JP2613683B2 - ヘキサフルオロプロピレンの多段階合成 - Google Patents

ヘキサフルオロプロピレンの多段階合成

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の分野】本発明は、非環状三炭素炭化水素類また
は部分的にハロゲン化されている非環状三炭素炭化水素
類からのヘキサフルオロプロピレンの多段階合成に関す
る。
【0002】
【発明の背景】ヘキサフルオロプロピレンはテトラフル
オロエチレンの熱分解によって製造されてきた。この方
法はいくつかの欠点を有している。それ自身の製造およ
び精製が難しいテトラフルオロエチレンは爆発性の化合
物であり、多大な注意を払って保存および取り扱いをす
る必要がある。テトラフルオロエチレンの熱分解は、不
可避的に、副生成物としていくらかのパーフルオロイソ
ブチレンを生じ、この化合物は非常に毒性が強くそして
除去および分解にコストがかかる。ヘキサフルオロプロ
ピレンのためのもう一つの製造方法は、CHClF
熱分解によりテトラフルオロエチレンと同時にそれを製
造する方法である。この生成物もまた、該毒性を示す副
生成物のパーフルオロイソブチレンを含んでおり、この
方法は二つの生成物の特別な混合物を与え、これはユー
ザーが望む生成物の比率とは異なるものである。上述の
合成方法の両方共高温で行われ、そのため希有で高価な
金属から成る装置を建造する必要がある。これらの方法
を記述した特許には、US 3,873,630、US 2,970,17
6、US 3,459,818、US 2,758,138およびUS 3,306,
940が含まれる。
【0003】飽和ハロ炭素類製造のための二炭素炭化水
素類の気相クロロフルオロ化は公知であるが、しかし二
炭素炭化水素類は一次炭素−水素結合のみを有するが、
一方三炭素炭化水素類は二次炭素−水素結合も有してお
り、これが、ハロゲン類およびハロゲン化合物類との反
応において鋭敏に異なる反応性を有している。
【0004】高級炭化水素類(3個以上の炭素原子を有
する)またはフッ化イソプロピルの気相クロロフルオロ
化が、US 3,436,430、US 3,865,885およびUS 4,1
10,406に報告されている。これらの参考例に記載されて
いる反応は、ほとんど排他的に不飽和生成物を与える。
【0005】US 2,900,423は、触媒上でのCF3−C
FCl−CF3の水素添加によるヘキサフルオロプロピ
レンの合成に関するものである。この特許は、洗浄段
階、或は触媒中に残留するKについてのいかなる情報も
与えていない。触媒の寿命に関する情報もなく、最も長
い実験で3時間のみに渡るものである。
【0006】フッ素化(即ち、ClをFで置き換えるた
めの塩素化炭化水素とHFとの反応)がUS 3,258,500
に記載されている。
【0007】トランスハロゲン化(即ち、一つの化合物
中の一つのハロゲン原子を別の化合物のハロゲン原子で
置き換え)がUS 3,651,156およびUS 4,814,522に記
載されている。
【0008】
【発明の要約】本発明の目的は、プロパン、プロピレン
および部分的にハロゲン化されている非環状三炭素炭化
水素類から成る組の少なくとも一種を含有する供給物を
クロロフルオロ化して、飽和パーハロ炭素中間体を生じ
させ、続いてヘキサフルオロプロピレンに変換するため
の方法を提供するものである。
【0009】本発明の主たる部分は、プロパン、プロピ
レンおよび部分的にハロゲン化されている非環状三炭素
炭化水素類から成る組の少なくとも一種を含有する供給
物を、Cl2およびHFでクロロフルオロ化して、一種
以上の飽和フッ素含有パーハロ炭素中間体類: A)CF3−CCl2−CCl3、 B)CF3−CCl2−CFCl2、 C)CF3−CCl2−CF2Cl、 D)CF3−CFClCF2Cl、 E)CF3−CCl2−CF3、および F)CF3−CFCl−CF3、 を生じさせる第一段階の気相方法である。この方法は、
反応条件下で安定な固体状金属含有塩または酸化物の存
在下、高温;例えば100〜550℃、で行われる。上
記化合物類A〜Fの各々が、本発明の方法の追加的段階
または数段で、ヘキサフルオロプロピレンに変換され得
る。いくつかの反応順序の中で、これらの化合物類の混
合物が使用され得る。次の段階において、上記パーハロ
炭素類の一種のみまたは数種を製造するか仕様すること
が望ましい。Hを含有するか、或は二重結合を含有する
か、或は所望されるハロ炭素よりも多い数のCl原子を
含有する中間体を、第一クロロフルオロ化段階に再利用
することも望ましい。
【0010】上記飽和パーハロ炭素中間体を製造するた
めに選択された触媒が用いられる。未フッ素化中間体の
再利用に関して、上に挙げたパーハロ炭素類の中間体の
いずれかの合成を助けるため、触媒および条件が選択さ
れ得る。特に高い収率でのCF3−CCl2−CF3の合
成が望ましい。新規な触媒類が、CF3−CFCl−C
3の水素化脱ハロゲン化のために製造され、そしてそ
れらは改良された触媒寿命を与える。
【0011】本発明の方法は、パーフルオロイソブチレ
ンを生じさせないでヘキサフルオロプロピレンを合成す
ることにある。
【0012】
【発明の詳細な記述】定義 本発明の目的のため: 触媒は、反応槽に加える固体状の金属含有触媒的塩また
は酸化物を意味する。記述した反応の多くにおいて、該
触媒は、前処理またな反応段階中、組成に未知の変化を
起こし得る。
【0013】接触時間は、標準温度および圧力で測定し
て、mL/secで表される全てのガス流速の合計で割
ったmLで表される反応槽に加える触媒の容積、を意味
している。
【0014】ハロゲンはClおよびFを意味している。
【0015】クロロフルオロ化は、Cl2およびHFの
混合物を用いた、プロパン、プロピレン、および部分的
にハロゲン化された三炭素非環状化合物類から選択され
る組の少なくとも一種を含有する原料との反応を意味し
ている。
【0016】トランスハロゲン化は、一つの有機反応体
中の一つのハロゲンを同じまたは異なる有機反応体中の
別のハロゲンでの置き換えることを意味している。
【0017】不均等化は、ただ一つの反応体でトランス
ハロゲン化が生じる特別な場合である。言い換えれば、
これは、反応体中の一つのハロゲンが同じ反応体の別の
分子中の別のハロゲンに置き換わることを意味してい
る。
【0018】下記の一連の反応において、反応体および
生成物の単離、そして望まれるならば、再利用のため
に、通常の方法が使用されてもよい。特に有益な技術
は、分別蒸留または部分濃縮である。通常どおり、各々
の反応に関して別々の再利用システムを有することが可
能であるばかりでなく、クロロフルオロ化、HFでのフ
ッ素化、水素での脱ハロゲン化、およびトランスハロゲ
ン化の場合、生成物単離用の生成物の流れを一緒にする
ことも可能であるが、この流れと、元素状のハロゲンを
含有し得る他の生成物の混合物とを一緒にする前に、こ
の水素添加生成物の混合物から注意深く元素状の水素を
除去することが安全のため重要であることを認識すべき
である。
【0019】塩素、HFおよびHClは通常の方法で分
離される。その後、最低沸点を有する材料(C−1およ
びC−2の副生成物を除去した後)は、C38であり、
これは有益な副生成物である;その次ぎは、ヘキサフル
オロプロピレンであり、これが所望される最終生成物で
ある;飽和パーハロ炭素中間体の中で次に最も低い沸点
を有するものはCF3−CFCl−CF3であり、これは
いくつかの順序の最終段階で使用され得る。2個以上の
塩素原子を含有する中間体はより高い沸点を有し、そし
て単離するか単離しないで再利用される。
【0020】ヘキサフルオロプロピレンを生じさせる最
終段階を含む本発明の反応順序は: I. CF3−CFCl−CF3中間体を含む順序 a)プロパン、プロピレン、および部分的にハロゲン化
された三炭素非環状炭化水素から成る組の少なくとも一
種を含有する原料の、CF3−CFCl−CF3へのクロ
ロフルオロ化。より軽くフッ素化された副生成物は任意
に再利用されてもよい。
【0021】b)CF3−CFCl−CF3のヘキサフル
オロプロピレンへの脱ハロゲン化。この反応順序におい
て、脱ハロゲン化は、水素を用いるか、或は適切な金属
を用いる反応によって成され得る。
【0022】II. CF3−CCl2−CF3中間体を
含む順序: IIA. a)プロパン、プロピレン、および部分的にハロゲン化
された三炭素非環状炭化水素から成る組の少なくとも一
種を含有する原料の、CF3−CFCl−CF3へのクロ
ロフルオロ化。高度にはフッ素化されていない副生成
物、例えばCF3−CCl=CCl2、CF3−CCl2
CF2Cl、およびCF3−CCl2−CFCl2は、クロ
ロフルオロ化段階(a)に再利用されてもよいか、或は
フッ素化段階(b)に送り込まれ、この段階は b)CF3−CCl2−CF3+HF→CF3−CFCl−
CF3 c)CF3−CFCl−CF3のヘキサフルオロプロピレ
ンへの脱ハロゲン化である。
【0023】このおよび他の反応順序において、HFと
の反応には、高温の気相反応か、或は液相触媒、例えば
SbCl5/HFまたはSbF5の存在下の低温反応が含
まれ、該気相反応が好適である。
【0024】IIB. a)プロパン、プロピレン、およびハロゲン含有三炭素
