JP2013166723A - Method of producing 2,2-difluorobutane - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of producing 2,2-difluorobutane from only butynes and hydrogen fluoride with a high yield.SOLUTION: In a process of producing 2,2-difluorobutane by bringing butynes into contact with hydrogen fluoride, 2,2-difluorobutane can be produced at a high yield while suppressing polymerization among alkynes by controlling the number of rotations of the main shaft of a stirring blade.

Description

本発明は、半導体装置の製造分野において有用なエッチング、CVD等のプラズマ反応用ガス、あるいは、含フッ素医薬中間体、ハイドロフルオロカーボン系溶剤として有用な2,2−ジフルオロブタンの製造方法に関する。高純度化された2,2−ジフルオロブタンは、特に、プラズマ反応を用いた半導体装置の製造分野において、プラズマエッチングガス、化学気相成長法(CVD)用ガス等に好適である。   The present invention relates to a method for producing 2,2-difluorobutane useful as a gas for plasma reaction such as etching or CVD, or a fluorine-containing pharmaceutical intermediate or hydrofluorocarbon solvent, which is useful in the field of manufacturing semiconductor devices. Highly purified 2,2-difluorobutane is particularly suitable for plasma etching gas, chemical vapor deposition (CVD) gas, and the like in the field of manufacturing semiconductor devices using plasma reaction.

2,2−ジフルオロブタンの製造方法としては幾つかの製造方法が開示されている。
特許文献1においては高効率で経済性良く2,2−ジフルオロブタンを製造する方法として、2−ブチンとフッ化水素を反応させる際に、テルペン類、メルカプタン類又はフェノール類を添加することにより、2,2−ジフルオロブタンを比較的良好な収率で得ている。
特許文献2においては収率を向上させるために、2−ブチンとフッ化水素とをn−ペンタンのような非極性溶媒下に反応させて、2,2−ジフルオロブタンを収率89%で得ている。
特許文献3においては2−クロロ−2−ブテンとフッ化水素を接触させて、2、2−ジフルオロブタンを製造する方法が開示されているが、収率は67%しかなく、工業生産レベルではない。
非特許文献1においては原料に1−ブチンを使用し、10当量ものフッ化水素と接触させることにより、収率46%で目的物が得られている。
Several methods for producing 2,2-difluorobutane have been disclosed.
In Patent Document 1, as a method of producing 2,2-difluorobutane with high efficiency and good economic efficiency, by reacting 2-butyne with hydrogen fluoride, by adding terpenes, mercaptans or phenols, 2,2-difluorobutane is obtained in a relatively good yield.
In Patent Document 2, in order to improve the yield, 2-butyne and hydrogen fluoride are reacted in a nonpolar solvent such as n-pentane to obtain 2,2-difluorobutane at a yield of 89%. ing.
Patent Document 3 discloses a method for producing 2,2-difluorobutane by bringing 2-chloro-2-butene and hydrogen fluoride into contact with each other. However, the yield is only 67%, and the industrial production level is low. Absent.
In Non-Patent Document 1, 1-butyne is used as a raw material, and the target product is obtained with a yield of 46% by contacting with 10 equivalents of hydrogen fluoride.

特開平5−221892号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-221892 特開平6−100475号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-1000047 US2、364、818US2, 364, 818

Journal of American Chemical Society,Vol.64,2289(1942)Journal of American Chemical Society, Vol. 64, 2289 (1942)

