JP2717091B2 - ジフルオロメチレン基を有するプロパンの製造方法 - Google Patents
ジフルオロメチレン基を有するプロパンの製造方法Info
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- JP2717091B2 JP2717091B2 JP1025654A JP2565489A JP2717091B2 JP 2717091 B2 JP2717091 B2 JP 2717091B2 JP 1025654 A JP1025654 A JP 1025654A JP 2565489 A JP2565489 A JP 2565489A JP 2717091 B2 JP2717091 B2 JP 2717091B2
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
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- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はジフルオロメチレン基を有するプロパンの製
造方法に関するものである。
造方法に関するものである。
ジフルオロメチレン基を有するプロパンは従来から用
いられてきたフロン類と同様に発泡剤、冷媒、洗浄剤等
の用途が期待される。
いられてきたフロン類と同様に発泡剤、冷媒、洗浄剤等
の用途が期待される。
[従来の技術及び発明が解決しようとする課題] 従来知られているジフルオロメチレン基を有するプロ
パンの合成ルートとしては、例えば、テトラフルオロエ
チレンとメタノールとから2,2,3,3−テトラフルオロプ
ロパノールとし、次にこれと塩化スルフリルとを反応さ
せクロロスルホン酸エステルとした後、これをアルカリ
金属塩化物と反応させることにより1−クロロ−2,2,3,
3−テトラフルオロプロパンを合成する方法にあるよう
に多段の工程を必要とするため、収率の向上が困難であ
り工業的生産に適さないという欠点を有している。
パンの合成ルートとしては、例えば、テトラフルオロエ
チレンとメタノールとから2,2,3,3−テトラフルオロプ
ロパノールとし、次にこれと塩化スルフリルとを反応さ
せクロロスルホン酸エステルとした後、これをアルカリ
金属塩化物と反応させることにより1−クロロ−2,2,3,
3−テトラフルオロプロパンを合成する方法にあるよう
に多段の工程を必要とするため、収率の向上が困難であ
り工業的生産に適さないという欠点を有している。
[課題を解決するための手段] 本発明は下記一般式(1)で表されるジフルオロメチ
レン基を有するプロパン(以下、化合物Aという)をM
n,Ag,Sb,Ta,Nb,Ce,Co,Al,Cr,Mg,Ca,Ba,Zn,Si,Li,Na,K,C
sおよびRbからなる群から選ばれる少なくとも1個の元
素を含むフッ化物、フッ化塩化物または酸化フッ化物か
らなるフッ素化剤によりフッ素化することを特徴とする
下記一般式(2)で表されるジフルオロメチレン基を有
するプロパン(以下、化合物Bという)の製造方法であ
る。
レン基を有するプロパン(以下、化合物Aという)をM
n,Ag,Sb,Ta,Nb,Ce,Co,Al,Cr,Mg,Ca,Ba,Zn,Si,Li,Na,K,C
sおよびRbからなる群から選ばれる少なくとも1個の元
素を含むフッ化物、フッ化塩化物または酸化フッ化物か
らなるフッ素化剤によりフッ素化することを特徴とする
下記一般式(2)で表されるジフルオロメチレン基を有
するプロパン(以下、化合物Bという)の製造方法であ
る。
C3H3Cl3-mF2+m ・・・(1) C3H3Cl3-nF2+n ・・・(2) (式中、m、nは0≦m≦2、1≦n≦3、m<nを満
足する整数) 本反応においてはMn,Ag,Sb,Ta,Nb,Ce,Co,Al,Cr,Mg,C
a,Ba,Zn,Si,Li,Na,K,CsおよびRbからなる群から選ばれ