非環状炭化水素から成る組の少なくとも一種を含有する
原料の、CF3−CCl2−CF3とCF3−CFCl−C
2Clとの混合物へのクロロフルオロ化。より軽くフ
ッ素化されている副生成物は、任意に再利用されてもよ
い。
【0025】b)トランスハロゲン化、或はHFとの反
応によるC36Cl2異性体のCF3−CFCl−CF3
への変換。不均等化の場合、副生成物は段階(a)に再
利用され得る。
【0026】c)CF3−CFCl−CF3のヘキサフル
オロプロピレンへの脱ハロゲン化 IIC. a)プロパン、プロピレン、および部分的にハロゲン化
された三炭素非環状炭化水素から成る組の少なくとも一
種を含有する原料の、C36Cl2、C35Cl3とC3
4Cl4との混合物へのクロロフルオロ化。より軽くフ
ッ素化されている副生成物は、任意に再利用されてもよ
い。
【0027】b)全ての生じた異性体とHFとの反応で
CF3−CFCl−CF3を生じる。より軽くフッ素化さ
れている副生成物は再利用される。
【0028】c)CF3−CFCl−CF3のヘキサフル
オロプロピレンへの脱ハロゲン化 III. CF3−CCl2−CA2Cl中間体を含む順
序: a)プロパン、プロピレン、および部分的にハロゲン化
された三炭素非環状炭化水素から成る組の少なくとも一
種を含有する原料の、CF3−CCl2−CF2Clへの
クロロフルオロ化。より軽くフッ素化されている副生成
物は、再利用されるか、或はフッ素化段階(b)に送り
込まれてもよい。
【0029】b)CF3−CCl2−CF2Cl+HF→
CF3−CFCl−CF3およびCF3−CCl2−C
3、生じるCF3−CCl2−CF3は段階(b)に再利
用。
【0030】c)CF3−CFCl−CF3のヘキサフル
オロプロピレンへの脱ハロゲン化 IV. CF3−CCl2−CFCl2中間体およびCF3
−CCl2−CCl3を含む順序: a)プロパン、プロピレン、および部分的にハロゲン化
された三炭素非環状炭化水素から成る組の少なくとも一
種を含有する原料の、CF3−CCl2−CFCl2およ
び/またはCF3−CCl2−CCl3へのクロロフルオ
ロ化。
【0031】b)CF3−CCl2−CFCl2および/
またはCF3−CCl2−CCl3+HF→CF3−CFC
l−CF3 c)CF3−CFCl−CF3のヘキサフルオロプロピレ
ンへの脱ハロゲン化である。
【0032】クロロフルオロ化 プロパン、プロピレン、および部分的にハロゲン化され
た三炭素非環状炭化水素から成る組の少なくとも一種を
含有する原料のクロロフルオロ化用として有効な触媒に
は、金属元素の化合物類が含まれる。使用においてそれ
らは、それらのフッ化物、オキシフッ化物、塩化物、オ
キシ塩化物または酸化物の形でもよいが、反応槽に入れ
た時、それらは、反応条件下で上記化合物類に変換し得
るいかなる化合物の形、例えば疑似ハロゲン化物および
酸塩類、であってもよい。それらは単独、或は組み合わ
せて用いられてもよくそして支持体、例えば、限定する
ものではないが、元素状の炭素、の存在下または不存在
下でもよい。いくつかの鉱物類、例えばセリアおよびジ
ジミア、は希土類、例えばLa、Sm、NdおよびPr
の混合物を含有し、そしてこれらの鉱物の塩類は、使用
に関して、純粋な元素から成るものよりも、より実際的
であり得る。
【0033】C37Cl合成用として好適な触媒は、C
23、アルミナ上のCr23、およびCrとMnの混
合酸化物である。C36Cl2合成用の好適な触媒は、
Co、Nd、Fe、Cr、Rh、Ce、Y、Ni、L
a;Alの化合物;およびLa0.8Ce0.2CrO3の少
なくとも一種の支持された塩類である。C36Cl2
35Cl3、C34Cl4、およびC33Cl5の混合
物合成用として好適な触媒は、Zn、Cu、Co、L
a、Pr、Cr、Y、Rh、Nd、Ce、Fe、Sm、
およびSnの少なくとも一種を含有する支持された触媒
である。温度、接触時間、および他の反応条件が適切に
選択されているとを条件として、他の金属含有触媒を用
いても許容される結果が得られる。
【0034】本発明に従う、プロパン、プロピレン、お
よび部分的にハロゲン化された三炭素非環状炭化水素か
ら成る組の少なくとも一種を含有する原料の触媒クロロ
フルオロ化において、使用され温度は100℃〜550
℃である。しかしながら、好適な温度は200℃〜50
0℃である。最も好適な温度は300℃〜450℃であ
る。使用される温度は、選択される接触時間、使用する
触媒、並びに触媒が稼働した時間に依存している。
【0035】プロパン/プロピレンのクロロフルオロ化
において、プロパン/プロピレンに対する塩素の濃度は
相当広い範囲で変化させてもよい。説明的には、プロパ
ンに対する塩素のモル比は8〜25、好適には9〜2
0、最も好適には10〜14の範囲であってもよい。プ
ロピレンに対する塩素のモル比は7〜25、好適には7
〜20、最も好適には8〜16の範囲であってもよい。
【0036】プロパン/プロピレンのクロロフルオロ化
において、プロパン/プロピレンに対するフッ化水素の
濃度は相当広い範囲で変化させてもよい。説明的には、
プロパン/プロピレンに対するフッ化水素のモル比は3
〜110、好適には20〜60、最も好適には30〜5
0の範囲であってもよい。
【0037】塩素に対するHFの比率は広い範囲、1〜
7、に渡って変化させ得る。高度にフッ素化された生成
物、例えばCF3−CFCl−CF3の製造のためには、
より高いHF:塩素比率、例えば2〜7が好ましい。
【0038】反応比率に関する上述の考察は、部分的に
ハロゲン化されている生成物が再利用されないという仮
定を基としている。クロロフルオロ化反応は断熱的に行
うのが望ましいことより発熱的であるため、多量のHF
およびCl2が好適である、即ち多量の冷却した再利用
仕込み物が、クロロフルオロ化反応によって放出される
熱を吸収する。
【0039】実際上、所望される程度にはフッ素化され
ていないハロ炭素類を再利用するのが便利であり、それ
らは所望される生成物に変換される。二者択一的に、加
うるに、不活性ガス類は、断熱的に近い反応槽における
吸熱剤として作用させるため、加えられそして再利用さ
れてもよい。再利用可能な中間体または不活性ガス類が
クロロフルオロ化段階に再利用される場合、化学量論的
必要量以上で用いられるHFおよびCl2の量を減ずる
ことができる。中間体の再利用に関するより詳細は、反
応順序I、段階(a)に関する下記の考察において見い
出され得る。
【0040】プロパン、プロピレン、再利用中間体、お
よびそれらの混合物に加えて、部分的にハロゲン化され
た三炭素非環状化合物をクロロフルオロ化反応に送り込
むことも可能である。1つの例として、1,2−ジクロ
ロプロパンが容易に入手可能であり、そして単独でまた
は上に明記した他の仕込み材料と一緒に出発材料として
使用できる。
【0041】反応圧力は決定的ではない。好適には、1
〜40気圧であってもよい。圧縮を必要としないでハロ
カーボン類からHClの分離を容易にするため約20気
圧が好適である。
【0042】所望される生成物の収率は、温度および反
応材料と触媒との接触時間によって大きく決定される。
300秒またはそれ以下のオーダーの接触時間が適切で
ある。好適な接触時間は0.01〜100秒である。最
も好適な接触時間は0.05〜15秒である。
【0043】触媒が相対的に不活性である場合、或は温
度、接触時間、および反応体比率に関して穏やかなクロ
ロフルオロ化条件を用いた場合、得られる生成物はまだ
水素を含有しており、そしてしばしば不飽和である。い
くらかより激しい条件またはより活性の高い触媒を用い
た場合、全ての水素原子がハロゲンで置換された不飽和
生成物が得られる。更に激しい条件および/または本発
明の方法で使用されるより活性な触媒を用いた場合、C
lの豊富な飽和ハロカーボン類が得られる。最も激しい
条件または活性を示す触媒を用いた場合、高度にフッ素
化されたプロパン類、例えばCF3−CFCl−CF3
得られる。全てに関して、未クロロフルオロ化三炭素中
間体の再利用の結果、一層のクロロフルオロ化を生じ、
そして実際、高度にフッ素化されたハロプロパン類を生
じる。好適な温度、接触時間、および反応体の比率は、
使用中の触媒、それがどれだけ稼働したか、および製造
が望まれているクロロフルオロプロパン類に依存してい
る。
【0044】図1は、プロピレンがCr23上のCrO
X上でクロロフルオロ化された時、前のパラグラフ中に
述べた種々のクロロフルオロプロパン類への変換が、条
件の厳しさを増大させた時どのように変化するかを図式
的に示しており;条件の激しさは接触時間または温度を
変化することによって変化させた。図2はまた、異なる
触媒、炭素上のCrCl3を用いた時の、この点を示し
ている。横座標は、HF:プロピレンの比率を17〜3
0に変化させ、温度を400〜440℃に変化させ、そ
して接触時間を2〜20秒に変化させた時得られる増大
したクロロフルオロ化の激しさを表している。最初の
二、三点は、接触時間を2〜15秒に変化させたHF:
プロピレン=17および400℃の時である。最後の
二、三点は、温度を400〜440℃に変化させたH
F:プロピレン=30および9秒の接触時間の時であ
る。図3もまた、この点を示している。この一連の実験
において、CF3−CCl=CCl2は、16秒の接触時