上記特許文献1においては環式テルペン類やメルカプタン類のような添加剤を添加することにより、高収率で2,2−ジフルオロブタンを含む、gem−ジフルオロアルカン類を製造することができるが、添加剤がフッ化水素、及びアルキン類に対して均一に分散されず、局所的に濃度の偏りを生ずるとアルキン類の重合を誘発する恐れがあり、結果として収率の低下を招く懸念がある。また、メルカプタン類を使用する場合には、蒸留を行うと言えども硫黄等の分解物が混入する恐れがあり、半導体材料向けに使用する場合には品質面で問題がある。
特許文献2においては、フッ化水素とブチン類を反応させる際に、n−ペンタンやシクロペンタン等の非極性炭化水素添加系で反応させ、高収率でgem−ジフルオロアルカン類を製造することができるが、反応後の精製工程で、非極性炭化水素をgem−ジフルオロアルカン類と分離する必要がある。特に、2,2−ジフルオロブタンと溶媒に使用したn−ペンタンの場合においては両者の沸点差が3〜4℃程度しかなく、高理論段数を要する精留塔が必要になり、工業生産においては、設備面で問題を生じる。
特許文献3においては原料に2−クロロ−2−ブテンを使用するが、この物質を製造するには2−ブタノンと五塩化リンを反応させて得られる2,2−ジクロロブタンの副生成物や、2−ブテンを塩素化して得られる2,3−ジクロロブタンをアルカリで加水分解する等、原料を準備する工程を追加するなど、工程数を増やすことになり、コスト的に不利になる。
非特許文献1においては、末端三重結合を有する1−ブチンを予め反応器に仕込み、大過剰量のフッ化水素を滴下する方法が採られているが、収率が非常に低い。
In Patent Document 1, gem-difluoroalkanes containing 2,2-difluorobutane can be produced in high yield by adding additives such as cyclic terpenes and mercaptans. Additives are not uniformly dispersed in hydrogen fluoride and alkynes, and local concentration deviation may induce polymerization of alkynes, resulting in a decrease in yield. . Further, when using mercaptans, decomposition products such as sulfur may be mixed even if distillation is performed, and there is a problem in terms of quality when used for semiconductor materials.
In Patent Document 2, when hydrogen fluoride and butynes are reacted, they are reacted in a nonpolar hydrocarbon addition system such as n-pentane or cyclopentane to produce gem-difluoroalkanes in a high yield. However, it is necessary to separate nonpolar hydrocarbons from gem-difluoroalkanes in a purification step after the reaction. In particular, in the case of 2,2-difluorobutane and n-pentane used as a solvent, the difference in boiling point between them is only about 3 to 4 ° C., and a rectifying column requiring a high number of theoretical plates is required. Cause problems in terms of equipment.
In Patent Document 3, 2-chloro-2-butene is used as a raw material. To produce this substance, a by-product of 2,2-dichlorobutane obtained by reacting 2-butanone and phosphorus pentachloride, The number of steps is increased, such as adding a step of preparing raw materials, such as hydrolysis of 2,3-dichlorobutane obtained by chlorinating 2-butene with an alkali, which is disadvantageous in terms of cost.
Non-Patent Document 1 employs a method in which 1-butyne having a terminal triple bond is previously charged into a reactor and a large excess of hydrogen fluoride is dropped, but the yield is very low.

かかる従来技術のもと、添加剤も非極性溶媒も使用することなく、また、アルカリによる加水分解も要さず、石油留分を精製することによって得られるブチン類とフッ化水素のみから液相反応において、2,2−ジフルオロブタンを収率良く製造する方法を検討した結果、反応器内の温度を−30℃〜−10℃の範囲に制御し、且つ、攪拌翼の主軸の回転数を特定の範囲内に制御して攪拌することで、収率良く目的とする2,2−ジフルオロブタンを製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明者らは反応器の攪拌翼の主軸の回転数の大小より、生成する2,2−ジフルオロブタンの収率が大きく変わることを突き止めた。すなわち、攪拌翼の主軸の回転速度を最適化することで、ブチン類同士の接触による局部的反応熱発生による重合反応等の好ましくない反応を抑制し、ブチン類がフッ化水素と効率良く接触するようになるので、2,2−ジフルオロブタンの収率が向上するものと推測している。この傾向は、特に工業生産規模での合成に際して顕著に表れた。
Under such a conventional technique, no liquid additive is used, and a non-polar solvent is not used. Hydrolysis with an alkali is not required, and a liquid phase is obtained from only butynes and hydrogen fluoride obtained by refining a petroleum fraction. As a result of investigating a method for producing 2,2-difluorobutane in a high yield in the reaction, the temperature in the reactor is controlled in the range of −30 ° C. to −10 ° C., and the rotation speed of the main shaft of the stirring blade is set. The inventors have found that the desired 2,2-difluorobutane can be produced with good yield by controlling the stirring within a specific range, and the present invention has been completed.
That is, the present inventors have found that the yield of 2,2-difluorobutane produced varies greatly depending on the rotational speed of the main shaft of the stirring blade of the reactor. In other words, by optimizing the rotation speed of the main shaft of the stirring blade, undesired reactions such as polymerization reaction due to local reaction heat generation due to contact between butines are suppressed, and butynes come into contact with hydrogen fluoride efficiently. Therefore, it is estimated that the yield of 2,2-difluorobutane is improved. This tendency was particularly prominent during synthesis on an industrial production scale.

