JP3484824B2 - 1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンの製造方法 - Google Patents
1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンの製造方法Info
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- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
ンタフルオロプロパン(以下、R245faと略す。)
の製造方法に関する。R245faは、発泡剤などとし
て有用なオゾン層を破壊しないヒドロフルオロカーボン
(HFC)である。
(1)1,1,3,3,3−ペンタフルオロ−1−ペン
テンをパラジウム触媒存在下に水素添加する方法(Izve
st.Akad.Nauk S.S.S.R.,Otdel.Khim.Nauk.1960,1412 )
や(2)1,1,3,3,3−ペンタフルオロ−2,
2,3−トリクロロプロパンをパラジウム触媒存在下に
水素還元する方法(米国特許第2,942,036号明
細書)が知られている。
方法はいずれも使用する原料が非常に高価であり、工業
的に入手することが困難である。
れる欠点を克服したR245faの製造方法であり、工
業的な規模で安価に入手可能な1,1−ジフルオロエチ
レン(以下、2Fと略す。)とジクロロフルオロメタン
(以下、R21と略す。)を、ルイス酸触媒存在下に反
応させることにより1,2,2−トリヒドロジクロロト
リフルオロプロパンを得、これをフッ化水素によりフッ
素化することによって、容易に高収率でR245faを
製造する方法である。すなわち、本発明は、1,1−ジ
フルオロエチレンとジクロロフルオロメタンをルイス酸
触媒存在下に反応させることにより1,2,2−トリヒ
ドロジクロロトリフルオロプロパンを得て、これをフッ
化水素によりフッ素化することを特徴とする1,1,
1,3,3−ペンタフルオロプロパンの製造方法を提供
する。また、本発明は、1,2,2−トリヒドロジクロ
ロトリフルオロプロパンをフッ化水素によりフッ素化す
ることを特徴とする1,1,1,3,3−ペンタフルオ
ロプロパンの製造方法を提供する。
における主要反応式を下記に示す。本反応の出発原料で
ある2FとR21は工業的に安価に入手できる。
オロプロパンを得る付加反応(以下、単に付加反応とい
う。)では、2FとR21をルイス酸触媒の存在下で反
応させると、選択的に1,2,2−トリヒドロジクロロ
トリフルオロプロパンを生成する。ここで、1,2,2
−トリヒドロジクロロトリフルオロプロパンとは、R2
43faおよびR243fbから選ばれる少なくとも1
種を意味する。R243faとR243fbの生成割合
は用いる触媒によって異なるが、フッ素化反応によって
どちらの異性体もR245faへと変換できる。
5〜1.5が好ましく、より好ましくは1.0〜1.1
程度の範囲である。付加反応はバッチ反応、または原料
を連続的に反応器へ供給し、反応生成物を連続的に反応
器から抜き出す連続反応が採用される。好ましくは、連
続反応である。R21と2Fの付加反応自体は、特開平
4−193841号公報により知られている。
B、Al、GaおよびInの13族元素、Fe、Niお
よびCoの鉄族元素、Ti、ZrおよびHfの4族元
素、Nb、Taなどの5族元素、Sb、SnおよびWか
ら選ばれる少なくとも1種の元素のハロゲン化物または
ハロゲン化酸化物が好ましい。特に好ましくは、13
族、4族および5族元素である。
a、In、Fe、Ni、Co、Sb、Nb、Sn、T
i、Zr、Hf、Wのハロゲン化物、例えば塩素化物、
フッ素化物または塩素化フッ素化物、が好ましい。
lF2 、GaCl3 、InCl3 、FeCl3 、NiC
l2 、CoCl2 、SbF5 、SbCl2 F3 、NbC
l5、SnCl2 、TiCl4 、TiCl2 F2 、Zr
Cl4 、ZrCl2 F2 、ZrClF3 、HfCl4 、
HfClF3 、WCl6 、TaCl5 などが好ましく挙
げられる。
1種のみの酸化物または前記元素2種以上の複合酸化物
を、適当なハロゲン化剤、例えばトリクロロフルオロメ
タン(以下、R11と略す。)、ジクロロジフルオロメ
タン(以下、R12と略す。)、1,1,2−トリクロ
ロ−1,2,2−トリフルオロエタンなどのクロロフル
オロカーボン、R21、クロロジフルオロメタンなどの
ヒドロクロロフルオロカーボン、または塩素、フッ化水
素、フッ素など、で処理することにより調製したものを
用いることが好ましい。
ン化酸化物触媒には、前記以外の元素、例えばSi、Z
n、Mg、Cr、Cu、V、Bi、Moなど、の少なく
