JP2022141887A - Cyclobutene production method - Google Patents

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halogen atom
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cyclobutene
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友亮 江藤
Yusuke Eto
新吾 中村
Shingo Nakamura
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    • H01L21/3065Plasma etching; Reactive-ion etching

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce cyclobutene comprising a halogen atom with a high conversion ratio (yield) and high selectivity.
SOLUTION: A method for producing the cyclobutene represented by general formula (1) in the figure (where X1, X2, X3 and X4 are the same or different and each represent a hydrogen atom, a halogen atom, or a perfluoroalkyl group; and Y represents a halogen atom) involves a step of subjecting a specific cyclobutane compound to an elimination reaction, where the elimination reaction step is performed in a closed reaction system in the presence of a base, or the elimination reaction step is performed at a reaction temperature greater than or equal to 20°C and a reaction pressure greater than or equal to 0 kPa in the presence of a base.
SELECTED DRAWING: None
COPYRIGHT: (C)2022,JPO&INPIT

Description

本開示は、シクロブテンの製造方法に関する。 The present disclosure relates to methods for producing cyclobutene.

ハロゲン原子を含むシクロブテンは、半導体用ドライエッチングガスの他、各種冷媒、発泡剤、熱移動媒体等として有用な化合物である。 Cyclobutene containing a halogen atom is a compound useful as a dry etching gas for semiconductors, as well as various refrigerants, foaming agents, heat transfer media, and the like.

ハロゲン原子を含むシクロブテンのうち、1H-ペンタフルオロシクロブテンについて、1H, 2H-ヘキサフルオロシクロブタンから、脱フッ化水素反応により、1H-ペンタフルオロ
シクロブテンを製造する方法が知られている(例えば、非特許文献1及び2)。この技術は、カラス器具を用いた開放反応系で、1H-ペンタフルオロシクロブテンを合成している。
Regarding 1H-pentafluorocyclobutene among cyclobutenes containing halogen atoms, there is known a method for producing 1H-pentafluorocyclobutene from 1H,2H-hexafluorocyclobutane by dehydrofluorination reaction (for example, Non-Patent Documents 1 and 2). This technology synthesizes 1H-pentafluorocyclobutene in an open reaction system using a glass apparatus.

Buxton; Tatlow; Journal of the Chemical Society; (1954); p. 1177 - 1179Buxton; Tatlow; Journal of the Chemical Society; (1954); p. Fuller,G.; Tatlow,J.C.; Journal of the Chemical Society; (1961); p. 3198 - 3203Fuller, G.; Tatlow, J.C.; Journal of the Chemical Society; (1961); p.

本開示は、ハロゲン原子を含むシクロブテンを高い転化率(収率)及び高い選択率で製造することを目的とする。 An object of the present disclosure is to produce cyclobutene containing halogen atoms with high conversion (yield) and high selectivity.

本開示は、以下の構成を包含する。 The present disclosure includes the following configurations.

項1.
一般式(1):
Section 1.
General formula (1):

Figure 2022141887000001
Figure 2022141887000001

(式中、X1、X2、X3及びX4は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、又はパーフルオロアルキル基を示す。Yは、ハロゲン原子を示す。)
で表されるシクロブテンの製造方法であって、
一般式(2):
(Wherein, X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are the same or different and represent a hydrogen atom, a halogen atom or a perfluoroalkyl group. Y represents a halogen atom.)
A method for producing cyclobutene represented by
General formula (2):

Figure 2022141887000002
Figure 2022141887000002

(式中、X1、X2、X3、X4及びYは、前記に同じである。X5及びX6は、同一又は異なって、
水素原子、ハロゲン原子、又はパーフルオロアルキル基を示す。)
で表されるシクロブタンを脱離反応する工程を含み、
前記脱離反応する工程を、塩基の存在下、密閉反応系で行う、製造方法。
(Wherein, X 1 , X 2 , X 3 , X 4 and Y are the same as above; X 5 and X 6 are the same or different;
represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a perfluoroalkyl group. )
A step of eliminating cyclobutane represented by
A production method, wherein the elimination reaction step is carried out in a closed reaction system in the presence of a base.

項2.
一般式(1):
Section 2.
General formula (1):

Figure 2022141887000003
Figure 2022141887000003

(式中、X1、X2、X3及びX4は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、又はパーフルオロアルキル基を示す。Yは、ハロゲン原子を示す。)
で表されるシクロブテンの製造方法であって、
一般式(2):
(Wherein, X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are the same or different and represent a hydrogen atom, a halogen atom or a perfluoroalkyl group. Y represents a halogen atom.)
A method for producing cyclobutene represented by
General formula (2):

Figure 2022141887000004
Figure 2022141887000004

(式中、X1、X2、X3、X4及びYは、前記に同じである。X5及びX6は、同一又は異なって、
水素原子、ハロゲン原子、又はパーフルオロアルキル基を示す。)
で表されるシクロブタンを脱離反応する工程を含み、
前記脱離反応する工程を、反応温度を20℃以上とし、反応圧力を0kPa以上とし、塩基の存在下で行う、製造方法。
(Wherein, X 1 , X 2 , X 3 , X 4 and Y are the same as above; X 5 and X 6 are the same or different;
represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a perfluoroalkyl group. )
A step of eliminating cyclobutane represented by
The production method, wherein the elimination reaction step is carried out at a reaction temperature of 20° C. or higher, a reaction pressure of 0 kPa or higher, and in the presence of a base.

項3.
前記X5は水素原子であり、前記X6はハロゲン原子であり、前記脱離反応が脱ハロゲン化水素反応である、前記項1又は2に記載の製造方法。
Item 3.
3. The production method according to item 1 or 2 , wherein the X5 is a hydrogen atom, the X6 is a halogen atom, and the elimination reaction is a dehydrohalogenation reaction.

項4.
一般式(1):
Section 4.
General formula (1):

Figure 2022141887000005
Figure 2022141887000005

(式中、X1、X2、X3及びX4は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、又はパーフルオロアルキル基を示す。Yは、ハロゲン原子を示す。)
で表されるシクロブテンを含有する組成物であって、
組成物全量を100mol%として、前記一般式(1)で表されるシクロブテンの含有量が99mol%以上である、組成物。
(Wherein, X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are the same or different and represent a hydrogen atom, a halogen atom or a perfluoroalkyl group. Y represents a halogen atom.)
A composition containing cyclobutene represented by
A composition, wherein the content of cyclobutene represented by the general formula (1) is 99 mol% or more based on the total amount of the composition being 100 mol%.

項5.
1H-パーフルオロシクロブテン(1H-cC4F5H)の含有量が99mol%以上であり、3H-パーフ
ルオロシクロブテン(3H-cC4F5H)の含有量が1mol%以下である、前記項4に記載の組成物
組成物。
Item 5.
The content of 1H-perfluorocyclobutene ( 1H- cC4F5H ) is 99 mol% or more and the content of 3H-perfluorocyclobutene ( 3H- cC4F5H ) is 1 mol% or less. 5. The composition according to item 4 above.

項6.
クリーニングガス、エッチングガス、デポジットガス又は有機合成用ビルディングブロックとして用いられる、前記項4又は5に記載の組成物。
Item 6.
6. The composition according to item 4 or 5, which is used as a cleaning gas, an etching gas, a deposit gas, or a building block for organic synthesis.