間および一連の温度でCr23上でクロロフルオロ化さ
れた。この図は極めて明らかに、種々の生成物が製造さ
れる順序、並びに所望の生成物が得られるこの新規な化
学に関して調整が可能であることを示している。
【0045】仕込み炭化水素としてプロピレンを使用し
た多くの実験を報告したが、プロパンも同様の効果でも
って使用できる。同じ触媒、塩素:プロパンの比率、お
よびHF:プロパンの比率を使用したが、異なる接触時
間を用いた実施例101〜105は、この点を示してお
り、これらの実施例の全ては、有益な生成物に対して少
なくとも97%の全収率を与えている。
【0046】クロロフルオロ化のための一般的操作 反応槽は、外側の直径が0.5インチ(1.27cm)
であり、四角いUのような形の InconelR管である。こ
れに所望量の触媒、通常20mL、を入れ、窒素パージ
した。450℃に加熱した流動砂浴で反応槽の温度を上
昇させた。加熱期間を通して反応槽を通過させる窒素の
流れを保持した。温度が約450℃に達した時、HFの
流れを開始し窒素の流れを停止する。その後、温度を所
望の値に調整する。HFの流れを所望の値に減少させ、
続いて塩素とプロパン(またはプロピレン)の流れを所
望の値で開始させる。二者択一的に、450℃に触媒を
加熱した後、温度を150℃に降下させる。N2/HF
の流れを触媒の上を通して開始させ、そして温度をゆっ
くりと反応温度に上昇させた。
【0047】生成物分析のための一般的操作 生成物の分析は、CarbopackR B のグラファイトカーボ
ンブラック上に支持されている5%KrytoxR フッ素化オ
イルが充填された Supelco からの3mカラムを用いた
ガスクロによって行った。サンプルの注入は、オンライ
ンのサンプルバルブによって行った。この分析は70℃
で8分間、続いて8℃/分にプログラムして温度を20
0℃に上昇させ、そして更に16分間200℃を保持し
た。生成物の分析は、相対面積%として報告する。
【0048】触媒MClX/C製造のための一般的操作 (ここでCは炭素を表し、Mは金属を表し、そしてxは
Mの原子価である)所望量の金属塩化物を35〜75m
Lの水に溶解した後、溶液全体を40ccの市販の炭素粒
子(Girdler 411、0.32cmのペレット)上に注い
だ。得られる混合物を室温で1時間放置した後、水を除
去するため16〜24時間110℃の減圧オーブン中に
置いた。次に、この触媒を、450℃の窒素ガス雰囲気
中で加熱することで前処理を行った後、クロロフルオロ
化触媒として使用する前に450℃のHF中で加熱し
た。
【0049】触媒調製 下記の触媒を、MClX/Cのための一般的操作で調製
した。
【0050】
【表1】 触媒 出発原料 FeCl3/C 39.7g FeCl3・6H2O/36cc H2O ZnCl2/C 20.44g ZnCl2/75cc H2O RhCl2/C 2.0g RhCl3/75cc H2O LaCl3/C 62.43g LaCl3・7H2O/75cc H2O CrCl3/C(.01X) 0.29g CrCl3・6H2O/60cc H2O CrCl2/C(1X) 69.17g CrCl2・6H2O/60cc H2O NdCl2/C 57.39g NdCl3・6H2O/75cc H2O CeCl3/C 57.41g CeCl3・8H2O/75cc H2O YCl3/C 48.54g YCl3・6H2O/75cc H2O PrCl2/C 56.86g PrCl3・6H2O/75cc H2O SmCl2/C 58.37g SmCl3.2O/75cc H2O (ZnCl2+CoCl2)/C 30g ZnCl2/35g CoCl2・6H2O/80cc H2O (CuCl2+CoCl2)/C 2.56g CuCl22H2O/35.0g CoCl2・6H2O/75cc H2O (KCl2+CoCl2)/C 1.12g KCl/35g CoCl2・6H2O/75cc H2O (LaCl3+CoCl2)/C 5.57g LaCl3.7H2O/35g CoCl2・6H2O/75cc H2O Cl3Cr/C触媒は、炭素上29%のCrCl3であっ
た。
【0051】CoO/Cr23の調製 100gのCr23を、500mLの蒸留水中の4.9
4gの硝酸コバルトの溶液中に30分間撹拌して、スラ
リーを得た。次に、水をロータリーエバポレーターでこ
の溶液から除去した後、粗触媒を減圧オーブン中で乾燥
し、そして450℃で1時間加熱した。
【0052】NiO/Cr23の調製 100gのCr23を、500mLの蒸留水中の5.0g
の硝酸ニッケルの溶液中に30分間撹拌して、スラリー
を得た。次に、水をロータリーエバポレーターでこの溶
液から除去した後、粗触媒を減圧オーブン中で乾燥し、
そして450℃で1時間加熱した。
【0053】アルミナ上のCr酸化物の調製 134gのCrCl3.6H2Oを1000ccのH2O中に
溶解した。この溶液に45gの低アルカリ金属含有量の
Al23を加えた。このスラリーを90℃に撹拌加熱し
た。この熱溶液のpHを、濃水酸化アンモニウムを用い
て9に調整した。この溶液を90℃で1時間撹拌した
後、室温に放置冷却した。この粗固体を濾過し、100
ccのH2Oで5回洗浄した後、110℃の減圧オーブン
中で乾燥した。この触媒と1〜5重量%の“Sterotex”
粉末潤滑剤(食用水素添加植物油のための、Capital Ci
ty Products Co., Columbus,Ohio, Division of Stokel
y-Van Camp の登録商標)とを混合して、Stokes 錠剤機
で直径1/8”x長さ3/16”の筒状のペレットを得
た。
【0054】Cr酸化物/AlF3の調製 134gのCrCl3.6H2Oを1000ccのH2O中に
溶解した。この溶液に45gのAlF3を加えた。このス
ラリーを90℃に撹拌加熱した。この熱溶液のpHを、
濃水酸化アンモニウムを用いて9に調整した。この溶液
を90℃で1時間撹拌した後、室温に放置冷却した。こ
の粗固体を濾過し、100ccのH2Oで5回洗浄した
後、110℃の減圧オーブン中で乾燥した。この触媒と
1〜5重量%の“Sterotex”粉末潤滑剤とを混合して、
Stokes 錠剤機で直径1/8”x長さ3/16”の筒状
のペレットを得た。
【0055】RhCl3/Cr23の調製 100gのCr23を、500mLの蒸留水中の2.6g
のRhCl3の溶液中に30分間撹拌して、スラリーを
得た。次に、水をロータリーエバポレーターでこの溶液
から除去した後、粗触媒を減圧オーブン中で乾燥し、そ
して400℃で1時間加熱した。
【0056】Cr0.5Mn0.52の調製 400.15gのCr(の3)3.9H2Oおよび287.0
6gのMn(NO3)2.6H2Oを1000ccのH2Oに溶
解した。この溶液のpHを、濃水酸化アンモニウムを用
いて9に調整した。粗固体を濾過で集め、減圧オーブン
で乾燥した後、500℃で一晩焼いた。この触媒と1〜
5重量%の“Sterotex”粉末潤滑剤とを混合して、Stok
es 錠剤機で直径1/8”x長さ3/16”の筒状のペ
レットを得た。
【0057】La0.8Ce0.2CrO3の調製 346.4gのLa(NO33.6H2O、86.8gのC
e(NO3)3.6H2Oおよび400.15gのCr(NO3)
3.9H2Oを1000ccのH2Oに溶解した。この溶液の
pHを、濃水酸化アンモニウムを用いて9に調整した。
粗固体を濾過で集め、水で洗浄した後、減圧オーブン中
で乾燥した。この触媒を毎日磨砕および混合しながら6
00℃で4日間焼いた。この触媒と1〜5重量%の“S
terotex”粉末潤滑剤とを混合して、Stokes 錠
剤機で直径1/8”x長さ3/16”の筒状のペレット
を得た。
【0058】Zr0.5Cr0.51.5-2.0の調製 100gのZrO(NO3).xH2Oおよび159gのCr
(NO3)3.9H2Oを2750ccのH2Oに溶解した。こ
の溶液のpHを、この溶液を激しく撹拌しながら濃水酸
化アンモニウムを用いて9に調整した。粗固体を濾過を
集め、水で洗浄した後、減圧オーブン中で乾燥した。こ
の触媒を500℃で一晩焼いた。この触媒と1〜5重量
%の“Sterotex”粉末潤滑剤とを混合して、Stokes 錠
剤機で直径1/8”x長さ3/16”の筒状のペレット
を得た。
【0059】La0.7Sr0.3CrO0.70.6の調製 303.1gのLa(NO3)3.6H2Oおよび400.2g
のCr(NO3)3.9H2Oを1000ccのH2Oに溶解し
た。この溶液のpHを、濃水酸化アンモニウムを用いて
9に調整した。37.7gのSrF2を加えた後、このス
ラリーを30分間撹拌した。この粗固体を濾過で集め、
500ccのH2Oで洗浄した後、減圧オーブン中で乾燥
した。この触媒を毎日磨砕および混合しながら600℃
で4日間焼いた。この触媒と1〜5重量%の“Sterote
x”粉末潤滑剤とを混合して、Stokes 錠剤機で直径1/
8”x長さ3/16”の筒状のペレットを得た。
【0060】Cr23上のCrOXの調製 2000mLの水中に160gのCrO3を溶解した。撹
拌しながら、5分毎の間隔を開けて10mLのエタノー
ルを8回に分けて加えた。この混合物を4時間撹拌した
後、撹拌しながら更に80mLのエタノールを加えた。
