JP2007039376A - Method for producing hydrofluoroether (hfe) - Google Patents

Method for producing hydrofluoroether (hfe) Download PDF

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覚 岡本
Satoru Yoshikawa
悟 吉川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an industrial method for producing HFE-254pc (1-methoxy-1,1,2,2-tetrafluoroethane) highly safely and economically. <P>SOLUTION: The method for producing hydrofluoroether comprises (1) a process for reacting a fluoroolefin with an alcohol in the presence of a basic catalyst and an aprotic solvent and/or a crown ether used as an additive, (2) a process for taking out a reaction product from a reactor, separating it from the unreacted raw material and purifying the reaction product after drying, and (3) a process for returning the unreacted raw material comprising the separated catalyst, the aprotic polar solvent and/or the alcohol to the reactor and reacting a fluoroolefin with an alcohol. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ハイドロフルオロエーテル(HFE)の工業的製造法に関する。より詳細には1−メトキシ−1,1,2,2−テトラフルオロエタン(以下、HFE−254pcということもある)の工業的規模の製造法であり、連続的、半連続あるいは非連続的に製造する方法に関する。また、本発明は医農薬、高機能材料等の中間原料として有用な、ジフルオロ酢酸塩の製造方法に関する。   The present invention relates to an industrial process for producing hydrofluoroether (HFE). More specifically, it is an industrial scale production method of 1-methoxy-1,1,2,2-tetrafluoroethane (hereinafter sometimes referred to as HFE-254pc), and is continuous, semi-continuous or discontinuous. It relates to a method of manufacturing. The present invention also relates to a method for producing difluoroacetate, which is useful as an intermediate raw material for medicines and agricultural chemicals, highly functional materials and the like.

ハイドロフルオロエーテルの製造法として、塩基性触媒の存在下、フルオロオレフィン化合物とアルコールを反応させることが知られている。例えば、非特許文献1には、テトラフルオロエチレン(TFE)とメタノールとをナトリウムメトキシドの存在下に反応させ1−メトキシ−1,1,2,2−テトラフルオロエタン(HFE−254pc)を製造する方法が開示されている。しかしこの方法では、反応を進行させるために高圧を要しているが、高圧条件下にもかかわらず、反応速度は小さく生産性に問題がある。また、高圧条件下では、テトラフルオロエチレンは爆発性を有するため安全性にも問題があるばかりでなく、反応設備等の費用的な負荷が大きくなる欠点がある。   As a method for producing hydrofluoroether, it is known to react a fluoroolefin compound and an alcohol in the presence of a basic catalyst. For example, in Non-Patent Document 1, tetrafluoroethylene (TFE) and methanol are reacted in the presence of sodium methoxide to produce 1-methoxy-1,1,2,2-tetrafluoroethane (HFE-254pc). A method is disclosed. However, in this method, a high pressure is required to advance the reaction, but the reaction rate is small and there is a problem in productivity despite the high pressure condition. In addition, under high pressure conditions, tetrafluoroethylene has an explosive property and thus has a problem in safety, and has a drawback that a cost load of a reaction facility or the like increases.

特許文献1には、比較的穏和な条件下でHFE−254pcを製造する方法が開示されている。しかし、この方法でも反応速度は十分ではなく、反応方法としては、TFE以外の原料を一括で仕込む非連続的なバッチ(回分)反応であり、工業的に適用できる反応後の分離精製等についても述べられておらず、大規模に製造する方法としては必ずしも適当ではない。   Patent Document 1 discloses a method for producing HFE-254pc under relatively mild conditions. However, even in this method, the reaction rate is not sufficient, and the reaction method is a discontinuous batch (batch) reaction in which raw materials other than TFE are charged in a lump. It is not described and is not necessarily suitable as a method for manufacturing on a large scale.

工業的に製造を行うためには、反応のみならず分離精製および原料の回収再利用を含む連続、半連続あるいは非連続プロセスの構築が必要である。HFE−254pc合成反応において水酸化カリウム触媒を用いた場合、特に連続プロセスにおいて、反応の進行とともに配管の閉塞等の原因となるジフルオロ酢酸カリウム、フッ化カリウム等の不溶性の塩が析出するため、反応器から取り出す反応生成物の濃度を制御することが必要となる。また、分離精製工程において原料であるメタノールとHFE−254pcは、共沸組成を形成するため、単純な蒸留では精製できないことから、分離、回収技術を工夫する必要がある。
J.Am.Chem.Soc.,Vol73,1329(1951) 日本特許3632243号
In order to manufacture industrially, it is necessary to construct a continuous, semi-continuous or discontinuous process including not only reaction but also separation and purification and recovery and reuse of raw materials. When a potassium hydroxide catalyst is used in the HFE-254pc synthesis reaction, insoluble salts such as potassium difluoroacetate and potassium fluoride that cause plugging of the pipe and the like are precipitated in the continuous process, particularly in a continuous process. It is necessary to control the concentration of the reaction product removed from the vessel. In addition, since methanol and HFE-254pc, which are raw materials in the separation and purification step, form an azeotropic composition and cannot be purified by simple distillation, it is necessary to devise separation and recovery techniques.
J. et al. Am. Chem. Soc. , Vol 73, 1329 (1951) Japanese Patent No. 3632243

本発明は、安全性が高く経済的なHFE−254pcの工業的製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an industrial production method of HFE-254pc which is safe and economical.

本発明者らは上記問題を解決すべくハイドロフルオロエーテルの工業的に有用な製造方法を鋭意検討した結果、フルオロオレフィンを塩基性触媒および添加剤として用いる非プロトン性溶媒および/またはクラウンエーテル存在下、アルコールと反応させることにより、温和な条件で反応が進行し、後段の分離精製および再利用を連続、半連続あるいは非連続的に実施することにより効率的に製造する方法を見いだし本発明に至った。   As a result of intensive studies on industrially useful production methods of hydrofluoroethers to solve the above problems, the present inventors have found that in the presence of aprotic solvents and / or crown ethers using fluoroolefins as basic catalysts and additives. Thus, the reaction proceeds under mild conditions by reacting with alcohol, and a method for efficiently producing by separating, purifying and reusing the latter stage continuously, semi-continuously or discontinuously was found and the present invention was achieved. It was.

すなわち本発明は、ハイドロフルオロエーテルの工業的に有利な製造方法を提供するものであり、次の工程からなるものである。   That is, this invention provides the industrially advantageous manufacturing method of hydrofluoro ether, and consists of the following process.

