JP5939980B2 - 溶媒の存在下でのアルケノンのハロゲン化前駆体の製造方法 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は、この出願の全体内容があらゆる目的のために参照により本明細書に援用される、２００９年７月６日出願のＰＣＴ／ＥＰ２００９／０５８５２５および２０１０年１月７日出願のＥＰ−１０１５０２３４．２に対する優先権を主張するものである。

本発明は、特有の溶媒の存在下でのアルケノンのハロゲン化前駆体の製造方法に関する、およびアルケノンの製造方法にも関する。

４−エトキシ−１，１，１−トリフルオロ−３−ブテノン（ＥＴＦＢＯ）などの、ハロゲン化アルケノンは、例えば、（特許文献１）に開示されているように、化学合成における構成単位である。それらは、前述の米国特許に記載されているように、塩基の存在下に酸塩化物をビニルエーテルと反応させることによって製造してもよい。この反応のために、塩基はまた溶媒として過剰に使用されてもよい。

（特許文献２）は、オニウム塩の存在下にビニルエーテルと酸ハロゲン化物または酸無水物とからのアルケノンの製造を開示している。エチルビニルエーテルへのトリフルオロ酢酸無水物付加の場合には、トリフルオロ酢酸無水物を含有する反応媒体へのエチルビニルエーテルの添加およびエチルビニルエーテルを含有する反応媒体へのトリフルオロ酢酸無水物の添加の両方が記載されている。

（特許文献３）はとりわけ、ビニルエーテルへのカルボン酸ハロゲン化物の付加を含むアルケノンの簡略化製造を開示している。実施例では、トリフルオロアセチルクロリドがエチルビニルエーテルに付加されている。

米国特許第５，７０８，１７５号明細書 国際公開第０３／０６６５５８号パンフレット 国際公開第２００４／１０８６４７号パンフレット

本発明の目的は、アルケノンのハロゲン化前駆体の改良された製造方法を提供することである。本発明の別の目的は、特に製造の選択率および収率に関して、改良された、それによって得られたハロゲン化前駆体からのアルケノンの製造方法であって、それによって、とりわけ、生成物の分離を簡略化することができ、かつ、物質の損失および副生物の廃棄処分の必要性を低減することができる方法を提供することである。

本発明は、アルケノンまたはアルケノンのハロゲン化前駆体を含む液体反応媒体中でカルボン酸ハロゲン化物をビニルエーテルと反応させる工程を含む、アルケノンのハロゲン化前駆体の製造方法に関する。

好ましい実施形態では、反応媒体中に存在するアルケノンは、その前駆体が本方法で製造されるアルケノンに相当する。

別の好ましい実施形態では、アルケノンのハロゲン化前駆体は、本方法で製造されるハロゲン化アルケノン前駆体に相当する。

本方法は、式（Ｉ）
Ｒ^１−Ｃ（Ｏ）−ＣＨ_２−ＣＨＸ−ＯＲ^２ （Ｉ）
（式中、Ｒ^１は、少なくとも１つのハロゲン原子で場合により置換されているＣ１〜Ｃ１０アルキル基を表すか、またはＲ^１はＣＦ_３、ＣＦ_２Ｃｌ、ＣＦ_２Ｈを表し；Ｒ^２はアリール、置換アリール、または少なくとも１つのハロゲン原子で場合により置換されているＣ１〜Ｃ１０アルキル基を表し、Ｘはフッ素、塩素または臭素を表す）
のハロゲン化アルケノン前駆体を製造するために好ましくは行われ、ここで、式（ＩＩ）：Ｒ^１−Ｃ（Ｏ）Ｘ（ＩＩ）（式中、Ｘはフッ素、塩素または臭素を表し、Ｒ^１は上に与えられた意味を有する）に相当する酸ハロゲン化物が式（ＩＩＩ）：ＣＨ_２＝Ｃ（Ｈ）−ＯＲ^２（ＩＩＩ）（式中、Ｒ^２は上に与えられた意味を有する）に相当するビニルエーテルと反応させられる。

Ｒ１は多くの場合フッ素化Ｃ１〜Ｃ４アルキル基である。Ｒ１は好ましくはメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピルまたは少なくとも１個のフッ素原子で置換されたメチル、エチル、ｎ−プロピルもしくはイソプロピルを表す。Ｒ１がメチル、エチルまたは少なくとも１個のフッ素原子で置換されたメチルもしくはエチルを表すことがとりわけ好ましい。ＣＦ_３、ＣＦ_２Ｈ、ＣＦ_２Ｃ１、Ｃ_２Ｆ_５、Ｃ_３Ｆ_７がＲ１として特に好ましい。ＣＦ_３、ＣＦ_２ＣｌおよびＣＦ_２ＨがＲ１としてより特に好ましい。

Ｒ２は、アリール、例えば、フェニル、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基、および／またはハロゲン原子で置換されたフェニルから選択することができる。Ｒ２は多くの場合Ｃ１〜Ｃ４アルキル基である。好ましくは、Ｒ２は直鎖状または分枝状のＣ１〜Ｃ４アルキル基を表し、特に好ましくはＲ２はメチル、エチル、ｎ−プロピルもしくはイソプロピル、最も好ましくはメチルまたはエチル基を表す。

Ｘは好ましくはフッ素および塩素から選択され、より好ましくはＸは塩素である。

式（Ｉ）のハロゲン化アルケノン前駆体から製造することができるアルケノンは、式（ＩＶ）
Ｒ^１−Ｃ（Ｏ）−ＣＨ＝ＣＨ−ＯＲ^２ （ＩＶ）
（式中、Ｒ^１およびＲ^２は式（Ｉ）におけると同じ意味を有する）
のアルケノンである。

