徴とする不飽和フッ素化炭素化合物の精製方法、
(2)不飽和フッ素化炭素化合物を、焼成した金属酸化物と接触させ、次いで圧力1.27×105Pa以上に加圧した状態で気相部からガスを抜くことを特徴とする不飽和フッ素化炭素化合物の精製方法、
(3)さらに気相部から抜き出した不飽和フッ素化炭素化合物を回収することを特徴とする第1項または第2項記載の精製方法、
を提供するものである。
本発明方法によれば、半導体製造分野、電子電気分野で重要な原料である不飽和フッ素化炭素化合物中の無機不純物を簡易な設備で極度に低減することが出来る。
本発明の精製方法は、不飽和フッ素化炭素化合物を、圧力1.27×105Pa以上に加圧した状態で気相部からガスを抜くことを特徴とする。
本発明において不飽和フッ素化炭素化合物は、炭素原子およびフッ素原子のみから構成され、二重結合又は三重結合を有する化合物をいう。その炭素数は好ましくは2〜7、より好ましくは2〜5、さらに好ましくは4〜5、特に好ましくは5である。該不飽和フッ素化炭素化合物の具体例としては、テトラフルオロエチレンなどの炭素数が2である不飽和フッ素化炭素化合物;ヘキサフルオロプロペン、テトラフルオロプロピン、テトラフルオロシクロプロペンなどの炭素数が3の不飽和フッ素化炭素化合物;ヘキサフルオロ−2−ブチン、ヘキサフルオロ−1−ブチン、ヘキサフルオロシクロブテン、ヘキサフルオロ−1,3−ブタジエン、ヘキサフルオロ−(1−メチルシクロプロペン)、オクタフルオロ−1−ブテン、オクタフルオロ−2−ブテンなどの炭素数が4の不飽和フッ素化炭素化合物;オクタフルオロ−1−ペンチン、オクタフルオロ−2−ペンチン、オクタフルオロ−1,3−ペンタジエン、オクタフルオロ−1,4−ペンタジエン、オクタフルオロシクロペンテン、オクタフルオロイソプレン、ヘキサフルオロビニルアセチレン、オクタフルオロ−(1−メチルシクロブテン)、オクタフルオロ−(1,2−ジメチルシクロプロペン)などの炭素数が5の不飽和フッ素化炭素化合物;ドデカフルオロ−1−ヘキセン、ドデカフルオロ−2−ヘキセン、ドデカフルオロ−3−ヘキセン、デカフルオロ−1,3−ヘキサジエン、デカフルオロ−1,4−ヘキサジエン、デカフルオロ−1,5−ヘキサジエン、デカフルオロ−2,4−ヘキサジエン、デカフルオロシクロヘキセン、ヘキサフルオロベンゼン、オクタフルオロ−2−ヘキシン、オクタフルオロ−3−ヘキシン、オクタフルオロシクロ−1,3−ヘキサジエン、オクタフルオロシクロ−1,4−ヘキサジエンなどの炭素数が6の不飽和フッ素化炭素化合物;ウンデカフルオロ−1−ヘプテン、ウンデカフルオロ−2−ヘプテン、ウンデカフルオロ−3−ヘプテン、ドデカフルオロシクロヘプテンなどの炭素数が7の不飽和フッ素化炭素化合物;が挙げられるが、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロペン、テトラフルオロプロピン、テトラフルオロシクロプロペン、ヘキサフルオロ−2−ブチン、ヘキサフルオロ−1−ブチン、ヘキサフルオロシクロブテン、ヘキサフルオロ−1,3−ブタジエン、ヘキサフルオロ−(1−メチルシクロプロペン)、オクタフルオロ−1−ブテン、オクタフルオロ−2−ブテン、オクタフルオロ−1−ペンチン、オクタフルオロ−2−ペンチン、オクタフルオロ−1,3−ペンタジエン、オクタフルオロ−1,4−ペンタジエン、オクタフルオロシクロペンテン、オクタフルオロイソプレン、ヘキサフルオロビニルアセチレン、オクタフルオロ−1−メチルシクロブテン、オクタフルオロ−1,2−ジメチルシクロプロペンが好ましく、ヘキサフルオロ−2−ブチン、ヘキサフルオロ−1−ブチン、ヘキサフルオロシクロブテン、ヘキサフルオロ−1,3−ブタジエン、ヘキサフルオロ−(1−メチルシクロプロペン)、オクタフルオロ−1−ブテン、オクタフルオロ−2−ブテン、オクタフルオロ−1−ペンチン、オクタフルオロ−2−ペンチン、オクタフルオロ−1,3−ペンタジエン、オクタフルオロ−1,4−ペンタジエン、オクタフルオロシクロペンテン、オクタフルオロイソプレン、ヘキサフルオロビニルアセチレン、オクタフルオロ−(1−メチルシクロブテン)、オクタフルオロ−(1,2−ジメチルシクロプロペン)がより好ましく、オクタフルオロ−2−ペンチン、オクタフルオロ−1,3−ペンタジエン、オクタフルオロシクロペンテンがさらに好ましく、オクタフルオロ−2−ペンチン、オクタフルオロシクロペンテンが特に好ましく、オクタフルオロ−2−ペンチンがとりわけ好ましい。