(1)フルオロオレフィンを塩基性触媒および添加剤として用いる非プロトン性溶媒および/またはクラウンエーテルの存在下、アルコールと反応させる工程
(2) 反応生成物を反応器から取り出し、未反応原料と分離し、該反応生成物を乾燥後精製する工程
(3) 触媒、非プロトン性極性溶媒および/またはアルコールを含む未反応原料を反応器に再び戻しフルオロオレフィンとアルコールを反応させる工程
また、本発明は、ハイドロフルオロエーテルが1−メトキシ−1,1,2,2−テトラフルオロエタンであり、フルオロオレフィンがテトラフルオロエチレンで、アルコールがメタノールである上記の製造方法である。
(1) A step of reacting with an alcohol in the presence of an aprotic solvent and / or crown ether using a fluoroolefin as a basic catalyst and an additive (2) The reaction product is taken out of the reactor and separated from unreacted raw materials. The step of purifying the reaction product after drying (3) The step of returning the unreacted raw material containing the catalyst, the aprotic polar solvent and / or the alcohol back to the reactor and reacting the fluoroolefin with the alcohol. In the above production method, the hydrofluoroether is 1-methoxy-1,1,2,2-tetrafluoroethane, the fluoroolefin is tetrafluoroethylene, and the alcohol is methanol.

また、本発明は、非プロトン性極性溶媒は、スホキシド化合物、スルホラン化合物、アミド化合物、ニトリル化合物、エーテル化合物、アミン化合物、オキサゾリン化合物、リン酸エステル化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種をであることを特徴とする上記の製造方法である。   In the present invention, the aprotic polar solvent is at least one selected from the group consisting of a sulfoxide compound, a sulfolane compound, an amide compound, a nitrile compound, an ether compound, an amine compound, an oxazoline compound, and a phosphate ester compound. It is said manufacturing method characterized by this.

また、本発明は、クラウンエーテルが、18−クラウン−6エーテル、15−クラウン−5エーテル、12−クラウン−4エーテルからなる群より選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする上記の製造方法である。  In the present invention, the crown ether is at least one selected from the group consisting of 18-crown-6 ether, 15-crown-5 ether, and 12-crown-4 ether. It is.

さらに本発明は、塩基性触媒が、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、アミン化合物、塩基性塩であり、具体的には水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化セシウム、水酸化リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸マグネシウム、炭酸セシウム、炭酸リチウム、カリウムメトキシド、カリウムエトキシド、ナトリウムメトキシド、ナトリ ウムエトキシドからなる群より選ばれる少なくとも1種を用いることを特徴とする製造方法である。   Further, in the present invention, the basic catalyst is an alkali metal oxide, an alkaline earth metal oxide, an alkali metal hydroxide, an alkaline earth metal hydroxide, an amine compound, or a basic salt. Sodium oxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, cesium hydroxide, lithium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, magnesium carbonate, cesium carbonate, lithium carbonate, potassium methoxide, potassium ethoxide, sodium methoxide, It is a production method characterized by using at least one selected from the group consisting of sodium ethoxide.

本発明により製造された1−メトキシ−1,1,2,2−テトラフルオロエタンはハイドロフルオロカーボン(HFC)にかわる硬質ポリウレタンフォームの発泡剤、溶剤、洗浄剤、伝熱媒体、作動流体、反応溶媒、塗料用溶剤、抽出剤、水切り剤、乾燥剤、噴射剤等として有用である。   1-Methoxy-1,1,2,2-tetrafluoroethane produced according to the present invention is a foaming agent, solvent, cleaning agent, heat transfer medium, working fluid, reaction solvent for rigid polyurethane foam instead of hydrofluorocarbon (HFC) It is useful as a solvent for paint, extractant, drainer, desiccant, propellant and the like.

本発明の製造方法により、HFE−254pcを効率的かつ経済的に工業的規模で製造することができる。 According to the production method of the present invention, HFE-254pc can be produced efficiently and economically on an industrial scale.

本発明は、ハイドロフルオロエーテルの工業的に有利な製造方法を提供するものであり、(1)反応工程、(2)分離精製工程、(3)再利用工程の三工程よりなる。特に反応プロセスにおいて、添加剤として非プロトン性溶媒および/またはクラウンエーテルを用いることにより反応速度を促進したことにより収率もあがるばかりでなく、温和な反応条件(温度、圧力)で製造することができる。   The present invention provides an industrially advantageous method for producing hydrofluoroether, and comprises three steps: (1) a reaction step, (2) a separation and purification step, and (3) a reuse step. In particular, in the reaction process, the use of an aprotic solvent and / or crown ether as an additive promotes the reaction rate, so that the yield can be increased, and it can be produced under mild reaction conditions (temperature, pressure). it can.

後段の分離精製プロセスに係る負荷が減少するため、生成したHFEの分離精製効率が向上し、工業的な製造が可能となった。また、原料および添加剤を回収リサイクルすることにより、生産性の高い製造法を構築できた。   Since the load related to the subsequent separation and purification process is reduced, the separation and purification efficiency of the produced HFE is improved, and industrial production becomes possible. In addition, a highly productive manufacturing method could be established by collecting and recycling raw materials and additives.

本発明の方法で用いられるアルコールとしては、COH(ここでXはCl、F原子を表す、m=1〜20の整数、nおよびpは0〜41の整数でn+p=2m+1を満たす)で表されるアルコール、例えばメタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、トリフルオロエタノール、ヘキサフルオロプロパノール等に適用でき、特にメタノールが好ましい。 Examples of the alcohol used in the method of the present invention include C m H n X p OH (where X is Cl, F represents an atom, m is an integer from 1 to 20, n and p are integers from 0 to 41, and n + p = 2m + 1), such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, trifluoroethanol, hexafluoropropanol, and the like, and methanol is particularly preferable.

また、フルオロオレフィンとしては、Cxy(ここでXはCl、F原子を表す。2x=y+Z、x=2〜6の整数、y=0〜11の整数、z=1〜12の整数で2x=y+Zを満たす)で表されるハロオレフィン、例えばテトラフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、フッ化ビニル、ヘキサフルオロプロペン、3,3,3−トリフルオロプロペン、1,1,3,3,3−ペンタフルオロプロペン、1,3,3,3−テトラフルオロプロペン、1−クロロ−3,3,3―トリフルオロプロペン等が挙げられ、特にテトラフルオロエチレンが好ましい。 As the fluoroolefin, C x H y X z (where X is Cl, .2x = y + Z representing F atoms, x = 2 to 6 integer, integer y = 0~11, z = 1 A haloolefin represented by, for example, tetrafluoroethylene, trifluoroethylene, vinylidene fluoride, vinyl fluoride, hexafluoropropene, 3,3,3-trifluoropropene 1,1,3,3,3-pentafluoropropene, 1,3,3,3-tetrafluoropropene, 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene, etc. preferable.

原料であるフルオロオレフィンの製造に関しては特に限定されないが、クロロフルオロアルカンの熱分解反応により製造する方法が知られている。例えば、クロロジフルオロメタンの熱分解反応によりテトラフルオロエチレンあるいはヘキサフルオロプロペンを製造することができ、それぞれ蒸留分離することにより、精製したテトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロペンが得られる。   Although it does not specifically limit regarding manufacture of the fluoro olefin which is a raw material, The method of manufacturing by the thermal decomposition reaction of chlorofluoro alkane is known. For example, tetrafluoroethylene or hexafluoropropene can be produced by a thermal decomposition reaction of chlorodifluoromethane, and purified tetrafluoroethylene and hexafluoropropene are obtained by distillation separation.