この混合物を撹拌しながら一晩還流した。この全体の混
合物を、ロータリー真空乾燥機中で蒸発して乾燥し、残
存する溶解した固体をクロミアゲル上に堆積させた。続
いて、110℃の減圧オーブン中で乾燥を完了した。1
%の“Sterotex"粉末潤滑剤を加えた後、直径0.12
5”(3.18mm)のペレットを成型した。
【0061】Cr23触媒の脱水 触媒の調製に含水酸化クロムを用いる場合、好適には、
触媒として使用する前に、この触媒を窒素の如きガス状
の希釈剤の流れを用いて約1時間450℃に加熱し、無
水酸化クロムに脱水する。
【0062】
【実施例】クロロフルオロ化の実施例 この実施例の全てにおいて:実施例中に報告する収率
は、ガスクロ分析で得られるピーク面積から計算する。
これは生成物の同定における通常の技術であるが、種々
の化合物類はいくらか異なる応答係数を有している。
【0063】全てのクロロフルオロ化反応における炭化
水素の変換は完結する。実施例中の特別な生成物への変
換は、ガスクロ分析で得られるピーク面積から計算す
る。
【0064】直径が1cm未満の管状反応槽における温度
は、管の外側の熱伝達媒体中のサーモカップルを用いて
測定する。直径約1cm以上の管状反応槽における温度
は、内部くぼみ中のサーモカップルを用いて測定する。
大型の反応槽においては、温度の輪郭が観察できるよう
にくぼみ中にいくつかのサーモカップルを置いた。
【0065】飽和ハロ炭素類へのプロピレンクロロフル
オロ化実験の条件および結果を表I(実施例1〜22)
に記録し、ここでCtは秒で表した接触時間を意味し、
他の省略形は明記してある。CF3−CCl2−CF2
lを製造するための好適な実施例は、6および21であ
る。主要生成物としてCF3−CCl2−CF3を製造す
るための好適な実施例は、実施例1〜6である。実施例
9においては、CF3−CCl2−CF3とCF3−CFC
l−CF2Clとの混合物を製造する。
【0066】表Iの注は、生成物の残りが未ハロゲン化
および再利用可能な材料から成っていることを、表して
いることを特記する。これは、再利用可能な中間体が同
様に高い収率で再利用されることを条件として、上述し
た最も高度にフッ素化された生成物の収率が100%に
近付くことを意味している。
【0067】本発明の好適な方法に用いられる金属塩ま
たは酸化物の触媒は、カーボンペレット単独よりも相当
に活性が高い。このことは表IIに示されており、ここ
では温度、接触時間および反応体の収率は同じである。
促進された触媒を用いた時、相当により多量の飽和パー
ハロ炭素類が製造されることを特記する。
【0068】CF3−CFCl−CF3および再利用可能
な中間体の製造のため、図1に示されるように、プロピ
レンをCr23上のCrOX上でクロロフルオロ化し
た。
【0069】プロパンに関するクロロフルオロ化の実施
例は、表III中の実施例24〜28に要約されてお
り、これは、CF3CCl2CF3が81%にもなる変換
率で製造され、この生成物プラス再利用可能な中間体に
対する収率は85〜88%であることを示している。
【0070】ヘキサフルオロプロピレンの合成 I. CF3−CFCl−CF3を基とする一連の反応 順序Iは興味がもたれる、何故ならば、それは、単に2
段階を必要とするのみであり、得られる方法は簡単であ
りそしてプラントへの投資および操業コストを減少させ
ることができるからである。
【0071】a)プロパンおよび/またはプロピレンお
よび/または部分的にハロゲン化された三炭素非環状炭
化水素の、CF3−CFCl−CF3へのクロロフルオロ
化、より軽くフッ素化された中間体の全てを任意に再利
用(クロロフルオロ化の実施例に関する章、および特に
順序Iの実施例を参照) b)CF3−CFCl−CF3のヘキサフルオロプロピレ
ンへの脱ハロゲン化。この反応順序において、脱ハロゲ
ン化は、水素を用いるか、或は適切な金属を用いる反応
によって成され得る。
【0072】(i)水素添加 いかなる水素添加触媒も使用できるが、最も活性のある
触媒、例えばPtおよびPd、は弱い選択性を有するも
のである、何故ならば、所望生成物に加えて、それらは
依存するいかなる二重結合をも横切って水素を添加させ
るか、或は塩素を水素に置換させ、従って所望生成物の
収率を減少させ、再利用が必要となる。これらの効果は
望ましくないが、ヘキサフルオロプロピレンに対する全
体的収率を本質的に減少させるものではない、何故なら
ば、水素を含む副生成物はクロロフルオロ化段階へ再利
用され得るからである。過剰量のNiを含有する触媒
は、このようないくぶん望ましくない結果を与え得る。
【0073】反応槽に加える好適な触媒には、通常の水
素添加触媒、例えばCu、Ni、Cr、或はそれらの組
み合わせ(Mo、V、W、Ag、Fe、K、Baの化合
物類、或はそれらの組み合わせを用いて任意に促進され
得る)が含まれる。該触媒が支持されているか否かは重
要ではないが、良好な触媒のいくつかには支持されてい
ない亜クロム酸銅が含まれる。しかしながら、水素添加
温度およびそれより100℃高い温度でハロ炭素類、H
Fおよび酸素に対して反応性を示さない支持体、例えば
金属フッ化物、アルミナ、およびチタニアが使用され得
る。特に有益なものは、Mendeleeff 周期律表のII族
の金属、特にCa、のフッ化物から成る支持体である。
好適な触媒は、CaF2上の等モル量のCu、Ni、お
よびCr23から製造される。
【0074】特に好適な触媒は、全触媒量を基準にして
1〜20重量%の、K、Cs、およびRbから選択され
るアルカリ金属、好適にはK、で促進された、1.3〜
2.7モルのCaF上の1.0モルのCuO、0.2
〜1モルのNiO、1〜3モルのCrを含有す
る。Kが促進剤である場合、好適な量は全触媒の2〜1
5重量%であるが、このKを添加する方法は重要ではな
い。例えば、塩または塩基として加えられてもよい。
【0075】この触媒は、反応CF3−CFCl−CF3
+H2→CF3CF=CF2、に有益であるばかりでな
く、相当する水素化脱ハロゲン化 CFCl2−CF2Cl+H2→CFCl=CF2および CF2Cl−CF2Cl+H2→CF2=CF2 にも有益である。
【0076】この触媒は、水媒体から、一緒にそして好
適にはフッ化カルシウム上に銅、ニッケルおよびクロム
の塩類を共沈させ、この沈澱物を洗浄し、加熱し、濾過
し;この沈澱物上にアルカリ金属の塩を堆積させ;そし
て、この沈澱物をか焼して、該銅、ニッケルおよびクロ
ムを相当する酸化物に変換させることによって製造され
る。ここでの使用に適切な銅、ニッケルおよびクロム塩
には、塩化物、フッ化物および硝酸塩が含まれ、硝酸塩
が特に好適である。
【0077】この触媒は、粒状化されてもよく、ペレッ
ト状に圧縮されてもよく、或は他の望ましい形状にされ
てもよい。この触媒は、所望の形状に粒状化または成型
する間、触媒の物理的一体性を確実にするのを助けるた
めバインダーを含有していてもよい。適切なバインダー
には、カーボンおよびグラファイトが含まれ、カーボン
が好適である。バインダーを触媒に加える場合、それは
通常、触媒の約0.1〜5重量%から成る。
【0078】CF3−CFCl−CF3、CF2Cl−C
2ClまたはCFCl2−CF2Clの水素化ハロゲン
化において良好な寿命を示した触媒の別の群は、MgF
2、MnF2、およびBaF2から成る群からの少なくと
も一種の化合物、或は痕跡量のPbまたはWO3で任意
に促進させた、1.0CuO/0.2〜1NiO/1〜
2Cr23/0.4〜1MoO3/0.8〜4CaF2
ある。これらの水素化ハロゲン化実験の2つは、各々1
53および361時間後終えたが、まだ良好な結果を与
えていた。
【0079】反応槽に加えた後、水素添加触媒を、クロ
ロフルオロ炭素の仕込みを開始する前に所望の反応温度
の少し上の温度で、水素を用いて還元する。
【0080】ある期間水素添加反応で使用した後、この
触媒の活性は減少し得る。これが生じた時、この触媒の
活性は、ハロ炭素の流れを停止し、少なくとも数分間、
水添温度よりも約100℃高いかそれ以下の温度で、水
素、空気、または酸素の如きガスを用いてこの床をフラ
ッシュ洗浄することによって再生され得る。(水添温度
よりも高い温度が通常使用されるが、しかし水素を用い
た場合、より低い温度でも行われ得る。)フラッシュ洗
浄段階後、反応温度を、水添反応を再開する前に水添温
度に調整する。本発明者らは、いかなる仮説によっても
縛られることを望むものではないが、該ハロ炭素の仕込
み物が該触媒上に少量の重合物を堆積させた場合、触媒
活性が悪化する可能性があると考えられる。流動するガ
スの存在下でより高い温度に加熱することで、この重合
物が熱分解を受け揮発性のフラグメントになり、これが
ガスによって排出される。このガスの性質は重要でない
が、水素が好適である。
【0081】水素段階に適切な温度は250〜550
℃、好適には350〜475℃、最も好適には400〜
450℃である。適切な接触時間は0.1〜120秒で
ある。適切な接触時間は0.〜60秒であり、最も好適
な接触時間は0.5〜15秒である。
【0082】段階(b)に適切な圧力は0〜100気圧
ゲージである。好適には0〜50気圧であり、最も好適
には2〜30気圧である。
【0083】本分野の技術者によって理解されるよう
