JP2023541590A - トリフルオロアセチルクロリド（ｔｆａｃ）からの二酸化硫黄（ｓｏ２）の除去方法 - Google Patents

トリフルオロアセチルクロリド（ｔｆａｃ）からの二酸化硫黄（ｓｏ２）の除去方法 Download PDF

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Abstract

二酸化硫黄（ＳＯ２）などの不純物は、蒸留、吸着、若しくはこれらの組み合わせを通してトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から除去され、並びに／又は有効量の二酸化硫黄（ＳＯ２）及びトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）を含む、共沸性若しくは共沸様組成物の形成を含む。次いで、このように精製されたトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）は、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）の製造において使用され得る。二酸化硫黄（ＳＯ２）及び塩化トリフルオロアセチル（ＴＦＡＣ）の共沸性及び共沸様組成物もまた開示される。【選択図】図１

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２１年７月１６日に出願された米国特許出願第６３／２２２，８０１号、及び２０２０年９月１１日に出願された米国仮特許出願第６３／０７７，３５２号の利益を主張する、２０２１年９月３日に出願された米国仮特許出願第１７／４６６，７０４号に対する優先権を主張するものであり、これらの全ては、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
（発明の分野）
本開示は、トリフルオロアセチルクロリド（trifluoroacetyl chloride、ＴＦＡＣ）からの不純物としての二酸化硫黄（ＳＯ２）の除去に関する。本開示は、二酸化硫黄（ＳＯ２）及びトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）の共沸性及び共沸様組成物に更に関する。
ペルフルオロメチルヨージド、トリフルオロメチルヨージド、又はヨードトリフルオロメタンとしても既知の、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）は、商業的用途において有用な化合物であり、トリフルオロアセチルクロリド（ＣＦ３ＣＯＣｌ、ＴＦＡＣ）から工業的に生成され得る。トリフルオロヨードメタンは、地球温暖化係数が低く、オゾン破壊係数が低い、環境的に許容可能な化合物である。トリフルオロヨードメタンは、より環境的に害のある材料に取って代わることができる。
トリフルオロヨードメタンの調製方法は既知である。１つの方法では、トリフルオロアセチルクロリドからトリフルオロヨードメタンを生成するために２工程プロセスが用いられる。
このプロセスは、以下の式１に示されるように、トリフルオロアセチルヨージドを作製する第１の工程を含む。
ＣＦ３ＣＯＣｌ＋ＨＩ→ＣＦ３ＣＯＩ＋ＨＣｌ （１）
このプロセスは、式２に示される反応を介してトリフルオロヨードメタンを作製するための第２の工程を含む。
ＣＦ３ＣＯＩ→ＣＦ３Ｉ＋ＣＯ （２）
別の方法では、以下の式３に示されるように、トリフルオロアセチルクロリドからトリフルオロヨードメタンを生成するために１工程プロセスが用いられる。
ＣＦ３ＣＯＣｌ＋ＨＩ→ＣＦ３Ｉ＋ＣＯ＋ＨＣｌ （３）
有利なことに、前述のプロセスは、他のプロセスよりも高いＣＦ３Ｉに対する選択性を提供する。
しかしながら、二酸化硫黄（ＳＯ２）の存在、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）中に時々見出される不純物は、これらのプロセスにおいて使用される触媒に悪影響を及ぼし得るということが見出された。
本開示は、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）からの不純物の除去に関し、より具体的には、蒸留、吸着、又はこれらの組み合わせを通して、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）からの二酸化硫黄（ＳＯ２）の除去に関し、及び／又は極小沸点（又は最大圧力）共沸物として説明され得る、有効量の二酸化硫黄（ＳＯ２）及びトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）を含む共沸性又は共沸様組成物の形成を含む。蒸留及び吸着は、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）中の二酸化硫黄（ＳＯ２）の量を所望のレベルまで低減するために別々に又は組み合わせて使用され得る。このように精製されたトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）は、次いで、トリフルオロアセチルヨージド（ＣＦ３ＣＯＩ）及び／又はトリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）の製造において使用され得る。
本開示はまた、有効量のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）から本質的になる共沸性又は共沸様組成物を含む組成物に関する。
共沸性又は共沸様組成物は、約４５ｐｓｉａ±０．３ｐｓｉａの圧力において、約１０．０℃±３℃の沸点を有する。
共沸性又は共沸様組成物は、約２５重量％～約９９重量％のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び約１重量％～約７５重量％の二酸化硫黄（ＳＯ２）、約４８重量％～約９０重量％のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び約１０重量％～約５２重量％の二酸化硫黄（ＳＯ２）、又は約６８重量％～約７８重量％のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び約２２重量％～約３２重量％の二酸化硫黄（ＳＯ２）を含むか、本質的にそれらからなるか、又はそれらからなり得る。
共沸性又は共沸様組成物を形成する方法は、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を組み合わせて、約４５ｐｓｉａ±０．３ｐｓｉａの圧力において、約１０．０℃±３℃の沸点を有する、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）から本質的になる共沸性又は共沸様組成物を形成する工程を含む。
本開示は、二酸化硫黄（ＳＯ２）をトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から除去する方法に更に関し、方法は、蒸留、吸着、又はこれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含む。蒸留及び吸着は、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）中の二酸化硫黄（ＳＯ２）の所望のレベルに達するために、別々に又は組み合わせて実施され得る。例えば、蒸留のみが実施され得、吸着のみが実施され得る。蒸留の後に吸着が続き得る。代替的に、吸着の後に蒸留が続き得る。更なる代替において、複数の蒸留及び吸着工程が組み合わされ得る。
本開示は、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）とヨウ化水素（hydrogen iodide、ＨＩ）との反応の上流、反応の下流、又はこれらの組み合わせのいずれかにおいて、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から二酸化硫黄（ＳＯ２）を除去する方法に更に関する。二酸化硫黄（ＳＯ２）は、蒸留、吸着、又はこれらの組み合わせによって、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から除去され得る。例えば、蒸留のみが実施され得、吸着のみが実施され得る。蒸留の後に吸着が続き得る。代替的に、吸着の後に蒸留が続き得る。更なる代替において、複数の蒸留及び吸着工程が組み合わされ得る。
蒸留によってトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）を精製するための例示的な方法を例解する。 不純物の吸着によってトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）を精製するための例示的な方法を例解する。 蒸留と吸着との組み合わせによって、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）を精製するための例示的な方法を例解する。 蒸留と吸着との組み合わせによってトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）を精製するための更なる例示的な方法を例解する。 蒸留と吸着との組み合わせによってトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）を精製するためのなお更なる例示的な方法を例解する。 蒸留と吸着との組み合わせによってトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）を精製するためのなお更なる例示的な方法を例解する。 実施例１に対応する、１０℃におけるＴＦＡＣ及びＳＯ２に関するＰＴｘ試験における圧力（ｐｓｉａ）対トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）濃度を示す。 実施例３に対応する、経時的なＴＦＡＣ中のＳＯ２濃度を示す。 実施例５に対応する、使用済みＭＳＣ－３Ｋ １７２ ｃａｒｂｏｎ Ｍｏｌ－Ｓｉｅｖｅｓに対して行った熱重量分析の結果を示す。 実施例５に対応する、使用済みＭＳＣ－３Ｋ １７２ ｃａｒｂｏｎ Ｍｏｌ－Ｓｉｅｖｅｓに対して行った質量分析の結果を示す。 実施例１１～１７に対応する二酸化硫黄（ＳＯ２）を除去するためのシステムの概略図を示す。 実施例１８に対応する二酸化硫黄（ＳＯ２）を除去するためのシステムの概略図を示す。
本開示は、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）からの不純物の除去に関し、より具体的には、蒸留、吸着、又はこれらの組み合わせを通して、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）からの二酸化硫黄（ＳＯ２）の除去に関し、及び／又は極小沸点（又は最大圧力）共沸物として記載され得る、有効量の二酸化硫黄（ＳＯ２）及びトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）を含む共沸性又は共沸様組成物の形成を含む。
本開示の方法によって精製されたトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）がトリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）の生成のための有効な出発物質を提供し得る、上記の２工程及び１工程プロセスにおいてトリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）を製造するための触媒プロセスを、二酸化硫黄（ＳＯ２）が妨害し得ることが見出された。
１．トリフルオロアセチルヨージド（trifluoroacetyl iodide、ＴＦＡＩ）の形成前の二酸化硫黄（ＳＯ２）の除去
トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）が精製され得る１つの方法としては、二酸化硫黄（ＳＯ２）を有する共沸性又は共沸様組成物の形成が挙げられる。この共沸性又は共沸様組成物は、蒸留を介してバルクトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から除去され得る。二酸化硫黄（ＳＯ２）が、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から除去され得る別の方法は、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）と二酸化硫黄（ＳＯ２）との混合物を固体吸着剤又は２つ以上の固体吸着剤の混合物と接触させて、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）の混合物から二酸化硫黄（ＳＯ２）を除去することを含む。トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）が精製され得る更に別の方法としては、これらの方法の組み合わせが挙げられる。トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）の混合物を固体吸着剤と接触させることは、蒸留の前又は後であり得る。蒸留の有無にかかわらず、複数の吸着工程が使用され得る。
トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）が、均質な、極小沸点の共沸性及び共沸様組成物又は二酸化硫黄（ＳＯ２）を有する混合物を形成することが見出され、本開示は、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む、均質な共沸性又は共沸様組成物を提供する。共沸性若しくは共沸様組成物は、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）から本質的になるか、又は共沸性若しくは共沸様組成物は、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）からなり得る。
「共沸性」組成物とは、２つ以上の成分の特有の組み合わせである。共沸性組成物は、様々な方法で特徴付けることができる。例えば、所与の圧力では、共沸性組成物は、沸点が高い方の成分よりも高い一定の特性温度で沸騰する（極大沸点の共沸物）か、又は沸点が低い方の成分よりも低い一定の特性温度で沸騰する（極小沸点の共沸物）。この特性温度では、同じ組成が気相及び液相の両方に存在することになる。共沸性組成物は、沸騰又は蒸発時に分留しない。したがって、共沸性組成物の成分を相変化において分離することはできない。
代替的に、共沸性組成物は、所与の温度における特徴的な蒸気圧で沸騰する組成物として特徴付けることができる。蒸気圧は、より低い蒸気圧成分より低くなり得（圧力最小共沸物）、又は蒸気圧は、より高い蒸気圧成分より高くなり得る（圧力最大共沸物）。圧力最小共沸物は、極大沸点共沸物と称され得、逆もまた同様であり、圧力最大共沸物は、極小沸点共沸物と称され得、逆もまた同様である。
共沸性組成物の挙動は、沸騰又は蒸発中に液体組成物がかなりの程度で変化する非共沸性組成物の挙動とは対照的である。
しかしながら、当業者であれば、異なる圧力では、共沸性組成物の組成及び沸点の両方がある程度変化すると理解するであろう。したがって、温度及び／又は圧力に応じて、共沸性組成物は、変化し得る組成を有し得る。したがって、当業者であれば、固定された組成ではなく組成範囲を使用して共沸性組成物を定義することができると理解するであろう。更に、共沸物は、特定の圧力での固定された沸点によって特徴付けられる組成物の各成分の正確な重量パーセントの観点から定義することもできる。
