JP4705109B2 - 4,4,4−トリフルオロブタン−2−オンの製造方法 - Google Patents
4,4,4−トリフルオロブタン−2−オンの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4705109B2 JP4705109B2 JP2007537857A JP2007537857A JP4705109B2 JP 4705109 B2 JP4705109 B2 JP 4705109B2 JP 2007537857 A JP2007537857 A JP 2007537857A JP 2007537857 A JP2007537857 A JP 2007537857A JP 4705109 B2 JP4705109 B2 JP 4705109B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acid
- trifluorobutan
- fluorobutene
- tetrafluoro
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
- C07C17/25—Preparation of halogenated hydrocarbons by splitting-off hydrogen halides from halogenated hydrocarbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C21/00—Acyclic unsaturated compounds containing halogen atoms
- C07C21/02—Acyclic unsaturated compounds containing halogen atoms containing carbon-to-carbon double bonds
- C07C21/18—Acyclic unsaturated compounds containing halogen atoms containing carbon-to-carbon double bonds containing fluorine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
- C07C45/42—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by hydrolysis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C49/00—Ketones; Ketenes; Dimeric ketenes; Ketonic chelates
- C07C49/04—Saturated compounds containing keto groups bound to acyclic carbon atoms
- C07C49/16—Saturated compounds containing keto groups bound to acyclic carbon atoms containing halogen
- C07C49/167—Saturated compounds containing keto groups bound to acyclic carbon atoms containing halogen containing only fluorine as halogen
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/06—Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/06—Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
- B01J21/063—Titanium; Oxides or hydroxides thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/24—Chromium, molybdenum or tungsten
- B01J23/26—Chromium
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
- Y02P20/582—Recycling of unreacted starting or intermediate materials
Description
本発明の前記第一工程及び/又は前記第二工程は、大量生産規模でスムースに進行し、分離困難な副生成物を作らない。
本発明における前記工程を要約すると、次のようになる。
