JP5610917B2 - Method for producing chloropropane - Google Patents
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Description
本発明は、クロロプロパンの製造方法に関する。詳しくはクロロプロペンと塩素から合成した粗クロロプロパンを蒸留精製するに際し、クロロプロパンの分解を抑制して高効率で高純度のクロロプロパンを製造する方法に関する。 The present invention relates to a method for producing chloropropane. More specifically, the present invention relates to a method for producing high-efficiency and high-purity chloropropane by suppressing the decomposition of chloropropane when crude chloropropane synthesized from chloropropene and chlorine is purified by distillation.
クロロプロパンは、農薬原料の中間体をはじめ、各種工業製品の中間体として重要な塩素化合物である。例えば1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンから製造する1,1,2,3−テトラクロロプロペンは、トリクロロアリルジイソプロピルチオカルバメート除草剤を製造する際の重要な化学中間体であることが知られている。また、上記クロロプロパンの他の具体的な用途としては、その構造により、地球温暖化係数の低いフロンを得るための中間体としての用途が挙げられる。 Chloropropane is an important chlorine compound as an intermediate of various industrial products including an intermediate of agricultural chemical raw materials. For example, 1,1,2,3-tetrachloropropene produced from 1,1,1,2,3-pentachloropropane is an important chemical intermediate in the production of trichloroallyldiisopropylthiocarbamate herbicides. Are known. Another specific application of the chloropropane includes an application as an intermediate for obtaining chlorofluorocarbon having a low global warming potential depending on its structure.
従来、前記クロロプロパンの代表的な製造方法としては、四塩化炭素とエチレンを反応させて、クロロプロパンを製造し、製造したクロロプロパンをアルカリ水溶液と第四級アンモニウム塩等の相間移動触媒を使用し、生成したクロロプロペンを塩素化して目的とするクロロプロパンを製造する方法が知られている(特許文献1参照)。 Conventionally, as a typical production method of the chloropropane, carbon tetrachloride and ethylene are reacted to produce chloropropane, and the produced chloropropane is produced by using a phase transfer catalyst such as an alkaline aqueous solution and a quaternary ammonium salt. There is known a method for producing a desired chloropropane by chlorinating the produced chloropropene (see Patent Document 1).
しかしながら当該特許文献1には最終目的物であるクロロプロパンの精製方法については言及されていない。 However, Patent Document 1 does not mention a purification method of chloropropane, which is the final object.
一方、鉄の存在下で1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパン等のポリ塩素化アルカンを加熱するに際し、安定化剤としてフェノール類、特にアルコキシ置換フェノール類を添加する方法が知られている(特許文献2参照)
また炭素数1のクロロアルカンの保存安定性を向上させる方法として、フェノール類を、アルコール、アミン及び/又はエポキサイド等の他の化合物と併用して添加することが知られている(例えば特許文献3〜5参照)。
On the other hand, when heating polychlorinated alkanes such as 1,1,1,2,3-pentachloropropane in the presence of iron, a method of adding phenols, particularly alkoxy-substituted phenols as a stabilizer is known. (See Patent Document 2)
In addition, as a method for improving the storage stability of a chloroalkane having 1 carbon, it is known to add phenols in combination with other compounds such as alcohol, amine and / or epoxide (for example, Patent Document 3). ~ 5).
最終製品に限らず、各種中間体においても望ましくない副反応の抑制や、有害物質の混入を防止するために、化合物の純度は高い方が好ましく、上記クロロプロパンにおいても例外ではない。クロロプロパンの精製方法としては蒸留が考えられるが、該蒸留に際しての加熱によってクロロプロパンが分解し、収率(収量)が低下するという問題があった。 In order to prevent undesired side reactions and contamination of harmful substances not only in the final product but also in various intermediates, it is preferable that the purity of the compound is high, and the chloropropane is no exception. Distillation can be considered as a purification method of chloropropane, but there is a problem that chloropropane is decomposed by heating during the distillation and yield (yield) is lowered.
上記特許文献2に記載されたアルコキシ置換フェノール類を添加すると、1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパン等のポリ塩素化アルカンの加熱による分解は1/3〜1/4程度に抑制されるものの、未だ改善の余地があった。 When the alkoxy-substituted phenols described in Patent Document 2 are added, decomposition of polychlorinated alkanes such as 1,1,1,2,3-pentachloropropane by heating is suppressed to about 1/3 to 1/4. However, there was still room for improvement.