本発明においては、不飽和フッ素化炭素化合物を圧力1.27×105Pa以上に加圧した状態で気相部からガスを抜く。気相部からガスを抜く際の圧力が低過ぎると窒素や酸素などの無機不純物が十分には除去されない。なお、ガスを抜く際には不飽和フッ素化炭素化合物は液相部と気相部に分かれていることが必要である。気相部のみからなる場合、無機不純物の除去効果は全く得られない。気相部からガスを抜く際の不飽和フッ素化炭素化合物の圧力は、1.27×105Pa以上、好ましくは1.96×105Pa以上、特に好ましくは2.94×105Pa以上である。また、設備コストの面から気相部からガスを抜く際の不飽和フッ素化炭素化合物の圧力の上限は、好ましくは9.81×107Pa以下、特に好ましくは4.90×107Pa以下である。
ガスを抜く際の設備としては、不飽和フッ素化炭素化合物を加圧した状態で保持できる設備であれば特に限定されないが、装置コストの面から、不飽和フッ素化炭素化合物を耐圧ボンベに充填したものを排気ラインに接続した簡易な設備が好ましい。なお、排気された無機不純物を多く含む不飽和フッ素化炭素化合物を加圧または冷却することにより、再び液化し回収することが好ましい。この場合、液化した不飽和フッ素化炭素化合物の一部をさらに蒸発させて液相部の無機不純物含有量を低減させることがより好ましく、1.27×105Pa以上の加圧下で気相部からガスを抜いて液相部の無機不純物含有量を極度に低減することが特に好ましい。
本発明によって得られる不飽和フッ素化炭素化合物の窒素および酸素の含有量は、該不飽和フッ素化炭素化合物に含まれる有機化合物及び無機化合物全体に対して、好ましくは5容量ppm以下、より好ましくは3容量ppm以下、特に好ましくは1容量ppm以下である。
本発明においては、上述の気相部からのガス抜き操作に加えて、不飽和フッ素化炭素化合物を焼成した金属酸化物と接触させることが好ましい。焼成した金属酸化物と接触させることにより、不飽和フッ素化炭素化合物中の水分含有量を、該不飽和フッ素化炭素化合物に含まれる有機化合物及び無機化合物全体に対して、好ましくは5重量ppm以下、より好ましくは3重量ppm以下、特に好ましくは1重量ppm以下にすることが出来る。
不飽和フッ素化炭素化合物を焼成した金属酸化物と接触させるのは、気相部からのガス抜きにより液相部の無機不純物量を低減させる操作の前でも後でも良いが、気相部からのガス抜きにより液相部の無機不純物量を低減させる操作の前にやっておくことが金属酸化物中の無機不純物の影響を避けることが出来るので好ましい。
不飽和フッ素化炭素化合物を焼成した金属酸化物と接触させるのは、気相部からのガス抜きにより液相部の無機不純物量を低減させる操作の前でも後でも良いが、気相部からのガス抜きにより液相部の無機不純物量を低減させる操作の前にやっておくことが金属酸化物中の無機不純物の影響を避けることが出来るので好ましい。
本発明において焼成した金属酸化物とは、Ge、Sn、Pb、B、Al、Ga、Zn、Cd、Cu、Fe、Mn、Ni、Cr、Mo、W、Ti、Zr、Hf、Y、La、Ce、Yb、Siからなる群から選ばれる金属の酸化物;モルデナイト、エリオナイト、フェリナイト、モービル社発表のZSM系ゼオライト等の結晶性アルミノシリケート、及びホウ素、鉄、ガリウム、チタニウム、銅、銀等の異元素を含有するメタロアルミノシリケートやメタロシリケート等のゼオライト;が挙げられる。さらに、ゼオライトとしてMg、Ca、Sr等のアルカリ土類元素、La、Ce等の希土類元素、Fe、Co、Ni、Ru、Pd、Pt等の第VIII族元素の少なくとも1種のカチオン種で交換されたものや、Zr、Hf、Cr、Mo、W、Th等を含有させたゼオライトを使用することもできる。
