JP2019127466A - Method for producing 1h,2h-perfluorocycloalkene - Google Patents

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杉本 達也
Tatsuya Sugimoto
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Abstract

To provide a novel method for producing 1H,2H-perfluorocycloalkene.SOLUTION: In the present invention, 1H,1H,2H-perfluorocycloalkane represented by the following formula (I) is brought into contact with alkylamine in the presence of a water-insoluble solvent and water, to obtain 1H,2H-perfluorocycloalkene represented by the following formula (II).SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、1H,2H−パーフルオロシクロアルケンの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method of producing 1H, 2H-perfluorocycloalkene.

フッ素化炭化水素は、半導体装置等の製造分野において使用されるドライエッチングガス及び化学気相成長法(CVD)用のガス等の産業用ガス、発泡剤、含フッ素医薬中間体、並びに、フッ素系溶剤として有用である。   Fluorinated hydrocarbons are industrial gases such as dry etching gas and gas for chemical vapor deposition (CVD) used in the field of production of semiconductor devices, etc., blowing agents, fluorine-containing pharmaceutical intermediates, and fluorine-based compounds. Useful as a solvent.

特に、1H,2H−パーフルオロシクロアルケンは、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及びCVD用のガス等として好適に使用することができる。   In particular, 1H, 2H-perfluorocycloalkene can be suitably used as a plasma etching gas, a gas for CVD, and the like in the field of manufacturing a semiconductor device using a plasma reaction.

1H,2H−パーフルオロシクロアルケンの製造方法に関連する技術として、以下の特許文献1〜4及び非特許文献1〜3が存在する。   The following patent documents 1 to 4 and non-patent documents 1 to 3 exist as techniques related to a method for producing 1H, 2H-perfluorocycloalkene.

特許文献1では、1,1,2,2,3,3,4−ヘプタフルオロシクロペンタンを出発原料に用い、2M水酸化カリウム水溶液と60℃の温度条件で接触させることにより、3,3,4,4,5,5−ヘキサフルオロシクロペンテン(1H,2H−パーフルオロシクロペンテン)が得られることが報告されている。   In Patent Document 1, 3,1,3,2,3 heptafluorocyclopentane is used as a starting material and brought into contact with a 2 M aqueous solution of potassium hydroxide at a temperature condition of 60 ° C. It is reported that 4,4,5,5-hexafluorocyclopentene (1H, 2H-perfluorocyclopentene) can be obtained.

特許文献2では、1,1,2,2,3,3,4−ヘプタフルオロシクロペンタンを出発原料に用い、N,N−ジメチルホルムアミドや、N,N−ジメチルアセトアミド等のルイス塩基を脱フッ化水素剤として用いて、温度150〜170℃の高温下で反応させることにより、3,3,4,4,5,5−ヘキサフルオロシクロペンテン(1H,2H−パーフルオロシクロペンテン)が得られることが報告されている。   In Patent Document 2, 1,1,2,2,3,3,4-heptafluorocyclopentane is used as a starting material, and a Lewis base such as N, N-dimethylformamide or N, N-dimethylacetamide is defluorinated. It is possible to obtain 3,3,4,4,5,5-hexafluorocyclopentene (1H, 2H-perfluorocyclopentene) by reacting under high temperature of 150 to 170.degree. C. by using as a hydrogen peroxide agent. It has been reported.

特許文献3では、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の2つの塩素原子を、銅あるいはニッケル等の遷移金属触媒の存在下で、水素により還元することで、3,3,4,4,5,5−ヘキサフルオロシクロペンテン(1H,2H−パーフルオロシクロペンテン)が得られることが報告されている。   In Patent Document 3, two chlorine atoms of 1,2-dichloro-3,3,4,4,5,5-hexafluorocyclopentene are reduced by hydrogen in the presence of a transition metal catalyst such as copper or nickel. It is reported that 3,3,4,4,5,5-hexafluorocyclopentene (1H, 2H-perfluorocyclopentene) is obtained.

特許文献4では、1−クロロ−2,2,3,3−テトラフルオロシクロブタンを、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物と塩化カルシウム等の脱水剤等との混合物と接触させることにより、3,3,4,4−テトラフルオロシクロブテン(1H,2H−パーフルオロシクロブテン)が得られることが報告されている。   In Patent Document 4, by contacting 1-chloro-2,2,3,3-tetrafluorocyclobutane with a mixture of an alkali metal hydroxide such as potassium hydroxide and a dehydrating agent such as calcium chloride, 3 It is reported that 3,4,4-tetrafluorocyclobutene (1H, 2H-perfluorocyclobutene) is obtained.

非特許文献1では、テトラフルオロエチレンとアセチレンが充填された密閉容器を225℃に加温することにより、3,3,4,4−テトラフルオロシクロブテン(1H,2H−パーフルオロシクロブテン)が得られることが報告されている。   In Non-Patent Document 1, 3,3,4,4-tetrafluorocyclobutene (1H, 2H-perfluorocyclobutene) is obtained by heating a closed vessel filled with tetrafluoroethylene and acetylene to 225 ° C. It has been reported that it can be obtained.

非特許文献2では、ヘキサフルオロシクロブテンを、還元剤である水素化リチウムアルミニウムと接触させることにより、3,3,4,4−テトラフルオロシクロブテン(1H,2H−パーフルオロシクロブテン)が得られることが報告されている。   In Non-patent Document 2, 3,3,4,4-tetrafluorocyclobutene (1H, 2H-perfluorocyclobutene) is obtained by bringing hexafluorocyclobutene into contact with lithium aluminum hydride as a reducing agent. It has been reported that

非特許文献3では、原料となるデカフルオロシクロヘキセンを、水素化リチウムアルミニウムと接触させることにより、いくつかの生成物の中の1つとして、3,3,4,4,5,5,6,6−オクタフルオロシクロヘキセン(1H,2H−パーフルオロシクロヘキセン)が得られることが報告されている。   In Non-Patent Document 3, decafluorocyclohexene as a raw material is brought into contact with lithium aluminum hydride to give 3,3,4,4,5,5,6,3 as one of several products. It is reported that 6-octafluorocyclohexene (1H, 2H-perfluorocyclohexene) can be obtained.

国際公開第2008/081804号WO 2008/081804 中国特許出願公開第105330513号明細書Chinese Patent Application Publication No. 105330513 特開2000−86548号公報JP 2000-86548 A 特開2006−225298号公報JP 2006-225298 A

J.L.Anderson et al,Fluorodienes.I.Synthesis from Cyclobutenes,Journal of American Chemical Society,1961.1.1,Vol.83,p.382−385J. L. Anderson et al, Fluorodienes. I. Synthesis from Cyclobutenes, Journal of the American Chemical Society, 1961.1.1, Vol. 83, p. 382-385 G.Fuller et al,Some Isomeric Hexafluorocyclobutanes and Pentafluorocyclobutenes,Journal of Chemical Society,1961,p.3198−3203G. Fuller et al, Some Isomeric Hexafluorocyclobutanes and Pentafluorocyclobutenes, Journal of Chemical Society, 1961, p. 3198-3203 D.E.M.Evans et al,Fluorocyclohexanes,Part VIII.Lithium Aluminium Hydride Reduction of Decafluorocyclohexene,Journal of Chemical Society,1963.p.4828−4834D. E. M. Evans et al, Fluorocyclohexanes, Part VIII. Lithium Aluminum Hydride Reduction of Decafluorocyclohexene, Journal of Chemical Society, 1963. p. 4828-4834

ここで、特に、半導体装置の製造分野においてガスとして使用され得る1H,2H−パーフルオロシクロアルケンは、高純度であることが求められる。   Here, in particular, 1H, 2H-perfluorocycloalkene which can be used as a gas in the field of manufacturing semiconductor devices is required to have high purity.

しかしながら、特許文献1に記載の製造方法によれば、目的物である1H,2H−パーフルオロシクロペンテン以外に、異性体である2H、3H−パーフルオロシクロペンテンが副生する。そのため、この製造方法によって高純度の1H,2H−パーフルオロシクロアルケンを得るのは困難な場合がある。   However, according to the production method described in Patent Document 1, 2H, 3H-perfluorocyclopentene, which is an isomer, is by-produced in addition to the target 1H, 2H-perfluorocyclopentene. Therefore, it may be difficult to obtain high purity 1H, 2H-perfluorocycloalkene by this production method.

また、工業的な観点から、1H,2H−パーフルオロシクロアルケンの製造は温和な条件下で行われることが好ましい。   Moreover, from an industrial viewpoint, it is preferable that the production of 1H, 2H-perfluorocycloalkene is carried out under mild conditions.

しかしながら、特許文献2に記載の方法によれば、密閉容器中でN,N−ジメチルホルムアミドやN,N−ジメチルアセトアミドを沸点以上に加温しなければならない。また、この方法では耐圧性を有する容器が必要である。さらに、この方法によれば、N,N−ジメチルホルムアミドやN,N−ジメチルアセトアミドの分解に伴う酸(ギ酸、酢酸など)の発生に起因して設備が傷められてしまう虞がある。   However, according to the method described in Patent Document 2, it is necessary to heat N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide above the boiling point in a closed vessel. In addition, this method requires a container having pressure resistance. Furthermore, according to this method, there is a possibility that the equipment may be damaged due to the generation of an acid (such as formic acid or acetic acid) accompanying the decomposition of N, N-dimethylformamide or N, N-dimethylacetamide.

なお、特許文献3〜4や非特許文献1〜3に記載の製造方法によっても、高純度の1H,2H−パーフルオロシクロアルケンを、温和な条件下で製造することは困難であると考えられる。   In addition, it is considered that it is difficult to produce high purity 1H, 2H-perfluorocycloalkene under mild conditions also by the production methods described in Patent Documents 3 to 4 and Non-patent Documents 1 to 3 .