「共沸様」組成物とは、実質的に共沸性組成物として挙動する２つ以上の成分の組成物である。したがって、本開示の目的の場合、共沸様組成物は、所与の圧力下で液体形態にあるとき実質的に一定の温度で沸騰し、かつ沸騰中の液体組成物と実質的に同一の気体組成を提供する、２つ以上の異なる成分の組み合わせである。
共沸性又は共沸様組成物は、多数の異なる方法を使用して同定することができる。
静的気液平衡法は、共沸性及び共沸様組成物の存在を同定するために使用することができるあるクラスの実験技術である。ＰＴｘ方法として既知の１つのかかる技術は、固定された温度（「Ｔ」）及びセル体積において既知の組成（「ｘ」）の混合物によって及ぼされる全飽和圧力（「Ｐ」）の測定値を収集する。（Ｗａｌａｓ，Ｐｈａｓｅ Ｅｑｕｉｌｉｂｒｉａ ｉｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ－Ｈｅｉｎｅｍａｎｎ，１９８５，ｐｐ．５３７）。ＰＴｘ実験から収集されたデータ、並びに混合物の構成要素の純粋な成分特性を使用して、混合物の熱力学的特性は、成分の相互作用パラメータを明確に定義された熱力学的式に適合させることによって正確に特徴付けることができ、１つのかかる式は、Ｅ．Ｗ．Ｌｅｍｍｏｎらによって説明されるＨｅｌｍｈｏｌｔｚ Ｅｎｅｒｇｙ Ｅｑｕａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｔａｔｅ（ＨＥＯＳ）である（Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ Ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｍｉｘｔｕｒｅｓ，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｔｈｅｒｍｏｐｈｙｓｉｃｓ，Ｖｏｌ．２０，１９９９，ｐｐ．８２５－８３５）。
共沸物の存在及びその対応する組成は、ＰＴｘデータからの飽和圧力測定値及び組成の関数としてＨＥＯＳによって説明される飽和圧力をプロットすることによって観察することができる。所与の温度（等温線）に関して、共沸性組成物の存在は、いずれかの成分単独の純粋な飽和圧力よりも大きい又は小さい全圧力における最大値又は最小値の観察によって同定される。
当業者によって理解されるように、共沸性又は共沸様組成物の同定は、第２の成分を第１の成分に添加した際の組成物の沸点の変化を第１の成分の沸点と比較することによって行われる。したがって、沸点の変化を測定するために、特定の成分の報告された沸点に系を較正する必要はない。
本開示は、共沸性又は共沸様組成物を形成するために、有効量のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む、共沸性又は共沸様組成物を提供する。本明細書で使用される場合、「有効量」という用語は、他の成分と組み合わされると、共沸性又は共沸様混合物の形成をもたらす各成分の量である。
本共沸性又は共沸様組成物は、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）と二酸化硫黄（ＳＯ２）との組み合わせから本質的になり得るか、又はトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）と二酸化硫黄（ＳＯ２）との組み合わせからなり得る。
本明細書で使用される場合、共沸性又は共沸様組成物又は混合物の成分に関して、「から本質的になる」という用語は、組成物が、示された成分を共沸比又は共沸様比で含有し、更なる成分が新たな共沸性又は共沸様の系を形成しないという条件で、更なる成分を含有し得ることを意味する。例えば、２つの化合物から本質的になる共沸性混合物は、二成分共沸物を形成するものであり、更なる成分が混合物を非共沸性にせず、かつ化合物のいずれか一方又は両方と共沸物を形成しない（例えば、三成分以上の共沸物を形成しない）という条件で、任意選択的に１つ以上の更なる成分を含み得る。
４５ｐｓｉａ±０．３ｐｓｉａの圧力において約１０．０℃±３℃の沸点を有する共沸性又は共沸様組成物は、約２５重量％～約９９重量％のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び約１重量％～約７５重量％の二酸化硫黄（ＳＯ２）、約４８重量％～約９０重量％のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び約１０重量％～約５２重量％の二酸化硫黄（ＳＯ２）、又は約６８重量％～約７８重量％のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び約２２重量％～約３２重量％の二酸化硫黄（ＳＯ２）を含むか、本質的にそれらからなるか、又はそれらからなり得る。
代替的に、４５ｐｓｉａ±０．３ｐｓｉａの圧力において約１０．０℃±３℃の沸点を有する共沸性又は共沸様組成物は、約２４．５重量％～約９４．９重量％のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び約５．１重量％～約７５．５重量％の二酸化硫黄（ＳＯ２）、又は約４７．９重量％～約８９．７重量％のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び約１０．３重量％～約５２．１重量％の二酸化硫黄（ＳＯ２）を含むか、本質的にそれらからなるか、又はそれらからなり得る。
本開示はまた、共沸性又は共沸様組成物を含む組成物も提供する。例えば、１ｐｐｍの低濃度の共沸性又は共沸様組成物、１０ｐｐｍの共沸性又は共沸様組成物、２５ｐｐｍの共沸性又は共沸様組成物、又は５０ｐｐｍに達する共沸性又は共沸様組成物、１００ｐｐｍの共沸性又は共沸様組成物、１０００ｐｐｍの共沸性又は共沸様組成物、１重量％の共沸性又は共沸様組成物、５重量％以上の共沸性又は共沸様組成物を含む組成物が提供される。
別の組成物からの共沸性又は共沸様組成物の分離に続いて、共沸性組成物は、少なくとも１０重量％の共沸性若しくは共沸様組成物、又は少なくとも約２０重量％の共沸性若しくは共沸様組成物、又は少なくとも約５０重量％の共沸性若しくは共沸様組成物、又は少なくとも約７０重量％の共沸性若しくは共沸様組成物、又は少なくとも約９０重量％の共沸性若しくは共沸様組成物を含み得る。
本明細書において開示された、有効量のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含むか、これらから本質的になるか、又はこれらからなる共沸性若しくは共沸様組成物は、トリフルオロアセチルクロリドから二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む不純物を分離するために使用され得る。
特に、有効量のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含むか、これらから本質的になるか、又はこれらからなる共沸性若しくは共沸様組成物は、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）のうちの一方又は両方を、任意選択的に、他の不純物などの、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）以外の１つ以上の他の化学化合物とともに含む組成物から形成され得る。共沸性又は共沸様組成物の形成後に、共沸性又は共沸様組成物は、蒸留、又は分留などの好適な方法によって他の化学化合物から分離され得る。
本開示は、二酸化硫黄（ＳＯ２）を、存在する場合、任意の追加の不純物とともに不純物として含むトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）の粗組成物から、不純物として二酸化硫黄（ＳＯ２）を分離する方法を提供する。二酸化硫黄（ＳＯ２）は、約５ｐｐｍ以上、約５０ｐｐｍ以上、約１００ｐｐｍ以上、約５００ｐｐｍ以上、約１０００ｐｐｍ以上、約２０００ｐｐｍ以上、約３０００ｐｐｍ以上、又は約５０００ｐｐｍ以上の量でトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）の粗組成物中に存在し得る。
１つの方法は、粗トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、不純物としての二酸化硫黄（ＳＯ２）、及び存在する場合、任意の他の不純物を提供する工程と、粗トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）を蒸留塔に搬送する工程と、蒸留塔から留出物を収集する工程であって、留出物が、二酸化硫黄（ＳＯ２）、又は二酸化硫黄（ＳＯ２）とトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）との共沸性若しくは共沸様混合物を含む、収集する工程と、蒸留塔からの塔底生成物を収集する工程であって、塔底生成物が、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から本質的になる、収集する工程と、を含む。
別の方法は、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、不純物としての二酸化硫黄（ＳＯ２）、及び存在する場合、任意の他の不純物を含む粗組成物を提供する工程と、有効量のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）から本質的になるか、又はそれらからなる共沸性若しくは共沸様組成物を形成するための有効な条件に粗組成物を供する工程と、共沸性又は共沸様組成物を、例えば、蒸留又は分留などの分離技術によって粗組成物から分離する工程と、を含む。その後、共沸性又は共沸様組成物を、更なる分離又は精製工程に供して、精製されたトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）を取得し得る。
トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む供給物流からトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を分離する更なる方法を図１に例解する。この方法は、共沸性若しくは共沸様組成物の形成を含む場合があるか、又は共沸性若しくは共沸様組成物の形成を含まない場合がある。本方法は、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む供給物流を蒸留塔１０に搬送する初期工程を含む。塔底生成物１６は、再沸器１８を通過し得、その一部分は、塔１０に戻ってリサイクルされ、別の部分は、塔底生成物流２０として収集され得る。塔底生成物流２０は、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から本質的になる。塔頂流１２は、凝縮器１４を通過し、その一部分は、塔１０に戻って還流され、残りは塔頂生成物流として収集される。塔頂生成物流は、有効量のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）から本質的になる共沸性又は共沸様組成物を含む。生成物流は、過剰のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）を更に含み得る。塔は、所望の分離を実現するために様々な温度及び圧力条件下で動作され得る。
塔底生成物流２０は、二酸化硫黄（ＳＯ２）を、約１００ｐｐｍ以下、約５０ｐｐｍ以下、約１０ｐｐｍ以下、又は約１ｐｐｍ以下の量で含み得る。
別の例では、本開示は、少なくとも１つの追加の不純物とともに、不純物としての二酸化硫黄（ＳＯ２）を含むトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）の粗組成物から、不純物としての二酸化硫黄（ＳＯ２）を分離する方法を提供し、粗トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、不純物としての二酸化硫黄（ＳＯ２）、及び少なくとも１つの追加の不純物の組成物を提供する工程と、粗組成物を固体吸着剤と接触させる工程と、を含む。
好適な吸着剤としては、Ａｃｒｏｓ Ｏｒｇａｎｉｃｓから入手可能な（またＨｏｎｅｙｗｅｌｌ ＵＯＰからも入手可能な）３Å分子篩などの分子篩；Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ ＵＯＰから入手可能な４Å及びＸＨ－９分子篩、Ｇｒａｃｅ Ｄａｖｉｓｏｎから入手可能な１０Å分子篩、及びＯｓａｋａ Ｇａｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能なＪＥＣｈｅｍ ＭＳＣ－３Ｋ １７２炭素分子篩などの炭素分子篩；ＢＡＳＦから入手可能なＳＡＳ４０ １／８”Ａｌｕｍｉｎａなどの活性アルミナ；Ｚｅｏｌｙｓｔ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌから入手可能なＣＢＶ５５２４Ｇ ＣＹなどのゼオライトアンモニウム粉末；及びＣａｂｏｔから入手可能なＮＯＲＩＴ ＲＯＸ ０．８ Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｃａｒｂｏｎなどの活性炭を挙げることができる。
この方法では、二酸化硫黄（ＳＯ２）は、図２に示されるような吸着プロセスを通して、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から除去され得る。シリンダ又は貯蔵タンク２２などの容器は、ＳＯ２含有トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）で充填される。トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）容器２２の液体ドローオフポート２６は、浸漬管２４を装備する。ＳＯ２含有トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）の流れは、浸漬管２４を通過し、ライン３２を通って搬送され、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）再循環ポンプ３６の入口３４に搬送される。トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）再循環ポンプ３６の出口ライン３８は、ＳＯ２含有トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）の流れ４２を吸着塔４４に搬送し得るバルブ４０に接続される。吸着塔４４の出口４６は、容器２２の蒸気ポート５６に接続される。窒素ガスパージポート７０及び圧力計７２は、再循環ポンプ出口ライン３８に接続される。流れ３２の一部分は、バルブ５８を通ってライン６０に分流されて、最終的にサンプリングポート６６を通過し得る。真空／窒素ポート７４もまた、バルブ６２及びライン６４を介してライン６０に接続される。