本発明に用いられる原料ブチン類は分子内又は、分子末端に炭素―炭素三重結合を有する炭化水素、1−ブチン、2−ブチンが例示される。これらの中でも、沸点が27℃である2−ブチンが取り扱いのし易さから好適に用いられる。   Examples of the raw material butynes used in the present invention include hydrocarbons having a carbon-carbon triple bond in the molecule or at the molecular end, 1-butyne and 2-butyne. Among these, 2-butyne having a boiling point of 27 ° C. is preferably used because of easy handling.

本発明では、安全弁、攪拌翼を付した、ステンレスやハステロイなどの金属製反応器を冷媒により冷却した後、フッ化水素を所定量供給して反応器内に溜め込む。
反応器内は攪拌翼により攪拌が行われるが、本反応は発熱反応であるために除熱が必要となるので、反応器は冷却により−30〜−10℃の範囲に維持される。
冷却温度を維持しながらその原料となる上記ブチン類を反応器内に時間をかけて供給する形態で反応を行う。
In the present invention, a metal reactor such as stainless steel or hastelloy equipped with a safety valve and a stirring blade is cooled by a refrigerant, and then a predetermined amount of hydrogen fluoride is supplied and stored in the reactor.
Although the inside of the reactor is stirred by a stirring blade, since this reaction is an exothermic reaction, heat removal is required, so the reactor is maintained in the range of -30 to -10 ° C by cooling.
While maintaining the cooling temperature, the reaction is carried out in such a manner that the butynes as the raw material are fed into the reactor over time.

反応器は、例えばドライアイス/メタノールのような冷媒浴中で、又は循環冷凍器のような装置で、−40℃程度以下に冷却される。次いで、所定の温度に冷却された反応器内に、ボンベからフッ化水素を所定量供給して溜め込む。フッ素化水素の量は、原料であるブチン類1モルに対し、通常2〜10モル、好ましくは2〜5モルの範囲で適宜使用される。使用するフッ化水素が少ないとブチン類の転化率が上がらず、2,2−ジフルオロブタンの収率が低くなり、フッ化水素の量が多すぎると、重合を誘発し易くなったり、後工程のアルカリ中和処理で大量のアルカリが必要となる等の不具合を生じる。   The reactor is cooled to about −40 ° C. or less in a refrigerant bath such as dry ice / methanol or in an apparatus such as a circulating refrigerator. Next, a predetermined amount of hydrogen fluoride is supplied from a cylinder and stored in a reactor cooled to a predetermined temperature. The amount of hydrogen fluoride is appropriately used in the range of usually 2 to 10 mol, preferably 2 to 5 mol, with respect to 1 mol of butynes as a raw material. If the amount of hydrogen fluoride used is small, the conversion of butynes will not increase, the yield of 2,2-difluorobutane will be low, and if the amount of hydrogen fluoride is too large, polymerization will be induced easily, This causes problems such as the need for a large amount of alkali in the alkali neutralization treatment.