アルケノン、特にＥＴＦＢＯ、およびハロゲン化前駆体、特にＣＥＴＦＢＯ（１，１，１−トリフルオロ−４−クロロ−４−エトキシブタン−２−オン）は、カルボン酸ハロゲン化物とビニルエーテルとの反応用の溶媒として有利に使用できることが分かった。上述の通り、溶媒として使用されるハロゲン化前駆体およびアルケノンは好ましくは、それぞれ、ハロゲン化前駆体およびその脱ハロゲン化水素されたアルケノンに相当する。

好ましい、一実施形態では、前記反応用の液体反応媒体は、溶媒としてアルケノン、特にＥＴＦＢＯを含む。アルケノンは一般に、反応媒体の総重量に対して５０〜９９重量％、好ましくは６０〜９９重量％、より好ましくは７５〜９９重量％のアルケノンの量で使用される。

この実施形態は、前記反応を開始するために特に有利である。

アルケノンは好ましくは、外部源、例えばアルケノンの前回の製造、特に回分製造から反応に提供される追加のアルケノンを含む。この実施形態の一態様では、前記反応は、特に製造プロセスの開始中に、カルボン酸ハロゲン化物を前記アルケノン含有液体反応媒体中へ導入することによって実施される。アルケノンおよびカルボン酸ハロゲン化物を含む液体反応媒体へのビニルエーテルの導入後にアルケノンのハロゲン化前駆体が形成されることは一般に、ハロゲン化前駆体とアルケノンとを含有する液体反応媒体を提供するであろう。

この実施形態はまた、ビニルエーテルがカルボン酸ハロゲン化物を含有する反応媒体に加えられない、例えば、ビニルエーテルがアルケノン含有反応媒体に溶解され、カルボン酸ハロゲン化物が次にビニルエーテルとアルケノンとを含有する反応媒体に加えられる、上記の反応と同じタイプの反応に適用されてもよいことが理解される。

別の実施形態では、カルボン酸ハロゲン化物とビニルエーテルとの反応用の液体反応媒体は、アルケノンのハロゲン化前駆体、特にＣＥＴＦＢＯを含む。ハロゲン化前駆体は一般に、反応媒体の総重量に対して５０〜９９重量％、好ましくは６０〜９９重量％、より好ましくは７５〜９９重量％のハロゲン化前駆体の量で使用される。

本実施形態の好ましい態様では、本方法は連続モードで実施される。連続プロセスでは、液体反応媒体中のアルケノンのハロゲン化前駆体の含有率は一般に、反応媒体の総重量に対して５０〜９９重量％の範囲の、好ましくは６０〜９９重量％の範囲の、より好ましくは７５〜９９重量％の範囲のハロゲン化前駆体に保たれる。これは、定常状態で、例えば連続撹拌タンク型反応器（ＣＳＴＲ）で運転される連続プロセスにとって特に有利である。

好ましい態様では、液体反応媒体の残りはカルボン酸ハロゲン化物を含む。

液体反応媒体は一般に、反応媒体の総重量に対して少なくとも０．５重量％、好ましくは少なくとも１重量％のカルボン酸ハロゲン化物を含有する。好ましくはこの含有率は少なくとも５重量％である。この液体は一般に、反応媒体の総重量に対して約２０重量％未満のカルボン酸ハロゲン化物を含有する。好ましくはこの含有率は１０重量％未満である。好ましくは、この液体は、反応媒体の総重量に対して５〜１０重量％のカルボン酸ハロゲン化物を含有する。この特定の態様はまた、本明細書に記載される本発明による方法の異なる実施形態に適用されてもよい。

反応は、追加の溶媒の存在下に実施することができる。用語「追加の溶媒」は、反応体、前記反応の生成物および追加のアルケノンまたはこのアルケノンの前駆体とは異なる溶媒を意味すると理解される。使用されるべき溶媒は、例えば、ベンゼン、トルエンもしくはキシレンなどの芳香族炭化水素；ペンタンもしくはヘキサンなどの脂肪族炭化水素；塩素化炭化水素、特に塩化メチレン、クロロホルムもしくは二塩化エチレンまたは１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタン（商標Ｓｏｌｋａｎｅ（登録商標）３６５ｍｆｃでＳｏｌｖａｙ Ｆｌｕｏｒ ＧｍｂＨによって商業化されている）などのフッ素化炭化水素などのハロゲン化炭化水素；またはジエチルエーテル、ジブチルエーテルもしくはテトラヒドロフランまたはフッ素化エーテルなどのエーテルであってもよい。それらのうち、芳香族炭化水素が好ましい。ベンゼンもしくはトルエンがそれらのうちで特に好ましい。これらの溶媒は、単独でまたは混合物として組み合わせて使用されてもよい。適切な場合、溶媒は通常、カルボン酸ハロゲン化物の１重量部当たり、１〜３５重量部、好ましくは３〜１６重量部の量で使用される。しかし、追加の溶媒の実質的な不在または不在下に反応を実施することが好ましい。

特定の実施形態では、溶媒は、少なくとも１つのハロエーテル、例えば、クロロアルキル−アルキルエーテル、特にクロロエチル−エチルエーテルなどのクロロエーテルをさらに含む。この場合、液体反応媒体中のハロエーテル、特にクロロアルキル−アルキルエーテルの含有率は、液体反応媒体の総重量に対して一般に０．１〜５重量％、多くの場合０．５〜２重量％である。ハロエーテルは、アルケノンのハロゲン化前駆体への高い生産性および選択性を達成しながら、特に示された濃度範囲で、液体反応媒体に組み入れることができる好適な溶媒であることが分かった。連続プロセスでは、ハロエーテルの含有率は好ましくは本明細書で上に示された濃度範囲に維持される。