本開示によれば、ハロゲン原子を含むシクロブテンを高い転化率(収率)及び高い選択率で製造することができる。 According to the present disclosure, cyclobutene containing halogen atoms can be produced with high conversion (yield) and high selectivity.

本発明者らは、鋭意研究を行った結果、原料化合物を脱離反応する工程を、塩基の存在下、密閉反応系で行うことによって、上記一般式(1)で表されるハロゲン原子を含むシ
クロブテンを高い転化率(収率)及び高い選択率で製造できることを見出した。
As a result of intensive research, the present inventors have found that the step of eliminating the raw material compound is carried out in the presence of a base in a closed reaction system to obtain a compound containing a halogen atom represented by the above general formula (1). It has been found that cyclobutene can be produced with high conversion (yield) and high selectivity.

本開示は、かかる知見に基づき、更に研究を重ねた結果完成されたものである。 The present disclosure has been completed as a result of further research based on such findings.

本開示は、以下の実施形態を含む。 The present disclosure includes the following embodiments.

本開示の一般式(1): General formula (1) of the present disclosure:

Figure 2022141887000006
Figure 2022141887000006

(式中、X1、X2、X3及びX4は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、又はパーフルオロアルキル基を示す。Yは、ハロゲン原子を示す。)
で表されるシクロブテンの製造方法は、
一般式(2):
(Wherein, X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are the same or different and represent a hydrogen atom, a halogen atom or a perfluoroalkyl group. Y represents a halogen atom.)
The method for producing cyclobutene represented by
General formula (2):

Figure 2022141887000007
Figure 2022141887000007

(式中、X1、X2、X3、X4及びYは、前記に同じである。X5及びX6は、同一又は異なって、
水素原子、ハロゲン原子、又はパーフルオロアルキル基を示す。)
で表されるシクロブタンを脱離反応する工程を含む。
(Wherein, X 1 , X 2 , X 3 , X 4 and Y are the same as above; X 5 and X 6 are the same or different;
represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a perfluoroalkyl group. )
The step of eliminating cyclobutane represented by is included.

本開示では、前記脱離反応する工程を、塩基の存在下、密閉反応系で行う。 In the present disclosure, the elimination reaction step is performed in a closed reaction system in the presence of a base.

本開示では、前記脱離反応する工程を、反応温度を20℃以上とし、反応圧力を0kPa以上とし、塩基の存在下で行う。 In the present disclosure, the elimination reaction step is performed at a reaction temperature of 20° C. or higher, a reaction pressure of 0 kPa or higher, and in the presence of a base.

本開示では、断りが無ければ、反応圧力はゲージ圧とする。 In this disclosure, reaction pressures are gauge pressures unless otherwise specified.

本開示においては、上記要件を満たすことにより、ハロゲン原子を含むシクロブテンを高い転化率(収率)及び高い選択率で製造することができる。 In the present disclosure, by satisfying the above requirements, halogen atom-containing cyclobutene can be produced with high conversion (yield) and high selectivity.

本開示において、「転化率」とは、反応器に供給される原料化合物(ハロゲン原子を含むシクロブタン)のモル量に対する、反応器出口からの流出ガスに含まれる原料化合物以外の化合物(ハロゲン原子を含むシクロブテン等)の合計モル量の割合(mol%)を意味する。 In the present disclosure, the “conversion rate” refers to the molar amount of the raw material compound (cyclobutane containing a halogen atom) supplied to the reactor, and the compound other than the raw material compound contained in the outflow gas from the reactor outlet (halogen atom cyclobutene, etc.) is the ratio (mol%) of the total molar amount.

本開示において、「選択率」とは、反応器出口からの流出ガスにおける原料化合物以外の化合物(ハロゲン原子を含むシクロブテン等)の合計モル量に対する、当該流出ガスに含まれる目的化合物(ハロゲン原子を含むシクロブテン)の合計モル量の割合(mol%)を意味する。 In the present disclosure, the term “selectivity” refers to the target compound contained in the outflow gas (halogen atom containing cyclobutene) means the ratio (mol%) of the total molar amount.

本開示のシクロブテンの製造方法は、従来技術のガラス製容器を用いた反応とは異なり、例えば金属容器を用いることにより、圧力をかけ、原料の沸点を上げることにより、液成分を多くすることで、目的化合物の収率を向上することができる。 In the method for producing cyclobutene of the present disclosure, unlike the reaction using a glass vessel of the prior art, for example, by using a metal vessel, pressure is applied and the boiling point of the raw material is raised to increase the liquid component. , the yield of the target compound can be improved.

(1)原料化合物
本開示において、原料化合物は、一般式(2):
(1) Raw material compound In the present disclosure, the raw material compound has the general formula (2):

Figure 2022141887000008
Figure 2022141887000008

(式中、X1、X2、X3、X4、X5及びX6は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、又はパーフルオロアルキル基を示す。Yは、ハロゲン原子を示す。)
で表されるシクロブタンである。
( In the formula , X1 , X2, X3, X4 , X5 and X6 are the same or different and represent a hydrogen atom, a halogen atom or a perfluoroalkyl group. Y represents a halogen atom. )
is a cyclobutane represented by

X1、X2、X3、X4、X5及びX6は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、又はパーフルオロアルキル基を示す。 X1, X2, X3 , X4 , X5 and X6 are the same or different and represent a hydrogen atom, a halogen atom or a perfluoroalkyl group.

Yは、ハロゲン原子を示す。 Y represents a halogen atom.

X1、X2、X3、X4、X5、X6及びYのハロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、
及びヨウ素原子が挙げられる。
The halogen atoms of X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 , X 6 and Y are fluorine atom, chlorine atom, bromine atom,
and iodine atoms.

X1、X2、X3、X4、X5及びX6のパーフルオロアルキル基は、全ての水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基である。パーフルオロアルキル基は、例えば、炭素数1~20、好
ましくは炭素数1~12、より好ましくは炭素数1~6、更に好ましくは炭素数1~4、特に好
ましくは炭素数1~3のパーフルオロアルキル基であることが好ましい。パーフルオロアルキル基は、直鎖状、又は分枝鎖状のパーフルオロアルキル基であることが好ましい。前記パーフルオロアルキル基として、トリフルオロメチル基(CF3-)、及びペンタフルオロエチル基(C2F5-)であることが好ましい。
The perfluoroalkyl groups of X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 and X 6 are alkyl groups in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms. The perfluoroalkyl group is, for example, a perfluoroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, still more preferably 1 to 4 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 3 carbon atoms. A fluoroalkyl group is preferred. The perfluoroalkyl group is preferably a linear or branched perfluoroalkyl group. The perfluoroalkyl group is preferably a trifluoromethyl group (CF 3 -) and a pentafluoroethyl group (C 2 F 5 -).

原料化合物である一般式(2)で表されるハロゲン原子を含むシクロブタンとしては、
ハロゲン原子を含むシクロブテンを高い選択率で製造することができる点で、X1、X2、X3及びX4は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、又はパーフルオロアルキル基を示し、X5は水素原子であり、X6はフッ素原子であり、Yはフッ素原子であることがより好
ましい。
As a raw material compound, cyclobutane containing a halogen atom represented by general formula (2),
X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are the same or different and represent a hydrogen atom, a halogen atom or a perfluoroalkyl group, in that cyclobutene containing a halogen atom can be produced with high selectivity, More preferably, X5 is a hydrogen atom, X6 is a fluorine atom, and Y is a fluorine atom.