内容物は攪拌翼により攪拌され、その状態で、原料となるブチン類を1−ブチンのような気体状化合物の場合はマスフローコントローラー等で、2−ブチンのような液体状化合物の場合はポンプ等により、所定量が反応器内に連続的又は断続的に送り込まれる。ブチン類の供給速度は、反応器の単位容積、単位時間あたり、通常600〜3000モル/m/hであり、より好ましくは1200〜2400モル/m/hである。供給速度が速すぎると、フッ化水素との反応が急激に起こり、急速に重合を引き起こしたり、内容物の突沸を招き、危険である。また、供給速度が遅すぎると反応時間が長くなり、反応が完結するまでに多大な時間を要する。 The contents are stirred by a stirring blade, and in that state, butynes as raw materials are a mass flow controller or the like in the case of a gaseous compound such as 1-butyne, and a pump or the like in the case of a liquid compound such as 2-butyne. Thus, a predetermined amount is fed into the reactor continuously or intermittently. The feed rate of butines is usually 600 to 3000 mol / m 3 / h, more preferably 1200 to 2400 mol / m 3 / h per unit volume and unit time of the reactor. If the supply rate is too high, the reaction with hydrogen fluoride occurs abruptly, causing rapid polymerization and causing sudden boiling of the contents, which is dangerous. In addition, if the supply rate is too slow, the reaction time becomes long, and a long time is required until the reaction is completed.

本反応は発熱反応であるため、発熱によるブチン類の重合を抑制するために、通常、低温条件下で進行させる。反応温度は、通常−30℃〜−10℃の範囲であり、より好ましくは−30℃〜−10℃の範囲である。反応時間は原料ブチン類の種類、使用量、反応温度などにより異なるが、通常0.5時間〜10時間、好ましくは1〜5時間である。   Since this reaction is an exothermic reaction, it is usually allowed to proceed under low temperature conditions in order to suppress polymerization of butynes due to exotherm. The reaction temperature is usually in the range of −30 ° C. to −10 ° C., more preferably in the range of −30 ° C. to −10 ° C. The reaction time varies depending on the kind of raw material butynes, the amount used, the reaction temperature and the like, but is usually 0.5 hours to 10 hours, preferably 1 to 5 hours.

本反応は攪拌翼の主軸の回転数により、目的物である2,2−ジフルオロブタンの収率が大きく変化する。
攪拌翼の主軸の回転数が13s−1未満であるとブチン類とフッ化水素の混合状態が不均一となり、ブチン類同士の接触機会が増えるので、発熱による重合反応を引き起こし、その結果、2,2−ジフルオロブタンの収率が下がる。一方、攪拌翼の主軸の回転数が25s−1を超えると、反応混合物の一部が液相から気相部分へ飛散してしまい、ブチン類とフッ化水素の接触が不十分になり、収率が逆に下がるものと推定される。
攪拌翼としては、アンカー型やパドル型、マックスブレンド翼を好適に使用することができる。
In this reaction, the yield of 2,2-difluorobutane, which is the target product, varies greatly depending on the rotational speed of the main shaft of the stirring blade.
If the rotational speed of the main shaft of the stirring blade is less than 13 s −1 , the mixed state of butynes and hydrogen fluoride becomes non-uniform, and the contact opportunity between butines increases, thereby causing a polymerization reaction due to heat generation. , 2-Difluorobutane yield is reduced. On the other hand, when the rotation speed of the main shaft of the stirring blade exceeds 25 s −1 , a part of the reaction mixture is scattered from the liquid phase to the gas phase, resulting in insufficient contact between butynes and hydrogen fluoride. It is estimated that the rate goes down.
As the stirring blade, an anchor type, a paddle type, or a max blend blade can be preferably used.

従って、ブチン類を原料にフッ化水素を付加させて、2,2−ジフルオロブタンを製造する本反応において、攪拌翼の主軸の回転数は、13〜25s−1の範囲であり、約15〜20s−1の範囲が好ましい。 Therefore, in this reaction in which 2,2-difluorobutane is produced by adding hydrogen fluoride to butynes as a raw material, the rotational speed of the main shaft of the stirring blade is in the range of 13 to 25 s −1 , and about 15 to A range of 20 s −1 is preferred.

原料供給終了後は反応を完結させるため、反応器を室温まで上昇させて、さらに1〜2時間程度攪拌を継続する等の方法が採られる。その際の攪拌翼の主軸の回転数は上述の13〜25s−1を適用すれば良い。 In order to complete the reaction after the supply of the raw materials is completed, a method of raising the reactor to room temperature and continuing stirring for about 1 to 2 hours is employed. In this case, the rotation speed of the main shaft of the stirring blade may be 13 to 25 s −1 described above.