システムの圧力がチェックされた後、ＳＯ２含有トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）は、再循環ポンプ３６によって浸漬管２４及び液体ポート２６を介して容器２２からポンプ圧送され、吸着塔４４を通過し、蒸気ポート５６を介してトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）容器２２に戻される。周期的に、試料をサンプリングポート６６から採取して、熱伝導率検出器－ガスクロマトグラフィ（hermal conductivity detector-gas chromatography、ＴＣＤ－ＧＣ）によってＳＯ２濃度を分析することができる。一定期間後、ＳＯ２濃度が特定のレベルに達するか、又は吸着剤がＳＯ２によって飽和されるとき、再循環ポンプ３６は、停止され、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）シリンダバルブが、閉鎖されて、容器２２中にトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）が収容される。システム内の残留トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）は、別の容器（図示せず）に排出されるか、又はバルブ４８を通して排出ポート５０に接続されたＫＯＨスクラバ（図示せず）に放出され、システムは、ポート７４を通して窒素ガスでパージされる。吸着塔４４は、システムから接続解除され、使用済み吸着剤は、再生のために塔から排出される。好ましくは、吸着塔４４と並列の第２の吸着塔（図示せず）が、連続吸着動作を実現するために使用され得る。
より大きい規模では、ＳＯ２含有ＴＦＡＣ供給物流が、吸着剤によって接触される場合がある。この接触は、圧力差によって装填床を通して供給物流を移動させるために、ポンプを介して仲介され得る。吸着剤と接触すると、供給物流は、所望の純度が実現されるまで、床から保持容器に戻して再循環され得る。
再循環プロセス（又は吸着プロセス）は、約－３０℃以上、約－２０℃以上、約－１０℃以上、約０℃以上、約１０℃以上、約２０℃以下、約３０℃以下、約４０℃以下、約５０℃以下、約６０℃以下、約７０℃以下、約８０℃以下、又は約９０℃以下、好ましくは、０℃～６０℃、更により好ましくは、２０℃～４０℃で動作することができる。
再循環プロセス（又は吸着プロセス）は、約０ｐｓｉｇ以上、約５０ｐｓｉｇ以上、約１００ｐｓｉｇ以上、約１５０ｐｓｉｇ以上、約２００ｐｓｉｇ以上、約２５０ｐｓｉｇ以上、約３００ｐｓｉｇ以下、約３５０ｐｓｉｇ以下、約４００ｐｓｉｇ以下、約４５０ｐｓｉｇ以下、又は約５００ｐｓｉｇ以下、好ましくは、１０ｐｓｉｇ～２００ｐｓｉｇ、更により好ましくは、４０ｐｓｉｇ～１００ｐｓｉｇの圧力において動作することができる。
吸着塔を通って流れるＳＯ２含有トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）の空間速度は、重要ではなく、広い範囲にわたって変化し得る。より長い再循環時間は、より高い空間速度条件のために必要とされ得る。最適な再循環時間は、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）中の所望のＳＯ２レベルが実現されるまで、実験的に判定され得る。
飽和に達すると、固体吸着剤は、もはや機能しなくなる。使用済み固体吸着剤は、任意選択的に、再使用のために再生され得る。再生は、使用済み固体吸着剤を真空下又は窒素などのパージガスの存在下で高温に加熱して、二酸化硫黄（ＳＯ２）を含み得る吸着種を脱着させることによって達成され得る。脱着温度は、１００℃～６００℃、好ましくは、１５０℃～５００℃、より好ましくは、３００℃～４００℃の範囲であり得る。
この方法からの吸着後に取得される精製されたトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）は、約０．１重量％以下、約０．０５重量％以下、約０．０３重量％以下、約０．０２重量％以下、約０．００１重量％以下、又は約０重量％の量の二酸化硫黄（ＳＯ２）を含み得る。
吸着によってトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から除去される二酸化硫黄（ＳＯ２）のパーセンテージは、約５％以上、約１０％以上、約２０％以上、約５０％以上、約６０％以上、約７０％以上、約８０％以上、約９０％以上、又は約１００％であり得る。
更なる代替として、図１及び図２に例解される方法は、組み合わされ得る。例えば、図３に示されるように、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む供給物流は、蒸留塔７６に搬送され得る。塔底生成物８２は、再沸器８４を通過し、一部分は、蒸留塔７６に戻ってリサイクルされ、別の部分は、塔底生成物流８６として収集され得る。塔底生成物流８６は、吸着塔８８に搬送されて、精製されたトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から本質的になる生成物流を創出し得る。有効量のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）から本質的になり、任意選択的に、過剰量のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）を含む共沸性又は共沸様組成物を含む塔頂流７８は、凝縮器８０を通過し、一部分は蒸留塔７６に戻って還流され、別の一部分は、軽質流としてパージされ得る。吸着塔８８は、貫流法又は再循環法のいずれかを使用して動作され得る。
図１及び図２の組み合わされた方法に関する異なる代替例が図４に示される。トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む供給物流は、蒸留塔９０に搬送され得る。塔底生成物１０２は、再沸器１０４を通過し、一部分は、蒸留塔９０に戻ってリサイクルされ、別の部分は、精製されたトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）を含む塔底生成物流として収集され得る。塔頂流９２は、凝縮器９４を通過し、一部分は、蒸留塔９０に戻って還流され、別の部分は、塔頂生成物流９６として収集され、これは有効量のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）から本質的になる共沸性又は共沸様組成物を含み、任意選択的に、過剰のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）を含み、吸着塔９８に搬送されて、精製されたトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から本質的になる生成物流１００を創出し得る。吸着塔９８は、貫流法又は再循環法のいずれかを使用して動作され得る。
組み合わされた方法に関するなお更なる代替例が図５に示される。トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む供給物流は、蒸留塔１０６に搬送され得る。塔底生成物１１８は、再沸器１２０を通過し、一部分は、蒸留塔１０６に戻ってリサイクルされ、別の部分は、吸着塔１２２に搬送されて、精製されたトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から本質的になる生成物流を創出し得る。塔頂流１０８は、凝縮器１１０を通過し、一部分は、蒸留塔１０６に戻って還流され、別の部分は、生成物流１１２として収集され、これは有効量のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）から本質的になる共沸性又は共沸様組成物であり、任意選択的に、過剰のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）を含み、吸着塔１１４に搬送されて、精製されたトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から本質的になる生成物流１１６を創出し得る。吸着塔１２２及び１１４は、貫流法又は再循環法のいずれかを使用して動作され得る。
組み合わされた方法に関する更に別の代替例が図６に示される。トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む供給物流は、吸着塔１２４に搬送されて、精製された供給物流１２６を生成し得る。精製された供給物流１２６は、蒸留塔１２８に搬送され得る。塔底生成物１４０は、再沸器１４２を通過し、一部分は、蒸留塔１２８に戻ってリサイクルされ、別の部分は、吸着塔１４４に搬送されて、精製されたトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から本質的になる生成物流を創出し得る。塔頂流１３０は、凝縮器１３２を通過し、一部分は、蒸留塔１２８に戻って還流され、別の部分は、生成物流１３４として収集され、これは有効量のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）から本質的になる共沸性又は共沸様組成物であり、任意選択的に、過剰のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）を含み、吸着塔１３６に搬送されて、精製されたトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から本質的になる生成物流１３８を創出し得る。吸着塔１４４及び１３６は、貫流法又は再循環法のいずれかを使用して動作され得る。図６に示される第１の吸着塔の位置は、他の前述の方法のいずれかにおいて再現され得る。
２．トリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）の合成
式１に示されるように、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）を、ヨウ化水素（ＨＩ）と反応させて、トリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）を合成することができる。
ＣＦ３ＣＯＣｌ＋ＨＩ→ＣＦ３ＣＯＩ＋ＨＣｌ
プロセスは、ヨウ化水素と、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、トリフルオロアセチルフルオリド（trifluoroacetyl fluoride、ＴＦＡＦ）、トリフルオロアセチルブロミド（trifluoroacetyl bromide、ＴＦＡＢ）、及びこれらの組み合わせから選択される少なくとも１つのトリフルオロアセチルハライドと、を含む反応物流を提供して、トリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）を含む中間生成物流を生成することを含む気相法であり得る。
プロセスは、ステンレス鋼、ニッケル、及び／又はニッケル－クロム合金、ニッケル－モリブデン合金、ニッケル－クロム－モリブデン合金、若しくはニッケル－銅合金などのニッケル合金などの金属から作製された管を備える加熱管反応器などの反応器内で行われ得る。反応器内の管は、加熱され得、又は供給材料は、反応器に入る前に予熱され得る。反応器は、任意のタイプの装填された床反応器であり得る。
反応物流中のヨウ化水素及びトリフルオロアセチルヨージドは、反応器内に含有される触媒の存在下で反応し得る。触媒は、活性炭、メソカーボン、ステンレス鋼、ニッケル、ニッケル－クロム合金、ニッケル－クロム－モリブデン合金、ニッケル－銅合金、銅、アルミナ、白金、パラジウム、若しくは炭化鉄、炭化モリブデン及び炭化ニッケルなどの金属炭化物、並びに炭化ケイ素などの非金属炭化物などの炭化物、又はこれらの組み合わせを含み得る。触媒は、反応器内に含有されるメッシュ、ペレット、又は球体の形態であり得る。
反応温度は、約０℃以上、約２５℃程度、約３５℃以上、約４０℃以上、約５０℃以上、又は約６０℃以下、約９０℃以下、約１２０℃以下、約１５０℃以下、又は約２００℃以下、又は約２５０℃以下、又はこれらの終点によって包含される任意の値と同じ低さであり得る。
このプロセスの一例では、新鮮なヨウ化水素（ＨＩ）及びトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）は、蒸留トレインから回収されたＨＩ及びＴＦＡＣを含むリサイクル混合物と組み合わされる。組み合わされたＴＦＡＣ／ＨＩモル比は、過剰のＴＦＡＣとともに提供されて、より高価なＨＩの高い転化率を与えるが、等モル量又は過剰のＨＩが使用される場合がる。
ＴＦＡＣ／ＨＩ比は、約１：１０以下、約１：５以下、約１：２以下、約１：１以上、約２：１以上、約３：１以上、約４：１以上、約５：１以上、約６：１以上、約７：１以上、約８：１以上、約９：１以上、約１０：１以上、又はこれらの終点によって包含される任意の値であり得る。より好ましくは、ＴＦＡＣ／ＨＩ比は、１：２～２：１である。より好ましくは、ＴＦＡＣ／ＨＩ比は、１：１～２：１である。
圧力は、約０ｐｓｉｇ以上、約１ｐｓｉｇ以上、約５ｐｓｉｇ以上、約２５ｐｓｉｇ以上、約５０ｐｓｉｇ以上、約１００ｐｓｉｇ以上、約１５０ｐｓｉｇ以上、約２００ｐｓｉｇ以下、約２５０ｐｓｉｇ以下、約３００ｐｓｉｇ以下、約３５０ｐｓｉｇ以下、約４００ｐｓｉｇ以下、約４５０ｐｓｉｇ以下、約５００ｐｓｉｇ以下、又はこれらの終点によって包含される任意の値内であり得る。
蒸気混合物は、触媒を含有する反応器系に供給され得る。好適な触媒としては、ＮＯＲＩＴ ＲＯＸ ０．８などの活性炭、及びＳｉＣ１－Ｅ３－Ｍなどの炭化ケイ素が挙げられ得る。好ましくは、触媒は、市販されている。
３．トリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）の形成後の二酸化硫黄（ＳＯ２）の除去
トリフルオロアセチルヨージドを形成するための反応中に、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）供給物流中の二酸化硫黄（ＳＯ２）は、所望されない副反応に寄与し得る。更に、連続プロセスでは、反応器に入る少量の二酸化硫黄（ＳＯ２）が、反応器の下流に蓄積し得る。理論に束縛されることを望むものではないが、二酸化硫黄（ＳＯ２）とヨウ化水素（ＨＩ）との間の反応は、ヨウ素（Ｉ２）などの副生成物、並びに硫化二水素（Ｈ２Ｓ）及び硫黄などの硫黄含有副生成物の形成をもたらし得ると考えられる。ヨウ素（Ｉ２）及び硫黄の両方が固体を形成し、プロセスラインにおける詰まりなどの機器の問題を引き起こす可能性がある。更に、硫黄含有種は、合成プロセスにおいて使用される触媒を被毒し、触媒活性の低下をもたらす可能性がある。反応器中の少量の二酸化硫黄（ＳＯ２）であっても、ヨウ素（Ｉ２）の形成を促進し、プロセスラインの閉塞をもたらし得ることが見出されている。
反応器の上流での二酸化硫黄（ＳＯ２）の除去と組み合わせて、又は単独でのいずれかで、二酸化硫黄（ＳＯ２）は、炭素床などの１つ以上の固体吸着剤と生成物流を接触させることによって反応器の下流で除去され得る。好適な固体吸着剤としては、Ａｃｒｏｓ Ｏｒｇａｎｉｃｓから入手可能な（またＨｏｎｅｙｗｅｌｌ ＵＯＰからも入手可能な）３Å分子篩などの分子篩など、セクション１において上で説明されるものを挙げることができる。Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ ＵＯＰから入手可能な４Å及びＸＨ－９分子篩、Ｇｒａｃｅ Ｄａｖｉｓｏｎから入手可能な１０Å分子篩、及びＯｓａｋａ Ｇａｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能なＪＥＣｈｅｍ ＭＳＣ－３Ｋ １７２炭素分子篩などの炭素分子篩；ＢＡＳＦから入手可能なＳＡＳ４０ １／８”Ａｌｕｍｉｎａなどの活性アルミナ；Ｚｅｏｌｙｓｔ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌから入手可能なＣＢＶ５５２４Ｇ ＣＹなどのゼオライトアンモニウム粉末；及び例えば、Ｃａｂｏｔから入手可能なＮＯＲＩＴ ＲＯＸ ０．８ Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｃａｒｂｏｎなどの活性炭を挙げることができる。
