JP2014510031A - ２，２−ジフルオロ−１−クロロエタンとアンモニアから２，２−ジフルオロエチルアミンを製造する方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、２，２−ジフルオロエチルアミンを製造する方法に関し、ここで、該方法は、以下の、（ｉ）圧力安定な密閉反応容器の中で、１０バール〜１８０バールの範囲内の圧力下で、２，２−ジフルオロ−１−クロロエタンと気体アンモニア又は液体アンモニア又は超臨界アンモニアを混合させる段階；（ｉｉ）前記反応混合物を、８０℃〜２００℃の範囲内の反応温度で、反応させる段階；及び、（ｉｉｉ）前記反応混合物に対する圧力を解放し、２，２−ジフルオロエチルアミンを単離する段階；を含んでいる。
【選択図】なし
【選択図】なし
Description
本発明は、２，２−ジフルオロ−１−クロロエタンとアンモニアから出発して、２，２−ジフルオロエチルアミンを調製する方法に関する。
２，２−ジフルオロエチルアミンは、活性成分の調製における重要な中間体化合物である。ハロ−２，２−ジフルオロエタン化合物（即ち、臭素−２，２−ジフルオロエタン）を使用する２，２−ジフルオロエチルアミン（及び、さらに、テトラフルオロエチルアミン）の調製は、論文〔標題「Ｕｂｅｒ ｅｉｎｉｇｅ ｆｌｕｏｒｈａｌｔｉｇｅ Ａｌｋｙｌａｍｉｎｅ」［Ｃｏｎｃｅｒｎｉｎｇ ａ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｆｌｕｏｒｉｎｅ−ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ａｌｋｙｌａｍｉｎｅｓ］（Ｃｈｅｍ． Ｚｅｎｔｒａｌｂｌａｔｔ， Ｖｏｌｕｍｅ ７５， １９０４、ｐａｇｅｓ ９４４−９４５）〕の中でＳｗａｒｔｓによって１９０４年に初めて記載された。Ｓｗａｒｔｓは、１−ブロモ−２，２−ジフルオロエタンを使用し、それを、２ｍｏｌのアルコール性アンモニアを含んでいる管の中で１２５〜１４５℃で３日間加熱する。Ｓｗａｒｔｓは、出発化合物が化合物ジフルオロエチルアミン及びテトラフルオロエチルアミンに完全に変換されたことを記述している。２，２−ジフルオロエチルアミンが選択的には調製されないことは上記論文から明らかである。それは、当該反応によって、同様に、除去しなくてはならないテトラフルオロエチルアミンも製造されたからである。両方の生成物は、分別蒸留によって、又は、塩酸塩若しくはシュウ酸塩への変換によって、単離された。
それから５０年以上経ってから、実際には１９５６年に、Ｄｉｃｋｅｙらは、「Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ １９５６， Ｎｏ．２， ２０９−２１３」の中で、２，２−ジフルオロ−１−クロロエタンと２８％強度水酸化アンモニウム（即ち、２８％強度アンモニア水溶液）から出発して２，２−ジフルオロエチルアミンを調製する方法を公表した。その反応物は、振動するオートクレーブの中で反応させる。その反応混合物を１３５℃〜１４０℃の温度で３１時間加熱する。反応が終了した後、その反応混合物を濾過し、蒸留することによって反応混合物からアミンを除去する。しかしながら、留出物の中には、まだ、多量のアンモニアと少量の水が存在しているので、当該アミンは、水酸化ナトリウムで脱水し、及び、再度蒸留する。
１９５６年までに公表された調製方法は、選択的ではなく、極めて長い時間がかかり、収率がかなり低いという不利点を有している。水性アンモニアは、当該反応混合物の中に存在している塩化物イオン及びフッ化物イオンと組み合わされた場合、並びに、当該反応において使用される高温と組み合わされた場合、腐食性が高く、金属材料を腐食する。従って、それらの調製方法は、資源（例えば、エネルギー及び出発物質）を高い費用効率で且つ環境に優しく使用しながら充分な量の所望の２，２−ジフルオロエチルアミンを調製するのには適していない。