原料化合物である一般式(2)で表されるシクロブタンとしては、例えば、 Examples of cyclobutane represented by the general formula (2), which is a raw material compound, include:

Figure 2022141887000009
Figure 2022141887000009

等の化合物が挙げられる。 compounds such as

これらの一般式(2)で表されるシクロブタンは、単独で用いることもでき、2種以上を組合せて用いることもできる。このようなシクロブタンは、公知又は市販品を採用することができる。 These cyclobutanes represented by general formula (2) can be used alone or in combination of two or more. As such cyclobutane, a known or commercially available product can be adopted.

一般式(2)で表されるハロゲン原子を含むシクロブタンでは、ハロゲン原子を含むシ
クロブテンを高い選択率及び高い転化率(収率)で製造することができる点で、X1、X2、X3、X4及びX6は、フッ素原子であり、X5は水素原子であり、Yは、フッ素原子であること
がより好ましい。
In the halogen-containing cyclobutane represented by the general formula (2), X 1 , X 2 and X 3 can be produced with high selectivity and high conversion rate (yield). , X 4 and X 6 are fluorine atoms, X 5 is a hydrogen atom, and Y is more preferably a fluorine atom.

(2)脱離反応
本開示におけるハロゲン原子を含むシクロブテンの製造方法では、先ず、前記一般式(2)で表される原料化合物の溶液を準備する。
(2) Elimination Reaction In the method for producing halogen atom-containing cyclobutene according to the present disclosure, first, a solution of the raw material compound represented by the general formula (2) is prepared.

本開示における脱離反応する工程では、塩基の存在下、密閉反応系で行い、脱離反応を行う。 The elimination reaction step in the present disclosure is performed in a closed reaction system in the presence of a base.

本開示における脱離反応する工程では、前記X5は水素原子であり、前記X6はハロゲン原子であり、前記脱離反応が脱ハロゲン化水素反応であることが好ましい。本開示における脱離反応する工程では、前記X5は水素原子であり、前記X6はフッ素原子であり、前記脱離反応が脱フッ化水素反応であることが好ましい。 In the elimination reaction step in the present disclosure, it is preferable that X5 is a hydrogen atom, X6 is a halogen atom, and the elimination reaction is a dehydrohalogenation reaction. In the elimination reaction step in the present disclosure, it is preferable that X5 is a hydrogen atom, X6 is a fluorine atom, and the elimination reaction is a dehydrofluorination reaction.

例えば、原料化合物として、一般式(2)で表されるハロゲン原子を含むシクロブタン
では、X1、X2、X3、X4及びX6は、フッ素原子であり、X5は水素原子であり、Yは、フッ素
原子であることが好ましい。
For example, in cyclobutane containing a halogen atom represented by the general formula (2) as a raw material compound, X 1 , X 2 , X 3 , X 4 and X 6 are fluorine atoms, and X 5 is a hydrogen atom. , Y are preferably fluorine atoms.

以下の反応式に従い、脱離反応は脱フッ化水素反応であることが好ましい。 According to the following reaction formula, the elimination reaction is preferably a dehydrofluorination reaction.

Figure 2022141887000010
Figure 2022141887000010

溶媒
溶媒は水が好ましい。また、非水溶媒としては、炭酸ジメチル、炭酸エチルメチル、炭酸ジエチル、炭酸メチルプロピル、炭酸エチルプロピル等の炭酸エステル類;酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ブチル等のエステル類、アセトン、エチルメチルケトン、ジエチルケトン等のケトン類、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等のラクトン類、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、1,2-ジメトキシエタン、1,2-ジエトキシエタン、テトラヒドロフラン等のエーテル類、アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル類、N,N-ジメチルホルム等のアミドアミド類、ジメチルスルホキシド、スルホラン等のスルホン類等が好ましい。溶媒は、前記水及び非水溶媒からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。
Solvent The solvent is preferably water. Examples of non-aqueous solvents include carbonate esters such as dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, diethyl carbonate, methyl propyl carbonate, and ethyl propyl carbonate; ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, propionic acid; Esters such as butyl, ketones such as acetone, ethyl methyl ketone, diethyl ketone, lactones such as γ-butyrolactone, γ-valerolactone, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, diethyl ether, dibutyl ether, diisopropyl ether, 1,2- Ethers such as dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, tetrahydrofuran; nitriles such as acetonitrile, propionitrile and benzonitrile; amide amides such as N,N-dimethylform; sulfones such as dimethylsulfoxide and sulfolane; is preferred. The solvent is preferably at least one selected from the group consisting of water and non-aqueous solvents.

塩基
本工程では、塩基としてアルカリを用いることが好ましい。
Base In this step, it is preferable to use an alkali as a base.

本工程で用いられるアルカリは、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物であることが好ましく、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムであることがより好ましい。本工程では、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物の水溶液とすることが好ましく、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムの水溶液がより特に好ましい。前記アルカリを用いることで、目的化合物をより高い選択率及びより高い転化率で得ることができる。 The alkali used in this step is preferably an alkali metal or alkaline earth metal hydroxide, more preferably sodium hydroxide or potassium hydroxide. In this step, an aqueous solution of alkali metal or alkaline earth metal hydroxide is preferred, and an aqueous solution of sodium hydroxide or potassium hydroxide is more particularly preferred. By using the alkali, the target compound can be obtained with higher selectivity and higher conversion.

反応溶液中、好ましくは水溶液中のアルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物の含有量は特に限定されないが、反応液全体に対して20~60質量%であることが好ましく、40
~55質量%であることがより好ましい。反応溶液中のアルカリの含有量を前記範囲とする
ことで、目的化合物をより高い選択率及びより高い転化率で得ることができる。
The content of hydroxides of alkali metals or alkaline earth metals in the reaction solution, preferably in the aqueous solution, is not particularly limited, but is preferably 20 to 60% by mass with respect to the entire reaction solution.
It is more preferably ~55% by mass. By setting the alkali content in the reaction solution within the above range, the target compound can be obtained with higher selectivity and higher conversion.

また、本工程では、塩基として、有機物のアルコキシドを好ましく使用できる。前記有機物のアルコキシドとして、例えばメトキシカリウム、エトキシカリウム、t-ブトキシカリウム等を好ましく使用できる。 Moreover, in this step, an organic alkoxide can be preferably used as the base. As the organic alkoxide, for example, methoxypotassium, ethoxypotassium, t-butoxypotassium and the like can be preferably used.