図１１に示されるように、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）、及びヨウ化水素（ＨＩ）を含む供給物流は、反応器１５０に搬送され得る。粗生成物流１５２は、第１の吸着塔１５４に搬送され得る。トリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）、塩化水素（ＨＣｌ）、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）、及びヨウ化水素（ＨＩ）を含む生成物流１５６は、第１の蒸留塔１５８に搬送され得る。精製されたトリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）を含む塔底生成物１６０は、除去され得る。塩化水素（hydrogen chloride、ＨＣｌ）、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、ヨウ化水素（ＨＩ）、及び低減された量の二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む塔頂生成物１６２は、第２の吸着塔１６４に搬送されて、塩化水素（hydrogen chloride、ＨＣｌ）、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、ヨウ化水素（ＨＩ）、及び低減された量の二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む生成物流１６６を提供し得る。生成物流１６６は、第２の蒸留塔１６８に送られる。塩化水素（ＨＣｌ）を含む塔頂生成物１７０が、放出され得、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、ヨウ化水素（ＨＩ）及び低減された量の二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む塔底生成物１７２は、第３の吸着塔１７４に搬送されて、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、ヨウ化水素（ＨＩ）及び低減された量の二酸化硫黄（ＳＯ２）を含むリサイクル流１７６を提供し得る。次いで、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）１７６は、反応器１５０に戻ってリサイクルされ得る。代替的に又は追加的に、塔底部生成物流１７２の一部は、パージ流１７８に再度方向付けられ得る。
トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）中の二酸化硫黄（ＳＯ２）の開始濃度は、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）に対して判定される際、約５０００ｐｐｍ以下、約２５００ｐｐｍ以下、約１０００ｐｐｍ以下、約９００ｐｐｍ以下、約８００ｐｐｍ以上、約７００ｐｐｍ以上、約６００ｐｐｍ以上、約５００ｐｐｍ以上、又はこれらの終点によって包含される任意の値であり得る。
トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）中の二酸化硫黄（ＳＯ２）供給物流の濃度は、約２５０ｐｐｍ以下、約２２５ｐｐｍ以下、約２００ｐｐｍ以下、約１５０ｐｐｍ以下、約１００ｐｐｍ以下、約５０ｐｐｍ以下、約２０ｐｐｍ以下、約１０ｐｐｍ以下、約５ｐｐｍ以下、又は約１ｐｐｍ以下であり得る。
上で説明されるにおいて、全ての吸着塔を含み得、吸着塔のうちの２つを含み得、又は吸着塔のうちの１つを含み得る。吸着塔は、システム中の二酸化硫黄（ＳＯ２）含有量を低減させ、それによって反応器への供給原料中の二酸化硫黄（ＳＯ２）含有量を低減させるように、図１１に示される場所のうちのいずれか又は全てにおいて設置され得る。同様に、図１１に示される吸着塔は、図１～図６に示されるようなＴＦＡＣからの二酸化硫黄（ＳＯ２）の除去と併せて使用され得る。
図１１を参照すると、吸着塔１５４、１６４、及び１７４が使用され得る。代替的に、吸着塔１５４及び１６４のみ、吸着塔１５４及び１７４のみ、又は吸着塔１６４及び１７４のみが使用され得る。更なる代替として、吸着塔１５４のみ、吸着塔１６４のみ、又は吸着塔１７４のみが使用され得る。
第２の蒸留塔（図１１の１７４）の塔底部において吸着塔を設置することは、特に有利であり得る。プロセスのこの時点において、粗トリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）及び塩化水素（ＨＣｌ）は、既に除去されている。更に、この時点において、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）のいくつかが反応を受けて、トリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）を形成するため、二酸化硫黄（ＳＯ２）は、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）に対してより濃縮され得る。最後に、プロセス内のこの時点において、二酸化硫黄（ＳＯ２）がリサイクル流から除去され得るため、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）供給物流中の二酸化硫黄（ＳＯ２）濃度を０に向かって低減させる必要はない可能性がある。
吸着塔又は床が二酸化硫黄（ＳＯ２）で飽和すると、それらは、セクション１において上で説明されるように再生され得る。
吸着塔又は床に加えて、上で説明されるように、任意選択的なパージが、存在する二酸化硫黄（ＳＯ２）の量を減少させるために使用され得る。塔及び吸着塔又は床を出る生成物流は、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）に加えて、少量の二酸化硫黄（ＳＯ２）を含有し得る。所望される場合、生成物流は、定期的にパージされて、二酸化硫黄（ＳＯ２）をシステムから除去し得、この場合少量のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）のみの損失を伴う。
代替として、二酸化硫黄（ＳＯ２）不純物を有する新鮮なトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）供給物を、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）リサイクル流と組み合わせる前に、上で説明されるように予備蒸留し、吸着剤で処理し得る。この方法において、二酸化硫黄（ＳＯ２）のレベルは、リサイクル流と組み合わせる前、低い可能性がある。具体的には、二酸化硫黄のレベルは、約４０ｐｐｍ以下、約３０ｐｐｍ以下、約２０ｐｐｍ以下、約１５ｐｐｍ以下、約１０ｐｐｍ以下、約５ｐｐｍ以下、又は約１ｐｐｍ以下であり得る。
４．蒸留によるＳＯ２の除去が続くＴＦＡＩの代替的な合成
本開示は、上で説明される所望されない不純物及び副生成物を最小限に抑えながら、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及びヨウ化水素（ＨＩ）からトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＩ）を合成する方法を提供する。この方法では、不純物のレベルが低減された状態のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）を含む供給物流を、不純物のレベルが低減された状態のヨウ化水素（ＨＩ）を含む供給物流と接触させる。それゆえ、別々の供給物流及び混合流の両方とも、二酸化硫黄（ＳＯ２）、ヨウ素（Ｉ２）、及びイオン性金属などの不純物を実質的に含まない。
供給物流は、リサイクルされていない（新鮮な）トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及びヨウ化水素（ＨＩ）を含み得る。代替的に、供給物流は、リサイクルされたトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及びヨウ化水素（ＨＩ）を含み得る。更に別の代替として、供給物流は、リサイクルされた及びリサイクルされていないトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及びヨウ化水素（ＨＩ）の組み合わせを含み得る。
トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）供給物流中に存在する二酸化硫黄（ＳＯ２）の量は、例えば、単蒸留、共沸蒸留、及び／又は固体吸着剤との接触を使用して低減され得る。新鮮なトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）を含む供給物流が、精製され得るか、リサイクルされたトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）を含む供給物流が、精製され得るか、又はその両方であり得る。
トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）供給物流中に存在する二酸化硫黄（ＳＯ２）の量は、ＧＣ－ＴＣＤ（ガスクロマトグラフィ熱伝導率検出器）によって判定される際、約４００重量ｐｐｍ以下、約３００重量ｐｐｍ以下、約２００重量ｐｐｍ以下、約１００重量ｐｐｍ以下、約５０重量ｐｐｍ以下、約２０重量ｐｐｍ以下、又は約１０重量ｐｐｍ以下であり得る。
新鮮なヨウ化水素（ＨＩ）を含む供給物流が、精製され得るか、リサイクルされたヨウ化水素（ＨＩ）を含む供給物流が、精製され得るか、又はその両方であり得る。ヨウ化水素（ＨＩ）供給物流中に存在するヨウ素（Ｉ２）の量は、例えば、単蒸留及び／又は固体吸着剤との接触を使用して低減され得る。
本開示の方法は、ヨウ化水素（ＨＩ）供給物流中に存在するヨウ素（Ｉ２）の量が、約１０００重量ｐｐｍ未満、約５００重量ｐｐｍ未満、約２５０重量ｐｐｍ未満、約１００重量ｐｐｍ未満、約５０重量ｐｐｍ未満、約２０重量ｐｐｍ未満、又は約１０重量ｐｐｍ未満である、トリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）の生成方法を提供する。
いくつかの不純物を制限するために、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）対ヨウ化水素（ＨＩ）のモル比は、約１：１以下、約０．９：１以下、約０．８：１以下、約０．７：１以下、又は約０．６：１以下、又は約０．１：１以下、又は約０．０５：１以下、又は約０．０２：１以下であり得る。
理論に束縛されることを望むものではないが、１：２以下のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）対ヨウ化水素（ＨＩ）の比は、トリフルオロアセチルクロリドの本質的に完全な反応を可能にし、少量のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）を有する二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む生成物流を残し、残留トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）を除去する必要性を低減させる。
次いで、図１２に示されるように、二酸化硫黄（ＳＯ２）は、反応器の下流から除去され得る。１：２以下の比でトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）不純物、及びヨウ化水素（ＨＩ）を含む供給物流を、反応器１８０に搬送して、トリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）、塩化水素（ＨＣｌ）、ヨウ化水素（ＨＩ）、少量の未反応トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む粗生成物流１８２を提供し得る。粗生成物流は、第１の蒸留塔１８４に搬送され得る。塩化水素（ＨＣｌ）を含む塔頂生成物１８６は、除去され得る。トリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）、ヨウ化水素（ＨＩ）、少量の未反応のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む塔底生成物１８８は、第２の蒸留塔１９０に搬送され得る。ＨＩを含む塔頂生成物１９２は、反応器１８０にリサイクルされ得る。トリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）、少量の未反応のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む塔底生成物１９４は、第３の蒸留塔１９６に搬送され得る。トリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）を含む塔底生成物１９８は、所望される際、収集され得る。トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む、塔頂生成物２００は、パージ流２０４としてプロセスから除去され得るか、又は塔頂生成物２００の一部分は、流れ２０２を介して供給物流１８２にリサイクルされ得、残りは、流れ２０４を介してパージされる。
以下の非限定的な実施例は、本開示を例解することに役立つ。
実施例１－ＰＴｘ試験：１０℃等温線
一組の体積較正されたＰＴｘセルを使用して、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）の共沸性及び共沸様組成物を測定した。ＴＦＡＣ及びＳＯ２の混合物を、排出されたＰＴｘセルに重量測定により調製し、各純粋成分を測定するために、２つのセルを取っておいた。調製後、異なる組成の最大８つのセルの各々を、恒温チャンバに挿入した。チャンバ内で、各セルを、較正された圧力変換器及び抵抗温度検出器（ＲＴＤ）を装備する計装マニホールドに取り付け、これが、その局所温度における各セルの内容物の総飽和圧力を測定し、記録する手段を提供した。
標的温度において平衡を確立するために、チャンバの設定点を１０℃の平均温度（Ｔａｖｇ）に調整した。各セルの温度及び圧力が数時間にわたって安定したままであるとして認識される平衡に達すると、各セルの局所温度及び飽和圧力を記録した。これらの圧力－温度－組成データから、Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ Ｅｎｅｒｇｙ Ｅｑｕａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｔａｔｅ（ＨＥＯＳ）に関するＴＦＡＣ及びＳＯ２の二元相互作用パラメータを同定した。図７に示される最大圧力によって示されるように、約７５．０重量％のＴＦＡＣ及び約２５．０重量％のＳＯ２の極小沸点共沸性組成物が形成され、データが以下の表１に提示される。
実施例２－様々な固体吸着剤のＳＯ２吸着効率
吸着塔に、約５０ｍＬの予め秤量した選択された固体吸着剤を充填した。５００ｍＬのステンレス鋼シリンダに、約３００ｇの０．１０６９重量％のＳＯ２含有トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）を充填した。システムの圧力を確認した後、次いで、ＳＯ２含有ＴＦＡＣを、室温（２０℃～３０℃）で再循環ポンプによって吸着塔を通して循環させた。２４時間後、再循環ポンプを停止し、ＴＦＡＣ試料を分析のために採取して、ＳＯ２の濃度を判定した。次いで、ＳＯ２除去効率を計算した。