に、触媒活性、温度、圧力、および接触時間の間に関連
があり、従って活性な触媒を多く使用すればするほどそ
してより高い圧力を使用すればするほど、より低い温度
およびより短い接触時間で操作が可能になる。
【0084】(ii)金属を用いた脱ハロゲン化 Zn、Mg、Cu、FeまたはNiの如き金属、或は上
記金属の組み合わせを用いて、ハロ炭素からCl2また
はClFの元素が除去され得る。Znを用いるのが好適
である。この反応用として極性有機溶媒、例えばアルコ
ール、エーテル、ジオキサン、無水物、またはニトリル
を用いるのがまた好適である。この反応は、25〜20
0℃、好適には70〜200℃であってもよく、試薬お
よび温度次第であるが、反応時間は常規実験によって測
定され得る。
【0085】順序Iの実施例 段階Ia) クロロフルオロ化 この工程において、充填される触媒は酸化クロム三水化
物であり、この触媒の脱水はHFの流れを用いて400
℃で行った。
【0086】過剰のHFに、発生する熱の大部分を吸収
させながら1インチx7フィート(2.54cmx2.1
m)の InconelR 筒状反応槽中で、圧力反応を行った。
日中勤務のみで操作を行って4週間の期間に渡って触媒
活性を保持することができ、この時点で反応を任意に停
止した。
【0087】実施例29 モル/時で表した仕込み速度は、HFで44、Cl2
22、そしてプロピレンで1であった。操作は420
℃、絶対115ポンド/平方インチ(790kPa)で
あった。種々の生成物への変換率は: C37Cl 30 C36Cl2 52 C35Cl3 8 C37H 5 C36ClH 5 C35Cl2H 0.1 C38 0.9 C25Cl 0.3 であった。
【0088】実施例30 温度が390℃であることを除いて前述の実施例と同様
の条件であった。種々の生成物への変換率は: C37Cl 18 C36Cl2 45 C35Cl3 12 C37H 7 C36ClH 14 C35Cl2H 3 C362 0.1 C38 0.1 C25Cl 0.5 であった。これらの実施例において、C38およびC2
5Clを除く全ての生成物は再利用可能である。
【0089】CF3−CFCl−CF3および再利用可能
な中間体に対して良好な収率を示した表Iの実施例は、
実施例2〜4および7である。
【0090】実施例31 この実施例は、2インチx5フィート(5cmx1.5
m)の InconelR 筒状反応槽中で行い、主要生成物とし
てCF3CFClCF3を与えた。モル/時で表した仕込
み速度は、HFで90、Cl2で35、そしてプロピレ
ンで1.5であった。温度は440℃であり、圧力は1
15ポンド/平方インチ(790kPa)であった。種
々の生成物への変換率は: C37Cl 75 C36Cl2 7 C35Cl3 5 C37H 3 C36ClH 5 C38 2 C25Cl 2 であった。
【0091】実施例32〜33 反応槽は、50インチ(1.27m)の触媒床が充填さ
れた1インチ(2.54cm)の InconelR 管である。触
媒は、Shepheerd Chemical Company からの酸化クロム
三水化物である。このフローシステムにおいて、HFお
よびプロピレンを混合しそして塩素を加え、そしてこの
混合物を反応槽中に導入した。表IVは、得られた結果
を示しており、CF3−CFCl−CF3および再利用可
能なものに関して、非常に良好な収率が得られた。
【0092】実施例34〜41 プロピレンの添加の有り無しで、未フッ素化副生成物が
再利用できるかどうかを示すため、いくつかの加圧クロ
ロフルオロ化を行った。反応槽は、2”x5フィート
(直径5.1cmx1.52m)の InconelR 管であり、
触媒は、実施例29で用いたのと同じである。圧力は6
90kPaであった。「再利用有機」仕込み物は、C3
8およびCF3−CFCl−CF3の大部分が蒸留によ
り除去されたプロピレンのクロロフルオロ化生成物であ
り、この仕込み物の組成は表Vの第一行に示してある。
これらの実験から、クロロフルオロ化中の副生成物はC
38およびCF3−CFCl−CF3を製造するために再
利用できることが、示された。
【0093】段階Ib) CF3−CFCl−CF3の脱
ハロゲン化 Ib(i)水素添加 実施例42 水素とCF3−CFCl−CF3との1:1のモル混合物
を、400℃そして大気圧下、15〜20秒の接触時間
で、BaCrO4で改質した亜クロム酸銅触媒上を通過
させた。数回の実験で、ヘキサフルオロプロピレンへの
1回通過変換率は60〜70%であり、主要副生成物は
37Hであった。これは、一層の塩素化のための段階
(a)に再利用され、そのため全体的収量の見積りは優
れていた。
【0094】実施例43〜45 これらの実施例に関して、Inconel 600 U管反応槽は
0.5インチ(1.3cm)の管を有する24インチ(6
1cm)から製造された。このU管の各々のアームは、底
部で8インチ(20.3cm)の長さである。反応槽の入
り口と出口は、1/4インチ(0.64cm)の配管であ
り、T字管を用いて、この管の各々の端に1/8インチ
(0.32cm)のサーモウエルを設置した。この反応槽
の反応管全体を触媒で充填し、冷仕込みガスが加熱され
た時、それらが該触媒に接触するようにした。この入り
口のサーモウエルは、反応槽の長さの最初の4インチ
(10.2cm)の範囲内のガスの反応温度を示してい
る。余熱の長さおよびアランダムのレベル以上の配管の
長さのため、実際に加熱される反応槽の長さは12イン
チ(30.5cm)であると仮定された。このバッチの温
度を確かめるため、別のサーモカップルを流動浴中に保
持した。
【0095】反応槽からの冷却した生成物を、小型のポ
リプロピレン製のトラップ中を通過させた後、ポリプロ
ピレン製の20%KOHスクラバー中を通した。HFお
よびHClとアルカリとの反応熱は、この溶液が50℃
以上に加熱されるほど大きくはなかった。次に、この生
成物を、水スクラバー、小型床の DrieriteR、そしてド
ライアイス/アセトン中のコールドトラップ(ここで生
成物および未変換の反応体が集められる)を通した。
【0096】この処理に用いられる主要な分析機器は、
熱伝導検出器の備わった温度プログラム可能な Hewlett
-Packard 5880A ガスクロである。この二重カラムユニ
ットには、Supelco,Inc (カタログ番号1−2548)
から購入した60/80メッシュ Carbopack B 上の1
%SP−1000が充填された1対の8フィートx1/
8インチ(2.43mx0.32cm)のステンレス製カ
ラムが備わっている。これらのカラムを30cc/min
のヘリウムの流れを用いて実験した。このカラムを50
℃3分間で開始させ、20℃/minの速度で150℃
に上昇させ、必要ならば更に、その温度で15分間保持
する。
【0097】種々の触媒の調製に3つの方法: A.硝酸塩の熱分解 この方法では、市販の亜クロム酸銅、硝酸クロム、Mo
3、などの如き材料を、全ての除去可能な水および揮
発物がなくなるまで、樹脂製の容器中で予備熱分解した
後、残留物を650℃で少なくとも3時間、通常一晩、
か焼した。
【0098】B.KOHおよびKF溶液を加えることに
よって水溶液から種々の金属カチオンを沈澱させた。こ
の粗固体を濾過し水で良く洗浄し、上述したように予備
熱分解した後、か焼した。
【0099】B*.沈澱を同時というよりはむしろ連続
して行う以外は、この方法はBと同じである。典型的に
は、CaF2を最初に沈澱させ、少なくとも24時間熟
成させ、そしてその後にのみ、遷移金属の水和酸化物を
CaF2粒子上に沈澱させた。
【0100】を用いた。
【0101】数ダースの触媒を評価し、それらの多く
で、CF3−CFCl−CF3からヘキサフルオロプロピ
レンへの収率は80〜97%であった。最良のものの中
の3つが実施例43〜45に示してある。
【0102】実施例43用の触媒は、方法Bで製造した
CuO/Cr23/NiO/0.9MoO3/2.1C
aF2であった。
【0103】実施例44 方法B*で製造したCuO/NiO/Cr23/2.7
CaF2触媒を用い、130時間に渡って間欠水添を行
っても、実験を任意に停止した時、まだ活性を有してい
た。
【0104】実施例45 触媒として、方法Aで製造したCuO/1.2Cr23
/0.9NiO/1.7CaF2/K+を用いた。
【0105】これらの実施例の結果を表VIに示す。
【0106】実施例45A 乾燥後に7.9重量%のKを有するようになるまでKO
H中に浸した、CuO/NiO/Cr23/2.7Ca
2触媒のペレットを用いた。引き延ばし操作の後の4
00℃または420℃でのHFPへの収率は、0.08
%または0.12%のKを含有する同様の触媒を用いて
得られた値に比べて大きく優れており、そして4.6、
8.9、9.6、および15.1%のKを含有する同様
の触媒を用いて得られる値よりも若干優れていた。
【0107】水素添加段階で製造されるいかなる副生成
物も段階(a)に再利用され、そのためそれらは収率の
損失を表さない。
【0108】実施例46A この水素添加はまた、この実施例で示されるように圧力
を上昇して行った。反応槽は内径が0.19インチ
(0.48cm)を有する Inconel 管から製造した。こ
の反応槽に1.0gのCuO/NiO/Cr23/2.
