JP6173908B2 - Method for producing chloro higher alkene - Google Patents

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Description

本発明は、塩素化炭化水素の製造方法である。より詳しくは、四塩化炭素とアルケンとをアミド系化合物(系溶媒)−鉄触媒の存在下反応させてクロロ高次アルカンを得た後、脱塩化水素反応を行ない、クロロ高次アルケンを得る方法である。   The present invention is a method for producing chlorinated hydrocarbons. More specifically, a method in which carbon tetrachloride and an alkene are reacted in the presence of an amide compound (system solvent) -iron catalyst to obtain a chloro higher-order alkane, followed by dehydrochlorination to obtain a chloro higher-order alkene. It is.

塩素化炭化水素は、農薬、医薬品、フロン代替材料等の各種製品を製造するための原料ないし中間体として重要である。例えば1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンから出発して1,1,2,3−テトラクロロプロペンを経て、除草剤として有用なトリクロロアリルジイソプロピルチオカルバメートを製造することができる。   Chlorinated hydrocarbons are important as raw materials or intermediates for producing various products such as agricultural chemicals, pharmaceuticals, and CFC substitute materials. For example, starting from 1,1,1,2,3-pentachloropropane and via 1,1,2,3-tetrachloropropene, trichloroallyldiisopropylthiocarbamate useful as a herbicide can be produced.

このような塩素化炭化水素の製造方法としては、例えば炭素数2のアルケン類(非置換又は塩素で置換されたエチレン)に四塩化炭素を付加して高次炭素化し、クロロプロパンを得る第一反応と、該クロロプロパンを脱塩化水素してクロロプロペンを得る第二反応と、該クロロプロペンにさらに塩素を付加して目的のクロロプロパンを得る第三反応とからなる三段階反応が知られている。   As a method for producing such a chlorinated hydrocarbon, for example, a first reaction in which chloropropane is obtained by adding carbon tetrachloride to an alkene having 2 carbon atoms (unsubstituted or chlorine-substituted ethylene) to produce a higher-order carbon. And a second reaction for dehydrochlorinating the chloropropane to obtain chloropropene and a third reaction for further adding chlorine to the chloropropene to obtain the desired chloropropane are known.

上記第一反応は、四塩化炭素からなる液相と、主として炭素数2〜4のアルケン類からなる気相からなる反応系中で行なわれることが多い。該反応は、金属と、金属と錯体をつくる化合物とを触媒として用いることが多く、第一反応より得られる反応液には、クロロ高次アルカン類の他に、不純物として未反応原料や副生成物、触媒として用いた化合物や錯体、金属等が含まれる。したがって該反応液は、一般に、これら不純物を蒸留等の方法により分離した後、上記クロロ高次アルカン類を脱塩化水素する第二反応に供される。   The first reaction is often carried out in a reaction system comprising a liquid phase composed of carbon tetrachloride and a gas phase mainly composed of alkenes having 2 to 4 carbon atoms. The reaction often uses a metal and a compound that forms a complex with the metal as a catalyst, and the reaction solution obtained from the first reaction contains unreacted raw materials and by-products as impurities in addition to chloro higher-order alkanes. Products, compounds used as catalysts, complexes, metals, and the like. Therefore, the reaction solution is generally subjected to a second reaction in which these impurities are separated by a method such as distillation and then dehydrochlorinated from the chloro higher alkanes.

例えば特許文献1には、エチレンと四塩化炭素とを、金属鉄とリン酸トリアルキルとからなる相間移動触媒の存在下で反応させて1,1,1,3−テトラクロロプロパンとする例が記載されている。また、特許文献2には、四塩化炭素と塩化ビニルとを、触媒として、鉄と、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド類の存在下反応させて1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパンを得る方法が記載されている。前者は、第一反応終了後、リン酸トリアルキルを蒸留により効率良く分離することができるものの、該リン酸トリアルキルが焼却炉の腐食を進行させる原因物質であるため、廃棄物としての処理に費用がかかるという問題があった。   For example, Patent Document 1 describes an example in which ethylene and carbon tetrachloride are reacted in the presence of a phase transfer catalyst composed of metallic iron and trialkyl phosphate to form 1,1,1,3-tetrachloropropane. Has been. In Patent Document 2, carbon tetrachloride and vinyl chloride are reacted as a catalyst with iron in the presence of amides such as N, N-dimethylacetamide to produce 1,1,1,3,3-penta. A method for obtaining chloropropane is described. In the former, although the trialkyl phosphate can be efficiently separated by distillation after the completion of the first reaction, the trialkyl phosphate is a causative substance that promotes the corrosion of the incinerator. There was a problem that it was expensive.

一方、後者は、第一反応終了後に発生するアミド類の廃棄物処理は安価であるが、蒸留により分離した後、続く第二反応において、脱塩化水素、塩素化を行なったところ、反応がほとんど進行しない、途中で反応が停止する、前記リン酸トリアルキルと鉄を用いた場合と比較して反応速度が遅いということがわかった。   On the other hand, in the latter case, waste treatment of amides generated after the completion of the first reaction is inexpensive. However, after separation by distillation, dehydrochlorination and chlorination were performed in the subsequent second reaction. It was found that the reaction rate was slow compared to the case where the trialkyl phosphate and iron were used, which did not proceed, and the reaction stopped in the middle.

特公平2−47969号公報Japanese Examined Patent Publication No. 2-47969 特開2001−335517号公報JP 2001-335517 A

従って、本発明の目的は、四塩化炭素とアルケン類を、アミド類と鉄の存在下反応させて、クロロ高次アルカンを得、更に、脱塩化水素反応を行って目的のクロロ高次アルケン類を製造するにあたり、上記脱塩化水素反応の反応速度を低下させることなく、効率良く目的のクロロ高次アルケン類を製造する方法を提供することである。   Therefore, the object of the present invention is to react carbon tetrachloride with alkenes in the presence of amides and iron to obtain higher chloroalkanes, and further to carry out dehydrochlorination reaction to obtain the desired chlorohigher alkenes. Is to provide a method for efficiently producing the desired chloro higher-order alkenes without reducing the reaction rate of the dehydrochlorination reaction.

本発明者らは、上記問題点を解決すべく検討を重ねた結果、第一反応で得られるクロロ高次アルカン類は、蒸留によりアミド類を分離しても、クロロ高次アルカン類に含まれるアミド類の低濃度域において、クロロ高次アルカン類とアミド類が気液平衡状態となった時、気相の組成と液相の組成の差が小さくなるため、十分にこれらアミド類を分離することができず、精製クロロ高次アルカン類に有意量のアミド類が残存してしまい、これが上記脱塩化水素反応において反応が円滑に進行しない原因になっていることを突きとめた。そして、上記第一反応で得られるクロロ高次アルカン類の精製を、蒸留に組み合わせて、留出液の吸着剤による処理を実施することにより、前記第二反応に供するクロロ高次アルカン類へのアミド類の残留を簡便な操作で高度に抑制することができ、該精製クロロ高次アルカン類の脱塩化水素反応を高い反応性で進行させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of repeated studies to solve the above problems, the present inventors have found that chloro higher-order alkanes obtained in the first reaction are included in chloro higher-order alkanes even if amides are separated by distillation. When chloro higher-order alkanes and amides are in a vapor-liquid equilibrium state in a low concentration range of amides, the difference between the composition of the gas phase and the composition of the liquid phase becomes small, so these amides are sufficiently separated. It was found that a significant amount of amides remained in the purified chloro higher alkanes, which caused the reaction to not proceed smoothly in the dehydrochlorination reaction. And the purification of the chloro higher-order alkanes obtained in the first reaction is combined with distillation, and the treatment with the adsorbent of the distillate is carried out, so that The present inventors have found that the residue of amides can be suppressed to a high degree by a simple operation, and that the dehydrochlorination reaction of the purified chloro higher-order alkanes can proceed with high reactivity, and the present invention has been completed. .

即ち、本発明は
四塩化炭素と下記一般式(1)
Cl (1)
(式(1)において、aは2〜4の整数であり、bは1〜2aの整数であり、およびcは0〜2a−1の整数であり、ただし、b+cは2aである。)
で表されるアルケン類とを、下記一般式(2)
C(=O)NR (2)
(式(2)において、R1,2,は、それぞれH、又は低級アルキル基であり、それぞれ同じでも異なってもよい)
で表されるアミド類および鉄の存在下に反応させて、下記一般式(3)
a+1Clc+4 (3)
(式(3)において、a、b、およびcは式(1)にて説明したとおりである。)
で表されるクロロ高次アルカン類を含有する反応液を得、次いで、該反応液を蒸留した後、式(3)で表されるクロロ高次アルカン類を主成分とする留出液画分を吸着剤と接触させ、
更に、得られた精製クロロ高次アルカン類を脱塩化水素反応に供し、一般式(4)
a+1b−1Clc+3 (4)
(式(4)において、a、b、およびcは式(1)にて説明したとおりである。)
で表されるクロロ高次アルケン類を生成させることを特徴とするクロロ高次アルケン類の製造方法である。
That is, the present invention relates to carbon tetrachloride and the following general formula (1)
C a H b Cl c (1)
(In Formula (1), a is an integer of 2-4, b is an integer of 1-2a, and c is an integer of 0-2a-1, provided that b + c is 2a.)
An alkene represented by the following general formula (2)
R 1 C (═O) NR 2 R 3 (2)
(In Formula (2), R 1, R 2 and R 3 are each H or a lower alkyl group, and may be the same or different)
In the presence of iron represented by the following general formula (3)
C a + 1 H b Cl c + 4 (3)
(In formula (3), a, b, and c are as described in formula (1).)
And then distilling the reaction solution, and then distilling the reaction solution, and then distillate fraction containing chloro higher-order alkane represented by formula (3) as a main component. In contact with the adsorbent,
Further, the purified chloro higher-order alkanes obtained were subjected to dehydrochlorination reaction, and the general formula (4)
C a + 1 H b-1 Cl c + 3 (4)
(In formula (4), a, b, and c are as described in formula (1).)
A chloro higher-order alkene represented by the formula (1) is produced.

本発明によれば、第一反応より得られたクロロ高次アルカン類に含まれるアミド類を高精度に分離除去された、精製クロロ高次アルカン類を収率よく得ることができ、当該精製クロロ高次アルカン類を脱塩化水素反応に供給することにより、脱塩化水素反応を効率よく実施することが可能となる。その結果、目的とするクロロ高次アルケン類を効率よく、高収率で製造することが可能となり、工業的に極めて有用である。   According to the present invention, purified chloro higher-order alkanes obtained by separating and removing amides contained in the chloro-higher-order alkanes obtained from the first reaction with high accuracy can be obtained with high yield. By supplying higher-order alkanes to the dehydrochlorination reaction, the dehydrochlorination reaction can be carried out efficiently. As a result, it is possible to produce the target chloro higher alkenes efficiently and in high yield, which is extremely useful industrially.

本発明において、高次アルケン類とは、付加反応により、原料のアルケン類よりも炭素数が増加したアルケン類を言う。また、高次クロロアルケン類とは、塩素化反応により、原料のクロロアルケン類よりも塩素の結合数が増加したクロロアルケン類を言う。   In the present invention, higher-order alkenes refer to alkenes having a carbon number increased from that of the raw material alkenes by an addition reaction. Further, the higher order chloroalkenes refer to chloroalkenes having an increased number of chlorine bonds as compared to the raw material chloroalkenes due to chlorination reaction.

本発明のクロロ高次アルケン類の製造方法は、四塩化炭素と下記一般式(1)
Cl (1)
(式(1)において、aは2〜4の整数であり、bは1〜2aの整数であり、およびcは0〜2a−1の整数であり、ただし、b+cは2aである。)
で表されるアルケン類との付加反応を行って下記一般式(3)
a+1Clc+4 (3)
(式(3)において、a、b、およびcは式(1)にて説明したとおりである。)
で表されるクロロ高次アルカン類を得る、第一反応(付加反応)と、
上記第一反応から得られるクロロ高次アルカン類の脱塩化水素反応を行って、下記一般式(4)
a+1b−1Clc+3 (4)
(式(4)において、a、b、およびcは式(1)にて説明したとおりである。)
で表されるクロロ高次アルケン類を得る、第二反応(脱塩化水素反応)と
からなる。
The process for producing chloro higher alkenes of the present invention comprises carbon tetrachloride and the following general formula (1):
C a H b Cl c (1)
(In Formula (1), a is an integer of 2-4, b is an integer of 1-2a, and c is an integer of 0-2a-1, provided that b + c is 2a.)
An addition reaction with alkenes represented by the following general formula (3)
C a + 1 H b Cl c + 4 (3)
(In formula (3), a, b, and c are as described in formula (1).)
A first reaction (addition reaction) to obtain a chloro higher-order alkane represented by:
A dehydrochlorination reaction of the chloro higher-order alkanes obtained from the first reaction is carried out to obtain the following general formula (4)
C a + 1 H b-1 Cl c + 3 (4)
(In formula (4), a, b, and c are as described in formula (1).)
And a second reaction (dehydrochlorination reaction) to obtain a chloro higher alkene represented by

また、本発明は、上記クロロ高次アルケン類の製造方法において、精製クロロ高次アルカン類の脱塩化水素反応の反応液中に、塩素を供給し、生成したクロロ高次アルケン類の高次塩素化反応も逐次進行させて、一般式(5)
a+1b−1Clc+5 (5)
(式(5)において、a、b、およびcは式(1)にて説明したとおりである。)
で表される高次クロロ高次アルカン類を生成させる高次クロロ高次アルカン類の製造方法も提供する。
Further, the present invention provides a method for producing chloro higher-order alkenes, wherein chlorine is supplied into a reaction solution for dehydrochlorination of purified chloro-higher-order alkanes, and the higher-order chlorine of the generated chloro higher-order alkenes. The chemical reaction is also progressed sequentially, and the general formula (5)
C a + 1 H b-1 Cl c + 5 (5)
(In Formula (5), a, b, and c are as described in Formula (1).)
A method for producing higher-order chloro higher-order alkanes that generates higher-order chloro higher-order alkanes represented by the formula:

以下、上記製造方法について、順に詳細に説明する。   Hereinafter, the said manufacturing method is demonstrated in detail in order.

<第一反応工程>
本発明の第一反応工程において、四塩化炭素と上記式(1)で表されるアルケン類との付加反応を行って、上記式(3)で表されるクロロ高次アルカン類を得る。
<First reaction step>
In the first reaction step of the present invention, an addition reaction between carbon tetrachloride and an alkene represented by the above formula (1) is performed to obtain a chloro higher-order alkane represented by the above formula (3).

上記式(1)で表されるアルケン類は、例えば、エチレン、塩化ビニル、1,1−ジクロロエチレン、1,2−ジクロロエチレン、プロピレン、1―クロロプロペン、1,1−ジクロロプロペン、1―クロロブテンなどが挙げられる。中でも、エチレン、又は塩化ビニルを使用することが、得られるクロロプロペンが工業的に重要であることから好ましい。   Examples of the alkenes represented by the above formula (1) include ethylene, vinyl chloride, 1,1-dichloroethylene, 1,2-dichloroethylene, propylene, 1-chloropropene, 1,1-dichloropropene, and 1-chlorobutene. Is mentioned. Among them, it is preferable to use ethylene or vinyl chloride because the obtained chloropropene is industrially important.

上記付加反応は、反応容器内に四塩化炭素を、該四塩化炭素が液相として存在する温度及び圧力条件で入れておき、そこへ、気体状のアルケン類を連続的に供給することにより、進行する反応であって、鉄アミド触媒の存在下に行われる。   In the above addition reaction, carbon tetrachloride is placed in a reaction vessel under a temperature and pressure condition in which the carbon tetrachloride exists as a liquid phase, and a gaseous alkene is continuously supplied thereto, A reaction that proceeds and is carried out in the presence of an iron amide catalyst.

例えば、上記式(1)で表されるアルケン類が炭素数2のアルケンである場合、相対的に塩素数の少ない側の炭素に、四塩化炭素の炭素が結合した生成物が生じる。即ち、エチレンを使用した場合には1,1,1,3−テトラクロロプロパンが、塩化ビニルを使用した場合には1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパンが、それぞれ得られる。   For example, when the alkene represented by the above formula (1) is an alkene having 2 carbon atoms, a product in which carbon tetrachloride is bonded to carbon having a relatively small number of chlorines is generated. That is, 1,1,1,3-tetrachloropropane is obtained when ethylene is used, and 1,1,1,3,3-pentachloropropane is obtained when vinyl chloride is used.

上記付加反応において、式(1)で表されるアルケン類は、通常、気相に供給された後、液相に溶解して四塩化炭素との付加反応に供される。このとき、消費された分量に相当する量のアルケン類を随時気相に追加し、気相部の圧力がほぼ一定に維持されることが好ましい。アルケン類が液体の状態で液相に供給される場合においても、四塩化炭素との付加反応で消費された分量に相当する量のアルケン類を随時追加し、液相におけるアルケン類の濃度がほぼ一定に維持されることが好ましい。   In the above addition reaction, the alkenes represented by the formula (1) are usually supplied to the gas phase and then dissolved in the liquid phase to be subjected to the addition reaction with carbon tetrachloride. At this time, it is preferable that an amount of alkene corresponding to the amount consumed is added to the gas phase as needed, and the pressure in the gas phase is maintained almost constant. Even when alkenes are supplied to the liquid phase in a liquid state, an amount of alkenes corresponding to the amount consumed in the addition reaction with carbon tetrachloride is added as needed, and the concentration of alkenes in the liquid phase is almost constant. It is preferable to keep it constant.