とも1種が含有されていてもよい。この場合、これらの
Si、Zn、Mg、Cr、Cu、V、Bi、Moなどの
元素は、通常は、ハロゲン化物またはハロゲン化酸化物
の状態で含有されている。
酸化物、ハロゲン化剤により異なるが、通常、酸化物に
対して過剰量のハロゲン化剤を用いる。
調製を気相で行う場合は通常は100〜500℃、好ま
しくは200〜450℃とされる。触媒調製を液相で行
う場合は通常は0〜200℃、好ましくは20〜120
℃とされる。
は、バッチ反応では反応器中の原料(2FとR21)の
合計100重量部に対して、連続反応では反応器中に滞
留する原料(2FとR21)の合計100重量部に対し
て、通常、0.01〜50重量部、好ましくは0.1〜
10重量部とされる。
+200℃、好ましくは−10℃〜+100℃とされ
る。付加反応の反応圧力は特に限定されず、常圧でも支
障ないが、微加圧〜10kg/cm2 (ゲージ圧)が好
ましい。
い。好ましくは、副反応生成物の少ない液相反応であ
る。反応は、ペルフルオロオクタンやペルフルオロ(2
−ブチルテトラヒドロフラン)などの不活性な溶媒中で
行ってもよい。精製を容易にするために、通常は反応原
料および反応生成物以外の溶媒を使用しないことが好ま
しい。
オロプロパンをフッ化水素によりフッ素化し目的物のR
245faを得るフッ素化反応(以下、単にフッ素化反
応という。)は、液相反応でも気相反応でもよい。好ま
しくは、副反応生成物の少ない液相反応である。フッ素
化反応はバッチ反応、または原料を連続的に反応器へ供
給し、反応生成物を連続的に反応器から抜き出す連続反
応が採用される。好ましくは、連続反応である。
トリフルオロプロパンは付加反応で得られるR243f
aとR243fbを含む反応生成物をそのままフッ素化
反応に供してもよく、この反応生成物から分離したR2
43faとR243fbのみの混合物をフッ素化反応に
供してもよい。また、反応生成物から分離したR243
faとR243fbを別々のフッ素化反応に供してもよ
い。
R243faの方が高いため、フッ素化反応に供するR
243faとR243fbの混合物はR243faの混
合割合が高いことが好ましい。また、R243faとR
243fbの混合物から分離したR243faのみをフ
ッ素化反応に供してもよい。
ッ素化触媒としてはSb、Nb、TaおよびSnから選
ばれる少なくとも1種の元素のハロゲン化物、例えば塩
素化物、フッ素化物または塩素化フッ素化物、が好まし
い。具体的には、SbF5 、SbCl5 、SbCl2 F
3 、NbCl5 、NbClF4 、NbF5 、TaF5、
TaCl5 、TaClF4 、SnCl4 、SnClF3
などが好ましい。
では反応器中の原料の1,2,2−トリヒドロジクロロ
トリフルオロプロパン100重量部に対して、連続反応
では反応器中に滞留する原料の1,2,2−トリヒドロ
ジクロロトリフルオロプロパン100重量部に対して、
通常、0.01〜50重量部、好ましくは0.1〜10
重量部とされる。
0〜200℃、特には20〜150℃の温度範囲で行う
ことが好ましい。反応は、反応原料および反応生成物以
外の反応溶媒を用いて行ってもよい。この場合に用いら
れる溶媒は、原料を溶かし込み、さらに溶媒自身が原料
よりフッ素化されにくいものであれば特に限定されな
い。このような溶媒としては、例えば、R245fa以
外のヒドロフルオロカーボン類、ペルフルオロオクタン
などのペルフルオロカーボン類、またはペルフルオロポ
リエーテル類などが挙げられる。
オロプロパンに対するフッ化水素の供給モル比(化学量
論比は2である。)は、2以上であれば特に限定されな
い。反応容器効率やフッ化水素の回収によるロスなどを
考えると2〜20、特には2〜10の範囲が好ましい。
フッ化水素は反応前にあらかじめ仕込んでおいてもよ
く、反応時に液相へ吹き込んでもよい。特に、反応時に
液相へ吹き込む方法が好ましい。
は0〜20kg/cm2 (ゲージ圧)とされ、反応原料
および反応生成物以外の反応溶媒を用いる場合は溶媒の
種類などによっても異なる。
した後、R12/窒素混合ガス気流中、100〜300
℃で塩素化フッ素化して、ハロゲン化酸化物触媒を得
た。
焼成して得た酸化ジルコニウム1000gを乾燥させて
水分を除去した後、R12/窒素混合ガス気流中、15
0〜400℃で塩素化フッ素化して、ハロゲン化酸化物
触媒を得た。
て得た酸化チタン1000gを乾燥させて水分を除去し
た後、R11/窒素混合ガス気流中、100〜400℃
で塩素化フッ素化して、ハロゲン化酸化物触媒を得た。
3 20gを加え、減圧脱気後、1200g(11.65
モル)のR21を加えた。オートクレーブを−20℃に
保ちながら2Fを加え続けた。2Fを760g(11.