その時以降、ハロ−２，２−ジフルオロエタン化合物（特に、２，２−ジフルオロ−１−クロロエタン）とアンモニアを使用して２，２−ジフルオロエチルアミンを調製するさらに別の調製方法は公表されていない。
国際特許公開ＷＯ ２０１１／０１２２４３（ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／００４４３４として出願された）には、初めて、２，２−ジフルオロ−１−ハロエタン（好ましくは、２，２−ジフルオロ−１−クロロエタン）とアンモニアから出発して２，２−ジフルオロエチルアミンを調製するための調製方法が再度記載された。該調製方法は溶媒の存在下で実施され、そして、その溶媒は１５体積％の含水量を超えてはならない。その溶媒は、当該反応において、１〜５０倍の量で使用され、２〜２０倍の量が好ましい。
上記特許出願に記載されている調製方法は、１９０４年及び１９５６年に記載された調製方法と比較して明瞭な有利点を有しているが、特に資源を環境に優しく使用することに関して、改善することが求められている。
Ｃｈｅｍ． Ｚｅｎｔｒａｌｂｌａｔｔ， Ｖｏｌｕｍｅ ７５， １９０４、ｐａｇｅｓ ９４４−９４５
Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ １９５６， Ｎｏ．２， ２０９−２１３
２，２−ジフルオロエチルアミンを調製するための公表された調製方法及び公表されていない調製方法に基づいて、現在直面している問題は、２，２−ジフルオロ−１−クロロエタンとアンモニアから出発して、上記で確認された不利点を回避する調製方法を開発する問題である。
驚くべきことに、２，２−ジフルオロ−１−クロロエタンとアンモニア（ＮＨ３）が、溶媒の非存在下においてさえも、選択的な反応を経て２，２−ジフルオロエチルアミンを生成させるということが見いだされた。さらに、当該反応を連続的に又は部分的にバッチ式で実施するための方法も見いだされた。連続的調製方法又は部分的にバッチ式である調製方法は、２，２−ジフルオロエチルアミンの工業的な調製に関連して特に有利である。
従って、本発明は、２，２−ジフルオロエチルアミンを純粋な形態で（即ち、溶媒無しで）調製する方法を提供し、ここで、該方法は、２，２−ジフルオロ−１−クロロエタンをアンモニアと反応させることを含む。該反応は、場合により、アンモニアとの当該反応を促進する触媒の存在下で実施することもできる。該調製方法は、精製段階もさらに包含し得る。
本出願は、従って、２，２−ジフルオロエチルアミンを調製する方法に関し、ここで、該方法は、以下の：
（ｉ） 圧力安定な密閉反応容器の中で、１０バール〜１８０バールの範囲内の圧力下（好ましくは、３０バール〜１５５バールの範囲内の圧力下）で、２，２−ジフルオロ−１−クロロエタンと気体アンモニア又は液体アンモニア又は超臨界アンモニアを混合させる段階；
（ｉｉ） 前記反応混合物を、８０℃〜２００℃の範囲内の反応温度（好ましくは、１００℃〜１７０℃の範囲内の反応温度）で、反応させる段階；
（ｉｉｉ） 前記反応混合物を減圧し、２，２−ジフルオロエチルアミンを単離する段階；
を含んでいる。
（ｉ） 圧力安定な密閉反応容器の中で、１０バール〜１８０バールの範囲内の圧力下（好ましくは、３０バール〜１５５バールの範囲内の圧力下）で、２，２−ジフルオロ−１−クロロエタンと気体アンモニア又は液体アンモニア又は超臨界アンモニアを混合させる段階；
（ｉｉ） 前記反応混合物を、８０℃〜２００℃の範囲内の反応温度（好ましくは、１００℃〜１７０℃の範囲内の反応温度）で、反応させる段階；
（ｉｉｉ） 前記反応混合物を減圧し、２，２−ジフルオロエチルアミンを単離する段階；
を含んでいる。
本発明による調製方法では、溶媒は、除外される／使用されない。