これらの金属酸化物の中でも、ZrO2、TiO2、Al2O3、MS−XH−7S(ユニオン昭和(株)製)、MS−XH−9S(ユニオン昭和(株)製)、MS−XH−10S(ユニオン昭和(株)製)またはMFI−40(日揮ユニバーサル(株)製)が好ましく、ZrO2、ルチル型TiO2、またはAl2O3がより好ましい。
なお、MS−3A(ユニオン昭和(株)製)、MS−13X(ユニオン昭和(株)製)などの上記以外のモレキュラーシーブやアナターゼ型TiO2も良好な水分除去性能を有するが、不飽和フッ素化炭素化合物がパーフルオロ−2−ペンチンのような鎖状パーフルオロアルキン化合物の場合に異性化反応が起こり、純度が低下する場合がある。
また、本発明において金属酸化物は、水分除去能力向上の観点から、使用前にヘリウム、窒素などの不活性ガス雰囲気化で、通常100℃以上、好ましくは150℃以上、特に好ましくは200℃以上で焼成し、活性化してから用いる。なお、吸着剤の焼成時間は、通常3時間以上、好ましくは5時間以上である。焼成した吸着剤は不活性ガス中で放冷することが好ましい。
さらに、金属酸化物の使用量は、不飽和フッ素化炭素化合物100重量部当たり、好ましくは5〜100重量部、特に好ましくは10〜30重量部である。金属酸化物の使用量が少なすぎると、水分除去が不十分となる傾向があり、金属酸化物の使用量が多すぎると、製造コストが高くなる。
また、不飽和フッ素化炭素化合物と、焼成した金属酸化物との接触方法は、(1)不飽和フッ素化炭素化合物の入った容器に焼成した金属酸化物を投入して放置する浸漬法、(2)焼成した金属酸化物を充填した管に不飽和フッ素化炭素化合物をガス状または液状で流して接触させる流通式などのいずれの方法でも良く不飽和フッ素化炭素化合物の性質に合わせて適宜選択することができる。
なお、不飽和フッ素化炭素化合物を得る方法としては、例えばオクタフルオロ-2-ペンチンの場合、公知の方法、もしくは特開2003-146917公報記載の方法がある。該公報記載の方法によれば、2,3-ジヒドロデカフルオロペンタンと溶融水酸化カリウムを接触させて、生成するガス状化合物を冷却したトラップ内に捕集し、捕集された粗生成物を精留塔にて精密蒸留することにより、純度99.9%以上のオクタフルオロ-2-ペンチンが得られる。精密蒸留の際に、留分は冷却したトラップ内に捕集され、水分20重量ppm程度のものが得られる。
次に得られた水分20重量ppm程度のオクタフルオロ-2-ペンチンを、焼成した金属酸化物と接触させて、水分含有量5重量ppm以下のオクタフルオロ-2-ペンチンを得ることができる。
次に得られた水分20重量ppm程度のオクタフルオロ-2-ペンチンを、焼成した金属酸化物と接触させて、水分含有量5重量ppm以下のオクタフルオロ-2-ペンチンを得ることができる。
本発明により、窒素、酸素、水分等の無機不純物が極度に低減された不飽和フッ素化炭素化合物を得ることが出来るが、不飽和フッ素化炭素化合物の全有機化合物中の純度は、好ましくは95重量%以上、さらに好ましくは99重量%以上、より好ましくは99.9重量%以上、特に好ましくは99.98重量%以上である。
このような極端に窒素、酸素、水分等の無機不純物が少ない不飽和フッ素化炭素化合物は、エッチングガス、CVD用ガス、含フッ素ポリマーや医農薬の製造原料として有用である。
このような極端に窒素、酸素、水分等の無機不純物が少ない不飽和フッ素化炭素化合物は、エッチングガス、CVD用ガス、含フッ素ポリマーや医農薬の製造原料として有用である。