る少なくとも1個の元素を含むフッ化物、フッ化塩化物
または酸化フッ化物からなるフッ素化剤が使用可能であ
る。具体的にはMnF3,AgF,AgF2,SbF3,SbF3Cl2、SbF5,TaF
5,NbF5,CeF4,CoF3,AlClF2,CrO2F2,LiF,NaF,KF,CsF,RbF,
KF−MgF2,KF−CaF2,KF−BaF2,ZnF2,SiF4およびNa2SiF6
等があげられる。
足する整数) 本反応においてはMn,Ag,Sb,Ta,Nb,Ce,Co,Al,Cr,Mg,C
a,Ba,Zn,Si,Li,Na,K,CsおよびRbからなる群から選ばれ
る少なくとも1個の元素を含むフッ化物、フッ化塩化物
または酸化フッ化物からなるフッ素化剤が使用可能であ
る。具体的にはMnF3,AgF,AgF2,SbF3,SbF3Cl2、SbF5,TaF
5,NbF5,CeF4,CoF3,AlClF2,CrO2F2,LiF,NaF,KF,CsF,RbF,
KF−MgF2,KF−CaF2,KF−BaF2,ZnF2,SiF4およびNa2SiF6
等があげられる。
原料に用いる化合物Aとしては、1,1,3−トリクロロ
−2,2−ジフルオロプロパン(R−242ca)、1,1,1−ト
リクロロ−2,2−ジフルオロプロパン(R−242cb)、1,
3−ジクロロ−1,2,2−トリフルオロプロパン(R−243c
a)、1,1−ジクロロ−2,2,3−トリフルオロプロパン
(R−243cb)、1,1−ジクロロ−1,2,2−トリフルオロ
プロパン(R−243cc)、1−クロロ−2,2,3,3−テトラ
フルオロプロパン(R−244ca)、1−クロロ−1,2,2,3
−テトラフルオロプロパン(R−244cb)、1−クロロ
−1,1,2,2−テトラフルオロプロパン(R−244cc)があ
げられるが、これらはいずれも公知の化合物である。
−2,2−ジフルオロプロパン(R−242ca)、1,1,1−ト
リクロロ−2,2−ジフルオロプロパン(R−242cb)、1,
3−ジクロロ−1,2,2−トリフルオロプロパン(R−243c
a)、1,1−ジクロロ−2,2,3−トリフルオロプロパン
(R−243cb)、1,1−ジクロロ−1,2,2−トリフルオロ
プロパン(R−243cc)、1−クロロ−2,2,3,3−テトラ
フルオロプロパン(R−244ca)、1−クロロ−1,2,2,3
−テトラフルオロプロパン(R−244cb)、1−クロロ
−1,1,2,2−テトラフルオロプロパン(R−244cc)があ
げられるが、これらはいずれも公知の化合物である。
フッ素化反応に用いるフッ素化剤の使用量は特に限定
されない。出発物質中の置換すべき塩素数に対してフッ
素化剤を化学量論量使用するのが好ましいが、置換すべ
き塩素をほぼ完全に反応させるためには出発物質中の置
換すべき塩素数に対して化学量論量より多い量、例えば
2倍モル量或はそれ以上使用してもよい。反応後のフッ
素化剤は塩化物或は塩化酸化物などとして回収されるが
これらはフッ化水素或はフッ素ガス等によって再生する
ことも可能である。フッ素化反応温度は用いるフッ素化
剤により異なるが、通常0〜450℃、特には50〜300℃の
反応温度が好ましい。反応は無溶媒で行なうこともでき
るが、フッ素化剤によっては溶媒を用いるのが好適であ
る。反応に用いる溶媒としてはベンゼン、トルエン、ベ
ンゾトリフルオライド、エチレングリコール等のグリコ
ール類、非プロトン性極性溶媒としてはN,N−ジメチル
ホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチル
スルホキシド、ジメチルスルホン、スルホラン、ヘキサ
メチルホスホルトリアミド、N−メチル−2−ピロリド
ン、アセトニトリル、ベンゾニトリル、ニトロメタン、
ジオキサン、ジグライム、テトラグライム、アセトン等
があげられる。特にフッ素化剤としてKF、CsF等のアル
カリ金属フッ化物を用いる場合にはスルホラン、N,N−
ジメチルホルムアミドが好ましい。反応促進剤として相