一実施形態［Ａ］では、本出願は、段階（ｉ）において触媒もさらに存在している、上記で定義された調製方法に関する。該触媒は、好ましくは、以下の、臭化アルカリ金属、ヨウ化アルカリ金属、臭化アンモニウム、ヨウ化アンモニウム、臭化テトラアルキルアンモニウム、ヨウ化テトラアルキルアンモニウム、ハロゲン化テトラアルキルホスホニウム、ハロゲン化テトラアリールホスホニウム、テトラキス（ジメチルアミノ）ホスホニウムブロミド、テトラキス（ジエチルアミノ）ホスホニウムブロミド、テトラキス（ジプロピルアミノ）ホスホニウムブロミド及びテトラキス（ジプロピルアミノ）ホスホニウムクロリド並びにビス（ジメチルアミノ）［（１，３−ジメチルイミダゾリジン−２−イリデン）アミノ］メチリウムブロミドからなる群から選択される。特に好ましい触媒は、臭化ナトリウム、臭化カリウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、臭化テトラブチルアンモニウム又は臭化テトラフェニルホスホニウムであり；とりわけ好ましい触媒は、ヨウ化ナトリウム又はヨウ化カリウムである。
一実施形態［Ｂ］では、本出願は、段階（ｉ）における２，２−ジフルオロ−１−クロロエタンとアンモニアの添加／供給が連続的に実施され且つ当該混合のために静的混合機が使用される、上記で定義された調製方法又は実施形態［Ａ］で記載された調製方法に関する。
一実施形態［Ｃ］では、本出願は、完全に連続的に実施される、上記で定義された調製方法又は実施形態［Ａ］若しくは実施形態［Ｂ］で記載された調製方法に関する。
一実施形態［Ｄ］では、本出願は、少なくとも２つのゾーン（ここで、第１のゾーンは、静的混合機を含んでおり、且つ、段階（ｉ）はこの第１のゾーンで実施され、及び、段階（ｉｉ）は第２のゾーン（反応ゾーン）で実施される）を含んでいる熱的に調節可能な流通反応器が反応容器として使用される、実施形態［Ｃ］で定義された調製方法に関する。該流通反応器は、好ましくは、該反応ゾーンの末端に又は該反応ゾーンの後に付加的なゾーンを含んでおり、この付加的なゾーンの中で、反応圧力が低減される。
一実施形態［Ｅ］では、本出願は、第２のゾーン（即ち、反応ゾーン）における２，２−ジフルオロ−１−クロロエタンとアンモニアの滞留時間が約２０秒〜約４００分の範囲内（好ましくは、約１分〜約４００分の範囲内、極めて好ましくは、約１５分〜約４５分の範囲内）である、実施形態［Ｄ］で定義された調製方法に関する。
一実施形態［Ｆ］では、本出願は、流通反応器の中に（好ましくは、反応ゾーンの中に）計測器又は測定用プローブが存在している、実施形態［Ｄ］又は実施形態［Ｅ］で記載された調製方法に関する。
本発明の調製方法においては、使用される２，２−ジフルオロ−１−クロロエタンとアンモニアのモル比は、約６：１〜約１：２００の範囲内にあり、好ましくは、約４：１〜約１：１５０の範囲内にあり、さらに好ましくは、約１：１〜約１：１００の範囲内にある。
本発明の調製方法において使用されるアンモニア（ＮＨ３）は、気体状態で、液体状態で（即ち、凝縮されたＮＨ３ガスとして）又は超臨界状態で（即ち、その臨界温度を超えた且つその臨界圧力を超えた状態で）、２，２−ジフルオロ−１−クロロエタンに添加することができる。段階（ｉｉ）におけるＮＨ３の添加は、好ましくは、気体状態又は液体状態で実施する。