本発明において、アルコールとしてメタノールを、フルオロオレフィンとしてテトラフルオロエチレンを用いた場合の組合せが最適であり、1−メトキシ−1,1,2,2−テトラフルオロエタン(HFE−254pc)を製造することができる。以下にHFE−254pcの製造方法を例に、最良の形態を示す。   In the present invention, the combination when methanol is used as the alcohol and tetrafluoroethylene is used as the fluoroolefin is optimal, and 1-methoxy-1,1,2,2-tetrafluoroethane (HFE-254pc) is produced. Can do. In the following, the best mode will be shown by taking the production method of HFE-254pc as an example.

本願の方法では、連続プロセス、半連続プロセス、非連続プロセスで行うことができる。本願ではそれぞれのプロセスは以下の工程を示す。   In the method of this application, it can carry out by a continuous process, a semi-continuous process, and a discontinuous process. In the present application, each process represents the following steps.

連続プロセスとは、反応において定常状態を維持するため反応器に反応原料、溶媒および触媒等を連続的に供給して反応させる方式であり、反応により生成する生成物も連続的に反応器から抜き出す。また反応器に直結した後段の分離回収、再利用工程を生成物の生成速度に比例して連続的に動かすことにより、全工程が一体となり目的製品が製造される。   The continuous process is a system in which reaction raw materials, a solvent, a catalyst, and the like are continuously supplied to the reactor in order to maintain a steady state in the reaction, and the product produced by the reaction is continuously extracted from the reactor. . Further, by continuously moving the separation / recovery and recycling steps in the latter stage directly connected to the reactor in proportion to the production rate of the product, all the steps are integrated to produce the target product.

半連続プロセスとは、例えば反応器に過剰の一方の反応原料、触媒等を予め仕込んでおき、他方の反応原料を連続的に供給して反応を完結させるか、あるいは予め原料、触媒等を反応器に一括して仕込み、生成物を連続的に抜き出す方式であり、この場合反応の定常状態は形成されない。後段の分離回収工程は、反応器とは独立に動かすことができる。   The semi-continuous process means, for example, that an excess of one reaction raw material or catalyst is previously charged in a reactor and the other reaction raw material is continuously supplied to complete the reaction, or the raw material, catalyst or the like is reacted in advance. In this method, the product is charged all at once and the product is continuously extracted. In this case, a steady state of the reaction is not formed. The subsequent separation and recovery step can be operated independently of the reactor.

非連続プロセスとは、予め原料、触媒等を反応器に一括して仕込み、反応を完結させ、反応後生成物を一括で抜き出す方式をいう。後段の分離回収工程は、半連続プロセスと同様である。   The discontinuous process refers to a system in which raw materials, catalysts, etc. are previously charged into a reactor in advance, the reaction is completed, and the product after reaction is withdrawn in a batch. The latter separation and recovery step is the same as the semi-continuous process.

連続プロセスにおいては、メタノール、TFE、溶媒および塩基性触媒を反応器に連続導入する。反応途中に不溶性の固形物の生成を制御可能な反応率でHFE−254pcを未反応のメタノール、溶媒、塩基性触媒と共に連続的に抜き出し、フィルター等により固形物を除きフラッシュ蒸留塔に導入する。フラッシュ蒸留塔から留出したHFE−254pc/メタノール共沸組成物は回収し、蒸留塔塔底に残った大部分のメタノール、溶媒、塩基性触媒等は反応器に再び戻される。HFE−254pc/メタノール共沸組成は水洗あるいは抽出蒸留等によりメタノールが除去される。乾燥塔で脱水後、精密蒸留塔により高純度なHFE−254pcが得られる。水あるいは溶媒に回収したメタノールは蒸留、乾燥し再度反応に供する。   In a continuous process, methanol, TFE, solvent and basic catalyst are continuously introduced into the reactor. During the reaction, HFE-254pc is continuously extracted together with unreacted methanol, a solvent and a basic catalyst at a reaction rate capable of controlling the formation of insoluble solids, and the solids are removed by a filter or the like and introduced into a flash distillation column. The HFE-254pc / methanol azeotrope distilled from the flash distillation column is recovered, and most of the methanol, solvent, basic catalyst, etc. remaining at the bottom of the distillation column are returned to the reactor. In the HFE-254pc / methanol azeotropic composition, methanol is removed by washing with water or extractive distillation. After dehydration in the drying tower, high-purity HFE-254pc is obtained in the precision distillation tower. Methanol recovered in water or solvent is distilled, dried and again used for the reaction.

半連続プロセスにおいては、メタノール、TFE、溶媒および塩基性触媒を反応器に一括して所定量仕込み所定の圧力、温度条件で反応を行い、連続的に生成物を抜き出すか、あるいはTFEのみを連続的に反応器に導入し、反応を進行せしめ、反応が停止した後生成物を取り出し、連続プロセスと同様の操作にてHFE−254pcを分離精製することができる。未反応の原料等は分離後再度反応に供する。   In a semi-continuous process, methanol, TFE, solvent and basic catalyst are charged into a reactor in a predetermined amount and reacted at a predetermined pressure and temperature condition, and the product is continuously extracted or only TFE is continuously used. Then, the reaction is allowed to proceed, the reaction is allowed to proceed, the reaction is stopped, the product is taken out, and HFE-254pc can be separated and purified in the same manner as in the continuous process. Unreacted raw materials are subjected to the reaction again after separation.

非連続プロセスにおいては、メタノール、TFE、溶媒および塩基性触媒を反応器に一括して所定量仕込み所定の圧力、温度条件で反応を行い、反応が停止した後生成物を取り出し、連続プロセスと同様の操作にてHFE−254pcを分離精製することができる。
この場合も未反応の原料等は分離後再度反応に供することができる。
In a discontinuous process, methanol, TFE, solvent, and basic catalyst are charged into a reactor in a predetermined amount and reacted at a predetermined pressure and temperature. After the reaction is stopped, the product is taken out and is the same as in the continuous process. Thus, HFE-254pc can be separated and purified.
Also in this case, unreacted raw materials can be subjected to the reaction again after separation.

副反応により生成するジフルオロ酢酸塩、KF等はHFE−254pcへの溶解度が低く、メタノール転化率が高まり、HFE−254pc濃度が高まると反応液中に不溶性の固形物として析出する。固形物の析出は反応器のスケーリング、配管等の閉塞につながるため、大規模な工業生産においては大きな問題となる。したがって、固形物生成の制御は、製造プロセスを円滑に進めるうえに重要である。   Difluoroacetate, KF, and the like produced by the side reaction have low solubility in HFE-254pc, increase the methanol conversion, and precipitate as an insoluble solid in the reaction solution when the HFE-254pc concentration increases. Precipitation of solids is a major problem in large-scale industrial production because it leads to reactor scaling and piping blockage. Therefore, control of solid matter production is important to facilitate the manufacturing process.