以下に実施例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によってその範囲を限定されるものではない。なお、特に断りが無い限り、実施例および比較例中の「部」、「%」、および「ppm」はそれぞれ、「重量部」、「重量%」、および「重量ppm」を意味する。また、実施例および比較例中、有機化合物の「純度」とは、全有機化合物中の純度を意味し、酸素および窒素の「容量ppm」「容量%」および水分含量の「ppm」は有機化合物と無機化合物の両方を合わせたものに対する含有量を表す。
また、以下の実施例および比較例における分析条件は下記のとおりである。
(分析条件1)ガスクロマトグラフィー分析(以下、「GC分析1」と略す。)
装置:ヒューレットパッカード社製HP6890
カラム:Ultra Alloy+-1(s)
(長さ60m、内径0.25mm、膜厚0.4μm)
カラム温度:15分間―20℃に固定、その後11分間で200℃に昇温
インジェクション温度:200℃
キャリアーガス:窒素(流量1ml/分)
検出器:FID
内部標準物質:n-ブタンで行った。
(分析条件1)ガスクロマトグラフィー分析(以下、「GC分析1」と略す。)
装置:ヒューレットパッカード社製HP6890
カラム:Ultra Alloy+-1(s)
(長さ60m、内径0.25mm、膜厚0.4μm)
カラム温度:15分間―20℃に固定、その後11分間で200℃に昇温
インジェクション温度:200℃
キャリアーガス:窒素(流量1ml/分)
検出器:FID
内部標準物質:n-ブタンで行った。
(分析条件2)ガスクロマトグラフィー分析(以下、「GC分析2」と略す。)
装置:ヒューレットパッカード社製 HP−6890
カラム:Frontier Lab Ultra ALLOY+−1(s)
60m×I.D0.25mm、0.4μmdf
カラム温度:−20℃
キャリアーガス:ヘリウム
装置:ヒューレットパッカード社製 HP−6890
カラム:Frontier Lab Ultra ALLOY+−1(s)
60m×I.D0.25mm、0.4μmdf
カラム温度:−20℃
キャリアーガス:ヘリウム
(分析条件3)ガスクロマトグラフィー分析(以下、「GC分析3」と略す。)
装置:島津製GC−9A
カラム:ステンレス製パックドカラム(長さ2m、内径3mm、充填剤:Unibeads C 60/80)と、ステンレス製パックドカラム(長さ2m、内径3mm、充填剤:Molecular Sieve 5A 60/80)を直列に接続
カラム温度:40℃
インジェクション温度:100℃
キャリアーガス:ヘリウム(流量50ml/分)
検出器:TCD
検出限界:窒素、酸素ともに0.5容量ppm
装置:島津製GC−9A
カラム:ステンレス製パックドカラム(長さ2m、内径3mm、充填剤:Unibeads C 60/80)と、ステンレス製パックドカラム(長さ2m、内径3mm、充填剤:Molecular Sieve 5A 60/80)を直列に接続
カラム温度:40℃
インジェクション温度:100℃
キャリアーガス:ヘリウム(流量50ml/分)
検出器:TCD
検出限界:窒素、酸素ともに0.5容量ppm
(分析条件4)カールフィッシャー水分分析
装置:平沼産業製:AQ-7
発生液:ハイドラナール アクアライトRS
対極液:アクアライトCN
検出限界:0.5ppm
装置:平沼産業製:AQ-7
発生液:ハイドラナール アクアライトRS
対極液:アクアライトCN
検出限界:0.5ppm
製造例1(パーフルオロ−2−ペンチンの製造)
ハステロイ製オートクレーブに、市販のペレット状水酸化カリウム(85%品)394部と、デュポン社製の1,1,1,2,3,4,4,5,5,5−デカフルオロペンタン300部を仕込んだ。内容物をよく攪拌して200℃で7.5時間反応させた。オートクレーブを冷却後、反応混合物を留出させて捕集するためのトラップと真空ポンプを接続した。減圧下に液体窒素で冷却したトラップへ反応混合物を捕集した。捕集物の収量は182.5部であった。