本発明の調製方法において使用するのに適している触媒は、アンモニアとの当該反応を促進する全ての触媒である。適切な触媒の混合物も考えられる。本発明に従って適切な触媒は、さらに特定的には、以下のものである：臭化アルカリ金属及びヨウ化アルカリ金属（例えば、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、臭化カリウム）；臭化アンモニウム及びヨウ化アンモニウム；臭化テトラアルキルアンモニウム及びヨウ化テトラアルキルアンモニウム（例えば、ヨウ化テトラエチルアンモニウム）；特定のハロゲン化ホスホニウム、例えば、ハロゲン化テトラアルキルホスホニウム及びハロゲン化テトラアリールホスホニウム（例えば、臭化ヘキサデシルトリブチルホスホニウム、臭化ステアリルトリブチルホスホニウム、臭化テトラブチルホスホニウム、臭化テトラオクチルホスホニウム、塩化テトラフェニルホスホニウム及び臭化テトラフェニルホスホニウム）、テトラキス（ジメチルアミノ）ホスホニウムブロミド、テトラキス（ジエチルアミノ）ホスホニウムブロミド、テトラキス（ジプロピルアミノ）ホスホニウムクロリド及びテトラキス（ジプロピルアミノ）ホスホニウムクロリド又はテトラキス（ジプロピルアミノ）ホスホニウムブロミド；並びに、さらに、ビス（ジメチルアミノ）［（１，３−ジメチルイミダゾリジン−２−イリデン）アミノ］メチリウムブロミド。
好ましい触媒は、臭化ナトリウム、臭化カリウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、臭化テトラブチルアンモニウム又は臭化テトラフェニルホスホニウムであり、ヨウ化ナトリウム又はヨウ化カリウムが特に好ましい。
好ましい触媒は、臭化ナトリウム、臭化カリウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、臭化テトラブチルアンモニウム又は臭化テトラフェニルホスホニウムであり、ヨウ化ナトリウム又はヨウ化カリウムが特に好ましい。
該触媒は、その場で生成させることもできる。例えば、ＨＢｒ又はＨＩとアンモニアの反応を用いる。さらに、該触媒は、反応性の高い臭化アルキル又はヨウ化アルキル（例えば、臭化メチル、臭化エチル、ヨウ化メチル又はヨウ化エチル）を添加することによってその場で生成させることもできる。
本発明の調製方法においては、該触媒は、存在させる場合には、使用される２，２−ジフルオロ−１−クロロエタンに基づいて、約０．０１重量％〜約２５重量％の濃度で使用する。原理上は、さらに高い濃度も可能である。該触媒は、好ましくは、約０．２％〜約２５重量％の濃度で、さらに好ましくは、約０．４％〜約２０重量％の濃度で、極めて好ましくは、約０．５％〜約１５重量％の濃度で、使用する。あるいは、該触媒は、好ましくは、約０．０５％〜約３重量％の濃度で、又は、約０．１％〜約１０重量％の濃度で、又は、約０．５％〜約１０重量％の濃度で、使用することができる。
該反応は、原則として、圧力安定な密閉反応容器（例えば、オートクレーブ、流通反応器又は管式反応器）の中で加圧下で実施する。当該反応中の圧力は、２，２−ジフルオロ−１−クロロエタンの量に依存し、使用されるアンモニアの量に依存し、反応温度に依存し、及び、反応容器に装入するのにポンプが使用される場合には、当該ポンプの給送圧力（ｃｏｎｖｅｙｉｎｇ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）に依存する。圧力を上昇させるのが望ましい場合において、バッチ式調製方法では、反応温度を上昇させることに加えて、圧力のさらなる上昇は、不活性ガス（例えば、窒素又はアルゴン）を導入することによって達成することができる。連続式調製方法の場合は、該圧力は、ポンプの性能を介して変えることができる。
当該２種類の反応物の混合は、約１０バール〜約１８０バールの範囲内（好ましくは、３０バール〜１５５バールの範囲内）にあるのが望ましい圧力下で実施し、当該反応物を混合させる温度は、変えることができ、そして、通常は、室温（約２０℃）〜約１８０℃の範囲内にある。本発明による反応は、広い温度範囲内で（例えば、約８０℃〜約２００℃の範囲内で）、実施することができる。該反応は、好ましくは、約１００℃〜約１７０℃の温度範囲内で実施する。