上記副生成物のジフルオロ酢酸は、本反応で生成した主反応生成物であるHFE―254pcと原料のアルコール、触媒のアルカリ金属水酸化物が反応するもので、反応の条件を調整することにより、副生成物の生成量をコントロールすることができる。   The by-product difluoroacetic acid is a reaction of HFE-254pc, which is the main reaction product generated in this reaction, with raw material alcohol and catalyst alkali metal hydroxide. By adjusting the reaction conditions, The amount of by-products generated can be controlled.

CF2HCF2OCH3 + CH3OH + 3KOH → CF2HCOOK + CH3OCH3 + 2KF + 2H2O

まず、HFE−254pcの反応工程について説明する。
CF 2 HCF 2 OCH 3 + CH 3 OH + 3KOH → CF 2 HCOOK + CH 3 OCH 3 + 2KF + 2H 2 O

First, the reaction process of HFE-254pc will be described.

連続プロセスにおいては、メタノールとTFE導入モル比を、不溶性の固形物の生成を制御可能な反応率とするため一定にして、反応器に連続的に導入する。HFE−254pcの製造においては、メタノール/TFEの導入モル比は、1/0.2〜1/0.8、好ましくは1/0.3〜1/0.6である。   In the continuous process, the introduction ratio of methanol and TFE is continuously introduced into the reactor while keeping the molar ratio of methanol and TFE constant so as to control the production of insoluble solids. In the production of HFE-254pc, the molar ratio of methanol / TFE introduction is 1 / 0.2 to 1 / 0.8, preferably 1 / 0.3 to 1 / 0.6.

非連続あるいは非連続的プロセスにおいては、固形物が析出したとしても連続プロセスほど問題とならないので、メタノール/TFEの仕込みモル比は、1/0.5〜1/1、好ましくは1/0.6〜1/0.9である。   In a discontinuous or discontinuous process, even if solids are precipitated, there is no problem as much as in the continuous process. Therefore, the methanol / TFE charge molar ratio is 1 / 0.5 to 1/1, preferably 1 / 0.0. 6 to 1 / 0.9.

メタノールとTFEの仕込み組成(導入モル比)は、メタノールのTFEに対する相対量が少なすぎると、TFEの転化率が低下し、TFE原単位が大きくなるため経済的に不利であり、さらに、メタノール転化率が高い(HFE−254pc高濃度)と副生成物(ジフルオロ酢酸塩、ジメチルエーテル等)が増加して反応収率が低下すること、逆に多すぎると反応器単位容積当たりの生産性が低下し、分離精製工程、再利用工程への負荷が大きくなることから好ましくない。   If the relative amount of methanol to TFE is too small, the methanol and TFE feed composition is economically disadvantageous because the TFE conversion rate decreases and the TFE basic unit becomes large. If the rate is high (high concentration of HFE-254pc) and by-products (difluoroacetate, dimethyl ether, etc.) increase, the reaction yield will decrease, and conversely if too much, the productivity per unit volume of the reactor will decrease. This is not preferable because the load on the separation / purification step and the reuse step increases.

本発明では添加剤として非プロトン性極性溶媒および/またはクラウンエーテルを添加する。非プロトン性溶媒および/またはクラウンエーテルを用いることにより、陽イオンを安定化するため塩基触媒の活性を高めることができる。   In the present invention, an aprotic polar solvent and / or a crown ether is added as an additive. By using an aprotic solvent and / or a crown ether, the activity of the base catalyst can be increased to stabilize the cation.

本発明の製造方法で用いる非プロトン性極性溶媒としては、特に限定されないが、スルホキシド化合物、スルホン化合物、ニトリル化合物、エーテル化合物、燐酸アミド化合物、アミド化合物、アミン化合物等を好適に用いることができる。   Although it does not specifically limit as an aprotic polar solvent used with the manufacturing method of this invention, A sulfoxide compound, a sulfone compound, a nitrile compound, an ether compound, a phosphoric acid amide compound, an amide compound, an amine compound, etc. can be used conveniently.

スルホキシド化合物としては、ジメチルスルホキシド(DMSO)、ジエチルスルホキシド等が挙げられ、ジメチルスルホキシドが特に好ましい。   Examples of the sulfoxide compound include dimethyl sulfoxide (DMSO) and diethyl sulfoxide, and dimethyl sulfoxide is particularly preferable.

スルホラン化合物としては、スルホラン、メチルスルホラン等が挙げられ、スルホランが特に好ましい。   Examples of the sulfolane compound include sulfolane and methyl sulfolane, and sulfolane is particularly preferable.

アミド化合物としては、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)、N,N−ジメチルアセトアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド(DMF)、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、ヘキサメチルホスホリックトリアミド(HMPA)、1,3−ジメチル−2−イミダゾリノジン等が挙げられ、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)が特に好ましい。   Examples of amide compounds include N, N-dimethylacetamide (DMAc), N, N-dimethylacetoacetamide, N, N-diethylacetamide, dimethylformamide (DMF), 2-pyrrolidone, and N-methyl-2-pyrrolidone (NMP). Hexamethylphosphoric triamide (HMPA), 1,3-dimethyl-2-imidazolinodine and the like, and N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and N, N-dimethylacetamide (DMAc) are particularly preferable. .

ニトリル化合物としては、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、イソブチロニトリル、ベンゾニトリル等が挙げられ、アセトニトリル、プロピオニトリルが特に好ましい。   Examples of the nitrile compound include acetonitrile, propionitrile, butyronitrile, isobutyronitrile, benzonitrile and the like, and acetonitrile and propionitrile are particularly preferable.

エーテル化合物としては、モノグライム、ジグライム、トリグライム、テトラグライム、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジ−n−ブチルエーテル、t−ブチルメチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン(THF)、テトラヒドロピラン、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、アニソール、モルホリン等が挙げられ、モノグライム、ジグライムが特に好ましい。   Examples of ether compounds include monoglyme, diglyme, triglyme, tetraglyme, diethyl ether, diisopropyl ether, di-n-butyl ether, t-butyl methyl ether, cyclopentyl methyl ether, tetrahydrofuran (THF), tetrahydropyran, 1,4-dioxane, Examples include 1,3-dioxolane, anisole, morpholine, and monoglyme and diglyme are particularly preferable.

リン酸エステル化合物としては、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリス(2−エチルヘキシル)ホスフェート、トリクレジルホスフェート等が挙げられ、トリメチルホスフェート、トリブチルホスフェートが特に好ましい。   Examples of the phosphoric acid ester compound include trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tributyl phosphate, tris (2-ethylhexyl) phosphate, tricresyl phosphate and the like, and trimethyl phosphate and tributyl phosphate are particularly preferable.

アミン化合物としては、トリエチルアミン、n−ブチルアミン、ジ−n−ブチルアミン、トリ−n−ブチルアミン、n−オクチルアミン、2−エチルヘキシルアミン、ピリジン、キノリン等が挙げられ、トリエチルアミン、n−ブチルアミンが特に好ましい。   Examples of the amine compound include triethylamine, n-butylamine, di-n-butylamine, tri-n-butylamine, n-octylamine, 2-ethylhexylamine, pyridine, quinoline and the like, and triethylamine and n-butylamine are particularly preferable.