そこで、本発明は、温和な条件下で、異性体の副生を抑制しつつ、1H,2H−パーフルオロシクロアルケンを高選択的に製造する方法を提供することを目的とする。   Then, an object of the present invention is to provide a method for highly selective production of 1H, 2H-perfluorocycloalkene under mild conditions while suppressing isomer by-production.

本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、非水溶性溶媒の存在下において出発原料である1H,1H,2H−パーフルオロシクロアルカンをアルキルアミンに接触させて脱フッ化水素化すれば、1H,2H−パーフルオロシクロアルケンを高選択的に、且つ、温和な条件下で製造できることを見出した。しかし、本発明者がさらに検討を重ねたところ、アルキルアミンを用いる上記方法には、反応が進行するにつれて、生アルキルアミン−フッ化水素塩が生成してくるので、撹拌が困難になること、また、反応生成物中にアルキルアミン−フッ化水素塩が混入するため、反応生成物から1H,2H−パーフルオロシクロアルケンを回収する操作が煩雑になるという問題があることが明らかになった。そこで、本発明者はさらに研究を重ね、1H,1H,2H−パーフルオロシクロアルカンをアルキルアミンに接触させる際に非水溶性溶媒に加えて水も存在させれば、反応生成物からの1H,2H−パーフルオロシクロアルケンの回収が容易になることを見出し、本発明を完成させた。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the inventor of the present invention has removed fluoride by bringing the starting material 1H, 1H, 2H-perfluorocycloalkane into contact with an alkylamine in the presence of a water-insoluble solvent. It has been found that 1H, 2H-perfluorocycloalkene can be produced highly selectively and under mild conditions by hydrohydrogenation. However, in the above method using the alkylamine, as the reaction proceeds, the raw alkylamine-hydrogen fluoride salt is formed in the above-mentioned method using the alkylamine, so that the stirring becomes difficult. In addition, it was revealed that there is a problem that the operation of recovering 1H, 2H-perfluorocycloalkene from the reaction product is complicated because the alkylamine-hydrogen fluoride salt is mixed in the reaction product. Therefore, the present inventor further studies, and when 1H, 1H, 2H-perfluorocycloalkane is brought into contact with an alkylamine in addition to a non-water-soluble solvent, 1 H, from the reaction product is obtained. The inventors have found that the recovery of 2H-perfluorocycloalkene is facilitated, and completed the present invention.

即ち、本発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の1H,2H−パーフルオロシクロアルケンの製造方法は、下記式(I)   That is, the present invention aims to solve the above-mentioned problems advantageously, and the process for producing 1H, 2H-perfluorocycloalkene according to the present invention has the following formula (I)

Figure 2019127466
(式(I)中、nは1以上3以下の整数を表す。)
で示される1H,1H,2H−パーフルオロシクロアルカン(以下、「出発原料」と称することがある)を、非水溶性溶媒及び水の存在下、アルキルアミンと接触させる反応工程を含む、下記式(II)
Figure 2019127466
(In the formula (I), n represents an integer of 1 or more and 3 or less.)
1H, 1H, 2H-perfluorocycloalkane (hereinafter sometimes referred to as “starting material”) represented by the following formula, comprising a reaction step of contacting with an alkylamine in the presence of a water-insoluble solvent and water: (II)

Figure 2019127466
(式(II)中、nは式(I)と同じ整数を表す。)
で示される1H,2H−パーフルオロアルケン(以下、「目的物」と称することがある)の製造方法である。
Figure 2019127466
(In formula (II), n represents the same integer as in formula (I).)
It is a manufacturing method of 1H, 2H-perfluoro alkene (Hereinafter, it may be called an "object") shown.

本発明の製造方法によれば、温和な条件下で、異性体の副生を抑制しつつ、目的物である1H,2H−パーフルオロシクロアルケンを高選択的に製造することができる。また、得られる反応生成物からの1H,2H−パーフルオロシクロアルケンの回収が容易になる。   According to the production method of the present invention, it is possible to highly selectively produce 1H, 2H-perfluorocycloalkene which is an object, while suppressing by-production of isomers under mild conditions. Also, recovery of 1H, 2H-perfluorocycloalkene from the resulting reaction product is facilitated.

本発明の1H,2H−パーフルオロシクロアルケンの製造方法において、アルキルアミンの炭素数が6以下であることが好ましい。このようなアルキルアミンを用いれば、反応工程で生成するアルキルアミン−フッ化水素塩や、未反応のアルキルアミンを酸で中和した際に生成する塩の水への溶解性を高め、反応生成物から1H,2H−パーフルオロシクロアルケンを容易に回収することができる。   In the method for producing 1H, 2H-perfluorocycloalkene of the present invention, the alkylamine preferably has 6 or less carbon atoms. If such an alkylamine is used, the solubility in water of the alkylamine-hydrogen fluoride salt generated in the reaction step or the salt formed when the unreacted alkylamine is neutralized with an acid is enhanced, and the reaction product is formed. The 1H, 2H-perfluorocycloalkene can be easily recovered from the product.

また、本発明の1H,2H−パーフルオロシクロアルケンの製造方法において、アルキルアミンが水溶性アルキルアミンであることが好ましい。水溶性アルキルアミンであれば、反応工程後に残存する未反応のアルキルアミンは水に溶解するので、得られる反応生成物からの1H,2H−パーフルオロシクロアルケンの回収が容易になると共に、1H,2H−パーフルオロシクロアルケンの純度をより向上させることができる。   Further, in the method for producing 1H, 2H-perfluorocycloalkene of the present invention, the alkylamine is preferably a water-soluble alkylamine. If it is a water-soluble alkylamine, since the unreacted alkylamine remaining after the reaction step is dissolved in water, recovery of 1H, 2H-perfluorocycloalkene from the resulting reaction product is facilitated, and 1H, 1H, The purity of 2H-perfluorocycloalkene can be further improved.

さらに、本発明の1H,2H−パーフルオロシクロアルケンの製造方法において、アルキルアミンが第1級アルキルアミンであることが好ましい。第1級アルキルアミンであれば、異性体の副生をさらに抑制して、目的物である1H,2H−パーフルオロシクロアルケンをさらに高選択的に製造することができる。   Furthermore, in the method for producing 1H, 2H-perfluorocycloalkene according to the present invention, it is preferable that the alkylamine be a primary alkylamine. If it is a primary alkylamine, the target 1H, 2H-perfluorocycloalkene can be produced more highly selectively by further suppressing isomer by-production.

さらに、本発明の1H,2H−パーフルオロシクロアルケンの製造方法において、非水溶性溶媒の沸点が、1H,2H−パーフルオロシクロアルケンの沸点よりも20℃以上高いことが好ましい。このような非水溶性溶媒を用いれば、1H,2H−パーフルオロシクロアルケンを蒸留により容易に精製することができる。   Furthermore, in the method for producing 1H, 2H-perfluorocycloalkene according to the present invention, the boiling point of the non-water-soluble solvent is preferably 20 ° C. or more higher than the boiling point of 1H, 2H-perfluorocycloalkene. If such a water-insoluble solvent is used, 1H, 2H-perfluorocycloalkene can be easily purified by distillation.

本発明によれば、温和な条件下で、異性体の副生を抑制しつつ、1H,2H−パーフルオロシクロアルケンを高選択的に製造することができると共に、反応生成物からの1H,2H−パーフルオロシクロアルケンの回収を容易にすることができる。   According to the present invention, 1H, 2H-perfluorocycloalkene can be produced highly selectively while suppressing isomer by-product under mild conditions, and 1H, 2H from the reaction product Recovery of perfluorocycloalkenes can be facilitated.

以下に、本発明の実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

(1H,2H−パーフルオロシクロアルケンの製造方法)
本発明の1H,2H−パーフルオロシクロアルケンの製造方法は、上述した出発原料を、非水溶性溶媒及び水の存在下、アルキルアミンと接触させることにより、上述した目的物を製造する方法である。そして、本発明の1H,2H−パーフルオロシクロアルケンの製造方法は、上述した出発原料を、非水溶性溶媒及び水の存在下、アルキルアミンと接触させる反応工程を含み、任意に、反応工程の後に、得られる反応生成物から水層を分離して有機層を得る有機層回収工程をさらに含み得る。なお、有機層回収工程で得られた有機層には、未反応のアルキルアミンを除去する除去工程および/または1H,2H−パーフルオロシクロアルケンを精製する精製工程を実施してもよい。
(Method for producing 1H, 2H-perfluorocycloalkene)
The method for producing 1H, 2H-perfluorocycloalkene of the present invention is a method for producing the above-mentioned target product by bringing the above-mentioned starting material into contact with an alkylamine in the presence of a water-insoluble solvent and water. . The method for producing 1H, 2H-perfluorocycloalkene of the present invention includes a reaction step in which the above-described starting material is contacted with an alkylamine in the presence of a water-insoluble solvent and water. The organic layer recovery process which isolate | separates an aqueous layer from the reaction product obtained later and obtains an organic layer may be further included. The organic layer obtained in the organic layer recovery step may be subjected to a removal step of removing unreacted alkylamine and / or a purification step of purifying 1H, 2H-perfluorocycloalkene.

[1H,1H,2H−パーフルオロシクロアルカン]
本発明で出発原料として使用される1H,1H,2H−パーフルオロシクロアルカンは、下記式(I)で示される化合物である。
[1H, 1H, 2H-perfluorocycloalkane]
1H, 1H, 2H-perfluorocycloalkane used as a starting material in the present invention is a compound represented by the following formula (I).

Figure 2019127466
Figure 2019127466

式(I)中、nは1以上3以下の整数を示す。式(I)で示される1H,1H,2H−パーフルオロシクロアルカンの代表例として、例えば、1,1,2−トリヒドロペンタフルオロシクロブタン、1,1,2−トリヒドロヘプタフルオロシクロペンタン、1,1,2−トリヒドロノナフルオロシクロヘキサン等を挙げることができる。   In formula (I), n represents an integer of 1 or more and 3 or less. As representative examples of 1H, 1H, 2H-perfluorocycloalkanes represented by the formula (I), for example, 1,1,2-trihydropentafluorocyclobutane, 1,1,2-trihydroheptafluorocyclopentane, 1 And 1, 2- trihydro nona fluoro cyclohexane etc. can be mentioned.