反応終了後は反応器内の内容物を、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ水溶液を入れた別の容器内に送り込み、未反応のフッ化水素を中和する。2層分離後、上層の2,2−ジフルオロブタンは、モレキュラーシーブス、アルミナ等の乾燥剤で乾燥後、単蒸留、あるいは低理論段数の蒸留塔により精製することができる。   After completion of the reaction, the contents in the reactor are sent into another container containing an aqueous alkali solution such as sodium hydroxide or potassium hydroxide to neutralize unreacted hydrogen fluoride. After the two-layer separation, the upper 2,2-difluorobutane can be purified with a drying agent such as molecular sieves or alumina, and then purified by simple distillation or a distillation column with a low theoretical plate number.

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例によってその範囲を限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited the range by the following Examples.

以下において採用した分析条件は下記の通りである。
・ガスクロマトグラフィー分析(GC分析)
装置:GC−2010(島津製作所社製)
カラム:ジーエルサイエンス社製 TC−1、長さ60m、内径0.25mm、膜厚1.0μm
カラム温度:50℃で10分間保持後、20℃/分で昇温し、次いで250℃で10分間保持する。
インジェクション温度:200℃
キャリヤーガス:窒素ガス
スプリット比:100/1
検出器:FID
The analysis conditions adopted below are as follows.
・ Gas chromatography analysis (GC analysis)
Apparatus: GC-2010 (manufactured by Shimadzu Corporation)
Column: TC-1 manufactured by GL Sciences Inc., length 60 m, inner diameter 0.25 mm, film thickness 1.0 μm
Column temperature: After holding at 50 ° C. for 10 minutes, the temperature is raised at 20 ° C./minute, and then held at 250 ° C. for 10 minutes.
Injection temperature: 200 ° C
Carrier gas: Nitrogen gas split ratio: 100/1
Detector: FID

[実施例1]
安全弁、アンカー型攪拌翼を供えた1Lステンレス製オートクレーブ内を真空ポンプにより減圧した。オートクレーブをドライアイス/エタノール浴に浸し、−40℃に冷却した。予め別の小型容器に採取した無水フッ化水素(280g)をオートクレーブ内に送り込み、溜め込んだ。
オートクレーブを−30℃まで昇温し、2−ブチン(340g、東京化成工業製)をポンプで、2mL/分の速度で3時間かけてオートクレーブ内に送り込み、滴下した。その間、攪拌翼はスリーワンモーター(HEIDON社製、製品名「BLh3000」;電子制御式)にて、攪拌翼の主軸の回転数13s−1で攪拌させた。2−ブチンの滴下が終了した後、オートクレーブを室温まで昇温し、同様の回転数で攪拌を1時間継続した。内容物をサンプリングし、ガスクロマトグラフィーにて分析した結果、原料である2−ブチンはほぼ消費され切っていた。
次に、水酸化カリウム(290g)を水1Lに溶解させた水酸化カリウム水溶液を3Lのガラス製3口フラスコ内に仕込み、0℃に冷却した。このアルカリ水溶液中に、オートクレーブ内の内容物を窒素で加圧しながら送り込み、未反応のフッ化水素を中和した。静置後、上層の有機層を分離し、モレキュラーシーブス3Aで乾燥させた。モレキュラーシーブス3Aを濾過後、濾液を単蒸留したところ、目的物である2,2−ジフルオロブタンを539g(収率91%)得た。
[Example 1]
The inside of a 1 L stainless steel autoclave provided with a safety valve and an anchor type stirring blade was depressurized by a vacuum pump. The autoclave was immersed in a dry ice / ethanol bath and cooled to -40 ° C. Anhydrous hydrogen fluoride (280 g) collected in advance in another small container was sent into the autoclave and stored.
The autoclave was heated to −30 ° C., and 2-butyne (340 g, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was pumped into the autoclave at a rate of 2 mL / min over 3 hours and dropped. Meanwhile, the stirring blade was stirred with a three-one motor (manufactured by HEIDON, product name “BLh3000”; electronic control type) at a rotational speed of 13 s −1 of the main shaft of the stirring blade. After the addition of 2-butyne was completed, the autoclave was heated to room temperature, and stirring was continued for 1 hour at the same number of rotations. The contents were sampled and analyzed by gas chromatography. As a result, 2-butyne as a raw material was almost consumed.
Next, an aqueous potassium hydroxide solution in which potassium hydroxide (290 g) was dissolved in 1 L of water was charged into a 3 L glass three-necked flask and cooled to 0 ° C. The contents in the autoclave were fed into this alkaline aqueous solution while being pressurized with nitrogen to neutralize unreacted hydrogen fluoride. After standing, the upper organic layer was separated and dried with Molecular Sieves 3A. After filtering the molecular sieves 3A, the filtrate was subjected to simple distillation to obtain 539 g (yield 91%) of 2,2-difluorobutane which was the target product.