従って本発明は、蒸留によるクロロプロパンの精製において、より分解の少ない高効率の方法を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a highly efficient process with less decomposition in the purification of chloropropane by distillation.
本発明者等は上記課題に鑑み鋭意検討を行った。その結果、アルコキシ基で置換されたフェノールよりも、アリル基で置換されたフェノールの方がより分解抑制効果の高いことを見出し、本発明を完成した。 The present inventors have intensively studied in view of the above problems. As a result, the present inventors have found that the phenol substituted with an allyl group is more effective in inhibiting decomposition than the phenol substituted with an alkoxy group, and thus completed the present invention.
即ち本発明は、下記一般式(1)で示されるクロロプロペンを塩素と反応させて塩素化して下記一般式(2)で示されるクロロプロパンを得、次いで、該反応により得た粗クロロプロパンに対し、アリル基で置換されたフェノール化合物を添加した後に、これを蒸留することを特徴とする、精製されたクロロプロパンの製造方法である。 That is, in the present invention, a chloropropene represented by the following general formula (1) is reacted with chlorine to chlorinate to obtain a chloropropane represented by the following general formula (2), and then to the crude chloropropane obtained by the reaction, A method for producing a purified chloropropane, comprising adding a phenol compound substituted with an allyl group and then distilling the phenol compound.
CCl2=CCl(2−m)H(m−1)−CCl(3−n)Hn (1)
CCl3−CCl(3−m)H(m−1)−CCl(3−n)Hn (2)
(上記式において、mは1又は2であり、かつmが1のときはnは0〜2の整数であり、mが2のときはnは0〜3の整数である)
本発明において、上記アリル基で置換されたフェノール化合物の添加量は、粗クロロプロパン100質量部に対して0.0020〜1.0質量部とすることが好ましい。
CCl 2 = CCl (2-m ) H (m-1) -CCl (3-n) H n (1)
CCl 3 -CCl (3-m) H (m-1) -CCl (3-n) H n (2)
(In the above formula, m is 1 or 2, and when m is 1, n is an integer from 0 to 2, and when m is 2, n is an integer from 0 to 3).
In this invention, it is preferable that the addition amount of the phenol compound substituted by the said allyl group shall be 0.0020-1.0 mass part with respect to 100 mass parts of crude chloropropane.
本発明の製造方法によれば、上記式(2)で示されるクロロプロパンの熱分解が従来公知のアルコキシ置換フェノールを用いるよりも、さらに1/3程度に抑制される。 According to the production method of the present invention, the thermal decomposition of the chloropropane represented by the above formula (2) is further suppressed to about 1/3 as compared with the conventionally known alkoxy-substituted phenol.
なおこれは、上記式(2)で示されるクロロアルカンの加熱分解により生じる塩化水素が、さらに他の分解反応の触媒となってしまうことを、フェノール化合物の有するアリル基が、該塩化水素を捕捉することによって防止するためではないかと推測している。 This is because hydrogen chloride generated by thermal decomposition of the chloroalkane represented by the above formula (2) becomes a catalyst for further decomposition reaction, and the allyl group of the phenol compound captures the hydrogen chloride. I guess that is to prevent it.
本発明ではまず、下記一般式(1)で示されるクロロプロペン(以下、特に断らない限り単に「クロロプロペンと記す」)を塩素と反応させて塩素化し、下記一般式(2)で示されるクロロプロパン(以下、特に断らない限り単に「クロロプロパンと記す」)を得る。 In the present invention, first, chloropropene represented by the following general formula (1) (hereinafter, simply referred to as “chloropropene” unless otherwise specified) is chlorinated by reacting with chlorine, and chloropropane represented by the following general formula (2). (Hereinafter simply referred to as “chloropropane” unless otherwise specified).