付加反応の反応温度は、高い転化率と高い選択率とを両立するために、90〜160℃とすることが好ましく、105〜140℃とすることが更に好ましい。反応圧力(気相圧力)は、アルケン類を気体の状態、例えば、エチレン、クロロエチレン、プロペン、ブテンのように沸点が低いアルケン類を供給する場合において、上記反応温度において反応系が液相を維持し得る圧力であればよいが、高い転化率と高い選択率とを両立するためには、反応圧力が、25℃換算で、0.21〜0.62MPa(abs)であることが好ましく、0.25〜0.45MPa(abs)であることがより好ましい。そして、反応効率を上げるため、上記反応圧力のうち、式(1)で表されるアルケン類の分圧が、25℃換算で0.11〜0.52MPa(abs)であることが好ましく、0.15〜0.35MPa(abs)であることがより好ましい。なお、上記圧力はいずれも、絶対圧である。   The reaction temperature of the addition reaction is preferably 90 to 160 ° C, and more preferably 105 to 140 ° C in order to achieve both a high conversion rate and a high selectivity. The reaction pressure (gas phase pressure) is determined when the alkene is in a gaseous state, for example, when an alkene having a low boiling point such as ethylene, chloroethylene, propene, or butene is supplied, the reaction system has a liquid phase at the above reaction temperature. The pressure can be maintained, but in order to achieve both high conversion and high selectivity, the reaction pressure is preferably 0.21 to 0.62 MPa (abs) in terms of 25 ° C., More preferably, it is 0.25 to 0.45 MPa (abs). And in order to raise reaction efficiency, it is preferable that the partial pressure of alkenes represented by Formula (1) is 0.11-0.52 MPa (abs) in conversion of 25 degreeC among the said reaction pressure, 0 More preferably, it is 15 to 0.35 MPa (abs). In addition, all the said pressures are absolute pressures.

一方、アルケン類を液体の状態で供給する場合、反応圧力は、上記反応温度において反応系が液相を維持し得る圧力であればよく、高い転化率と高い選択率とを両立するために、液相中のアルケン類の割合が液相全体の重量に対して1wt%以上5wt%以下に維持されることが好ましく、1.5wt%以上4wt%以下に維持されることがより好ましい。なお、上記付加反応時、気相に主に存在する物質としては、四塩化炭素、アルケン類、クロロ高次アルカン類、窒素、酸素、二酸化炭素などが挙げられる。   On the other hand, when the alkenes are supplied in a liquid state, the reaction pressure may be a pressure at which the reaction system can maintain a liquid phase at the above reaction temperature, in order to achieve both high conversion and high selectivity. The proportion of alkenes in the liquid phase is preferably maintained at 1 wt% or more and 5 wt% or less, more preferably 1.5 wt% or more and 4 wt% or less with respect to the weight of the entire liquid phase. In addition, as a substance mainly existing in the gas phase at the time of the addition reaction, carbon tetrachloride, alkenes, chloro higher-order alkanes, nitrogen, oxygen, carbon dioxide, and the like can be given.

本発明の付加反応は鉄アミド触媒の存在下行われる反応であって、当該鉄アミド触媒は、液相の反応系中(すなわち液体状の四塩化炭素中)で、所定量の鉄と所定量のアミド類とを接触させることにより調製される。   The addition reaction of the present invention is a reaction performed in the presence of an iron amide catalyst, and the iron amide catalyst is used in a liquid phase reaction system (that is, in liquid carbon tetrachloride) in a predetermined amount of iron and a predetermined amount of iron. Prepared by contacting with amides.

ここで使用される鉄としては、例えば金属鉄、純鉄、軟鉄、炭素鋼、フェロシリコン鋼、鉄を含む合金(例えばステンレス鋼等)等を挙げることができる。鉄の形状としては、例えば粉末状、粒状、塊状、棒状、球状、板状、繊維状等の任意の形状であることができるほか、これらを用いてさらに任意の加工をした金属片、蒸留充填物等であってもよい。これらのいずれの形態であっても使用することができるが、アミド類及び反応物との接触面積を十分に確保する観点から、粉末状であることが好ましい。   Examples of the iron used here include metallic iron, pure iron, soft iron, carbon steel, ferrosilicon steel, and an alloy containing iron (for example, stainless steel). As the shape of iron, for example, it can be any shape such as powder, granule, lump, rod, sphere, plate, fiber, etc., and metal pieces that are further processed using these, distillation filling A thing etc. may be sufficient. Any of these forms can be used, but it is preferably in the form of a powder from the viewpoint of sufficiently securing the contact area between the amide and the reactant.

鉄の使用量としては、高い反応転化率及び高い選択率を両立するとの観点から、使用する四塩化炭素の1モルに対して、0.001モル以上とすることが好ましく、特に0.002モル以上とすることが好ましい。鉄の使用量の上限は特に限定されない。鉄の使用量を多くしても、活性及び選択性にはほとんど影響しないが、鉄の体積相当量分、反応缶に導入できる原料の絶対量が少なくなり、また反応に関与せずに無駄となる鉄が多くなる点で、経済上不利益となる。なお、反応後鉄を系内に残しておき、再度反応を行えば無駄となる鉄を減らすことができる。かかる観点から、鉄の使用量は使用する四塩化炭素の1モルに対して、10モル以下とすることが好ましく、1モル以下とすることがさらに好ましく、0.1モル以下にすることがさらに好ましく0.01モルとすることが特に好ましい。   The amount of iron used is preferably 0.001 mol or more, particularly 0.002 mol, based on 1 mol of carbon tetrachloride used, from the viewpoint of achieving both high reaction conversion and high selectivity. The above is preferable. The upper limit of the amount of iron used is not particularly limited. Even if the amount of iron used is increased, the activity and selectivity are hardly affected, but the absolute amount of raw material that can be introduced into the reaction can is reduced by an amount equivalent to the volume of iron, and it is wasted without being involved in the reaction. It becomes economically disadvantageous in that the amount of iron becomes larger. In addition, if iron is left in the system after the reaction and the reaction is performed again, the wasted iron can be reduced. From this viewpoint, the amount of iron used is preferably 10 mol or less, more preferably 1 mol or less, and further preferably 0.1 mol or less, relative to 1 mol of carbon tetrachloride used. It is especially preferable to set it as 0.01 mol.

上記アミド類としては、下記一般式(2)
C(=О)NR (2)
(式(2)において、R1,2,は、それぞれH、又は低級アルキル基であり、それぞれ同じでも異なってもよい)
で表される化合物を挙げることができる。ここで、R1,2,の低級アルキル基とは、炭素数1〜3のアルキル基であり、具体的には、CH,C,C等が挙げられる。
Examples of the amides include the following general formula (2)
R 1 C (═O) NR 2 R 3 (2)
(In Formula (2), R 1, R 2 and R 3 are each H or a lower alkyl group, and may be the same or different)
The compound represented by these can be mentioned. Here, the lower alkyl group of R 1, R 2 and R 3 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and specific examples include CH 3 , C 2 H 5 , C 3 H 8 and the like. .

本発明において、上記式(2)で表されるアミド類の具体例として、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N,N−ジメチルプロピオンアミド、N,N−ジメチルブチルアミド、N,N−ジエチルアセトアミド等を挙げることができる。これらのうち反応性が高く、汎用品であるN,N−ジメチルアセトアミドが好ましい。   In the present invention, specific examples of amides represented by the above formula (2) include N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, acetamide, N, N-dimethylpropionamide, N, N-dimethylbutyl. Examples thereof include amides and N, N-diethylacetamide. Of these, N, N-dimethylacetamide, which is highly reactive and is a general-purpose product, is preferable.

式(2)で表されるアミド類の使用量は、高い転化率及び高い選択率を担保するとの観点から、使用する四塩化炭素の1モルに対して、0.003モル以上とすることが好ましく、0.008モル以上とすることがより好ましい。式(2)で表されるアミド類の使用量の上限は特に制限されないが、使用量を過度に多くすると、反応に関与せずに無駄となるアミド類が多くなる点で、経済上不利益となる。かかる観点から、アミドの使用量は、四塩化炭素の1モルに対して、0.1モル以下とすることがより好ましく、0.05モル以下がさらに好ましい。   The amount of the amide represented by the formula (2) should be 0.003 mol or more with respect to 1 mol of carbon tetrachloride to be used from the viewpoint of ensuring a high conversion rate and high selectivity. Preferably, it is more preferably 0.008 mol or more. The upper limit of the amount of the amide represented by the formula (2) is not particularly limited, but if the amount used is excessively large, it is economically disadvantageous in that more amides are wasted without participating in the reaction. It becomes. From this viewpoint, the amount of amide used is more preferably 0.1 mol or less, and further preferably 0.05 mol or less, relative to 1 mol of carbon tetrachloride.

鉄アミド触媒の調整は、好ましくは、液体状の四塩化炭素中に上記の如き鉄とアミド類を添加して両者を接触させることによる。反応開始前に鉄及びアミド類の各全量を反応系中に一度に投入して行う方法によるか、あるいは鉄の全量及びアミド類の一部を反応開始前に添加し、アミド類は付加反応の進行中に追加添加することにより行うことができる。しかしながら、高い反応転化率を実現する
ために要する触媒量が少なくて済むこと、および反応の制御が容易である点で、後者の添加方法によることが好ましい。
The adjustment of the iron amide catalyst is preferably performed by adding the iron and amide as described above into liquid carbon tetrachloride and bringing them into contact with each other. Before starting the reaction, either by adding all of the iron and amides into the reaction system at once, or by adding a total amount of iron and part of the amides before starting the reaction, This can be done by additional addition during the process. However, the latter addition method is preferred in that the amount of catalyst required for realizing a high reaction conversion rate is small and the reaction is easily controlled.

本付加反応は、四塩化炭素の転化率が30〜100%となるまで続ければよく、より好ましくは、80〜98%となるまで続ければよい。四塩化炭素の転化率はアルケン類の消費量から判断することができるし、反応液を直接、ガスクロマトグラフィーなどによって分析することによっても把握できる。また、反応時間は特に制限されるものではないが、上述した如き条件下では、その合計の反応時間が1〜24時間となることが多く、2〜16時間となるのが一般的である。この範囲から大幅に外れる場合には、アルケン類の供給速度や反応温度を適宜変更することが望ましい。   This addition reaction may be continued until the conversion rate of carbon tetrachloride reaches 30 to 100%, more preferably 80 to 98%. The conversion rate of carbon tetrachloride can be judged from the consumption of alkenes, and can also be grasped by directly analyzing the reaction solution by gas chromatography or the like. The reaction time is not particularly limited, but under the conditions as described above, the total reaction time is often 1 to 24 hours, and generally 2 to 16 hours. In the case of significantly deviating from this range, it is desirable to appropriately change the alkenes supply rate and reaction temperature.

ところで、上記の如くして得られた付加反応後の反応液は、前記式(3)で表されるクロロ高次アルカン類を主成分とし、不純物として未反応原料である四塩化炭素、炭素数2〜4のアルケン類、前記式(2)で表されるアミド類、鉄アミド錯体、鉄、塩化第二鉄、及び反応副生成物等を含む。そのため、反応液は、通常、鉄などの固形物を除去した後、蒸留により精製されて第二反応である脱塩化水素反応に供されるのが一般的である。   By the way, the reaction solution after the addition reaction obtained as described above is mainly composed of chloro higher-order alkanes represented by the above formula (3), and carbon tetrachloride as an unreacted raw material as an impurity, the number of carbon atoms. 2-4 alkenes, amides represented by the above formula (2), iron amide complexes, iron, ferric chloride, reaction byproducts, and the like. For this reason, the reaction solution is generally purified by distillation after removing solids such as iron and then subjected to a dehydrochlorination reaction which is the second reaction.

ところが、鉄アミド触媒の存在下に前記付加反応を行った場合、前述のとおり、蒸留後得られるクロロ高次アルカン類を脱塩化水素反応に供給したところ、当該反応の速度、転化率、選択率が低下するという問題があった。当該発明者等は鋭意検討を行った結果、蒸留後、得られるクロロ高次アルカン類に残存するアミド類、および鉄アミド錯体が、脱塩化水素反応において、反応阻害剤として働いている知見を得た。この反応阻害の機構は明らかではないが、発明者等は以下のように推察している。即ち、脱塩化水素反応において、クロロ高次アルカン類の分解により塩化水素が生成すると、更なるクロロアルカン類の分解を引き起こし、脱塩化水素反応が促進されるのであるが、アミド類が存在すると、当該アミド類が生成した塩化水素を捕捉してしまい、結果として反応開始が遅れ、脱塩化水素反応が促進されないのではないかと考えられる。さらに、上記の原因の他にも、脱塩化水素反応を脱塩化水素触媒の存在下行う場合には、該脱塩化水素触媒が、クロロ高次アルカン類よりも、アミド類、鉄アミド錯体と優先的に結びつくため、脱塩化水素反応の進行が阻害される現象も加わり、脱塩化水素反応は大きく阻害されるのではないかと推察している。   However, when the addition reaction is carried out in the presence of an iron amide catalyst, as described above, the chloro higher-order alkanes obtained after distillation are supplied to the dehydrochlorination reaction, the reaction rate, conversion rate, selectivity There was a problem that decreased. As a result of diligent study, the inventors obtained knowledge that amides remaining in the higher chloroalkanes obtained after distillation and iron amide complexes are acting as reaction inhibitors in the dehydrochlorination reaction. It was. The mechanism of this reaction inhibition is not clear, but the inventors speculate as follows. That is, in the dehydrochlorination reaction, when hydrogen chloride is generated by the decomposition of chloro higher-order alkanes, it causes further decomposition of chloroalkanes and promotes the dehydrochlorination reaction. However, when amides are present, It is thought that hydrogen chloride produced by the amides is captured, and as a result, the reaction start is delayed and the dehydrochlorination reaction is not promoted. Furthermore, in addition to the above causes, when the dehydrochlorination reaction is performed in the presence of a dehydrochlorination catalyst, the dehydrochlorination catalyst has priority over amides and iron amide complexes over chloro higher alkanes. Therefore, the phenomenon that the progress of the dehydrochlorination reaction is inhibited is also added, and it is speculated that the dehydrochlorination reaction may be greatly inhibited.

従って、前記付加反応より得られた反応液を、第二反応である脱塩化水素反応に供する前に、反応液中のアミド類、および鉄アミド錯体を、より高精度に、効率良く分離除去する必要がある。なお、その他の不純物は特に制限されないが、目的とするクロロ高次アルケン類を高純度で得るという点からすれば、前述の反応液に含まれる反応副生成物等も分離除去することが好ましい。   Therefore, before the reaction solution obtained from the addition reaction is subjected to the dehydrochlorination reaction which is the second reaction, amides and iron amide complexes in the reaction solution are separated and removed with higher accuracy and efficiency. There is a need. The other impurities are not particularly limited, but it is preferable to separate and remove the reaction by-products contained in the reaction solution from the viewpoint of obtaining the desired chloro higher-order alkene with high purity.

ところで、上記付加反応より得られる反応液に含まれる、前記式(3)で表されるクロロ高次アルカン類と式(2)で表されるアミド類とは、その沸点が比較的に近い関係にあるものが多く、例えば、クロロ高次アルカン類として 1,1,1,3−テトラクロロプロパンは沸点157℃であり、式(2)で表されるアミド類としてN,N−ジメチルアセトアミドは沸点165℃であり、互いに近しい。従って、こうした接近した両化合物を蒸留で分離しようとしても、使用する蒸留装置として、凝縮-蒸発サイクルの理論段数が大きい大規模なものを用いる等しなければ、一定以上は難しい状況にある。   By the way, the chloro higher-order alkanes represented by the formula (3) and the amides represented by the formula (2) contained in the reaction solution obtained from the addition reaction have a relatively close boiling point. For example, 1,1,1,3-tetrachloropropane has a boiling point of 157 ° C. as a chloro higher-order alkane, and N, N-dimethylacetamide has a boiling point as an amide represented by the formula (2) 165 ° C, close to each other. Therefore, even if it is attempted to separate these two close compounds by distillation, unless a large-scale apparatus having a large number of theoretical stages of the condensation-evaporation cycle is used as a distillation apparatus to be used, the situation is more than a certain level.

一方で、式(3)表されるクロロ高次アルカン類と式(2)で表されるアミド類との混合物は、通常、その組合せによって、式(2)で表されるアミド類が、低濃度域、一般的には100〜1000ppmwの濃度域、特に一般的には、200〜500ppmwの濃度域で、気液平衡状態となった時の気相の組成と液相の組成の差が小さくなる場合が多い。即ち、気相に存在するアミド類のモル分率(y)が、液相に存在するアミド類のモル分率(x)に対して、1.1x≧y≧0.9xとなり、気相と液相において、その存在比に殆ど差がなくなる。従って、上記のような大規模な蒸留装置を用いたとしても、また、斯様に沸点が互いに接近した関係にない前記クロロ高次アルカン類とアミド類との組合せであったとしても、前記付加反応より得られた反応液の蒸留では、留出液として、アミド類の含有量を高度に低減させた、クロロ高次アルカン類を主成分とする画分を得るのが難しくなっていた。   On the other hand, a mixture of a chloro higher-order alkane represented by the formula (3) and an amide represented by the formula (2) usually has a low amide represented by the formula (2) depending on the combination thereof. The difference between the composition of the gas phase and the composition of the liquid phase when the gas-liquid equilibrium state is reached is small in the concentration range, generally in the concentration range of 100 to 1000 ppmw, particularly in the concentration range of 200 to 500 ppmw. There are many cases. That is, the molar fraction (y) of amides present in the gas phase is 1.1x ≧ y ≧ 0.9x with respect to the molar fraction (x) of amides present in the liquid phase. In the liquid phase, there is almost no difference in the abundance ratio. Therefore, even if a large-scale distillation apparatus as described above is used, or even if it is a combination of the chloro higher-order alkanes and amides that are not closely related to each other in boiling point, the addition In the distillation of the reaction solution obtained from the reaction, it has been difficult to obtain a fraction containing chloro higher-order alkanes as a main component, in which the content of amides is highly reduced, as a distillate.