第一工程において、2,4,4,4−テトラフルオロ−1−ブテン、(E)−1,1,1,3−テトラフルオロ−2−ブテン、(Z)−1,1,1,3−テトラフルオロ−2−ブテン及びその混合物からなる群から選択されるフルオロブテンが調製される。本発明におけるフルオロブテンは、出発材料としての1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンから調製することができる。1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンは、HFC−365mfcとして商業的に入手することができる。1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンは、以下の(1)方法A、(2)方法B、及び(3)方法Cのいずれかの方法によって脱フッ化水素される。
方法Aは、前記出発材料を、触媒及び塩基の非存在下で加熱する方法である。前記出発材料の1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンは、約200℃〜約700℃、特には300℃〜600℃、更には400℃〜550℃に加熱される。前記温度範囲は、好適な変換率と選択性を得るのに好ましい。
方法Bは、出発材料の1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンを、塩基と接触させて脱フッ化水素する方法である。方法Bは、一般に約0℃〜約300℃で行われる。
方法Bは、(E)−1,1,1,3−テトラフルオロ−2−ブテン及び(Z)−1,1,1,3−テトラフルオロ−2−ブテンを得るのに有利である。
反応時間は、限定されないが、加熱は、反応速度を促進し、予定の反応が、前記出発材料と塩基とを混合すると直ちに生じる。それゆえ、後述の実施例2に示すように、方法Bは、前記出発材料が大気圧下で塩基と混合して、その後反応混合物を冷却回収する条件で容易に実施することができる。
方法Cは、前記出発材料の1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンを触媒と接触させて脱フッ化水素する方法である。方法Cで使用される前記触媒としては、(a)活性金属種、(b)一般に触媒担体として知られている比表面積の大きな材料(以下、「触媒担体」)、及び(c)担持触媒、すなわち、活性金属種を触媒担体に載せたもの、が挙げられる。これらの触媒(a)、(b)及び(c)は、一般に活性エネルギーを減らす働きがあり、その結果、比較的低温度でも前記出発材料が目的物に効率よく変換することとなる。
前記触媒の種類に応じて、反応の選択率は変わる。
前記バッチ方式の場合、1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンが、耐圧且つ耐フッ化水素の材料からなる反応容器に入れられ、そして密封、撹拌、加熱される。方法Cは、反応の進行をモニターすることによって、前記出発材料が十分に消費されたことを確認した後に停止することができる。
反応圧力は限定されないが、好ましくは大気圧で実行される。更に、前記反応は、窒素やアルゴンなどの不活性ガスの存在下、又は過剰のHFの存在下で行ってもよい。
本発明における第二工程において、4,4,4−トリフルオロブタン−2−オンは、フルオロブテン、例えば、2,4,4,4−テトラフルオロ−1−ブテン、(E)−1,1,1,3−テトラフルオロ−2−ブテン、(Z)−1,1,1,3−テトラフルオロ−2−ブテン及びその混合物から調製される。本発明のある側面によると、本発明における前記第二工程は、2,4,4,4−テトラフルオロ−1−ブテン、(E)−1,1,1,3−テトラフルオロ−2−ブテン、(Z)−1,1,1,3−テトラフルオロ−2−ブテン及びその混合物が得られる、本発明における前記第一工程の後に実施される。また、本発明における前記第二工程は、前記第一工程で用意、調製されたフルオロブテン、又は前記第一工程とは異なる方法で得られたフルオロブテンを使用して実施することも可能である。
前記第二工程で使用される前記プロトン酸は、強酸として一般に知られるものであり、例えば、硫酸、発煙硫酸、塩酸、臭化水素、ヨウ化水素、硝酸、炭素数1〜6のアルカンスルホン酸(例えばメタンスルホン酸やエタンスルホン酸)、CnHaF2n+1−aSO3H、で表される部分フッ化アルカンスルホン酸(nは、1〜6の整数を表し、aは、1以上2n以下の整数を表す。)、炭素数1〜6のパーフルオロアルカンスルホン酸(例えばトリフルオロメタンスルホン酸やペンタフルオロメタンスルホン酸)、並びに上記アルカンスルホン酸、上記部分フッ化アルカンスルホン酸及び上記パーフルオロアルカンスルホン酸の無水物が挙げられる。
本発明を制限する意図ではないが、本発明の発明者等は、前記第二工程のメカニズムを次のように考える。まず、プロトン酸がフルオロブテンと反応して酸付加物の中間体を形成し、これが次に水と反応して、4,4,4−トリフルオロブタン−2−オンを形成する。前記酸付加物の形成は、一般に律速工程と考えられ、一般に、プロトン酸の濃度を上げることによって促進される。本発明は、次の工程によって行うことができ、生成物の収率を向上させることができる。
(2)工程B、すなわち、前記中間体を含む系に水を加えて、連続的に本発明における前記第二工程を完了する工程である。
硫酸を使用する場合、95wt%以上、特には98wt%以上の市販品を使用するのが好ましい。
10wt%以下の濃度のプロトン酸を使用すると、反応が遅くなることがある。