触媒
本工程では、必要に応じて触媒を用いることができる。本工程で用いられる触媒は、炭化水素系のアルコキシドであることが好ましい。炭化水素系のアルコキシドとして、テトラメチルアンモニウムフルオリド、テトラメチルアンモニウムクロリド、テトラメチルアンモニウムブロミド、テトラメチルアンモニウムヨージド、テトラエチルアンモニウムフルオリド、テトラエチルアンモニウムクロリド、テトラエチルアンモニウムブロミド、テトラエチルアンモニウムヨージド、テトラプロピルアンモニウムフルオリド、テトラプロピルアンモニウムクロリド、テトラプロピルアンモニウムブロミド、テトラプロピルアンモニウムヨージド、テトラブチルアンモニウムフルオリド、テトラブチルアンモニウムクロリド、テトラブチルアンモニウムブロミド、テトラブチルアンモニウムヨージド、ベンジルトリエチルアンモニウムフルオリド、ベンジルトリエチルアンモニウムクロリド、ベンジルトリエチルアンモニウムブロミド、ベンジルトリエチルアンモニウムヨージド、ベンジルトリブチルアンモニウムフルオリド、ベンジルトリブチルアンモニウムクロリド、ベンジルトリブチルアンモニウムブロミド、ベンジルトリブチルアンモニウムヨージド、メチルトリブチルアンモニウムフルオリド、メチルトリブチルアンモニウムクロリド、メチルトリブチルアンモニウムブロミド、メチルトリブチルアンモニウムヨージド、メチルトリオクチルアンモニウムフルオリド、メチルトリオクチルアンモニウムクロリド(商標Aliquat336)、メチルトリオクチルアンモニウムブロミド、メチルトリオクチルアンモニウムヨージドなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。前記触媒を用い
ることで、目的化合物をより高い選択率及びより高い転化率で得ることができる。
Catalyst In this step, a catalyst can be used as necessary. The catalyst used in this step is preferably a hydrocarbon-based alkoxide. Hydrocarbon alkoxides include tetramethylammonium fluoride, tetramethylammonium chloride, tetramethylammonium bromide, tetramethylammonium iodide, tetraethylammonium fluoride, tetraethylammonium chloride, tetraethylammonium bromide, tetraethylammonium iodide, and tetrapropylammonium. fluoride, tetrapropylammonium chloride, tetrapropylammonium bromide, tetrapropylammonium iodide, tetrabutylammonium fluoride, tetrabutylammonium chloride, tetrabutylammonium bromide, tetrabutylammonium iodide, benzyltriethylammonium fluoride, benzyltriethylammonium Chloride, Benzyltriethylammonium bromide, Benzyltriethylammonium iodide, Benzyltributylammonium fluoride, Benzyltributylammonium chloride, Benzyltributylammonium bromide, Benzyltributylammonium iodide, Methyltributylammonium fluoride, Methyltributylammonium chloride, Methyltributylammonium bromide , methyltributylammonium iodide, methyltrioctylammonium fluoride, methyltrioctylammonium chloride (trademark Aliquat 336), methyltrioctylammonium bromide, and methyltrioctylammonium iodide. . By using the above catalyst, the target compound can be obtained with higher selectivity and higher conversion.

密閉反応系
本開示における脱離反応する工程では、前記塩基の存在下、密閉反応系で行うことを特徴とする。
Closed Reaction System The elimination reaction step in the present disclosure is characterized by being carried out in the presence of the base in a closed reaction system.

本開示における目的化合物の一般式(1)で表されるハロゲン原子を含むシクロブテン
は、その沸点が低く、室温で気体(ガス)として存在する。その為、本開示における脱離反応する工程では、反応系を密閉反応系とすることで、自然と密閉反応系内の圧力は上昇し、加圧条件下で反応を行うことになる。
Cyclobutene containing a halogen atom represented by the general formula (1) of the target compound of the present disclosure has a low boiling point and exists as a gas at room temperature. Therefore, in the step of carrying out the elimination reaction in the present disclosure, by making the reaction system a closed reaction system, the pressure in the closed reaction system naturally rises, and the reaction is carried out under pressurized conditions.

この様に目的化合物の沸点が低いことにより密閉反応系は加圧され、反応溶液(塩基溶液)中の基質(原料化合物)濃度が上昇し反応性を向上させることが可能である。前記密閉反応系は、バッチ式の耐圧反応容器を用いて反応系を密閉させて、反応を行うことが好ましい。バッチ式で反応を行う場合には、例えば、オートクレーブ等の圧力容器に原料化合物、塩基溶液(アルカリ水溶液)、触媒等を仕込み、ヒーターにて適切な反応温度まで昇温させ、撹拌下に一定時間反応することが好ましい。反応雰囲気としては、窒素、ヘリウム、炭酸ガス等の不活性ガスの雰囲気中で反応を行うことが好ましい。 Since the boiling point of the target compound is thus low, the closed reaction system is pressurized, and the concentration of the substrate (raw material compound) in the reaction solution (base solution) increases to improve the reactivity. In the closed reaction system, it is preferable to perform the reaction by sealing the reaction system using a batch-type pressure-resistant reaction vessel. In the case of batch reaction, for example, a pressure vessel such as an autoclave is charged with a raw material compound, a base solution (aqueous alkaline solution), a catalyst, etc., heated to an appropriate reaction temperature with a heater, and stirred for a certain period of time. It is preferred to react. As the reaction atmosphere, it is preferable to carry out the reaction in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen, helium, or carbon dioxide gas.

本開示における脱離反応する工程では、密閉圧反応系での反応温度の下限値は、より効率的に脱離反応を進行させ、目的化合物をより高い選択率で得ることができる観点、転化率の低下を抑制する観点から、通常20℃であり、好ましくは25℃であり、より好ましくは30℃であり、更に好ましくは40℃である。 In the elimination reaction step of the present disclosure, the lower limit of the reaction temperature in the closed pressure reaction system is such that the elimination reaction proceeds more efficiently and the target compound can be obtained with higher selectivity. From the viewpoint of suppressing a decrease in the temperature, the temperature is usually 20°C, preferably 25°C, more preferably 30°C, and still more preferably 40°C.

本開示における脱離反応する工程では、密閉反応系での反応温度の上限値は、より効率的に脱フッ化水素反応を進行させ、目的化合物をより高い選択率で得ることができる観点、且つ反応生成物が分解又は重合することによる選択率の低下を抑制する観点から、通常50℃であり、好ましくは45℃である。 In the elimination reaction step of the present disclosure, the upper limit of the reaction temperature in the closed reaction system is from the viewpoint that the dehydrofluorination reaction can proceed more efficiently and the target compound can be obtained with higher selectivity, and From the viewpoint of suppressing a decrease in selectivity due to decomposition or polymerization of reaction products, the temperature is usually 50°C, preferably 45°C.

本開示における脱離反応する工程では、密閉反応系で行うことにより、目的化合物をより高い選択率及びより高い転化率で得ることができる。 In the elimination reaction step of the present disclosure, the target compound can be obtained with higher selectivity and higher conversion by performing the reaction in a closed reaction system.

加圧反応系
本開示における脱離反応する工程では、反応温度を20℃以上とし、反応圧力を0kPa以上とし、前記塩基の存在下で行うことを特徴とする。
Pressurized Reaction System The elimination reaction step in the present disclosure is characterized in that the reaction temperature is set to 20° C. or higher, the reaction pressure is set to 0 kPa or higher, and the reaction is performed in the presence of the base.