CCl2=CCl(2−m)H(m−1)−CCl(3−n)Hn (1)
CCl3−CCl(3−m)H(m−1)−CCl(3−n)Hn (2)
なお上記式において、mは1又は2であり、かつmが1のときはnは0〜2の整数であり、mが2のときはnは0〜3の整数である。本発明は後述する蒸留に際して、熱分解により発生する塩化水素を、添加するアリル基で置換されたフェノール化合物(以下、特に断らない限り「アリル置換フェノール」と記す)が捕捉する点に特徴を有する。従って、生成物である一般式(2)で示される化合物が少なくとも1つの水素原子を有している場合にその本質的効果を発揮するものである。そのため、mが1のときはnは0〜2の整数、mが2のときはnは0〜3の整数となっている必要がある。
CCl 2 = CCl (2-m ) H (m-1) -CCl (3-n) H n (1)
CCl 3 -CCl (3-m) H (m-1) -CCl (3-n) H n (2)
In the above formula, m is 1 or 2, and when m is 1, n is an integer from 0 to 2, and when m is 2, n is an integer from 0 to 3. The present invention is characterized in that, during distillation described later, hydrogen chloride generated by thermal decomposition is captured by a phenol compound substituted with an allyl group to be added (hereinafter referred to as “allyl-substituted phenol” unless otherwise specified). . Therefore, when the compound represented by the general formula (2) as a product has at least one hydrogen atom, the essential effect is exhibited. Therefore, when m is 1, n must be an integer from 0 to 2, and when m is 2, n must be an integer from 0 to 3.
そのため、対応する原料化合物である式(1)で示される化合物も少なくとも1つの水素原子を有する化合物である。当該クロロプロペンとしては、1,1−ジクロロプロペン、1,1,2−トリクロロプロペン、1,1,3−トリクロロプロペン、1,1,2,2−テトラクロロプロペン、1,1,2,3−テトラクロロプロペン、1,1,3,3−テトラクロロプロペン、1,1,2,3,3−ペンタクロロプロペン、1,1,3,3,3−ペンタクロロプロペン、1,1,2,3,3,3−ヘキサクロロプロペン等が挙げられる。 Therefore, the compound represented by the formula (1) which is a corresponding raw material compound is also a compound having at least one hydrogen atom. Examples of the chloropropene include 1,1-dichloropropene, 1,1,2-trichloropropene, 1,1,3-trichloropropene, 1,1,2,2-tetrachloropropene, 1,1,2,3. -Tetrachloropropene, 1,1,3,3-tetrachloropropene, 1,1,2,3,3-pentachloropropene, 1,1,3,3,3-pentachloropropene, 1,1,2 , 3,3,3-hexachloropropene and the like.
これら化合物のなかでも、生成した式(2)で示される化合物からの脱塩化水素が相対的に起こりやすい点で、mが2である化合物が好ましい。さらに生成化合物の有用性の観点から、1,1,3−トリクロロプロペンが最も好ましい。 Among these compounds, a compound in which m is 2 is preferable in that dehydrochlorination from the generated compound represented by the formula (2) occurs relatively easily. Furthermore, 1,1,3-trichloropropene is most preferable from the viewpoint of the usefulness of the product compound.
この塩素化反応は、クロロプロペンを気相の状態で行ってもよいし、液相で行ってもよい。 This chlorination reaction may be performed in a gas phase or in a liquid phase of chloropropene.
気相反応させる場合の温度は、クロロプロペンが凝縮しない温度以上であれば特に限定されないが、副生物を少なくするために、好ましくは、クロロプロペンの沸点以上、300℃以下の温度が好ましい。また、供給する塩素量は、転化率、選択率を高く維持できる点で、好ましくは、クロロプロパンに対してモル比で0.9〜2.0の範囲で行えばよい。更に、塩素との反応滞在時間は、反応温度等により、副生物を低減するように適宜決定すればよいが、一般的には1〜60秒で十分である。 The temperature in the gas phase reaction is not particularly limited as long as it is at or above the temperature at which chloropropene does not condense, but in order to reduce by-products, a temperature of not less than the boiling point of chloropropene and not more than 300 ° C. is preferable. The amount of chlorine to be supplied is preferably in the range of 0.9 to 2.0 in terms of molar ratio with respect to chloropropane in that the conversion rate and selectivity can be maintained high. Furthermore, the reaction residence time with chlorine may be appropriately determined depending on the reaction temperature or the like so as to reduce by-products, but generally 1 to 60 seconds is sufficient.