上記式(2)で表されるアミド類が100〜1000ppmwの低濃度域で、気液平衡状態となった時、気相の組成と液相の組成の差が小さくなる場合の組合せとして、例えば、クロロ高次アルカン類として1,1,1,3−テトラクロロプロパンとアミド類としてN,N−ジメチルアセトアミド、クロロ高次アルカン類として1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパンとアミド類としてN,N−ジメチルアセトアミド等が挙げられる。そして、上記1,1,1,3−テトラクロロプロパンとN,N−ジメチルアセトアミドとの組合せにおいて、蒸留により1,1,1,3−テトラクロロプロパンを効率良く回収しようとすると、得られる1,1,1,3−テトラクロロプロパンのN,N−ジメチルアセトアミド濃度は200〜300ppmwである。当該組合せにおいて1,1,1,3−テトラクロロプロパンはそれ以上に高純度化することは、蒸留では難しくなる。   As a combination when the difference between the composition of the gas phase and the composition of the liquid phase is small when the amide represented by the above formula (2) is in a gas-liquid equilibrium state in a low concentration range of 100 to 1000 ppmw, for example, 1,1,1,3-tetrachloropropane as chloro higher alkanes and N, N-dimethylacetamide as amides, 1,1,1,3,3-pentachloropropane and amides as chloro higher alkanes N, N-dimethylacetamide and the like can be mentioned. In the combination of 1,1,1,3-tetrachloropropane and N, N-dimethylacetamide, 1,1,1,3-tetrachloropropane can be obtained by efficiently recovering 1,1,1,3-tetrachloropropane by distillation. The concentration of N, N-dimethylacetamide in 1,3-tetrachloropropane is 200 to 300 ppmw. In such a combination, it is difficult to distill 1,1,1,3-tetrachloropropane to be further purified.

従って、前記付加反応より得られる反応液の蒸留では、前記クロロ高次アルカン類を主成分とする留出液画分において、アミド類の含有を高度に低減させることは困難であり、例えば、上記N,N−ジメチルアセトアミドが100ppmw残留する状態で、第二工程の脱塩化水素反応を実施すると、前記したとおりその反応の円滑な進行が損なわれることが避けられなかった。而して、本発明の最大の特徴は、こうしたクロロ高次アルケン類の製造方法において、第一反応により得られた反応液の精製を、上記蒸留だけでなく、該蒸留による処理後、得られた留出液を吸着剤と接触させる処理と組合せたことにある。これにより、通常の蒸留では、数百ppmwオーダーまでしか除去できないのが普通であった、前記アミド類を、第二工程の脱塩化水素反応の進行に影響しないレベルまで高度に低減させることが簡易に達成でき、クロロ高次アルケン類を効率良く製造することが可能になる。   Therefore, in the distillation of the reaction solution obtained from the addition reaction, it is difficult to highly reduce the content of amides in the distillate fraction mainly composed of the chloro higher-order alkanes. When the dehydrochlorination reaction in the second step was carried out with 100 ppmw of N, N-dimethylacetamide remaining, it was inevitable that the smooth progress of the reaction was impaired as described above. Thus, the greatest feature of the present invention is that in such a method for producing a higher chloroalkene, the reaction solution obtained by the first reaction can be purified not only by the distillation but also after the treatment by the distillation. This is in combination with the treatment of bringing the distillate into contact with the adsorbent. This makes it easy to reduce the amides to a level that does not affect the progress of the dehydrochlorination reaction in the second step, which was normally only possible to remove up to several hundred ppmw orders in ordinary distillation. It is possible to efficiently produce chloro higher-order alkenes.

なお、第一反応により得られた反応液の精製としては、蒸留を行わず、吸着剤との接触のみで行うことも可能であるが、吸着剤の消費量が多量になること、また、アミド類の他、塩化鉄や、副生成物として存在するクロロ高次アルケンなど、高沸点物が吸着剤に残るために、吸着剤の再生に手間がかかるばかりか吸着剤の劣化が起こり易く、経済的ではない。   The reaction solution obtained by the first reaction can be purified by distillation but not by contact with the adsorbent. However, the amount of adsorbent consumed is large, and the amide High-boiling substances such as iron chloride and chloro higher-order alkenes that are present as by-products remain in the adsorbent, making it difficult to regenerate the adsorbent and easily causing deterioration of the adsorbent. Not right.

また、蒸留工程と吸着工程の順序を変えて、先に、吸着剤との接触を行い、その後に蒸留を行う精製方法では、上記と同様に、当初の前記アミド類の粗方の除去に吸着剤を多量に要する他、その後の蒸留ではやはり該アミド類を、数百ppmwオーダーを超えて除去することが難しくなり、十分な効果を挙げることはできない。   Further, in the purification method in which the order of the distillation step and the adsorption step is changed, the contact with the adsorbent is performed first, and then the distillation is performed, as in the above, the initial removal of the amides is roughly adsorbed. In addition to requiring a large amount of the agent, the subsequent distillation also makes it difficult to remove the amides in the order of several hundred ppmw, and a sufficient effect cannot be obtained.

<第一反応により得られた反応液の精製工程>
以下、第一反応により得られた反応液の精製工程を、蒸留工程と吸着工程に分けて順に説明する。
[蒸留工程]
本発明の蒸留工程では、前記付加反応より得られた反応液を蒸留に供し、式(3)で表されるクロロ高次アルカン類に含まれるアミド類の一部および鉄アミド錯体の粗方を分離除去する。まず、付加反応に用いた式(2)で表されるアミド類の沸点と、付加反応で生成した式(3)で表されるクロロ高次アルカン類の沸点とを比較し、該クロロ高次アルカン類が高沸点側にあるか、低沸点側にあるかを判断し、クロロ高次アルカン類の蒸留手法を選定すれば良い。
<Purification step of the reaction solution obtained by the first reaction>
Hereinafter, the purification step of the reaction solution obtained by the first reaction will be described in order by dividing it into a distillation step and an adsorption step.
[Distillation process]
In the distillation step of the present invention, the reaction solution obtained from the addition reaction is subjected to distillation, and a part of the amides contained in the chloro higher-order alkane represented by the formula (3) and the coarseness of the iron amide complex are obtained. Separate and remove. First, the boiling point of the amide represented by the formula (2) used for the addition reaction and the boiling point of the chloro higher-order alkane represented by the formula (3) generated by the addition reaction were compared, and the chloro higher-order It may be determined whether the alkanes are on the high boiling point side or the low boiling point side, and the distillation method for the chloro high-order alkanes may be selected.

たとえば、付加反応に用いた式(1)のアルケン類がエチレンで、式(2)で表されるアミド類がN,N−ジメチルアセトアミドであれば、生成する式(3)で表されるクロロ高次アルカンは1,1,1,3−テトラクロロプロパン〔沸点157℃〕であり、上記N,N−ジメチルアセトアミド〔沸点165℃〕よりも沸点は低い。したがって、N,N−ジメチルアセトアミドの沸点よりも低沸点の物質を集める簡易な蒸留により、N,N−ジメチルアセトアミドが低減された1,1,1,3−テトラクロロプロパンを得ることができる。   For example, if the alkene of the formula (1) used for the addition reaction is ethylene and the amide represented by the formula (2) is N, N-dimethylacetamide, the resulting chloro represented by the formula (3) The higher-order alkane is 1,1,1,3-tetrachloropropane (boiling point 157 ° C.), and the boiling point is lower than that of N, N-dimethylacetamide (boiling point 165 ° C.). Therefore, 1,1,1,3-tetrachloropropane with reduced N, N-dimethylacetamide can be obtained by simple distillation that collects substances having a boiling point lower than that of N, N-dimethylacetamide.

上記蒸留工程では、前述の通り、アミド類および鉄アミド錯体を低減すればよいのであって、アミド類よりも低沸点の物質、例えば未反応物質や副生成物としての塩素化炭化水素などは、該クロロ高次アルカンと共に回収し、脱塩化水素反応に供してもなんら問題はない。以下、式(3)で表されるクロロ高次アルカンが式(2)で表されるアミド類よりも低沸点である場合を例に、蒸留工程を説明する。   In the distillation step, as described above, amides and iron amide complexes may be reduced, and substances having lower boiling points than amides, such as unreacted substances and chlorinated hydrocarbons as by-products, There is no problem even if it is recovered together with the chloro higher alkane and subjected to dehydrochlorination reaction. Hereinafter, the distillation step will be described by taking as an example a case where the chloro higher-order alkane represented by the formula (3) has a lower boiling point than the amides represented by the formula (2).

第一反応より得られた反応液を蒸留に供し、式(3)で表されるクロロ高次アルカンを塔頂部より留出液として回収する。この場合、釜残の高沸点物としては、アミド類、鉄アミド錯体の他にヘキサクロロエタン等が含まれ、アルケン類がエチレンで、クロロ高次アルカン類が1,1,1,3−テトラクロロプロパンの場合には、副生成物として、1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパン、1,1,1,5−テトラクロロペンタン等も含まれる。   The reaction solution obtained from the first reaction is subjected to distillation, and the chloro higher-order alkane represented by the formula (3) is recovered as a distillate from the top of the column. In this case, the high boiling point residue of the kettle includes amides, iron amide complexes, hexachloroethane, etc., alkenes are ethylene, and chloro higher alkanes are 1,1,1,3-tetrachloropropane. In this case, 1,1,1,3,3-pentachloropropane, 1,1,1,5-tetrachloropentane and the like are also included as by-products.

なお、前述の反応液に含まれる反応副生成物等を分離除去し、目的とするクロロ高次アルケン類をより高純度で得るために、上記蒸留に加えて、沸点が式(3)で表されるクロロ高次アルカン類よりも低い、低沸点物を分離除去する蒸留を実施することもできる。付加反応より得られる反応液には、上記低沸点物として、未反応の四塩化炭素の他、副生成物として、クロロホルム、テトラクロロエチレン等の副生成物が含まれる。上記低沸点物を分離除去するための蒸留は、前述の高沸点物を分離除去する蒸留における蒸留塔において、塔頂部よりの留出液を分取することで実施しても良いし、2本の蒸留塔を用いて、第1蒸留塔で、式(3)で表されるクロロ高次アルカン類よりも沸点が低い低沸点物の留出液画分を分離し、次いで、その釜残を第2蒸留塔に供給し、式(3)で表されるクロロ高次アルカン類を主成分とする留出液画分を分離することで実施しても良い。なお、後者の方法において、第2蒸留塔の釜残には、式(2)で表されるアミド類、および鉄アミド錯体が残留する。   In addition to the above distillation, the boiling point is represented by the formula (3) in order to separate and remove the reaction by-products and the like contained in the reaction solution described above and to obtain the desired chloro higher-order alkene with higher purity. It is also possible to carry out distillation to separate and remove low-boiling substances, which are lower than the chloro higher-order alkanes. The reaction liquid obtained from the addition reaction contains by-products such as chloroform and tetrachloroethylene as by-products in addition to unreacted carbon tetrachloride as the low-boiling substances. The distillation for separating and removing the low-boiling substances may be carried out by fractionating the distillate from the top of the tower in the distillation column for separating and removing the high-boiling substances. In the first distillation column, a distillate fraction having a low boiling point lower than the chloro higher alkanes represented by the formula (3) is separated in the first distillation column, You may implement by supplying to a 2nd distillation column and isolate | separating the distillate fraction which has the chloro higher-order alkane represented by Formula (3) as a main component. In the latter method, the amides represented by the formula (2) and the iron amide complex remain in the residue of the second distillation column.

一方、付加反応に用いた式(2)で表されるアミド類の沸点が、付加反応で生成した式(3)で表されるクロロ高次アルカン類の沸点よりも低い場合の蒸留は、まず先に、該低沸点のアミド類の留出液画分を分離した後、次いで、残液から、式(3)で表されるクロロ高次アルカン類を主成分とする画分を留出させれば良い。この蒸留は、単独の蒸留塔のみで、塔頂部よりの留出液を分取することで実施しても良いし、2本の蒸留塔を用いて、第1蒸留塔で、低沸点のアミド類の留出液画分を分離し、次いで、その釜残を第2蒸留塔に供給し、式(3)で表されるクロロ高次アルカン類を主成分とする留出液画分を分離することで実施しても良い。なお、後者の方法において、第2蒸留塔の釜残には、鉄アミド錯体が残留する。   On the other hand, when the boiling point of the amide represented by the formula (2) used for the addition reaction is lower than the boiling point of the chloro higher-order alkane represented by the formula (3) generated by the addition reaction, First, after separating the distillate fraction of the low-boiling amides, a fraction mainly composed of chloro higher alkanes represented by the formula (3) is distilled from the remaining liquid. Just do it. This distillation may be carried out by separating the distillate from the top of the column only with a single distillation column, or by using two distillation columns in the first distillation column and the low-boiling amide. The distillate fraction of the distillate is then separated, then the residue in the kettle is fed to the second distillation column, and the distillate fraction mainly composed of chloro higher alkanes represented by the formula (3) is separated. You may carry out by doing. In the latter method, the iron amide complex remains in the residue of the second distillation column.

蒸留に使用する蒸留塔は、当業界で知られているものを制限無く使用することができ、段塔または充填塔を好ましいものとしてあげることができる。蒸留塔は一塔で行ってもよいし、数塔で行ってもよい。上記段塔としては、十字流トレイ、シャワートレイ等を用いることができる。充填式蒸留装置を用いる場合における充填物としては、ラシヒリング、レッシングリングなどの公知の充填物を用いればよく、その材質にも制限はなく、各種金属、ガラス、樹脂などを用いることができる。   As the distillation column used for the distillation, those known in the art can be used without limitation, and a plate column or a packed column can be mentioned as a preferable one. The distillation tower may be performed in one tower or several towers. As the above-mentioned column tower, a cross flow tray, a shower tray, or the like can be used. As a packing in the case of using a packed distillation apparatus, a known packing such as a Raschig ring or a Lessing ring may be used, and the material thereof is not limited, and various metals, glass, resin, and the like can be used.

かかる蒸留は、クロロ高次アルカン類を主成分とする留出液画分中における、前記アミド類の含有量が少しでも低減できれば効果があるが、好適には100〜1000ppmw、より好適には200〜500ppmw、更に好適には200〜300ppmwとなるように実施するのが好ましい。即ち、次なる吸着工程において、使用する吸着剤の量を考慮すれば、1000ppmw以下とすることが好ましく、500ppmw以下とすることがより好ましく、300ppmw以下とすることが更に好ましい。式(3)表されるクロロ高次アルカン類と式(2)で表されるアミド類との組合せが、前記低濃度域で気液平衡状態となった時、気相の組成と液相の組成の差が小さくなる場合であれば、前記アミド類の含有量の範囲において、さらに、該気液平衡組成の近傍までアミド類を低減させるのが好ましい。また、クロロ高次アルカン類とアミド類との沸点が近い場合、高精度に低減するためには大規模な蒸留塔が必要であり、設備費用が増大する。これらからアミド類の含有量は、クロロ高次アルカン類の重量に対し、100ppmw以上とすることが好ましく、200ppmw以上とすることがより好ましい。   Such distillation is effective if the content of the amides in the distillate fraction containing chloro higher-order alkanes as a main component can be reduced as much as possible, but is preferably 100 to 1000 ppmw, more preferably 200. It is preferable to carry out the reaction at ˜500 ppmw, more preferably 200˜300 ppmw. That is, in the next adsorption step, considering the amount of adsorbent used, it is preferably 1000 ppmw or less, more preferably 500 ppmw or less, and even more preferably 300 ppmw or less. When the combination of the chloro higher-order alkane represented by the formula (3) and the amide represented by the formula (2) is in a gas-liquid equilibrium state in the low concentration range, the composition of the gas phase and the liquid phase If the difference in composition is small, it is preferable to further reduce the amides to the vicinity of the vapor-liquid equilibrium composition in the range of the amide content. In addition, when the boiling points of chloro higher-order alkanes and amides are close, a large-scale distillation column is required to reduce with high accuracy, and the equipment cost increases. Accordingly, the content of amides is preferably 100 ppmw or more, and more preferably 200 ppmw or more, based on the weight of the chloro higher-order alkanes.

蒸留操作は、特に制限されないが、次なる吸着工程に供給されるクロロ高次アルカン類を主成分とする留出液画分中における、アミド類の含有量が上記範囲となるように、塔頂部の温度、および塔底部の温度、塔内の圧力、環流比、段数等を調整し、操作することが好ましい。   The distillation operation is not particularly limited, but the top of the column is adjusted so that the content of amides in the distillate fraction mainly composed of chloro higher-order alkanes supplied to the subsequent adsorption step is in the above range. It is preferable to operate by adjusting the temperature of the column, the temperature at the bottom of the column, the pressure in the column, the reflux ratio, the number of stages, and the like.