ハステロイ製オートクレーブに、市販のペレット状水酸化カリウム(85%品)394部と、デュポン社製の1,1,1,2,3,4,4,5,5,5−デカフルオロペンタン300部を仕込んだ。内容物をよく攪拌して200℃で7.5時間反応させた。オートクレーブを冷却後、反応混合物を留出させて捕集するためのトラップと真空ポンプを接続した。減圧下に液体窒素で冷却したトラップへ反応混合物を捕集した。捕集物の収量は182.5部であった。
これをガスクロマトグラフィーで分析(GC分析1)したところ、パーフルオロ−2−ペンチン(目的物)、1,1,1,2,4,4,5,5,5−ノナフルオロ−2−ペンテン(反応中間体A)、1,1,1,3,4,4,5,5,5−ノナフルオロ−2−ペンテン(反応中間体B)、および1,1,1,2,3,4,4,5,5,5−デカフルオロペンタン(原料)を含んでいた。仕込んだ原料基準の目的物の収率は20.6%、反応中間体AおよびBの合計収率は44.2%であった。
同様に反応を繰り返して得られた捕集物1202部(パーフルオロ−2−ペンチン含量31.96%)を、KS型精留塔(理論段数35段)を用いて常圧にて精留を行った。蒸留塔頂部の冷媒温度は−5〜−10℃に、留分トラップは−78℃に保った。この精留により、純度99.9%のパーフルオロ−2−ペンチン留分(沸点5℃)を264部得た。また、得られた留分を再度精留することにより純度99.9977%のパーフルオロ−2−ペンチン留分を210部得た。本留分の水分をカールフィッシャー法で測定したところ水分含量は45ppmであった。
製造例2(オクタフルオロシクロペンテンの製造)
窒素気流下、滴下ロート、精留塔、温度計および攪拌装置を備えた四つ口フラスコにフッ化カリウム180部およびN,N−ジメチルホルムアミド282部を仕込んだ。精留塔塔頂部に備え付けられたジムロート冷却器に−20℃の冷媒を流し、精留塔の大気開放ラインに留分トラップを設けて、0.5時間かけてフラスコ内の温度を135℃に上げた。
フラスコ内温度が135℃に到達後、102.6部/時間の速度で滴下ロートから1,2−ジクロロ−3,3,4,4,5,5−ヘキサフルオロシクロペンテン301.2部を滴下して反応を開始した。反応開始から1.5時間経過した時、塔頂部の温度が生成物の沸点(27℃)に安定したのを確認して、留分の抜き出しを開始した。留分の抜き出し開始から3時間は0.63部/時間の留出速度で抜き出し、その後、塔頂部の温度が27℃から徐々に上昇し始めるまでの時間(留分の抜き出し開始から5時間)は、0.63部/時間以下の留出速度で留分の抜き出しを行ない、オクタフルオロシクロペンテン229.4部を得た。収率は87.8%、ガスクロマトグラフィー分析(GC分析2)で求めた純度は99.82%であった。オクタフルオロシクロペンテン229.4部及び沸騰石をガラス製丸底フラスコに仕込み、フラスコを理論段数55段のスルーザーパック精留塔に取り付けた。蒸留塔上部のコンデンサーには5℃の冷却水を循環させ、丸底フラスコをオイルバスに浸し、65℃で1時間全還流させた。そして、還流比40:1で留分を抜き出し、受器に捕集したところオクタフルオロシクロペンテンが207部得られた。収率は90.2%、ガスクロマトグラフィー分析(GC分析2)で求めた純度は99.98%であった。
窒素気流下、滴下ロート、精留塔、温度計および攪拌装置を備えた四つ口フラスコにフッ化カリウム180部およびN,N−ジメチルホルムアミド282部を仕込んだ。精留塔塔頂部に備え付けられたジムロート冷却器に−20℃の冷媒を流し、精留塔の大気開放ラインに留分トラップを設けて、0.5時間かけてフラスコ内の温度を135℃に上げた。