本発明では、水以外の溶媒、例えば水性溶液や非水性溶液も本発明の条件下で安定である限りにおいて加えることができる。
前記第2工程において用いる反応器の構成材質に特に制限はない。しかしながら、前記第二工程は、硫酸などの強酸を用い、そしてフッ化水素(HF)が発生することから、前記反応器の構成材質は、好ましくはそのような化合物に耐えるものであるべきである。一般には、PFA樹脂やテトラフルオロエチレン樹脂のコーティングを有する金属やガラス製の反応容器を使用するのが好ましい。
(実施例1)
直径3/4インチ(1.905cm)×全長36インチ(91.4cm)のニッケル製反応管(0.24インチ(0.61cm)のニッケルプロパック(空隙率=96%)200mlを充填したもの)を、表1の1−1〜1−4に示す温度で加熱した。この条件で、1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンを気化器にて気化し、70g/hrの速度で流通させた。反応管からの流出ガスは、フッ化水素(HF)を除去するために水に通過させた。その後、ガス流を硫酸カルシウムで乾燥、捕集し、ガスクロマトグラフィー(以下「GC」)によって分析した。
実施例1における反応管の内容積は、261cm3であり、充填剤の固相部分を除く容積(「カラム容積」)は、253cm3であった。したがって、前記接触時間は、29秒間(1−4)から32秒間(1−1)であった。
結果を表1に示す。「GC%」は、炎イオン化検出(FID)で測定した各成分の面積%を意味する。
無色透明液体
沸点:29℃〜30℃
1H−NMR 溶媒:CDCl3、基準物質:TMS
δ:4.88(dd,J=16.2Hz,3.5Hz,1H),4.59(dd,J=47.3Hz,3.5Hz,1H),3.01(dq,J=16.7Hz,9.9Hz,2H)
19F−NMR 溶媒:CDCl3、基準物質:CFCl3
δ:−66.2(s,3F),−95.5〜−96.5(m,1F)
13C−NMR 溶媒:CDCl3、基準物質:TMS
δ:156.54(d,J=254Hz),124.54(q,J=277Hz),96.40(d,J=18.0Hz),37.63(dq,J=32Hz,30Hz)
GLC−MS
m/z(rel.intensity),128(M+,75.2),113(5.6),109(9.2),95(7.6),89(23.2),77(9.6),75(3.2),69(22.8),64(100),59(68.8),51(13.6),45(16.4)
無色透明液体
沸点:18℃〜19℃
1H−NMR 溶媒:CDCl3、基準物質:TMS
δ:5.44(dq,J=16.9Hz,7.6Hz,1H),2.14(d,J=18.7Hz,3H)
19F−NMR 溶媒:CDCl3、基準物質:CFCl3
δ:−57.2(s,3F),−79.5(s,1F)
GLC−MS
m/z(rel.intensity),128(M+,44.0),113(70.4),109(32.0),89(29.2),78(12.8),77(23.6),69(22.4),64(22.8),59(29.6),57(24.4),51(18.8),45(14.8),39(100)
無色透明液体
沸点:48℃〜49℃
1H−NMR 溶媒:CDCl3、基準物質:TMS
δ:5.00(dq,J=32.7Hz,7.6Hz,1H),1.99(d,J=18.7Hz,3H)
19F−NMR 溶媒:CDCl3、基準物質:CFCl3
δ:−58.9(dd,J=17.1Hz,6.4Hz,3F),−83.2〜−83.7(m,1F)
GLC−MS
m/z(rel.intensity),128(M+,44.0),113(72.0), 109(37.2),89(31.2),78(11.6),77(25.6),69(25.6),64(22.4),59(29.6),57(25.2),51(20.0),45(15.2),39(100)
250mlフラスコは、ポリテトラフルオロエチレンのコーティングを有する磁気攪拌器、滴下漏斗(液面下)、還流器及びVigreuxカラムを備えている。カラムの出口をオイルバブラーに接続すると共に、更に−78℃に冷却した捕集器につないだ。フラスコに85%水酸化カリウムフレーク80gを加え、油浴で210℃に加熱して、そこへ1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンを徐々に滴下ロートで滴下させた。反応生成物及び未反応出発材料の混合物を、冷却トラップで捕集した。このようにして得られた混合物は、出発材料以外に7種の物質を含んでいた。反応終了後、捕集した生成物を、ガスクロマトグラフィで分析すると、粗混合物は、出発材料が50%、(E)−CF3CH=CFCH3が17.8%、(Z)−CF3CH=CFCH3が17.8%、CF3CH2CF=CH2が8.0%、ブタジエン(CF2=CHCF=CH2)及びブチン(CF3C≡CCH3)を含む残りが6.4%であった。また、(E)−CF3CH=CFCH3(沸点18〜19℃)及び(Z)−CF3CH=CFCH3(沸点48〜49℃)は、蒸留により98%以上の純度で分離することができた。これらの生成物は、質量分析法とNMR分析法によって確認された。