88モル)加えた後さらに1時間撹拌を続け、反応液を
濾別して反応粗液1920gを回収した。回収した反応
粗液の組成(単位:モル%、他の実施例にても同じ。)
をガスクロマトグラフおよび19F−NMRを用いて分析
した結果を表1に示す。
R243fbの混合物1680gを得た。次に、5リッ
トルのハステロイC製オートクレーブに0℃の冷却管を
取り付けた反応器に、このR243faとR243fb
の混合物1680g(10.06モル)、SbCl5 2
0gおよびフッ化水素600g(30モル)を仕込み、
脱気後に反応温度80℃で反応を行った。
管を通してパージしながら、反応器内圧を10kg/c
m2 (ゲージ圧)に保って10時間反応を行った後に、
反応器の内容物をアルカリ中和槽を通して全量(131
0g)回収した。回収した反応粗液の組成(単位:モル
%、他の実施例にても同じ。)をガスクロマトグラフお
よび19F−NMRを用いて分析した結果を表2に示す。
他は実施例1と同様にしてR21と2Fの反応を行い、
反応液を濾別して反応粗液1912gを回収した。この
反応粗液の組成を実施例1と同様にして分析した結果を
表1に示す。
R243fbの混合物1750gを得た。このR243
faとR243fbの混合物1750gを用いる他は実
施例1と同様にしてフッ素化反応を行い、反応粗液13
20gを得た。この反応粗液の組成を実施例1と同様に
して分析した結果を表2に示す。
は、実施例1と同様にしてR21と2Fの反応を行っ
た。反応液を濾別して得た反応粗液の組成を実施例1と
同様にして分析した結果を表1に示す。この反応粗液を
蒸留せずそのまま、表2に示した触媒それぞれ20gを
用いて、実施例1と同様にしてフッ素化反応を行った。
得られた反応粗液の組成を実施例1と同様にして分析し
た結果を表2に示す。
的スケールで製造が困難であったR245faを簡便に
高収率で製造し得るという効果を有する。
Claims (5)
- 【請求項1】1,1−ジフルオロエチレンとジクロロフ
ルオロメタンをルイス酸触媒存在下に反応させることに
より1,2,2−トリヒドロジクロロトリフルオロプロ
パンを得て、これをフッ化水素によりフッ素化すること
を特徴とする1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロ
パンの製造方法。 - 【請求項2】ルイス酸触媒が、B、Al、Ga、In、
Fe、Ni、Co、Sb、Nb、Sn、Ti、Zr、H
f、WおよびTaから選ばれる少なくとも1種の元素の
ハロゲン化物またはハロゲン化酸化物である請求項1に
記載の製造方法。 - 【請求項3】1,2,2−トリヒドロジクロロトリフル
オロプロパンをフッ化水素によりフッ素化することを特
徴とする1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン
の製造方法。 - 【請求項4】フッ素化をSb、Nb、TaおよびSnか
ら選ばれる少なくとも1種の元素のハロゲン化物からな
るフッ素化触媒の存在下に行う請求項1、2または3に
記載の製造方法。 - 【請求項5】1,2,2−トリヒドロジクロロトリフル
オロプロパンが1,1−ジクロロ−3,3,3−トリフ
ルオロプロパンおよび1,3−ジクロロ−1,1,3−
トリフルオロプロパンから選ばれる少なくとも1種であ
る請求項1、2、3または4に記載の製造方法。
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JP14181695A JP3484824B2 (ja) | 1994-06-28 | 1995-06-08 | 1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンの製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
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JPH0873385A JPH0873385A (ja) | 1996-03-19 |
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JP14181695A Expired - Lifetime JP3484824B2 (ja) | 1994-06-28 | 1995-06-08 | 1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンの製造方法 |
Country Status (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9676688B2 (en) | 2014-06-06 | 2017-06-13 | Asahi Glass Company, Limited | Method for producing 1,1-dichloro-3,3,3-trifluoropropane |
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JP3818398B2 (ja) * | 1995-12-29 | 2006-09-06 | ダイキン工業株式会社 | 1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンの製造方法 |
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JP6015543B2 (ja) * | 2013-04-25 | 2016-10-26 | 旭硝子株式会社 | (e)−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンの製造方法 |
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-
1995
- 1995-06-08 JP JP14181695A patent/JP3484824B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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