試験した固体吸着剤を、以下の表２に列挙する。
以下の表３は、異なる吸着剤の除去効率を示す。試験した全ての固体吸着剤は、ある程度のＳＯ２除去能力を示し、ＳＯ２は、Ｏｓａｋａ Ｇａｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ ＭＳＣ－３Ｋ １７２ ｃａｒｂｏｎ Ｍｏｌ－Ｓｉｅｖｅｓによって完全に吸着された。
実施例３－吸着剤のＳＯ２飽和
吸着塔に、約５０ｍＬのＯｓａｋａ Ｇａｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ ＭＳＣ－３Ｋ １７２ ｃａｒｂｏｎ Ｍｏｌ－Ｓｉｅｖｅｓ（２９．７２ｇ）を充填した。３ガロンのステンレス鋼シリンダに、５１２０ｇの０．０９９５重量％のＳＯ２含有ＴＦＡＣを充填した。システムの圧力を確認した後、ＳＯ２含有ＴＦＡＣを、室温（２０℃～３０℃）で再循環ポンプによって吸着塔を通して循環させた。ＴＦＡＣ試料を定期的に採取して、ＴＣＤ－ＧＣによってＳＯ２濃度を分析した。分析の結果は、図８に示される。２４時間後、ＴＦＡＣ中のＳＯ２濃度は、４１４ｐｐｍで安定化し、吸着剤がＳＯ２によって飽和したことを示す。この吸着剤のＳＯ２吸着容量を、その重量の約１０重量％（又は吸着剤１グラム当たり０．１０ｇのＳＯ２が吸着された）であると判定した。
実施例４－ＴＦＡＣ中のＳＯ２レベルの低減
この実施例は、複数サイクルの再循環を介して、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）供給原料中のＳＯ２レベルが、様々な減少レベルに低減され得ることを実証する。新鮮な固体吸着剤を、最初に、かつ室温（２０℃～３０℃）で実行された再循環の各連続サイクル後に使用した。表４に示されるように、ＳＯ２レベルは、サイクル１の後、その元のレベル１１３０ｐｐｍから２５８ｐｐｍまで低減し、サイクル２後に１５６ｐｐｍまで低減し、サイクル３後に８０ｐｐｍまで低減し、サイクル４後に０（機器の検出限界を下回る）まで低減した。ＳＯ２の元の量に対する除去されたＳＯ２のパーセンテージは、各サイクルに関して表４において提示される。
＊ＴＦＡＣ中の元のＳＯ２レベルに対して
実施例５－使用済み吸着剤の再生
使用済みＭＳＣ－３Ｋ １７２ ｃａｒｂｏｎ Ｍｏｌ－Ｓｉｅｖｅｓ（Ｏｓａｋａ Ｇａｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから現在入手可能）上で、窒素ガス雰囲気下で熱重量分析／質量分析（ＴＧＡ－ＭＳ）の分析を行って、吸着された種及び脱着条件を同定した。ＴＧＡ結果は図９に示され、ＭＳ結果は、図１０に示される。
２つの顕著な重量損失事象（１つは大きい重量損失事象、１つは小さい重量損失事象）があった。両方の事象は、主にＳＯ２脱着（ｍ／ｚ＝６４）によるものであった。大きい重量損失は、９２０秒でｍ／ｚ強度最大値を有し、これはＴＧＡデータ上で１９６℃に相当する。小さい重量損失は、１７１１秒でｍ／ｚ強度最大値を有し、これはＴＧＡデータ上で３３５℃に相当する。５００℃後、ＳＯ２に対応するｍ／ｚ値は検出されなかった。これらの結果は、１９６℃～３３５℃の温度において、使用済み吸着剤の部分的再生が実現され得ることを示す。
使用済みＪＥＣｈｅｍ ＭＳＣ－３Ｋ １７２ ｃａｒｂｏｎ Ｍｏｌ－Ｓｉｅｖｅｓを、窒素パージ下で２４時間、２００℃で再生した。次いで、再生したＪＥＣｈｅｍ ＭＳＣ－３Ｋ １７２ ｃａｒｂｏｎ Ｍｏｌ－Ｓｉｅｖｅｓを、吸着剤として使用した。再循環を、２４時間、室温（２０℃～３０℃）で行った。表５に示されるように、２４時間の再循環後、ＴＦＡＣ中のＳＯ２レベルは、４３１ｐｐｍから３１６ｐｐｍに低下し、そのＳＯ２吸着容量は、吸着剤１グラム当たり０．０６グラムのＳＯ２であると判定された（実施例３に提示されるように、新鮮な吸着剤の容量のおよそ６０％である）。これらの結果は、使用済みＪＥＣｈｅｍ ＭＳＣ－３Ｋ １７２ ｃａｒｂｏｎ Ｍｏｌ－Ｓｉｅｖｅが部分的に再生されたことを示す。
実施例６－トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）の分離及び精製
粗トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）、及び少なくとも１つの追加の不純物を含む組成物が提供される。第１の工程において、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）の相対量は、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）を組成物に添加すること、二酸化硫黄（ＳＯ２）を組成物に添加すること、又はトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）の両方を組成物に添加することによって調整される。次いで、組成物を、共沸性又は共沸様混合物が形成されるように有効な条件に曝露する。次いで、共沸性又は共沸様混合物は、蒸留、相分離、又は分留によって少なくとも１つの不純物から分離され得る。共沸性又は共沸様混合物が不純物から分離されると、共沸性又は共沸様混合物の成分、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）は、第２の工程において互いに分離される。トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）の分離は、次いで、蒸留、固体吸着剤への曝露、又はこれらの組み合わせによって達成され得る。
実施例７－トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）の蒸留
粗トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む組成物が提供される。組成物は、蒸留塔に搬送される。二酸化硫黄（ＳＯ２）、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、又はこれらの混合物を含み得る留出物が収集される。トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）を含む塔底生成物が収集され得る。塔底生成物中に存在する二酸化硫黄（ＳＯ２）の量は、１００ｐｐｍ以下、５０ｐｐｍ以下、１０ｐｐｍ以下、又は１ｐｐｍ以下であり得る。
実施例８－トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）の共沸蒸留
トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び２５００ｐｐｍの二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む組成物は、精製されて、５ｐｐｍのＳＯ２を含有するＴＦＡＣの精製された流れを提供する。
９９７．５ｌｂ／時のＴＦＡＣ及び２．５ｌｂ／時のＳＯ２を含有する１０００ｌｂ／時の粗ＴＦＡＣが、塔の頂部において、５２．７ｐｓｉａで動作する蒸留塔に供給される。蒸留塔は、４０段を有し、塔の塔頂温度が、約１０℃で動作するように供給温度５℃の冷水で冷却された凝縮器が取り付けられる。再沸器は、蒸気（例えば、１１５℃で１０ｐｓｉｇの飽和蒸気）で加熱される。１５４０ｌｂ／時の還流速度及び１８２０ｌｂ／時の沸き上げ速度で、５ｐｐｍのＳＯ２を含有する精製されたＴＦＡＣの塔底流が回収される。塔頂流及び留出物流は、ＴＦＡＣ及びＳＯ２の近似する共沸組成物（約７６重量％のＴＦＡＣ、総留出物流量１０．２５ｌｂ／時）に濃縮される。ＴＦＡＣの蒸留収率は、９９．２％以上である。
異なる段階数、異なる供給段階、異なる圧力、異なる還流比及び異なる沸き上げ比を含む他の条件がまたＴＦＡＣ／ＳＯ２混合物を精製するために使用され得る。
実施例９－トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）の蒸留のための代替的な方法
粗トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む組成物が提供される。第１の工程において、組成物は、蒸留塔に搬送され、共沸性又は共沸様混合物が形成されるような有効な条件に曝露される。トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）を含む塔底生成物が収集され得る。塔底生成物中に存在する二酸化硫黄（ＳＯ２）の量は、１００ｐｐｍ以下、５０ｐｐｍ以下、１０ｐｐｍ以下、又は１ｐｐｍ以下であり得る。
共沸性又は共沸様混合物は、留出物として収集される。留出物中の共沸性又は共沸様混合物の成分、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）は、第２の工程において互いに分離される。トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）の分離は、次いで、蒸留、固体吸着剤への曝露、又はこれらの組み合わせによって達成され得る。
実施例１０－トリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）形成後の二酸化硫黄（ＳＯ２）除去に関するパージ方法（比較例）
この比較例は、リサイクル流からＳＯ２の一部分を除去して、リサイクルにおいて吸着塔を使用せずにプロセス中のＳＯ２蓄積を制御することを例解する。９９９ｌｂ／時のＴＦＡＣ及び１ｌｂ／時のＳＯ２（ＴＦＡＣに対して１０００ｐｐｍのＳＯ２）を含む供給物流は、ＴＦＡＣに対して５０ｐｐｍのＳＯ２を含む組成物（すなわち、約２００００／１のＴＦＡＣ／ＳＯ２の質量比）に関して、先で説明される方法（蒸留及び吸着「上流」の一方又は両方）によってＳＯ２を除去するように予備調整される。この流れは、ＨＩ（不純物を含有し得る）並びにＴＦＡＣ及びＨＩを含むリサイクル流（ＳＯ２を含む、他の不純物を含有し得る）と組み合わされる。組み合わされた流れは、反応器に供給される。二酸化硫黄（ＳＯ２）は、反応器内で消費されず、したがって、プロセス中に濃縮され得る。反応器流出物を、第１の蒸留塔に供給して、ＴＦＡＩを含む塔底流を回収する。第１の蒸留塔の塔頂は、第２の蒸留塔に供給される。ＨＣｌを含む流れは、第２の蒸留塔の塔頂内で回収される。ＴＦＡＣ、ＨＩ及びＳＯ２を含む第２の蒸留塔の塔底部は、反応器にリサイクルされる。ＳＯ２の蓄積を制御するために、リサイクル流の一部分がパージされる（すなわち、リサイクル流から除去される）。リサイクル流中の所望のレベルの２５０ｐｐｍのＳＯ２を維持するために、リサイクル流のおよそ１５％がパージされなければならず、これは反応物ＴＦＡＣ及びＨＩに関する収率損失を表す。このパージの結果、新たに入ってくるＴＦＡＣ（６３×０．９４３５）のおよそ６％が失われる。蒸留を介するＳＯ２除去の間にＴＦＡＣの追加の損失が発生し得る。
実施例１１：１つの吸着塔を使用するトリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）形成後の二酸化硫黄（ＳＯ２）の除去
トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）、ヨウ化水素（ＨＩ）を含む供給物流が、反応器に搬送される。粗生成物流は、図１１において、１５４として示される、第１の吸着塔に搬送されて、トリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）、塩化水素（ＨＣｌ）、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、及びヨウ化水素（ＨＩ）を含む生成物流を提供する。次いで、この生成物流は、第１の蒸留塔に搬送される。第１の蒸留塔の塔底生成物は、精製されたトリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）を含む。塔頂生成物は、塩化水素、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、及びヨウ化水素（ＨＩ）を含む。この流れは、第２の蒸留塔に搬送される前に圧縮機を通過する。塩化水素（ＨＣｌ）を含む第２の蒸留塔の塔頂生成物は、放出され、次いで、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及びヨウ化水素（ＨＩ）を含む塔底生成物は、供給物流に戻ってリサイクルされる。
実施例１２：１つの吸着塔を使用するトリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）形成後の二酸化硫黄（ＳＯ２）の除去
トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）、ヨウ化水素（ＨＩ）を含む供給物流が、反応器に搬送される。トリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）、塩化水素（ＨＣｌ）、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、及びヨウ化水素（ＨＩ）を含む粗生成物流は、第１の蒸留塔に搬送され得、そこから精製されたトリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）を含む塔底生成物が除去され得る。塩化水素（ＨＣｌ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、及びヨウ化水素（ＨＩ）を含む塔頂生成物は、吸着塔（図１１の１６４）に搬送されて、二酸化硫黄（ＳＯ２）の量が低減された生成物流を提供する。次いで、生成物流は、第２の蒸留塔に搬送される前に圧縮機を通過する。塩化水素（ＨＣｌ）を含む第２の蒸留塔の塔頂生成物は、放出され、次いで、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及びヨウ化水素（ＨＩ）を含む塔底生成物は、供給物流に戻ってリサイクルされる。
実施例１３：１つの吸着塔を使用するトリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）形成後の二酸化硫黄（ＳＯ２）の除去
９９９ｌｂ／時のＴＦＡＣ及び１ｌｂ／時のＳＯ２（ＴＦＡＣに対して１０００ｐｐｍのＳＯ２）を含む供給物流は、ＴＦＡＣに対して５０ｐｐｍのＳＯ２を含む組成物（すなわち、約２００００／１のＴＦＡＣ／ＳＯ２の質量比）に関して、先で説明される方法（蒸留及び吸着「上流」の一方又は両方）によってＳＯ２ＳＯ２を除去するように予備調整される。この流れは、ＨＩ（不純物を含有し得る）並びにＴＦＡＣ及びＨＩを含むリサイクル流（ＳＯ２を含む、他の不純物を含有し得る）と組み合わされる。組み合わされた流れは、反応器に供給される。二酸化硫黄（ＳＯ２）は、反応器内で消費されず、したがって、プロセス中に濃縮され得る。反応器流出物を、第１の蒸留塔に供給して、ＴＦＡＩを含む塔底流を回収する。塩化水素（ＨＣｌ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、及びヨウ化水素（ＨＩ）を含む第１の蒸留塔の塔頂部は、第２の蒸留塔に搬送される。ＨＣｌを含む流れは、第２の蒸留塔の塔頂部内で収集される。トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、ヨウ化水素（ＨＩ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む、第２の蒸留塔の塔底部は、吸着塔（図１１の１７４）に搬送されて、二酸化硫黄（ＳＯ２）の濃度が低減されたトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及びヨウ化水素（ＨＩ）を含む生成物流を提供する。次いで、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及びヨウ化水素（ＨＩ）が、リサイクルされ得る。