オキサゾリン化合物としては、オキサゾリン、2−メチルオキサゾリン、2−フェニルオキサゾリン、オキサゾリジン等が挙げられ、オキサゾリンが特に好ましい。   Examples of the oxazoline compound include oxazoline, 2-methyloxazoline, 2-phenyloxazoline, oxazolidine, and oxazoline is particularly preferable.

さらに、本発明では、クラウンエーテルを添加することにより、陽イオンを安定化する。これにより、反応に関与するアルコキシイオンの反応性が高まる。。   Furthermore, in this invention, a cation is stabilized by adding crown ether. This increases the reactivity of the alkoxy ions involved in the reaction. .

用いられるクラウンエーテルとしては、18−クラウン−6エーテル、15−クラウン−5エーテル、12−クラウン−4エーテル等が挙げられ、これらのなかでカリウムイオンとの組み合わせにおいて18−クラウン−6エーテルが最も好ましい。   Examples of the crown ether used include 18-crown-6 ether, 15-crown-5 ether, 12-crown-4 ether, etc. Among them, 18-crown-6 ether is the most in combination with potassium ion. preferable.

用いる溶媒の量は、連続、非連続プロセスの形式に関わらず、アルコールに対して5mol%〜50mol%、好ましくは10mol%〜40mol%がよい。溶媒の量が少なすぎると、反応速度が低下し生産性が低下し、逆に多すぎると急激な反応熱の上昇により反応温度、圧力の制御が難しく、さらに、単位反応器あたりの生成物の生産性が低下するので好ましくない。反応系に水が多すぎると、反応の進行を妨げるので、溶媒はあらかじめ、乾燥、脱水等を行い、反応系の水分濃度を管理することが好ましい。   The amount of the solvent used is 5 mol% to 50 mol%, preferably 10 mol% to 40 mol%, based on the alcohol, regardless of the type of continuous or discontinuous process. If the amount of the solvent is too small, the reaction rate is lowered and the productivity is lowered. On the other hand, if the amount is too large, it is difficult to control the reaction temperature and pressure due to a sudden rise in the heat of reaction. Since productivity falls, it is not preferable. If there is too much water in the reaction system, the progress of the reaction is hindered. Therefore, it is preferable that the solvent is previously dried, dehydrated, etc. to control the water concentration in the reaction system.

本反応における塩基性触媒としては、上記の反応を効率的に促進する塩基であれば、特に限定されないが、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、アミン化合物、塩基性塩等が挙げられる。   The basic catalyst in this reaction is not particularly limited as long as it is a base that efficiently promotes the above reaction, but alkali metal oxides, alkaline earth metal oxides, alkali metal hydroxides, alkaline earth metals A hydroxide, an amine compound, a basic salt, etc. are mentioned.

アルカリ金属水酸化物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化セシウム、水酸化リチウム等が挙げられるが、これらのうち、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が好ましい。   Examples of the alkali metal hydroxide include sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, cesium hydroxide, and lithium hydroxide. Among these, sodium hydroxide, potassium hydroxide, and the like are included. preferable.

アルカリ金属アルコキシドとしては、カリウムメトキシド、カリ ウムエトキシド、カリウムプロポキシド、カリウムブトキシド、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、ナトリウムプロポキシド、ナトリウムブトキシド等が挙げられるが、これらのうち、カリウムメトキシド、カリ ウムエトキシド、ナトリウムメトキシド、ナトリ ウムエトキシドが好ましい。   Examples of the alkali metal alkoxide include potassium methoxide, potassium ethoxide, potassium propoxide, potassium butoxide, sodium methoxide, sodium ethoxide, sodium propoxide, sodium butoxide, etc. Among these, potassium methoxide, potassium ethoxide Sodium methoxide and sodium ethoxide are preferred.

炭酸塩としては、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸マグネシウム、炭酸セシウム、炭酸リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素マグネシウム、炭酸水素セシウム、炭酸水素リチウム等が挙げられる。これらのうち、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムが好ましい。   Examples of the carbonate include sodium carbonate, potassium carbonate, magnesium carbonate, cesium carbonate, lithium carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, magnesium hydrogen carbonate, cesium hydrogen carbonate, lithium hydrogen carbonate and the like. Of these, sodium carbonate and potassium carbonate are preferred.

また固体触媒としてKFを担持した活性アルミナを反応溶液に懸濁して用いることもできる。用いる塩基性触媒の量は、連続、非連続プロセスの形式に関わらず、メタノールに対して0.1mol%〜15mol%の範囲で反応を行うことができ、好ましくは0.5mol%〜10mol%がよく、さらに好ましくは1mol%〜5mol%がよい。塩基性触媒の量が少なすぎると反応速度が遅く生産性が低下する、多すぎると急激な反応熱のため反応温度の制御が難しく、また副反応により固形物の析出量が増加するため、工程が複雑化し経済的に好ましくない。   Further, activated alumina carrying KF as a solid catalyst can be suspended in the reaction solution. The amount of the basic catalyst to be used can be reacted in the range of 0.1 mol% to 15 mol%, preferably 0.5 mol% to 10 mol%, regardless of the type of continuous or discontinuous process. Well, more preferably 1 mol% to 5 mol%. If the amount of the basic catalyst is too small, the reaction rate is slow and the productivity is lowered. If the amount is too large, it is difficult to control the reaction temperature because of the rapid reaction heat, and the amount of precipitated solid matter increases due to side reactions. Is complicated and economically undesirable.

本発明の方法は比較的温和な条件にて実施することができる。TFEは圧力を高めると爆発等の危険性が増すため、温和な反応条件はTFEを安全に取り扱ううえにおいて重要な要件である。すなわち、温和な反応条件とは、TFEの爆発危険性を回避できる条件である。このため、急激な圧力増加をともなう温度上昇等は避ける必要がある。   The method of the present invention can be carried out under relatively mild conditions. Since TFE increases the risk of explosion and the like when the pressure is increased, mild reaction conditions are an important requirement for safe handling of TFE. That is, the mild reaction condition is a condition that can avoid the explosion risk of TFE. For this reason, it is necessary to avoid a temperature rise accompanied by a sudden pressure increase.

反応圧力は特に限定されないが、本発明の方法では反応速度が著しく大きくなるため高い圧力は必要なく、反応圧力としては、連続、非連続プロセスの形式に関わらず、0.1MPa〜1.0MPaであり、好ましくは、0.1MPa〜0.6MPaである。本発明においては、常圧から微加圧の温和な圧力条件でも目的とするHFE−254pcを製造することができる。   Although the reaction pressure is not particularly limited, a high pressure is not required because the reaction rate is remarkably increased in the method of the present invention. The reaction pressure is 0.1 MPa to 1.0 MPa regardless of the type of continuous or discontinuous process. Yes, preferably from 0.1 MPa to 0.6 MPa. In the present invention, the target HFE-254pc can be produced even under mild pressure conditions from normal pressure to slight pressure.