式(I)で示される1H,1H,2H−パーフルオロシクロアルカンは、従来公知の方法によって製造することができる。   The 1H, 1H, 2H-perfluorocycloalkanes of the formula (I) can be prepared by methods known in the art.

具体的には、上記式(I)において(n=1)の場合の1,1,2−トリヒドロペンタフルオロシクロブタンは、例えば、特開2004−182671号公報及び特開2007−106726号公報に記載の方法に従って合成することができる。なお、前者は、2,2,3,3−テトラフルオロシクロブタノールを原料に、フッ素化剤として、N,N−ジエチル−α,α−ジフルオロ−(2−メトキシ)ベンジルアミンを作用させることにより合成する方法である。一方、後者は、原料1,4,4−トリフルオロシクロブテンを、三フッ化コバルト、あるいは、三フッ化マンガンとを接触させて、二重結合部位をフッ素化することにより合成する方法である。   Specifically, 1,1,2-trihydropentafluorocyclobutane in the case of (n = 1) in the above formula (I) is disclosed, for example, in JP-A-2004-182671 and JP-A-2007-106726. It can be synthesized according to the method described. The former uses 2,2,3,3-tetrafluorocyclobutanol as a raw material and N, N-diethyl-α, α-difluoro- (2-methoxy) benzylamine as a fluorinating agent. It is a method of synthesis. On the other hand, the latter is a method of synthesizing raw material 1,4,4-trifluorocyclobutene by contacting the double bond site with cobalt trifluoride or manganese trifluoride in contact. .

また、上記式(I)において(n=2)の場合の1,1,2−トリヒドロヘプタフルオロシクロペンタンは、例えば、特開2000−226346号公報及び特開2000−247912号公報に記載の方法に従って合成することができる。なお、前者は、1,1−ジクロロオクタフルオロシクロペンタンを原料に用いて、パラジウムや白金の触媒下、水素還元を行うことにより合成する方法である。一方、後者は、1−クロロヘプタフルオロシクロペンテンを原料に、銅、亜鉛、モリブデン、ビスマス等の金属を含有するパラジウム触媒下、水素還元することにより合成する方法である。   In addition, 1,1,2-trihydroheptafluorocyclopentane in the case of (n = 2) in the above formula (I) is described in, for example, JP-A-2000-226346 and JP-A-2000-247912. It can be synthesized according to the method. The former is a method of synthesis by hydrogen reduction using 1,1-dichlorooctafluorocyclopentane as a raw material under a catalyst of palladium or platinum. On the other hand, the latter is a method of synthesizing by hydrogen reduction using 1-chloroheptafluorocyclopentene as a raw material and a palladium catalyst containing a metal such as copper, zinc, molybdenum and bismuth.

上記式(I)において(n=3)の場合の1,1,2−トリヒドロノナフルオロシクロヘキサンは、例えば、非特許文献3に記載の方法に従って合成することができる。この方法によれば、1H−ノナフルオロシクロヘキセンを塩素化して得られる、1H−1,2−ジクロノナフルオロシクロへキサンの塩素原子を、水素化リチウムアルミニウムで還元することにより、目的物である1,1,2−トリヒドロノナフルオロシクロヘキサンを合成することができる。   1,1,2-trihydrononafluorocyclohexane in the case of (n = 3) in the above-mentioned formula (I) can be synthesized, for example, according to the method described in Non-Patent Document 3. According to this method, the target compound is obtained by reducing the chlorine atom of 1H-1,2-dichrononafluorocyclohexane obtained by chlorinating 1H-nonafluorocyclohexene with lithium aluminum hydride 1 , 1,2-Trihydrononafluorocyclohexane can be synthesized.

[非水溶性溶媒]
本発明で使用する非水溶性溶媒は、20℃の水に対する溶解度が1.5質量%以下の溶媒であり、非水溶性溶媒を同体積の水と混合した際、速やかに有機層と水層との2つの層に分離可能な溶媒である。
[Water-insoluble solvent]
The water-insoluble solvent used in the present invention is a solvent having a solubility of 1.5% by mass or less in water at 20 ° C., and when the water-insoluble solvent is mixed with the same volume of water, the organic layer and the aqueous layer are rapidly And solvents that can be separated into two layers.

非水溶性溶媒としては、例えば、ベンゼン(沸点:80.1℃)、トルエン(沸点:110.6℃)、o−キシレン(沸点:144℃)、m−キシレン(沸点:139℃)、p−キシレン(沸点:138℃)、1,3,5−トリメチルベンゼン(沸点:165℃)、クロロベンゼン(沸点:131℃)、o−ジクロロベンゼン(沸点:180.5℃)、m−ジクロロベンゼン(沸点:173℃)、p−ジシクロロベンゼン(沸点:174℃)、ベンゾトリフルオリド(沸点:102℃)、アニソール(沸点:154℃)等の芳香族炭化水素;n−ブチルエーテル(沸点:142℃)、シクロペンチルメチルエーテル(沸点:106℃)、ジ−n−ブチルエーテル(沸点:142℃)、ジイソブチルエーテル(沸点:122℃)、ジ−n−ペンチルエーテル(沸点:186℃)、パーフルオロブチルテトラヒドロフラン(沸点:102℃)、デカフルオロ−3−メトキシ−2−(トリフルオロメチル)ペンタン(沸点:100℃)等のアルキルエーテル;酢酸n−プロピル(沸点:102℃)、酢酸n−ブチル(沸点:126℃)、酢酸sec−ブチル(沸点:112℃)、酢酸t−ブチル(沸点:96℃)、酢酸n−ぺンチル(沸点:149℃)、酢酸n−ヘキシル(沸点:169℃)、プロピオン酸n−ブチル(沸点:145℃)、プロピオン酸イソペンチル(沸点:161℃)等のエステル;等を挙げることができる。これらの溶媒のうち、安全性の観点から、ベンゼン、トルエン、キシレン(o−,m−,p−体)、1,3,5−トリメチルベンゼン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン(o−,m−,p−体)、ベンゾトリフルオリド、アニソール等の芳香族炭化水素、シクロペンチルメチルエーテル、ジ−n−ブチルエーテル、ジ−i−ブチルエーテル、ジ−n−ペンチルエーテル、デカフルオロ−3−メトキシ−2−(トリフルオロメチル)ペンタン等のアルキルエーテルが好ましく、トルエン、キシレン(o−,m−,p−体)、1,3,5−トリメチルベンゼン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン(o−,m−,p−体)、ベンゾトリフルオリド、アニソール等の芳香族炭化水素がより好ましい。なお、非水溶性溶媒は、単独で、又は2種類以上を任意の割合で混合して用いることができる。   Examples of non-water soluble solvents include benzene (boiling point: 80.1 ° C.), toluene (boiling point: 110.6 ° C.), o-xylene (boiling point: 144 ° C.), m-xylene (boiling point: 139 ° C.), p -Xylene (boiling point: 138 ° C), 1,3,5-trimethylbenzene (boiling point: 165 ° C), chlorobenzene (boiling point: 131 ° C), o-dichlorobenzene (boiling point: 180.5 ° C), m-dichlorobenzene (boiling point: 180.5 ° C) Boiling point: 173 ° C), p-dicyclobenzene (boiling point: 174 ° C), benzotrifluoride (boiling point: 102 ° C), anisole (boiling point: 154 ° C), etc .; n-butyl ether (boiling point: 142 ° C) , Cyclopentyl methyl ether (boiling point: 106 ° C), di-n-butyl ether (boiling point: 142 ° C), diisobutyl ether (boiling point: 122 ° C), di-n-pen Alkyl ethers such as ether (boiling point: 186 ° C.), perfluorobutyltetrahydrofuran (boiling point: 102 ° C.), decafluoro-3-methoxy-2- (trifluoromethyl) pentane (boiling point: 100 ° C.); n-propyl acetate ( Boiling point: 102 ° C), n-butyl acetate (boiling point: 126 ° C), sec-butyl acetate (boiling point: 112 ° C), t-butyl acetate (boiling point: 96 ° C), n-pentaethyl acetate (boiling point: 149 ° C) And esters such as n-hexyl acetate (boiling point: 169 ° C.), n-butyl propionate (boiling point: 145 ° C.), isopentyl propionate (boiling point: 161 ° C.), and the like. Among these solvents, from the viewpoint of safety, benzene, toluene, xylene (o-, m-, p-isomer), 1,3,5-trimethylbenzene, chlorobenzene, dichlorobenzene (o-, m-, p Aromatic hydrocarbons such as benzotrifluoride, anisole, etc., cyclopentyl methyl ether, di-n-butyl ether, di-i-butyl ether, di-n-pentyl ether, decafluoro-3-methoxy-2- (tri) Alkyl ethers such as fluoromethyl) pentane are preferred, and toluene, xylene (o-, m-, p-form), 1,3,5-trimethylbenzene, chlorobenzene, dichlorobenzene (o-, m-, p-form) More preferred are aromatic hydrocarbons such as benzotrifluoride and anisole. In addition, a non-water-soluble solvent can be used individually or in mixture of 2 or more types in arbitrary ratios.