吸着塔に、吸着剤、例えば、Ｏｓａｋａ Ｇａｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能なＪＥＣｈｅｍ ＭＳＣ－３Ｋ １７２炭素分子篩を装填する。リサイクル流中に所望のレベルの２５０ｐｐｍのＳＯ２を維持するために、リサイクル流からのパージは、リサイクル流からＳＯ２を選択的に吸着するような吸着剤の能力のために必要とされない。したがって、パージと関連付けられた収率損失が排除される。９９９ｌｂ／時のＴＦＡＣ供給速度、パス当たりのＴＦＡＣの９８％転化率、及び反応器入口における１．４のＴＦＡＣ／ＨＩのモル比に基づいて、リサイクル流の組成が、以下の表９に示される。蒸留を介するＳＯ２除去中のＴＦＡＣの追加の損失は、示されない。
実施例１４：２つの吸着塔を使用するトリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）形成後の二酸化硫黄（ＳＯ２）の除去
トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）、ヨウ化水素（ＨＩ）を含む供給物流が、反応器に搬送される。トリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）、塩化水素（ＨＣｌ）、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、及びヨウ化水素（ＨＩ）を含む粗生成物流は、第１の吸着塔（図１１における１５４）に搬送される。トリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）、塩化水素（ＨＣｌ）、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、ヨウ化水素（ＨＩ）及び低減された量の二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む生成物流が、次いで第１の蒸留塔に搬送される。精製されたトリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）を含む塔底生成物は、除去される。塩化水素（ＨＣｌ）、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）及びヨウ化水素（ＨＩ）を含む塔頂生成物は、第２の吸着塔（図１１の１６４）に搬送されて、塩化水素（ＨＣｌ）、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、ヨウ化水素（ＨＩ）及び低減された量の二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む生成物流を提供し、第２の蒸留塔に搬送される前に圧縮機を通過する。塩化水素（ＨＣｌ）を含む塔頂生成物は、放出され得、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、ヨウ化水素（ＨＩ）及び低減された濃度の二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む塔底生成物は、リサイクルされ得る。
実施例１５：２つの吸着塔を使用するトリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）形成後の二酸化硫黄（ＳＯ２）の除去
トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）、ヨウ化水素（ＨＩ）を含む供給物流が、反応器に搬送される。トリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）、塩化水素（ＨＣｌ）、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、及びヨウ化水素（ＨＩ）を含む粗生成物流は、第１の吸着塔（図１１における１５４）に搬送される。トリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）、塩化水素（ＨＣｌ）、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、ヨウ化水素（ＨＩ）及び低減された量の二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む生成物流が、次いで第１の蒸留塔に搬送される。精製されたトリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）を含む塔底生成物は、除去される。塩化水素（ＨＣｌ）、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）及びヨウ化水素（ＨＩ）を含む塔頂生成物は、第２の蒸留塔に搬送される前に圧縮機を通過する。塩化水素（ＨＣｌ）を含む塔頂生成物は、放出され得、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、ヨウ化水素（ＨＩ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む塔底生成物は、第２の吸着塔（図１１の１７４）に通されて、二酸化硫黄（ＳＯ２）の濃度が低減されたトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及びヨウ化水素（ＨＩ）を含む生成物流を提供する。次いで、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及びヨウ化水素（ＨＩ）が、リサイクルされ得る。
実施例１６：２つの吸着塔を使用するトリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）形成後の二酸化硫黄（ＳＯ２）の除去
トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）、ヨウ化水素（ＨＩ）を含む供給物流が、反応器に搬送される。トリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）、塩化水素（ＨＣｌ）、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、及びヨウ化水素（ＨＩ）を含む粗生成物流は、第１の蒸留塔に搬送される。精製されたトリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）を含む塔底生成物は、除去され得る。塩化水素（ＨＣｌ）、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）及びヨウ化水素（ＨＩ）を含む塔頂生成物は、第１の吸着塔（図１１の１６４）に搬送されて、塩化水素（ＨＣｌ）、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、ヨウ化水素（ＨＩ）及び低減された量の二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む生成物流を提供し、第２の蒸留塔に搬送される前に圧縮機を通過し得る。塩化水素（ＨＣｌ）を含む塔頂生成物は、放出され得、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、ヨウ化水素（ＨＩ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む塔底生成物は、第２の吸着塔（図１１の１７４）に搬送されて、二酸化硫黄（ＳＯ２）の濃度が低減されたトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及びヨウ化水素（ＨＩ）を含む生成物流を提供する。次いで、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及びヨウ化水素（ＨＩ）が、リサイクルされる。
実施例１７：３つの吸着塔を使用するトリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）形成後の二酸化硫黄（ＳＯ２）の除去
トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）、ヨウ化水素（ＨＩ）を含む供給物流が、反応器に搬送される。トリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）、塩化水素（ＨＣｌ）、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、及びヨウ化水素（ＨＩ）を含む粗生成物流は、第１の吸着塔（図１１の１５４）に搬送されて、トリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）、塩化水素（ＨＣｌ）、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、ヨウ化水素（ＨＩ）、及び低減された量の二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む生成物流を提供する。生成物流は、第１の蒸留塔に搬送される。精製されたトリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）を含む塔底生成物は、除去され得る。塩化水素（ＨＣｌ）、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）及びヨウ化水素（ＨＩ）を含む塔頂生成物は、第１の吸着塔（図１１の１６４）に搬送されて、塩化水素（ＨＣｌ）、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、ヨウ化水素（ＨＩ）及び低減された量の二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む生成物流を提供し、第２の蒸留塔に搬送される前に圧縮機を通過し得る。塩化水素（ＨＣｌ）を含む塔頂生成物は、放出され得、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、ヨウ化水素（ＨＩ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む塔底生成物は、第２の吸着塔（図１１の１７４）に搬送されて、二酸化硫黄（ＳＯ２）の濃度が低減されたトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及びヨウ化水素（ＨＩ）を含む生成物流を提供する。次いで、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及びヨウ化水素（ＨＩ）が、リサイクルされる。
実施例１８：トリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）の代替的な合成及び二酸化硫黄（ＳＯ２）の除去
５００ｌｂ／時のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び０．１２５ｌｂ／時の二酸化硫黄（ＳＯ２）（ＴＦＡＣに対して２５０ｐｐｍ）を含む供給物流を、新鮮かつリサイクルヨウ化水素（ＨＩ）を含む供給物流と接触させる。新鮮なＨＩは、ＨＩに対して１０００ｐｐｍ以下の量でヨウ素（Ｉ２）を含有し得る。新鮮かつリサイクルヨウ化水素（ＨＩ）の混合流は、１９３２ｌｂ／時のＨＩ及び０．１５ｌｂ／時のヨウ素（Ｉ２）を含み、０．２５：１のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）対ヨウ化水素（ＨＩ）のモル比をもたらす。供給物流は、反応器に搬送されて、トリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）、塩化水素（ＨＣｌ）、ヨウ化水素（ＨＩ）、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む粗生成物流を提供する。粗生成物流は、第１の蒸留塔に搬送される。塩化水素（ＨＣｌ）を含む塔頂生成物は、除去される。次いで、トリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）、ヨウ化水素（ＨＩ）、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む塔底生成物は、第２の蒸留塔に搬送される。ヨウ化水素を含む塔頂生成物は、反応器にリサイクルされる。トリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む塔底生成物は、第３の蒸留塔に搬送される。精製されたトリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）を含む塔底生成物は収集され、一方でトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む塔頂生成物はパージされる。任意選択的に、この流れの一部分は、リサイクルされ得る。図１２は、プロセスの概略図を示す。以下の表１０及び表１１は、材料のバランスを示す。
実施例１９：バッチ蒸留によるＴＦＡＣからのＳＯ２除去
５２．７３ｌｂの７４０ｐｐｍのＳＯ２含有ＴＦＡＣを、ＴＦＡＣからＳＯ２を除去するためのバッチ蒸留のために、１０ガロンの再沸器、２”ＩＤ×１２０”Ｌの塔（Ｇｏｏｄｌｏｅ２”ｄｉａ×６”厚の構造化金属充填物が装填される）、及びシェル型凝縮器中の管（１０．４５ｆｔ２の表面積）を装備した蒸留ユニットに充填した。再沸器を、３０ｐｓｉｇの蒸気／水道水混合物で最大約４０°に加熱した。運転中、２～４時間毎に、２～４ｐｓｉｇの塔圧力を、塔頂から軽質物収集シリンダに放出して、始動時に非凝縮性ガスを除去し、システムから濃縮ＳＯ２をパージした。塔頂還流及び再沸器試料を、予め較正されたＴＣＤ－ＧＣを使用して、ＳＯ２分析のために定期的に採取した。この結果に基づき、ＴＦＡＣに含有されるＳＯ２を、塔頂に濃縮した。塔頂パージを継続すると、再沸器ＳＯ２濃度は、低下し続け、最終的にＧＣ検出限界（５ｐｐｍ未満）に達した。８つの再沸器が、ＳＯ２の検出限界（＜５ｐｐｍ）を下回ると示した後、再沸器材料を、＜５ｐｐｍのＳＯ２（検出限界未満）を含有する４９．６７ｌｂの精製ＴＦＡＣを収集し、９６．８４％の収率を表す状態で、重質物収集シリンダに完全に排出した。軽質物収集シリンダは、動作中に１．５３ｌｂ増加し、９９．８２％の総質量バランスを与えた。
第２のバッチ蒸留を、上で説明される同じ蒸留ユニットで行った。５４．７０ｌｂの９５８ｐｐｍのＳＯ２含有ＴＦＡＣを再沸器に充填した。運転中、２～４時間毎に、２～４ｐｓｉｇの塔圧力を、塔頂から軽質物収集シリンダに放出して、始動時に非凝縮性ガスを除去し、システムから濃縮ＳＯ２をパージした。塔頂還流及び再沸器試料を、予め較正されたＴＣＤ－ＧＣを使用して、ＳＯ２分析のために定期的に採取した。結果に基づいて、ＴＦＡＣ中に含有されるＳＯ２を、塔頂流へ濃縮した。塔頂パージを継続すると、再沸器ＳＯ２濃度は、低下し続け、最終的にＧＣ検出限界（５ｐｐｍ未満）に達した。３つの再沸器試料が、ＳＯ２の検出限界（＜５ｐｐｍ）を下回ると示した後、再沸器材料を、＜５ｐｐｍのＳＯ２（検出限界未満）を含有する５３．９３ｌｂの精製ＴＦＡＣが収集され、９８．５９％の収率を表す状態で、重質物収集シリンダに完全に排出した。軽質物収集シリンダは、動作中に０．４９ｌｂ増加し、９９．４９％の総質量バランスを与えた。