この様に反応系が加圧されると、反応溶液(塩基溶液、アルカリ水溶液)中の基質(原料化合物)濃度が上昇し反応性を向上させることが可能である。前記加圧反応系は、バッチ式の耐圧反応容器を用いて反応系を密閉させて、反応を行うことが好ましい。バッチ式で反応を行う場合には、例えば、オートクレーブ等の圧力容器に原料化合物、塩基溶液(アルカリ水溶液)、触媒等を仕込み、ヒーターにて適切な反応温度まで昇温させ、撹拌下に一定時間反応することが好ましい。 When the reaction system is pressurized in this manner, the substrate (raw material compound) concentration in the reaction solution (basic solution, alkaline aqueous solution) increases, and reactivity can be improved. In the pressurized reaction system, it is preferable to carry out the reaction by sealing the reaction system using a batch-type pressure-resistant reaction vessel. In the case of batch reaction, for example, a pressure vessel such as an autoclave is charged with a raw material compound, a base solution (aqueous alkaline solution), a catalyst, etc., heated to an appropriate reaction temperature with a heater, and stirred for a certain period of time. It is preferred to react.

本開示における脱離反応する工程では、加圧条件は、反応圧力を0kPa以上とする。 In the desorption reaction step of the present disclosure, the pressurization condition is a reaction pressure of 0 kPa or higher.

反応圧力は、加圧反応系に用いる反応容器内部の圧力である。本開示における脱離反応する工程では、反応圧力を、好ましくは0kPa以上、より好ましくは10kPa以上、更に好ま
しくは20kPa以上、特に好ましくは30kPa以上の圧力下で反応させることが好ましい。
The reaction pressure is the internal pressure of the reaction vessel used in the pressurized reaction system. In the elimination reaction step of the present disclosure, the reaction is preferably carried out under a reaction pressure of preferably 0 kPa or higher, more preferably 10 kPa or higher, still more preferably 20 kPa or higher, and particularly preferably 30 kPa or higher.

本開示における脱離反応する工程では、加圧条件は、絶対圧で、好ましくは101.3kPa以上、より好ましくは111.3kPa以上、更に好ましくは121.3kPa以上、特に好ましくは131.3kPa以上の圧力下で反応させることが好ましい。 In the elimination reaction step of the present disclosure, the pressurization condition is an absolute pressure of preferably 101.3 kPa or higher, more preferably 111.3 kPa or higher, still more preferably 121.3 kPa or higher, and particularly preferably 131.3 kPa or higher. It is preferable to let

加圧には、反応系に、窒素、ヘリウム、炭酸ガス等の不活性ガスを送り込むことで、反応系内の圧力を上昇させることができる。 For pressurization, an inert gas such as nitrogen, helium, or carbon dioxide gas is fed into the reaction system, thereby increasing the pressure in the reaction system.

本開示における脱離反応する工程では、加圧反応系での反応温度の下限値は、より効率的に脱離反応を進行させ、目的化合物をより高い選択率で得ることができる観点、転化率の低下を抑制する観点から、通常20℃であり、好ましくは25℃であり、より好ましくは30℃であり、更に好ましくは40℃である。 In the elimination reaction step of the present disclosure, the lower limit of the reaction temperature in the pressurized reaction system is such that the elimination reaction proceeds more efficiently and the target compound can be obtained with higher selectivity. From the viewpoint of suppressing a decrease in the temperature, the temperature is usually 20°C, preferably 25°C, more preferably 30°C, and still more preferably 40°C.

また、本開示における脱離反応する工程では、加圧条件として、反応圧力を0kPa以上に調整する為や、絶対圧で101.3kPa以上に調整する為に、加圧反応系での反応温度の下限値は通常20℃である。この様に、本開示における脱離反応する工程では、反応容器内部を加熱及び加圧して脱離反応を実施することが好ましい。 In addition, in the step of performing the desorption reaction in the present disclosure, as pressurization conditions, in order to adjust the reaction pressure to 0 kPa or more, or to adjust the absolute pressure to 101.3 kPa or more, the lower limit of the reaction temperature in the pressurized reaction system The value is usually 20°C. Thus, in the step of performing the desorption reaction in the present disclosure, it is preferable to heat and pressurize the inside of the reaction vessel to carry out the desorption reaction.

本開示における脱離反応する工程では、加圧反応系での反応温度の上限値は、より効率的に脱フッ化水素反応を進行させ、目的化合物をより高い選択率で得ることができる観点、且つ反応生成物が分解又は重合することによる選択率の低下を抑制する観点から、通常50℃であり、好ましくは45℃である。 In the elimination reaction step of the present disclosure, the upper limit of the reaction temperature in the pressurized reaction system is from the viewpoint that the dehydrofluorination reaction can proceed more efficiently and the target compound can be obtained with higher selectivity. In addition, from the viewpoint of suppressing a decrease in selectivity due to decomposition or polymerization of reaction products, the temperature is usually 50°C, preferably 45°C.

本開示における脱離反応する工程では、加圧反応系で行うことにより、目的化合物をより高い選択率及びより高い転化率で得ることができる。 In the elimination reaction step of the present disclosure, the target compound can be obtained with higher selectivity and higher conversion by performing the reaction in a pressurized reaction system.

脱離反応終了後は、必要に応じて常法にしたがって精製処理を行い、一般式(1)で表
されるハロゲン原子を含むシクロブテンを得ることができる。
After completion of the elimination reaction, the cyclobutene containing a halogen atom represented by the general formula (1) can be obtained by performing a purification treatment according to a conventional method, if necessary.

密閉反応系と加圧反応系との組み合わせ
本開示における脱離反応する工程では、また、連続相槽型反応器(CSTR)に背圧弁を接続する等の方法により、液を抜き出しながら、若しくは生成物をガス化させて抜き出しながら、連続且つ加圧での反応形態で行っても良い。
Combination of Closed Reaction System and Pressurized Reaction System In the desorption reaction step in the present disclosure, liquid It may be carried out in a continuous and pressurized reaction mode while gasifying and extracting the substance.

(3)目的化合物
本開示における目的化合物は、一般式(1):
(3) Target compound The target compound in the present disclosure has the general formula (1):

Figure 2022141887000011
Figure 2022141887000011

(式中、X1、X2、X3及びX4は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、又はパーフルオロアルキル基を示す。Yは、ハロゲン原子を示す。)
で表されるハロゲン原子を含むシクロブテンである。
(Wherein, X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are the same or different and represent a hydrogen atom, a halogen atom or a perfluoroalkyl group. Y represents a halogen atom.)
is a cyclobutene containing a halogen atom represented by

X1、X2、X3及びX4、並びにYは、前記に同じである。 X 1 , X 2 , X 3 and X 4 and Y are the same as above.

製造しようとする一般式(1)で表されるシクロブテンは、例えば、次の The cyclobutene represented by the general formula (1) to be produced is, for example, the following

Figure 2022141887000012
Figure 2022141887000012

等の化合物が挙げられる。 compounds such as

一般式(1)で表されるハロゲン原子を含むシクロブテンでは、X1、X2、X3及びX4は、
同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、又はパーフルオロアルキル基を示し、Yは
、フッ素原子であることが好ましい。一般式(1)で表されるハロゲン原子を含むシクロ
ブテンでは、X1、X2、X3及びX4は、フッ素原子であり、Yは、フッ素原子であることがよ
り好ましい。
In cyclobutene containing a halogen atom represented by general formula (1), X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are
It is the same or different and represents a hydrogen atom, a halogen atom or a perfluoroalkyl group, and Y is preferably a fluorine atom. In the halogen atom-containing cyclobutene represented by formula (1), X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are more preferably fluorine atoms, and Y is more preferably a fluorine atom.