アルケノン、アルケノンのハロゲン化前駆体、カルボン酸ハロゲン化物およびビニルエーテルからなるまたは本質的になる液体反応媒体中で反応を実施することがより特に好ましい。この実施形態は、例えば熱分解または精製操作などのその後のプロセス工程のために特定の利点を有する。

本発明による方法では、およびその特定の実施形態では、酸ハロゲン化物対ビニルエーテルのモル比は、好ましくは０．８〜１．２、特に好ましくは０．８〜約１である。最も好ましくは、このモル比は約１である。

本発明による方法では、およびその特定の実施形態では、ビニルエーテルは一般に、カルボン酸ハロゲン化物の１モル当たり０．０１〜２モル／時間の速度で液体反応媒体中へ導入される。好ましくはこの速度は、カルボン酸ハロゲン化物の１モル当たり０．５〜１．５モル／時間である。カルボン酸ハロゲン化物の１モル当たり約１モル／時間の速度が良好な結果を与えた。

本発明による方法およびその特定の実施形態は、回分式にまたは連続的に実施することができる。

本発明による方法では、およびその特定の実施形態では、特に連続プロセスでは液体反応媒体中のビニルエーテルの濃度を制御することがとりわけ有益である。一般に、この濃度は、液体反応媒体の総重量に対して５重量％未満である。多くの場合、液体反応媒体中のビニルエーテルの濃度は、液体反応媒体の総重量に対して１重量％以下である。好ましくは、この濃度は、液体反応媒体の総重量に対して０．５重量％以下である。一般に、この濃度は、液体反応媒体の総重量に対して少なくとも０．１重量％である。

ビニルエーテルの濃度を制御することによって、クロロエーテル、ポリマー材料などの、反応に影響を及ぼすかまたは収率を低下させる可能性がある他の化合物の形成が特に、回避されるかまたは制御され；それ故に、本発明の方法に従って製造されるアルケノン前駆体から製造することができるアルケノンの収率および純度は向上することが分かった。本発明はその結果、液体反応媒体中でカルボン酸ハロゲン化物を連続的にビニルエーテルと反応させる工程を含む、例えば本明細書で前に開示されたような、アルケノンのハロゲン化前駆体の製造方法であって、液体反応媒体中のビニルエーテルの濃度が制御され、好ましくは本明細書で前に開示された範囲中に維持される方法にも関する。

アルケノンのハロゲン化前駆体および、好ましくは、アルケノンの溶媒としての使用は他の望まれない化合物の形成を特に回避し、有機生成物、特にアルケノンのハロゲン化前駆体および、好ましくは、アルケノンの収率および純度を向上させることが分かった。すなわち、アルケノンのハロゲン化前駆体および、好ましくは、アルケノンの溶媒としての使用は、複雑な後処理、例えば、溶媒の蒸留、溶媒によってもたらされる副生物の精製などを回避する。

本発明の一実施形態では、本発明の方法に従って得られるアルケノンのハロゲン化前駆体はそのようなものとして使用することができる。例えば、それは溶媒として、例えば本発明に従ってその後に行われるプロセスでの溶媒として使用することができる。

本発明の別の実施形態では、本発明による方法で得られるアルケノンのハロゲン化前駆体は、ハロゲン化水素の脱離によって脱ハロゲン化水素されてそれぞれのアルケノンを形成する。それ故に、本発明はさらに、（ａ）アルケノンまたはそのハロゲン化前駆体を含有する液体反応媒体中でカルボン酸ハロゲン化物をビニルエーテルと反応させてアルケノンのハロゲン化前駆体を形成する工程と、（ｂ）前記前駆体からハロゲン化水素を脱離させてアルケノンを形成する工程とを含む、アルケノンの製造方法に関する。

一選択肢によれば、ハロゲン化水素の脱離は、例えば、塩基の存在下におよび／またはハロゲン化水素の脱離を熱的に誘導することによって、アルケノンのハロゲン化前駆体の形成中に同時に実施される。使用されるべき塩基は、例えば、ピリジン、キノリンもしくはピコリンなどの窒素含有複素環化合物；またはトリエチルアミン、ジメチルアニリン、ジエチルアニリンもしくは４−ジメチルアミノピリジンなどの第三級塩基であってもよい。それらのうち、ピリジン、トリエチルアミン、ジメチルアニリン、ジエチルアニリンまたは４−ジメチルアミノピリジンが好ましい。それらのうち、ピリジンが特に好ましい。これらの塩基は、単独で、または混合物として組み合わせて使用されてもよい。適切な場合、この塩基は、カルボン酸ハロゲン化物の１モル当たり、１．０〜３．０当量、好ましくは１．０５〜１．５当量の量で通常使用される。塩基の存在の代わりにまたはそれに加えて、ハロゲン化水素の熱的脱離を実施することが意図される場合、反応混合物の温度は好ましくは５０℃以上である。それは好ましくは１００℃以下である。

必要ならば、追加の溶媒がハロゲン化水素の脱離中に存在してもよい。用語「追加の溶媒」は、上に定義されたものと同じ意味を有する。

第１の特定の実施形態では、カルボン酸ハロゲン化物は、トリフルオロアセチルクロリドである。好ましくは、トリフルオロアセチルクロリドは反応混合物中へ液体状態で供給される。