一方、塩素化反応において、クロロプロペンを液相で反応させる場合の温度は、クロロプロペンが気化しない温度以下であればよいが、副生物を少なくするために、好ましくは、120℃以下で塩素化を行うとよい。また、供給する塩素量は,転化率、選択率を高く維持できる点で、好ましくは、クロロプロパンに対してモル比で0.9〜2.0の範囲で行えばよい。更に、塩素との反応滞在時間は、反応温度等により、副生物を低減するように適宜決定すればよいが、一般的には1〜10時間で十分である。 On the other hand, in the chlorination reaction, the temperature in the case of reacting chloropropene in the liquid phase may be not higher than the temperature at which chloropropene does not vaporize, but preferably chlorinated at 120 ° C. or lower in order to reduce by-products. It is good to do. Further, the amount of chlorine to be supplied is preferably in the range of 0.9 to 2.0 in terms of molar ratio with respect to chloropropane, since the conversion rate and selectivity can be maintained high. Furthermore, the reaction residence time with chlorine may be appropriately determined depending on the reaction temperature or the like so as to reduce by-products, but 1 to 10 hours is generally sufficient.
反応を促進させるための方法としては、塩素の吹き込み方法を微細気泡とする方法、紫外光を照射することも好適な対応である。 As a method for accelerating the reaction, a method in which chlorine is blown into fine bubbles and irradiation with ultraviolet light are also suitable.
本発明のクロロプロペンの塩素化においては、一般的にクロロプロペン中に鉄はないほうが良い。これは、塩素化によって生成するクロロプロパンの分解が鉄によって促進されるからである。そのため本発明においては、上記クロロプロペンは、下記式(3)
CCl3−CCl(2−m)Hm−CCl(3−n)Hn (3)
で示されるクロロプロパンを熱分解により脱塩化水素して得たものであることが好ましい。該方法によれば生成したクロロプロペン中に鉄はほとんど混入しない。当該熱分解の方法については後述する。
In chlorinating the chloropropene of the present invention, it is generally better not to have iron in the chloropropene. This is because the decomposition of chloropropane produced by chlorination is promoted by iron. Therefore, in the present invention, the chloropropene is represented by the following formula (3):
CCl 3 -CCl (2-m) H m -CCl (3-n) H n (3)
It is preferable that it is obtained by dehydrochlorinating chloropropane represented by the following by thermal decomposition. According to this method, iron is hardly mixed in the produced chloropropene. The thermal decomposition method will be described later.
このような塩素化反応により原料としたクロロプロペンの構造に対応したクロロプロパンが製造される。通常、上記条件で行えば、クロロプロペン基準での転化率は95〜100%、選択率が90〜99%で式(2)で示されるクロロプロパンが得られる。 By such a chlorination reaction, chloropropane corresponding to the structure of chloropropene used as a raw material is produced. Usually, if it carries out on the said conditions, the conversion rate on the basis of chloropropene will be 95-100%, and the selectivity will be 90-99%, and the chloropropane shown by Formula (2) will be obtained.
本発明においてはこのようにして塩素化反応を行い得られた粗クロロプロパンを蒸留して、精製されたクロロプロパンを得る。本発明の特徴は、当該蒸留に際し、粗クロロプロパンに対して、アリル基で置換されたフェノール化合物(アリル置換フェノール)を添加した後に蒸留(加熱)を行う点にある。 In the present invention, the crude chloropropane obtained by performing the chlorination reaction in this manner is distilled to obtain purified chloropropane. The feature of the present invention is that distillation (heating) is performed after adding a phenol compound substituted with an allyl group (allyl-substituted phenol) to the crude chloropropane during the distillation.
当該アリル置換フェノールは、置換基としてアリル基を少なくとも1つ以上有していれば特に限定されるものでなく、アリル基以外の置換基、例えば低級アルキル基やハロゲン原子、低級アルコキシ基をさらに置換基として有していてもよい。またアリル基の置換位置もオルト位、メタ位及び/又はパラ位のいずれでもよい。 The allyl-substituted phenol is not particularly limited as long as it has at least one allyl group as a substituent. Substituents other than allyl groups such as lower alkyl groups, halogen atoms, and lower alkoxy groups are further substituted. You may have as a group. Further, the substitution position of the allyl group may be any of ortho, meta and / or para positions.
好適なアリル置換フェノールを一般式で示すと、下記式(4) A suitable allyl-substituted phenol is represented by the following formula (4).