反応温度は特に制限されないが、比較的穏和な温度条件で行うことができ、連続、非連続プロセスの形式に関わらず、0℃〜100℃の範囲であり、好ましくは20℃〜80℃、更に好ましくは30℃〜70℃がよい。反応温度が低すぎると反応が進行せず、高すぎると副反応の確率が高まるため、経済的に好ましくない。   Although the reaction temperature is not particularly limited, it can be carried out under relatively mild temperature conditions, and is in the range of 0 ° C. to 100 ° C., preferably 20 ° C. to 80 ° C., regardless of the type of continuous or discontinuous process. Preferably 30 to 70 degreeC is good. If the reaction temperature is too low, the reaction does not proceed, and if it is too high, the probability of a side reaction increases, which is economically undesirable.

次に、分離精製工程について説明する。   Next, the separation and purification process will be described.

反応生成物を、粗反応液としてそのまま流出させるか、反応器上部に備えた還流塔を通
り留出させることにより反応器から取り出し、未反応原料、副生成物と分離した反応生成物を乾燥後、蒸留により精製する。
The reaction product is discharged as a crude reaction solution as it is or taken out from the reactor by distilling it through a reflux tower provided at the top of the reactor, and the reaction product separated from unreacted raw materials and by-products is dried. Purify by distillation.

最後に再利用工程について説明する。   Finally, the reuse process will be described.

蒸留分離された触媒、非プロトン性極性溶媒および/またはアルコールを含む未反応原料を反応器に再び戻し、反応に再利用する。   The unreacted raw material containing the separated catalyst, aprotic polar solvent and / or alcohol is returned to the reactor and reused in the reaction.

以下に上記で述べた本発明における製造工程を連続プロセス法を例に図1に示して説明する。   The manufacturing process in the present invention described above will be described below with reference to FIG. 1 by taking a continuous process method as an example.

反応は、フルオロオレフィンとアルコールの付加反応が進行するに十分な反応条件で、触媒および反応を促進する添加剤の存在下行われる。例えばHFE−254pcの製造においては、反応開始は予め反応容器1に塩基性触媒、メタノール、溶媒を導入しておき、充分に窒素置換した後にTFEを導入する。反応を効率的に行うには、TFEをフィルター等により微細な気泡を形成しながら反応液中に導入し、TFEと反応液の接触効率を高めることが望ましい。   The reaction is carried out in the presence of a catalyst and an additive that accelerates the reaction under reaction conditions sufficient for the addition reaction of the fluoroolefin and alcohol to proceed. For example, in the production of HFE-254pc, a basic catalyst, methanol, and a solvent are introduced into the reaction vessel 1 in advance to start the reaction, and TFE is introduced after sufficient nitrogen substitution. In order to efficiently perform the reaction, it is desirable to introduce TFE into the reaction solution while forming fine bubbles with a filter or the like, thereby increasing the contact efficiency between TFE and the reaction solution.

また撹拌を十分行うことによりTFEとメタノール、触媒との接触機会を高めることができる。反応が所望のメタノール転化率(30〜60%)となったところで、メタノール転化率を維持するようにメタノール/TFE、触媒のメタノール溶液および溶媒を連続的に導入し、一方、生成したHFE−254pcを含む原料導入量と等量の反応液を反応器1から連続的に抜き出す。この他に生成物を抜き出す方法としては、反応温度を高め、ガス化して反応器上部に備えた還流塔を通して留出させてもよい。   Moreover, the opportunity of contact with TFE, methanol, and a catalyst can be raised by fully stirring. When the reaction reached the desired methanol conversion (30-60%), methanol / TFE, catalyst methanol solution and solvent were continuously introduced to maintain the methanol conversion, while the HFE-254pc produced A reaction liquid equivalent to the amount of the raw material introduced containing is continuously extracted from the reactor 1. As another method for extracting the product, the reaction temperature may be increased, gasified, and distilled through a reflux tower provided at the top of the reactor.

抜き出された反応粗生成物は、一旦受け槽に回収し、低沸分および溶解TFEを除く。反応粗生成物に固形物が含まれる場合は、フィルター濾過2(あるいは遠心分離等)によって固形物を除去分離した後第一蒸留塔(フラッシュ蒸留)3に導入する。   The extracted reaction crude product is once recovered in a receiving tank to remove low boiling point components and dissolved TFE. If the reaction crude product contains solids, the solids are removed and separated by filter filtration 2 (or centrifugation, etc.) and then introduced into the first distillation column (flash distillation) 3.

第一蒸留塔3での分離条件は、留出成分がHFE−254pc/メタノールの共沸組成物(HFE−254pc:85mol%,メタノール:15mol%)になる条件であれば、公知のものを採用することができる。第一蒸留塔底部より排出される高沸物の主成分は、メタノール、溶媒、触媒であり、そのままもしくは濾過後に反応器に再度導入し、原料として利用する。   The separation conditions in the first distillation column 3 are known as long as the distillate component becomes an azeotropic composition of HFE-254pc / methanol (HFE-254pc: 85 mol%, methanol: 15 mol%). can do. The main components of the high boilers discharged from the bottom of the first distillation column are methanol, a solvent and a catalyst, which are introduced again into the reactor as they are or after filtration and used as raw materials.

HFE−254pc/メタノール共沸組成物は、洗浄槽4に導入され、水によりメタノールが抽出除去し、二層分離槽5に移液する。洗浄工程で用いられる水の量は、十分にメタノールが除去できる量であれば特に限定されないが、共沸組成物1kgに対し0.5〜5kgの範囲であることが好ましい。また洗浄水に無機塩を加えることで水相へのHFE−254pcの溶解量を減らし、分離性をよくすることができる。無機塩は特に限定されないが塩化ナトリウム、塩化カリウムなどの中性塩が好ましい。   The HFE-254 pc / methanol azeotrope composition is introduced into the washing tank 4, and methanol is extracted and removed with water and transferred to the two-layer separation tank 5. The amount of water used in the washing step is not particularly limited as long as methanol can be sufficiently removed, but is preferably in the range of 0.5 to 5 kg with respect to 1 kg of the azeotropic composition. Further, by adding an inorganic salt to the washing water, the amount of HFE-254pc dissolved in the aqueous phase can be reduced and the separability can be improved. The inorganic salt is not particularly limited, but neutral salts such as sodium chloride and potassium chloride are preferable.

洗浄後の水は、メタノール回収蒸留塔6に送られ、メタノールは回収されて反応に戻される。メタノールを除いた水も洗浄水として再度洗浄槽4へ送られる。   The washed water is sent to the methanol recovery distillation column 6, where the methanol is recovered and returned to the reaction. The water excluding methanol is also sent to the washing tank 4 again as washing water.