第２の特定の実施形態では、カルボン酸ハロゲン化物は、クロロジフルオロアセチルクロリドである。

第３の特定の実施形態では、カルボン酸ハロゲン化物は、ジフルオロアセチルクロリドである。

第４の特定の実施形態では、カルボン酸ハロゲン化物は、トリフルオロアセチルフルオリドである。

第５の特定の実施形態では、カルボン酸ハロゲン化物は、（トリフルオロアセト）アセチルフルオリドである。

好ましい、第６の特定の実施形態では、アルケノンのハロゲン化前駆体の製造およびハロゲン化水素の脱離方法は、とりわけ本明細書で前に記載されたようなカルボン酸塩化物が使用されるとき、塩基の実質的なまたは完全な不在下に実施される。

好ましい、第７の特定の実施形態では、アルケノンのハロゲン化前駆体の製造およびハロゲン化水素の脱離は、追加の溶媒の実質的なまたは完全な不在下に実施される。

好ましい、第８の特定の実施形態では、アルケノンのハロゲン化前駆体の製造およびハロゲン化水素の脱離は好ましくは、本明細書で前に記載されたような、塩基のおよび追加の溶媒の実質的なまたは完全な不在下に実施される。第６〜第８、特に第８の特定の実施形態は、第１〜第５の特定の実施形態のいずれかと有利に組み合わせることができる。

本発明による方法の第６〜第８の特定の実施形態で、「実質的な不在」は典型的には、反応混合物の総重量に対して１重量％以下、より特に０．５重量％以下の塩基および／または溶媒の任意の含有率を意味する。「完全な不在」はこれに関連して典型的には、反応混合物への塩基および／または溶媒の任意の添加が全く行われなかったプロセスを意味する。典型的には「完全な不在」は、塩基および／または溶媒が反応混合物のＧＣで全く検出できないことを意味する。

特に本発明による方法の第６〜第８の特定の実施形態は、出発原料および反応の生成物とは異なる成分の実質的な不在にもかかわらず、反応が選択的に進行し、分離が制限によって容易にされるため、必要ならば、アルケノンのハロゲン化前駆体および特に所望のアルケノンの特に効率的な単離を可能にする。

上述の通り、本発明の好ましい実施形態は、（ａ）アルケノンまたはそのハロゲン化前駆体を含有する液体反応媒体中でカルボン酸ハロゲン化物をビニルエーテルと反応させてアルケノンのハロゲン化前駆体を形成する工程と、（ｂ）前記前駆体からハロゲン化水素を脱離させてアルケノンを形成する工程とを含む、アルケノンの製造方法に関する。

本発明による方法の実施形態およびその特定の実施形態は一般に、工程（ａ）の反応を第１温度で実施することと工程（ｂ）を第１温度より高い第２温度で実施することとを含む。

第１温度は一般に５０℃未満、多くの場合４０℃未満、好ましくは３０℃以下である。一態様では、この温度は好ましくは約−２５℃以下である。第１温度は一般に少なくとも−５０℃、多くの場合−４０℃以上、好ましくは−３０℃以上である。

第２温度は一般に少なくとも５０℃、多くの場合６０℃以上、好ましくは７０℃以上である。第２温度は一般に１５０℃未満、多くの場合１００℃未満、好ましくは約８０℃以下である。

本発明による方法およびその特定の実施形態は一般に、工程（ａ）の反応を第１圧力で実施することと工程（ｂ）を第１圧力より低い第２圧力で実施することとを含む。

第１圧力は一般に、反応媒体を液体状態に維持するために選択される。例えば、トリフルオロアセチルクロリドが酸ハロゲン化物として使用される場合、第１圧力は有利には、約−２５℃以下の反応温度で大気圧である。第１圧力は有利には、２０〜３０℃の反応温度で約４バール以上、好ましくは約５バール絶対〜約１０バール以下の圧力である。

第２圧力は好ましくは、反応媒体からの少なくともアルケノンの分別蒸留を可能にするために選択される。典型的な第２圧力は１〜約１０^−３バール絶対である。

本方法が回分式に実施されるときに有利である、本発明による方法の一実施形態およびその特定の実施形態では、工程（ａ）および（ｂ）は、同じ反応ゾーン、例えば、蒸留塔が上にある容器で実施される。

本方法が回分式にまたは連続的に実施されるときに有利である、本発明による方法の別の実施形態およびその特定の実施形態では、工程（ａ）は第１反応ゾーンで実施され、工程（ｂ）は、第１反応ゾーンとは異なる第２反応ゾーンで実施される。

第１反応ゾーンは多くの場合、場合により撹拌されるタンク型反応器である。第２反応ゾーンは、例えば、蒸留塔であることができる。

好ましい、第９の特定の実施形態では、本発明による方法は、工程（ｂ）で生成したアルケノンを、ハロゲン化水素、未反応カルボン酸ハロゲン化物および未反応ハロゲン化前駆体（および任意選択の微量のポリマー物質）から分離する工程とカルボン酸ハロゲン化物を工程（ａ）にそしてハロゲン化前駆体を工程（ｂ）に場合によりリサイクルする工程とをさらに含む。

蒸留、特に分別蒸留が、特に工程（ｂ）の反応混合物からアルケノンを分離するための分離技法として好ましい。

本発明の好ましい実施形態は、乱流状態にある液体反応媒体中でカルボン酸ハロゲン化物をビニルエーテルと反応させる工程を含む、アルケノンのハロゲン化前駆体の製造方法に関する。この実施形態はとりわけ、アルケノンの製造方法の工程（ａ）に関する。用語「乱流」状態は、「層流」状態と区別されるような、とりわけ高い運動量対流および高いレイノルズ（Ｒｅｙｎｏｌｄｓ）数を示す、流体力学で使用される意味を含むが、それは、この意味に限定されない。用語「乱流の」は、「ホットスポット」の発生を回避する、例えば激しい撹拌による、反応混合物の非常に効率的な混合を広く意味する。