7CaF2を入れ、1時間、550℃の大気圧下、水素
を用いて条件付けした。その後、この反応槽を窒素を用
いて加圧し、420℃で46時間続けて、150〜20
0psig(1034〜1379kPa)で、95%純
度のCF3−CFCl−CF3および水素を送り込んだ。
CF3−CFCl−CF3の変換率は20%であり、そし
て変換したCF3−CFCl−CF3からのヘキサフルオ
ロプロピレンへの収率は98〜100%であった。
【0109】比較のため、US2,900,423 のCu/Ni
/Cr23触媒を用いて同様の条件下で同様の実験を行
い、これは最初の10時間、高い収率でヘキサフルオロ
プロピレンを与えたが、その後急激に収率が低下した。
一方、実施例46の収率は一定であるかまたは上昇し
た。
【0110】Ib(ii).適切な還元用金属との反応 実施例46 種々の量で添加されたKを含有するCuO/NiO/C
23/2.7CaF2の製造および試験を述べる。
【0111】硝酸カルシウム水溶液(2.7モル)と
5.4モルの水系KFとを混合し、100℃で短期間加
熱および撹拌してCaF2のスラリーを生じさせる。こ
のスラリーに1モルの硝酸クロムおよび固体状の硝酸ク
ロム1モルをを加えた。該塩(CaF2以外)が溶解す
るまでこのスラリーを70〜80℃で撹拌した。次に、
0.1モルの水系KOHを1時間かけて加えた後、この
混合物を短期間沸騰させた。このスラリーを40〜50
℃に冷却した後濾過した。この固体を、Kの含有量が検
知できないレベルに下がるまで徹底的に洗浄した。乾燥
後、表8に示したK含有量を得るのに充分な量の溶液と
してKOHを加えた。乾燥後、600℃で8〜16時
間、この触媒を、か焼した後、粒状にし1〜2mmNO粒
子にふるい分けした。
【0112】水素化脱ハロゲン化の性能を、6.4mmの
外径の InconelRのU管から成る反応槽中で試験した。
各々の反応において、1gの触媒を、予熱部分として働
く1.5gの InconelRのチップと一緒に反応槽中に充填
した。この InconelR反応槽を加熱の目的で砂浴中に浸
した。個々の触媒を、25〜250℃で50cc/min
のH2中、大気圧下加熱し、この温度を3時間保持する
ことで還元した。次に、22標準cc/minH2の水素
仕込み速度および11.3g/時のCF3CFClCF3
仕込み速度(1:1のモル比)で反応を行った。性能
は、40分の間隔で7つの稼働ガスサンプルをとり、ガ
スクロを用いて分析し、そしてその結果を平均すること
によって測定した。
【0113】次に、大気圧および420℃での15分間
の窒素ガスパージを行い、続いて420℃の触媒床入り
口の温度、30cc/minの空気中で1時間酸化し、1
5分間窒素ガスパージした後、520℃で65分間水素
を用いて還元し、そして、この触媒を20分間かけて窒
素ガス中400℃に冷却することから成る、再活性化順
序を受けさせた。
【0114】次に、上述したのと同じ反応条件を用い
て、400℃〜420℃での合成活性を再び測定した。
400℃で決まった間隔で7つの合成サンプルを取り、
続いて420℃で決まった間隔で8つの連続したサンプ
ルを取り、そして次に400℃で取った。0.08〜1
5.1重量%のKを含有する触媒のサンプルを用いて4
サイクル行った。その結果を表VIIIに列挙した。
【0115】サイクル3と4を表VIIIに報告し、こ
の実験の最後の2サイクルにおける選択様式は、長期の
触媒の性能を予測するのに有益である。表VIIIにお
ける選択性は、反応オフガスのガスクロ分析を基準にし
た消費CF3CFClCF3モル当たりの製造されたHF
Pのモルとして定義される。表VIIIは、4.6%ま
たはそれ以上のカリウム含有量を有する全ての触媒の平
均選択性は4番目の試験サイクルにおける方が3番目よ
り高かったことを、示している。1.2%またはそれ以
下のカリウム含有量を有する触媒は、最後の2つのサイ
クルにおいて、選択性が低下していた。
【0116】7.9重量%のカリウム含有量を有する触
媒に関して、1070時間試験し、そして試験の終了
時、CF3CFClCF3からのヘキサフルオロプロピレ
ンの合成において、活性を示しそして選択性を示すこと
が確認された。
【0117】上記実施例は、カリウムが触媒の寿命を伸
ばしそして触媒活性を増大させることを表している。
【0118】実施例47 撹拌を容易にするための数個の鋼製ベアリングを有する
1Lのオートクレーブ中に、65gの亜鉛末、15gの銅
粉、および250mLのアセトニトリルを置いた。この
オートクレーブを冷却し、100gのハロ炭素類(これ
の96.3gがCF3−CFCl−CF3であり、0.7g
がヘキサフルオロプロピレンであり、1.2gがC37
Hである)を充填した。このオートクレーブを150℃
で8時間振とうした。室温に冷却後、内容物をゆっくり
と−80℃に冷却したシリンダー中に排出させた。この
生成物のガスクロ分析の結果、CF3−CFCl−CF3
の55%が変換していた。ヘキサフルオロプロピレンの
収率は29%であり、C37Hの収率は68%であっ
た。この副生成物は、再利用でCF3−CFCl−CF3
に塩素化され得る。
【0119】II. CF3−CCl2−CF3を基とす
る反応順序 IIA. a)プロパン、プロピレン、および部分的にハロゲン化
された三炭素非環状炭化水素から成る組の少なくとも一
種を含有する原料を、CF3−CCl2−CF3にクロロ
フルオロ化する。高度にはフッ素化されていない副生成
物、例えばCF3−CCl=CCl2、CF3−CCl2
CF2Cl、およびCF3−CCl2−CFCl2は、クロ
ロフルオロ化段階(a)に再利用されてもよいか、或は
フッ素化段階(b)に送り込まれる。
【0120】b)CF3−CCl2−CF3+HF→CF3
−CFCl−CF3 c)CF3−CFCl−CF3をヘキサフルオロプロピレ
ンに脱ハロゲン化する。
【0121】順序IIAの実施例(実施例1〜9) IIAa) この段階(a)、CF3−CCl2−CF3へのクロロフ
ルオロ化、より軽くフッ素化された全ての中間体の再利
用およびまたCF3−CFCl−CF2Clに関しては、
クロロフルオロ化の実施例に関する章、特に実施例1〜
6および8を参照。実施例9では、CF3−CCl2−C
3とCF3−CFCl−CF2Clとの有益な混合物が
製造される。
【0122】実施例48 1.0モル/時でプロピレン、30モル/時で塩素、そ
して30モル/時でHFを仕込み、440℃および11
5psia(793kPa)で、CrF3.3.5H2
上でのプロピレンのクロロフルオロ化を行った。収率
は、CF3−CCl2−CF3に対して12%、CF3−C
Cl2−CF2に対して42%、CF3−CCl2−CFC
2に対して18%、C34Cl2に対して4%、C33
Cl3に対して13%、C33HCl2に対して5%、C
33HCl4に対して0.4%、および二炭素化合物類
に対して3%であった。これは、93.3%から成るC
3−CCl2−CF3および再利用物に対する収率に相
当している。
【0123】IIb) 実施例49 CF3−CCl2−CF3(64〜403cc/min)お
よびHF(50cc/min)を、400℃、18〜71
秒の接触時間でCr23上を通過させた。分析は、出発
原料の約28%の変換率を示していた。CF3−CFC
l−CF3への変換率は26%であり、これは91%の
収率に相当している。この結果は、HFとCF3−CC
2−CF3との比率に依存していなかった。
【0124】約65時間の稼働でのこの実験の終わり
に、仕込み組成物に10cc/時の塩素を加えた。このこ
とで、次の16時間の稼働後測定して収率が93〜95
%に改良されたが、出発原料からの変換率は、測定の結
果減少した。このことは、少量の酸化剤が仕込み物中に
添加された時、触媒系全体の性能がしばしば改良される
との公知の観察を立証している。酸素が酸化剤として使
用され得るが、塩素が好ましい、何故ならば、これは反
応混合物に水を添加する可能性をなくさせるからであ
る。
【0125】実施例50 この実施例において、触媒は、Harshaw #3945 Al23
(低アルカリの酸化アルミニウム支持体)上9重量%の
CrCl3である。これを、250〜410℃で20時
間、450cc/minのHFおよび1000cc/min
の乾燥空気を用いて前処理した。この処理した触媒は、
0.984g/ccの見掛け比重を有していた。次に、2
2.2秒の接触時間で、450℃で50cc/minのH
Fと一緒に、18cc/minでCF3−CCl2−CF3
を仕込んだ。40時間後、CF3−CFCl−CF3への
変換は33%であり、そして90%の収率に関して、回
収された反応体は63%であった。
【0126】実施例51〜57 いくつかの条件下で、CF3−CCl2−CF3とCF3
CFCl−CF2Clとの混合物が得られ、表VII
は、中間的変換率および非常に良好な収率でこの混合物
がCF3−CFCl−CF3に変換され得ることを示して
いる。これらの結果は、表VII中に示す条件下、34
gの酸化クロム触媒を用いて、スプリット管の炉中の内
径が0.43インチ(1.1cm)の14インチ(35.
6cm)x1/2インチ(1.27cm)直径の InconelR
600反応管中で得られた。高温での管の容積は19cc
であった。反応体(仕込み物組成)および生成物は、こ
れらの材料が生成物の流れからスクラバーに入る時、H
FおよびHClがないことを基本としている。
【0127】実施例58 20インチ(51cm)が熱せられている26インチ(6
6cm)の長さの3/4インチ(1.9cm)の InconelR
600反応槽中、450〜470℃、同様の酸化クロム
触媒上でCF3−CFCl−CF2ClとHFとを反応さ
せた。CF3−CFCl−CF2Clに関して0.95モ
ル/時そしてHFに関して1.1モル/時の仕込み速度
を用いた実験に関する代表的な結果は、ガスクロの面積
%で表すと: CF4 0.1 C38 2.2 CF3−CFCl−CF3 45.8 C25−CF2Cl 3.6 CF3−CCl2−CF3 40.0 CF3−CFCl−CF2Cl 6.0 CF3−CCl=CF2 0.2 であった。所望される生成物へ変換しなかった反応体の
大部分は、有益なCF3−CCl2−CF3に異性化した
ことを特記する。CF3−CFCl−CF3および再利用
可能な中間体への収率は93%であった。
【0128】実施例59 CF3−CCl2−CF3(12cc/min)およびHF
(48cc/min)を465℃でCr23上を通過さ
せ、接触時間は7.6秒であった。所望生成物への変換
率は、接触反応において通常遭遇するように、時間と共
に減少したが、しかし稼働850時間後の生成物は、7
0%の出発原料、26%のCF3−CFCl−CF3
0.9%のパーフルオロプロパン、0.1%のC36
Cl、および0.1%のCF3−CCl=CF2を含有し
ていた。従って、変換した出発原料からのCF3−CF
Cl−CF3への収率は87%であった。
【0129】実施例60 同じ種類の触媒上で、100〜200psig(690
〜1380kPa)でのより短い実験で同様の結果が得
られた。例えば、100psig(690kPa)で、
23cc/minのCF3−CCl2−CF3および53cc