本発明者らは、バルクで実施する結果として、即ち、溶媒を添加しないで実施する結果として、使用される反応容器（この場合、オートクレーブ又は流通反応器）が、高い反応圧にもかかわらず、及び、比較的高い反応温度にもかかわらず、極めて僅かにしか腐食しないということを確認した。従って、当該調製方法は工業規模で実施することが可能である。
本発明者らは、さらに、所望の２，２−ジフルオロエチルアミンが、本発明の調製方法によって、良好な収率で、短い反応時間で、及び、高い純度で得られるということも確認した。このことは、直接の反応生成物を大規模な後処理に付す必要が一般的に不要であるということを意味する。このことは、全て、塩基性条件はフッ化ビニリデン（これは、ＨＣｌが除去されることで２，２−ジフルオロクロロエタンから形成し得る）が優先的に形成されるのを促進するということが「Ｍ． Ｈｕｄｌｉｃｋｙ， Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｏｒｇａｎｏｆｌｕｏｒｉｎｅ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ， ２ｎｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ， １９７６， ｐ． ４８９−４９０」及び「Ｈｏｕｂｅｎ Ｗｅｙｌ， Ｅ １０ｂ／２， ｐｐ． ９２−９８」から知られているという事実に鑑みて、驚くべきことである。２，２−ジフルオロエチルアミンは反応性が高く、本発明の反応条件下ではさらなる反応を受け得るということも、「Ｊ． Ｏｒｇ． Ｃｈｅｍ． ２００７， ７２ （２２） ８５６９」から知られている。
本発明の調製方法は、完全な連続式と完全なバッチ式のいずれでも実施することができる。さらに、バッチ式で実施される本発明の調製方法において、特定の反応段階を連続的に実施することもできる。この種の調製方法は、「部分的にバッチ式である」調製方法と称される。
連続的な調製方法又は段階は、本明細書においては、反応容器（例えば、流通反応器）への反応物の給送と反応容器からの生成物の放出が別々の場所で同時に起こる調製方法又は段階を意味する。バッチ式の調製方法又は段階は、本明細書においては、時間的に連続して進行する調製方法又は段階（例えば、反応容器への反応物の給送、次いで、反応物の反応、その後、反応容器からの生成物の放出）であると理解される。連続的な調製方法は、特に、大量に調製するのに適している。
部分的にバッチ式で又は完全にバッチ式で実施される本発明の調製方法に関する反応時間は、約０．５時間〜約１６時間の範囲内にある。原理的には、さらに長い反応時間も可能である。
本発明の調製方法の段階（ｉ）における添加及び混合は、静的混合機を用いて連続的に実施するのが好ましい。
連続的に実施される本発明の調製方法においては、工程は、流通反応器の中で実施する。該流通反応器は、好ましくは、熱的に調節可能である。本発明に従って適している流通反応器は、少なくとも２つのゾーンを含んでおり、そのゾーンのうちの少なくとも１が熱的に調節可能である。第１のゾーンの中で、反応物（即ち、２，２−ジフルオロ−１−クロロエタン及びＮＨ３）を混合させる。本発明による反応において触媒を使用する場合、その触媒は、反応物のうちの１種類（より特定的には、２，２−ジフルオロ−１−クロロエタン）と一緒に反応容器の中に導入することができる。有利には、静的混合機は第１のゾーンの中に設置されている。２番目の熱的に調節可能なゾーン（これは、滞留ゾーン又は反応ゾーンと称される）で、反応を実施する。該反応ゾーンの末端で、反応圧力を低減させる。これにより、溶解しているＮＨ３は、部分的に又は完全に蒸発する。圧力が低減されることによって、当該反応中に形成された有機塩及び／又は無機塩は、部分的に又は完全に結晶化する。次いで、液状の２，２−ジフルオロエチルアミンを単離収集することができる。