好ましくは、反応混合物の一部は、工程（ａ）の反応器から取り出され、ループ中を運ばれ、工程（ａ）の反応器に戻される。このようなループで、反応混合物の循環部分を冷却することが可能である。これは、反応混合物の温度を所望の範囲に保つのに役立つ。さらに、下で記載されるように、反応混合物の一部を連続的に循環させると、反応混合物の混合を向上させ；反応混合物の生じた乱流状態はホットスポットを回避するのに役立つ。

この特有の実施形態による方法は一般に、反応を０℃〜４０℃、好ましくは１０℃〜３０℃、より好ましくは２５℃に等しいかまたは約２５℃、最も好ましくは２０℃に等しいかまたは約２０℃の温度で実施する工程を含む。それ故に、たとえ工程（ａ）がこの実施形態でより高い温度で（そしてより高い反応速度で）行われても、選択性は非常に高い。

この特有の実施形態では、反応媒体の乱流状態は、例えば、撹拌、流れ抵抗を通しての反応媒体の通過、不活性ガスなどのガス泡の導入による反応媒体の混合から選択される操作によって達成することができる。同様に、上述の通り、反応混合物の一部をループに通すと、反応混合物の乱流を増加させる。

反応媒体での撹拌は、タービンもしくは攪拌機などの内部撹拌を用いて、または反応器の外部の再循環パイプを用いて実現されてもよい。

流れ抵抗の典型的な例は例えば、ガラスリングおよびラシヒ（Ｒａｓｃｈｉｇ）リングなどの反応器中に置くことができる成形体である。

本方法が連続モードで実施されるときに特に有利である、この特有の実施形態の特定の態様では、ビニルエーテルおよびカルボン酸ハロゲン化物は、内部供給管および外部供給管を有する同心ノズルを通して液体反応媒体中へ導入されてもよい。この態様では、ビニルエーテルは好ましくは内部供給管を通して供給され、カルボン酸ハロゲン化物は好ましくは外部供給管を通して供給される。

意外にも、液体反応媒体に乱流状態を生み出すことによって、ホットスポットが前記反応媒体中で実質的に回避され、それによってアルケノンのハロゲン化前駆体のおよびこの前駆体から得られるアルケノンの収率および純度を向上させ得ることが分かった。

本発明の目的のためには、用語「ホットスポット」は具体的には、反応が実施される温度より実質的に高い温度を有する反応媒体のゾーンを意味する。「実質的により高い温度」は、液体反応媒体の平均温度より少なくとも５℃、多くの場合、少なくとも１０℃高い温度と理解される。

ホットスポットはハロゲン化水素の脱離を引き起こすことが観察され、ハロゲン化水素は幾らかの非転化ビニルエーテルの重合のような望まれない副反応を引き起こすことが分かった。従って、本発明によれば、工程（ａ）で非常に低いレベルのハロゲン化水素形成を提供すること、好ましくは全くその形成を実質的に回避することが好ましい。「実質的に回避する」は、反応媒体の総重量に対して１重量％以下の反応媒体中のハロゲン化水素の含有率を特に維持することを意味する。好ましくは、この含有率は、０．５重量％以下に維持される。工程（ａ）でのハロゲン化水素の形成が実質的に回避されるとき、反応媒体の総重量に対して０．１重量％以上であろうとも、０．０１重量％以上の反応媒体中のハロゲン化水素の含有率が許容される。

この特有の実施形態による方法では、反応は好ましくは連続撹拌タンク型反応器（ＣＳＴＲ）で実施される。

特定の態様では連続撹拌タンク型反応器はプラグフロー型反応器と組み合わせられる。その場合、一般に、液体反応媒体の少なくとも一部は、連続撹拌タンク型反応器から抜き出され、プラグフロー型反応器でさらなる反応にかけられる。この場合、ＣＳＴＲ反応器は通常乱流状態にあるが、プラグフロー型反応器は乱流または層流状態にあることができる。

ＣＳＴＲの特定の実施形態には、１個以上の円筒形または球形タンクからなる反応器であって、液体反応媒体の乱流状態が上記の方法のいずれかによって生み出される反応器が含まれる。２個以上のＣＳＴＲ反応器、例えば２、３または４個の反応器が使用されるとき、ビニルエーテルを各反応器に供給するためにビニルエーテルの供給物を分けることが有利である。

プラグフロー型反応器の特定の実施形態は、供給物が一端に入り、他端を出る円筒形管の形態にある。

本発明による方法は、その特定の実施形態において、この特有の実施形態による工程（ａ）の反応を実施することを好ましくは含む。

工程（ｂ）でのハロゲン化水素の脱離は、反応混合物を上に示されたような範囲に暖めることによって行うことができる。本発明の好ましい実施形態はさらに、次の工程：
（ａ）本明細書で前に開示された方法のいずれかかまたはそれらの組み合わせに従ってカルボン酸ハロゲン化物とビニルエーテルとからの製造による、アルケノンのハロゲン化前駆体を提供する工程、
（ｂ）瞬間熱分解、真空熱分解および不活性ガスでのストリッピング下の熱分解、またはこれらの組合せから選択される熱分解処理によって、前記前駆体からハロゲン化水素を脱離させてアルケノンを形成する工程と
を含む、アルケノンの製造方法に関する。