本開示におけるハロゲン原子を含むシクロブテンの製造方法では、原料化合物は、一般
式(2)で表されるハロゲン原子を含むシクロブタンとして、X1、X2、X3、X4及びX6は、
フッ素原子であり、X5は水素原子であり、Yは、フッ素原子である場合の脱離反応である
ことが好ましい。
In the method for producing cyclobutene containing a halogen atom in the present disclosure, the starting compound is cyclobutane containing a halogen atom represented by general formula (2), and X 1 , X 2 , X 3 , X 4 and X 6 are
It is preferable that the elimination reaction is a fluorine atom, X 5 is a hydrogen atom, and Y is a fluorine atom.

以下の反応式に従い、脱離反応は脱フッ化水素反応であることが好ましい。 According to the following reaction formula, the elimination reaction is preferably a dehydrofluorination reaction.

Figure 2022141887000013
Figure 2022141887000013

目的化合物は、一般式(1)で表されるハロゲン原子を含むシクロブテンとして、X1、X2、X3及びX4は、フッ素原子であり、Yは、フッ素原子であることが好ましい。 It is preferable that the objective compound is a cyclobutene containing a halogen atom represented by the general formula (1), X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are fluorine atoms, and Y is a fluorine atom.

(4)ハロゲン原子を含むシクロブテンを含む組成物
以上のようにして、一般式(1)で表されるハロゲン原子を含むシクロブテンを得るこ
とができるが、上記のように、一般式(1)で表されるハロゲン原子を含むシクロブテン
と、一般式(2)で表されるハロゲン原子を含むシクロブタンとを含有する組成物の形で
得られることもある。
(4) Composition Containing Halogen Atom-Containing Cyclobutene As described above, a halogen atom-containing cyclobutene represented by general formula (1) can be obtained. It may be obtained in the form of a composition containing cyclobutene containing a halogen atom represented by general formula (2) and cyclobutane containing a halogen atom represented by general formula (2).

組成物に含まれる一般式(1)で表されるハロゲン原子を含むシクロブテンとして、X1
、X2、X3及びX4は、フッ素原子であり、Yは、フッ素原子であることが好ましい。
As cyclobutene containing a halogen atom represented by general formula (1) contained in the composition, X 1
, X 2 , X 3 and X 4 are fluorine atoms, and Y is preferably a fluorine atom.

本開示の一般式(1)で表されるハロゲン原子を含むシクロブテンを含む組成物におい
て、前記組成物の総量を100mol%として、一般式(1)で表されるハロゲン原子を含むシクロブテンの含有量は99mol%以上であることが好ましい。
In the composition containing cyclobutene containing a halogen atom represented by general formula (1) of the present disclosure, the content of cyclobutene containing a halogen atom represented by general formula (1), with the total amount of the composition being 100 mol% is preferably 99 mol % or more.

本開示の一般式(1)で表されるハロゲン原子を含むシクロブテンを含む組成物におい
て、前記組成物の総量を100mol%として、一般式(1)で表されるハロゲン原子を含むシクロブテンの含有量は1mol%~99.9mol%が好ましく、5mol%~99.9mol%がより好ましく、10mol%~99.9mol%更に好ましい。
In the composition containing cyclobutene containing a halogen atom represented by general formula (1) of the present disclosure, the content of cyclobutene containing a halogen atom represented by general formula (1), with the total amount of the composition being 100 mol% is preferably 1 mol% to 99.9 mol%, more preferably 5 mol% to 99.9 mol%, even more preferably 10 mol% to 99.9 mol%.

本開示におけるハロゲン原子を含むシクロブテンの製造方法では、上記脱離反応には、以下の化合物が不純物として生成され得る。 In the method for producing cyclobutene containing a halogen atom according to the present disclosure, the following compounds may be produced as impurities in the elimination reaction.

Figure 2022141887000014
Figure 2022141887000014

本開示の一般式(1)で表されるハロゲン原子を含むシクロブテンを含む組成物におい
て、前記組成物の総量を100mol%として、1H-パーフルオロシクロブテン(1H-cC4F5H)の
含有量は99mol%以上であり、3H-パーフルオロシクロブテン(3H-cC4F5H)の含有量は1mol%以下が好ましい。
In the composition containing cyclobutene containing a halogen atom represented by general formula (1) of the present disclosure, 1H-perfluorocyclobutene ( 1H- cC4F5H ) is contained with respect to the total amount of 100 mol% of the composition The amount is 99 mol % or more, and the content of 3H-perfluorocyclobutene (3H-cC 4 F 5 H) is preferably 1 mol % or less.

本開示の製造方法によれば、一般式(1)で表されるハロゲン原子を含むシクロブテン
を含む組成物として得られた場合であっても、一般式(1)で表されるハロゲン原子を含
むシクロブテンを特に高い選択率で得ることができ、その結果、前記組成物中の一般式(1)で表されるハロゲン原子を含むシクロブテン以外の成分を少なくすることが可能であ
る。本開示の製造方法によれば、一般式(1)で表されるハロゲン原子を含むシクロブテ
ンを得る為の精製の労力を削減することができる。
According to the production method of the present disclosure, even if it is obtained as a composition containing a cyclobutene containing a halogen atom represented by the general formula (1), it contains a halogen atom represented by the general formula (1) Cyclobutene can be obtained with a particularly high selectivity, and as a result, it is possible to reduce components other than cyclobutene containing a halogen atom represented by general formula (1) in the composition. According to the production method of the present disclosure, it is possible to reduce labor for refining to obtain cyclobutene containing a halogen atom represented by general formula (1).

本開示の一般式(1)で表されるハロゲン原子を含むシクロブテンを含む組成物は、一
般式(1)で表されるハロゲン原子を含むシクロブテン単独の場合と同様に、半導体、液
晶等の最先端の微細構造を形成するためのエッチングガスの他、デポジットガス、有機合成用ビルディングブロック、クリーニングガス等の各種用途に有効利用できる。
The composition containing the halogen atom-containing cyclobutene represented by the general formula (1) of the present disclosure is the most suitable for semiconductors, liquid crystals, etc., as in the case of the halogen atom-containing cyclobutene alone represented by the general formula (1). In addition to etching gas for forming a fine structure at the tip, it can be effectively used for various purposes such as deposit gas, building block for organic synthesis, cleaning gas, and the like.

前記デポジットガスとは、エッチング耐性ポリマー層を堆積させるガスである。 The deposit gas is a gas that deposits an etch-resistant polymer layer.

前記有機合成用ビルディングブロックとは、反応性が高い骨格を有する化合物の前駆体となり得る物質を意味する。例えば、本開示の一般式(1)で表されるハロゲン原子を含
むシクロブテン、及びこれを含む組成物とCF3Si(CH3)3等の含フッ素有機ケイ素化合物と
を反応させると、CF3基等のフルオロアルキル基を導入して洗浄剤や含フッ素医薬中間体
となり得る物質に変換することが可能である。
The building block for organic synthesis means a substance that can be a precursor of a compound having a highly reactive skeleton. For example, when a cyclobutene containing a halogen atom represented by the general formula (1) of the present disclosure or a composition containing the same is reacted with a fluorine-containing organosilicon compound such as CF 3 Si(CH 3 ) 3 , CF 3 It is possible to introduce a fluoroalkyl group such as a group into a substance that can be used as a detergent or a fluorine-containing pharmaceutical intermediate.