間移動触媒を添加してもよい。このような相間移動触媒
としては、テトラメ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等の四級アンモニウム塩、
またはテトラブチルホスホニウムブロミド、テトラフェ
ニルホスホニウムブロミド等の四級ホスホニウム塩、ク
ラウンエーテルなどがあげられる。相間移動触媒の添加
量としてはアルカリ金属フッ化物に対して通常0.01〜10
0重量%、特には0.1〜30重量%が好ましい。フッ素化剤
してSbF3,SbF3Cl2或はSbF5を用いる場合には触媒として
SbCl3或はSbCl5を加えてもよい。SbCl3或はSbCl5の添加
量としてはSbF3,SbF3Cl2或はSbF5に対して通常0.01〜10
0重量%、特には0.1〜20重量%が好ましい。
されない。出発物質中の置換すべき塩素数に対してフッ
素化剤を化学量論量使用するのが好ましいが、置換すべ
き塩素をほぼ完全に反応させるためには出発物質中の置
換すべき塩素数に対して化学量論量より多い量、例えば
2倍モル量或はそれ以上使用してもよい。反応後のフッ
素化剤は塩化物或は塩化酸化物などとして回収されるが
これらはフッ化水素或はフッ素ガス等によって再生する
ことも可能である。フッ素化反応温度は用いるフッ素化
剤により異なるが、通常0〜450℃、特には50〜300℃の
反応温度が好ましい。反応は無溶媒で行なうこともでき
るが、フッ素化剤によっては溶媒を用いるのが好適であ
る。反応に用いる溶媒としてはベンゼン、トルエン、ベ
ンゾトリフルオライド、エチレングリコール等のグリコ
ール類、非プロトン性極性溶媒としてはN,N−ジメチル
ホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチル
スルホキシド、ジメチルスルホン、スルホラン、ヘキサ
メチルホスホルトリアミド、N−メチル−2−ピロリド
ン、アセトニトリル、ベンゾニトリル、ニトロメタン、
ジオキサン、ジグライム、テトラグライム、アセトン等
があげられる。特にフッ素化剤としてKF、CsF等のアル
カリ金属フッ化物を用いる場合にはスルホラン、N,N−
ジメチルホルムアミドが好ましい。反応促進剤として相
間移動触媒を添加してもよい。このような相間移動触媒
としては、テトラメ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等の四級アンモニウム塩、
またはテトラブチルホスホニウムブロミド、テトラフェ
ニルホスホニウムブロミド等の四級ホスホニウム塩、ク
ラウンエーテルなどがあげられる。相間移動触媒の添加
量としてはアルカリ金属フッ化物に対して通常0.01〜10
0重量%、特には0.1〜30重量%が好ましい。フッ素化剤
してSbF3,SbF3Cl2或はSbF5を用いる場合には触媒として
SbCl3或はSbCl5を加えてもよい。SbCl3或はSbCl5の添加
量としてはSbF3,SbF3Cl2或はSbF5に対して通常0.01〜10
0重量%、特には0.1〜20重量%が好ましい。
反応により生成する化合物Bとしては、1,3−ジクロ
ロ−1,2,2−トリフルオロプロパン(R−243ca)、1,1
−ジクロロ−2,2,3−トリフルオロプロパン(R−243c
b)、1,1−ジクロロ−1,2,2−トリフルオロプロパン
(R−243cc)、1−クロロ−2,2,3,3−テトラフルオロ
プロパン(R−244ca)、1−クロロ−1,2,2,3−テトラ
フルオロプロパン(R−244cb)、1−クロロ−1,1,2,2
−テトラフルオロプロパン(R−244cc)、1,1,2,2,3−
ペンタフルオロプロパン(R−245ca)、1,1,1,2,2−ペ
ンタフルオロプロパン(R−245cb)があげられ、これ
らは通常の蒸留等の操作により分離することができる。
ロ−1,2,2−トリフルオロプロパン(R−243ca)、1,1
−ジクロロ−2,2,3−トリフルオロプロパン(R−243c