本発明の目的のためには、用語「瞬間熱分解」は、液体反応媒体が短時間加熱されるプロセスを意味する。瞬間熱分解のための典型的な加熱時間は１時間未満、特に３０分未満、好ましくは約１５分である。一般に、加熱時間は１秒超、多くの場合１５秒超である。

本実施形態による方法の特定の態様では、瞬間熱分解は、−２０℃〜１４０℃の範囲の温度および３０秒〜１時間の範囲の期間で、好ましくは０℃〜１３０℃の範囲の温度および３０秒〜３０分の範囲の期間で、より好ましくは２０℃〜１２０℃の範囲の温度および３０秒〜２０分の範囲の期間で行われる。

熱分解または瞬間熱分解は場合により、窒素ガス、アルゴンガスまたはこれらの混合物などの不活性ガス流れでのストリッピング下に実施することができる。

本発明の目的のためには、用語「ストリッピング」は、１つ以上の成分、特にＨＣｌがガス流れによって液体反応媒体から除去される物理的分離プロセスを特に意味する。液体およびガス流れは、並流または向流方向を有することができる。

適切な場合、ストリッピングは有利には窒素流れで実施される。

この実施形態による方法は、熱分解を−２０℃〜１４０℃、好ましくは６０〜１３０℃の温度で、例えば８０℃に等しいかまたは約８０℃で、より好ましくは１２０℃に等しいかまたは約１２０℃で実施する工程を一般に含む。

熱分解または瞬間熱分解は減圧下に実施されてもよい。その場合、減圧は好ましくは１００〜６００ミリバールである。

本明細書に開示される異なる方法および実施形態は、アルキルビニルエーテルとトリフルオロ酢酸ハロゲン化物とからの、特にトリフルオロアセチルクロリドとエチルビニルエーテルとからのクロロトリフルオロアルコキシブタノンの製造およびトリフルオロアルコキシブテノン、特にＥＴＦＢＯを形成するためのその後の脱離に最も好ましいやり方で適用されることが理解される。

本明細書に開示される異なる方法および実施形態は、アルキルビニルエーテルとジフルオロ酢酸ハロゲン化物とからの、特にジフルオロアセチルクロリドとエチルビニルエーテルとからのクロロジフルオロアルコキシブタノンの製造およびジフルオロアルコキシブテノン、特にＥＤＦＢＯを形成するためのその後の脱離に最も好ましいやり方で適用されることが理解される。

本発明による方法は例えば、２つの手段を含む装置であって、第１手段がボイラー、ラシヒ（Ｒａｓｃｈｉｇ）リングで充填されたパイプ、遠心ポンプ、それぞれパイプを持った管型反応器付き循環システムを含む装置で実施することができる。生成物は、これらの反応器のそれぞれの前および後に加えるか、または（分析目的のために）取り出すことができる。安全上の理由で、冷却器および冷トラップ付きのさらなる長さのパイプが、循環の後に好適に取り付けられ；ここで、第２手段は、受器としておよび有機生成物への有機生成物の前駆体の、例えばＣＥＴＦＢＯからＥＴＦＢＯへの熱分解のために使用され、ラシヒリング入りカラムパイプ付きセラミックボイラーと取り出し付き冷却器とを含む。

さらに、本発明はまた、アルケノンの製造方法および、例えば、上記の装置を使用する、アルケノンのハロゲン化前駆体を製造するための装置にも関する。

このような方法のある実施形態では、前に製造された純有機生成物、例えばＥＴＦＢＯが始動するために循環され、場合により冷却機を用いて冷却される。それぞれの標的温度に達したとき、第１反応体（例えばＴＦＡＣ）が回路（特に乱流回路）中へ、第１反応器の前に、ガスまたは液体形態で第一に供給され、次に第２反応体（例えばＥＶＥ）がわずかに化学量論的過剰（例えば、ＴＦＡＣ：ＥＶＥ＝１：１．０１モル）で加えられる。循環手段のフラスコ中のレベルは、膜ポンプを操作し、そして第２手段中へ排出することによって一定に保たれる。その場合に、ハロゲン化水素の脱離での有機生成物への有機生成物前駆体の転化、例えばＨＣｌ脱離でのＥＴＦＢＯへのＣＥＴＦＢＯの転化は、いったん第２手段の受器が一杯になったら回分式に（特に熱分解）によって、または有機生成物前駆体（例えばＣＥＴＦＢＯ）含有流れを循環手段から、そのとき任意選択のわずかな減圧下にある、第２手段中へ連続的に供給することによってのどちらかで行われる。精密蒸留は次に、下流のさらなる蒸留塔で連続的にまたは回分式に実施することができる。

本明細書で以下の実施例は、本発明を例示することを意図されるが、それに限定しない。

これらの実施例ではおよび本明細書の全体にわたって、用いられる省略形は次の通り定義される：ＴＦＡＣはトリフルオロアセチルクロリドであり、ＥＶＥはエチルビニルエーテルであり、ＣＥＴＦＢＯは４−クロロ−４−エトキシ−１，１，１−トリフルオロ−３−ブタン−２−オンであり、ＥＴＦＢＯはエトキシ−１，１，１−トリフルオロ−３−ブテン−２−オンである。

実施例１：４−エトキシ−１，１，１−トリフルオロ−３−ブテン−２−オンの２工程製造
工程（ａ）
Ｐｔ１００内部温度計を備えた、ドライアイス冷却器で囲まれた１００ｍｌの３つ口フラスコに、６６，２４ｇ（０．５モル）のトリフルオロアセチルクロリドを−３０℃で凝縮させた。３６．０６ｇ（０．５モル）のエチルビニルエーテルを１時間にわたって滴加した。滴加後に、さらなる０．５モルのトリフルオロアセチルクロリドを加えた。サンプルのＧＣは、４−クロロ−４−エトキシ−１，１，１−トリフルオロ−３−ブタン−２−オンのほぼ定量的な収率を示した。