[実施例2]
実施例1において、攪拌翼の主軸の回転数を13s−1から17s−1に変更したこと以外は実施例1に従い、反応を行った。水酸化カリウム水溶液中に、オートクレーブ内の内容物を窒素で加圧しながら送り込み、未反応のフッ化水素を中和した。静置後、上層の有機層を分離し、モレキュラーシーブス3Aで乾燥させた。モレキュラーシーブス3Aを濾過後、濾液を単蒸留したところ、目的物である2,2−ジフルオロブタンを544g(収率92%)得た。
[Example 2]
In Example 1, the reaction was performed according to Example 1 except that the rotation speed of the main shaft of the stirring blade was changed from 13 s −1 to 17 s −1 . The contents in the autoclave were fed into an aqueous potassium hydroxide solution while being pressurized with nitrogen to neutralize unreacted hydrogen fluoride. After standing, the upper organic layer was separated and dried with Molecular Sieves 3A. After filtering the molecular sieves 3A, the filtrate was subjected to simple distillation to obtain 544 g (yield 92%) of 2,2-difluorobutane which was the target product.

[実施例3]
実施例1において、攪拌翼の主軸の回転数を13s−1から25s−1に変更したこと以外は実施例1に従い、反応を行った。水酸化カリウム水溶液中に、オートクレーブ内の内容物を窒素で加圧しながら送り込み、未反応のフッ化水素を中和した。静置後、上層の有機層を分離し、モレキュラーシーブス3Aで乾燥させた。モレキュラーシーブス3Aを濾過後、濾液を単蒸留したところ、目的物である2,2−ジフルオロブタンを527g(収率89%)得た。
[Example 3]
In Example 1, the reaction was performed according to Example 1 except that the number of revolutions of the main shaft of the stirring blade was changed from 13 s −1 to 25 s −1 . The contents in the autoclave were fed into an aqueous potassium hydroxide solution while being pressurized with nitrogen to neutralize unreacted hydrogen fluoride. After standing, the upper organic layer was separated and dried with Molecular Sieves 3A. After filtering the molecular sieves 3A, the filtrate was subjected to simple distillation to obtain 527 g (yield 89%) of 2,2-difluorobutane as a target product.

[実施例4]
実施例1において2−ブチンを、1−ブチン(東京化成工業製)340部に変更し、マスフローコントローラーを使用して、600ml/分の速度で約3.9時間かけて供給したこと以外は実施例1と同様にして反応を行った。
反応終了後、実施例1と同様の操作を行い、目的物である2,2−ジフルオロブタンが521g得られた(収率88%)。
[Example 4]
In Example 1, 2-butyne was changed to 340 parts of 1-butyne (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), and the mass flow controller was used except that it was supplied over about 3.9 hours at a rate of 600 ml / min. The reaction was carried out in the same manner as in Example 1.
After completion of the reaction, the same operation as in Example 1 was performed to obtain 521 g of 2,2-difluorobutane which was the target product (yield 88%).