b)、1,1−ジクロロ−1,2,2−トリフルオロプロパン
(R−243cc)、1−クロロ−2,2,3,3−テトラフルオロ
プロパン(R−244ca)、1−クロロ−1,2,2,3−テトラ
フルオロプロパン(R−244cb)、1−クロロ−1,1,2,2
−テトラフルオロプロパン(R−244cc)、1,1,2,2,3−
ペンタフルオロプロパン(R−245ca)、1,1,1,2,2−ペ
ンタフルオロプロパン(R−245cb)があげられ、これ
らは通常の蒸留等の操作により分離することができる。
[実施例] 以下、本発明の実施例を示す。
実施例 1 内容積1のハステロイC製オートクレーブに出発物
質として1,1,3−トリクロロ−2,2−ジフルオロプロパン
(R−242ca)50g、スプレー乾燥フッ化カリウム70g、
テトラブチルホスホニウムブロミド7g、スルホラン480g
を仕込み、激しく撹拌しながら200℃で10時間反応させ
た。冷却後、無機塩を別し、反応生成物をガスクロマ
トグラフィーおよび、NMRで分析した。その結果1,3−ジ
クロロ−1,2,2−トリフルオロプロパン(R−243ca)、
1,1−ジクロロ−2,2,3−トリフルオロプロパン(R−24
3cb)、1−クロロ−2,2,3,3−テトラフルオロプロパン
(R−244ca)、1−クロロ−1,2,2,3−テトラフルオロ
プロパン(R−244cb)および1,1,2,2,3−ペンタフルオ
ロプロパン(R−245ca)が生成することを確認した。
主な成績を表1に示す。
質として1,1,3−トリクロロ−2,2−ジフルオロプロパン
(R−242ca)50g、スプレー乾燥フッ化カリウム70g、
テトラブチルホスホニウムブロミド7g、スルホラン480g
を仕込み、激しく撹拌しながら200℃で10時間反応させ
た。冷却後、無機塩を別し、反応生成物をガスクロマ
トグラフィーおよび、NMRで分析した。その結果1,3−ジ
クロロ−1,2,2−トリフルオロプロパン(R−243ca)、
1,1−ジクロロ−2,2,3−トリフルオロプロパン(R−24
3cb)、1−クロロ−2,2,3,3−テトラフルオロプロパン
(R−244ca)、1−クロロ−1,2,2,3−テトラフルオロ
プロパン(R−244cb)および1,1,2,2,3−ペンタフルオ
ロプロパン(R−245ca)が生成することを確認した。
主な成績を表1に示す。
実施例 2 出発物質として1,1,1−トリクロロ−2,2−ジフルオロ
プロパン(R−242cb)を用いる以外は実施例1と同様
にしてフッ素化反応を行い反応生成物の分析を行なっ
た。その結果を表2に示す。
プロパン(R−242cb)を用いる以外は実施例1と同様
にしてフッ素化反応を行い反応生成物の分析を行なっ
た。その結果を表2に示す。
実施例 3 出発物質として1,3−ジクロロ−1,2,2−トリフルオロ
プロパン(R−243ca)を50g、スプレー乾燥フッ化カリ
ウム50g、テトラブチルホスホニウムブロミド5gを用い
る以外は実施例1と同様にしてフッ素化反応を行い反応
生成物の分析を行なった。その結果を表3に示す。
プロパン(R−243ca)を50g、スプレー乾燥フッ化カリ
ウム50g、テトラブチルホスホニウムブロミド5gを用い
る以外は実施例1と同様にしてフッ素化反応を行い反応
生成物の分析を行なった。その結果を表3に示す。
実施例 4 出発物質として1,1−ジクロロ−2,2,3−トリフルオロ
プロパン(R−243cb)を用いる以外は実施例3と同様
にしてフッ素化反応を行い反応生成物の分析を行なっ
た。その結果を表4に示す。
プロパン(R−243cb)を用いる以外は実施例3と同様
にしてフッ素化反応を行い反応生成物の分析を行なっ
た。その結果を表4に示す。
実施例 5 出発物質として1,1−ジクロロ−1,2,2−トリフルオロ
プロパン(R−243cc)を用いる以外は実施例3と同様
にしてフッ素化反応を行い反応生成物の分析を行なっ
た。その結果を表5に示す。
プロパン(R−243cc)を用いる以外は実施例3と同様