工程（ｂ）
上記の工程（ａ）の反応後に、フラスコを室温に温め、減圧下に分別蒸留にかけた。第１留分（Ｂ．Ｐ．４７ミリバールで５９．３〜６６．４℃）は、４−クロロ−４−エトキシ−１，１，１−トリフルオロ−３−ブタン−２−オンと４−エトキシ−１，１，１−トリフルオロ−３−ブテン−２−オンとの混合物を含有し、それを、さらなる４−エトキシ−１，１，１−トリフルオロ−３−ブテン−２−オンを与えるために再蒸留することができた。第２留分（Ｂ．Ｐ．３０ミリバールで６６．４〜７０℃）は、純エトキシ−１，１，１−トリフルオロ−３−ブテン−２−オン（Ｅ／Ｚ比９８．５：１．５）を含有した。単離収率は、理論収率の９７．５％であった。

実施例２：乱流条件および溶媒としてのＥＴＦＢＯ下の４−クロロ−４−エトキシ−１，１，１−トリフルオロ−３−ブタン−２−オンおよび４−エトキシ−１，１，１−トリフルオロ−３−ブテン−２−オンの製造
一般的な手順：前の合成によって得られた、純ＥＴＦＢＯを再循環システムの流れ部分に入れ、チラーを使用して冷却した。この再循環システムは、２０Ｌのフラスコ、別の蒸留塔の上に置かれた１０ｍｍガラスラシヒリングを充填した２つの１メートル蒸留塔、循環ポンプ（１５００Ｌ／時間）、それぞれ３ｍパス長さ（直径１．５ｃｍ）の３つの管型反応器を含む。再循環システムで所望の温度に達したらすぐに、ガス状または液体トリフルオロアセチルクロリド（１５ｋｇ／時間；１１３．２モル／時間）を、第１の３ｍ反応器の直前に乱流循環で導入し、次に小モル過剰のエチルビニルエーテル（ＴＦＡＣ／ＥＶＥ＝１：１．０１）を第１の３ｍ反応器の後に加えた。リサイクル装置の２０Ｌのフラスコ中のレベルを、膜ポンプを使用して物質を第２装置へポンプ送液することによって一定に保った。４−エトキシ−１，１，１−トリフルオロ−３−ブテン−２−オン（ＥＴＦＢＯ）への４−クロロ−４−エトキシ−１，１，１−トリフルオロ−３−ブタン−２−オン（ＣＥＴＦＢＯ）の熱分解に役立ったこの第２装置は、１０ｍｍガラスラシヒリングを充填した３つの１メートル蒸留塔と除去付き冷却器とを持った１００ＬのＰｆａｕｄｌｅｒセラミック容器を備えていた。ＥＴＦＢＯへのＨＣｌを失うＣＥＴＦＢＯの転化は、セラミック容器が満ちたときに回分式熱分解によって、またはリサイクル装置からのＣＥＴＦＢＯ流れの連続供給によってのどちらかで行われた。精密蒸留を蒸留塔で連続的にまたは回分式にさらに実施した。

実施例２ａ：
再循環システムを純ＥＴＦＢＯで満たし、１０℃の温度に冷却した。一般的な手順に従って、ＴＦＡＣおよびＥＶＥを、それぞれ、１２．４モル／時間および１２．８モル／時間の速度で導入した。リサイクル装置のトップで毎時採取されたＧＣサンプルは、ＴＦＡＣとＥＶＥの完全な反応を示し、それによってＣＥＴＦＢＯ濃度はＥＴＦＢＯ濃度の低下と共に連続的に増加した。ＴＦＡＣおよびＥＶＥの連続的な導入を８時間の間ずっと実施し、物質を全てセラミック容器に集めた。熱分解を、窒素流れ下に８０℃で実施し、これに、分別蒸留が続いて、理論収率の８７％の単離収率でおよび９８％の純度（シス＋トランス異性体）で４−エトキシ−１，１，１−トリフルオロ−３−ブテン−２−オンを与えた。

実施例２ｂ：
実施例２ａと同じ手順に従ったが、再循環システムを２０℃の温度に保った。エトキシ−１，１，１−トリフルオロ−３−ブテン−２−オンが理論収率の８７％の単離収率でおよび９８％の純度（シス＋トランス異性体）で得られた。

実施例３：熱分解処理によるＥＴＦＢＯへのＣＥＴＦＢＯの転化
一般的な手順：実施例１で上に記載されたように、工程（ａ）の反応後に、還流冷却器を備えたフラスコを、油浴を使用することによって所望の温度に加熱した。熱分解または瞬間熱分解を異なる条件下に：異なる温度で、不活性ガス流れありもしくはなしで、または減圧下に行った。ＥＴＦＢＯへのＣＥＴＦＢＯの転化の後にＧＣ分析を行った。反応混合物の組成が一定のままであったとき、生じた反応混合物を減圧での蒸留（７０℃、２０ミリバール）にさらにかけてエトキシ−１，１，１−トリフルオロ−３−ブテン−２−オンを得た。実験データを表１にまとめる。熱分解時間は、その後に反応混合物の組成が一定のままであった時間を意味する。