触媒前処理を次のようにして行った。触媒調製例1で得られた触媒15gを、内径28.4mm×400mmのステンレススチール製反応管の中央部に充填した。窒素ガスを50ml/minの速度で反応管を通過させながら、徐々に500℃まで昇温した。この条件のまま5時間維持し、加熱を停止して50℃まで冷却した。そして、塩化水素ガス(HCl)を反応管に導入した。HClの流速は、最初5ml/minで、ゆっくりと50ml/minまで上げると同時に、窒素ガスの流速を50ml/minから10ml/minまで下げた。その後、100℃/時の速度で400℃まで昇温させた。この状態のまま3時間保持して触媒前処理を完了した。
実施例4−1〜実施例4−4では、触媒調製例2で得られた触媒を用いる以外は、実施例3−1〜実施例3−4と同様にして実施した。その結果を表2に示す。
実施例5−1〜実施例5−2では、触媒調製例3で得られた触媒を用いる以外は、実施例3−1〜実施例3−4と同様にして実施した。その結果を表2に示す。
実施例6−1〜実施例6−4を実施した。触媒調製例2で得られた触媒15gを使用したこと以外は、実施例3−1〜実施例3−4での記述と同様にして、触媒前処理を実施した。次に、気体の1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンを、250℃の反応管に、接触時間21秒間に対応する速度で通過させることによって反応を開始させた。反応中は、窒素ガスを10ml/minの速度で導入した。窒素ガスの流量は、接触時間の算出上は考慮しなかった。実施例6−1では、反応の初期段階の出口ガスを、ガスクロマトグラフィで分析した。実施例6−1〜実施例6−4では、実施例3−1〜実施例3−4と同様に出口ガスを処理し、ガスクロマトグラフ分析をした。反応を上記と同じ条件で150時間継続した。実施例6−2では、反応開始から150時間後、流出ガスをガスクロマトグラフィによって分析した。転化率は、反応初期段階には72%であったが、150時間の反応時間の間に48%に徐々に低下した。触媒再生を次のようにして行った。1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンの流れを止めて、反応管に50ml/minで窒素を流した。そして、塩化水素を50ml/minの速度で導入し、窒素の流速を10ml/minに低下させた。この処理を、触媒層の温度を250℃に保ちながら24時間続けて触媒を再生させた。再生後、塩化水素を止めた。そして、脱フッ化水素反応を前述と同じように再開した。実施例6−3では、触媒の再生直後に得られた出口ガスをガスクロマトグラフで分析した。反応再開後、前述と同条件にて反応を150時間続けた。実施例6−4では、反応再開後150時間してから出口ガスをガスクロマトグラフで分析した。実施例6−1から実施例6−4の結果を表3に示す。
*RMISCT:原材料投入基準接触時間(接触時間)
活性炭500g(シグマアルドリッチ社から購入)を、真空オーブンで120℃、10Torr(1,330Pa)にて、24時間乾燥した。その後、窒素ガスを導入して大気圧まで圧力を上昇させ、触媒を室温まで冷却し、活性炭触媒の調製を完了した。得られた触媒を、密封可能なガラス容器に入れて、使用時までデシケーターで保管した。
イオン交換水400gに、45.8gのCr(NO3)3を溶解させた。得られた溶液に、活性炭(シグマアルドリッチ社から購入)100gをゆっくりと投入した。混合物を、投入直後に1回と、投入後1時間経ってから1回との計2回、ゆっくりと攪拌した。そして48時間放置した。次に、ロータリーエバポレーターで水を除去し、更に真空オーブンで150℃、10Torr(1,330Pa)で24時間乾燥して、Cr/C触媒を調製した。この触媒を密封可能な容器に入れ、使用時までデシケーターで保管した。
活性炭触媒100g(触媒調製例1で得られたもの)を、再結晶皿に置いた。次に、59.2gのチタニウム(IV)イソプロポキシド[Ti(OCHMe2)4](シグマアルドリッチ社から購入)を、撹拌しながらゆっくりと加えた。次に、100gのイオン交換水を噴霧、撹拌しながら加えた。そして、真空オーブンで150℃、10Torr(1,330Pa)で48時間乾燥して、Ti/C触媒を調製した。この触媒を密封可能な容器に入れ、使用時までデシケーターで保管した。
直径3/4インチ(1.91cm)×全長36インチ(91.4cm)のニッケル製反応管を、630℃に加熱し、反応管に0.24インチ(0.61cm)のニッケルプロパック(空隙率=96%)を充填して混合と伝熱とを向上させた。実施例1と同じ方法で気化させた1,1,1,4,4,4−ヘキサフルオロブタンを、接触時間が30秒間となる流速で反応管に導入した。管を通過したガスはフッ化水素(HF)を除去するために水に通して、その後、硫酸カルシウムで乾燥し、ガスクロマトグラフ分析を行った。
比較例1と同じ装置を使用して、2−(トリフルオロメチル)−1,1,1−トリフルオロプロパンを、660℃で気体状態で導入した。出口ガスのGC分析を行った結果、出発材料18.9%、3,3,3−トリフルオロプロペン24.5%、及びトリフルオロメタン43.5%を含んでいた。しかしながら、2−トリフルオロメチル−1,1−ジフルオロプロペンは検出されなかった。