にしてフッ素化反応を行い反応生成物の分析を行なっ
た。その結果を表5に示す。
実施例 6 出発物質として1−クロロ−2,2,3,3−テトラフルオ
ロプロパン(R−244ca)を50g、スプレー乾燥フッ化カ
リウム30g、テトラブチルホスホニウムブロミド3gを用
いる以外は実施例1と同様にしてフッ素化反応を行い反
応生成物の分析を行なった。その結果を表6に示す。
ロプロパン(R−244ca)を50g、スプレー乾燥フッ化カ
リウム30g、テトラブチルホスホニウムブロミド3gを用
いる以外は実施例1と同様にしてフッ素化反応を行い反
応生成物の分析を行なった。その結果を表6に示す。
実施例 7 出発物質として1−クロロ−1,2,2,3−テトラフルオ
ロプロパン(R−244cb)を用いる以外は実施例6と同
様にしてフッ素化反応を行い反応生成物の分析を行なっ
た。その結果を表7に示す。
ロプロパン(R−244cb)を用いる以外は実施例6と同
様にしてフッ素化反応を行い反応生成物の分析を行なっ
た。その結果を表7に示す。
実施例 8 出発物質として1−クロロ−1,1,2,2−テトラフルオ
ロプロパン(R−244cc)50g、フッ化セシウム78g、テ
トラブチルアンモニウムブロミド8gを用い、反応温度を
150℃にする以外は実施例1と同様にしてフッ素化反応
を行い反応生成物の分析を行なった。その結果を表8に
示す。
ロプロパン(R−244cc)50g、フッ化セシウム78g、テ
トラブチルアンモニウムブロミド8gを用い、反応温度を
150℃にする以外は実施例1と同様にしてフッ素化反応
を行い反応生成物の分析を行なった。その結果を表8に
示す。
実施例 9 内容積200mlのハステロイC製オートクレーブに出発
物質として1,1−ジクロロ−1,2,2−トリフルオロプロパ
ン(R−243cc)150g、三フッ化アンチモン80gを仕込
み、激しく撹拌しながら150℃で10時間反応させた。冷
却後、無機塩を別し、反応粗液を水洗,乾燥した後反
応生成物をガスクロマトグラフィーおよびNMRで分析し
た。その結果を表9に示す。
物質として1,1−ジクロロ−1,2,2−トリフルオロプロパ
ン(R−243cc)150g、三フッ化アンチモン80gを仕込
み、激しく撹拌しながら150℃で10時間反応させた。冷
却後、無機塩を別し、反応粗液を水洗,乾燥した後反
応生成物をガスクロマトグラフィーおよびNMRで分析し
た。その結果を表9に示す。
実施例 10 内容積200mlのハステロイC製オートクレーブに出発
物質として1,1−ジクロロ−1,2,2−トリフルオロプロパ
ン(R−243cc)150g、三フッ化アンチモン80g、三塩化
アンチモン3gを仕込み、激しく撹拌しながら150℃で10
時間反応させた。冷却後、無機塩を別し、反応粗液を
水洗,乾燥した後反応生成物をガスクロマトグラフィー
およびNMRで分析した。その結果を表10に示す。
物質として1,1−ジクロロ−1,2,2−トリフルオロプロパ
ン(R−243cc)150g、三フッ化アンチモン80g、三塩化
アンチモン3gを仕込み、激しく撹拌しながら150℃で10
時間反応させた。冷却後、無機塩を別し、反応粗液を
水洗,乾燥した後反応生成物をガスクロマトグラフィー
およびNMRで分析した。その結果を表10に示す。
実施例 11 内容積200mlのハステロイC製オートクレーブに出発
物質として1,1−ジクロロ−1,2,2−トリフルオロプロパ
ン(R−243cc)150g、三フッ化アンチモン80g、五塩化
アンチモン3gを仕込み、激しく撹拌しながら150℃で10
時間反応させた。冷却後、無機塩を別し、反応粗液を
水洗,乾燥した後反応生成物をガスクロマトグラフィー
およびNMRで分析した。その結果を表11に示す。
物質として1,1−ジクロロ−1,2,2−トリフルオロプロパ
ン(R−243cc)150g、三フッ化アンチモン80g、五塩化
アンチモン3gを仕込み、激しく撹拌しながら150℃で10