例えば、高沸点物を分離除去する蒸留操作においては、塔底部の温度範囲を、20℃〜200℃とすることが好ましく、50℃〜150℃とすることがより好ましく、70℃〜120℃の範囲で行うことがより好ましい。塔底部の温度が上記範囲を超えて高くなると、クロロ高次アルカン類が分解しやすくなり、収率が低下する。また、上記範囲より低くなると、塔頂部の温度を塔底部より低くするために、塔頂部を冷却する必要があって、冷却にかかるエネルギーが増大し、また塔内の圧力を非常に低くしなければならず、設備の費用、運転費用が高額になる。   For example, in the distillation operation for separating and removing high-boiling substances, the temperature range at the bottom of the column is preferably 20 ° C to 200 ° C, more preferably 50 ° C to 150 ° C, and 70 ° C to 120 ° C. It is more preferable to carry out within a range. When the temperature at the bottom of the column is higher than the above range, chloro higher-order alkanes are easily decomposed and the yield is lowered. When the temperature is lower than the above range, it is necessary to cool the top of the column to lower the temperature at the top of the column than the bottom of the column, so that the energy required for cooling increases and the pressure in the column must be very low. In other words, the cost of the equipment and the operating cost are high.

蒸留時の圧力は、上記温度範囲で、式(3)で表されるクロロ高次アルカン類が気化し、蒸留塔頂部まで到達する圧力とすればよく、該クロロ高次アルカン類の種類、蒸留塔頂部の温度によって異なるが、1kPa(abs)〜100kPa(abs)とすることが好ましく、5kPa(abs)〜50kPa(abs)とすることがより好ましい。塔頂部の温度は、上記圧力下回収する式(3)で表されるクロロ高次アルカン類が気体として塔頂部へ到達するよう調整されればよく、クロロ高次アルカン類が蒸留塔外に排出されないように適切に冷却する必要がある。例えば、1,1,1,3−テトラクロロプロパンの場合、塔底部の温度は88〜100℃、塔頂部の温度を約87℃、蒸留時の圧力を10kPa(abs)とすることにより、殆ど分解なく高収率で回収することができる。   The pressure during distillation may be a pressure at which the chloro higher-order alkane represented by the formula (3) vaporizes and reaches the top of the distillation tower within the above temperature range. Although it depends on the temperature at the top of the column, it is preferably 1 kPa (abs) to 100 kPa (abs), more preferably 5 kPa (abs) to 50 kPa (abs). The temperature at the top of the column may be adjusted so that the chloro higher-order alkanes represented by the formula (3) recovered under the above pressure reach the column top as a gas, and the chloro higher-order alkanes are discharged out of the distillation column. It is necessary to cool appropriately so that it will not be. For example, in the case of 1,1,1,3-tetrachloropropane, the temperature at the bottom of the column is 88-100 ° C., the temperature at the top of the column is about 87 ° C., and the pressure during distillation is 10 kPa (abs). And can be recovered in high yield.

低沸点物を分離除去する蒸留操作においては、塔底部の温度範囲を、20℃〜200℃とすることが好ましく、50℃〜120℃とすることがより好ましい。塔底部の温度が上記範囲を超えて高くなると、式(3)で表されるクロロ高次アルカンの分解が起こりやすくなり、収率が低下する。また、上記範囲より低くなると、塔頂部を冷却する必要があって、冷却にかかるエネルギーが増大し、また塔内の圧力を非常に低くしなければならず、設備の費用、運転費用が高額になる。   In the distillation operation for separating and removing low-boiling substances, the temperature range at the bottom of the column is preferably 20 ° C to 200 ° C, more preferably 50 ° C to 120 ° C. When the temperature at the bottom of the column exceeds the above range, the chloro higher-order alkane represented by the formula (3) is likely to be decomposed and the yield is lowered. If the temperature is lower than the above range, it is necessary to cool the top of the tower, the energy required for cooling increases, and the pressure in the tower must be very low, which increases the cost of equipment and operation. Become.

蒸留時の圧力は、蒸留時の圧力は、上記温度範囲で、式(3)で表されるクロロ高次アルカン類が釜残液として塔底部に留まり、上記低沸点物が気化し、蒸留塔頂部まで到達する圧力とすればよく、該クロロ高次アルカン類の種類、蒸留塔頂部の温度によって異なるが、1kPa(abs)〜100kPa(abs)とすることが好ましく、5kPa(abs)〜50kPa(abs)とすることがより好ましい。塔頂部の温度は、上記圧力下回収する低沸点物が気体として塔頂部へ到達するよう調整されればよい。   As for the pressure during distillation, the pressure during distillation is within the above temperature range, and the chloro higher alkanes represented by the formula (3) remain at the bottom of the tower as the bottom of the kettle, and the low-boiling substances are vaporized. What is necessary is just to make it the pressure which reaches | attains to the top, and although it changes with the kind of this chloro higher-order alkane and the temperature of the distillation tower top, it is preferable to set it as 1 kPa (abs) -100 kPa (abs), and 5 kPa (abs) -50 kPa ( abs). The temperature at the top of the column may be adjusted so that the low-boiling substances recovered under the pressure reach the top of the column as a gas.

蒸留の際に、特に添加物を加えなくてもよいが、目的とするクロロ高次アルカン類の分解を抑制するため、安定剤を加えることもできる。安定剤としては各種フェノール類、例えば、アルコキシ基で置換されたフェノール類やアリル基で置換されたフェノール類が挙げられる。アリル基で置換されたフェノール類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。   During the distillation, it is not particularly necessary to add an additive, but a stabilizer may be added in order to suppress the decomposition of the target chloro higher alkanes. Examples of the stabilizer include various phenols, for example, phenols substituted with an alkoxy group and phenols substituted with an allyl group. Specific examples of phenols substituted with an allyl group include o-allylphenol, m-allylphenol, p-allylphenol, 4-allyl-2-methoxyphenol (eugenol), 2-methoxy-4- (1 -Propenyl) phenol (isoeugenol) and the like. These allyl-substituted phenols may be used alone or in combination.

本発明において、上記留出液中のクロロ高次アルカン類の純度やアミド類の含有量を測定する方法は、分離にガスクロマトグラフィーを用い、検出器に水素炎イオン化型検出器(FID)を用い、それぞれ定量した値をいう。   In the present invention, the method for measuring the purity of chloro higher-order alkanes and the content of amides in the distillate uses gas chromatography for separation and a flame ionization detector (FID) as a detector. Used, each means a quantified value.

当該蒸留工程において、高沸点物を分離除去する蒸留と低沸点物を分離除去する蒸留とを2本の蒸留塔を用いて実施する場合、特に、蒸留の際に安定剤として各種フェノール類を添加する場合、該フェノール類の沸点が式(3)で表されるクロロ高次アルカン類よりも高いため、蒸留工程の最後に高沸点物を分離除去する蒸留を設けることにより、クロロ高次アルカンの分解を効率良く防ぐことができる。   In the distillation process, when two distillation towers are used to separate and remove high-boiling substances and to remove low-boiling substances, various phenols are added as stabilizers during distillation. In this case, since the boiling point of the phenols is higher than that of the chloro higher-order alkanes represented by the formula (3), by providing distillation for separating and removing high-boiling substances at the end of the distillation step, Decomposition can be prevented efficiently.

[吸着工程]
次に、前記蒸留により塔頂部より得られたクロロ高次アルカン類を主成分とする留出液を吸着剤と接触させて、留出液中に残存するアミド類を更に吸着除去し、精製クロロ高次アルカン類を得る。
[Adsorption process]
Next, a distillate mainly composed of chloro higher alkanes obtained from the top of the column by distillation is brought into contact with an adsorbent, and amides remaining in the distillate are further adsorbed and removed. Higher alkanes are obtained.

上記吸着剤としては、シリカゲル、ゼオライト、活性アルミナ等が挙げられる。この中でシリカゲル、ゼオライトが好ましく、シリカゲルがより好ましい。これら吸着剤の平均粒子径は、0.05〜10mmであることが好ましく、0.5〜5mmであることがさらに好ましい。吸着剤の平均細孔径は特に限定されないが、吸着剤がシリカゲルである場合、平均細孔径が1〜30nmのものを用いるのが好ましい。吸着剤の細孔容積は0.2ml/g以上のものを用いるのが好ましい。   Examples of the adsorbent include silica gel, zeolite, activated alumina and the like. Of these, silica gel and zeolite are preferable, and silica gel is more preferable. The average particle diameter of these adsorbents is preferably 0.05 to 10 mm, and more preferably 0.5 to 5 mm. The average pore diameter of the adsorbent is not particularly limited, but when the adsorbent is silica gel, it is preferable to use one having an average pore diameter of 1 to 30 nm. The pore volume of the adsorbent is preferably 0.2 ml / g or more.

留出液と吸着剤との接触は、上記吸着剤に、留出液を液体の状態で通過させて行うことが好ましい。操作方法としては、攪拌層式、固定層式、流動層式、移動層式などの一般的な吸着操作を行うことができる。なかでも、吸着剤を効率よく使用できる点から固定層式、流動層式、移動層式が好ましく、操作が簡単で設備費用が安い点から固定層式がより好ましい。   The contact between the distillate and the adsorbent is preferably performed by passing the distillate in a liquid state through the adsorbent. As the operation method, general adsorption operations such as a stirring bed type, a fixed bed type, a fluidized bed type, and a moving bed type can be performed. Of these, the fixed bed type, fluidized bed type, and moving bed type are preferable from the viewpoint that the adsorbent can be used efficiently, and the fixed bed type is more preferable from the viewpoint of easy operation and low equipment cost.

吸着を行なうときの温度、および圧力は、上記吸着剤と接触させる留出液が液体の状態であればよく、特に制限されない。しかしながら、温度が高いと吸着量が低下するため、100℃以下であることが好ましく、60℃以下であることがより好ましく、40℃以下であることがさらに好ましい。一方で、温度が低いと液体の粘性が増して操作性が低下すること、また、冷却費用がかかることから、−20℃以上であることが好ましく、0℃以上であることがより好ましく、10℃以上であることが更に好ましい。   The temperature and pressure at the time of adsorption are not particularly limited as long as the distillate brought into contact with the adsorbent is in a liquid state. However, since the amount of adsorption decreases when the temperature is high, the temperature is preferably 100 ° C. or lower, more preferably 60 ° C. or lower, and further preferably 40 ° C. or lower. On the other hand, when the temperature is low, the viscosity of the liquid increases and the operability is lowered, and cooling costs are required. Therefore, it is preferably −20 ° C. or higher, more preferably 0 ° C. or higher. More preferably, the temperature is higher than or equal to ° C.

吸着剤の使用量は、クロロ高次アルカン類に含まれるアミド類の重さ1に対して、吸着剤の重さ5〜200、さらに好ましくは10〜50である。また接触時間は0.1〜72時間が好ましい。攪拌層式の吸着の場合4〜72時間がさらに好ましい。固定層式の吸着の場合は0.2〜12時間がさらに好ましい。   The amount of the adsorbent used is 5 to 200, more preferably 10 to 50, based on the weight of the amides contained in the chloro higher alkanes. The contact time is preferably 0.1 to 72 hours. In the case of stirring layer type adsorption, 4 to 72 hours are more preferable. In the case of fixed bed type adsorption, 0.2 to 12 hours are more preferable.

吸着剤と接触後に得られる、精製クロロ高次アルカン類中のアミド類の濃度は、高すぎると前述の理由のとおり、続く第二反応の脱塩化水素反応が進行しにくくなるので、重量比で好ましくは50ppmw以下とすることが好ましく、10ppmw以下とすることがより好ましく、1ppmw以下とすることが更に好ましい。上記精製クロロ高次アルカン類の純度やアミド類の含有量を測定する方法に特に制限はないが、前述の蒸留工程において留出液中のクロロ高次アルカン類の純度やアミド類の含有量を測定する方法と同様に行うことができる。   If the concentration of amides in the purified chloro higher alkanes obtained after contact with the adsorbent is too high, the dehydrochlorination reaction of the subsequent second reaction is difficult to proceed as described above. Preferably it is 50 ppmw or less, more preferably 10 ppmw or less, and even more preferably 1 ppmw or less. There is no particular limitation on the method for measuring the purity of the purified chloro higher-order alkanes and the content of amides, but the purity of the chloro higher-order alkanes and the content of amides in the distillate in the distillation step described above are not limited. It can be performed in the same manner as the measuring method.

こうして得られた精製クロロ高次アルカン類を脱塩化水素反応に供することにより、前記脱塩化水素反応を阻害することなく、効率良く行うことが可能となる。   By using the purified chloro higher-order alkanes thus obtained for the dehydrochlorination reaction, the dehydrochlorination reaction can be carried out efficiently without hindering.

<第二反応工程>
本発明の第二反応では、上記吸着工程より得られる精製クロロ高次アルカン類を、脱塩化水素反応に供することにより、上記式(4)で表されるクロロ高次アルケン類を得る。
<Second reaction step>
In the second reaction of the present invention, the chloro higher alkene represented by the above formula (4) is obtained by subjecting the purified chloro higher alkane obtained from the adsorption step to a dehydrochlorination reaction.

本発明において、上記脱塩化水素反応は、脱塩化水素触媒を用いる方法、高温に加熱する方法、アルカリ水溶液と接触させる方法など、特に制限されず公知の方法によって行うことができる。なかでも、脱塩化水素触媒を用いる方法が必要な設備が簡易になる点で好ましい。   In the present invention, the dehydrochlorination reaction is not particularly limited and can be carried out by a known method such as a method using a dehydrochlorination catalyst, a method of heating to a high temperature, a method of contacting with an alkaline aqueous solution and the like. Especially, it is preferable at the point which the equipment which requires the method using a dehydrochlorination catalyst becomes simple.

上記脱塩化水素触媒として、公知のものが制限なく使用でき、例えばルイス酸として働く物質を用いることができる。具体的には、無水第二塩化鉄、無水塩化アルミニウム、塩化鉛、金属鉄などが挙げられる。なかでも、活性の高い無水第二塩化鉄、無水塩化アルミニウムを用いることが好ましい。   As the dehydrochlorination catalyst, a known catalyst can be used without limitation, and for example, a substance acting as a Lewis acid can be used. Specific examples include anhydrous ferric chloride, anhydrous aluminum chloride, lead chloride, and metallic iron. Among them, it is preferable to use anhydrous ferric chloride or anhydrous aluminum chloride having high activity.

上記触媒を用いて脱塩化水素反応を行う場合、触媒の量が多過ぎると上記式(3)で表されるクロロ高次アルカン類の二量化が進行し、目的とする上記式(4)で表されるクロロ高次アルケン類の選択率が低下する傾向があり、少な過ぎると脱塩化水素反応の反応速度が遅くなる傾向がある。したがって、触媒の量は、反応に供されるクロロ高次アルカン類1モルに対し、が2.0×10−5〜2.0×10−2モルであることが好ましく、5.0×10−5〜1.0×10−3モルであることがより好ましい。反応温度は用いる触媒により適宜設定すればよいが通常0〜150℃である。 When the dehydrochlorination reaction is carried out using the above catalyst, if the amount of the catalyst is too large, dimerization of the chloro higher-order alkane represented by the above formula (3) proceeds, and the desired formula (4) There is a tendency that the selectivity of the chloro higher-order alkene represented is lowered, and when it is too small, the reaction rate of the dehydrochlorination reaction tends to be slow. Therefore, the amount of the catalyst is preferably 2.0 × 10 −5 to 2.0 × 10 −2 mol, based on 1 mol of chloro higher-order alkanes to be subjected to the reaction, It is more preferably −5 to 1.0 × 10 −3 mol. The reaction temperature may be appropriately set depending on the catalyst used, but is usually 0 to 150 ° C.

反応器内への供給は、クロロ高次アルカン類の供給前、供給後、いずれでもよく、またバッチ反応、連続反応に拘わらず、最初に所定量の全量を一度で供給してもよいし、反応途中において任意に分割して供給してもよく、もしくは連続的に供給してもよい。さらには反応器外でクロロ高次アルカン類に無水塩化アルミニウムを溶解させ、この溶液を反応器へと供給してもよい。   The supply into the reactor may be performed before or after the supply of the chloro higher-order alkanes, and regardless of the batch reaction or the continuous reaction, the predetermined amount of the whole amount may be initially supplied at once. During the reaction, it may be divided and supplied arbitrarily or continuously. Further, anhydrous aluminum chloride may be dissolved in chloro higher alkanes outside the reactor, and this solution may be supplied to the reactor.

触媒の存在下行われる、クロロ高次アルカン類の脱塩化水素反応は、温度が高いほど促進される。したがって、反応温度は用いる触媒により適宜設定すればよいが通常0〜150℃である。用いる触媒の種類に対して、温度が高すぎると、得られたクロロ高次アルケン類の反応性が増し、二量化、もしくは更なる反応によって副生物が生成し、目的とする上記式(4)で表されるクロロ高次アルケン類の選択率が低下する傾向があり、一方、温度が低すぎると触媒の溶解に時間がかかり、脱塩化水素反応の反応速度が遅くなる傾向がある。例えば、触媒として無水塩化アルミニウムを用いた場合には、反応温度0〜100℃で、1〜6時間くらいかかる。   The dehydrochlorination reaction of higher-order chloroalkanes carried out in the presence of a catalyst is promoted as the temperature increases. Therefore, the reaction temperature may be appropriately set depending on the catalyst used, but is usually 0 to 150 ° C. If the temperature is too high relative to the type of catalyst used, the reactivity of the resulting chloro higher alkenes increases, and by-products are produced by dimerization or further reaction, and the desired formula (4) On the other hand, if the temperature is too low, it takes time to dissolve the catalyst and the reaction rate of the dehydrochlorination reaction tends to be slow. For example, when anhydrous aluminum chloride is used as the catalyst, it takes about 1 to 6 hours at a reaction temperature of 0 to 100 ° C.