水洗後のHFE−254pcは微量の水分を含んでいるため、微量のメタノールの持ち込みや後述する第二蒸留塔内で氷結などのトラブルを招くことがある。このため乾燥塔7を経て脱水処理を行う。脱水の方法は特に限定されないが、HFE−254pcと脱水剤とを接触させる方法が好適である。例えば、硫酸、シリカゲル、モレキュラーシーブス等を充填した乾燥塔が望ましい。   Since HFE-254pc after washing contains a trace amount of water, troubles such as bringing in a trace amount of methanol and freezing in the second distillation column described later may occur. Therefore, the dehydration process is performed through the drying tower 7. The method of dehydration is not particularly limited, but a method of contacting HFE-254pc with a dehydrating agent is preferable. For example, a drying tower packed with sulfuric acid, silica gel, molecular sieves or the like is desirable.

メタノールの除去は、上述の共沸蒸留、水洗および乾燥工程の替わりに溶媒を用いた抽出蒸留によっても行うことができる。用いる溶媒としては、水を用いてもよいが、メタノールに親和性がある非プロトン性極性溶媒が好ましく、反応に用いた溶媒と共通とすることが特に好ましい。抽出蒸留によって溶媒に抽出されたメタノールは、そのまま反応器に戻すこともできるが、反応器内の溶媒濃度を制御する必要がある場合には、蒸留によってメタノールを分別して再利用する。   The removal of methanol can also be performed by extractive distillation using a solvent instead of the azeotropic distillation, water washing and drying steps described above. As the solvent to be used, water may be used, but an aprotic polar solvent having an affinity for methanol is preferable, and it is particularly preferable to use the solvent in common with the solvent used in the reaction. Although the methanol extracted into the solvent by extractive distillation can be returned to the reactor as it is, when it is necessary to control the solvent concentration in the reactor, the methanol is separated and reused by distillation.

このようにして得られた粗生成物は、さらに微量に含まれるジメチルエーテルなどの低沸物を分別する第二蒸留塔8と、さらに微量に含まれる高沸物分別する第三蒸留塔9にて精製される。   The crude product thus obtained is further divided into a second distillation column 8 for fractionating low boiling substances such as dimethyl ether contained in a trace amount and a third distillation column 9 for fractionating high boiling substances contained in a trace amount. Purified.

第二蒸留塔8での分別条件は、低沸物をHFE−254pcから分別できる条件であれば、公知のものを採用することができる。一般的には、常圧、塔頂温度−30〜−40℃の条件が好適に採用される。第三蒸留塔9での分別条件は、高沸物をHFE−254pcから分別できる条件であれば、公知のものを採用することができる。一般的には、常圧、塔頂温度0〜−40℃の条件が好適に採用される。   As the separation conditions in the second distillation column 8, a known one can be adopted as long as it can separate low-boiling substances from HFE-254pc. In general, conditions of normal pressure and tower top temperature of −30 to −40 ° C. are preferably employed. As the separation conditions in the third distillation column 9, a known one can be adopted as long as it can separate high-boiling substances from HFE-254pc. In general, conditions of normal pressure and tower top temperature of 0 to -40 ° C are preferably employed.

ここで説明した連続プロセス法の基本的な条件は、各単位操作を個々に実施することにより非連続あるいは半連続プロセスに適用することができる。   The basic conditions of the continuous process method described here can be applied to discontinuous or semi-continuous processes by performing each unit operation individually.

以下に本発明の実施例を挙げて具体的に説明するが、これらの実施例によって本発明が限定されるものではない。   Examples of the present invention will be specifically described below, but the present invention is not limited to these examples.