以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能である。 Although the embodiments of the present disclosure have been described above, various changes in form and detail are possible without departing from the spirit and scope of the claims.

以下に実施例を挙げ、本開示を具体的に説明するが、本開示は、これら実施例によって何ら限定されるものではない。 EXAMPLES The present disclosure will be specifically described below with reference to Examples, but the present disclosure is not limited by these Examples.

<実施例>
実施例のハロゲン原子を含むシクロブテンの製造方法では、原料化合物は、一般式(2
)で表されるハロゲン原子を含むシクロブタンにおいて、X1、X2、X3、X4及びX6は、フッ素原子であり、X5は水素原子であり、Yは、フッ素原子とした。
<Example>
In the method for producing cyclobutene containing a halogen atom in the example, the raw material compound has the general formula (2
), X 1 , X 2 , X 3 , X 4 and X 6 are fluorine atoms, X 5 is a hydrogen atom, and Y is a fluorine atom.

以下の反応式に従い、脱離反応は、脱フッ化水素反応とした。 According to the following reaction formula, the desorption reaction was a dehydrofluorination reaction.

Figure 2022141887000015
Figure 2022141887000015

目的化合物は、一般式(1)で表されるハロゲン原子を含むシクロブテンにおいて、X1
、X2、X3及びX4は、フッ素原子であり、Yは、フッ素原子とした。
The target compound is a cyclobutene containing a halogen atom represented by the general formula (1), wherein X 1
, X 2 , X 3 and X 4 are fluorine atoms, and Y is a fluorine atom.

また、上記脱離反応には、以下の化合物が不純物として生成され得る。 In addition, the following compounds may be produced as impurities in the elimination reaction.

Figure 2022141887000016
Figure 2022141887000016

実施例
反応系としてオートクレーブ(200cc)を用いた。
An autoclave (200 cc) was used as an example reaction system.

反応系としてオートクレーブを用いることにより、この反応系は、(ア)塩基(アルカリ)の存在下、密閉反応系である態様や、(イ)反応温度を20℃以上とし、反応圧力を0kPa以上とし、塩基(アルカリ)の存在下で行う加圧反応系である態様を表す。この様に加圧することに際には、密閉することを伴う。 By using an autoclave as a reaction system, this reaction system can be (a) a closed reaction system in the presence of a base (alkali), or (b) a reaction temperature of 20 ° C. or higher and a reaction pressure of 0 kPa or higher. , represents a pressurized reaction system carried out in the presence of a base (alkali). Pressurizing in this way involves sealing.

実施例1
オートクレーブに、反応溶液として50wt%KOH水溶液を加え、原料化合物(cC4F6H2)を
加え、フタをして密閉系にした後、窒素を送り込みで圧入した。その時の圧力は20kPaで
あった。その後、室温(25℃)で撹拌し、反応を進行させた。脱フッ化水素反応を開始してから、適宜サンプリングを行い、反応系内で組成に変化がなくなった時を、反応終了とした。反応終了時の圧力は80kPaであった。
Example 1
Into the autoclave, a 50 wt% KOH aqueous solution was added as a reaction solution, the raw material compound (cC 4 F 6 H 2 ) was added, the lid was closed to make a closed system, and then nitrogen was forced into the autoclave. The pressure at that time was 20 kPa. After that, the mixture was stirred at room temperature (25°C) to allow the reaction to proceed. After starting the dehydrofluorination reaction, sampling was performed as appropriate, and the reaction was completed when there was no change in the composition in the reaction system. The pressure at the end of the reaction was 80 kPa.

撹拌停止後、0℃まで冷却し、ガスクロマトグラフィー(島津製作所社製、商品名「GC-2014」)を用いてガスクロマトグラフィー/質量分析法(GC/MS)により質量分析を行い、NMR(JEOL社製、商品名「400YH」)を用いてNMRスペクトルによる構造解析を行った。 After stirring is stopped, the mixture is cooled to 0°C and subjected to mass spectrometry by gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS) using gas chromatography (manufactured by Shimadzu Corporation, trade name "GC-2014"), and NMR ( Structural analysis was performed by NMR spectrum using JEOL, trade name "400YH").

質量分析及び構造解析の結果から、目的化合物としてcC4F5Hが生成したことが確認された。実施例1では、cC4F6H2(原料化合物)からの転化率は92.1mol%であり、cC4F5H(目的化合物)の選択率(収率)は97.8mol%であった。 The results of mass spectrometry and structural analysis confirmed that cC 4 F 5 H was produced as the target compound. In Example 1, the conversion from cC4F6H2 ( starting compound) was 92.1 mol%, and the selectivity (yield) of cC4F5H ( target compound) was 97.8 mol%.

実施例2
前記実施例1の実験方法に倣い、触媒として、メチルトリオクチルアンモニウムクロリ
ド(商標Aliquat336)を用い、脱フッ化水素反応を開始した。前記条件以外は、実施例1と
同様にして、脱フッ化水素反応、質量分析及び構造解析を実施した。
Example 2
Following the experimental method of Example 1, methyltrioctylammonium chloride (trademark Aliquat 336) was used as a catalyst to initiate the dehydrofluorination reaction. Dehydrofluorination reaction, mass spectrometry and structural analysis were carried out in the same manner as in Example 1 except for the above conditions.

質量分析及び構造解析の結果から、目的化合物としてcC4F5Hが生成したことが確認された。実施例2では、cC4F6H2(原料化合物)からの転化率は93.2mol%であり、cC4F5H(目的化合物)の選択率は98.9mol%であった。 The results of mass spectrometry and structural analysis confirmed that cC 4 F 5 H was produced as the target compound. In Example 2 , the conversion from cC4F6H2 (starting compound) was 93.2 mol%, and the selectivity for cC4F5H ( target compound) was 98.9 mol%.

実施例3
前記実施例1の実験方法に倣い、反応溶液としてジブチルエーテル(反応溶媒)に、塩
基としてKOH(アルカリ)を加えた50wt%KOHジブチルエーテル溶液を用い、脱フッ化水素
反応を開始した。前記条件以外は、実施例1と同様にして、脱フッ化水素反応、質量分析
及び構造解析を実施した。
Example 3
Following the experimental method of Example 1, a 50 wt % KOH dibutyl ether solution obtained by adding KOH (alkali) as a base to dibutyl ether (reaction solvent) was used as the reaction solution to initiate the dehydrofluorination reaction. Dehydrofluorination reaction, mass spectrometry and structural analysis were carried out in the same manner as in Example 1 except for the above conditions.

質量分析及び構造解析の結果から、目的化合物としてcC4F5Hが生成したことが確認された。実施例3では、cC4F6H2(原料化合物)からの転化率は93.4mol%であり、cC4F5H(目的化合物)の選択率は98.5mol%であった。 The results of mass spectrometry and structural analysis confirmed that cC 4 F 5 H was produced as the target compound. In Example 3 , the conversion from cC4F6H2 ( starting compound) was 93.4 mol%, and the selectivity for cC4F5H ( target compound) was 98.5 mol%.