(式中、Rは炭素数1〜3の炭化水素基又は炭素数1〜3のアルコキシ基であり、nは0〜4の整数である)で示される化合物である。 (Wherein R is a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, and n is an integer of 0 to 4).
当該化合物を具体的に例示すると、o−アリルフェノール、m−アリルフェノール、p−アリルフェノール、4−アリル−2−メトキシフェノール(オイゲノール)、2−メトキシ−4−(1−プロペニル)フェノール(イソオイゲノール)等が挙げられる。これらアリル置換フェノールは単独で用いてもよいし、複数種を併用してもよい。 Specific examples of the compound include o-allylphenol, m-allylphenol, p-allylphenol, 4-allyl-2-methoxyphenol (eugenol), 2-methoxy-4- (1-propenyl) phenol (iso Eugenol) and the like. These allyl-substituted phenols may be used alone or in combination.
アリル置換フェノールの使用量は適宜決定すればよいが、一般的には粗クロロプロパン100質量部に対して0.0020〜0.1質量部、好ましくは0.005〜0.05質量部である。 Although the usage-amount of allyl substituted phenol should just be determined suitably, generally it is 0.0020-0.1 mass part with respect to 100 mass parts of crude chloropropane, Preferably it is 0.005-0.05 mass part.
また蒸留に際しては、アリル置換フェノール以外のフェノールを分解抑制剤として併用しても構わない。さらに、分子内に二重結合を有する直鎖状、分枝状、又は環状の不飽和炭化水素、具体的には、アミレン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテン等も分解抑制剤として好適に併用できる。 In distillation, phenol other than allyl-substituted phenol may be used in combination as a decomposition inhibitor. Furthermore, linear, branched, or cyclic unsaturated hydrocarbons having a double bond in the molecule, specifically amylene, cyclopentene, cyclohexene, cycloheptene, cyclooctene, etc. are also preferably used as a decomposition inhibitor. it can.
本発明において、粗クロロプロパンの蒸留は公知の方法で行うことができる。
具体的には、段塔または充填塔が好ましいものとしてあげることができる。
In the present invention, crude chloropropane can be distilled by a known method.
Specifically, a plate column or a packed column can be mentioned as a preferable one.
段塔としては、例えば十字流トレイ、シャワートレイなどを用いることができる。これらの具体例としては、十字流トレイとして、例えば多孔板トレイ、泡鐘トレイ、バルブトレイ、ターボグリッドトレイ等を、シャワートレイとして、例えばターボグリッドトレイ、リップルトレイなどを、それぞれ挙げることができる。これらのうち、十字流トレイを用いることが好ましい。 As the column tower, for example, a cross flow tray, a shower tray, or the like can be used. Specific examples of these include cross-flow trays such as a perforated plate tray, bubble bell tray, valve tray, and turbo grid tray, and shower trays such as a turbo grid tray and a ripple tray. Of these, it is preferable to use a cross flow tray.
充填塔としては、規則充填物、不規則充填物を充填した蒸留塔を使用することができる。上記不規則充填物としては、例えば、ラシヒリング、ベルサドル、マクマホン、ナッターリング、ポーリング、カスケードミニリング、ヘリパック等を挙げることができる。これらのうち、規則充填物またはカスケードミニリングを充填した蒸留塔を使用することが、蒸留効率を高くすることができる点で好ましい。 As the packed column, a distillation column packed with an ordered packing or an irregular packing can be used. Examples of the irregular packing include Raschig rings, Bersaddles, McMahons, Nutter rings, polling, cascade mini rings, and helipacks. Among these, it is preferable to use a distillation column packed with a regular packing or a cascade mini-ring because the distillation efficiency can be increased.
蒸留温度が高い方が蒸留の際の圧力を高くすることができる一方、クロロプロパンの分解も起こりやすいが、本発明によれば、アリル置換フェノールを粗クロロプロパンに添加してから蒸留することにより、従来は分解が激しく、収率の著しい低下を招いていた180℃程度の温度でも、良好な収率で蒸留が可能となっている。蒸留温度は、好ましくは60〜140℃であり、より好ましくは80〜130℃である。 While higher distillation temperature can increase the pressure during distillation, chloropropane is likely to be decomposed, but according to the present invention, allyl-substituted phenol is added to crude chloropropane and then distilled. Can be distilled at a good yield even at a temperature of about 180 ° C., where the decomposition is severe and the yield is significantly reduced. The distillation temperature is preferably 60 to 140 ° C, more preferably 80 to 130 ° C.