/minのHFを、437℃、24秒の接触時間で、C
23上を通過させて、稼働34時間後、高率でCF3
−CFCl−CF3への32%の変換率を与えた。
【0130】実施例61 この段階(Ib)の反応もまた、100psig(69
0kPa)の圧力で行った。この反応は、400〜43
7℃で、30ccのCr23触媒を用いて、内部直径が
0.43インチ(1.1cm)のU管中で行った。HFの
流れは53cc/minであり、CF3−CCl2−CF3
の流れは23cc/minであった。接触時間は24秒で
あった。結果を下記に示す:
【0131】
【表2】 温度,℃ CF3−CFCl−CF3 他の生成物が出発原料である への変換 と仮定した時の収率 400 5.5% 89% 412 10 83 425 20 88 437 32 86 段階(b)のハロゲン変換反応はまた、SbF5反応体
を用いて完全に異なる条件下で行った。一般に、Clの
Fによる置換は(III)または(V)の原子価状態、
またはそれらの混合状態のSbフッ化物を用いて行われ
得る。Sb塩化物プラスHFも使用できる。温度範囲は
25〜250℃であり、そして時間は15分〜15時間
であり得る。好適には、温度は150〜200℃であ
り、反応体はSbF5であり、そして時間は出発原料が
相当に変換するのに充分長い時間である。温度が高けれ
ば高いほど、時間が長ければ長いほど、そしてSb価が
高ければ高いほど、より高い変換率が得られる傾向にあ
る。Shepard および Sharts著、Organic Fluorine Chem
istry,W.A.Benjamin,Inc.,1969 に指摘されているよう
に、C−Cl結合に隣接する炭素上にFが存在している
場合、Sbのハロゲン化物を用いた置換に対して、Cl
の活性を低下させる。基−CCl3は基−CCl2−より
も容易にフッ素化される。隣接する二重結合によって活
性化された炭素−フッ素結合は、Sbフッ化物と更に容
易に反応する。
【0132】実施例62 20.6gのSbF5と20gのCF3−CCl2−CF3
150mLの Hastelloy 圧力管に入れ、200℃で4
時間撹拌した。この管を室温に冷却した後、分析用 Ors
at 真空管バルブ中に移した。これは70%のCF3−C
FCl−CF3と29%の出発原料を示した、従って、
変換率は70%であり、変換された出発原料からの収率
は98%であった。
【0133】IIAc) 段階I(b)参照 IIB. a)プロパン、プロピレン、および部分的にハロゲン化
された三炭素非環状炭化水素から成る組の少なくとも一
種を含有する原料の、CF3−CCl2−CF3とCF3
CFCl−CF2Clとの混合物へのクロロフルオロ
化、より軽くフッ素化されている副生成物は、任意に再
利用されてもよい。
【0134】b)トランスハロゲン化、或はHFとの反
応で、C36Cl2をCF3−CFCl−CF3に変換す
る。不均等化の場合、副生成物は段階(a)に再利用さ
れ得る。
【0135】c)CF3−CFCl−CF3をヘキサフル
オロプロピレンに脱ハロゲン化する。
【0136】順序IIBの実施例 IIBa) 段階(a)の実施例に関しては、クロロフ
ルオロ化に関する章を参照。
【0137】IIBb) 実施例63 段階(b)、トランスハロゲン化または不均等化におい
て、CF−CFCl−CFCl(本実施例において
は純粋な異性体)(1.67mL/min)を、24秒
の接触時間、420℃で181.2mLのCr
を通過させた。CF−CFCl−CFへの変換率は
7%であり、CF−CCl−CFへの変換率は5
5.3%であったが、6.5%の出発原料が回収され
た。いくらかの高度にはフッ素化されていない副生成物
が得られ、再利用できた。
【0138】US 3,258,500 の実施例22は、425
℃、酸化クロム上でのCF3−CFCl−CF2ClとH
Fとの反応で、回収された有機生成物を基準にして9
6.7%の収率でCF3−CFCl−CF3を与えてい
る。C36Cl2とHFとの反応の他の実施例に関して
は、IIA(b)を参照。
【0139】フッ化アンチモンを用いた塩素置換反応の
ための条件は、IIA(b)に記載されているのと同様
である。
【0140】IIBc) 段階(c)はI(b)と同じ
である。
【04】IIC. a)プロパン、プロピレン、および部分的にハロゲン化
された三炭素非環状炭化水素から成る組の少なくとも一
種を含有する原料の、C36Cl2とC35Cl3とC3
4Cl4との混合物へのクロロフルオロ化、より軽くフ
ッ素化されている副生成物は、任意に再利用されてもよ
い。
【0142】b)この混合物とHFとの反応でCF3
CFCl−CF3を生じさせ、より軽くフッ素化されて
いる副生成物は任意に再利用される。
【0143】c)CF3−CFCl−CF3のヘキサフル
オロプロピレンへの脱ハロゲン化順序IICの実施例 IICa) 段階(a)に関して、表Iには、C36
2とC35Cl3とC34Cl4との組み合わせへの優
れた収率を示すいくつかの実施例(5〜18)が含まれ
ている。これらの3つの化合物に対して特に良好な全変
換率を示す触媒には、炭素、CoO/Cr23、NiO
/Cr23およびRhCl3/Cr23上に支持されて
いるNd、Ce、Y、Fe、Pr、Sm、RhまたはC
rの化合物が含まれる。これらは、所望される結果を与
えるのに好適な接触時間および温度で実験された触媒で
ある。
【0144】IICb) IIA(b)に用いた条件
が、この段階に適切である。
【0145】IICc) 段階(c)に関しては、I
(b)を参照。
【0146】III. CF3−CCl2−CF2Clを
基とする反応順序 a)プロパン、プロピレン、および部分的にハロゲン化
された三炭素非環状炭化水素から成る組の少なくとも一
種を含有する原料の、CF3−CCl2−CF2Clへの
クロロフルオロ化、より軽くフッ素化されている副生成
物は、任意に再利用されてもよい。
【0147】b)CF3−CCl2−CF2Cl+HF→
CF3−CFCl−CF3、任意にCF3−CCl2−CF
3を再利用。
【0148】c)CF3−CFCl−CF3のヘキサフル
オロプロピレンへの脱ハロゲン化順序IIIの実施例 a)この段階(a)に関しては、クロロフルオロに関す
る章、特に実施例6、18、および21を参照。この生
成物プラス再利用可能な中間体に対する収率が82%
(収率の損失の12%は、別の反応順序の段階で有益な
生成物であるところのCF3−CCl2−CF3である)
の時のCF3−CCl2−CF2Clへの変換率は42%
である、IIA(a)の実施例48も参照。
【0149】b)この段階(b)に関して、CF3−C
Cl2−CF2Clのクロロフルオロ化は、CF3−CF
Cl−CF3の生成を生じさせ、そしてHFとの簡単な
反応が同様に有効である、何故ならば、この出発原料は
充分以上の塩素を既に含んでいるからである。CF3
CCl2−CF3もまた得られる。CF3−CCl2−CF
3のCF3−CFCl−CF3への変換に関しては、II
A(b)を参照。
【0150】Cr23触媒を用いた図3は、350〜5
00℃でのプロピレンのクロロフルオロ化は増大した量
のCF3−CFCl−CF3を与え、そして本質的にCF
3−CCl2−CF2Clを与えないことを示している。
このことは、この触媒上、350〜500℃でCF3
CCl2−CF2ClをHFに接触させると、再利用可能
な実質的量のCF3−CCl2−CF3と一緒に、CF3
CFCl−CF3への良好な変換率を与えることを意味
している。HFまたはSbフッ化物との反応に関して
は、IIA(b)で用いた条件も参照。
【0151】c)段階III(c)はI(b)と同じで
ある。
【0152】IV. CF3−CCl2−CFCl2を基
とする順序 a)プロパン、プロピレン、および部分的にハロゲン化
された三炭素非環状炭化水素から成る組の少なくとも一
種を含有する原料の、CF3−CCl2−CFCl2への
クロロフルオロ化。
【0153】b)CF−CCl−CFCl+HF
→CF−CFCl−CF c)CF−CFCl−CFのヘキサフルオロプロピ
レンへの脱ハロゲン化 a)実施例64 段階a)の実施例において、400℃、6秒の接触時間
で、炭素上のCaClCoCl触媒上で、プロピレ
ンをクロロフルオロ化した。プロピレンの流速は3.3
mL/minであり、HFの流速は58mL/minで
あり、そして塩素の流速は29mL/minであった。
生成物は、24%のCF−CCl−CFCl、6
8%のCF−CCl=CCl、2%のC
l、および4%のH含有三炭素ハロ炭素類(再利用可
能)であった。従って、CF−CCl−CFCl
プラス再利用可能な副生成物の収率は96%であった。
【0154】実施例65〜69 表I参照。
【0155】b)段階(b)に関して、CF3−CCl2
−CF2Clのクロロフルオロ化は、CF3−CFCl−
CF3の生成を生じさせ、そしてHFとの簡単な反応が
同様に有効である、何故ならば、この出発原料は充分以
上の塩素を既に含んでいるからである。CF3−CCl2
−CFCl2も同様にCF3−CFCl−CF3に変換で
きる。
【0156】Cr23触媒を用いた図3は、350〜5
00℃でのプロピレンのクロロフルオロ化は増大した量
のCF3−CFCl−CF3を与え、そして本質的にCF
3−CCl2−CFCl2を与えないことを示している。
このことは、この触媒上、350〜500℃でCF3
CCl2−CFCl2をHFに接触させると、再利用可能
な実質的量のCF3−CCl2−CF3と一緒に、CF3
CFCl−CF3への良好な変換率を与えることを意味
している。HFまたはSbフッ化物との反応に関して
は、IIA(b)で用いた条件も参照。
【0157】c)段階(c)に関してはI(b)を参
照。
【0160】
【表5】
【0161】
【表6】 表 IV 実施例 32 33 温度,℃ 400 400 C36/Cl2HF 1/9/25 1/7/49 モル/時 7 6 接触時間,秒 15 18 C38 3% 4% CF3CFClCF3 19 20 CF3CCl2CF3 53 52 CF3CCl2CF2Cl 7 2 CF3CF2CHF2 2 10 CF3CFClCHF2 2 4 CF3CCl2CHF2 8 3 C1-2 1 4 C38への変換率 3 3 CF3CFClCF3への変換率 19 17 CF3CCl2CF3への変換率 53 45 C38+Rへの収率 94 98 CF3CFClCF3+Rへの収率 91 94 R=再利用可能なもの
【0162】
【表7】
【0163】
【表8】 表 VI C37ClのC36への変換 実施例 43 44 45 温度,℃ 399 400 402 開始後の時間 1.0 1.0 3.5 仕込み CF3CFClCF3 90% 77% 79% C25CF2Cl 7% 21% 17% CF3CCl=CF2 2% 0.9% 0.7% 回収反応体を除く生成物 C36 27% 45% 49% C25−CF2H 0.5% 0.6% 0.6% CF3−FCH−CF3 1% 0.8% 0.9% CF3−CFCl−CF3への変換率 31% 60% 63% CF3CFClCF3から CF3CF=CF2への収率 96% 98% 97% 接触時間,秒 11 11 10
【0164】
【表9】
【0165】