滞留ゾーン又は反応ゾーンにおける望ましい滞留時間及び達成される反応変換は、主に、反応物（これは、存在する場合には触媒も包含する）（反応混合物）の全ての計量供給速度及び滞留区域（反応ゾーンの長さ）を通る反応混合物の流速に依存する。一般に、滞留時間の長さは、反応温度に依存する：反応温度が高くなると、滞留時間は短くすべきである。一般的に言えば、反応ゾーンの中の反応混合物の滞留時間は、約２０秒（秒）〜約４００分（分）の範囲内、好ましくは、約１分〜約４００分の範囲内、極めて好ましくは、約１５分〜約４５分の範囲内にある。
全滞留区域に沿って又は滞留区域の一部分に沿って反応混合物にＮＨ３を供給することも考え得る。
反応ゾーンにおける反応混合物の滞留時間は、通常、反応ゾーンを通る流速によって、及び、反応ゾーンの容積によって、制御する。計測器（例えば、温度計、粘度計、熱伝導率計又は屈折計）又は赤外線スペクトル及び／若しくは近赤外線スペクトルを測定するための機器若しくはプローブを使用して反応の経過をモニターすれば有利である。もちろん、該計測器は、流動する媒体に適していなければならない。該計測器は、流通反応器の中に設置することができる。
静的混合機は、一般に、流動エネルギーを用いて流動性生成物の流れを混合させる固定された内部構造物を有する管又はチャンネルである。給送ユニット（ｃｏｎｖｅｙｉｎｇ ｕｎｉｔ）（例えば、ポンプ）は、例えば液体を、固定された（即ち、静的な）混合機内部構造物が備わっている管の中に強制的に通す。ここで、主流の軸に従う流動性生成物の流れは成分流に分けられ、次いで、それらが、内部構造物の種類に応じて、互いに渦を巻かされ、そして、混合される。
可動性撹拌要素を含んでいる混合機と比較して、静的混合機は、多くの場合チャンバー容積が小さく、エネルギー消費が極めて小さい。静的混合機は、維持管理も不活性化（ｉｎｅｒｔｉｚａｔｉｏｎ）も必要としない閉鎖系である。静的混合機では、利用されるのは流動性生成物の流れの流動エネルギーであるが、動的混合機（例えば、撹拌機）では、混合すべき流動性生成物の流れの混合及び均質化は、可動性要素を用いて達成される。
慣習的なプロセス工学で使用される種類の静的混合機のさまざまなタイプの概要は、例えば、「Ｃｈｅｍ．−Ｉｎｇ．−Ｔｅｃｈｎ． ５２ （１９８０） Ｎｏ．４， ｐｐ．２８５−２９１」の中のＭ．Ｈ．Ｐａｈｌ及びＥ．Ｍｕｓｃｈｅｌｋｎａｕｔｚによる論文「Ｓｔａｔｉｓｃｈｅ Ｍｉｓｃｈｅｒ ｕｎｄ ｉｈｒｅ Ａｎｗｅｎｄｕｎｇｅｎ」［Ｓｔａｔｉｃ ｍｉｘｅｒｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ］に記載されている。上記論文及びその中に記載されている静的混合機は、参照により本明細書に組み入れる。静的混合機は、例えば、ＵＳ ４，０６２，５２４Ｂに記載されており、そして、「Ｓｕｌｚｅｒ ＳＭＸ（登録商標）」混合機の商品名で市販されている。上記混合機は、互いに直角な２つ以上のグリッドで構成されており、並びに、上記で記載したように当該生成物の流れを成分流に分けてそれらを混合させるために、それらの交点で互いに連結されていて且つ混合対象の流動性生成物の流れの主流方向に対して特定の角度で取り付けられている平行なストリップで構成されている。混合は主流方向に対して横断する優先的な方向に沿ってのみ起こるので、互いに対して９０°回転している複数の混合内部構造物を次々に配置することが必要である。
連続式調製方法、部分的バッチ式調製方法又はバッチ式調製方法において反応を実施した後、当該反応混合物を、好ましくは、後処理に付し、所望の２，２−ジフルオロエチルアミンを単離し、そして、必用に応じて、精製する。従って、本発明の調製方法の段階（ｉｉｉ）は、当該混合物を減圧すること（即ち、反応容器の中の圧力を低下させること）、並びに、触媒が存在している場合にはその触媒並びに反応中に形成された有機塩及び／又は無機塩を除去すること、を含んでいる。単離は、有利には、当該反応混合物の濾過及び２，２−ジフルオロエチルアミンの分別蒸留によって行う。