蒸留圧力は、前記の好ましい温度における蒸留操作を維持しうる圧力を設定することが好ましく、例えば、1〜20kPaとすることができる。 The distillation pressure is preferably set at a pressure capable of maintaining the distillation operation at the preferred temperature, and can be set to 1 to 20 kPa, for example.
前述のとおり本発明において原料として用いるクロロプロペンは、前記式(3)で示されるクロロプロパンを熱分解して得たものであることが好ましい。当該熱分解の方法を以下に述べる。 As described above, the chloropropene used as a raw material in the present invention is preferably obtained by thermally decomposing chloropropane represented by the formula (3). The thermal decomposition method will be described below.
熱分解反応は、前記式(3)で表されるクロロプロパンを、その熱分解温度以上の温度において加熱する方法によることができる。 The thermal decomposition reaction can be performed by a method in which the chloropropane represented by the formula (3) is heated at a temperature equal to or higher than the thermal decomposition temperature.
この熱分解反応は気相で行われることが好ましく、その反応方式は、流通方式及びバッチ方式のいずれによってもよい。しかしながら、熱分解反応は短い反応時間で高い反応転化率を達成することができるので、流通方式によることが、反応の効率性の面から好ましい。 This thermal decomposition reaction is preferably performed in the gas phase, and the reaction method may be either a distribution method or a batch method. However, since the thermal decomposition reaction can achieve a high reaction conversion rate in a short reaction time, it is preferable from the viewpoint of reaction efficiency to use a flow system.
上記加熱温度としては好ましくは300〜600℃であり、より好ましくは350〜550℃である。加熱時間(滞在時間)は、例えば1〜10秒とすることが好ましく、1〜5秒とすることがより好ましく、さらに1〜3秒とすることが好ましい。ここで、加熱温度が300℃未満であるか或いは加熱時間が1秒未満であると熱分解が困難となり、一方、加熱温度600℃を超えるかあるいは加熱時間が10秒を超えると反応の選択率が低くなる場合がある。 The heating temperature is preferably 300 to 600 ° C, more preferably 350 to 550 ° C. The heating time (staying time) is, for example, preferably 1 to 10 seconds, more preferably 1 to 5 seconds, and further preferably 1 to 3 seconds. Here, if the heating temperature is less than 300 ° C. or the heating time is less than 1 second, thermal decomposition becomes difficult. On the other hand, if the heating temperature exceeds 600 ° C. or the heating time exceeds 10 seconds, the reaction selectivity May be lower.
当該熱分解のための加熱は、公知の方法により行うことができる。反応器としては、外壁に加熱装置を備えた反応管(分解炉)が好適である。反応器を構成する材質としては、例えば石英、セラミック、金属等を例示することができる。加熱装置としては、例えばバーナー、電気ヒーター、高周波加熱装置等を使用することができる。 The heating for the thermal decomposition can be performed by a known method. As the reactor, a reaction tube (decomposition furnace) provided with a heating device on the outer wall is suitable. Examples of the material constituting the reactor include quartz, ceramic, and metal. As the heating device, for example, a burner, an electric heater, a high-frequency heating device or the like can be used.
この反応において、前記式(3)で示されるクロロプロパンを反応器に供給する方法としては、例えば気化器によって化合物を気化し、ガスとして反応器に導入する方法、あるいは液状の化合物を噴霧して反応器に導入する方法等を採用することができる。このとき反応器には、前記式(3)で示されるクロロプロパンのみを供給してもよく、あるいは前記式(3)で示されるクロロプロパンと適当な希釈ガスとの混合物を導入してもよい。ここで使用される希釈ガスとしては、不活性ガスを使用することが好ましく、例えば窒素、アルゴン、ヘリウム等を好ましく使用することができるが、希釈ガスに要するコストの観点から特に窒素を用いることが好ましい。また熱分解に供するガス(希釈ガスを用いる場合は、希釈ガスとの混合ガス)中の酸素濃度は1重量%以下に調整することが好ましい。 In this reaction, as a method for supplying the chloropropane represented by the formula (3) to the reactor, for example, a method of vaporizing the compound by a vaporizer and introducing it into the reactor as a gas, or a reaction by spraying a liquid compound It is possible to adopt a method of introducing into a vessel. At this time, only the chloropropane represented by the formula (3) may be supplied to the reactor, or a mixture of the chloropropane represented by the formula (3) and an appropriate dilution gas may be introduced. As the dilution gas used here, it is preferable to use an inert gas, for example, nitrogen, argon, helium, etc. can be preferably used, but nitrogen is particularly used from the viewpoint of the cost required for the dilution gas. preferable. Moreover, it is preferable to adjust the oxygen concentration in the gas to be subjected to thermal decomposition (in the case of using a dilution gas, a mixed gas with the dilution gas) to 1 wt% or less.