本発明で使用する非水溶性溶媒は、蒸留により目的物である1H,2H−パーフルオロシクロアルケンを容易に精製する観点から、1H,2H−パーフルオロシクロアルケンの沸点を考慮して適宜選択することができる。非水溶性溶媒の沸点は、1H,2H−パーフルオロシクロアルケンの沸点よりも高いことが好ましく、具体的には20℃以上高いことが好ましく、30℃以上高いことがより好ましく、50℃以上高いことがさらに好ましい。非水溶性溶媒の沸点が1H,2H−パーフルオロシクロアルケンの沸点よりも20℃以上高ければ、反応工程で得られる反応生成物から目的物である1H,2H−パーフルオロシクロアルケンを蒸留により容易に精製することができる。なお、本明細書中において、「非水溶性溶媒の沸点」は、複数種類の非水溶性溶媒を使用する場合、当該複数種類の非水溶性溶媒の沸点のうち、最も低い沸点を指す。また、各物質の「沸点」は、圧力1atmの条件下における当該物質の沸点を指す。   The water-insoluble solvent used in the present invention is appropriately selected in consideration of the boiling point of 1H, 2H-perfluorocycloalkene from the viewpoint of easily purifying the desired 1H, 2H-perfluorocycloalkene by distillation. be able to. The boiling point of the water-insoluble solvent is preferably higher than the boiling point of 1H, 2H-perfluorocycloalkene, specifically 20 ° C. or more, preferably 30 ° C. or more, more preferably 50 ° C. or more More preferably. If the boiling point of the water-insoluble solvent is 20 ° C. or more higher than the boiling point of 1H, 2H-perfluorocycloalkene, it is easy to distill the desired 1H, 2H-perfluorocycloalkene from the reaction product obtained in the reaction step Can be purified. In the present specification, the “boiling point of the non-water-soluble solvent” refers to the lowest boiling point among the boiling points of the multiple types of non-water-soluble solvents when multiple types of non-water-soluble solvents are used. Moreover, the "boiling point" of each substance refers to the boiling point of the said substance under the conditions of 1 atm pressure.

[水]
本発明で使用する水は、特に限定されず、例えば、蒸留水、イオン交換水等を用いることができる。
[water]
The water used by this invention is not specifically limited, For example, distilled water, ion-exchange water, etc. can be used.

[アルキルアミン]
本発明で使用するアルキルアミンとしては、アルキルモノアミン、アルキルジアミン等が挙げられる。アルキルモノアミンとしては、例えば、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン等を挙げることができる。アルキルジアミンとしては、例えば、N,N,N,N−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N,N−テトラメチルプロパンジアミン等を挙げることができる。これらのアルキルアミンは単独で、又は2種類以上を任意の割合で混合して用いることができる。
[Alkylamine]
Examples of the alkyl amine used in the present invention include alkyl monoamines and alkyl diamines. Examples of the alkyl monoamine include methylamine, ethylamine, propylamine, and butylamine. As an alkyl diamine, N, N, N, N- tetramethyl ethylenediamine, N, N, N, N- tetramethyl propane diamine etc. can be mentioned, for example. These alkylamines can be used alone or in admixture of two or more at any ratio.

アルキルアミンの炭素数は特に限定されないが、6以下であることが好ましく、3以上、6以下であることがより好ましく、3又は4であることがさらに好ましい。炭素数が3以上のアルキルアミンを用いれば、アルキルアミンの沸点が好適となるため、取扱いが容易となる。一方、炭素数が6以下のアルキルアミンを用いれば、反応工程で生成するアルキルアミン−フッ化水素塩や、未反応のアルキルアミンを酸で中和した際に生成する塩の水への溶解性を高め、反応生成物から1H,2H−パーフルオロシクロアルケンを容易に回収することができる。   The carbon number of the alkylamine is not particularly limited, but is preferably 6 or less, more preferably 3 or more and 6 or less, and still more preferably 3 or 4. If an alkylamine having 3 or more carbon atoms is used, the boiling point of the alkylamine is suitable, and the handling becomes easy. On the other hand, when an alkylamine having 6 or less carbon atoms is used, the solubility of the alkylamine-hydrogen fluoride salt produced in the reaction step or the salt produced when the unreacted alkylamine is neutralized with an acid in water And the 1H, 2H-perfluorocycloalkene can be easily recovered from the reaction product.

本発明で使用するアルキルアミンは、水溶性アルキルアミンであることが好ましい。なお、本明細書において、水溶性アルキルアミンとは、少なくとも20℃において、水と任意の割合で混じり合うアルキルアミンである。水溶性アルキルアミンであれば、反応工程後に残存する未反応のアルキルアミンは水に溶解するので、得られる反応生成物からの1H,2H−パーフルオロシクロアルケンの回収が容易になると共に、1H,2H−パーフルオロシクロアルケンの純度をより向上させることができる。   The alkylamine used in the present invention is preferably a water-soluble alkylamine. In the present specification, the water-soluble alkylamine is an alkylamine mixed with water at an arbitrary ratio at least at 20 ° C. If it is a water-soluble alkylamine, since the unreacted alkylamine remaining after the reaction step is dissolved in water, recovery of 1H, 2H-perfluorocycloalkene from the resulting reaction product is facilitated, and 1H, 1H, The purity of 2H-perfluorocycloalkene can be further improved.

アルキルアミンとしては、例えば、メチルアミン、ジメチルアミン、エチルアミン、エタノールアミン等の炭素数が1又は2のアルキルアミン;n−プロピルアミン、i−プロピルアミン、シクロプロピルアミン、N−エチルメチルアミン等の炭素数が3のアルキルアミン;n−ブチルアミン、sec−ブチルアミン、t−ブチルアミン、イソブチルアミン、シクロブチルアミン、ジエチルアミン、モルホリン等の炭素数が4のアルキルアミン;n−ペンチルアミン、2−ペンチルアミン、3−ペンチルアミン、イソペンチルアミン、ネオペンチルアミン等の炭素数が5のアミン;シクロヘキシルアミン等の炭素数が6の脂肪族モノアミン;等を挙げることができる。また、これらのアルキルアミンの中でも、取扱い易さの観点から、n−プロピルアミン、i−プロピルアミン、シクロプロピルアミン、N−エチルメチルアミン等の炭素数が3のアルキルアミン、n−ブチルアミン、sec−ブチルアミン、t−ブチルアミン、イソブチルアミン、シクロブチルアミン、ジエチルアミン、モルホリン等の炭素数が4のアルキルアミンが好ましい。また、比較的低温で、且つ、短時間で反応工程を完結させることができるという観点から、n−プロピルアミン、i−プロピルアミン、n−ブチルアミン、sec−ブチルアミン、t−ブチルアミンがより好ましい。   Examples of the alkylamine include alkylamines having 1 or 2 carbon atoms such as methylamine, dimethylamine, ethylamine, and ethanolamine; n-propylamine, i-propylamine, cyclopropylamine, N-ethylmethylamine, and the like. Alkyl amine having 3 carbon atoms; alkyl amine having 4 carbon atoms such as n-butylamine, sec-butylamine, t-butylamine, isobutylamine, cyclobutylamine, diethylamine and morpholine; n-pentylamine, 2-pentylamine, 3 -Amine having 5 carbons such as pentylamine, isopentylamine, neopentylamine, etc .; Aliphatic monoamines having 6 carbons such as cyclohexylamine; and the like. Among these alkylamines, from the viewpoint of easy handling, alkylamines having 3 carbon atoms such as n-propylamine, i-propylamine, cyclopropylamine, N-ethylmethylamine, n-butylamine, sec -An alkylamine having 4 carbon atoms such as butylamine, t-butylamine, isobutylamine, cyclobutylamine, diethylamine and morpholine is preferred. In addition, n-propylamine, i-propylamine, n-butylamine, sec-butylamine, and t-butylamine are more preferable from the viewpoint that the reaction step can be completed at a relatively low temperature and in a short time.

本発明において、上述したアルキルアミンは第1級アルキルアミンであることが好ましい。第1級アルキルアミンとしては、例えば、メチルアミン、エチルアミン、n−プロピルアミン、n−ブチルアミン、イソブチルアミン、t−ブチルアミン、n−ペンチルアミン、ネオペンチルアミン等を挙げることができる。アルキルアミンが第1級アルキルアミンであれば、異性体の生成をさらに抑制して、目的物である1H,2H−パーフルオロシクロアルケンをさらに高選択的に製造することができる。   In the present invention, the above-mentioned alkylamine is preferably a primary alkylamine. Examples of primary alkylamines include methylamine, ethylamine, n-propylamine, n-butylamine, isobutylamine, t-butylamine, n-pentylamine, neopentylamine and the like. If the alkylamine is a primary alkylamine, the target 1H, 2H-perfluorocycloalkene can be more selectively produced by further suppressing the formation of isomers.

<反応工程>
本発明の1H,2H−パーフルオロシクロアルケンの製造方法は反応工程を含むものである。この反応工程では、上述した式(I)で示される1H,1H,2H−パーフルオロシクロアルカンを、非水溶性溶媒及び水の存在下、アルキルアミンと接触させる。なお、本明細書において、1H,1H,2H−パーフルオロシクロアルカンを、非水溶性溶媒および水の存在下、アルキルアミンと接触させるとは、非水溶性溶媒及び水を含む溶媒中で、1H,1H,2H−パーフルオロシクロアルカンと、アルキルアミンとを混合させることを意味する。
<Reaction process>
The method for producing 1H, 2H-perfluorocycloalkene of the present invention includes a reaction step. In this reaction step, 1H, 1H, 2H-perfluorocycloalkane represented by the above-mentioned formula (I) is contacted with an alkylamine in the presence of a water-insoluble solvent and water. In the present specification, contacting 1H, 1H, 2H-perfluorocycloalkane with an alkylamine in the presence of a water-insoluble solvent and water means 1H in a solvent containing the water-insoluble solvent and water. , 1H, 2H-perfluorocycloalkane and alkylamine are mixed.