反応圧力を変えることによって、反応中に形成された有機塩及び／又は無機塩（例えば、塩化アンモニウム）を部分的に又は完全に結晶化させることが可能である。減圧することにより、消費されずに溶液中にまだ存在しているアンモニアが部分的に又は完全に除去される。
２，２−ジフルオロエチルアミンの単離は、既知方法によって、特に、抽出、（分別）蒸留、クロマトグラフィー（これらの方法は、組み合わせることが可能である）によって行う。２，２−ジフルオロエチルアミン塩（例えば、有機酸又は無機酸の塩、例えば、塩酸塩又は酢酸塩）の単離又は精製は、好ましくは、結晶化によって行う。２，２−ジフルオロエチルアミンの塩の例としては、２，２−ジフルオロエチルアミン塩酸塩及び２，２−ジフルオロエチルアミン酢酸塩などを挙げることができる。水溶性塩は、水溶液の抽出によって精製することができる。次いで、当該アミンを、最後に、有機塩基又は無機塩基との反応によって、その塩から遊離させることができる。好ましい塩基は、ＮａＨＣＯ３、Ｎａ２ＣＯ３又はＮａＯＨである。
下記実施例を用いて本発明について例証するが、本発明はそれら実施例に限定されるものではない。
２，２−ジフルオロ−１−クロロエタンとアンモニアの反応に関する調製実施例：
実施例１ − バッチ式調製方法
２１５ｇ（２．１０ｍｏｌ）の２，２−ジフルオロ−１−クロロエタン及び２．３８ｇの臭化カリウムをオートクレーブに装入し、１３６ｇのアンモニア（無水）と混合させる。２，２−ジフルオロ−１−クロロエタンとアンモニアのモル比は１：４である。その反応混合物を加熱して１４０〜１４５℃とし、その温度で９時間撹拌する。反応の経過中に、圧力は、約５０バールから約３５バールまで低下する。その反応混合物を０℃まで冷却し、１時間かけて減圧させる。それを、全ての塩が溶解するまで、４００ｇのＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）及び水と混合させる。定量的なＧＣ分析（外部標準）によれば、導入された２，２−ジフルオロ−１−クロロエタンに基づいて、化学収率５９％の２，２−ジフルオロエチルアミンが得られる。
実施例２ − 流通反応器を使用する連続式調製方法
ある量の２，２−ジフルオロ−１−クロロエタン（９８％製品）を受け器１の中に導入した。受け器１は、高圧ポンプに連結されている。無水ＮＨ３を含んでいるアンモニアガスボトルを受け器２として別の高圧ポンプに連結した。その２つの受け器を静的混合機を有する容積１０ｍＬ（混合ゾーン）の予備的な熱的調節区域（室温）で連結し、そして、この区域の排出口ダクトに連結した。それは、容積５７．２ｃｍ３（反応ゾーン）及び表面積対容積比１８ｃｍ２／ｃｍ３（１５５℃）を有する熱的に調節可能な滞留要素であった。滞留区域の出口には、空気圧で調節されるＫａｍｍｅｒバルブが取り付けられていた。そのＫａｍｍｅｒバルブによって、反応器内部の圧力を一定の１５５バールに維持することが可能であり、及び、同時に、減圧して下流の相分離器の中に装入することが可能であった。受け器１から、２，２−ジフルオロ−１−クロロエタンを体積流量０．１６ｍＬ／分で、及び、受け器２から、アンモニアを体積流量１．２８ｍＬ／分で、ポンプで連続的に反応器の中に給送した。混合ゾーン内の反応混合物の滞留時間は７分間であり、反応ゾーン内の滞留時間は４０分であった。反応は、ＨＰＬＣでモニターした。