実施例４：
反応：
第１段階：４−クロロ−４−エトキシ−１，１，１−トリフルオロブタン−２−オン（ＣＥＴＦＢＯ）の製造

第２段階：４−エトキシ−１，１，１−トリフルオロ−３−ブテン−２−オン（ＥＴＦＢＯ）の製造

装入：

１１９ｇ（０．７モル）ＥＴＦＢＯを、ドライアイス冷却器および磁気攪拌機付き３つ口フラスコに入れ、０℃に冷却した。２３．３ｇ（０．１７５モル）ＴＦＡＣを次に圧力フラスコから導入した。ＴＦＡＣはＥＴＦＢＯに非常に容易に溶解した。次に１２．６ｇ（０．１７５モル）ＥＶＥを全て一度に加えた。第１サンプルを２１分後に採取した（ＧＣ分析、ＷＬＤ検出器）。混合物中に依然として２ＧＣ％ＴＦＡＣが存在した。６０分後にＴＦＡＣは全て転化した。熱分解を次に、もはやＨＣｌが脱離しなくなるまで８０℃で１時間実施し、この回分を１０^−３ミリバールでの減圧で分別精密蒸留した。こうして単離されたＥＴＦＢＯ収率は合計９７％に達し、純度は９９．５％（９８．０％トランス異性体、１．５％シス異性体）であった。

実施例５：
純ＥＴＦＢＯを循環装置に注入し、温度を＋１０℃に調節した。ＴＦＡＣを次に１２．４モル／時間の速度で、そしてＥＶＥを１２．８モル／時間の速度で加えた。循環装置の底部から１時間毎に採取されたＧＣサンプルは、ＥＶＥでのＴＦＡＣの完全な転化を示した。循環するＣＥＴＦＢＯの濃度は連続的に上昇し、一方ＥＴＦＢＯ濃度は連続的に低下した。この装置をこれらの条件下に８時間運転し、物質を第２装置に集めた。ＨＣｌを脱離させるための窒素流れ中８０℃でのその後の熱分解、引き続く分別精密蒸留は、理論収率の８７％の単離収率および９８．０％の純度（シス＋トランス異性体）でＥＴＦＢＯを生成した。

実施例６：
実験を、温度が＋２０℃であったことを除いて実施例５に記載された通り繰り返した。選択率および単離収率は、＋１０℃での実験に匹敵した。

Claims (14)

1. 式（Ｉ）：Ｒ ^１ −Ｃ（Ｏ）−ＣＨ _２ −ＣＨ（Ｘ）−ＯＲ ^２ （Ｉ）（式中、Ｘはフッ素、塩素または臭素を表し、Ｒ ^１ は、少なくとも１つのハロゲン原子で場合により置換されているＣ１〜Ｃ１０アルキル基を表すか、またはＲ ^１ はＣＦ _３ Ｃ（Ｏ）ＣＨ _２ を表し；Ｒ ^２ は、アリール、置換アリール、または少なくとも１つのハロゲン原子で場合により置換されているＣ１〜Ｃ１０アルキル基を表す）に相当するアルケノンのハロゲン化前駆体の製造方法であって、
   第１の工程において、式（ＩＩ）：Ｒ ^１ −Ｃ（Ｏ）Ｘ（ＩＩ）（式中、ＸおよびＲ ^１ は上に与えられた意味を有する）に相当するカルボン酸ハロゲン化物及び式（ＩＩＩ）：ＣＨ _２ ＝Ｃ（Ｈ）−ＯＲ ^２ （ＩＩＩ）（式中、Ｒ ^２ は上に与えられた意味を有する）に相当するビニルエーテルのいずれか一方を、前記アルケノンまたは前記アルケノンのハロゲン化前駆体を含む液体反応媒体中に導入して、該液体反応媒体中に溶解させ、
   続く工程において、前記カルボン酸ハロゲン化物及び前記ビニルエーテルの他方を前記液体反応媒体中に導入して、前記カルボン酸ハロゲン化物と前記ビニルエーテルとを反応させ、
   ここで、前記アルケノンは、前記アルケノンのハロゲン化前駆体の脱ハロゲン化水素生成物である、アルケノンのハロゲン化前駆体の製造方法。
2. Ｒ１がフッ素化Ｃ１〜Ｃ４アルキル基である、請求項１に記載の方法。
3. Ｒ２がＣ１〜Ｃ４アルキル基である、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記カルボン酸ハロゲン化物がトリフルオロアセチルクロリドである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記液体反応媒体が、１重量％から２０重量％未満のカルボン酸ハロゲン化物を含有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記ビニルエーテルが、カルボン酸ハロゲン化物の１モル当たり０．０１〜２モル／時間の速度で前記液体反応媒体中へ導入される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記液体反応媒体が、前記液体反応媒体の総重量に対して５０〜９９重量％の前記アルケノンを含有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記液体反応媒体が、前記液体反応媒体の総重量に対して５０〜９９重量％の前記ハロゲン化前駆体を含有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 連続モードで運転され、かつ、前記液体反応媒体中のハロゲン化前駆体の濃度が請求項７または８に従った範囲に維持される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記液体反応媒体がハロエーテルをさらに含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記反応が、アルケノン、アルケノンのハロゲン化前駆体、カルボン酸ハロゲン化物およびビニルエーテルからなる液体反応媒体中で実施される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
12. アルキルビニルエーテルおよびトリフルオロ酢酸ハロゲン化物からのクロロトリフルオロアルコキシブタノンの製造に適用される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
13. アルキルビニルエーテルおよびジフルオロ酢酸ハロゲン化物からのクロロジフルオロアルコキシブタノンの製造に適用される、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 第１工程において、前記アルケノンのハロゲン化前駆体が請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法で製造され、そして、その後の工程において、前記ハロゲン化前駆体が脱ハロゲン化水素される、アルケノンの製造方法。