熱分解による脱塩化水素によって得られる生成物(前記式(3)で示されるクロロプロパン)が水を含んでいると、その除去のために余分の精製工程が必要となり、経済上の不利益となる。これを避けるため、熱分解に供する前にガス(希釈ガスを用いる場合は、希釈ガスとの混合ガス)中の水分濃度を1000重量ppm以下としておくことが好ましい。 If the product obtained by dehydrochlorination by pyrolysis (chloropropane represented by the above formula (3)) contains water, an extra purification step is required for its removal, which is an economic disadvantage. . In order to avoid this, it is preferable to set the water concentration in the gas (mixed gas with the dilution gas when the dilution gas is used) to 1000 ppm by weight or less before subjecting to thermal decomposition.
この熱分解による脱塩化水素の際の反応圧力は特に限定されず、常圧下、減圧下或いは加圧下で実施することが可能である。加圧下の方が反応器を小さくすることが可能であるが、反応圧を高くするほど配管への炭素の析出が起こりやすい傾向にある。装置コスト、反応効率等を考慮すると常圧で行うことが最も好ましい。 The reaction pressure at the time of dehydrochlorination by this thermal decomposition is not particularly limited, and it can be carried out under normal pressure, reduced pressure or increased pressure. The pressure can be reduced to make the reactor smaller, but the higher the reaction pressure, the more likely the precipitation of carbon in the piping tends to occur. Considering the apparatus cost, reaction efficiency, etc., it is most preferable to carry out at normal pressure.
以下、本発明を具体的に説明するため、実施例及び比較例を示すが、本発明はこれらの実施例のみに制限されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, examples and comparative examples will be shown to specifically describe the present invention, but the present invention is not limited only to these examples.
<一般式(1)で示される化合物の製造>
四塩化炭素とエチレンを反応させて製造し、蒸留により精製した1,1,1,3−テトラクロロプロパン(GC純度約100%)を原料とした。該1,1,1,3−テトラクロロプロパンを200℃の予熱器で気化し、入口ガス流量を基準として滞在時間が2.5秒になるように流量を調整し、電気炉によって500℃に加熱した反応管(材質SUS316、内径4.35mm、長さ300mm)中にガス状で導入し、常圧にて気相で熱分解反応を行った。
<Production of compound represented by formula (1)>
The raw material was 1,1,1,3-tetrachloropropane (GC purity about 100%) produced by reacting carbon tetrachloride with ethylene and purified by distillation. The 1,1,1,3-tetrachloropropane is vaporized with a 200 ° C preheater, the flow rate is adjusted so that the residence time is 2.5 seconds based on the inlet gas flow rate, and heated to 500 ° C by an electric furnace. The reaction tube (material SUS316, inner diameter 4.35 mm, length 300 mm) was introduced in the form of a gas, and a thermal decomposition reaction was performed in a gas phase at normal pressure.
このとき、得られた生成ガスの一部を0℃に冷却し、液化してガスクロマトグラフィーにより分析し、転化率及び選択率を求めた。その結果、転化率は99.7%、1,1,3−トリクロロプロペンへの選択率は99.0%であった。 At this time, a part of the product gas obtained was cooled to 0 ° C., liquefied, and analyzed by gas chromatography to obtain the conversion and selectivity. As a result, the conversion was 99.7%, and the selectivity to 1,1,3-trichloropropene was 99.0%.
上記反応の生成ガスを0℃に冷却したうえで、塩化水素ガスを分離し、液相を以下の実施例、比較例での塩素化工程に供した。 After cooling the reaction product gas to 0 ° C., hydrogen chloride gas was separated, and the liquid phase was subjected to the chlorination step in the following Examples and Comparative Examples.