反応時間は、反応容器の大きさ、仕込みの量、反応温度等によるため一概にはいえないが、短すぎるとクロロ高次アルカンの転化率が低く、長すぎると副反応が進みクロロ高次アルケンへの選択率が低くなることから30分から6時間とすることが好ましい。   The reaction time depends on the size of the reaction vessel, the amount of charge, the reaction temperature, etc., but it cannot be said unconditionally, but if it is too short, the conversion rate of the chloro higher alkane is low, and if it is too long, the side reaction proceeds and the chloro higher alkene is advanced. Since the selectivity to is reduced, it is preferably 30 minutes to 6 hours.

反応終了後、反応液に気体を吹き込むことによって、液中の塩化水素濃度を下げることができる。液中の塩化水素濃度を下げることは、副反応の防止、反応装置の腐食防止、および安全のため好ましい。吹き込む気体は、反応物質や式(4)で表されるクロロ高次アルケンに対して不活性な気体であれば特に制限されるものではないが、例えば窒素、アルゴンが揚げられる。   After completion of the reaction, the hydrogen chloride concentration in the liquid can be lowered by blowing gas into the reaction liquid. Lowering the hydrogen chloride concentration in the liquid is preferable for preventing side reactions, preventing corrosion of the reactor, and safety. The gas to be blown in is not particularly limited as long as it is an inert gas with respect to the reactant and the chloro higher alkene represented by the formula (4). For example, nitrogen and argon are fried.

不活性な気体を供給した後、ルイス酸触媒に対し、ルイス酸触媒の働きを抑制するルイス塩基を添加することもできる。ルイス酸触媒の働きを抑制することにより、望まない副反応の進行を防ぐことができる。上記ルイス塩基は、ルイス塩基として作用する公知の化合物が特に制限はなく用いることができる。例えば水、アルコール化合物、カルボニル化合物、ニトリル化合物、フェノール化合物などが挙げられる。このうち反応装置の腐食を考慮するとアルコール化合物、カルボニル化合物、ニトリル化合物、フェノール化合物が好ましい。   After supplying an inert gas, a Lewis base that suppresses the function of the Lewis acid catalyst can be added to the Lewis acid catalyst. By suppressing the action of the Lewis acid catalyst, unwanted side reactions can be prevented from progressing. As the Lewis base, a known compound that acts as a Lewis base can be used without any particular limitation. For example, water, alcohol compounds, carbonyl compounds, nitrile compounds, phenol compounds and the like can be mentioned. Of these, alcohol compounds, carbonyl compounds, nitrile compounds, and phenol compounds are preferable in consideration of corrosion of the reactor.

フェノール化合物としては、具体的にはフェノール、クレゾール(オルト、メタ、パラ)等が挙げられる。またアリル基で置換されたフェノール化合物も好適に使用でき、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。   Specific examples of the phenol compound include phenol and cresol (ortho, meta, para). Phenol compounds substituted with an allyl group can also be suitably used. Specific examples include o-allylphenol, m-allylphenol, p-allylphenol, 4-allyl-2-methoxyphenol (eugenol), 2- And methoxy-4- (1-propenyl) phenol (isoeugenol).

これらの化合物を一つだけ用いてもよいし、二つ以上用いてもよい。反応系にルイス塩基を添加する量は、用いた脱塩化水素触媒を失活させることのできる量以上であれば特に限定されないが、多すぎても失活に関与せず無駄となって費用が増えるだけの場合が多い。添加量の目安としては、式(3)で表されるクロロ高次アルカンに添加した脱塩化水素触媒の物質量に対し、好ましくは50%から300%、より好ましくは80%から150%、さらに好ましくは90%から120%の物質量ルイス塩基を添加する。   Only one of these compounds may be used, or two or more thereof may be used. The amount of the Lewis base added to the reaction system is not particularly limited as long as it is more than the amount capable of deactivating the used dehydrochlorination catalyst. Often only increases. As a measure of the amount added, it is preferably 50% to 300%, more preferably 80% to 150%, more preferably 80% to 150%, based on the amount of dehydrochlorination catalyst added to the chloro higher-order alkane represented by formula (3). Preferably 90% to 120% of the substance Lewis base is added.

このようにして得られた式(4)で表されるクロロ高次アルケンは公知の方法によって精製できる。蒸留によって精製する場合には、上記無水塩化アルミニウムの除去に加え、更に安定剤を添加した後に蒸留することが好ましい。該安定剤としては、各種フェノール類、例えば、アルコキシ基で置換されたフェノール類やアリル基で置換されたフェノール類が挙げられる。アリル基で置換されたフェノール類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。   The chloro higher alkene represented by the formula (4) thus obtained can be purified by a known method. In the case of purification by distillation, in addition to the removal of the anhydrous aluminum chloride, it is preferable to perform distillation after adding a stabilizer. Examples of the stabilizer include various phenols, for example, phenols substituted with an alkoxy group and phenols substituted with an allyl group. Specific examples of phenols substituted with an allyl group include o-allylphenol, m-allylphenol, p-allylphenol, 4-allyl-2-methoxyphenol (eugenol), 2-methoxy-4- (1 -Propenyl) phenol (isoeugenol) and the like. These allyl-substituted phenols may be used alone or in combination.

更に、本発明の第二反応において、前記脱塩化水素反応時に、反応液中に塩素を供給して、生成したクロロ高次アルケン類に塩素を付加するクロロ高次アルケン類の高次塩素化反応を同時に進行させて、下記一般式(5)で表される高次クロロ高次アルカン類を得ても良い。   Further, in the second reaction of the present invention, during the dehydrochlorination reaction, chlorine is supplied into the reaction solution, and chlorine is added to the generated chloro higher alkenes. May be advanced at the same time to obtain higher-order chloro higher-order alkanes represented by the following general formula (5).

a+1b−1Clc+5 (5)
(式(5)において、a、b、およびcは式(1)にて説明したとおりである。)
具体的には、前記式(3)で表されるクロロ高次アルカン類が、1,1,1,3−テトラクロロプロパンであり、脱塩化水素触媒として無水塩化アルミニウムを用いた場合、まず反応容器内に入れられた1,1,1,3−テトラクロロプロパンが塩化アルミニウムを触媒として脱塩化水素反応が進行し、反応中間体として1,1,3−トリクロロプロペンが生成する。続いて、反応液中に供給された塩素ガスが該1,1,3−トリクロロプロペンに付加し、高次クロロ高次アルカン類として1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンが生成する。
C a + 1 H b-1 Cl c + 5 (5)
(In Formula (5), a, b, and c are as described in Formula (1).)
Specifically, when the higher chloroalkane represented by the above formula (3) is 1,1,1,3-tetrachloropropane and anhydrous aluminum chloride is used as a dehydrochlorination catalyst, first, a reaction vessel The 1,1,1,3-tetrachloropropane contained therein proceeds with dehydrochlorination using aluminum chloride as a catalyst, and 1,1,3-trichloropropene is produced as a reaction intermediate. Subsequently, chlorine gas supplied into the reaction solution is added to the 1,1,3-trichloropropene, and 1,1,1,2,3-pentachloropropane is produced as a higher-order chloro higher-order alkane.

脱塩化水素反応と同時に塩素化反応を行う場合、上記脱塩化水素反応工程における触媒として、無水塩化アルミニウムを用いることが好ましい。無水塩化アルミニウムを用いることにより、他のルイス酸、例えば、塩化鉄を用いた場合に比べて遙かに低温で、高選択率で目的とする高次クロロ高次アルカン類を得ることができる。   When the chlorination reaction is performed simultaneously with the dehydrochlorination reaction, it is preferable to use anhydrous aluminum chloride as a catalyst in the dehydrochlorination reaction step. By using anhydrous aluminum chloride, the desired higher-order chloro higher-order alkanes can be obtained at a much lower temperature and higher selectivity than when other Lewis acids such as iron chloride are used.

なお、反応系内に溶解した塩化アルミニウムがない場合には、式(2)で表されるクロロプロパンの脱塩化水素化による式(4)で表されるクロロプロペンへの脱塩化水素反応よりも、式(2)で表されるクロロプロパンへの塩素の置換反応が進行するために、例えば、式(2)で表されるクロロプロパンが1,1,1,3−テトラクロロプロパンの場合は1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパン等の副生物が生成し、目的とする1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンの選択率が低下する傾向にある。
したがって、塩素の供給は無水塩化アルミニウムの少なくとも一部が溶解し、脱塩化水素反応が始まった後に供給することが望ましく、また、無水塩化アルミニウムの溶解量等を適宜調整することが重要である。無水塩化アルミニウムが溶解したか否かは、反応液の色調の変化により確認できる。例えば、1,1,1,3−テトラクロロプロパンに溶解させた場合には、ほぼ無色に近い状態であったものが青色を呈するようになる。
When there is no dissolved aluminum chloride in the reaction system, rather than dehydrochlorination reaction to chloropropene represented by formula (4) by dehydrochlorination of chloropropane represented by formula (2), Since the substitution reaction of chlorine with chloropropane represented by the formula (2) proceeds, for example, when the chloropropane represented by the formula (2) is 1,1,1,3-tetrachloropropane, 1,1,1, By-products such as 1,3,3-pentachloropropane are produced, and the selectivity of the desired 1,1,1,2,3-pentachloropropane tends to decrease.
Therefore, it is desirable to supply chlorine after at least a part of anhydrous aluminum chloride is dissolved and the dehydrochlorination reaction is started, and it is important to appropriately adjust the amount of dissolution of anhydrous aluminum chloride. Whether or not anhydrous aluminum chloride is dissolved can be confirmed by a change in the color tone of the reaction solution. For example, when it is dissolved in 1,1,1,3-tetrachloropropane, it becomes blue when it is almost colorless.

塩素の供給量は、反応効率を考慮すると、脱塩化水素反応に供されるクロロ高次アルカン類1モルに対して0.9モル以上であることが好ましく、1モル以上であることがより好ましく、1.1モル以上であることがさらに好ましい。一方、多すぎても反応に寄与しない無駄な塩素が多くなるため、2.5モル以下とすることが好ましく、より好ましくは2.0モル以下である。   In consideration of the reaction efficiency, the supply amount of chlorine is preferably 0.9 mol or more, more preferably 1 mol or more with respect to 1 mol of chloro higher alkanes subjected to dehydrochlorination reaction. More preferably, it is 1.1 mol or more. On the other hand, too much chlorine increases the amount of useless chlorine that does not contribute to the reaction, so it is preferably 2.5 mol or less, more preferably 2.0 mol or less.

クロロ高次アルカン類と無水塩化アルミニウムとを混合した後、塩素を供給開始するまでは、該反応液の温度は、0℃から50℃の範囲内に保持することが好ましく、より好ましくは10℃から40℃である。塩素の供給開始のタイミングは、反応器内に用いる式(3)で表されるクロロ高次アルカン類及び脱塩化水素全量を導入し、望ましくは該塩化アルミニウムが溶解し、更には式(4)で表されるクロロ高次アルケン類が生成した後、当該反応器内へ塩素を供給開始するのが好ましい。   The temperature of the reaction solution is preferably maintained within the range of 0 ° C. to 50 ° C., more preferably 10 ° C. until the start of supplying chlorine after mixing the chloro higher-order alkanes and anhydrous aluminum chloride. To 40 ° C. The timing of starting the supply of chlorine is introduced by introducing the chloro higher alkanes represented by the formula (3) used in the reactor and the total amount of dehydrochlorination, preferably the aluminum chloride is dissolved, and further the formula (4) It is preferable to start supplying chlorine into the reactor after the chloro higher alkene represented by

反応系内の脱塩化水素触媒の濃度を前記範囲にするとともに、塩素の供給開始のタイミング及び供給速度を適切な範囲にすることによって、より高選択率で本発明の製造方法を実施することができる。具体的には、塩素の供給開始は、脱塩化水素反応による式(4)で表されるクロロ高次アルケン類(原料が1,1,1,3−テトラクロロプロパンの場合、1,1,3−トリクロロプロペン)の濃度が、好ましくは0.1wt%〜30wt%、より好ましくは0.5wt%〜20wt%になった時点で開始するとよい。式(3)で表されるクロロ高次アルカン類の転化率はガスクロマトグラフィーによる分析、気相部に排出される塩化水素の総量、或いは除熱量が一定の場合には反応液の温度変化などから容易に判断できるため、該転化率及び供給した塩素の量から反応系内における濃度も容易に把握できる。   It is possible to carry out the production method of the present invention with higher selectivity by setting the concentration of the dehydrochlorination catalyst in the reaction system within the above range and adjusting the timing for starting the supply of chlorine and the supply rate to an appropriate range. it can. Specifically, the start of the supply of chlorine is a chloro higher-order alkene represented by the formula (4) by dehydrochlorination reaction (if the raw material is 1,1,1,3-tetrachloropropane, 1,1,3 -Trichloropropene) concentration is preferably 0.1 wt% to 30 wt%, more preferably 0.5 wt% to 20 wt%. The conversion rate of chloro higher alkanes represented by formula (3) is analyzed by gas chromatography, the total amount of hydrogen chloride discharged to the gas phase, or the temperature change of the reaction solution when the heat removal amount is constant, etc. Therefore, the concentration in the reaction system can be easily grasped from the conversion rate and the amount of supplied chlorine.

塩素の供給方式は、最初に全量を一度で供給(反応器内に導入)してもよいが、その場合には副反応を起こしやすいため、脱塩化水素反応の進行に合わせ、一定時間かけて徐々に供給することが好ましい。この供給時間は、原料の仕込み量、反応温度、反応器の大きさ等にもよるが、一般的には0.5〜20時間、好ましくは1〜10時間程度である。また時間をかけて供給する場合には、連続的に供給してもよいし、間欠的に供給してもよい。   As for the chlorine supply method, the whole amount may be supplied at a time (introduced into the reactor) at first, but in this case, side reactions are likely to occur, so it takes a certain amount of time as the dehydrochlorination reaction proceeds. It is preferable to supply gradually. The supply time is generally 0.5 to 20 hours, preferably about 1 to 10 hours, although it depends on the amount of raw material charged, the reaction temperature, the size of the reactor, and the like. Moreover, when supplying over time, you may supply continuously and may supply intermittently.

さらに好ましくは、反応系内における前記式(4)で表されるクロロ高次アルケン類の占める割合が、好ましくは30wt%以下、より好ましくは20wt%以下、さらに好ましくは10wt%以下を保つように塩素供給速度を調整する。また、反応系内における塩素濃度は、好ましくは10wt%以下、より好ましくは5wt%以下、さらに好ましくは3wt%以下、特に好ましくは1wt%以下を保つように塩素供給速度を調整することが好ましい。   More preferably, the proportion of the chloro higher-order alkene represented by the formula (4) in the reaction system is preferably 30 wt% or less, more preferably 20 wt% or less, and even more preferably 10 wt% or less. Adjust the chlorine supply rate. Further, it is preferable to adjust the chlorine supply rate so that the chlorine concentration in the reaction system is preferably 10 wt% or less, more preferably 5 wt% or less, further preferably 3 wt% or less, and particularly preferably 1 wt% or less.

上記の前記式(4)で表されるクロロ高次アルケン類及び塩素の反応系内濃度を保つための最適な塩素供給量は各温度により異なるが、反応温度が0〜50℃においては、初期に投入した原料となるクロロプロパン1モルに対し、好ましくは1〜2000ml/分、より好ましくは5〜1000ml/分、さらに好ましくは10〜500ml/分である。さらに反応系内の塩素濃度を上記した範囲とするために、反応進行中に上記の範囲で流量を途中で変化させることも好適である。   Although the optimal chlorine supply amount for maintaining the concentration in the reaction system of the chloro higher-order alkenes and chlorine represented by the above formula (4) varies depending on each temperature, the initial temperature is 0 to 50 ° C. The amount is preferably 1 to 2000 ml / min, more preferably 5 to 1000 ml / min, and still more preferably 10 to 500 ml / min with respect to 1 mol of chloropropane serving as a raw material charged into 1. Furthermore, in order to set the chlorine concentration in the reaction system within the above range, it is also preferable to change the flow rate in the above range during the reaction.

例えば、無水塩化アルミニウムは、式(3)で表されるクロロ高次アルカン類に溶解するまで時間を要することから反応初期は塩化アルミニウムの濃度が低く脱塩化水素反応が遅くなる。そのため、初期には塩素供給量は少なく、反応中期は供給量を多くすることが好ましい。一方、反応後期はクロロ高次アルカン類の割合が減少しているが、その状態で塩素濃度が高いと式(5)で表される高次クロロ高次アルカン類の塩素置換がさらに進み、不純物が増加するため塩素の供給量を少なくすることが好ましい。   For example, anhydrous aluminum chloride requires time until it is dissolved in the chloro higher-order alkanes represented by the formula (3), so the concentration of aluminum chloride is low at the beginning of the reaction, and the dehydrochlorination reaction is delayed. Therefore, it is preferable that the chlorine supply amount is small in the initial stage and the supply amount is increased in the middle of the reaction. On the other hand, the ratio of higher-order chloroalkanes decreased in the latter stage of the reaction. However, if the chlorine concentration is high in this state, the substitution of chlorine in the higher-order chlorohigher alkanes represented by the formula (5) further progresses. Therefore, it is preferable to reduce the supply amount of chlorine.

斯様な理由により、塩素供給開始後、原料であるクロロ高次アルカン類が、好ましくは95wt%以下、より好ましくは90wt%以下になった時点で塩素供給量を上げ、目的とする反応が進行し、反応系内の原料であるクロロ高次アルカン類の濃度が30wt%以下、より好ましくは20wt%以下になった時点で、塩素の供給量を少なくする方法が好適に採用できる。   For these reasons, after starting the supply of chlorine, the amount of chlorine supply is increased when the chloro higher-order alkanes as raw materials are preferably 95 wt% or less, more preferably 90 wt% or less, and the intended reaction proceeds. A method of reducing the supply amount of chlorine can be suitably employed when the concentration of the higher-order chloroalkanes, which are raw materials in the reaction system, is 30 wt% or less, more preferably 20 wt% or less.