フラスコ内温度が135℃に到達後、102.6部/時間の速度で滴下ロートから1,2−ジクロロ−3,3,4,4,5,5−ヘキサフルオロシクロペンテン301.2部を滴下して反応を開始した。反応開始から1.5時間経過した時、塔頂部の温度が生成物の沸点(27℃)に安定したのを確認して、留分の抜き出しを開始した。留分の抜き出し開始から3時間は0.63部/時間の留出速度で抜き出し、その後、塔頂部の温度が27℃から徐々に上昇し始めるまでの時間(留分の抜き出し開始から5時間)は、0.63部/時間以下の留出速度で留分の抜き出しを行ない、オクタフルオロシクロペンテン229.4部を得た。収率は87.8%、ガスクロマトグラフィー分析(GC分析2)で求めた純度は99.82%であった。オクタフルオロシクロペンテン229.4部及び沸騰石をガラス製丸底フラスコに仕込み、フラスコを理論段数55段のスルーザーパック精留塔に取り付けた。蒸留塔上部のコンデンサーには5℃の冷却水を循環させ、丸底フラスコをオイルバスに浸し、65℃で1時間全還流させた。そして、還流比40:1で留分を抜き出し、受器に捕集したところオクタフルオロシクロペンテンが207部得られた。収率は90.2%、ガスクロマトグラフィー分析(GC分析2)で求めた純度は99.98%であった。
実施例1
Al2O3(N613N、日記化学(株)製)85部をヘリウム流通下、250℃で6時間処理を行い、放冷後乾燥させたSUS製容器に移し密閉した。この容器に製造例1で得られたパーフルオロ−2−ペンチンを850部充填し、3日間放置した後水分をカールフィシャー法で測定したところ、水分含量は1ppm未満であった。
次にサンプリングボンベに上記で得られたパーフルオロ−2−ペンチンを170部仕込んだ。ガスクロマトグラフィーで測定(GC分析3)したところ、気相部は窒素:5.5容量%、酸素:1.7容量%、液相部は窒素:0.1容量%、酸素:0.012容量%であった。
ボンベを排気ラインに接続し、内圧を1.77×105Paに保ちながら、ボンベの気相部より1部ずつ内容物をブローし、気相部をガスクロマトグラフィーで測定(GC分析2)したところ、25部ブローした時点で酸素が、30部ブローした時点で窒素が検出限界未満となった。気相部の窒素が検出限界未満となった時点で液相部をガスクロマトグラフィーで測定(GC分析3)したところ、窒素、酸素ともに検出限界未満であった。
Al2O3(N613N、日記化学(株)製)85部をヘリウム流通下、250℃で6時間処理を行い、放冷後乾燥させたSUS製容器に移し密閉した。この容器に製造例1で得られたパーフルオロ−2−ペンチンを850部充填し、3日間放置した後水分をカールフィシャー法で測定したところ、水分含量は1ppm未満であった。
次にサンプリングボンベに上記で得られたパーフルオロ−2−ペンチンを170部仕込んだ。ガスクロマトグラフィーで測定(GC分析3)したところ、気相部は窒素:5.5容量%、酸素:1.7容量%、液相部は窒素:0.1容量%、酸素:0.012容量%であった。
ボンベを排気ラインに接続し、内圧を1.77×105Paに保ちながら、ボンベの気相部より1部ずつ内容物をブローし、気相部をガスクロマトグラフィーで測定(GC分析2)したところ、25部ブローした時点で酸素が、30部ブローした時点で窒素が検出限界未満となった。気相部の窒素が検出限界未満となった時点で液相部をガスクロマトグラフィーで測定(GC分析3)したところ、窒素、酸素ともに検出限界未満であった。
実施例2
ボンベの排気ラインにドライアイス温度に冷却したトラップを接続した以外は実施例1と同様の実験を数回行い、排気ラインへブローしたパーフルオロ−2−ペンチンを捕集した。捕集したサンプル156部をサンプリングボンベに移した。室温に戻し、気相部をガスクロマトグラフィーで測定(GC分析3)したところ、窒素:6.58容量%、酸素:5.31容量%であった。ボンベを排気ラインに接続し、内圧を3.43×105Paに保ちながら、ボンベの気相部より1部ずつ内容物をブローし、気相部をガスクロマトグラフィーで測定(GC分析3)したところ、32部ブローした時点で酸素が、35部ブローした時点で窒素が検出限界未満となった。気相部の窒素が検出限界未満となった時点で液相部ガスクロマトグラフィーで測定(GC分析3)したところ窒素、酸素ともに検出限界未満であった。