実施例1
容積1000mlのフラスコに1,1,3−トリクロロプロペンを9mol入れ、同液中に塩素を400ml/minの速度で供給し、反応温度100℃で塩素化反応を8時間行った。その結果、転化率は95%、1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパン選択率98%であった。
Example 1
9 mol of 1,1,3-trichloropropene was put into a 1000 ml volume flask, chlorine was supplied into the same liquid at a rate of 400 ml / min, and chlorination reaction was carried out at a reaction temperature of 100 ° C. for 8 hours. As a result, the conversion was 95% and the 1,1,1,2,3-pentachloropropane selectivity was 98%.
この粗クロロプロパン100質量部に対して、0.01質量部のオイゲノールを添加し、内部に柴田科学(株)製ガラスパッキンを高さ500ml充填した塔径30mmφの蒸留塔において、蒸留圧力10kPa、蒸留温度135℃にてバッチ蒸留を行った。 In a distillation column with a diameter of 30 mmφ in which 0.01 parts by mass of eugenol was added and 100 ml of Shiba Kagaku's glass packing was packed inside, the distillation pressure was 10 kPa, Batch distillation was performed at a temperature of 135 ° C.
得られた精製1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンの純度は99.5%、収率は75%であった。また、この蒸留の過程で分解した1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンは、蒸留留出分と蒸留残渣を合わせて分析した結果1.5%であった。 The purity of the obtained purified 1,1,1,2,3-pentachloropropane was 99.5%, and the yield was 75%. Further, 1,1,1,2,3-pentachloropropane decomposed in the course of the distillation was 1.5% as a result of analyzing the distillation distillate and the distillation residue together.
比較例1
オイゲノールを添加せずに蒸留を行った以外は実施例1と同様にして精製1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンの製造を行った。
Comparative Example 1
Purified 1,1,1,2,3-pentachloropropane was produced in the same manner as in Example 1 except that distillation was performed without adding eugenol.
その結果、得られた精製1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンの純度は98%、収率は70%であった。また、この蒸留の過程で分解した1,1,1,2,3−クロロプロパンは2.6%であった。 As a result, the purity of the obtained purified 1,1,1,2,3-pentachloropropane was 98%, and the yield was 70%. Further, 1,1,1,2,3-chloropropane decomposed during the distillation process was 2.6%.
実施例2、3、比較例2〜6
実施例1と同様の方法で製造して得た粗1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパン100質量部に対して、0.01質量部のオイゲノール等の各種フェノール化合物を添加し、170〜175℃で5時間加熱した。その後、1,1,1,2,3−クロロプロパンの分解率を再度ガスクロマトグラフィーで分析した。添加したフェノール化合物の種類と、分解率の測定結果を表1に示す。
Examples 2, 3 and Comparative Examples 2-6
To 100 parts by mass of crude 1,1,1,2,3-pentachloropropane obtained by the same method as in Example 1, 0.01 parts by mass of various phenol compounds such as eugenol were added. Heated at ˜175 ° C. for 5 hours. Thereafter, the decomposition rate of 1,1,1,2,3-chloropropane was analyzed again by gas chromatography. Table 1 shows the types of added phenolic compounds and the measurement results of the decomposition rate.
Claims (3)
CCl2=CCl(2−m)H(m−1)−CCl(3−n)Hn (1)
CCl3−CCl(3−m)H(m−1)−CCl(3−n)Hn (2)
(上記式において、mは1又は2であり、かつmが1のときはnは0〜2の整数であり、mが2のときはnは0〜3の整数である)
CCl 2 = CCl (2-m ) H (m-1) -CCl (3-n) H n (1)
CCl 3 -CCl (3-m) H (m-1) -CCl (3-n) H n (2)
(In the above formula, m is 1 or 2, and when m is 1, n is an integer from 0 to 2, and when m is 2, n is an integer from 0 to 3).
CCl3−CCl(3−m)H(m−1)−CCl(3−n)Hn (2)
(上記式において、mは1又は2であり、かつmが1のときはnは0〜2の整数、であり、mが2のときはnは0〜3の整数である)
CCl 3 -CCl (3-m) H (m-1) -CCl (3-n) H n (2)
(In the above formula, m is 1 or 2, and when m is 1, n is an integer from 0 to 2, and when m is 2, n is an integer from 0 to 3).
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