[実施例1]
攪拌機を備えたステンレス製500ml反応器にメタノール59.33g(1.85mol)、ジメチルスルホキシド61.97g(0.793mol)、水酸化カリウム15.46g(0.276mol)を仕込み、反応器内を窒素置換した。反応器内温を水浴で40℃まで昇温後、500rpmで攪拌混合した原料液中へTFEを導入し、反応圧力を0.4〜0.5MPaに維持した。反応温度は反応熱のため約50℃まで上昇した。TFEの吸収がほぼ止まるまで反応を継続し、TFE160.50g(1.605mol)導入した6h後に反応を終了した。
[実施例2]
反応後、反応液を抜き出し、析出した白色固体物は減圧濾過器を用いて速やかに濾過を行った。得られた反応液をガラス製の単蒸留装置(フラッシュ蒸留塔)を用いて蒸留した。凝縮器の冷媒温度は、−20℃に設定し、ボトムは、水浴を用いて40〜95℃に加熱した。蒸留により未反応メタノールおよびジメチルスホキシドから210.4gのHFE−254pc/メタノール共沸組成物(モル比85/15、沸点34〜35℃)を分別した。
[実施例3]
分別した共沸組成物を予め冷却しておいた200mlのガラス製分液ロートに入れた。50mlの予め氷冷しておいた飽和食塩水で3回洗浄した。洗浄した粗生成物は、モレキュラーシーブス4Aを用いて脱水乾燥し、純度98.2GC%のHFE−254pc180.1gを得た。
[実施例4]
得られた粗生成物を充填材としてヘリパックNo.2を用いた理論段数約40段のガラス製精密蒸留装置を用いて精製した。蒸留は、冷媒温度を−20℃に設定し、蒸留ボトムを40〜50℃に加熱して行った。全還流を30分行った後、還流比(全還流:留出)100:0.5〜1秒でジメチルエール等低沸点化合物を分離した。塔頂温度がHFE−254pcの沸点(37℃)付近になり、留出物組成がHFE−254pc 99.5GC%以上になったところで還流比を5〜10:1に変更した。蒸留後、純度99.9GC%のHFE−254pc169.5g(1.28mol)を得た。
[比較例1]
ステンレス製100mlオートクレーブにメタノール7.94g(0.248mol)、水酸化カリウム0.73g(0.276mol)を仕込んだ。磁気攪拌子を用いて攪拌を行い、反応器内温を水浴で40℃まで昇温した。TFEの導入を開始し、反応圧力を0.5MPaに維持し、1時間反応を行った。反応液をガスクロマトグラフで分析し、検量線を用いてメタノール基準の収率を算出した。その結果を表1に示した。
[実施例5]
ステンレス製100mlオートクレーブにメタノール7.94g(0.248mol)、ジメチルスルホキシド2.24g(0.0287mol)、86%水酸化カリウム0.73g(0.0112mol)を仕込んだ。磁気攪拌子を用いて攪拌を行い、反応器内温を水浴で40℃まで昇温した。TFEの導入を開始し、反応圧力を0.5MPaに維持し、1時間反応を行った。反応液をガスクロマトグラフで分析し、検量線を用いてメタノール基準の収率を算出した。その結果を表1に示した。
[実施例6〜32]
ジメチルスルホキシドのかわりに各種溶媒を0.0287mol用いた以外は実施例2と同様に反応を行った。その結果を表1に示した。
[実施例33]
ジメチルスルホキシドのかわりに18−クラウン−6エーテルを1.34g(0.0051mol)用いた以外は実施例2と同様に反応を行った。その結果を表1に示した。
[Example 1]
A stainless steel 500 ml reactor equipped with a stirrer was charged with 59.33 g (1.85 mol) of methanol, 61.97 g (0.793 mol) of dimethyl sulfoxide and 15.46 g (0.276 mol) of potassium hydroxide, and the reactor was filled with nitrogen. Replaced. After raising the reactor internal temperature to 40 ° C. in a water bath, TFE was introduced into the raw material liquid stirred and mixed at 500 rpm, and the reaction pressure was maintained at 0.4 to 0.5 MPa. The reaction temperature rose to about 50 ° C. due to the heat of reaction. The reaction was continued until the absorption of TFE almost stopped, and the reaction was terminated after 6 hours of introduction of 160.50 g (1.605 mol) of TFE.
[Example 2]
After the reaction, the reaction solution was extracted, and the precipitated white solid was quickly filtered using a vacuum filter. The obtained reaction liquid was distilled using a glass single distillation apparatus (flash distillation column). The refrigerant temperature of the condenser was set to −20 ° C., and the bottom was heated to 40 to 95 ° C. using a water bath. By distillation, 210.4 g of HFE-254pc / methanol azeotrope (molar ratio 85/15, boiling point 34-35 ° C.) was fractionated from unreacted methanol and dimethyl sulfoxide.
[Example 3]
The fractionated azeotropic composition was placed in a 200 ml glass separatory funnel that had been cooled in advance. Washing was carried out 3 times with 50 ml of a pre-ice-cooled saturated saline solution. The washed crude product was dehydrated and dried using Molecular Sieves 4A to obtain 180.1 g of HFE-254pc having a purity of 98.2 GC%.
[Example 4]
Using the obtained crude product as a filler, Using a precision distillation apparatus made of glass with a theoretical plate number of about 40 using 2 was purified. Distillation was performed by setting the refrigerant temperature to −20 ° C. and heating the distillation bottom to 40 to 50 ° C. After 30 minutes of total reflux, low boiling point compounds such as dimethyl ale were separated at a reflux ratio (total reflux: distillation) of 100: 0.5 to 1 second. The reflux ratio was changed to 5 to 10: 1 when the column top temperature was close to the boiling point (37 ° C.) of HFE-254pc and the distillate composition was 99.5 GC% or more of HFE-254pc. After distillation, 169.5 g (1.28 mol) of HFE-254pc with a purity of 99.9 GC% was obtained.
[Comparative Example 1]
A stainless steel 100 ml autoclave was charged with 7.94 g (0.248 mol) of methanol and 0.73 g (0.276 mol) of potassium hydroxide. Stirring was performed using a magnetic stir bar, and the temperature inside the reactor was raised to 40 ° C. in a water bath. The introduction of TFE was started, the reaction pressure was maintained at 0.5 MPa, and the reaction was performed for 1 hour. The reaction solution was analyzed by gas chromatography, and the yield based on methanol was calculated using a calibration curve. The results are shown in Table 1.
[Example 5]
A stainless steel 100 ml autoclave was charged with 7.94 g (0.248 mol) of methanol, 2.24 g (0.0287 mol) of dimethyl sulfoxide and 0.73 g (0.0112 mol) of 86% potassium hydroxide. Stirring was performed using a magnetic stir bar, and the temperature inside the reactor was raised to 40 ° C. in a water bath. The introduction of TFE was started, the reaction pressure was maintained at 0.5 MPa, and the reaction was performed for 1 hour. The reaction solution was analyzed by gas chromatography, and the yield based on methanol was calculated using a calibration curve. The results are shown in Table 1.
[Examples 6 to 32]
The reaction was performed in the same manner as in Example 2 except that 0.0287 mol of various solvents were used instead of dimethyl sulfoxide. The results are shown in Table 1.
[Example 33]
The reaction was conducted in the same manner as in Example 2 except that 1.34 g (0.0051 mol) of 18-crown-6 ether was used instead of dimethyl sulfoxide. The results are shown in Table 1.

Figure 2007039376
Figure 2007039376

[実施例34〜41]
水酸化ナトリウムのかわりに各種塩基触媒を0.0112mol用いた以外は実施例2と同様に反応を行った。その結果を表2に示した。
[Examples 34 to 41]
The reaction was performed in the same manner as in Example 2 except that 0.0112 mol of various base catalysts were used instead of sodium hydroxide. The results are shown in Table 2.

Figure 2007039376
Figure 2007039376

本発明の方法を実施するのに好適な反応装置の模式図である。It is a schematic diagram of a reactor suitable for carrying out the method of the present invention.

Claims (5)

ハイドロフルオロエーテルの製造法において、
(1)フルオロオレフィンを塩基性触媒および添加剤として用いる非プロトン性溶媒および/またはクラウンエーテルの存在下、アルコールと反応させる工程、
(2)反応生成物を反応器から取り出し、未反応原料と分離し、該反応生成物を乾燥後精製する工程、および
(3)触媒、非プロトン性極性溶媒および/またはアルコールを含む未反応原料を反応器に再び戻しフルオロオレフィンとアルコールを反応させる工程
からなる製造方法。
In the production method of hydrofluoroether,
(1) reacting with an alcohol in the presence of an aprotic solvent and / or a crown ether using a fluoroolefin as a basic catalyst and an additive;
(2) removing the reaction product from the reactor, separating it from the unreacted raw material, and drying and purifying the reaction product; and (3) an unreacted raw material containing a catalyst, an aprotic polar solvent and / or an alcohol. Is returned to the reactor, and the process comprises the step of reacting the fluoroolefin with the alcohol.
ハイドロフルオロエーテルが1−メトキシ−1,1,2,2−テトラフルオロエタンであり、フルオロオレフィンがテトラフルオロエチレンで、アルコールがメタノールである請求項1に記載の製造方法。 The production method according to claim 1, wherein the hydrofluoroether is 1-methoxy-1,1,2,2-tetrafluoroethane, the fluoroolefin is tetrafluoroethylene, and the alcohol is methanol. 非プロトン性極性溶媒が、スホキシド化合物、スルホラン化合物、アミド化合物、ニトリル化合物、エーテル化合物、アミン化合物、オキサゾリン化合物、リン酸エステル化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の製造方法。 The aprotic polar solvent is at least one selected from the group consisting of a sulfoxide compound, a sulfolane compound, an amide compound, a nitrile compound, an ether compound, an amine compound, an oxazoline compound, and a phosphate ester compound. The manufacturing method of Claim 1 or Claim 2. クラウンエーテルが、18−クラウン−6エーテル、15−クラウン−5エーテル、12−クラウン−4エーテルからなる群より選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の製造方法。 The crown ether is at least one selected from the group consisting of 18-crown-6 ether, 15-crown-5 ether, and 12-crown-4 ether. The manufacturing method as described in. 塩基性触媒が、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、アミン化合物、塩基性塩、アルカリ金属アルコキシドからなる群より選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の製造方法。




The basic catalyst is at least one selected from the group consisting of alkali metal oxides, alkaline earth metal oxides, alkali metal hydroxides, alkaline earth metal hydroxides, amine compounds, basic salts, and alkali metal alkoxides. The manufacturing method according to any one of claims 1 to 4, wherein:




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