態様
態様１は、有効量のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）から本質的になる共沸性又は共沸様組成物を含む組成物である。
態様２は、態様１に記載の組成物であり、共沸性又は共沸様組成物が、約４５ｐｓｉａ±０．３ｐｓｉａの圧力において約１０．０℃±３℃の沸点を有する。
態様３は、態様１又は態様２に記載の組成物であり、共沸性又は共沸様組成物が、約２５重量％～約９９重量％のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び約１重量％～約７５重量％の二酸化硫黄（ＳＯ２）から本質的になる。
態様４は、態様１～３のいずれかに記載の組成物であり、共沸性又は共沸様組成物が、約４８重量％～約９０重量％のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び約１０重量％～約５２重量％の二酸化硫黄（ＳＯ２）から本質的になる。
態様５は、共沸性又は共沸様組成物を形成する方法であり、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を組み合わせて、約４５ｐｓｉａ±０．３ｐｓｉａの圧力において、約１０．０℃±３℃の沸点を有する、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）から本質的になる共沸性又は共沸様組成物を形成する工程を含む。
態様６は、態様５に記載の方法であり、組み合わせる工程が、約２５重量％～約９９重量％のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び約１重量％～約７５重量％の二酸化硫黄（ＳＯ２）を組み合わせることを含む。
態様７は、二酸化硫黄（ＳＯ２）をトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から除去する方法であり、方法は、蒸留、吸着、又はこれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含む。
態様８は、態様７に記載の方法であり、供給物流を蒸留塔に搬送する工程であって、供給物流が、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む、搬送する工程と、蒸留塔から留出物を収集する工程であって、留出物が、トリフルオロアセチルクロリド及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む、収集する工程と、蒸留塔から塔底生成物を収集する工程であって、塔底生成物が、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から本質的になる、収集する工程と、を更に含む。
態様９は、態様７に記載の方法であり、供給物流を蒸留塔に搬送する工程であって、供給物流が、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む、搬送する工程と、有効量のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）から本質的になる共沸性又は共沸様組成物を形成する工程と、蒸留塔から留出物を収集する工程であって、留出物が、共沸性又は共沸様組成物を含む、収集する工程と、蒸留塔から、塔底生成物を収集する工程であって、塔底生成物が、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から本質的になる、収集する工程と、を更に含む。
態様１０は、態様７に記載の方法であり、供給物を蒸留塔に搬送する工程であって、供給物流が、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む、搬送する工程と、有効量のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）から本質的になる共沸性又は共沸様組成物を形成する工程と、留出物を蒸留塔から収集する工程であって、留出物が、共沸性又は共沸様組成物を含む、収集する工程と、蒸留塔から塔底生成物を収集する工程と、蒸留塔からの塔底生成物を固体吸着剤と接触させる工程と、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から本質的になる固体吸着剤から生成物流を収集する工程と、を更に含む。
態様１１は、態様７に記載の方法であり、供給物流を蒸留塔に搬送する工程であって、供給物流が、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む、搬送する工程と、有効量のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）から本質的になる共沸性又は共沸様組成物を形成する工程と、蒸留塔から塔底生成物を収集する工程と、留出物を塔から収集する工程であって、留出物が、共沸性又は共沸様組成物を含む、収集する工程と、留出物を固体吸着剤と接触させる工程と、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から本質的になる固体吸着剤から生成物流を収集する工程と、を更に含む。
態様１２は、態様７に記載の方法であり、供給物流を蒸留塔に搬送する工程であって、供給物流が、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む、搬送する工程と、有効量のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）から本質的になる共沸性又は共沸様組成物を形成する工程と、蒸留塔から塔底生成物を収集する工程と、蒸留塔からの塔底生成物を第１の固体吸着剤と接触させる工程と、第１の固体吸着剤から、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から本質的になる生成物流を収集する工程と、留出物を塔から収集する工程であって、留出物が、共沸性又は共沸様組成物を含む、収集する工程と、蒸留塔からの留出物を第２の固体吸着剤と接触させる工程と、第２の固体吸着剤から、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から本質的になる生成物流を収集する工程と、を更に含む。
態様１３は、態様７に記載の方法であり、供給物流を第１の固体吸着剤と接触させる工程であって、供給物流が、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む、接触させる工程と、固体吸着剤から、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む生成物流を収集する工程と、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む生成物流を、蒸留塔に搬送する工程と、有効量のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）から本質的になる共沸性又は共沸様組成物を形成する工程と、蒸留塔から塔底生成物を収集する工程と、蒸留塔からの塔底生成物を第２の固体吸着剤と接触させる工程と、第２の固体吸着剤から、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から本質的になる生成物流を収集する工程と、留出物を塔から収集する工程であって、留出物が、共沸性又は共沸様組成物を含む、収集する工程と、蒸留塔からの留出物を第３の固体吸着剤と接触させる工程と、第３の固体吸着剤から、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から本質的になる生成物流を収集する工程と、を更に含む。
態様１４は、態様８～１３のいずれかに記載の方法であり、塔底生成物が、二酸化硫黄（ＳＯ２）を約１００ｐｐｍ以下の量で含む。
態様１５は、態様７に記載の方法であり、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）と二酸化硫黄（ＳＯ２）との混合物を含む供給物流を、固体吸着剤又は２つ以上の固体吸着剤の混合物と接触させる工程と、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から本質的になる生成物流を収集する工程と、を更に含む。
態様１６は、態様１０～１５のいずれかに記載の方法であり、固体吸着剤が、分子篩、ゼオライト粉末、シリカゲル、活性アルミナ、及び活性炭からなる群から選択される。
態様１７は、固体吸着剤が、分子篩である、態様１０～１６のいずれかに記載のシステムである。
態様１８は、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）、及び少なくとも１つの不純物を含む組成物からトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を分離する方法であり、約５ｐｓｉａ±０．３ｐｓｉａ～約４５０ｐｓｉａ±０．３ｐｓｉａの圧力において、約－３０℃±３℃～約９－０．０℃±３℃の沸点を有する有効量のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）から本質的になる共沸性又は共沸様組成物を形成する工程と、組成物及び少なくとも１つの不純物から共沸性又は共沸様組成物を分離する工程と、を含む。
態様１９は、トリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）を合成する方法であり、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）を含む供給物流を、ヨウ化水素（ＨＩ）を含む供給物流と接触させて、トリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）を含む生成物流を提供することを含む。
態様２０は、態様１９に記載の方法であり、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）対ヨウ化水素（ＨＩ）のモル比が１：２以下である。
態様２１は、態様１９又は態様２０のいずれかに記載の方法であり、二酸化硫黄（ＳＯ２）を生成物流から除去することを更に含む。
態様２２は、有効量のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）から本質的になる共沸性又は共沸様組成物を含む組成物である。
態様２３は、態様２２に記載の組成物であり、共沸性又は共沸様組成物が、約４５ｐｓｉａ±０．３ｐｓｉａの圧力において約１０．０℃±３℃の沸点を有する。
態様２４は、二酸化硫黄（ＳＯ２）をトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から除去する方法であり、方法は、蒸留、吸着、又はこれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含む。
態様２５は、態様２４又は態様８～２１のうちのいずれか一項に記載の方法であり、供給物流を蒸留塔に搬送する工程であって、供給物流が、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む、搬送する工程と、蒸留塔から留出物を収集する工程であって、留出物が、トリフルオロアセチルクロリド及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む、収集する工程と、蒸留塔から塔底生成物を収集する工程であって、塔底生成物が、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から本質的になる、収集する工程と、を更に含む。
態様２６は、態様２４、２５又は８～２１のいずれか一項に記載の方法であり、供給物流を蒸留塔に搬送する工程であって、供給物流が、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む、搬送する工程と、
有効量のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）から本質的になる共沸性又は共沸様組成物を形成する工程と、蒸留塔から留出物を収集する工程であって、留出物が、共沸性又は共沸様組成物を含む、収集する工程と、蒸留塔から、塔底生成物を収集する工程であって、塔底生成物が、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から本質的になる、収集する工程と、を更に含む。
態様２７は、態様２４～２５又は８～２１のいずれか一項に記載の方法であり、供給物流を蒸留塔に搬送する工程であって、供給物流が、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む、搬送する工程と、有効量のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）から本質的になる共沸性又は共沸様組成物を形成する工程と、留出物を蒸留塔から収集する工程であって、留出物が、共沸性又は共沸様組成物を含む、収集する工程と、蒸留塔から塔底生成物を収集する工程と、蒸留塔からの塔底生成物を固体吸着剤と接触させる工程と、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から本質的になる生成物流を収集する工程と、を更に含む。
態様２８は、態様２４～２７又は８～２１のいずれか一項に記載の方法であり、供給物流を蒸留塔に搬送する工程であって、供給物流が、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む、搬送する工程と、有効量のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）から本質的になる共沸性又は共沸様組成物を形成する工程と、蒸留塔から塔底生成物を収集する工程と、留出物を塔から収集する工程であって、留出物が、共沸性又は共沸様組成物を含む、収集する工程と、留出物を固体吸着剤と接触させる工程と、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から本質的になる生成物流を収集する工程と、を更に含む。
態様２９は、態様２４～２８又は８～２１のいずれか一項に記載の方法であり、供給物流を蒸留塔に搬送する工程であって、供給物流が、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む、搬送する工程と、有効量のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）から本質的になる共沸性又は共沸様組成物を形成する工程と、蒸留塔から塔底生成物を収集する工程と、蒸留塔からの塔底生成物を第１の固体吸着剤と接触させる工程と、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から本質的になる生成物流を収集する工程と、留出物を塔から収集する工程であって、留出物が、共沸性又は共沸様組成物を含む、収集する工程と、蒸留塔からの留出物を第２の固体吸着剤と接触させる工程と、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から本質的になる生成物流を収集する工程と、を更に含む。