ボンベの排気ラインにドライアイス温度に冷却したトラップを接続した以外は実施例1と同様の実験を数回行い、排気ラインへブローしたパーフルオロ−2−ペンチンを捕集した。捕集したサンプル156部をサンプリングボンベに移した。室温に戻し、気相部をガスクロマトグラフィーで測定(GC分析3)したところ、窒素:6.58容量%、酸素:5.31容量%であった。ボンベを排気ラインに接続し、内圧を3.43×105Paに保ちながら、ボンベの気相部より1部ずつ内容物をブローし、気相部をガスクロマトグラフィーで測定(GC分析3)したところ、32部ブローした時点で酸素が、35部ブローした時点で窒素が検出限界未満となった。気相部の窒素が検出限界未満となった時点で液相部ガスクロマトグラフィーで測定(GC分析3)したところ窒素、酸素ともに検出限界未満であった。
実施例3
Al2O3(N613N、日記化学(株)製)に、ヘリウム雰囲気下、350℃で12時間の焼成処理を施したものを用意した。
次に、製造例2で得られたオクタフルオロシクロペンテン207部をステンレス製容器に入れ、上記焼成処理を施したAl2O3を32.4部加え一晩放置した後、水分をカールフィシャー法で測定したところ1ppm未満であった。
ついで、サンプリングボンベに水分を低減したオクタフルオロシクロペンテンを165部仕込んだ。40℃に加温して気相部をガスクロマトグラフィーで測定(GC分析3)したところ、窒素:891容量ppm、酸素:403容量ppmであった。ボンベを排気ラインに接続し、内圧を3.43×105Paに保ちながらボンベの気相部より1部ずつ内容物をブローし、気相部をガスクロマトグラフィーで測定(GC分析3)したところ、23部ブローした時点で酸素が、31部ブローした時点で窒素が検出限界未満となった。気相部の窒素が検出限界未満となった時点で液相部をガスクロマトグラフィーで測定(GC分析3)したところ、窒素、酸素ともに検出限界未満であった。
Al2O3(N613N、日記化学(株)製)に、ヘリウム雰囲気下、350℃で12時間の焼成処理を施したものを用意した。
次に、製造例2で得られたオクタフルオロシクロペンテン207部をステンレス製容器に入れ、上記焼成処理を施したAl2O3を32.4部加え一晩放置した後、水分をカールフィシャー法で測定したところ1ppm未満であった。
ついで、サンプリングボンベに水分を低減したオクタフルオロシクロペンテンを165部仕込んだ。40℃に加温して気相部をガスクロマトグラフィーで測定(GC分析3)したところ、窒素:891容量ppm、酸素:403容量ppmであった。ボンベを排気ラインに接続し、内圧を3.43×105Paに保ちながらボンベの気相部より1部ずつ内容物をブローし、気相部をガスクロマトグラフィーで測定(GC分析3)したところ、23部ブローした時点で酸素が、31部ブローした時点で窒素が検出限界未満となった。気相部の窒素が検出限界未満となった時点で液相部をガスクロマトグラフィーで測定(GC分析3)したところ、窒素、酸素ともに検出限界未満であった。
実施例4
ボンベの排気ラインに−20℃に冷却したトラップを接続した以外は実施例3と同様の実験を数回行い、排気ラインへブローしたオクタフルオロシクロペンテンを捕集した。捕集したオクタフルオロシクロペンテン123部をサンプリングボンベに移した。室温に戻し、気相部をガスクロマトグラフィーで測定(GC分析3)したところ、窒素:0.19容量%、酸素:0.11容量%であった。ボンベを排気ラインに接続し、内圧を3.43×105Paに保ちながらボンベの気相部より1部ずつ内容物をブローし、気相部をガスクロマトグラフィーで測定(GC分析3)したところ、18部ブローした時点で酸素が、23部ブローした時点で窒素が検出限界未満となった。気相部の窒素が検出限界未満となった時点で液相部をガスクロマトグラフィーで測定(GC分析3)したところ、窒素、酸素ともに検出限界未満であった。