(実施例7)
ステンレス鋼製耐圧反応容器に、濃硫酸360g(3.56mol、1.01eq)と、水90g(5.00mol、1.42eq)とを加え、内温を2℃に維持した。そして、そこに2,4,4,4−テトラフルオロ−1−ブテン451g(3.52mol、1.00eq)を加え、反応器を密閉し、85℃〜86℃の油浴で加熱した。撹拌された反応容器を、内温63℃〜66℃にして16時間維持し、その後、室温まで冷却した。このようにして得られた反応溶液を氷水中に注ぎ込み、有機層を分離した。回収した有機層を食塩水で洗い、そして反応混合物を、200ml及び50mlの塩化メチレンで2回抽出した。回収した有機層を大気圧にて蒸留して、4,4,4−トリフルオロブタン−2−オン154gを無色油状で得た。ガスクロマトグラフィー分析によると、回収された生成物は、純度99.5%の4,4,4−トリフルオロブタン−2−オンであった。444gの生成物が理論的には得られるので、実施例7の収率は、純度基準で34.5%であった。
(E)−1,3,3,3−テトラフルオロ−2−ブテンを13%、(Z)−1,3,3,3−テトラフルオロ−2−ブテンを9%、2,4,4,4−テトラフルオロ−1−ブテンを24%、及びHFC−365mfcを54%含むテトラフルオロブテン粗混合物を、HFC−365mfcの気相脱フッ素水素によって得た。還流器をつけたガラス製3ツ口フラスコに、濃硫酸81g(801mmol、1.07eq)、粗生成物209.0g(合計751mmolのブテン類)を加え、ゆっくりと昇温して、38〜41℃にした。5分間後、反応溶液は均一になり還流は終了したが、更に55分間撹拌を続けた。反応液を氷水300gに注ぎ込み、塩化メチレン(2×100ml)で抽出した。有機層を合わせて、飽和食塩水100mlで洗浄し、塩化カルシウムで有機層を乾燥した。ガスクロマトグラフィー分析により、出発材料に含まれるフルオロブテン類の総量基準で、転化率が99%であることが判った。
ステンレス鋼製反応容器に、濃硫酸23.9g(244mmol、1.39eq)と、水6.0g(333mmol、1.90eq)とを加えた。反応器を密閉して、反応器を−78℃に冷却し、(E)−1,3,3,3−テトラフルオロ−2−ブテン22.5g(176mmol)を移送させ、反応混合物を、71℃〜72℃で17時間攪拌した。反応器を氷水で冷却し、反応器内部のガスを放出した。反応終了後、反応混合物は二層に分離した。有機層を水50mlで洗浄した。ガスクロマトグラフィーで分析したところ、有機層は、(E)−1,3,3,3−テトラフルオロ−2−ブテン80%、(Z)−1,3,3,3−テトラフルオロ−2−ブテン6%、及び4,4,4−トリフルオロブタン−2−オン14%を含んでいることが確認された。
ドライアイス−メタノール冷却還流器を備えた3ツ口フラスコに、2,4,4,4−テトラフルオロ−1−ブテン15.0g(117mmol、1.00eq)、及びシリカゲル7.0g(117mmol、1.00eq)を加えた。フラスコを氷水で冷却し、トリフルオロメタンスルホン酸18.3g(122mmol、1.04eq)、及び水3.0g(167mmol、1.42eq)の混合物を滴下ロートで加えた。フラスコを30℃〜37℃で、23時間と30分間暖めた。反応終了後、水100mlを加え、塩化メチレン(2×100ml)で抽出した。有機層を合わせて、水100mlで洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させた。有機層をガスクロマトグラフィーで分析したところ、4,4,4−トリフルオロブタン−2−オンへの転化率は63%であることが判った。
ドライアイス−メタノール冷却還流器を備えた3ツ口フラスコに、2,4,4,4−テトラフルオロ−1−ブテン15.0g(117mmol、1.00eq)、及び濃硫酸11.9g(119mmol、98wt%)を加え、温度を撹拌しながら上げた。30℃で還流を開始し、硫酸と2,4,4,4−テトラフルオロ−1−ブテンとの混合物は均一になった。15分間後、撹拌を続けながら、混合物を氷水に入れ、7.0gのシリカゲル(117mmol、1.00eq)を加えてHF副生成物によるガラス腐食を防止した。その後、3gの水(167mmol)を加え、シリカゲルをろ別した後、温度を80℃に上げた。反応混合物を冷却し、100gの氷水(2×100ml)を注ぎ、塩化メチレン(2×100ml)で抽出した。有機層を合わせて、水100mlで洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させた。有機層をガスクロマトグラフィーで分析したところ、4,4,4−トリフルオロブタン−2−オンへの転化率は92%であることが判った。
ステンレス鋼製反応容器に、濃硫酸32.3g(329mmol、1.10eq)を加えた。そして、反応器を密閉し、−78℃に冷却した。1,3,3,3−テトラフルオロプロペン34.0g(298mmol)を移送し、60℃で、17時間と30分間攪拌した。そして、反応器を氷水で冷却したところ、内圧は0.35MPaであった。反応器内の液相部を回収、希釈、水洗し、塩化メチレンで抽出した。ガスクロマトグラフィー分析したが、目的のケトン類は検出されなかった。