反応器内に塩素を導入する際には、反応器内の気相部へ導入しても良いし、導入管を反応液中へ差し込み、反応液中に吹き込む形式で行っても良い。   When introducing chlorine into the reactor, it may be introduced into the gas phase portion in the reactor, or may be carried out by inserting an introduction tube into the reaction solution and blowing it into the reaction solution.

本発明の第二反応において、脱塩素化反応、及び塩素化反応を同時に行う場合、バッチ反応で行ってもよいし、原料となる式(3)で表されるクロロ高次アルカン類を連続的に反応器に供給するとともに、生成した式(5)で表される高次クロロ高次アルカン類を連続的に抜き出す連続反応を行うことも可能である。この場合、脱塩化水素触媒も取り出されることになるため、反応系内における脱塩化水素触媒が前記範囲になるように追加供給することが好ましい。連続反応で行なうときの式(3)で表されるクロロ高次アルカン類の供給量は反応器にある1時間当たりの平均の液体の量を1として、1時間当たり好ましくは0.1〜1、さらに好ましくは0.2〜0.7供給する。   In the second reaction of the present invention, when the dechlorination reaction and the chlorination reaction are carried out simultaneously, it may be carried out by a batch reaction, or the chloro higher-order alkane represented by the formula (3) as a raw material is continuously used. It is also possible to carry out a continuous reaction in which the higher-order chloro higher-order alkanes represented by the formula (5) are continuously extracted while being fed to the reactor. In this case, since the dehydrochlorination catalyst is also taken out, it is preferable to additionally supply the dehydrochlorination catalyst in the reaction system so that it falls within the above range. When the continuous reaction is carried out, the supply amount of the chloro higher-order alkane represented by the formula (3) is preferably 0.1 to 1 per hour, where the average amount of liquid per hour in the reactor is 1. More preferably, 0.2 to 0.7 is supplied.

クロロ高次アルカン類が反応し、高次クロロ高次アルカン類になると比重が変化することがあるので、高次クロロ高次アルカン類の抜出量は適宜調整して、反応器内の液量が一定になるようにすることが好ましい。例えば、50℃で転化率、選択率100%として、1,1,1,3−テトラクロロプロパン1.00L(約1430g)を脱塩化水素、塩素化し1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンとすると約1.13L(約1700g)と体積が増加する。   The specific gravity may change when chloro higher alkanes react and become higher chloro higher alkanes. Therefore, the amount of higher chloro higher alkanes extracted should be adjusted appropriately, and the amount of liquid in the reactor Is preferably constant. For example, 1.00 L (about 1430 g) of 1,1,1,3-tetrachloropropane is dehydrochlorinated and chlorinated with 1,1,1,2,3-pentachloropropane at a conversion rate of 50 ° C. and a selectivity of 100%. Then, the volume increases to about 1.13 L (about 1700 g).

前記塩素の全量を一度に反応器内に導入する場合、反応液に気体を吹き込むことによって、液中の塩素濃度を調整することが好ましい。吹き込む気体は系内に存在する式(3)で表されるクロロ高次アルカン類、式(4)で表されるクロロ高次アルケン類、式(5)で表される目的物の高次クロロ高次アルカンに対して不活性な気体であれば特に制限されるものではないが、例えば窒素、アルゴンが好適に用いられる。   When introducing the entire amount of chlorine into the reactor at once, it is preferable to adjust the chlorine concentration in the liquid by blowing gas into the reaction liquid. The gas to be blown in is chloro higher-order alkanes represented by the formula (3), chloro higher-order alkenes represented by the formula (4), and higher-order chloro of the target product represented by the formula (5). Although it will not restrict | limit especially if it is a gas inactive with respect to higher-order alkane, For example, nitrogen and argon are used suitably.

塩素の全量を反応器に導入し、必要に応じて0.1〜2時間程度保持した後、ルイス酸触媒に対し、ルイス塩基として働く物質を添加することもでき、式(5)で表される高次クロロ高次アルカンの脱塩化水素反応を防ぐことができる。ルイス塩基として作用する公知の化合物が特に制限はなく用いることができる。例えば水、アルコール化合物、カルボニル化合物、ニトリル化合物、フェノール化合物などが挙げられる。このうち反応装置の腐食を考慮するとアルコール化合物、カルボニル化合物、ニトリル化合物、フェノール化合物が好ましい。   After introducing the total amount of chlorine into the reactor and holding it for about 0.1 to 2 hours as necessary, a substance acting as a Lewis base can be added to the Lewis acid catalyst, which is represented by the formula (5). It is possible to prevent the dehydrochlorination reaction of higher chloro higher alkanes. Any known compound that acts as a Lewis base can be used without particular limitation. For example, water, alcohol compounds, carbonyl compounds, nitrile compounds, phenol compounds and the like can be mentioned. Of these, alcohol compounds, carbonyl compounds, nitrile compounds, and phenol compounds are preferable in consideration of corrosion of the reactor.

フェノール化合物としては、具体的にはフェノール、クレゾール(オルト、メタ、パラ)等が挙げられる。またアリル基で置換されたフェノール化合物も好適に使用でき、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。   Specific examples of the phenol compound include phenol and cresol (ortho, meta, para). Phenol compounds substituted with an allyl group can also be suitably used. Specific examples include o-allylphenol, m-allylphenol, p-allylphenol, 4-allyl-2-methoxyphenol (eugenol), 2- And methoxy-4- (1-propenyl) phenol (isoeugenol).

これらの化合物を一つだけ用いてもよいし、二つ以上用いてもよい。反応系にルイス塩基を添加する量は、用いた脱塩化水素触媒を失活させることのできる量以上であれば特に限定されないが、多すぎても失活に関与せず無駄となって費用が増えるだけの場合が多い。添加量の目安としては、式(3)で表されるクロロ高次アルカンに添加した脱塩化水素触媒の物質量に対し、好ましくは50%から300%、より好ましくは80%から150%、さらに好ましくは90%から120%の物質量ルイス塩基を添加する。   Only one of these compounds may be used, or two or more thereof may be used. The amount of the Lewis base added to the reaction system is not particularly limited as long as it is more than the amount capable of deactivating the used dehydrochlorination catalyst. Often only increases. As a measure of the amount added, it is preferably 50% to 300%, more preferably 80% to 150%, more preferably 80% to 150%, based on the amount of dehydrochlorination catalyst added to the chloro higher-order alkane represented by formula (3). Preferably 90% to 120% of the substance Lewis base is added.

もちろん式(5)で表される高次クロロ高次アルカン類は、前述の第一反応により得られた精製クロロ高次アルカン類の脱塩化水素反応の反応液中に、塩素を供給して逐次進行させて製造する他に、該精製クロロ高次アルカン類の脱塩化水素反応のみを進行させ、得られたクロロ高次アルケン類に対して別工程として施して製造しても良い。   Of course, the higher-order chloro higher-order alkanes represented by the formula (5) are obtained by supplying chlorine into the reaction solution of the dehydrochlorination reaction of the purified chloro higher-order alkanes obtained by the aforementioned first reaction. In addition to the production by proceeding, only the dehydrochlorination reaction of the purified chloro higher-order alkanes may proceed, and the resulting chloro higher-order alkenes may be applied as a separate step for production.

このようにして得られた式(5)で表される高次クロロ高次アルカン類は、公知の方法によって精製できる。蒸留によって精製する場合には、前記式(4)で表されるクロロ高次アルケン類の蒸留時と同様に、上記無水塩化アルミニウムの除去に加え、更に安定剤を添加した後に蒸留することが好ましい。該安定剤も前述のものを使用することができる。   The high-order chloro high-order alkanes represented by the formula (5) thus obtained can be purified by a known method. In the case of purification by distillation, it is preferable to distill after adding a stabilizer in addition to the removal of anhydrous aluminum chloride in the same manner as in the distillation of the chloro higher alkene represented by the formula (4). . The stabilizer described above can also be used.

また、未反応の塩素は回収して、再度、本反応の原料塩素として使用することも可能であるし、精製して、他の反応の反応原料とすることも可能である。
(吸着剤の再生)
本発明において、上記吸着工程で使用した吸着剤は公知の方法で再生し、吸着剤として再利用することができる。
Unreacted chlorine can be recovered and used again as raw material chlorine for this reaction, or it can be refined and used as a raw material for other reactions.
(Regeneration of adsorbent)
In the present invention, the adsorbent used in the adsorption step can be regenerated by a known method and reused as an adsorbent.

吸着剤の再生法は公知の方法を取ることができる。例えば、メタノール、エタノールなど極性溶媒を吸着剤に通過させ、吸着物を分離除去した後、吸着剤を乾燥する方法、水蒸気を吸着剤に通過させ、吸着物を分離除去した後吸着剤を乾燥する方法、吸着剤を加熱し気体を通過させ、吸着物を分離除去する方法などが揚げられる。なかでも、吸着剤を加熱し気体を流通させ、吸着物を分離除去する方法が、操作が簡便で、かかる費用も少なく、さらには、吸着物である、前記式(3)で表されるクロロアルカン類と式(2)で表されるアミド類の回収が容易であることから好ましい。   The adsorbent regeneration method can be a known method. For example, a polar solvent such as methanol or ethanol is passed through the adsorbent and the adsorbent is separated and removed, and then the adsorbent is dried. After water vapor is passed through the adsorbent and the adsorbent is separated and removed, the adsorbent is dried. A method, a method of heating an adsorbent and allowing gas to pass therethrough, and separating and removing the adsorbate, are mentioned. Among them, the method of heating the adsorbent and circulating the gas to separate and remove the adsorbate is simple in operation, less expensive, and further, the adsorbate is a chloro represented by the above formula (3). Alkanes and amides represented by formula (2) are preferred because they are easy to recover.

吸着剤を加熱し気体を流通させ、吸着物を分離除去する方法の場合、流通させる気体は、特に制限されないが、前記式(3)で表されるクロロアルカン類と前記式(2)で表されるアミド類に対して、不活性な気体であることが好ましく、工業的に安価な、空気もしくは窒素、アルゴン等が好ましく使用できる。   In the method of heating the adsorbent and circulating the gas to separate and remove the adsorbate, the gas to be distributed is not particularly limited, but is represented by the chloroalkane represented by the formula (3) and the formula (2). The amide is preferably an inert gas, and industrially inexpensive air, nitrogen, argon or the like can be preferably used.

吸着剤の加熱温度は、特に制限されないが、温度が高いと、前記式(3)で表されるクロロ高次アルカン類の分解により塩化水素が発生したり、前記式(3)で表されるクロロ高次アルカン類や式(2)で表されるアミド類の分解が起こり、吸着剤に炭素分が残留したりするため、250℃以下とすることが好ましく、より好ましくは200℃以下、160℃以下とすることがさらに好ましい。温度が低いと式(3)表されるクロロ高次アルカン類、式(2)で表されるアミド類を吸着剤より分離するのに時間がかかり効率的ではない。したがって、下限温度は50℃以上とすることが好ましく、より好ましくは100℃以上、さらに好ましくは130℃以上である。   The heating temperature of the adsorbent is not particularly limited, but if the temperature is high, hydrogen chloride is generated due to the decomposition of the chloro higher-order alkane represented by the formula (3), or the formula (3). Since decomposition of chloro higher-order alkanes and amides represented by formula (2) occurs and carbon remains in the adsorbent, the temperature is preferably 250 ° C. or lower, more preferably 200 ° C. or lower, 160 More preferably, the temperature is set to ° C. or lower. When the temperature is low, it takes time to separate the chloro higher-order alkanes represented by the formula (3) and the amides represented by the formula (2) from the adsorbent, which is not efficient. Therefore, the lower limit temperature is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher, and further preferably 130 ° C. or higher.

一方、上記温度範囲において、吸着物の分離を、前記式(3)で表されるクロロアルカン類、および前記式(2)で表されるアミド類の沸点以上の温度下で行うと効率が良く分離できるため好ましい。当該沸点が加熱温度より高い場合には減圧して、沸点を加熱温度より低くすることが好ましい。そのときの圧力は前記式(3)のクロロアルカン類と前記式(2)のアミド類の種類によって適宜定めればよいが、通常絶対圧25℃換算で、好ましくは1〜90kPa(abs)、より好ましくは5〜20kPa(abs)の減圧である。前記式(3)で表されるクロロアルカン類の分解温度が低い場合や前記式(3)で表されるクロロアルカン類の沸点と再生するときの温度に差が大きい場合は2段階で温度を上げることもできる。   On the other hand, when the adsorbate is separated at a temperature equal to or higher than the boiling point of the chloroalkane represented by the formula (3) and the amide represented by the formula (2) in the above temperature range, the efficiency is improved. It is preferable because it can be separated. When the boiling point is higher than the heating temperature, it is preferable to reduce the pressure to lower the boiling point than the heating temperature. The pressure at that time may be appropriately determined depending on the types of the chloroalkanes of the formula (3) and the amides of the formula (2), but is usually 1 to 90 kPa (abs), preferably in terms of an absolute pressure of 25 ° C. More preferably, the pressure is reduced to 5 to 20 kPa (abs). When the decomposition temperature of the chloroalkane represented by the formula (3) is low or when the difference between the boiling point of the chloroalkane represented by the formula (3) and the temperature at the time of regeneration is large, the temperature is adjusted in two steps. It can also be raised.

たとえば、前記式(3)で表されるクロロアルカン類が1,1,1,3−テトラクロロプロパンの場合、10kPa(abs)、90℃で1,1,1,3−テトラクロロプロパンと前記式(2)で表されるアミド類の一部を除去した後、10kPa(abs)、130℃で残りのアミド類を除去することが好ましい。斯様に2段階で行なうことにより、前記式(3)で表されるクロロアルカン類の分解を防ぎ、前記式(2)で表されるアミド類を効率的に除去することができる。   For example, when the chloroalkane represented by the formula (3) is 1,1,1,3-tetrachloropropane, 1,1,1,3-tetrachloropropane and the above formula (10) at 10 kPa (abs) and 90 ° C. After removing a part of the amides represented by 2), it is preferable to remove the remaining amides at 10 kPa (abs) and 130 ° C. Thus, by performing in 2 steps, decomposition | disassembly of the chloroalkane represented by said Formula (3) can be prevented, and amides represented by said Formula (2) can be removed efficiently.

吸着剤再生時、吸着剤より分離された式(3)で表されるクロロアルカン類および前記式(2)で表されるアミド類は回収し、四塩化炭素と上記式(1)で表されるアルケン類との反応工程、または当該反応より得られた反応液の蒸留工程に戻すことが目的物の収率を向上する上で好ましい。吸着剤の再生時に式(3)で表されるクロロアルカン類および前記式(2)で表されるアミド類は流通させる気体とともに、気体の状態で回収される。この気体を冷却することにより、容易に、(3)で表されるクロロ高次アルカン類および前記式(2)で表されるアミド類を液化した後タンク等に貯めることが可能である。当該液体中には式(3)で表されるクロロ高次アルカン類および前記式(2)で表されるアミド類が主に含まれる。当然のことながら、前記式(2)で表されるアミド類の濃度は吸着塔供給前の濃度より高く、第一反応後の式(3)で表されるクロロ高次アルカン類に含まれる濃度よりも高くなることもある。   During regeneration of the adsorbent, the chloroalkane represented by the formula (3) and the amide represented by the formula (2) separated from the adsorbent are recovered and represented by carbon tetrachloride and the formula (1). Returning to the reaction step with the alkenes or the distillation step of the reaction solution obtained from the reaction is preferable for improving the yield of the target product. During regeneration of the adsorbent, the chloroalkane represented by the formula (3) and the amide represented by the formula (2) are recovered in a gaseous state together with the gas to be circulated. By cooling this gas, the chloro higher alkanes represented by (3) and the amides represented by the formula (2) can be easily liquefied and stored in a tank or the like. The liquid mainly contains chloro higher-order alkanes represented by the formula (3) and amides represented by the formula (2). As a matter of course, the concentration of the amides represented by the formula (2) is higher than the concentration before feeding the adsorption tower, and the concentration contained in the chloro higher-order alkanes represented by the formula (3) after the first reaction. May be higher.

当該液体を戻す箇所としては、例えば、第一反応工程において付加反応を行う反応容器、蒸留工程において、第一反応後の反応液とともに蒸留塔、もしくは第一反応後の反応液を蒸留塔に供給する前に一端保管する保管タンクを設けた場合の、当該保管タンク等が挙げられる。   Examples of the place where the liquid is returned include, for example, a reaction vessel that performs an addition reaction in the first reaction step, and a distillation column in the distillation step, or a reaction solution after the first reaction is supplied to the distillation column. The storage tank in the case where a storage tank for storing one end is provided before the storage is performed.

上記態様により、蒸留工程において、蒸留塔に持ち込まれる式(3)で表されるクロロアルカン類を主成分とする反応液中の、式(2)で表されるアミド類の含有量が増加するものの、該蒸留工程においては、式(2)で表されるアミド類の含有量を前述の範囲にまで低減すればよい。   By the said aspect, content of the amide represented by Formula (2) in the reaction liquid which has as a main component the chloroalkane represented by Formula (3) brought into a distillation tower in a distillation process increases. However, what is necessary is just to reduce content of the amide represented by Formula (2) to the above-mentioned range in this distillation process.