ある量の２，２−ジフルオロ−１−クロロエタン（９８％製品）を受け器１の中に導入した。受け器１は、高圧ポンプに連結されている。無水ＮＨ３を含んでいるアンモニアガスボトルを受け器２として別の高圧ポンプに連結した。その２つの受け器を静的混合機を有する容積１０ｍＬ（混合ゾーン）の予備的な熱的調節区域（室温）で連結し、そして、この区域の排出口ダクトに連結した。それは、容積５７．２ｃｍ３（反応ゾーン）及び表面積対容積比１８ｃｍ２／ｃｍ３（１５５℃）を有する熱的に調節可能な滞留要素であった。滞留区域の出口には、空気圧で調節されるＫａｍｍｅｒバルブが取り付けられていた。そのＫａｍｍｅｒバルブによって、反応器内部の圧力を一定の１５５バールに維持することが可能であり、及び、同時に、減圧して下流の相分離器の中に装入することが可能であった。受け器１から、２，２−ジフルオロ−１−クロロエタンを体積流量０．１６ｍＬ／分で、及び、受け器２から、アンモニアを体積流量１．２８ｍＬ／分で、ポンプで連続的に反応器の中に給送した。混合ゾーン内の反応混合物の滞留時間は７分間であり、反応ゾーン内の滞留時間は４０分であった。反応は、ＨＰＬＣでモニターした。
Ｋａｍｍｅｒバルブの下流において、生成物流は減圧されて相分離器の中に入り、そこで、反応物の結晶化によってＮＨ４Ｃｌが形成される。相分離と濾過の後で、２，２−ジフルオロエチルアミンを収集した。定量的なガスクロマトグラフィー分析（外部標準）に付した後、２，２−ジフルオロエチルアミンが純度６０〜７０％（用いられた２，２−ジフルオロ−１−クロロエタンの量に基づいて計算）で得られた。
１Н ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：５．５−５．９（ｍ，１Ｈ），２．９４−３．１（ｍ，２ Ｈ），１．２６（ｂｒ ｍ，ＮＨ２）。
Claims (7)
- ２，２−ジフルオロエチルアミンを調製する方法であって、以下の：
（ｉ） 圧力安定な密閉反応容器の中で、１０バール〜１８０バールの範囲内の圧力下で、２，２−ジフルオロ−１−クロロエタンと気体アンモニア又は液体アンモニア又は超臨界アンモニアを混合させる段階；
（ｉｉ） 前記反応混合物を、８０℃〜２００℃の範囲内の反応温度で、反応させる段階；
（ｉｉｉ） 前記反応混合物を減圧し、２，２−ジフルオロエチルアミンを単離する段階；
を含んでいる、前記調製方法。 - 段階（ｉ）において、臭化アルカリ金属、ヨウ化アルカリ金属、臭化アンモニウム、ヨウ化アンモニウム、臭化テトラアルキルアンモニウム、ヨウ化テトラアルキルアンモニウム、ハロゲン化テトラアルキルホスホニウム、ハロゲン化テトラアリールホスホニウム、テトラキス（ジメチルアミノ）ホスホニウムブロミド、テトラキス（ジエチルアミノ）ホスホニウムブロミド、テトラキス（ジプロピルアミノ）ホスホニウムブロミド及びテトラキス（ジプロピルアミノ）ホスホニウムクロリド並びにビス（ジメチルアミノ）［（１，３−ジメチルイミダゾリジン−２−イリデン）アミノ］メチリウムブロミドからなる群から選択される触媒がさらに存在している、請求項１に記載の調製方法。
- 段階（ｉ）において、２，２−ジフルオロ−１−クロロエタンとアンモニアの添加が連続的に実施され、及び、混合させるために静的混合機が使用される、請求項１又は２に記載の調製方法。
- 完全に連続的に実施される、請求項１〜３のいずれかに記載の調製方法。
- 少なくとも２つのゾーンを含んでいる熱的に調節可能な流通反応器が反応容器として使用され、ここで、第１のゾーンは静的混合機を含んでおり、且つ、段階（ｉ）はこの第１のゾーンで実施され、及び、段階（ｉｉ）は第２のゾーン（反応ゾーン）で実施される、請求項４に記載の調製方法。該流通反応器は、好ましくは、該反応ゾーンの末端に又は該反応ゾーンの後に付加的なゾーンをさらに含んでおり、この付加的なゾーンの中で、反応圧力が低減される。
- 前記第２のゾーン（即ち、反応ゾーン）における２，２−ジフルオロ−１−クロロエタンとアンモニアの滞留時間が約２０秒〜約４００分の範囲内である、請求項４に記載の調製方法。
- 前記流通反応器の中に計測器又は測定用プローブが存在している、請求項５又は６に記載の調製方法。
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