ボンベの排気ラインに−20℃に冷却したトラップを接続した以外は実施例3と同様の実験を数回行い、排気ラインへブローしたオクタフルオロシクロペンテンを捕集した。捕集したオクタフルオロシクロペンテン123部をサンプリングボンベに移した。室温に戻し、気相部をガスクロマトグラフィーで測定(GC分析3)したところ、窒素:0.19容量%、酸素:0.11容量%であった。ボンベを排気ラインに接続し、内圧を3.43×105Paに保ちながらボンベの気相部より1部ずつ内容物をブローし、気相部をガスクロマトグラフィーで測定(GC分析3)したところ、18部ブローした時点で酸素が、23部ブローした時点で窒素が検出限界未満となった。気相部の窒素が検出限界未満となった時点で液相部をガスクロマトグラフィーで測定(GC分析3)したところ、窒素、酸素ともに検出限界未満であった。
比較例1
内圧を1.08×105Paに保ちながらボンベの気相部より抜き出す以外は実施例1と同様にして実験を行った。100部ブローした時点で液相部をガスクロマトグラフィーで測定(GC分析3)したところ、窒素が10容量ppm、酸素が8容量ppmであった。
内圧を1.08×105Paに保ちながらボンベの気相部より抜き出す以外は実施例1と同様にして実験を行った。100部ブローした時点で液相部をガスクロマトグラフィーで測定(GC分析3)したところ、窒素が10容量ppm、酸素が8容量ppmであった。
Claims (3)
- 不飽和フッ素化炭素化合物を、圧力1.27×105Pa以上に加圧した状態で気相部からガスを抜くことを特徴とする不飽和フッ素化炭素化合物の精製方法。
- 不飽和フッ素化炭素化合物を、焼成した金属酸化物と接触させ、次いで圧力1.27×105Pa以上に加圧した状態で気相部からガスを抜くことを特徴とする不飽和フッ素化炭素化合物の精製方法。
- さらに気相部から抜き出した不飽和フッ素化炭素化合物を回収することを特徴とする請求項1または2記載の精製方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004048973A JP2005239596A (ja) | 2004-02-25 | 2004-02-25 | 不飽和フッ素化炭素化合物の精製方法 |
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Publications (1)
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ID=35021714
Family Applications (1)
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007063938A1 (ja) * | 2005-11-30 | 2007-06-07 | Zeon Corporation | 不飽和フッ素化炭素化合物の精製方法、フルオロカーボン膜の成膜方法、及び半導体装置の製造方法 |
JPWO2014129488A1 (ja) * | 2013-02-21 | 2017-02-02 | 日本ゼオン株式会社 | 高純度1h−ヘプタフルオロシクロペンテン |
JP2019510771A (ja) * | 2016-04-04 | 2019-04-18 | アルケマ フランス | ペルクロロ化化合物をフッ素化する方法 |
-
2004
- 2004-02-25 JP JP2004048973A patent/JP2005239596A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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