なお、吸着剤再生時、吸着剤より分離回収された式(3)で表されるクロロアルカン類および前記式(2)で表されるアミド類を、第一反応工程における付加反応に戻した場合、回収されたアミド類を触媒として再利用することができる。   When the chloroalkane represented by the formula (3) and the amide represented by the formula (2) separated and recovered from the adsorbent during the regeneration of the adsorbent are returned to the addition reaction in the first reaction step. The recovered amides can be reused as a catalyst.

上記吸着剤の再生を行い、回収された式(3)で表されるクロロアルカン類を前の工程に戻すことにより、第一反応より得られた式(3)で表されるクロロアルカン類のうち精製クロロ高次アルカン類として、好ましくは95%以上、より好ましくは99%以上回収することができ、最終目的物の収率を向上する上で、非常に有用である。   The adsorbent is regenerated, and the recovered chloroalkanes represented by formula (3) are returned to the previous step to obtain chloroalkanes represented by formula (3) obtained from the first reaction. Of these, as purified chloro higher-order alkanes, preferably 95% or more, more preferably 99% or more can be recovered, which is very useful in improving the yield of the final product.

以下、実施例を示して本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。実施例で用いられる濃度は重量比である。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples. The concentrations used in the examples are weight ratios.

実施例1
(第一反応:付加反応工程)
撹拌機、エチレン用ガス導入口及びガス排出口並びにN,N−ジメチルアセトアミドの追加添加口並びに液体排出口を有するSUS製のオートクレーブ(内容積1,500mL)をエチレン置換を行いエチレンで満たした。オートクレーブの中に四塩化炭素1,560g、N,N−ジメチルアセトアミド2.0g及びK100(JFEスチール(株)製コークス還元鉄粉)4.0gを仕込み、温度を130℃に設定し、気相の全圧が0.6MPa(abs)となるようにエチレンを供給して付加反応を開始した。
Example 1
(First reaction: addition reaction process)
A SUS autoclave (with an internal volume of 1,500 mL) having a stirrer, an ethylene gas inlet and a gas outlet, an additional addition port of N, N-dimethylacetamide, and a liquid outlet was substituted with ethylene and filled with ethylene. An autoclave was charged with 1,560 g of carbon tetrachloride, 2.0 g of N, N-dimethylacetamide and 4.0 g of K100 (Coke reduced iron powder manufactured by JFE Steel Corporation), the temperature was set to 130 ° C., and the gas phase The addition reaction was started by supplying ethylene so that the total pressure of the mixture became 0.6 MPa (abs).

130℃、気相の全圧が0.6MPa(abs)になった時点から、N,N−ジメチルアセトアミドを0.02ml/分で反応終了まで連続的に添加を行った。反応中は、気相における全圧が0.6MPa(abs)を維持するようにエチレンを供給しつつ行い、エチレンの消費速度(追加供給速度)が四塩化炭素の初期量に対して0.05モル%/分と(100ml/分)なった時点で反応が完了したものと判断して第1バッチ目の付加反応を終了した。反応時間1000分、N,N−ジメチルアセトアミドの使用量約18g、四塩化炭素の転化率95%、1,1,1,3−テトラクロロプロパンの選択率94%であった。   From the point of time when the total pressure of the gas phase reached 0.6 MPa (abs) at 130 ° C., N, N-dimethylacetamide was continuously added at 0.02 ml / min until the end of the reaction. During the reaction, ethylene is supplied so that the total pressure in the gas phase is maintained at 0.6 MPa (abs), and the ethylene consumption rate (additional supply rate) is 0.05 to the initial amount of carbon tetrachloride. The addition reaction of the first batch was completed when it was judged that the reaction was completed when the mol% / min (100 ml / min) was reached. The reaction time was 1000 minutes, the amount of N, N-dimethylacetamide used was about 18 g, the conversion rate of carbon tetrachloride was 95%, and the selectivity for 1,1,1,3-tetrachloropropane was 94%.

(蒸留工程)
反応を2回行い、抜き出した反応液のうちの2000gを2Lのフラスコに入れ、圧力を10kPa(abs)に設定し、塔頂温度を約87℃で、バッチ蒸留を行った。蒸留塔は、内径30mmの管に充填剤としてトウトクエンジ(株)製のHELI PAC NO.2を高さ90cmに充填したものを使用した。塔頂部で凝縮した液は、低沸点物を多く含有する初留を約200g抜き出した後、全量回収し、約1500gの液体を得た。この回収液中には1,1,1,3−テトラクロロプロパンが約99.5%、N,N−ジメチルアセトアミドが約0.024%(240ppmw)、テトラクロロエチレン、ヘキサクロロエタン、1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパンなどの物質が他に約0.5%含まれていた。
(吸着工程)
得られたN,N−ジメチルアセトアミドを240ppmw含む1,1,1,3−テトラクロロプロパン1000gにシリカゲル(富士シリシア製CARiACT:平均粒径1.7mm、平均細孔径10nm)20gを加えて、25℃で 12時間攪拌した。12時間後ろ過によりシリカゲルを除去し、1,1,1,3−テトラクロロプロパンを得た。1,1,1,3−テトラクロロプロパンに含まれるN,N−ジメチルアセトアミドの濃度は0.001%(10ppmw)だった。
(Distillation process)
The reaction was performed twice, and 2000 g of the extracted reaction solution was put into a 2 L flask, the pressure was set to 10 kPa (abs), and the column top temperature was about 87 ° C., and batch distillation was performed. The distillation column is a HELI PAC NO. What filled 2 to 90 cm in height was used. About 200 g of the initial fraction containing a large amount of low-boiling substances was extracted from the liquid condensed at the top of the column and then recovered in total to obtain about 1500 g of liquid. In this recovered solution, about 1,9,1,3-tetrachloropropane is about 99.5%, N, N-dimethylacetamide is about 0.024% (240 ppmw), tetrachloroethylene, hexachloroethane, 1,1,1, About 0.5% of other substances such as 3,3-pentachloropropane were contained.
(Adsorption process)
To 1000 g of 1,1,1,3-tetrachloropropane containing 240 ppmw of the obtained N, N-dimethylacetamide, 20 g of silica gel (FUSilicia CARiACT: average particle size 1.7 mm, average pore size 10 nm) was added, and the temperature was 25 ° C. And stirred for 12 hours. After 12 hours, the silica gel was removed by filtration to obtain 1,1,1,3-tetrachloropropane. The concentration of N, N-dimethylacetamide contained in 1,1,1,3-tetrachloropropane was 0.001% (10 ppmw).

(脱塩化水素反応工程)
得られたN,N−ジメチルアセトアミドを10ppmw含む1,1,1,3−テトラクロロプロパンを200mlの4つ口ナスフラスコに182g入れた。無水塩化アルミニウムを0.05g入れた。液温を25℃に設定し、4時間攪拌した。1,1,1,3−テトラクロロプロパンの転化率20%、1,1,3−トリクロロプロペンへの選択率90%で1,1,3−トリクロロプロペンを得た。
(Dehydrochlorination reaction process)
182 g of 1,1,1,3-tetrachloropropane containing 10 ppmw of the obtained N, N-dimethylacetamide was placed in a 200 ml four-necked eggplant flask. 0.05 g of anhydrous aluminum chloride was added. The liquid temperature was set to 25 ° C. and stirred for 4 hours. 1,1,3-Trichloropropene was obtained at a conversion rate of 1,1,1,3-tetrachloropropane of 20% and a selectivity to 1,1,3-trichloropropene of 90%.

実施例2
実施例1と同様に、付加反応工程、蒸留工程、吸着工程を行い、該吸着工程より得られたN,N−ジメチルアセトアミドを10ppmw含む1,1,1,3−テトラクロロプロパンを、2Lの4つ口ナスフラスコに1820g入れた。そこへ更に無水塩化アルミニウムを0.5g入れた。液温を25℃に設定し、10分攪拌した。液が青色になり、塩化アルミニウムが溶け始めたことを確認した後、液温を25℃に保ったまま、塩素を2L/minで流入させた。1時間30分後、塩素の流量を1L/minに落とした。さらに1時間後塩素の流入を止め、窒素を流通させて、塩素と塩化水素を追い出した。反応液をガスクロマトグラフィー(以下、GCと略す)にて分析した。1,1,1,3−テトラクロロプロパンの転化率100%、1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンへの選択率95%だった(収率95%)。
Example 2
In the same manner as in Example 1, an addition reaction step, a distillation step, and an adsorption step were performed, and 1,1,1,3-tetrachloropropane containing 10 ppmw of N, N-dimethylacetamide obtained from the adsorption step was converted into 2 L of 4 1820 g was put into a mouth-necked eggplant flask. Thereto was further added 0.5 g of anhydrous aluminum chloride. The liquid temperature was set to 25 ° C. and stirred for 10 minutes. After confirming that the solution turned blue and aluminum chloride began to dissolve, chlorine was allowed to flow at 2 L / min while maintaining the solution temperature at 25 ° C. After 1 hour 30 minutes, the flow rate of chlorine was reduced to 1 L / min. After another hour, the inflow of chlorine was stopped and nitrogen was circulated to expel chlorine and hydrogen chloride. The reaction solution was analyzed by gas chromatography (hereinafter abbreviated as GC). The conversion of 1,1,1,3-tetrachloropropane was 100%, and the selectivity to 1,1,1,2,3-pentachloropropane was 95% (yield 95%).

実施例3
実施例1と同様に、付加反応工程、蒸留工程を行い、該蒸留工程より得られたN,N−ジメチルアセトアミドを240ppmw含む1,1,1,3−テトラクロロプロパン1000gにゼオライト(東ソー製X型 球状:平均粒径1.8mm)20gを加えて、攪拌した。12時間後、ろ過によりゼオライトを除去し、1,1,1,3−テトラクロロプロパンを得た。1,1,1,3−テトラクロロプロパンに含まれるN,N−ジメチルアセトアミドの濃度は0.0005%(5ppmw)であった。
Example 3
In the same manner as in Example 1, an addition reaction step and a distillation step were performed, and 1,000 g of 1,1,1,3-tetrachloropropane containing 240 ppmw of N, N-dimethylacetamide obtained from the distillation step was added to zeolite (X type manufactured by Tosoh Corporation). (Globular: average particle size 1.8 mm) 20 g was added and stirred. After 12 hours, the zeolite was removed by filtration to obtain 1,1,1,3-tetrachloropropane. The concentration of N, N-dimethylacetamide contained in 1,1,1,3-tetrachloropropane was 0.0005% (5 ppmw).

実施例4
実施例1と同様に、付加反応工程、蒸留工程を行い、該蒸留工程より得られたN,N−ジメチルアセトアミドを240ppmw含む1,1,1,3−テトラクロロプロパン1000gに活性アルミナ(球状)20gを加えて、攪拌した。12時間後ろ過により活性アルミナを除去し、1,1,1,3−テトラクロロプロパンを得た。1,1,1,3−テトラクロロプロパンに含まれるN,N−ジメチルアセトアミドの濃度は0.0015%(15ppmw)だった。
Example 4
In the same manner as in Example 1, an addition reaction step and a distillation step were performed, and 1000 g of 1,1,1,3-tetrachloropropane containing 240 ppmw of N, N-dimethylacetamide obtained from the distillation step was added to 20 g of activated alumina (spherical). Was added and stirred. After 12 hours, activated alumina was removed by filtration to obtain 1,1,1,3-tetrachloropropane. The concentration of N, N-dimethylacetamide contained in 1,1,1,3-tetrachloropropane was 0.0015% (15 ppmw).

実施例5(吸着剤の再生)
2重管構造になっており、内径2cmの円柱のジャケット式カラム(ガラス製)容器に高さ30cmの高さまでシリカゲル(富士シリシア製CARiACT:平均粒径1.7mm、平均細孔径10nm)を50g入れた。ジャケット式カラムの重さは474gであった。2重管の外側に25℃の液体を循環させ、内部の温度が一定になるようにした。実施例1と同様に、付加反応工程、蒸留工程を行い、該蒸留工程より得られたN,N−ジメチルアセトアミドを240ppmw含む、1,1,1,3−テトラクロロプロパンを11.6g/分でカラムの下より連続的に供給した。カラムの上より出てくるシリカゲルを通過した1,1,1,3−テトラクロロプロパンを得た。400分後に出てきた1,1,1,3−テトラクロロプロパン中のN,N−ジメチルアセトアミドの濃度は0.002%(20ppmw)だった。500分後に出てきた1,1,1,3−テトラクロロプロパン中のN,N−ジメチルアセトアミドの濃度は0.0045%(45ppmw)だった。700分後に出てきた1,1,1,3−テトラクロロプロパン中のN,N−ジメチルアセトアミドの濃度は0.010%(100ppmw)だった。1,1,1,3−テトラクロロプロパンの供給を止め、カラム上部より窒素を200ml常圧で1時間供給し、カラム内に残っている液体を追い出した。窒素の供給を停止した・ジャケット式カラムの重さは549gだった。
Example 5 (Regeneration of adsorbent)
50 g of silica gel (Fuji Silysia CARiACT: average particle diameter 1.7 mm, average pore diameter 10 nm) in a cylindrical jacket type column (glass) container with a 2 cm inner diameter and a height of 30 cm in a double tube structure. I put it in. The weight of the jacket type column was 474 g. A liquid at 25 ° C. was circulated outside the double tube so that the internal temperature became constant. In the same manner as in Example 1, an addition reaction step and a distillation step were performed, and 1,1,1,3-tetrachloropropane was contained at 11.6 g / min containing 240 ppmw of N, N-dimethylacetamide obtained from the distillation step. Feeded continuously from the bottom of the column. 1,1,1,3-tetrachloropropane which passed through the silica gel emerging from the top of the column was obtained. The concentration of N, N-dimethylacetamide in 1,1,1,3-tetrachloropropane coming out after 400 minutes was 0.002% (20 ppmw). The concentration of N, N-dimethylacetamide in 1,1,1,3-tetrachloropropane coming out after 500 minutes was 0.0045% (45 ppmw). The concentration of N, N-dimethylacetamide in 1,1,1,3-tetrachloropropane coming out after 700 minutes was 0.010% (100 ppmw). The supply of 1,1,1,3-tetrachloropropane was stopped, and 200 ml of nitrogen was supplied from the top of the column at a normal pressure for 1 hour to expel the liquid remaining in the column. The supply of nitrogen was stopped. The weight of the jacket type column was 549 g.

2重管の外側に160℃の液体を循環させ、内部の温度が一定になるようにした。カラム上部より窒素を20ml供給した。カラム下部より10kPa(abs)になるようにポンプで減圧した。ポンプとカラムを接続する連結管を冷却し、気体状の1,1,1,3−テトラクロロプロパン、N,N−ジメチルアセトアミドなどを凝縮し、液体として回収した。8時間後2重管の外側の液体を常温に冷却し窒素供給を停止した。凝縮した液体を約70g得た。凝縮した液体はN,N−ジメチルアセトアミドを2%(20000ppmw)含む1,1,1,3−テトラクロロプロパンであった。   A liquid at 160 ° C. was circulated outside the double tube so that the internal temperature became constant. 20 ml of nitrogen was supplied from the top of the column. The pressure was reduced with a pump from the bottom of the column to 10 kPa (abs). The connecting pipe connecting the pump and the column was cooled, and gaseous 1,1,1,3-tetrachloropropane, N, N-dimethylacetamide and the like were condensed and recovered as a liquid. After 8 hours, the liquid outside the double tube was cooled to room temperature and the supply of nitrogen was stopped. About 70 g of condensed liquid was obtained. The condensed liquid was 1,1,1,3-tetrachloropropane containing 2% (20000 ppmw) of N, N-dimethylacetamide.

実施例1と同様に付加反応を行い、該付加反応より得られた反応液のうちの2000gと、上記凝縮した液体である、N,N−ジメチルアセトアミドを20000ppmw含む1,1,1,3−テトラクロロプロパン70gを2Lのフラスコに入れ、圧力を10kPa(abs)に設定し、バッチ蒸留を行った。低沸点物を多く含有する初留を約200g抜き出した後、塔頂部に来た気体を冷却し(塔頂温度約87℃)、凝縮により約1560gの液体を回収した。この回収液中には1,1,1,3−テトラクロロプロパンが約99.5%、N,N−ジメチルアセトアミドが約0.024%(240ppmw)、テトラクロロエチレン、ヘキサクロロエタン、1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパンなどの物質が他に約0.5%含まれていた。   An addition reaction was carried out in the same manner as in Example 1, and 1,1,1,3-containing 2000 g of the reaction solution obtained from the addition reaction and 20000 ppmw of the condensed liquid, N, N-dimethylacetamide. Batch distillation was performed by putting 70 g of tetrachloropropane into a 2 L flask, setting the pressure at 10 kPa (abs). After extracting about 200 g of the first fraction containing a large amount of low-boiling substances, the gas coming to the top of the tower was cooled (top temperature of about 87 ° C.), and about 1560 g of liquid was recovered by condensation. In this recovered solution, about 1,9,1,3-tetrachloropropane is about 99.5%, N, N-dimethylacetamide is about 0.024% (240 ppmw), tetrachloroethylene, hexachloroethane, 1,1,1, About 0.5% of other substances such as 3,3-pentachloropropane were contained.