反応工程におけるアルキルアミンの使用量は、出発原料である1H,1H,2H−パーフルオロシクロアルカンに対するアルキルアミン中のアミノ基換算で、1.1モル当量以上であることが好ましく、1.5モル当量以上であることがより好ましく、3モル当量以下であることが好ましく、2.5モル当量以下であることがより好ましい。出発原料に対するアルキルアミンの量が上記下限値以上であれば、反応工程後に出発原料が残存することを防止するとともに、反応工程に要する時間を短縮することができる。一方、出発原料に対するアルキルアミンの量が上記上限値以下であれば、反応液の粘度を低く抑え、攪拌を容易にするとともに、未反応のアルキルアミンが大量に残存することを抑制し、反応工程後に未反応のアルキルアミンを中和するために必要とする酸の使用量を少なくすることができる。   The amount of alkylamine used in the reaction step is preferably 1.1 molar equivalent or more, 1.5 mol or more, in terms of amino groups in the alkylamine relative to the starting material 1H, 1H, 2H-perfluorocycloalkane. It is more preferably equal to or greater than the equivalent weight, preferably equal to or less than 3 molar equivalents, and more preferably equal to or less than 2.5 molar equivalents. When the amount of alkylamine relative to the starting material is equal to or more than the above lower limit value, it is possible to prevent the starting material from remaining after the reaction step and to shorten the time required for the reaction step. On the other hand, if the amount of alkylamine relative to the starting material is less than the above upper limit, the viscosity of the reaction solution is kept low to facilitate stirring and at the same time suppress large amounts of unreacted alkylamine to remain. It is possible to reduce the amount of acid needed to neutralize the unreacted alkylamine later.

反応工程における非水溶性溶媒の使用量は、出発原料の単位質量当たりの非水溶性溶媒の体積比(mL/g)で1.0mL/g以上、3.5mL/g以下であることが好ましい。非水溶性溶媒の使用量が上記下限値以上であれば、反応溶液の粘度を低く抑え、攪拌を容易にすることで、反応工程に要する時間を短縮することができる。一方、非水溶性溶媒の使用量が上記上限値以下であれば、出発原料とアルキルアミンとの接触効率を高めることで、反応工程に要する時間を短縮することができる。   The amount of the water-insoluble solvent used in the reaction step is preferably 1.0 mL / g or more and 3.5 mL / g or less in volume ratio (mL / g) of the water-insoluble solvent per unit mass of the starting material . If the amount of use of the water-insoluble solvent is equal to or more than the above lower limit value, the viscosity of the reaction solution can be kept low and stirring can be facilitated, whereby the time required for the reaction step can be shortened. On the other hand, if the amount of use of the non-water soluble solvent is equal to or less than the above upper limit, the time required for the reaction step can be shortened by enhancing the contact efficiency between the starting material and the alkylamine.

反応工程における水の使用量は、反応工程で生成するアルキルアミン−フッ化水素塩を十分に水に溶解させることのできる量であればよいが、水の使用量は、非水溶性溶媒の体積に対して0.5倍以上、1.5倍以下の体積であることが好ましい。水の使用量が上記下限値以上であれば、反応工程で生成するアルキルアミン−フッ化水素塩や、未反応のアルキルアミンを酸で中和した際に生成する塩の水への溶解性をさらに高めることで、反応生成物からの1H,2H−パーフルオロシクロアルケンをさらに容易に回収することができる。一方、水の使用量が上記上限値以下であれば、反応工程後の排水の量を少なくすることで、後処理が容易となる。   The amount of water used in the reaction step may be an amount capable of sufficiently dissolving the alkylamine-hydrogen fluoride salt produced in the reaction step in water, but the amount of water used is the volume of the water-insoluble solvent Preferably, the volume is 0.5 times or more and 1.5 times or less. If the amount of water used is the above lower limit value or more, the solubility of the alkylamine-hydrogen fluoride salt produced in the reaction step or the salt produced when the unreacted alkylamine is neutralized with an acid By further enhancing, 1H, 2H-perfluorocycloalkene from the reaction product can be more easily recovered. On the other hand, if the amount of water used is equal to or less than the upper limit value, post-treatment becomes easy by reducing the amount of waste water after the reaction step.

反応工程は、常圧下、通常は、0℃以上、100℃以下の反応温度で行い、好ましくは0℃以上、70℃以下、より好ましくは20℃以上、50℃以下の温度で行う。反応温度が上記下限値以上であれば、出発原料を目的物に効率良く変換し、反応工程に要する時間を短縮することができる。一方、反応温度が上記上限値以下であれば、異性体の副生をより一層抑制することができる。なお、反応工程においては、反応温度の値を一定に保ちながら反応を行ってもよいし、反応温度の値を任意に変更しながら反応を行ってもよい。また、使用するアルキルアミンの種類によっては反応工程が発熱を伴うこともある。このことから、反応工程では低温で反応を開始し、その後は、常温(20℃)以上で反応を継続することが好ましい。   The reaction step is carried out under normal pressure, usually at a reaction temperature of 0 ° C. or more and 100 ° C. or less, preferably 0 ° C. or more and 70 ° C. or less, more preferably 20 ° C. or more and 50 ° C. or less. When the reaction temperature is equal to or higher than the above lower limit value, the starting material can be efficiently converted to the desired product, and the time required for the reaction process can be shortened. On the other hand, if reaction temperature is below the said upper limit, byproduct of an isomer can be suppressed further. In the reaction step, the reaction may be performed while keeping the value of the reaction temperature constant, or may be performed while changing the value of the reaction temperature arbitrarily. Also, depending on the type of alkylamine used, the reaction process may be exothermic. From this, it is preferable to start the reaction at a low temperature in the reaction step and to continue the reaction at a normal temperature (20 ° C.) or higher thereafter.

反応工程における反応時間は、使用する装置の大きさや、攪拌機の能力、反応実施の規模等にもよるが、通常、1時間以上、20時間であることが好ましく、3時間以上、10時間以下であることがより好ましい。反応時間が上記下限値以上であれば、得られる1H,2H−パーフルオロシクロアルケンの収率を十分に高くすることができる。一方、反応時間が上記上限値以下であれば、反応工程後に未反応のアルキルアミンが生成した1H,2H−パーフルオロシクロアルケンへ付加する等の好ましくない副反応を十分に抑制することができる。   Although the reaction time in the reaction step depends on the size of the apparatus used, the capacity of the stirrer, the scale of the reaction, etc., it is usually preferably 1 hour or more and 20 hours, preferably 3 hours or more and 10 hours or less. It is more preferable that If the reaction time is equal to or more than the above lower limit value, the yield of 1H, 2H-perfluorocycloalkene to be obtained can be sufficiently high. On the other hand, if the reaction time is less than or equal to the above upper limit, undesirable side reactions such as addition to 1H, 2H-perfluorocycloalkene produced by unreacted alkylamine after the reaction step can be sufficiently suppressed.

反応実施の形態としては、例えば、反応器に出発原料、非水溶性溶媒および水を仕込み、反応器を任意の温度に設定し、反応器内の内容物を攪拌しながらアルキルアミンを滴下する方法を取ることができる。その際、出発原料の残存量を例えばガスクロマトグラフィー等を使用してモニターし、出発原料が消費されたことが確認されたら攪拌を停止すればよい。なお、反応器および攪拌に用いる攪拌機としては、既知のものを用いることができる。   As a reaction embodiment, for example, a method of charging the starting material, a non-aqueous solvent and water in a reactor, setting the reactor to an arbitrary temperature, and dropping the alkylamine while stirring the contents in the reactor Can take. At that time, the remaining amount of the starting material may be monitored using, for example, gas chromatography and the stirring may be stopped when it is confirmed that the starting material is consumed. In addition, as a reactor and a stirrer used for stirring, a well-known thing can be used.

<有機層回収工程>
本発明の1H,2H−パーフルオロシクロアルケンの製造方法によれば、反応工程で得られる反応生成物は、静置後、水層と有機層との2層に分離する。また、反応工程で生成したアルキルアミン−フッ化水素塩は水に溶解し、目的物である1H,2H−パーフルオロシクロアルケンは有機層に溶解する。そこで、任意に実施し得る有機層回収工程では、得られる反応生成物から水層を分離して、目的物を含む有機層を得る。このように、本発明の製造方法の反応工程では、反応工程で生成したアルキルアミン−フッ化水素塩が水層に溶解した状態の反応生成物が得られるので、水の不存在下で反応工程を実施する場合と比較し、反応生成物に対する水の添加および混合等の操作を行わなくても、アルキルアミン−フッ化水素塩を容易に分離することができる。従って、反応生成物からの1H,2H−パーフルオロシクロアルケンの回収も容易である。なお、反応工程においてアルキルアミンとして水溶性アルキルアミンを使用した場合、有機層回収工程では、未反応の水溶性アルキルアミンも水層に溶解した状態で反応生成物から分離することができる。
<Organic layer recovery process>
According to the method for producing 1H, 2H-perfluorocycloalkene of the present invention, the reaction product obtained in the reaction step separates into two layers of an aqueous layer and an organic layer after standing. In addition, the alkylamine-hydrogen fluoride salt produced in the reaction step is dissolved in water, and the target 1H, 2H-perfluorocycloalkene is dissolved in the organic layer. Therefore, in the organic layer recovery step that can be optionally performed, the aqueous layer is separated from the obtained reaction product to obtain an organic layer containing the desired product. Thus, in the reaction step of the production method of the present invention, a reaction product in a state in which the alkylamine-hydrogen fluoride salt formed in the reaction step is dissolved in the aqueous layer is obtained. The alkylamine-hydrogen fluoride salt can be easily separated without performing operations such as addition and mixing of water to the reaction product as compared with the case where the above is carried out. Therefore, it is easy to recover 1H, 2H-perfluorocycloalkene from the reaction product. When a water-soluble alkylamine is used as the alkylamine in the reaction step, the unreacted water-soluble alkylamine can also be separated from the reaction product in the state of being dissolved in the water layer in the organic layer recovery step.