態様３０は、態様２４～２９又は８～２１のいずれか一項に記載の方法であり、供給物流を第１の固体吸着剤と接触させる工程であって、供給物流が、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む、接触させる工程と、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む生成物流を収集する工程と、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む生成物流を、蒸留塔に搬送する工程と、有効量のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）から本質的になる共沸性又は共沸様組成物を形成する工程と、蒸留塔から塔底生成物を収集する工程と、蒸留塔からの塔底生成物を第２の固体吸着剤と接触させる工程と、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から本質的になる生成物流を収集する工程と、留出物を塔から収集する工程であって、留出物が、共沸性又は共沸様組成物を含む、収集する工程と、蒸留塔からの留出物を第３の固体吸着剤と接触させる工程と、第３の固体吸着剤から、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から本質的になる生成物流を収集する工程と、を更に含む。
態様３１は、態様２４、２５、２７～３０又は８～２１のいずれか一項に記載の方法であり、塔底生成物が、約１００ｐｐｍ以下の量の二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む。
態様３２は、態様２４又は８～２１のうちのいずれか一項に記載の方法であり、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）と二酸化硫黄（ＳＯ２）との混合物を含む供給物流を、固体吸着剤又は２つ以上の固体吸着剤の混合物と接触させる工程と、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から本質的になる生成物流を収集する工程と、を更に含む。
態様３３は、態様２４、３２、又は８～２１のいずれか一項に記載の方法、請求項１１に記載の方法であり、固体吸着剤が、分子篩、炭素分子篩、ゼオライト粉末、シリカゲル、活性アルミナ、活性炭、及び前述の組み合わせのうちの１つ以上を含む。
態様３４は、態様３３に記載の方法であり、固体吸着剤が、炭素分子篩である。
態様３５は、二酸化硫黄（ＳＯ２）を、トリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）を含む混合物から除去する方法であり、方法は、蒸留、吸着、又はこれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含む。
態様３６は、態様３５又は８～２１のいずれか一項に記載の方法であり、トリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）、塩化水素（ＨＣｌ）、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）、及びヨウ化水素（ＨＩ）を含む流れを第１の蒸留塔に搬送して、第１の塔頂生成物及び第１の塔底生成物を提供する工程と、塔頂生成物を第２の蒸留塔に搬送して、第２の塔頂生成物及び第２の塔底生成物を提供する工程と、第２の塔底生成物を吸着塔に搬送して、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）を含む生成物流を提供する工程と、を含む。
態様３７は、態様３５、３６、又は８～２１のいずれか一項に記載の方法であり、吸着塔が、分子篩、炭素分子篩、ゼオライト粉末、シリカゲル、活性アルミナ、活性炭、及び前述の組み合わせのうちの１つ以上を含む。
態様３８は、態様３７に記載の方法であり、吸着塔が、炭素分子篩を含む。
態様３９は、態様２４～３８のいずれか一項に記載の方法であり、トリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）、塩化水素（ＨＣｌ）、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）、及びヨウ化水素（ＨＩ）を含む流れが、二酸化硫黄（ＳＯ２）を２５０ｐｐｍ以下の量で含む。１
態様４０は、態様３９に記載の方法であり、トリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）、塩化水素（ＨＣｌ）、ヨウ化水素（ＨＩ）、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む流れを第１の蒸留塔に搬送して、第１の塔頂生成物及び第１の塔底生成物を提供する工程と、第１の塔底生成物を第２の蒸留塔に搬送して、第２の塔頂生成物及び第２の塔底生成物を提供する工程と、第２の塔底生成物を第３の蒸留塔に搬送して、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む第３の塔頂生成物と、トリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）を含む第３の塔底生成物と、を提供する工程と、を含む。

Claims (15)

  1. 有効量のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）から本質的になる、共沸性又は共沸様組成物を含む、組成物。
  2. 前記共沸性又は共沸様組成物が、４５ｐｓｉａ±０．３ｐｓｉａの圧力において、約１０．０℃±３℃の沸点を有する、請求項１に記載の組成物。
  3. 二酸化硫黄（ＳＯ２）をトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から除去する方法であって、前記方法が、蒸留、吸着、又はこれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含む、方法。
  4. 供給物流を蒸留塔に搬送する工程であって、前記供給物流が、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む、搬送する工程と、
    前記蒸留塔から留出物を収集する工程であって、前記留出物が、トリフルオロアセチルクロリド及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む、収集する工程と、
    前記蒸留塔から塔底生成物を収集する工程であって、前記塔底生成物が、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から本質的になる、収集する工程と、を更に含む、請求項３に記載の方法。
  5. 供給物流を蒸留塔に搬送する工程であって、前記供給物流が、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む、搬送する工程と、
    有効量のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）から本質的になる共沸性又は共沸様組成物を形成する工程と、
    前記留出物を前記蒸留塔から収集する工程であって、前記留出物が、前記共沸性又は共沸様組成物を含む、収集する工程と、
    前記蒸留塔から塔底生成物を収集する工程であって、前記塔底生成物が、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から本質的になる、収集する工程と、を更に含む、請求項３に記載の方法。
  6. 供給物流を蒸留塔に搬送する工程であって、前記供給物流が、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む、搬送する工程と、
    有効量のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）から本質的になる共沸性又は共沸様組成物を形成する工程と、
    前記留出物を前記蒸留塔から収集する工程であって、前記留出物が、前記共沸性又は共沸様組成物を含む、収集する工程と、
    前記蒸留塔から塔底生成物を収集する工程と、
    前記蒸留塔からの前記塔底生成物を固体吸着剤と接触させる工程と、
    トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から本質的になる生成物流を収集する工程と、を更に含む、請求項３に記載の方法。
  7. 供給物流を蒸留塔に搬送する工程であって、前記供給物流が、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む、搬送する工程と、
    有効量のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）から本質的になる共沸性又は共沸様組成物を形成する工程と、
    前記蒸留塔から塔底生成物を収集する工程と、
    前記留出物を前記塔から収集する工程であって、前記留出物が、前記共沸性又は共沸様組成物を含む、収集する工程と、
    前記留出物を固体吸着剤と接触させる工程と、
    トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から本質的になる生成物流を収集する工程と、を更に含む、請求項３に記載の方法。
  8. 供給物流を蒸留塔に搬送する工程であって、前記供給物流が、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む、搬送する工程と、
    有効量のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）から本質的になる共沸性又は共沸様組成物を形成する工程と、
    前記蒸留塔から塔底生成物を収集する工程と、
    前記蒸留塔からの前記塔底生成物を第１の固体吸着剤と接触させる工程と、
    トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から本質的になる生成物流を収集する工程と、
    留出物を前記塔から収集する工程であって、前記留出物が、前記共沸性又は共沸様組成物を含む、収集する工程と、
    前記蒸留塔からの前記留出物を第２の固体吸着剤と接触させる工程と、
    トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から本質的になる生成物流を収集する工程と、を更に含む、請求項３に記載の方法。
  9. 供給物流を第１の固体吸着剤と接触させる工程であって、前記供給物流が、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む、接触させる工程と、
    トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む、生成物流を収集する工程と、
    トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む前記生成物流を、蒸留塔に搬送する工程と、
    有効量のトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）から本質的になる共沸性又は共沸様組成物を形成する工程と、
    前記蒸留塔から塔底生成物を収集する工程と、
    前記蒸留塔からの前記塔底生成物を第２の固体吸着剤と接触させる工程と、
    トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から本質的になる生成物流を収集する工程と、
    留出物を前記塔から収集する工程であって、前記留出物が、前記共沸性又は共沸様組成物を含む、収集する工程と、
    前記蒸留塔からの前記留出物を第３の固体吸着剤と接触させる工程と、
    前記第３の固体吸着剤から、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から本質的になる生成物流を収集する工程と、を更に含む、請求項３に記載の方法。
  10. 前記塔底生成物が、約１００ｐｐｍ以下の量の二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む、請求項９に記載の方法。
  11. トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）と二酸化硫黄（ＳＯ２）との混合物を含む供給物流を、固体吸着剤又は２つ以上の固体吸着剤の混合物と接触させる工程と、
    トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）から本質的になる生成物流を収集する工程と、を更に含む、請求項３に記載の方法。
  12. 二酸化硫黄（ＳＯ２）を、トリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）を含む混合物から除去する方法であって、前記方法が、蒸留、吸着、又はこれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含む、方法。
  13. トリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）、塩化水素（ＨＣｌ）、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）、及びヨウ化水素（ＨＩ）を含む流れを第１の蒸留塔に搬送して、第１の塔頂生成物及び第１の塔底生成物を提供する工程と、
    前記塔頂生成物を第２の蒸留塔に搬送して、第２の塔頂生成物及び第２の塔底生成物を提供する工程と、
    前記第２の塔底生成物を吸着塔に搬送して、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及びヨウ化水素（ＨＩ）を含む生成物流を提供する工程と、を含む、請求項１２に記載の方法。
  14. トリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）、塩化水素（ＨＣｌ）、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）、及びヨウ化水素（ＨＩ）を含む前記流れが、二酸化硫黄（ＳＯ２）を２５０ｐｐｍ以下の量で含有するトリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）供給物とともに取得される、請求項１２に記載の方法。
  15. トリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）、塩化水素（ＨＣｌ）、ヨウ化水素（ＨＩ）、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）、及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む流れを第１の蒸留塔に搬送して、第１の塔頂生成物及び第１の塔底生成物を提供する工程と、
    前記第１の塔底生成物を第２の蒸留塔に搬送して、第２の塔頂生成物及び第２の塔底生成物を提供する工程と、
    前記第２の塔底生成物を第３の蒸留塔に搬送して、トリフルオロアセチルクロリド（ＴＦＡＣ）及び二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む第３の塔頂生成物と、トリフルオロアセチルヨージド（ＴＦＡＩ）を含む第３の塔底生成物と、を提供する工程と、を含む、請求項１２に記載の方法。
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