ステンレス鋼製反応容器に、濃硫酸15.7g(160mmol、1.01eq)を加えた。そして、反応器を密閉し、−78℃に冷却した。2,3,3,3−テトラフルオロプロペン18.0g(158mmol)を移送し、混合物を室温で、4時間と30分間、続けて76℃〜90℃で、16時間と30分間攪拌した。そして反応器を氷水で冷却したところ、内圧は0.30MPaになった。反応容器内の液相を回収、希釈、水洗し、そして塩化メチレンで抽出した。ガスクロマトグラフィー分析したが、目的のケトン類は検出されなかった。
ステンレス鋼製反応容器に、濃硫酸14.4g(147mmol、1.10eq)を加えた。そして、反応器を密閉し、−78℃に冷却した。1,1,2,3,3,3−ヘキサフルオロプロペン20.0g(133mmol)を移送し、混合物を60℃で13時間、続いて120℃で2時間、更に続いて140℃で3時間攪拌した。そして反応器を氷水で冷却した。反応器内の液相を回収、水で希釈、塩化メチレンで抽出した。ガスクロマトグラフィーで分析したが、目的のケトン類は検出されなかった。
Claims (17)
- 2,4,4,4−テトラフルオロ−1−ブテン、(E)−1,1,1,3−テトラフルオロ−2−ブテン、(Z)−1,1,1,3−テトラフルオロ−2−ブテン及びその混合物からなる群から選択されるフルオロブテンを用意する工程と、
前記フルオロブテンをプロトン酸及び水と反応させて、4,4,4−トリフルオロブタン−2−オンを形成する工程とを含むことを特徴とする4,4,4−トリフルオロブタン−2−オンの製造方法。 - プロトン酸が、硫酸、発煙硫酸、塩酸、臭化水素、ヨウ化水素、硝酸、炭素数1〜6のアルカンスルホン酸、CnHaF2n+1−aSO3Hで表される部分フッ化アルカンスルホン酸(ただし、nは、1〜6の整数を表し、aは、1以上2n以下の整数を表す。)、炭素数1〜6のパーフルオロアルカンスルホン酸、並びに前記アルカンスルホン酸、前記部分フッ化アルカンスルホン酸及び前記パーフルオロアルカンスルホン酸の無水物からなる群から選択される請求項1に記載の4,4,4−トリフルオロブタン−2−オンの製造方法。
- プロトン酸が、95wt%以上の濃度を有する濃硫酸である請求項1に記載の4,4,4−トリフルオロブタン−2−オンの製造方法。
- プロトン酸が、水性溶液の状態である請求項1に記載の4,4,4−トリフルオロブタン−2−オンの製造方法。
- フルオロブテン1モルあたり、プロトン酸が0.5〜10モル量加えられ、水が0.8〜10モル量加えられる請求項1に記載の4,4,4−トリフルオロブタン−2−オンの製造方法。
- フルオロブテンが、1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンを脱フッ化水素処理に晒すことによって調製される請求項1に記載の4,4,4−トリフルオロブタン−2−オンの製造方法。
- 脱フッ化水素処理が、1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンを、200℃〜700℃で熱分解することにより行われる請求項6に記載の4,4,4−トリフルオロブタン−2−オンの製造方法。
- 脱フッ化水素処理が、1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンを、0℃〜300℃で塩基存在下で加熱することにより行われる請求項6に記載の4,4,4−トリフルオロブタン−2−オンの製造方法。
- 塩基が、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ土類金属水酸化物、及び有機塩基からなる群から選択される請求項8に記載の4,4,4−トリフルオロブタン−2−オンの製造方法。
- 脱フッ化水素処理が、1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンを、触媒存在下で加熱することにより行われる請求項6に記載の4,4,4−トリフルオロブタン−2−オンの製造方法。
- 触媒が、活性炭、活性炭に担持されたクロム触媒(Cr/C)、及び活性炭に担持されたチタン触媒(Ti/C)からなる群から選択される請求項10に記載の4,4,4−トリフルオロブタン−2−オンの製造方法。
- 脱フッ化水素処理の後に、得られたフルオロブテンの粗混合物を精製することなく、プロトン酸及び水と反応させる請求項6に記載の4,4,4−トリフルオロブタン−2−オンの製造方法。
- 2,4,4,4−テトラフルオロ−1−ブテン、(E)−1,1,1,3−テトラフルオロ−2−ブテン、(Z)−1,1,1,3−テトラフルオロ−2−ブテン及びその混合物からなる群から選択されるフルオロブテンを用意する工程と、
前記フルオロブテンをプロトン酸とまず反応させる工程と、