<除去工程>
なお、有機層回収工程で得られた有機層には、目的物である1H,2H−パーフルオロシクロアルケンおよび非水溶性溶媒に加え、水層中に溶解しきれなかった未反応のアルキルアミンが含まれ得る。そこで、例えば、水層を分離後、有機層に希塩酸等の酸を添加して、未反応のアルキルアミンを中和した後、飽和重層水、飽和食塩水等で有機層を洗浄することにより、未反応のアルキルアミンを除去し、1H,2H−パーフルオロシクロアルケンの純度を高めることができる。なお、洗浄後の有機層は、硫酸マグネシウムや硫酸ナトリウム等の乾燥剤を添加して乾燥させることができる。
<Removal process>
The organic layer obtained in the organic layer recovery step contains unreacted alkylamine that could not be completely dissolved in the aqueous layer, in addition to the target 1H, 2H-perfluorocycloalkene and the water-insoluble solvent. May be included. Therefore, for example, after separating the aqueous layer, an acid such as dilute hydrochloric acid is added to the organic layer to neutralize the unreacted alkylamine, and then the organic layer is washed with saturated multistory water, saturated saline, etc. Unreacted alkylamine can be removed to increase the purity of 1H, 2H-perfluorocycloalkene. In addition, the organic layer after washing | cleaning can be dried by adding desiccants, such as magnesium sulfate and sodium sulfate.

<精製工程>
精製工程では、有機層を蒸留することにより、目的物である1H,2H−パーフルオロシクロアルケンを精製することができる。なお、上述したように、非水溶性溶媒として、目的物である1H,2H−パーフルオロシクロアルケンの沸点よりも20℃以上高い沸点を有する非水溶性溶媒を使用すれば、例えば精留塔等を使用して目的物を容易に回収することができる。さらに、精製を繰り返して高純度の目的物を得てもよい。
<Purification process>
In the purification step, the desired substance 1H, 2H-perfluorocycloalkene can be purified by distilling the organic layer. As described above, if a water-insoluble solvent having a boiling point 20 ° C. higher than the boiling point of the target 1H, 2H-perfluorocycloalkene is used as the water-insoluble solvent, for example, a rectifying column or the like The object can be easily recovered using Further, the purification may be repeated to obtain the desired product of high purity.

本発明によれば、反応工程において、温和な条件下で、異性体の副生を抑制しつつ、下記式(II)で示される1H,2H−パーフルオロシクロアルケンを高選択的に製造することができる。なお、式(II)中、nは上述した式(I)と同じ整数を表す。また、本発明によれば、反応工程で得られる反応生成物から1H,2H−パーフルオロシクロアルケンを容易に回収できる。なお、反応工程後に得られる1H,2H−パーフルオロシクロアルケンとしては、例えば、1,2−ジヒドロテトラフルオロシクロブテン(沸点51℃)、1,2−ジヒドロヘキサフルオロシクロペンテン(沸点77℃)、1,2−ジヒドロオクタフルオロシクロへキセン(沸点86℃)等を挙げることができる。   According to the present invention, highly selective production of 1H, 2H-perfluorocycloalkene represented by the following formula (II) in a reaction step under mild conditions while suppressing isomer by-production Can do. In Formula (II), n represents the same integer as Formula (I) described above. Further, according to the present invention, 1H, 2H-perfluorocycloalkene can be easily recovered from the reaction product obtained in the reaction step. Examples of 1H, 2H-perfluorocycloalkene obtained after the reaction step include 1,2-dihydrotetrafluorocyclobutene (boiling point 51 ° C.), 1,2-dihydrohexafluorocyclopentene (boiling point 77 ° C.), 1 And 2-dihydrooctafluorocyclohexene (boiling point 86 ° C.) and the like.

Figure 2019127466
Figure 2019127466

本発明の製造方法により得られる1H,2H−パーフルオロシクロアルケンは高純度であるため、例えば半導体製造用のガス等として好適に使用することができる。   Since 1H, 2H-perfluorocycloalkene obtained by the production method of the present invention has high purity, it can be suitably used, for example, as a gas for semiconductor production.

以下、本発明について実施例に基づき具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited to these examples.

以下において採用したガスクロマトグラフィー分析の条件は次の通りである。
装置:HP−6890(アジレント社製)
カラム:ジーエルサイエンス社製「Inert Cap−1」(長さ60m、内径0.25mm、膜厚1.5μm)
カラム温度:40℃で10分間保持し、次いで、20℃/分で昇温し、その後、240℃で10分間保持
インジェクション温度:200℃
キャリヤーガス:窒素
スプリット比:100/1
検出器:水素炎イオン化検出器(FID)(温度:250℃、検出限界:1ppm)
The conditions of gas chromatography analysis adopted below are as follows.
Device: HP-6890 (manufactured by Agilent)
Column: GL Science "Inert Cap-1" (length 60 m, inner diameter 0.25 mm, film thickness 1.5 μm)
Column temperature: maintained at 40 ° C. for 10 minutes, then raised at 20 ° C./min, then maintained at 240 ° C. for 10 minutes Injection temperature: 200 ° C.
Carrier gas: nitrogen split ratio: 100/1
Detector: Hydrogen flame ionization detector (FID) (Temperature: 250 ° C, detection limit: 1 ppm)

[実施例1]
撹拌機、及び、滴下ロートを付した容量200mL丸底ガラス反応器に、原料として1,1,2−トリヒドロヘプタフルオロシクロペンタン(日本ゼオン株式会社製、製品名:ゼオローラーH)19.6g、トルエン50mL、及び水30mLを仕込み、反応器を氷浴に浸した。滴下ロートから、n−ブチルアミン15.4gを約15分間かけて滴下した。滴下終了後、30分間撹拌を継続し、その後、氷浴を除去して、室温(23℃)で3.5時間撹拌した。撹拌停止後、水層と有機層とを分離し、得られた有機層をガスクロマトグラフィーにて分析した結果、原料である1,1,2−トリヒドロヘプタフルオロシクロペンタンは消失し(検出限界以下)、1,2−ジヒドロヘキサフルオロシクロペンテンが生成したことが確認された。なお、異性体である2,3−ジヒドロヘキサフルオロシクロペンテンの生成は確認されなかった(検出限界以下)。
Example 1
In a 200 mL round bottom glass reactor with a stirrer and a dropping funnel, 19.6 g of 1,1,2-trihydroheptafluorocyclopentane (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., product name: ZEOLORA H) as a raw material, 50 mL of toluene and 30 mL of water were charged, and the reactor was immersed in an ice bath. From the dropping funnel, 15.4 g of n-butylamine was dropped over about 15 minutes. After completion of the dropwise addition, stirring was continued for 30 minutes, after which the ice bath was removed and stirred at room temperature (23 ° C.) for 3.5 hours. After the stirring was stopped, the aqueous layer and the organic layer were separated, and the obtained organic layer was analyzed by gas chromatography. As a result, the raw material 1,1,2-trihydroheptafluorocyclopentane disappeared (detection limit It was confirmed that 1,2-dihydrohexafluorocyclopentene was produced. The production of 2,3-dihydrohexafluorocyclopentene, which is an isomer, was not confirmed (below the detection limit).

[実施例2]
実施例1において、n−ブチルアミン15.4gをsec−ブチルアミン15.4gに変更したこと以外は、実施例1と同様に反応を実施した。撹拌停止後、有機層をガスクロマトグラフィーにて分析した結果、原料である1,1,2−トリヒドロヘプタフルオロシクロペンタンは消失し(検出限界以下)、1,2−ジヒドロヘキサフルオロシクロペンテンが生成したことが確認された。なお、異性体である2,3−ジヒドロヘキサフルオロシクロペンテンの生成は確認されなかった(検出限界以下)。
Example 2
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 15.4 g of n-butylamine was changed to 15.4 g of sec-butylamine in Example 1. After stopping the stirring, as a result of analyzing the organic layer by gas chromatography, the raw material 1,1,2-trihydroheptafluorocyclopentane disappears (below detection limit) and 1,2-dihydrohexafluorocyclopentene is formed Was confirmed. The production of 2,3-dihydrohexafluorocyclopentene, which is an isomer, was not confirmed (below the detection limit).

[実施例3]
実施例1において、n−ブチルアミン15.4gをt−ブチルアミン15.4gに変更し、室温(23℃)で6.5時間攪拌したこと以外は、実施例1と同様に反応を実施した。撹拌停止後、有機層をガスクロマトグラフィーにて分析した結果、原料である1,1,2−トリヒドロヘプタフルオロシクロペンタンは消失し(検出限界以下)、1,2−ジヒドロヘキサフルオロシクロペンテンが生成したことが確認された。なお、異性体である2,3−ジヒドロヘキサフルオロシクロペンテンの生成は確認されなかった(検出限界以下)。
[Example 3]
In Example 1, 15.4 g of n-butylamine was changed to 15.4 g of t-butylamine, and the reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that stirring was performed at room temperature (23 ° C.) for 6.5 hours. After the stirring was stopped, the organic layer was analyzed by gas chromatography. As a result, the raw material 1,1,2-trihydroheptafluorocyclopentane disappeared (below the detection limit), and 1,2-dihydrohexafluorocyclopentene was produced. Was confirmed. The production of 2,3-dihydrohexafluorocyclopentene, which is an isomer, was not confirmed (below the detection limit).

[実施例4]
実施例1において、n−ブチルアミン15.4gをn−プロピルアミン12.4gに変更したこと以外は、実施例1と同様に反応を実施した。撹拌停止後、有機層をガスクロマトグラフィーにて分析した結果、原料である1,1,2−トリヒドロヘプタフルオロシクロペンタンは消失し(検出限界以下)、1,2−ジヒドロヘキサフルオロシクロペンテンが生成したことが確認された。なお、異性体である2,3−ジヒドロヘキサフルオロシクロペンテンの生成は確認されなかった(検出限界以下)。
Example 4
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 15.4 g of n-butylamine was changed to 12.4 g of n-propylamine in Example 1. After stopping the stirring, as a result of analyzing the organic layer by gas chromatography, the raw material 1,1,2-trihydroheptafluorocyclopentane disappears (below detection limit) and 1,2-dihydrohexafluorocyclopentene is formed Was confirmed. The production of 2,3-dihydrohexafluorocyclopentene, which is an isomer, was not confirmed (below the detection limit).