比較例1(脱塩化水素工程)
実施例1と同様に、付加反応工程、蒸留工程を行い、該蒸留工程より得られたN,N−ジメチルアセトアミドを240ppmw含む1,1,1,3−テトラクロロプロパン182gを200mlの4つ口ナスフラスコに入れた。無水塩化アルミニウムを0.05g入れた。液温を25℃に設定し、4時間攪拌した。1,1,1,3−テトラクロロプロパンの転化率0%だった。
Comparative example 1 (dehydrochlorination process)
In the same manner as in Example 1, an addition reaction step and a distillation step were performed, and 182 g of 1,1,1,3-tetrachloropropane containing 240 ppmw of N, N-dimethylacetamide obtained from the distillation step was added to 200 ml of four-necked eggplant. Placed in flask. 0.05 g of anhydrous aluminum chloride was added. The liquid temperature was set to 25 ° C. and stirred for 4 hours. The conversion of 1,1,1,3-tetrachloropropane was 0%.

比較例2
実施例1と同様に、付加反応工程を2回行い、得られたN,N−ジメチルアセトアミドを1%(10000ppmw)含む1,1,1,3−テトラクロロプロパン2000gを2200mlのフラスコに入れた。シリカゲル(富士シリシア製CARiACT:平均粒径1.7mm、平均細孔径10nm)600gを入れ、攪拌した。12時間後ろ過によりシリカゲルを除去し、1,1,1,3−テトラクロロプロパンを得た。1,1,1,3−テトラクロロプロパンに含まれるN,N−ジメチルアセトアミドの濃度は0.02%(200ppmw)だった。
得られたN,N−ジメチルアセトアミドの濃度は200ppmwを含む1,1,1,3−テトラクロロプロパン2000gを2Lのフラスコに入れ、圧力を10kPa(abs)に設定し、塔頂温度約87℃で、バッチ蒸留を行った。蒸留塔は、実施例1と同様のものを使用した。塔頂部で凝縮した液は、低沸点物を多く含有する初留を約200g抜き出した後、全量回収し、約1500gの液体を得た。この回収液中には1,1,1,3−テトラクロロプロパンが約99.5%、N,N−ジメチルアセトアミドが約0.021%(210ppmw)、テトラクロロエチレン、ヘキサクロロエタン、1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパンなどの物質が他に約0.5%含まれていた。
得られたN,N−ジメチルアセトアミドを210ppmw含む1,1,1,3−テトラクロロプロパン182gを200mlの4つ口ナスフラスコに入れた。無水塩化アルミニウムを0.05g入れた。液温を25℃に設定し、4時間攪拌した。1,1,1,3−テトラクロロプロパンの転化率0%だった。
Comparative Example 2
In the same manner as in Example 1, the addition reaction step was performed twice, and 2000 g of 1,1,1,3-tetrachloropropane containing 1% (10000 ppmw) of the obtained N, N-dimethylacetamide was placed in a 2200 ml flask. 600 g of silica gel (Fuji Silysia CARiACT: average particle size 1.7 mm, average pore size 10 nm) was added and stirred. After 12 hours, the silica gel was removed by filtration to obtain 1,1,1,3-tetrachloropropane. The concentration of N, N-dimethylacetamide contained in 1,1,1,3-tetrachloropropane was 0.02% (200 ppmw).
The concentration of the obtained N, N-dimethylacetamide was charged with 2000 g of 1,1,1,3-tetrachloropropane containing 200 ppmw in a 2 L flask, the pressure was set to 10 kPa (abs), and the top temperature was about 87 ° C. Batch distillation was performed. A distillation column similar to that in Example 1 was used. About 200 g of the initial fraction containing a large amount of low-boiling substances was extracted from the liquid condensed at the top of the column and then recovered in total to obtain about 1500 g of liquid. In this recovered liquid, about 1,9,1,3-tetrachloropropane was about 99.5%, N, N-dimethylacetamide was about 0.021% (210 ppmw), tetrachloroethylene, hexachloroethane, 1,1,1, About 0.5% of other substances such as 3,3-pentachloropropane were contained.
182 g of 1,1,1,3-tetrachloropropane containing 210 ppmw of the obtained N, N-dimethylacetamide was placed in a 200 ml four-necked eggplant flask. 0.05 g of anhydrous aluminum chloride was added. The liquid temperature was set to 25 ° C. and stirred for 4 hours. The conversion of 1,1,1,3-tetrachloropropane was 0%.

参考例
(リン酸トリエチルを用い1,1,1,3−テトラクロロプロパンを合成)
(付加反応工程)
撹拌機、エチレン用ガス導入口及びガス排出口並びにリン酸エステルの追加添加口並びに液体排出口を有するSUS製のオートクレーブ(内容積1,500mL)をエチレン置換操作を行いエチレンで満たした。オートクレーブ中に四塩化炭素1,560g、リン酸トリエチル2.0g及びK100(JFEスチール(株)製コークス還元鉄粉)4.0gを仕込み、温度を110℃に設定し、気相の全圧が0.5MPa(abs)となるようにエチレンを供給して付加反応を開始した。110℃、気相の全圧が0.5MPa(abs)になった時点から、リン酸トリエチルを0.02ml/分で反応終了まで連続的に添加を行った。反応中は、気相における全圧が0.5MPa(abs)を維持するようにエチレンを供給しつつ行い、エチレンの消費速度(追加供給速度)が四塩化炭素の初期量に対して0.05モル%/分と(100ml/分)なった時点で反応が完了したものと判断して第1バッチ目の付加反応を終了した。反応時間420分、リン酸トリエチルの使用量約10g、四塩化炭素の転化率95%、1,1,1,3−テトラクロロプロパンの選択率96%だった。
(蒸留工程)
反応を2回行い、抜き出した反応液のうちの2000gを2Lのフラスコに入れ、圧力を10kPa(abs)に設定し、バッチ蒸留を行った。
圧力を10kPa(abs)に設定し、塔頂温度約87℃でバッチ蒸留を行った。蒸留塔は、実施例1と同様のものを使用した。塔頂部で凝縮した液は、低沸点物を多く含有する初留を約200g抜き出した後、全量回収し、約1500gの液体を得た。この操作をさらに1回繰り返した。
得られた回収液中には1,1,1,3−テトラクロロプロパンが約99.5%、テトラクロロエチレン、ヘキサクロロエタン、1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパンなどの物質が他に約0.5%含まれており、リン酸トリエチルは0.0001%(1ppmw)以下だった。
(脱塩化水素反応工程)
上記蒸留工程より得られた回収液を、2Lの4つ口ナスフラスコに1820g入れた。そこへ更に無水塩化アルミニウムを0.5g入れ、液温を25℃に設定し、10分攪拌した。液が青色になり、塩化アルミニウムが溶け始めたことを確認した後、液温を25℃に保ったまま、塩素を2L/minで流入させた。1時間30分後、塩素を1L/minに流量を落とした。さらに1時間後塩素の流入を止め、窒素を流通させて、塩素と塩化水素を追い出した。反応液をガスクロマトグラフィー(以下、GCと略す)にて分析した。1,1,1,3−テトラクロロプロパンの転化率100%、1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンへの選択率95%であった(収率95%)。
Reference Example (Synthesis of 1,1,1,3-tetrachloropropane using triethyl phosphate)
(Addition reaction process)
A SUS autoclave (with an internal volume of 1,500 mL) having a stirrer, a gas inlet for ethylene and a gas outlet, an additional addition port of phosphate ester, and a liquid outlet was subjected to an ethylene replacement operation and filled with ethylene. An autoclave was charged with 1,560 g of carbon tetrachloride, 2.0 g of triethyl phosphate and 4.0 g of K100 (Coke reduced iron powder manufactured by JFE Steel Co., Ltd.), the temperature was set to 110 ° C., and the total pressure in the gas phase was Addition reaction was started by supplying ethylene to 0.5 MPa (abs). From the time when the total pressure in the gas phase reached 110 ° C. and 0.5 MPa (abs), triethyl phosphate was continuously added at 0.02 ml / min until the end of the reaction. During the reaction, ethylene is supplied so that the total pressure in the gas phase is maintained at 0.5 MPa (abs), and the ethylene consumption rate (additional supply rate) is 0.05 to the initial amount of carbon tetrachloride. The addition reaction of the first batch was completed when it was judged that the reaction was completed when the mol% / min (100 ml / min) was reached. The reaction time was 420 minutes, the amount of triethyl phosphate used was about 10 g, the carbon tetrachloride conversion rate was 95%, and the 1,1,1,3-tetrachloropropane selectivity was 96%.
(Distillation process)
The reaction was performed twice, and 2000 g of the extracted reaction solution was put into a 2 L flask, the pressure was set to 10 kPa (abs), and batch distillation was performed.
The pressure was set to 10 kPa (abs), and batch distillation was performed at a column top temperature of about 87 ° C. A distillation column similar to that in Example 1 was used. About 200 g of the initial fraction containing a large amount of low-boiling substances was extracted from the liquid condensed at the top of the column and then recovered in total to obtain about 1500 g of liquid. This operation was repeated once more.
In the obtained recovered liquid, 1,1,1,3-tetrachloropropane was about 99.5%, and other substances such as tetrachloroethylene, hexachloroethane, 1,1,1,3,3-pentachloropropane were about 0. The content of triethyl phosphate was 0.0001% (1 ppmw) or less.
(Dehydrochlorination reaction process)
1820 g of the recovered liquid obtained from the distillation step was placed in a 2 L 4-neck eggplant flask. Thereto was further added 0.5 g of anhydrous aluminum chloride, the liquid temperature was set to 25 ° C., and the mixture was stirred for 10 minutes. After confirming that the solution turned blue and aluminum chloride began to dissolve, chlorine was allowed to flow at 2 L / min while maintaining the solution temperature at 25 ° C. After 1 hour and 30 minutes, the flow rate of chlorine was reduced to 1 L / min. After another hour, the inflow of chlorine was stopped and nitrogen was circulated to expel chlorine and hydrogen chloride. The reaction solution was analyzed by gas chromatography (hereinafter abbreviated as GC). The conversion of 1,1,1,3-tetrachloropropane was 100%, and the selectivity to 1,1,1,2,3-pentachloropropane was 95% (yield 95%).

Claims (10)

四塩化炭素と下記一般式(1)
Cl (1)
(式(1)において、aは2〜4の整数であり、bは1〜2aの整数であり、およびcは0〜2a−1の整数であり、ただし、b+cは2aである。)
で表されるアルケン類とを、下記一般式(2)
C(=O)NR (2)
(式(2)において、R1,2,は、それぞれH、又は炭素数1〜3の低級アルキル基であり、それぞれ同じでも異なってもよい)
で表されるアミド類および鉄の存在下に反応させて、下記一般式(3)
a+1Clc+4 (3)
(式(3)において、a、b、およびcは式(1)にて説明したとおりである。)
で表されるクロロ高次アルカン類を含有する反応液を得、次いで、該反応液を蒸留した後、式(3)で表されるクロロ高次アルカン類を主成分とする留出液画分を吸着剤と接触させ、
更に、得られた精製クロロ高次アルカン類を脱塩化水素反応に供し、一般式(4)
a+1b−1Clc+3 (4)
(式(4)において、a、b、およびcは式(1)にて説明したとおりである。)
で表されるクロロ高次アルケン類を生成させることを特徴とするクロロ高次アルケン類の製造方法。
Carbon tetrachloride and the following general formula (1)
C a H b Cl c (1)
(In Formula (1), a is an integer of 2-4, b is an integer of 1-2a, and c is an integer of 0-2a-1, provided that b + c is 2a.)
An alkene represented by the following general formula (2)
R 1 C (═O) NR 2 R 3 (2)
(In Formula (2), R 1, R 2 and R 3 are each H or a lower alkyl group having 1 to 3 carbon atoms , and may be the same or different)
In the presence of iron represented by the following general formula (3)
C a + 1 H b Cl c + 4 (3)
(In formula (3), a, b, and c are as described in formula (1).)
And then distilling the reaction solution, and then distilling the reaction solution, and then distillate fraction containing chloro higher-order alkane represented by formula (3) as a main component. In contact with the adsorbent,
Further, the purified chloro higher-order alkanes obtained were subjected to dehydrochlorination reaction, and the general formula (4)
C a + 1 H b-1 Cl c + 3 (4)
(In formula (4), a, b, and c are as described in formula (1).)
A process for producing a chloro higher alkene represented by the formula:
上記吸着剤が、シリカゲル、またはゼオライトであることを特徴とする請求項1に記載のクロロ高次アルケン類の製造方法。   2. The method for producing chloro higher-order alkenes according to claim 1, wherein the adsorbent is silica gel or zeolite. 上記式(3)で表されるクロロ高次アルカン類を含有する反応液の蒸留を、上記クロロ高次アルカン類を主成分とする留出液画分中の、上記式(2)で表されるアミド類の含有量が100〜1000ppmwとなるように実施する請求項1または請求項2記載のクロロ高次アルケン類の製造方法。   The distillation of the reaction solution containing the chloro higher alkanes represented by the above formula (3) is represented by the above formula (2) in the distillate fraction mainly composed of the chloro higher alkanes. The method for producing chloro higher-order alkenes according to claim 1 or 2, wherein the content of the amide is 100 to 1000 ppmw. クロロ高次アルカン類を含有する反応液を蒸留して得られる、上記式(3)で表されるクロロ高次アルカン類を主成分とする留出液画分の吸着剤との接触を、接触後上記式(3)で表されるクロロ高次アルカン類に含まれる上記式(2)で表されるアミド類の含有量が50ppmw以下となるように実施する請求項1〜3のいずれか一項に記載のクロロ高次アルケン類の製造方法。   Contact with the adsorbent of the distillate fraction mainly composed of chloro higher alkanes represented by the above formula (3) obtained by distillation of the reaction liquid containing chloro higher alkanes. 4. The method according to claim 1, wherein the content of the amide represented by the formula (2) contained in the higher chloroalkane represented by the formula (3) is 50 ppmw or less. The manufacturing method of chloro higher alkene as described in claim | item. 上記式(3)で表されるクロロ高次アルカン類を主成分とする留出液画分と接触させた後の吸着剤について、吸着物の脱着処理を施し、
回収された上記式(2)で表されるアミド類と上記式(3)で表されるクロロ高次アルカン類との混合物を、四塩化炭素と上記式(1)で表されるアルケン類との反応工程、または当該反応より得られた反応液の蒸留工程に再供給する請求項1〜4のいずれか一項に記載のクロロ高次アルケン類の製造方法。
For the adsorbent after being brought into contact with the distillate fraction mainly composed of the chloro higher-order alkanes represented by the above formula (3), the adsorbent is desorbed,
A mixture of the recovered amides represented by the above formula (2) and higher chloroalkanes represented by the above formula (3) is converted to carbon tetrachloride and alkenes represented by the above formula (1). The method for producing a higher-order chloroalkene according to any one of claims 1 to 4, wherein the reaction solution is re-supplied to the reaction step or the distillation step of the reaction liquid obtained from the reaction.
上記式(2)で表されるアミド類が、N,N−ジメチルアセトアミドである請求項1〜5のいずれか一項に記載のクロロ高次アルケン類の製造方法。   The method for producing a chloro higher alkene according to any one of claims 1 to 5, wherein the amide represented by the formula (2) is N, N-dimethylacetamide. 精製クロロ高次アルカン類の脱塩化水素反応が、無水塩化アルミニウムの存在下に行われることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のクロロ高次アルケン類の製造方法。   The method for producing a chloro higher-order alkene according to any one of claims 1 to 6, wherein the dehydrochlorination reaction of the purified chloro higher-order alkane is performed in the presence of anhydrous aluminum chloride. 一般式(1)で表されるアルケン類がエチレンであり、一般式(3)で表されるクロロ高次アルカン類が1,1,1,3−テトラクロロプロパンであり、一般式(4)で表されるクロロ高次アルケン類として1,1,3−トリクロロー1−プロペンを生成させる請求項1〜7のいずれか一項に記載のクロロ高次アルケン類の製造方法。   The alkene represented by the general formula (1) is ethylene, the chloro higher-order alkane represented by the general formula (3) is 1,1,1,3-tetrachloropropane, and the general formula (4) The method for producing a chloro higher alkene according to any one of claims 1 to 7, wherein 1,1,3-trichloro-1-propene is produced as the chloro higher alkene represented. 一般式(1)で表されるアルケン類が塩化ビニルであり、一般式(3)で表されるクロロ高次アルカン類が1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパンであり、一般式(4)で表されるクロロ高次アルケン類として1,1,3,3−テトラクロロー1−プロペンを生成させる請求項1〜7のいずれか一項に記載のクロロ高次アルケン類の製造方法。   The alkenes represented by the general formula (1) are vinyl chloride, the chloro higher alkanes represented by the general formula (3) are 1,1,1,3,3-pentachloropropane, and the general formula ( The method for producing a chloro higher alkene according to any one of claims 1 to 7, wherein 1,1,3,3-tetrachloro-1-propene is produced as the chloro higher alkene represented by 4). 請求項1〜9のいずれか一項に記載のクロロ高次アルケン類の製造方法において、精製クロロ高次アルカン類の脱塩化水素反応の反応液中に、塩素を供給し、生成したクロロ高次アルケン類の高次塩素化反応も逐次進行させて、一般式(5)
a+1b−1Clc+5 (5)
(式(5)において、a、b、およびcは式(1)にて説明したとおりである。)
で表される高次クロロ高次アルカン類を生成させることを特徴とする高次クロロ高次アルカン類の製造方法。
In the manufacturing method of chloro higher alkenes as described in any one of Claims 1-9, chlorine is supplied in the reaction liquid of the dehydrochlorination reaction of refined chloro higher alkanes, and the chloro higher alkene produced | generated was produced | generated. Higher order chlorination reaction of alkenes is also proceeded in order to obtain general formula (5)
C a + 1 H b-1 Cl c + 5 (5)
(In Formula (5), a, b, and c are as described in Formula (1).)
A method for producing a higher-order chloro higher-order alkane, characterized in that a higher-order chloro higher-order alkane represented by the formula:
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