【表10】 表 VIII 触媒の性能に対するカリウム含有量の効果 sel.to HEF(1) sel.to HFP at 420℃ at 400℃ 実施例 重量%K (サイクロ3) (サイクロ4) a 1390 74.8 82. b 9.60 77.5 83. c 8.90 74.2 76.1 d 7.9 78.5 822 e 4.60 717 74.7 f 3.0 719 46.6 g 0.08 45. 20.6 (1) sel.to HFP=ヘキサフルオロプロピレンへの選択性 本発明の特徴および態様は以下のとおりである。
【0166】1.有効な反応条件下、 a)プロパン、プロピレンおよび部分的にハロゲン化さ
れているC−3非環状炭化水素類から成る群の1員をク
ロロフルオロ化してパーハロゲン化飽和C−3クロロフ
ルオロ炭素類を生じさせ; b)CF3CFClCF3でない(a)のクロロフルオロ
炭素類のいづれをもフッ素化してCF3CFClCF3
生じさせ;そして c)上記CF3CFClCF3をヘキサフルオロプロピレ
ンに脱ハロゲン化する;ことから成るヘキサフルオロプ
ロピレンの製造方法。
【0167】2.該クロロフルオロ炭素がC34Cl4
である第1項の方法。
【0168】3.該クロロフルオロ炭素がC35Cl3
である第1項の方法。
【0169】4.該クロロフルオロ炭素がCF3CFC
lCF2Clである第1項の方法。
【0170】5.該クロロフルオロ炭素がCF3CCl2
CF3である第1項の方法。
【0171】6.該クロロフルオロ炭素がCF3CCl2
CCl3である第1項の方法。
【0172】7.副生成物として生じるパーフルオロイ
ソブチレンが本質的に存在しない第1、2、3、4、
5、または6項の方法。
【0173】8.段階(a)が気相中で行われる第1、
2、3、4、5、または6項の方法。 9.段階(a)が気相中で行われ、そして副生成物とし
て生じるパーフルオロイソブチレンが本質的に存在しな
い第1、2、3、4、5、または6項の方法。
【0174】10.段階(c)が水素およびK含有触媒
の存在下で行われる第1、2、3、4、5、または6項
の方法。
【0175】11.段階(c)が水素およびK含有触媒
の存在下で行われる第7項の方法。
【0176】12.段階(c)が水素およびK含有触媒
の存在下で行われる第8項の方法。
【0177】13.段階(c)が水素およびK含有触媒
の存在下で行われる第9項の方法。
【0178】14.有効な反応条件下、2段階で、 a)パーハロゲン化飽和C−3クロロフルオロ炭素をフ
ッ素化してCF3CFClCF3を生じさせ; b)上記CF3CFClCF3をヘキサフルオロプロピレ
ンに脱ハロゲン化する;ことから成るヘキサフルオロプ
ロピレンの製造方法。
【0179】15.該クロロフルオロ炭素がC34Cl
4である第2項の方法。
【0180】16.該クロロフルオロ炭素がC35Cl
3である第2項の方法。
【0181】17.該クロロフルオロ炭素がCF3CF
ClCF2Clである第2項の方法。
【0182】18.該クロロフルオロ炭素がCF3CC
2CF3である第2項の方法。
【0183】19.該クロロフルオロ炭素がCF3CC
2CCl3である第2項の方法。
【0184】20.副生成物として生じるパーフルオロ
イソブチレンが本質的に存在しない第2、15、16、
17、18、または19項の方法。
【0185】21、段階(b)が水素およびK含有触媒
の存在下で行われる第2、15、16、17、18、ま
たは19項の方法。
【0186】22、段階(a)が水素およびK含有触媒
の存在下で行われそして副生成物として生じるパーフル
オロイソブチレンが本質的に存在しない第2、15、1
6、17、18、または19項の方法。
【0187】23.有効な反応条件下、1段階で、プロ
パン、プロピレンおよび部分的にハロゲン化されている
C−3非環状炭化水素類から成る群の1員をクロロフル
オロ化することから成るパーハロゲン化飽和C−3クロ
ロフルオロ炭素類の製造方法。 24.該クロロフルオロ炭素がC34Cl4である第3
項の方法。
【0188】25.該クロロフルオロ炭素がC35Cl
3である第3項の方法。
【0189】26.該クロロフルオロ炭素がCF3CF
ClCF2Clである第3項の方法。
【0190】27.該クロロフルオロ炭素がCF3CC
2CF3である第3項の方法。
【0191】28.該クロロフルオロ炭素がCF3CC
2CCl3である第3項の方法。
【0192】29.副生成物として生じるパーフルオロ
イソブチレンが本質的に存在しない第3、24、25、
26、27、または28項の方法。
【0193】30、気相中で行われる第3、24、2
5、26、27、または28項の方法。 31、副生成物として生じるパーフルオロイソブチレン
が本質的に存在しない気相中で行われる第3、24、2
5、26、27、または28項の方法。
【0194】32.有効な反応条件で、Cl2存在下、
7個未満のフッ素原子を有するパーハロゲン化飽和C−
3クロロフルオロ炭素類をHFでフッ素化することから
成る方法。
【0195】33.該クロロフルオロ炭素がC34Cl
4である第4項の方法。
【0196】34.該クロロフルオロ炭素がC35Cl
3である第4項の方法。
【0197】35.該クロロフルオロ炭素がCF3CF
ClCF2Clである第4項の方法。
【0198】36.該クロロフルオロ炭素がCF3CC
2CF3である第4項の方法。
【0199】37.該クロロフルオロ炭素がCF3CC
2CCl3である第4項の方法。
【0200】38.X、CsおよびRbから成る群の1
員の1〜20重量%を更に含有する約1.0モルのCu
O/0.2〜1モルのNiO/1〜3モルのCr23
4〜21モルのCaF2から成る触媒。
【0201】39.X、CsおよびRbから成る群の1
員の1〜20重量%を更に含有する約1.0モルのCu
O/0.2〜1モルのNiO/1〜2モルのCr23
0.4〜1モルのMoO3/0.8〜4モルのCaF2
ら成る触媒。
【0202】40.該群の1員が2〜15重量%で存在
するKである第5また39項の触媒。
【0203】41.約1,000時間以上の工程寿命を
有する第5、39または40項の触媒。
【0204】42.第5、39、40または41項の触
媒を用いた、2〜3個の炭素のパークロロフルオロ炭素
の水素化脱ハロゲン化から成る方法。
【0205】43.反応温度が250〜550℃であ
り、接触時間が0.1〜120秒であり、そして圧力が
1〜100気圧ゲージである第42項の方法。
【0206】44.第38、39、40または41項の
触媒を用いた、CF3−CFCl−CF3のヘキサフルオ
ロプロピレンへのフッ素化から成る方法。
【図面の簡単な説明】図1はCr23上のCrOXを用
いるプロピレンのクロロフルオロ化反応を、例示するグ
ラフである。図2は炭素上のCrCl3を用いるプロピレ
ンのクロロフルオロ化反応を、例示するグラフである。
図3はα−Cr23を用いるCF3−CCl=CCl2のク
ロロフルオロ化反応を、例示するグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07C 17/23 7106−4H C07C 17/23 19/10 7106−4H 19/10 // B01J 23/86 B01J 23/86 Z 27/138 27/138 Z C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 (72)発明者 エルリイ・ローン・マツカン アメリカ合衆国ペンシルベニア州19357 メンデンホール・ボツクス66 (72)発明者 ダグラス・ウイリアム・ブランク アメリカ合衆国ペンシルベニア州19350 ランデンバーグ・ウイスキイヒル・イン デイアンタウンロード303 (72)発明者 ジヤン・ジヨセフ・レロウ アメリカ合衆国ペンシルベニア州19317 チヤツズフオード・スターリングウエイ 13 (72)発明者 ウイリアム・ヘンリイ・マノグ アメリカ合衆国デラウエア州19711ニユ ーアーク・ベバリイロード224 (72)発明者 レオ・アーネスト・マンザー アメリカ合衆国デラウエア州19803ウイ ルミントン・バーンリイロード714 (72)発明者 スチーブン・ヘンリイ・スウエリンゲン アメリカ合衆国デラウエア州19808ウイ ルミントン・ウエストサーテイーンスス トリート129 (72)発明者 スウイアトスラウ・トロフイメンコ アメリカ合衆国デラウエア州19803ウイ ルミントン・ブレントウツドドライブ 515 (72)発明者 クリストバル・ボニフアズ アメリカ合衆国マサチユセツツ州01341 コンウエイ・ピーオーボツクス489 (56)参考文献 特公 昭43−29563(JP,B1) 特公 昭50−28407(JP,B1) 特公 昭39−14206(JP,B1) 特公 昭39−10310(JP,B1) 米国特許2900423(US,A)

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】100〜550℃の温度、40気圧までの
    圧力および300秒またはそれ以下の接触時間なる反応
    条件下、1段階で、プロパン、プロピレンおよび部分的
    にハロゲン化されている炭素原子数3の非環状炭化水素
    類から成る群の1員を金属含有触媒の存在下にクロロフ
    ルオロ化することから成る、炭素原子数3のパーハロゲ
    ン化飽和クロロフルオロ炭素類の製造方法。
  2. 【請求項2】有効な反応条件下、2段階で、 a) 炭素原子数3のパーハロゲン化飽和クロロフルオ
    ロ炭素をフツ素化してCFCFClCFを生じさ
    せ; b) 上記CFCFClCFをヘキサフルオロプロ
    ピレンに脱ハロゲン化する; ことから成るヘキサフルオロプロピレンの製造方法。
  3. 【請求項3】有効な反応条件下、 a) プロパン、プロピレンおよび部分的にハロゲン化
    されている炭素原子数3の非環状炭化水素類から成る群
    の1員を、金属含有触媒の存在下に、100〜550℃
    の温度、40気圧までの圧力および300秒またはそれ
    以下の接触時間において、クロロフルオロ化して炭素数
    3のパーハロゲン化飽和クロロフルオロ炭素類を生じさ
    せ; b) CFCFClCFでない(a)の該クロロフ
    ルオロ炭素類のいづれをもフツ素化してCFCFCl
    CFを生じさせ;そして c) 上記CFCFClCFをヘキサフルオロプロ
    ピレンに脱ハロゲン化する; ことから成るヘキサフルオロプロピレンの製造方法。
  4. 【請求項4】K、CsおよびRbから成る群の1員の1
    〜20重量%を更に含有する1.0モルのCuO/0.
    2〜1モルのNiO/1〜3モルのCr/1.3
    〜2.7モルのCaFから成る触媒の存在下に工程
    c)を行なう請求項3に記載の方法。
  5. 【請求項5】1.0モルのCuO/0.2〜1モルのN
    iO/1〜2モルのCr/0.4〜1モルのMo
    /0.8〜4モルのCaFから成る触媒の存在下
    に工程c)を行なう請求項3に記載の方法。
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