時間反応させた。冷却後、無機塩を別し、反応粗液を
水洗,乾燥した後反応生成物をガスクロマトグラフィー
およびNMRで分析した。その結果を表11に示す。
実施例 12 内容積200mlのハステロイC製オートクレーブに三フ
ッ化アンチモン80gを加た後、30gの塩素ガスを導入して
二塩化三フッ化アンチモンを調製した。生成した二塩化
三フッ化アンチモンの薄膜を砕いた後に、出発物質とし
て1,1−ジクロロ−1,2,2−トリフルオロプロパン(R−
243cc)150gを仕込み、激しく撹拌しながら150℃で10時
間反応させた。冷却後、無機塩を別し、反応粗液を水
洗,乾燥した後反応生成物をガスクロマトグラフィーお
よびNMRで分析した。その結果を表12に示す。
ッ化アンチモン80gを加た後、30gの塩素ガスを導入して
二塩化三フッ化アンチモンを調製した。生成した二塩化
三フッ化アンチモンの薄膜を砕いた後に、出発物質とし
て1,1−ジクロロ−1,2,2−トリフルオロプロパン(R−
243cc)150gを仕込み、激しく撹拌しながら150℃で10時
間反応させた。冷却後、無機塩を別し、反応粗液を水
洗,乾燥した後反応生成物をガスクロマトグラフィーお
よびNMRで分析した。その結果を表12に示す。
実施例 13 内容積200mlのハステロイC製オートクレーブに出発
物質として1,1−ジクロロ−1,2,2−トリフルオロプロパ
ン(R−243cc)150g、五フッ化アンチモン110gを仕込
み、激しく撹拌しながら150℃で10時間反応させた。冷
却後、無機塩を別し、反応粗液を水洗,乾燥した後反
応生成物をガスクロマトグラフィーおよびNMRで分析し
た。その結果を表13に示す。
物質として1,1−ジクロロ−1,2,2−トリフルオロプロパ
ン(R−243cc)150g、五フッ化アンチモン110gを仕込
み、激しく撹拌しながら150℃で10時間反応させた。冷
却後、無機塩を別し、反応粗液を水洗,乾燥した後反
応生成物をガスクロマトグラフィーおよびNMRで分析し
た。その結果を表13に示す。
[発明の効果] 本発明は、化合物Aを原料としてフッ素化剤と反応さ
せることにより選択的に化合物Bを製造し得るという効
果を有する。
せることにより選択的に化合物Bを製造し得るという効
果を有する。
フロントページの続き (72)発明者 大森 隆司 東京都目黒区碑文谷1―11―13
Claims (5)
- 【請求項1】下記一般式(1)で表されるジフルオロメ
チレン基を有するプロパンをMn,Ag,Sb,Ta,Nb,Ce,Co,Al,
Cr,Mg,Ca,Ba,Zn,Si,Li,Na,K,CsおよびRbからなる群から
選ばれる少なくとも1個の元素を含むフッ化物、フッ化
塩化物または酸化フッ化物からなるフッ素化剤によりフ
ッ素化することを特徴とする下記一般式(2)で表され
るジフルオロメチレン基を有するプロパンの製造方法。 C3H3Cl3-mF2+m ・・・(1) C3H3Cl3-nF2+n ・・・(2) (式中、m、nは0≦m≦2、1≦n≦3、m<nを満
足する整数) - 【請求項2】フッ素化剤がKF,CsF,SbF3,SbF3Cl2またはS
bF5である請求項1に記載の製造方法。 - 【請求項3】フッ素化の際に相間移動触媒を用いる請求
項1または2に記載の製造方法。 - 【請求項4】相間移動触媒が、4級アンモニウム塩また
は4級ホスホニウム塩である請求項3に記載の製造方
法。 - 【請求項5】触媒としてSbCl3またはSbCl5を用いる請求
項1〜4のいずれか1項に記載の製造方法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1025654A JP2717091B2 (ja) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | ジフルオロメチレン基を有するプロパンの製造方法 |
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