実施例4
前記実施例1の実験方法に倣い、反応溶液としてジブチルエーテル(反応溶媒)に、塩
基としてtert-ブトキシカカリウム(t-BuOK)(1.2等量)を加えたジブチルエーテル溶液を用い、脱フッ化水素反応を開始した。前記条件以外は、実施例1と同様にして、脱フッ化
水素反応、質量分析及び構造解析を実施した。
Example 4
Following the experimental method of Example 1, a dibutyl ether solution obtained by adding tert-butoxykapotassium (t-BuOK) (1.2 equivalents) as a base to dibutyl ether (reaction solvent) was used as the reaction solution, and defluoridation was performed. A hydrogen reaction was initiated. Dehydrofluorination reaction, mass spectrometry and structural analysis were carried out in the same manner as in Example 1 except for the above conditions.

質量分析及び構造解析の結果から、目的化合物としてcC4F5Hが生成したことが確認された。実施例3では、cC4F6H2(原料化合物)からの転化率は95.4mol%であり、cC4F5H(目的化合物)の選択率は98.9mol%であった。 The results of mass spectrometry and structural analysis confirmed that cC 4 F 5 H was produced as the target compound. In Example 3 , the conversion from cC4F6H2 ( starting compound) was 95.4 mol%, and the selectivity for cC4F5H ( target compound) was 98.9 mol%.

比較例1
比較例1は、開放系の反応系とした。フラスコ(200cc)に50wt%KOHを加え、ドライアイスコンデンサーと滴下ロートを装着した。滴下ロートに原料化合物(cC4F6H2)を加え、
滴下を行った。その後、室温で撹拌を行った。脱フッ化水素反応を開始してから、適宜サンプリングを行い、反応系内で組成に変化がなくなった時を、反応終了とした。開放系での反応であり、圧力は常に0kPaであった。
Comparative example 1
Comparative Example 1 was an open reaction system. 50 wt% KOH was added to a flask (200 cc) and equipped with a dry ice condenser and a dropping funnel. Add the raw material compound (cC 4 F 6 H 2 ) to the dropping funnel,
Drip was performed. After that, stirring was performed at room temperature. After starting the dehydrofluorination reaction, sampling was performed as appropriate, and the reaction was completed when there was no change in the composition in the reaction system. The reaction was in an open system, and the pressure was always 0 kPa.

撹拌停止後、0℃まで冷却した。質量分析及び構造解析の結果から、目的化合物としてcC4F5Hが生成したことが確認された。実施例3では、cC4F6H2(原料化合物)からの転化率
は51.7mol%であり、cC4F5H(目的化合物)の選択率は97.1mol%であった。
After stopping stirring, the mixture was cooled to 0°C. The results of mass spectrometry and structural analysis confirmed that cC 4 F 5 H was produced as the target compound. In Example 3 , the conversion from cC4F6H2 ( starting compound) was 51.7 mol%, and the selectivity for cC4F5H ( target compound) was 97.1 mol%.

Figure 2022141887000017
Figure 2022141887000017

Claims (6)

一般式(1):
Figure 2022141887000018
(式中、X1、X2、X3及びX4は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、又はパーフルオロアルキル基を示す。Yは、ハロゲン原子を示す。)
で表されるシクロブテンの製造方法であって、
一般式(2):
Figure 2022141887000019
(式中、X1、X2、X3、X4及びYは、前記に同じである。X5及びX6は、同一又は異なって、
水素原子、ハロゲン原子、又はパーフルオロアルキル基を示す。)
で表されるシクロブタンを脱離反応する工程を含み、
前記脱離反応する工程を、塩基の存在下、密閉反応系で行う、製造方法。
General formula (1):
Figure 2022141887000018
(Wherein, X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are the same or different and represent a hydrogen atom, a halogen atom or a perfluoroalkyl group. Y represents a halogen atom.)
A method for producing cyclobutene represented by
General formula (2):
Figure 2022141887000019
(Wherein, X 1 , X 2 , X 3 , X 4 and Y are the same as above; X 5 and X 6 are the same or different;
represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a perfluoroalkyl group. )
A step of eliminating cyclobutane represented by
A production method, wherein the elimination reaction step is carried out in the presence of a base in a closed reaction system.
一般式(1):
Figure 2022141887000020
(式中、X1、X2、X3及びX4は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、又はパーフルオロアルキル基を示す。Yは、ハロゲン原子を示す。)
で表されるシクロブテンの製造方法であって、
一般式(2):
Figure 2022141887000021
(式中、X1、X2、X3、X4及びYは、前記に同じである。X5及びX6は、同一又は異なって、
水素原子、ハロゲン原子、又はパーフルオロアルキル基を示す。)
で表されるシクロブタンを脱離反応する工程を含み、
前記脱離反応する工程を、反応温度を20℃以上とし、反応圧力を0kPa以上とし、塩基の存在下で行う、製造方法。
General formula (1):
Figure 2022141887000020
(Wherein, X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are the same or different and represent a hydrogen atom, a halogen atom or a perfluoroalkyl group. Y represents a halogen atom.)
A method for producing cyclobutene represented by
General formula (2):
Figure 2022141887000021
(Wherein, X 1 , X 2 , X 3 , X 4 and Y are the same as above; X 5 and X 6 are the same or different;
represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a perfluoroalkyl group. )
A step of eliminating cyclobutane represented by
The production method, wherein the elimination reaction step is carried out at a reaction temperature of 20° C. or higher, a reaction pressure of 0 kPa or higher, and in the presence of a base.
前記X5は水素原子であり、前記X6はハロゲン原子であり、前記脱離反応が脱ハロゲン化水素反応である、請求項1又は2に記載の製造方法。 3. The production method according to claim 1 , wherein said X5 is a hydrogen atom, said X6 is a halogen atom, and said elimination reaction is a dehydrohalogenation reaction. 一般式(1):
Figure 2022141887000022
(式中、X1、X2、X3及びX4は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、又はパーフルオロアルキル基を示す。Yは、ハロゲン原子を示す。)
で表されるシクロブテンを含有する組成物であって、
組成物全量を100mol%として、前記一般式(1)で表されるシクロブテンの含有量が99mol%以上である、組成物。
General formula (1):
Figure 2022141887000022
(Wherein, X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are the same or different and represent a hydrogen atom, a halogen atom or a perfluoroalkyl group. Y represents a halogen atom.)
A composition containing cyclobutene represented by
A composition, wherein the content of cyclobutene represented by the general formula (1) is 99 mol% or more based on the total amount of the composition being 100 mol%.
1H-パーフルオロシクロブテン(1H-cC4F5H)の含有量が99mol%以上であり、3H-パーフ
ルオロシクロブテン(3H-cC4F5H)の含有量が1mol%以下である、請求項4に記載の組成物
組成物。
The content of 1H-perfluorocyclobutene ( 1H- cC4F5H ) is 99 mol% or more and the content of 3H-perfluorocyclobutene ( 3H- cC4F5H ) is 1 mol% or less. 5. The composition of claim 4.
クリーニングガス、エッチングガス、デポジットガス又は有機合成用ビルディングブロックとして用いられる、請求項4又は5に記載の組成物。 6. A composition according to claim 4 or 5, used as cleaning gas, etching gas, depositing gas or building block for organic synthesis.
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