[実施例5]
実施例1において、n−ブチルアミン15.4gをi−プロピルアミン12.4gに変更したこと以外は、実施例1と同様に反応を実施した。撹拌停止後、有機層をガスクロマトグラフィーにて分析した結果、原料である1,1,2−トリヒドロヘプタフルオロシクロペンタンは消失し(検出限界以下)、1,2−ジヒドロヘキサフルオロシクロペンテンが生成したことが確認された。なお、異性体である2,3−ジヒドロヘキサフルオロシクロペンテンの生成は確認されなかった(検出限界以下)。
[Example 5]
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 15.4 g of n-butylamine was changed to 12.4 g of i-propylamine in Example 1. After stopping the stirring, as a result of analyzing the organic layer by gas chromatography, the raw material 1,1,2-trihydroheptafluorocyclopentane disappears (below detection limit) and 1,2-dihydrohexafluorocyclopentene is formed Was confirmed. The production of 2,3-dihydrohexafluorocyclopentene, which is an isomer, was not confirmed (below the detection limit).

[実施例6]
実施例1において、n−ブチルアミン15.4gをシクロヘキシルアミン21.2gに変更したこと以外は、実施例1と同様に反応を実施した。撹拌停止後、有機層をガスクロマトグラフィーにて分析した結果、原料である1,1,2−トリヒドロヘプタフルオロシクロペンタンは消失し(検出限界以下)、1,2−ジヒドロヘキサフルオロシクロペンテンが生成したことが確認された。なお、異性体である2,3−ジヒドロヘキサフルオロシクロペンテンの生成は確認されなかった(検出限界以下)。
[Example 6]
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 15.4 g of n-butylamine was changed to 21.2 g of cyclohexylamine in Example 1. After the stirring was stopped, the organic layer was analyzed by gas chromatography. As a result, the raw material 1,1,2-trihydroheptafluorocyclopentane disappeared (below the detection limit), and 1,2-dihydrohexafluorocyclopentene was produced. Was confirmed. The production of 2,3-dihydrohexafluorocyclopentene, which is an isomer, was not confirmed (below the detection limit).

[実施例7]
実施例1において、n−ブチルアミン15.4gをジエチルアミン15.4gに変更するとともに、温度50℃で5.5時間攪拌したこと以外は、実施例1と同様に反応を実施した。撹拌を停止し、室温(23℃)まで冷却後、有機層をガスクロマトグラフィーにて分析した結果、原料である1,1,2−トリヒドロヘプタフルオロシクロペンタンは消失したことが確認された(検出限界以下)。また、ガスクロマトグラフィーによるピーク面積から、1,2−ジヒドロヘキサフルオロシクロペンテンと2,3−ジヒドロヘキサフルオロシクロペンテンが99.1:0.9の割合で生成したことが確認された。
[Example 7]
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 15.4 g of n-butylamine was changed to 15.4 g of diethylamine in Example 1, and the mixture was stirred at a temperature of 50 ° C. for 5.5 hours. Stirring was stopped, and after cooling to room temperature (23 ° C.), the organic layer was analyzed by gas chromatography, and it was confirmed that the raw material 1,1,2-trihydroheptafluorocyclopentane disappeared. Below detection limit). Moreover, it was confirmed from the peak area by gas chromatography that 1,2-dihydrohexafluorocyclopentene and 2,3-dihydrohexafluorocyclopentene were produced at a ratio of 99.1: 0.9.

[実施例8]
実施例1において、n−ブチルアミン15.4gをN,N,N,N−テトラメチルエチレンジアミン13.9gに変更するとともに、80℃で9時間攪拌したこと以外は、実施例1同様に反応を実施した。撹拌を停止し、室温(23℃)まで冷却後、有機層をガスクロマトグラフィーにて分析した結果、原料である1,1,2−トリヒドロヘプタフルオロシクロペンタンは消失したことが確認された(検出限界以下)。また、ガスクロマトグラフィーによるピーク面積から、1,2−ジヒドロヘキサフルオロシクロペンテンと2,3−ジヒドロヘキサフルオロシクロペンテンが99.8:0.2の割合で生成したことが確認された。
[Example 8]
A reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 15.4 g of n-butylamine was changed to 13.9 g of N, N, N, N-tetramethylethylenediamine in Example 1, and stirring was conducted at 80 ° C. for 9 hours. did. Stirring was stopped, and after cooling to room temperature (23 ° C.), the organic layer was analyzed by gas chromatography, and it was confirmed that the raw material 1,1,2-trihydroheptafluorocyclopentane disappeared. Below detection limit). Further, it was confirmed from the peak area by gas chromatography that 1,2-dihydrohexafluorocyclopentene and 2,3-dihydrohexafluorocyclopentene were produced at a ratio of 99.8: 0.2.

[実施例9]
実施例1において、n−ブチルアミン15.4gをN,N,N,N−テトラメチルプロパンジアミン15.6gに変更するとともに、80℃で10時間攪拌したこと以外は、実施例1同様に反応を実施した。撹拌を停止し、室温(23℃)まで冷却後、有機層をガスクロマトグラフィーにて分析した結果、原料である1,1,2−トリヒドロヘプタフルオロシクロペンタンは消失したことが確認された(検出限界以下)。また、ガスクロマトグラフィーによるピーク面積から、1,2−ジヒドロヘキサフルオロシクロペンテンと2,3−ジヒドロヘキサフルオロシクロペンテンが99.4:0.6の割合で生成したことが確認された。
[Example 9]
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 15.4 g of n-butylamine was changed to 15.6 g of N, N, N, N-tetramethylpropanediamine in Example 1, and stirring was carried out at 80 ° C. for 10 hours. Carried out. Stirring was stopped, and after cooling to room temperature (23 ° C.), the organic layer was analyzed by gas chromatography, and it was confirmed that the raw material 1,1,2-trihydroheptafluorocyclopentane disappeared. Below detection limit). Moreover, it was confirmed from the peak area by gas chromatography that 1,2-dihydrohexafluorocyclopentene and 2,3-dihydrohexafluorocyclopentene were produced at a ratio of 99.4: 0.6.

[実施例10]
実施例1において、トルエンをp−キシレンに変更したこと以外は、実施例1と同様にして反応を実施した。攪拌停止後、有機層をガスクロマトグラフィーで分析した結果、原料である1,1,2−トリヒドロヘプタフルオロシクロペンタンは消失し(検出限界以下)、1,2−ジヒドロヘキサフルオロシクロペンテンが生成したことが確認された。なお、異性体である2,3−ジヒドロヘキサフルオロシクロペンテンの生成は確認されなかった(検出限界以下)。
[Example 10]
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that toluene was changed to p-xylene in Example 1. After the stirring was stopped, the organic layer was analyzed by gas chromatography. As a result, the raw material 1,1,2-trihydroheptafluorocyclopentane disappeared (below the detection limit), and 1,2-dihydrohexafluorocyclopentene was produced. That was confirmed. The production of 2,3-dihydrohexafluorocyclopentene, which is an isomer, was not confirmed (below the detection limit).

[実施例11]
実施例1において、トルエンをジn−ブチルエーテルに変更したこと以外は、実施例1と同様にして反応を実施した。撹拌停止後、有機層をガスクロマトグラフィーにて分析した結果、原料である1,1,2−トリヒドロヘプタフルオロシクロペンタンは消失し(検出限界以下)、1,2−ジヒドロヘキサフルオロシクロペンテンが生成したことが確認された。なお、異性体である2,3−ジヒドロヘキサフルオロシクロペンテンの生成は確認されなかった(検出限界以下)。
[Example 11]
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that toluene was changed to di-n-butyl ether. After stopping the stirring, as a result of analyzing the organic layer by gas chromatography, the raw material 1,1,2-trihydroheptafluorocyclopentane disappears (below detection limit) and 1,2-dihydrohexafluorocyclopentene is formed Was confirmed. The production of 2,3-dihydrohexafluorocyclopentene, which is an isomer, was not confirmed (below the detection limit).

[実施例12]
実施例1において、トルエンを酢酸n−ブチルに変更したこと以外は、実施例1と同様にして反応を実施した。撹拌停止後、有機層をガスクロマトグラフィーにて分析した結果、原料である1,1,2−トリヒドロヘプタフルオロシクロペンタンは消失し(検出限界以下)、1,2−ジヒドロヘキサフルオロシクロペンテンが生成したことが確認された。なお、異性体である2,3−ジヒドロヘキサフルオロシクロペンテンの生成は確認されなかった(検出限界以下)。
[Example 12]
In Example 1, the reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that toluene was changed to n-butyl acetate. After stopping the stirring, as a result of analyzing the organic layer by gas chromatography, the raw material 1,1,2-trihydroheptafluorocyclopentane disappears (below detection limit) and 1,2-dihydrohexafluorocyclopentene is formed Was confirmed. The production of 2,3-dihydrohexafluorocyclopentene, which is an isomer, was not confirmed (below the detection limit).

[実施例13]
実施例1において、トルエンをベンゾトリフルオリドに変更したこと以外は、実施例1と同様にして反応を実施した。撹拌停止後、有機層をガスクロマトグラフィーにて分析した結果、原料である1,1,2−トリヒドロヘプタフルオロシクロペンタンは消失し(検出限界以下)、1,2−ジヒドロヘキサフルオロシクロペンテンが生成したことが確認された。なお、異性体である2,3−ジヒドロヘキサフルオロシクロペンテンの生成は確認されなかった(検出限界以下)。
[Example 13]
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that toluene was changed to benzotrifluoride in Example 1. After stopping the stirring, as a result of analyzing the organic layer by gas chromatography, the raw material 1,1,2-trihydroheptafluorocyclopentane disappears (below detection limit) and 1,2-dihydrohexafluorocyclopentene is formed Was confirmed. The production of 2,3-dihydrohexafluorocyclopentene, which is an isomer, was not confirmed (below the detection limit).