[比較例1]
実施例1において、攪拌翼の主軸の回転数を13s−1から9s−1に変更したこと以外は実施例1に従い、反応を行った。水酸化カリウム水溶液中に、オートクレーブ内の内容物を窒素で加圧しながら送り込み、未反応のフッ化水素を中和した。静置後、上層と下層の界面に白い固形分の析出が認められた。生成した固形分と上層の有機層を一緒に下層から分離し、モレキュラーシーブス3Aで乾燥させた。モレキュラーシーブス3A、及び白色の固形分を濾過後、濾液を単蒸留したところ、目的物である2,2−ジフルオロブタンを420g(収率68%)得たにすぎなかった。また、蒸留後の釜の中を観察したところ、オリゴマー状物質も確認された。このように、攪拌羽の回転数が小さいとブチン−2とフッ化水素の接触効率が不十分で、むしろ、ブチン−2同士が接触する機会が増えたため、ブチン−2の一部がポリマー化していることが分かる。
[Comparative Example 1]
In Example 1, the reaction was performed according to Example 1 except that the number of revolutions of the main shaft of the stirring blade was changed from 13 s −1 to 9 s −1 . The contents in the autoclave were fed into an aqueous potassium hydroxide solution while being pressurized with nitrogen to neutralize unreacted hydrogen fluoride. After standing, precipitation of a white solid was observed at the interface between the upper layer and the lower layer. The produced solid content and the upper organic layer were separated from the lower layer together and dried with Molecular Sieves 3A. After filtering the molecular sieves 3A and the white solid, the filtrate was subjected to simple distillation. As a result, only 420 g (yield 68%) of 2,2-difluorobutane was obtained. Moreover, when the inside of the kettle after distillation was observed, oligomeric substances were also confirmed. Thus, when the number of revolutions of the stirring blade is small, the contact efficiency between butyne-2 and hydrogen fluoride is insufficient. Rather, there is an increased chance of contact between butyne-2, so that a part of butyne-2 is polymerized. I understand that

[比較例2]
実施例1において、攪拌翼の主軸の回転数を13s−1から33s−1に変更したこと以外は実施例1に従って反応を行った。原料のブチン−2の供給が終了した後、内容物のサンプリングを行い、ガスクロマトグラフィー分析を行った結果、ブチン−2が面積%で17%残存しており、反応が完結していなかった。
[Comparative Example 2]
In Example 1, the reaction was performed according to Example 1 except that the number of revolutions of the main shaft of the stirring blade was changed from 13 s −1 to 33 s −1 . After the supply of butyne-2 as a raw material was completed, the contents were sampled and analyzed by gas chromatography. As a result, butin-2 remained 17% in area%, and the reaction was not completed.

このようにして、ブチン類をフッ化水素と接触させる際に、攪拌翼の主軸の回転数を最適な範囲に制御して反応を実施することにより、従来技術に述べられているようなテルペン類等の添加剤、あるいは非極性炭化水素溶媒を添加する必要がないので、2,2−ジフルオロブタンを高収率で得られるとともに、製造工程の簡略化を図ることが可能である。   In this way, when the butynes are brought into contact with hydrogen fluoride, the reaction is carried out by controlling the rotation speed of the main shaft of the stirring blade within the optimum range, whereby terpenes as described in the prior art are used. Therefore, 2,2-difluorobutane can be obtained in a high yield and the production process can be simplified.

Claims (2)

ブチン類とフッ化水素を接触させて2,2−ジフルオロブタンを製造する液相反応において、反応器内の温度を−30℃〜−10℃に制御し、且つ、攪拌翼の主軸の回転数を13〜25s−1の範囲内に制御して反応を行うことを特徴とする2,2−ジフルオロブタンの製造方法。 In a liquid phase reaction in which butynes and hydrogen fluoride are brought into contact to produce 2,2-difluorobutane, the temperature in the reactor is controlled to −30 ° C. to −10 ° C., and the rotation speed of the main shaft of the stirring blade Is controlled within the range of 13 to 25 s −1 to carry out the reaction, a method for producing 2,2-difluorobutane. ブチン類が2−ブチンであることを特徴とする請求項1記載の製造方法。 The method according to claim 1, wherein the butynes are 2-butyne.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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