次にそこに水を加えて4,4,4−トリフルオロブタン−2−オンを形成する工程とを含むことを特徴とする4,4,4−トリフルオロブタン−2−オンの製造方法。 - プロトン酸が、硫酸、発煙硫酸、塩酸、臭化水素、ヨウ化水素、硝酸、炭素数1〜6のアルカンスルホン酸、CnHaF2n+1−aSO3Hで表される部分フッ化アルカンスルホン酸(ただし、nは、1〜6の整数を表し、aは、1以上2n以下の整数を表す。)、炭素数1〜6のパーフルオロアルカンスルホン酸、並びに前記アルカンスルホン酸、前記部分フッ化アルカンスルホン酸及び前記パーフルオロアルカンスルホン酸の無水物からなる群から選択される請求項13に記載の4,4,4−トリフルオロブタン−2−オンの製造方法。
- プロトン酸が、95wt%以上の濃度を有する濃硫酸である請求項13に記載の4,4,4−トリフルオロブタン−2−オンの製造方法。
- プロトン酸が水性溶液の状態であり、該水性溶液がフルオロブテンのモル数よりも少ないモル数の水を含み、水が、反応容器に含まれる水の総モル数が前記フルオロブテンのモル数を超えるように補充される請求項13に記載の4,4,4−トリフルオロブタン−2−オンの製造方法。
- フルオロブテン1モルあたり、プロトン酸が0.5〜10モル量加えられ、水が0.8〜10モル量加えられる請求項13に記載の4,4,4−トリフルオロブタン−2−オンの製造方法。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/US2004/034428 WO2006043946A1 (en) | 2004-10-18 | 2004-10-18 | A method for producing 4,4,4-trifluorobutane-2-one |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008517053A JP2008517053A (ja) | 2008-05-22 |
JP4705109B2 true JP4705109B2 (ja) | 2011-06-22 |
Family
ID=36203255
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007537857A Expired - Fee Related JP4705109B2 (ja) | 2004-10-18 | 2004-10-18 | 4,4,4−トリフルオロブタン−2−オンの製造方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1814837B1 (ja) |
JP (1) | JP4705109B2 (ja) |
DE (1) | DE602004025752D1 (ja) |
WO (1) | WO2006043946A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4693811B2 (ja) * | 2006-06-13 | 2011-06-01 | セントラル硝子株式会社 | 1,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法 |
CA2653194C (en) * | 2006-06-13 | 2010-11-09 | Central Glass Company, Limited | Method for producing 1,3,3,3-tetrafluoropropene |
JP2010236542A (ja) * | 2009-03-12 | 2010-10-21 | Panasonic Corp | 圧縮機 |
JP6601221B2 (ja) * | 2014-01-27 | 2019-11-06 | Agc株式会社 | ガラスの腐食抑制方法 |
CN114409514B (zh) * | 2021-12-21 | 2023-07-18 | 西安近代化学研究所 | 一种1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁酮的合成方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003532743A (ja) * | 2000-05-10 | 2003-11-05 | ウエラ アクチェンゲゼルシャフト | 繊維を染色する薬剤及び繊維を一時的に染色するための方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2599631A (en) * | 1945-12-06 | 1952-06-10 | Du Pont | Preparation of vinyl fluoride |
US2480560A (en) * | 1945-12-06 | 1949-08-30 | Kinetic Chemicals Inc | Method for pyrolyzing polyfluoroalkanes |
FR2662439B1 (fr) * | 1990-05-23 | 1993-11-19 | Rhone Poulenc Chimie | Reactif et procede de perfluoroalkylation de substrats nucleophiles par les perfluoroalcanesulfinates de sodium en milieu oxydant. |