[実施例14]
実施例1において、トルエンをデカフルオロ−3−メトキシ−2−(トリフルオロメチル)ペンタン(HFE−7300、3M製)に変更したこと以外は、実施例1と同様にして反応を実施した。撹拌停止後、有機層をガスクロマトグラフィーにて分析した結果、原料である1,1,2−トリヒドロヘプタフルオロシクロペンタンは消失し(検出限界以下)、1,2−ジヒドロヘキサフルオロシクロペンテンが生成したことが確認された。なお、異性体である2,3−ジヒドロヘキサフルオロシクロペンテンの生成は確認されなかった(検出限界以下)。
Example 14
In Example 1, the reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that toluene was changed to decafluoro-3-methoxy-2- (trifluoromethyl) pentane (HFE-7300, 3M). After stopping the stirring, as a result of analyzing the organic layer by gas chromatography, the raw material 1,1,2-trihydroheptafluorocyclopentane disappears (below detection limit) and 1,2-dihydrohexafluorocyclopentene is formed Was confirmed. The production of 2,3-dihydrohexafluorocyclopentene, which is an isomer, was not confirmed (below the detection limit).

[実施例15]
実施例1において、原料としての1,1,2−トリヒドロヘプタフルオロシクロペンタン19.6gを、1,1,2−トリヒドロペンタフルオロシクロブタン14.6gに変更したこと以外は、実施例1と同様にして反応を行った。撹拌停止後、有機層をガスクロマトグラフィーにて分析した結果、原料である1,1,2−トリヒドロペンタフルオロシクロブタンは消失し(検出限界以下)、1,2−ジヒドロテトラフルオロシクロブテンが生成したことが確認された。なお、異性体である2,3−ジヒドロテトラフルオロシクロブテンの生成は確認されなかった(検出限界以下)。
[Example 15]
Example 1 and Example 1 except that 19.6 g of 1,1,2-trihydroheptafluorocyclopentane as a raw material was changed to 14.6 g of 1,1,2-trihydropentafluorocyclobutane in Example 1. The reaction was carried out in the same manner. After stopping the stirring, as a result of analyzing the organic layer by gas chromatography, the raw material 1,1,2-trihydropentafluorocyclobutane disappears (below detection limit) and 1,2-dihydrotetrafluorocyclobutene is formed Was confirmed. The production of 2,3-dihydrotetrafluorocyclobutene, which is an isomer, was not confirmed (below the detection limit).

[比較例1]
撹拌機を付した容量200mL丸底ガラス反応器に、原料としての1,1,2−トリヒドロヘプタフルオロシクロペンタン19.6g、2N水酸化カリウム水溶液100mLを仕込み、反応器を氷浴に浸した。30分間撹拌を継続し、その後、氷浴を除去して、室温(23℃)で、4.5時間撹拌した。撹拌を停止し、静置後、下層をガスクロマトグラフィーにて分析した結果、原料である1,1,2−トリヒドロヘプタフルオロシクロペンタンは消失していることが確認された(検出限界以下)。また、ガスクロマトグラフィーによるピーク面積から、1,2−ジヒドロヘキサフルオロシクロペンテンと異性体である2,3−ジヒドロヘキサフルオロシクロペンテンが90.5:9.5の割合で生成したことが確認された。
Comparative Example 1
A 200 mL round bottom glass reactor equipped with a stirrer was charged with 19.6 g of 1,1,2-trihydroheptafluorocyclopentane as a raw material and 100 mL of 2N aqueous potassium hydroxide solution, and the reactor was immersed in an ice bath. . Stirring was continued for 30 minutes, after which the ice bath was removed and the mixture was stirred at room temperature (23 ° C.) for 4.5 hours. Stirring was stopped, and after standing, the lower layer was analyzed by gas chromatography. As a result, it was confirmed that the raw material 1,1,2-trihydroheptafluorocyclopentane has disappeared (below the detection limit) . Further, from the peak area by gas chromatography, it was confirmed that 1,2-dihydrohexafluorocyclopentene and 2,3-dihydrohexafluorocyclopentene which is an isomer were produced at a ratio of 90.5: 9.5.

[比較例2]
撹拌機を付した容量200mL丸底ガラス反応器に、1,1,2−トリヒドロヘプタフルオロシクロペンタン19.6g、トルエン50mL、および、2N水酸化カリウム水溶液100mLを仕込み、反応器を氷浴に浸した。30分間撹拌を継続し、その後、氷浴を除去して、室温(23℃)で、9.5時間撹拌した。攪拌を停止し、静置後、下層をガスクロマトグラフィーにて分析した結果、原料である1,1,2−トリヒドロヘプタフルオロシクロペンタンは消失したことが確認された(検出限界以下)。また、ガスクロマトグラフィーによるピーク面積から、1,2−ジヒドロヘキサフルオロシクロペンテンと異性体である2,3−ジヒドロヘキサフルオロシクロペンテンが91.5:8.5の割合で生成したことが確認された。
Comparative Example 2
19.6 g of 1,1,2-trihydroheptafluorocyclopentane, 50 mL of toluene, and 100 mL of 2N aqueous potassium hydroxide solution are charged in a 200 mL round-bottom glass reactor equipped with a stirrer, and the reactor is placed in an ice bath Soaked. Stirring was continued for 30 minutes, after which the ice bath was removed and the mixture was stirred at room temperature (23 ° C.) for 9.5 hours. The stirring was stopped, and after standing, the lower layer was analyzed by gas chromatography. As a result, it was confirmed that the raw material 1,1,2-trihydroheptafluorocyclopentane disappeared (below the detection limit). Further, from the peak area by gas chromatography, it was confirmed that 1,2-dihydrohexafluorocyclopentene and 2,3-dihydrohexafluorocyclopentene, which is an isomer, were produced at a ratio of 91.5: 8.5.

[比較例3]
撹拌機を付した容量200mL丸底ガラス反応器に、1,1,2−トリヒドロペンタフルオロシクロブタン14.6g、及び2N水酸化カリウム水溶液100mLを仕込み、反応器を氷浴に浸した。30分間撹拌を継続し、その後、氷浴を除去して、室温(23℃)で、5.5時間撹拌した。撹拌を停止し、静置後、下層をガスクロマトグラフィーにて分析した結果、原料である1,1,2−トリヒドロペンタフルオロシクロブタンは消失したことが確認された(検出限界以下)。また、ガスクロマトグラフィーによるピーク面積から、1,2−ジヒドロテトラフルオロシクロブテンと異性体である2,3−ジヒドロテトラフルオロシクロブテンが91.9:8.1の割合で生成したことが確認された。
Comparative Example 3
A 200 mL round bottom glass reactor equipped with a stirrer was charged with 14.6 g of 1,1,2-trihydropentafluorocyclobutane and 100 mL of 2N aqueous potassium hydroxide, and the reactor was immersed in an ice bath. Stirring was continued for 30 minutes, after which the ice bath was removed and the mixture was stirred at room temperature (23 ° C.) for 5.5 hours. Stirring was stopped, and after standing, the lower layer was analyzed by gas chromatography. As a result, it was confirmed that the raw material 1,1,2-trihydropentafluorocyclobutane disappeared (below the detection limit). In addition, from the peak area by gas chromatography, it was confirmed that 1,2-dihydrotetrafluorocyclobutene and the isomer 2,3-dihydrotetrafluorocyclobutene were formed at a ratio of 91.9: 8.1. It was.

以上の結果から、1H,1H,2H−パーフルオロシクロアルカンを、非水溶性溶媒及び水の存在下、アルキルアミンと接触させることにより、温和な条件下で、異性体の生成を抑制して、1H,2H−パーフルオロシクロアルケンを高選択的に製造することができることがわかる。   From the above results, by contacting 1H, 1H, 2H-perfluorocycloalkane with an alkylamine in the presence of a water-insoluble solvent and water, the formation of isomers is suppressed under mild conditions, It can be seen that 1H, 2H-perfluorocycloalkene can be produced highly selectively.

本発明によれば、温和な条件下で、1H,2H−パーフルオロシクロアルケンを製造することができる製造方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a production method capable of producing 1H, 2H-perfluorocycloalkene under mild conditions.

Claims (5)

下記式(I)
Figure 2019127466
(式(I)中、nは1以上3以下の整数を表す。)
で示される1H,1H,2H−パーフルオロシクロアルカンを、非水溶性溶媒及び水の存在下、アルキルアミンと接触させる反応工程を含む、下記式(II)
Figure 2019127466
(式(II)中、nは式(I)と同じ整数を表す。)
で示される1H,2H−パーフルオロシクロアルケンの製造方法。
Formula (I)
Figure 2019127466
(In the formula (I), n represents an integer of 1 or more and 3 or less.)
Comprising a reaction step of contacting 1H, 1H, 2H-perfluorocycloalkane represented by the formula (II) with an alkylamine in the presence of a water-insoluble solvent and water:
Figure 2019127466
(In formula (II), n represents the same integer as in formula (I).)
The manufacturing method of 1H, 2H-perfluorocycloalkene shown by these.
前記アルキルアミンの炭素数が6以下である、請求項1に記載の1H,2H−パーフルオロシクロアルケンの製造方法   The method for producing 1H, 2H-perfluorocycloalkene according to claim 1, wherein the alkylamine has 6 or less carbon atoms. 前記アルキルアミンが水溶性アルキルアミンである、請求項1又は2に記載の1H,2H−パーフルオロシクロアルケンの製造方法。   The method for producing 1H, 2H-perfluorocycloalkene according to claim 1 or 2, wherein the alkylamine is a water-soluble alkylamine. 前記アルキルアミンが第1級アルキルアミンである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の1H,2H−パーフルオロシクロアルケンの製造方法。   The method for producing 1H, 2H-perfluorocycloalkene according to any one of claims 1 to 3, wherein the alkylamine is a primary alkylamine. 前記非水溶性溶媒の沸点が、前記1H,2H−パーフルオロシクロアルケンの沸点よりも20℃以上高い、請求項1〜4のいずれか1項に記載の1H,2H−パーフルオロシクロアルケンの製造方法。   The preparation of 1H, 2H-perfluorocycloalkene according to any one of claims 1 to 4, wherein the boiling point of the water-insoluble solvent is 20 ° C or more higher than the boiling point of the 1H, 2H-perfluorocycloalkene. Method.
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