JP3304468B2 (ja) * | 1993-01-29 | 2002-07-22 | ダイキン工業株式会社 | 1,1,1,4,4,4−ヘキサフルオロ−2−ブテン類及び1,1,1,4,4,4−ヘキサフルオロブタンの製造方法 |
US20050119512A1 (en) * | 2003-04-29 | 2005-06-02 | Central Glass Company, Limited | Fluorobutene derivatives and process for producing same |
-
2004
- 2004-10-18 EP EP04795571A patent/EP1814837B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-10-18 JP JP2007537857A patent/JP4705109B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2004-10-18 WO PCT/US2004/034428 patent/WO2006043946A1/en active Application Filing
- 2004-10-18 DE DE602004025752T patent/DE602004025752D1/de active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003532743A (ja) * | 2000-05-10 | 2003-11-05 | ウエラ アクチェンゲゼルシャフト | 繊維を染色する薬剤及び繊維を一時的に染色するための方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1814837B1 (en) | 2010-02-24 |
WO2006043946A1 (en) | 2006-04-27 |
EP1814837A4 (en) | 2007-12-26 |
DE602004025752D1 (de) | 2010-04-08 |
JP2008517053A (ja) | 2008-05-22 |
EP1814837A1 (en) | 2007-08-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4511527B2 (ja) | フルオロブテン誘導体およびその製造方法 | |
JP6620815B2 (ja) | 1−クロロ−2,3,3−トリフルオロプロペンの製造方法 | |
EP2546224B2 (en) | Method for producing fluorinated organic compounds | |
KR101388042B1 (ko) | 통합된 HFC 트랜스-1234ze 제조 공정 | |
US7592494B2 (en) | Process for the manufacture of 1,3,3,3-tetrafluoropropene | |
US10059647B2 (en) | Method for producing fluorinated organic compounds | |
US7880040B2 (en) | Method for producing fluorinated organic compounds | |
JP4864878B2 (ja) | 1,3,3,3−テトラフルオロプロペンの合成法 | |
JP2014500858A (ja) | 2,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法 | |
JP2013523882A (ja) | テトラフルオロオレフィンを製造するための方法 | |
JP2002511437A (ja) | 1−クロロ−1,1,3,3,3−ペンタフルオロプロパンの製造方法 | |
JP2010043083A (ja) | 2,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法 | |
JP5715177B2 (ja) | フッ素化有機化合物の製造方法 | |
WO2011162340A1 (ja) | 2,3,3,3-テトラフルオロプロペンの製造方法 | |
JP4705109B2 (ja) | 4,4,4−トリフルオロブタン−2−オンの製造方法 | |
JP3794859B2 (ja) | パーハロゲン化シクロペンタンの製造方法 | |
US7615668B2 (en) | Method for producing 4,4,4-trifluorobutane-2-one |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110301 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110310 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4705109 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |