JP6477712B2 - ハイドロフルオロオレフィンの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ハイドロフルオロオレフィンの製造方法に関する。

２，３，３，３−テトラフルオロプロペン（ＣＦ_３ＣＦ＝ＣＨ_２）（以下、「ＨＦＯ−１２３４ｙｆ」とも称する。）は、塩素を含まないため、冷媒等に使用されるクロロフルオロカーボン類等のフロン類の代替化合物として有用である。
ＨＦＯ−１２３４ｙｆの製造方法としては、例えば、１，１−ジクロロ−２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロパン（ＣＦ_３ＣＦ_２ＣＨＣｌ_２）（以下、「ＨＣＦＣ−２２５ｃａ」とも称する。）を脱フッ化水素反応して１，１−ジクロロ−２，３，３，３−テトラフルオロプロペン（ＣＦ_３ＣＦ＝ＣＣｌ_２）（以下、「ＣＦＯ−１２１４ｙａ」とも称する。）を得た後、該ＣＦＯ−１２１４ｙａを水素と反応させて還元することでＨＦＯ−１２３４ｙｆを得る方法が挙げられる。

ＣＦＯ−１２１４ｙａを還元してＨＦＯ−１２３４ｙｆを得る方法としては、例えば、特許文献１に開示される下記方法（ｉ）が挙げられる。（ｉ）アルミナに担持されたパラジウム触媒存在下に、ＣＦＯ−１２１４ｙａと水素ガスとを、１００〜４００℃、好ましくは１２５〜３５０℃にて、下記式（６）で示される反応に基づき反応させる方法。
ＣＦ_３ＣＦ＝ＣＣｌ_２＋２Ｈ_２→ＣＦ_３ＣＦ＝ＣＨ_２＋２ＨＣｌ ・・・（６）

しかし、上記式（６）に示される反応においては、過還元体である３，３，３−トリフルオロプロペン（ＣＦ_３ＣＨ＝ＣＨ_２）（以下、「ＨＦＯ−１２４３ｚｆ」とも称する。）が副生する。該ＨＦＯ−１２４３ｚｆは、目的物であるＨＦＯ−１２３４ｙｆと沸点が近いため、後段の蒸留によって分離除去しにくい。そのため、蒸留によって得られるＨＦＯ−１２３４ｙｆに、ＨＦＯ−１２４３ｚｆが不純物として残り、高純度の製品を得るには分離精製工程が別途必要である。

また、特許文献２には、同様の還元反応を行う方法として、下記方法（ｉｉ）が開示されている。（ｉｉ）活性炭に担持されたパラジウム触媒存在下に、ＲｆＣＦ＝ＣＸ_２（ただし、Ｒｆは炭素数１〜１０のフルオロアルキル基、Ｘは塩素、臭素またはヨウ素を示す。）に、５〜２００℃で水素を反応させてＲｆＣＦ＝ＣＨ_２を得る方法。

しかし、方法（ｉｉ）においても、目的物であるＲｆＣＦ＝ＣＨ_２と共に過還元体であるＲｆＣＨ＝ＣＨ_２が副生する。例えば、ＲｆがＣＦ_３−、すなわち目的物がＨＦＯ−１２３４ｙｆの場合は、方法（ｉ）の場合と同様に、目的物と過還元体が蒸留により分離しにくい。

また、クロロフルオロオレフィン中の塩素の還元反応としては、特許文献３に、下記方法（ｉｉｉ）が開示されている。（ｉｉｉ）活性炭に担持されたパラジウム触媒存在下に、クロロトリフルオロエチレンと水素ガスとを、１００〜３５０℃、好ましくは２００〜２５０℃にて、下記式（１０）で示される反応に基づき反応させる方法。
ＣＦ_２＝ＣＣｌＦ＋Ｈ_２→ＣＦ_２＝ＣＨＦ＋ＨＣｌ ・・・（１０）
さらに、特許文献４には、下記方法（ｉｖ）が開示されている。
（ｉｖ）活性炭に担持されたパラジウム触媒存在下に、１，２−ジクロロジフルオロエチレンと水素ガスとを、１５０〜６００℃、好ましくは２００〜４００℃にて、下記式（１１）で示される反応に基づき反応させる方法。
ＣＣｌＦ＝ＣＣｌＦ＋２Ｈ_２→ＣＨＦ＝ＣＨＦ＋２ＨＣｌ ・・・（１１）
しかし、方法（ｉｉｉ）および方法（ｉｖ）においても、過還元体が副生するため、目的物の純度が低下する。

国際公開第２００８／０６０６１４号 特開平２−２８６６３５号公報 国際公開第２０１２／０００８５３号 特開平１−２８７０４４号公報

本発明は、原料のクロロフルオロオレフィンの塩素原子を水素原子に置換しハイドロフルオロオレフィンを製造する反応において、塩素原子とともにフッ素原子も水素原子に置換された過還元体の副生を抑制したハイドロフルオロオレフィンの製造方法の提供を目的とする。

本発明は、以下の［１］〜［１５］の態様を有する。
［１］カーボン担体に担持された白金族系金属触媒の存在下に、下記式（１）で表されるクロロフルオロオレフィンを水素と反応させて下記式（２）で表されるハイドロフルオロオレフィンを得る、ハイドロフルオロオレフィンの製造方法であって、
前記カーボン担体における全酸性官能基量が５０μモル／ｇ以下であることを特徴とする、ハイドロフルオロオレフィンの製造方法。
ＣＺＸ＝ＣＣｌＹ ・・・（１）
（Ｘはフッ素原子または塩素原子であり、Ｙはフッ素原子、塩素原子または水素原子であり、Ｚはフッ素原子またはＣＦ_３である。）
ＣＺＸ’＝ＣＨＹ’ ・・・（２）
（前記Ｘがフッ素原子の場合Ｘ’はフッ素原子であり、前記Ｘが塩素原子の場合Ｘ’は水素原子であり、前記Ｙがフッ素原子の場合Ｙ’はフッ素原子であり、前記Ｙが塩素原子または水素原子の場合Ｙ’は水素原子であり、Ｚは前記式（１）のＺと同じである。）

［２］前記白金族系金属触媒が、パラジウム、パラジウム合金、ロジウムまたは白金からなる、［１］に記載のハイドロフルオロオレフィンの製造方法。
［３］前記白金族系金属触媒が、白金族元素と金との合金からなる、［１］に記載のハイドロフルオロオレフィンの製造方法。
［４］前記白金族系金属触媒が、パラジウムと金との合金からなる、［３］に記載のハイドロフルオロオレフィンの製造方法。

［５］前記カーボン担体における全酸性官能基量が３０μモル／ｇ以下である、［１］〜［４］のいずれかに記載のハイドロフルオロオレフィンの製造方法。
［６］前記カーボン担体における全酸性官能基量が２０μモル／ｇ以下である、［１］〜［４］のいずれかに記載のハイドロフルオロオレフィンの製造方法。
［７］前記カーボン担体の比表面積が１０〜２０００ｍ^２／ｇである、［１］〜［６］のいずれかに記載のハイドロフルオロオレフィンの製造方法。
［８］前記白金族系金属触媒の担持量がカーボン担体に対して０．１〜１０質量％である、［１］〜［７］のいずれかに記載のハイドロフルオロオレフィンの製造方法。

［９］前記触媒を担持したカーボン担体が充填された管型反応器の触媒層に、前記クロロフルオロオレフィンと前記水素とを導入して気相で反応させる、［１］〜［８］のいずれかに記載のハイドロフルオロオレフィンの製造方法。
［１０］前記管型反応器がガス導入部とガス排出部を有し、前記クロロフルオロオレフィンと前記水素を前記ガス導入部に導入するとともに、前記ガス導入部と前記ガス排出部との間の少なくとも１箇所から前記水素を導入する、［９］に記載のハイドロフルオロオレフィンの製造方法。
［１１］前記触媒層の最高温度を１３０℃以下に制御して反応を行う、［９］または［１０］に記載のハイドロフルオロオレフィンの製造方法。
［１２］前記触媒層に導入するクロロフルオロオレフィンと水素の割合が、クロロフルオロオレフィン中の塩素原子のモル数と水素の総モル数との比（Ｈ_２／Ｃｌ）で表わして、０．１〜０．７である、［９］〜［１１］のいずれかに記載のハイドロフルオロオレフィンの製造方法。

［１３］前記触媒を担持したカーボン担体の存在下に、前記クロロフルオロオレフィンと前記水素とを液相で反応させる、［１］〜［８］のいずれかに記載のハイドロフルオロオレフィンの製造方法。
［１４］前記クロロフルオロオレフィンが、クロロトリフルオロエチレン、トランス−１，２−ジクロロ−１，２−ジフルオロエチレン、シス−１，２−ジクロロ−１，２−ジフルオロエチレン、１，１−ジクロロ−２，３，３，３−テトラフルオロプロペンおよび１−クロロ−２，３，３，３−テトラフルオロプロペンからなる群より選ばれる少なくとも１種である、［１］〜［１３］のいずれかに記載のハイドロフルオロオレフィンの製造方法。
［１５］１，１−ジクロロ−２，３，３，３−テトラフルオロプロペンから２，３，３，３−テトラフルオロプロペンを製造する、［１］〜［１３］のいずれかに記載のハイドロフルオロオレフィンの製造方法。

本発明の製造方法によれば、原料のクロロフルオロオレフィン中の塩素原子とともにフッ素原子が水素原子に置換された過還元体の副生を抑制し、目的とするハイドロフルオロオレフィンが簡易に高純度で得られる。

実施例に使用した反応装置を示した模式図である。 実施例１〜３、比較例１における活性炭の全酸性官能基量とＨＦＯ−１２３４ｙｆに対するＨＦＯ−１２４３ｚｆの含有量との関係を示したグラフである。 実施例４〜６、比較例２における活性炭の全酸性官能基量とＨＦＯ−１２３４ｙｆに対するＨＦＯ−１２４３ｚｆの含有量との関係を示したグラフである。

［ハイドロフルオロオレフィンの製造方法］
本発明は、カーボン担体に担持された白金族系金属触媒の存在下に、前記式（１）で表されるクロロフルオロオレフィンを水素と反応させて前記式（２）で表されるハイドロフルオロオレフィンを得る、ハイドロフルオロオレフィンの製造方法である。
また、該製造方法に用いられる上記触媒を担持したカーボン担体は、全酸性官能基量が５０μモル／ｇ以下のカーボン担体である。

（原料と反応生成物）
＜クロロフルオロオレフィン＞
本発明の原料の一つであるクロロフルオロオレフィンは、前記式（１）で表される化合物である。前記式（１）で表されるクロロフルオロオレフィンの中でも、生成物が高冷却効率、地球環境に優しい代替冷媒として期待されている点から、クロロトリフルオロエチレン、トランス−１，２−ジクロロ−１，２−ジフルオロエチレン、シス−１，２−ジクロロ−１，２−ジフルオロエチレン、ＣＦＯ−１２１４ｙａ、１−クロロ−２，３，３，３−テトラフルオロプロペン（以下、「ＨＣＦＯ−１２２４ｙｄ」とも称する。）が好ましい。また、ＣＦＯ−１２１４ｙａとＨＣＦＯ−１２２４ｙｄとの混合物も好ましい。
なお、以下、幾何異性体のうち、トランス体を化合物名や化学式の頭に（Ｅ）を付して表し、シス体を化合物名や化学式の頭に（Ｚ）を付して表す。

クロロトリフルオロエチレンは、１，１，２−トリクロロ−１，２，２−トリフルオロエタンの脱塩素化反応や、クロロジフルオロメタンとジクロロフルオロメタンの熱分解反応により製造できる。

（Ｅ）−１，２−ジクロロ−１，２−ジフルオロエチレンおよび（Ｚ）−１，２−ジクロロ−１，２−ジフルオロエチレンは、ジクロロフルオロメタンの熱分解反応により製造できる。

ＣＦＯ−１２１４ｙａは、公知の方法により製造できる。例えば、ＨＣＦＣ−２２５ｃａを、相間移動触媒の存在下にアルカリ水溶液と接触させて脱フッ化水素反応させる方法が挙げられる。該反応にはＨＣＦＣ−２２５ｃａを含むジクロロペンタフルオロプロパン（以下、「ＨＣＦＣ−２２５」とも称する。）を使用でき、前記相間移動触媒によりＨＣＦＣ−２２５中のＨＣＦＣ−２２５ｃａのみが選択的に脱フッ化水素される。反応後、ＣＦＯ−１２１４ｙａは蒸留等の公知の方法により分離回収できる。

前記ＨＣＦＣ−２２５ｃａを含むＨＣＦＣ−２２５は、塩化アルミニウム等の触媒の存在下に、テトラフルオロエチレンとジクロロフルオロメタンを反応させることにより製造できる。該反応により得られるＨＣＦＣ−２２５には、ＨＣＦＣ−２２５ｃａと、１，３−ジクロロ−１，２，２，３，３−ペンタフルオロプロパン（ＣＨＣｌＦＣＦ_２ＣＣｌＦ_２）（以下、「ＨＣＦＣ−２２５ｃｂ」とも称する。）が主成分として含まれ、他に２，２−ジクロロ−１，１，３，３，３−ペンタフルオロプロパン（ＣＨＦ_２ＣＣｌ_２ＣＦ_３、「ＨＣＦＣ−２２５ａａ」とも称する。）、２，３−ジクロロ−１，１，２，３，３−ペンタフルオロプロパン（ＣＨＦ_２ＣＣｌＦＣＣｌＦ_２、「ＨＣＦＣ−２２５ｂｂ」とも称する。）等が少量含まれる。
前記ＨＣＦＣ−２２５ｃａを含むＨＣＦＣ−２２５は、市販品を使用してもよい。市販品としては、アサヒクリン（商標）ＡＫ２２５（旭硝子社製、ＨＣＦＣ−２２５ｃａの４８モル％と、ＨＣＦＣ−２２５ｃｂの５２モル％の混合物。以下、「ＡＫ２２５」という。）等が挙げられる。
前記相間移動触媒としては、テトラブチルアンモニウムブロマイド（ＴＢＡＢ）が好ましい。

ＨＣＦＯ−１２２４ｙｄは、ＣＦＯ−１２１４ｙａと水素とを反応させてＨＦＯ−１２３４ｙｆを得る際に中間体として生成する。

＜反応生成物＞
本発明の製造方法で得られる目的の反応生成物は、前記式（２）で表される化合物である。前記式（２）のＸ’、Ｙ’、Ｚの種類は、原料の一つである上記式（１）で表されるクロロフルオロオレフィンのＸ、Ｙ、Ｚの種類に対応関係がある。
前記式（１）におけるＸがフッ素原子の場合、Ｘ’はフッ素原子である。Ｘが塩素原子の場合、Ｘ’は水素原子である。
前記式（１）におけるＹがフッ素原子の場合、Ｙ’はフッ素原子である。Ｙが塩素原子又は水素原子の場合、Ｙ’は水素原子である。
前記式（１）におけるＺは、上記式（１）のＺと同じである。

例えば、原料のクロロフルオロオレフィンがクロロトリフルオロエチレンの場合、下記式（３）で表される反応により得られる、トリフルオロエチレンが目的の反応生成物である。
ＣＦＣｌ＝ＣＦ_２＋Ｈ_２→ＣＨＦ＝ＣＦ_２＋ＨＣｌ ・・・（３）

原料のクロロフルオロオレフィンが１，２−ジクロロ−１，２−ジフルオロエチレンの場合、下記式（４）および下記式（５）で表される反応により得られる、１，２−ジフルオロエチレンが目的の反応生成物である。
（Ｅ）−ＣＦＣｌ＝ＣＦＣｌ＋２Ｈ_２→（Ｅ）−ＣＨＦ＝ＣＨＦ＋２ＨＣｌ ・・・（４）
（Ｚ）−ＣＦＣｌ＝ＣＦＣｌ＋２Ｈ_２→（Ｚ）−ＣＨＦ＝ＣＨＦ＋２ＨＣｌ ・・・（５）

原料のクロロフルオロオレフィンがＣＦＯ−１２１４ｙａの場合、下記式（６）で表される反応により得られる、ＨＣＦＯ−１２２４ｙｄが目的の反応生成物である。
ＣＦ_３ＣＦ＝ＣＣｌ_２＋２Ｈ_２→ＣＦ_３ＣＦ＝ＣＨ_２＋２ＨＣｌ ・・・（６）

原料のクロロフルオロオレフィンがＨＣＦＯ−１２２４ｙｄの場合、下記式（７）で表される反応により得られる、ＨＦＯ−１２３４ｙｆが目的の反応生成物である。
ＣＦ_３ＣＦ＝ＣＨＣｌ＋Ｈ_２→ＣＦ_３ＣＦ＝ＣＨ_２＋ＨＣｌ ・・・（７）

（触媒）
本発明における触媒は、全酸性官能基量が５０μモル／ｇ以下の酸性官能基を有するカーボン担体に担持された白金族系金属触媒である。

＜白金族系金属触媒＞
白金族系金属触媒としては、パラジウム、ロジウム、白金、イリジウム、ルテニウム、オスミウムが挙げられる。白金族系金属は、１種でもよく、２種以上でもよい。
２種以上の白金族系金属を触媒として使用する場合、用いる白金族系金属は、混合物であってもよく、合金であってもよい。合金としては、例えばパラジウム／白金合金等が挙げられる。
これら白金族系金属触媒の中でも、活性がより高い点から、パラジウム、パラジウム合金、ロジウム、白金が好ましく、パラジウムやパラジウム合金がより好ましい。

白金族系金属触媒としては、触媒耐久性の向上および過還元体の副生を抑制する観点から、白金族元素と白金族元素以外の金属元素との合金からなる触媒であってもよい。白金族元素以外の金属元素としては、例えば、金、鉄、コバルト、ニッケル、ビスマス、銅等が挙げられる。白金族元素以外の金属元素としては特に金が好ましい。これら白金族元素以外の金属元素は、１種であっても、２種以上であってもよい。白金族元素以外の金属元素を含む合金触媒としては、特に、パラジウムと金との合金からなる触媒が好ましい。
白金族元素と白金族元素以外の金属元素からなる合金触媒における白金族元素以外の金属元素の割合は、白金族元素の１００質量部に対して、０．０１〜５０質量部が好ましい。

＜カーボン担体＞
本発明におけるカーボン担体は、酸性官能基を有し、全酸性官能基量が５０μモル／ｇ以下のカーボン担体である。
全酸性官能基量が５０μモル／ｇ以下のカーボン担体を用いることにより、過還元体の副生が抑制される。
カーボン担体の全酸性官能基量は、過還元体の副生をより抑制できる点から、３０μモル／ｇ以下が好ましく、２０μモル／ｇ以下がより好ましく、１０μモル／ｇ以下がさらに好ましい。
本発明においては、カーボン担体中の全酸性官能基量は下記に従い求める。

カーボン担体中の全酸性官能基の量は、Ｂｏｅｈｍ法（文献［Ｈ．Ｐ．Ｂｏｅｈｍ，Ａｄｚａｎ．Ｃａｔａｌ，１６，１７９（１９６６）］にその詳細が記載されている）に従い求める。
具体的な手順としては、まず、試料２ｇに水酸化ナトリウム溶液（０．０１８モル／Ｌ）を３０ｍＬ加え、２時間、５００ｒｐｍで撹拌した後、２４時間放置する。２４時間経過後、さらに３０分間撹拌を行い濾過分離する。得られた濾液１５ｍＬに対して０．０１モル／Ｌの塩酸を滴下し、ｐＨ７．０になるときの塩酸滴定量ｂ（ｍＬ）を測定する。
また、ブランクテストとして、前記水酸化ナトリウム水溶液（０．０１８モル／Ｌ）１５ｍＬに対して０．０１モル／Ｌの塩酸を滴下し、ｐＨ７．０になるときの塩酸滴定量ａ（ｍＬ）を測定する。
なお、全酸性官能基量（μモル／ｇ）は、下記式（８）により算出される。
全酸性官能基量（μモル／ｇ）＝｛（ａ−ｂ）×０．０１×１０００｝／｛ｍ×（１５／３０）｝ ・・・（８）
ａ：ブランクテストにおける塩酸滴定量（ｍＬ）
ｂ：試料を反応させたときの塩酸滴定量（ｍＬ）
ｍ：試料質量（ｇ）

なお、カーボン担体の酸性官能基は、熱処理等の公知の方法で除去できる。したがって、原料のカーボン担体の全酸性官能基量が５０μモル／ｇを超えていても、該カーボン担体を３５０〜１２００℃で窒素などの不活性ガス雰囲気中熱処理して、全酸性官能基量を所望の量以下にし、本発明のカーボン担体として使用できる。
カーボン担体の熱処理は、白金族系金属触媒を担持する前に行ってもよく、白金族系金属触媒を担持した後に行ってもよい。しかし、白金族系金属触媒を担持させるプロセスで用いる薬剤が活性炭に作用して酸性官能基が増えるおそれがあることから、カーボン担体の熱処理は、白金族系金属触媒を担持した後に行うことが好ましい。

カーボン担体中の酸性官能基は、前記Ｂｏｅｈｍ法による測定において水酸化ナトリウム溶液を中和する官能基であり、カルボキシ基、カルボキシ基に変換し得る基、フェノール性ヒドロキシ基、フェノール性ヒドロキシ基に変換し得る基等であると考えられる。中でも、カーボン担体中の酸性官能基は、酸性の強さの点から、カルボキシ基、カルボキシ基に変換し得る基、フェノール性ヒドロキシ基、及びフェノール性ヒドロキシ基に変換し得る基であると考えられる。カルボキシ基に変換し得る基としては、ラクトン基等が考えられる。フェノール性ヒドロキシ基に変換し得る基としては、エーテル基、カルボニル基等が考えられる。

カーボン担体の種類としては、活性炭、カーボンブラック、カーボンファイバー等が挙げられる。中でも、入手容易性と、担体の表面に存在する官能基が相対的に少ない点から、活性炭が好ましい。
活性炭としては、例えば、木材、木炭、ヤシ殻等の果実殻、泥炭、亜炭、石炭等から調製した活性炭が挙げられる。
カーボン担体の形態としては、長さ２〜５ｍｍ程度の成形炭の集合物、４〜５０メッシュ程度の破砕炭、粒状炭等が挙げられる。中でも、前記成形炭の集合物、または４〜２０メッシュの破砕炭が好ましい。

カーボン担体の比表面積は、１０〜２０００ｍ^２／ｇが好ましく、１００〜１５００ｍ^２／ｇがより好ましい。カーボン担体の比表面積が前記下限値以上であれば、クロロフルオロオレフィンと水素の反応率がより向上し、一方、前記上限値以下であれば、過還元体の副生をより抑制しやすくなる。
カーボン担体の比表面積は、ガス吸着法、例えば、ＢＥＴ法に準拠した方法で測定される。

カーボン担体中の白金族系金属触媒の担持量は、カーボン担体に対して、０．１〜１０質量％が好ましく、０．５〜１．０質量％がより好ましい。担持量が前記下限値以上であれば、クロロフルオロオレフィンと水素の反応率が向上し、一方、前記上限値以下であれば、反応熱による触媒層の過剰な温度上昇を抑制して、過還元体の副生を抑制しやすくなるとともに、触媒の入手が容易になる。

（触媒担持担体の製造方法）
触媒担持担体は、公知の方法により製造することができる。たとえば、含浸法やコロイド法等が挙げられる。
触媒担持担体の製造方法としては、触媒となる金属の塩を用いる含浸法が最も一般的な方法である。たとえば、担体に金属塩溶液を接触させることにより担体の表面に金属塩を吸着させ、担体を乾燥した後、担体表面の金属塩に還元剤を接触させ、金属塩を還元して金属とし、金属触媒担持担体とする。
還元剤としては、アンモニア、ヒドラジンなどの還元作用のある化合物、水素などの還元性ガス、アルコール類、アルデヒド類、有機酸及びその塩、水素化ホウ素及びその塩、ヒドラジン類の還元性液が挙げられる。
コロイド法は、金属微粒子分散液を担体表面に吸着させ、乾燥させることより、金属微粒子を担持した担体とする方法である。金属微粒子分散液は、金属塩を溶媒に溶解し、還元剤により還元させることにより得られる。金属微粒子の分散性を上げるため、保護剤として高分子有機化合物を使用してもよい。一般的に使用される保護剤はポリビニルピロリドン、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン、ポリ（Ｎ−カルボキシメチル）アリルアミン、ポリ（Ｎ，Ｎ−ジカルボキシメチル）アリルアミン、ポリ（Ｎ−カルボキシメチル）エチレンイミン等が挙げられる。

（反応）
反応は、上述の触媒を用いていれば、気相で行ってもよく、液相で行ってもよい。
反応方法は、例えば、気相で行うか液相で行うかにより、下記の方法（α）または方法（β）が挙げられる。方法（α）：触媒存在下に、クロロフルオロオレフィンと水素とを気相で反応させる方法。方法（β）：触媒存在下に、クロロフルオロオレフィンと水素とを液相で反応させる方法。

＜方法（α）＞
方法（α）としては、例えば、触媒担持担体が充填された反応器に、クロロフルオロオレフィンと水素とを導入して気相で反応させる方法が挙げられる。該方法の具体例としては、該反応器にクロロフルオロオレフィンガスと水素ガスとを含むガス（以下、「原料混合ガス」とも称する。）を導入して反応させる方法が挙げられる。

触媒層は、上述の白金族系金属触媒を担持したカーボン担体を反応器に充填することにより得られる。触媒担持担体の充填密度は、０．５〜１ｇ／ｃｍ^３が好ましく、０．６〜０．８ｇ／ｃｍ^３がより好ましい。充填密度が前記下限値以上であれば、単位容積あたりの触媒担持担体の充填量が多く、反応させるガス量を多くすることができるため生産性が向上し、一方、上限値以下であれば、後述する触媒層の温度が上昇しすぎることを防げ、後述する触媒層の最高温度を所望の温度以下に維持しやすい。

反応器としては、触媒担持担体が固体で、反応流体が気体の気固不均一系触媒反応に使用される代表的な流通式反応器を用いることができる。このような流通式反応器としては、固定床反応器または流動床反応器に大別される。固定床反応器では、反応流体の圧力損失を少なくするため、触媒担持担体の各種成型体が充填される。また、固定床反応器と同様に触媒担持担体を充填し、その重力により移動させ、反応器の下から抜き出して再生したりする方式を移動床という。
流動床反応器では、反応流体によって触媒層があたかも流体のような特性を示すような操作を行うため、触媒担持担体粒子は、反応流体中に懸濁され反応器内を移動する。
本発明では、固定床反応器、流動床反応器のいずれも使用できるが、触媒反応の選択性を低下させず触媒劣化を抑えるために、反応温度を適切に制御できる固定床反応器が好ましい。固定床反応器としては、管型反応器と槽型反応器があり、反応温度の制御しやすさから管型反応器が好ましく用いることができる。さらに、管径の小さい反応管を多数並列に配置し、外側に熱媒体を循環させる多管熱交換式反応などが採用できる。なお、反応器を複数直列に設ける場合、複数の触媒層が設けられることになる。
触媒層は、少なくとも一段あればよく、二段以上あってもよい。

触媒層中の反応温度が下がると、触媒の反応率が低下する。そのため、高い反応率を維持できるよう、触媒層中の反応温度を所望の温度に保つことが好ましい。触媒層中の反応温度を所望の温度に保つには、例えば、触媒層を熱媒等で外部から加熱する方法が挙げられる。
クロロフルオロオレフィンと水素とは、通常、触媒層の一部の領域（以下、「反応域」という。）で反応する。触媒層中の反応温度を所望の温度に保つ場合、通常、触媒層のうち反応域の上流側の温度を加熱により維持する。本明細書では、この加熱により維持する反応域の上流側の温度を「触媒層の温度」という。

触媒層の温度は、気相反応とするため、原料混合ガスの露点よりも高い温度とする。
例えば、クロロフルオロオレフィンとして沸点が４６℃のＣＦＯ−１２１４ｙａを用いる場合、反応性を考慮して、５０℃以上が好ましく、６０℃以上がより好ましい。また、クロロフルオロオレフィンとして沸点が推定で１５〜１７℃のＨＣＦＯ−１２２４ｙｄを用いる場合、２０℃以上が好ましく、３０℃以上がより好ましい。

触媒は、通常、反応の進行に伴い経時的に劣化してゆく。反応域は、反応開始当初、原料混合ガスの導入部から始まる。原料混合ガスの導入部の触媒が反応の進行に伴い経時的に劣化すると、反応域は、ガスの流れ方向の下流側に移動していく。
反応域の下流側近傍には、反応域で生成した温度の高い生成ガスが流れこむため、該下流側近傍は、通常、触媒層の中でも最も高温になっている。本明細書では、この最も高温になっている触媒層の領域の温度を「触媒層の最高温度」という。該下流側近傍からさらに下流側の温度は、通常、反応域から離れるにつれ、触媒層の最高温度から低くなっている。

触媒層の最高温度の測定法としては、例えば、挿し込み型の温度計を使用した測定法が挙げられる。上述したとおり、反応域はガスの流れ方向の下流側に移動していくため、触媒層の最高温度を示す領域も該反応域の移動と共に移動していく。したがって、予め挿し込み型の温度計の計測部を触媒層のガス導入部に配置させておき、反応開始後、反応の進行と共に該計測部をガスの流れ方向の下流側に移動させることで、触媒層の最高温度を測定できる。
なお、本明細書において「ガス導入部」とは、触媒層の原料混合ガスを導入する箇所を意味する。

過還元体の副生を抑制する点から、触媒層の最高温度を１３０℃以下に制御して反応を行うことが好ましく、１００℃以下に制御して反応を行うことがより好ましい。触媒層の最高温度を前記上限値以下にすれば、反応熱による触媒層の過剰な温度上昇を抑制できる。

触媒層の最高温度を所望の温度に抑える方法としては、触媒層に水素を分割して導入する方法（方法（α１））が挙げられる。方法（α１）は、触媒層の最高温度を所望の温度以下に制御しつつ、生産性を高く維持しやすい。
方法（α１）において、水素の導入箇所の数は特に限定されず、２箇所であってもよく、３箇所以上であってもよい。水素の導入箇所の数が２箇所の場合としては、原料混合ガス中に含まれる水素を導入するガス導入部からの１箇所と、水素ガスのみを導入する箇所（以下、「水素導入部」という。）の１箇所の合計２箇所を設ける場合が挙げられる。
プロセスを簡略化できる観点からは、２箇所が好ましい。クロロフルオロオレフィンの導入量を変化させずに触媒層における反応域を分散でき、反応熱の発生が１箇所に集中することを防げ、そのため生産性を低下させずに、触媒層の局所的な過剰発熱を抑制できる観点から、３箇所以上が好ましい。
水素を分割して導入する場合の水素を分割する割合は、反応域を分散させ、触媒層の最高温度を低く維持しやすい点から、水素を各箇所に均等に分割して導入するのが好ましい。

水素導入部を設ける場合の方法としては、触媒層に導入する水素の一部とクロロフルオロオレフィンの全量との混合ガスを原料混合ガスとして触媒層のガス導入部（ガスの流れ方向の最上流側に位置する。）から導入し、残余の水素をガス導入部の下流にある１箇所以上の水素導入部から導入する方法（α１−１）が挙げられる。これにより、上流から流れてきたガス（通常は、クロロフルオロオレフィンの一部が水素と反応した後の生成ガス）に、水素導入部からさらに水素が導入され、該水素が該水素導入部から下流側で未反応のクロロフルオロオレフィンと反応する。クロロフルオロオレフィンと水素とが充分に反応した生成ガスは、触媒層のガスの流れ方向の最下流側に位置するガス排出部から排出される。
方法（α１−１）において、ガス導入部と最初の水素導入部との間で、原料混合ガス中の水素の少なくとも一部が、クロロフルオロオレフィンと反応していることが好ましい。また、ガスの流れ方向の最下流側の水素導入部は、該水素導入部とガス排出部との間の触媒層で、該水素導入部から導入された水素と未反応のクロロフルオロオレフィンとを充分に反応させることができる位置に設けられることが好ましい。

反応器内に２つ以上の触媒層を連続して設ける場合、水素を導入する方法としては、例えば、一部の水素をクロロフルオロオレフィンと共に最初の触媒層のガス導入部から導入し、残部の水素を２段目以降の触媒層の水素充填部から導入する方法が挙げられる。

方法（α１）以外の触媒層の最高温度を所望の温度に抑える方法としては、クロロフルオロオレフィンおよび水素と共に触媒層に不活性ガスを流通させる方法（方法（α２））が挙げられる。不活性ガスを流通させ、触媒層中を流通するクロロフルオロオレフィンおよび水素の濃度を調節することで、反応熱による触媒層の過剰な温度上昇を抑制できる。また、不活性ガス以外の希釈ガスを不活性ガスの代わりにまたは不活性ガスとともに使用することもできる。
不活性ガスとしては、窒素ガス、希ガス、水素化反応に不活性なフロン類等が挙げられる。不活性ガス以外の希釈ガスとしては塩化水素などが挙げられる。

触媒層への不活性ガスの導入量は、触媒層の最高温度を低く維持しやすく、過還元体の副生を抑制しやすい点、および触媒の劣化を抑制しやすい点から、クロロフルオロオレフィン１モルに対して、０．１モル以上が好ましく、０．５モル以上がより好ましい。また、不活性ガスの導入量は、該不活性ガスの回収率の点から、クロロフルオロオレフィン１モルに対して、１０モル以下が好ましく、４モル以下がより好ましい。

方法（α１）および方法（α２）以外の触媒層の最高温度を所望の温度に抑える方法としては、反応器を加熱する熱媒温度を、原料混合ガスの露点を下限として、より低い温度とする方法（方法（α３））が挙げられる。熱媒の温度を低く保つことで、反応熱のより迅速な除熱が可能となり、触媒層の過剰な温度上昇を抑制できる。
方法（α３）においては、前記触媒層の温度は、低い温度であるほどＨＦＯ−１２３４ｙｆと分離困難な過還元体の副生を抑制するのに有利であることより、露点よりも高くかつ５０℃未満とすることが好ましい。より好ましくは、露点よりも高くかつ３０℃以下である。
触媒層の最高温度を所望の温度に抑える方法は、方法（α１）、方法（α２）もしくは方法（α３）、またはこれらの方法のうち２つもしくは３つを併用することが好ましい。

反応圧力は、取り扱い性の点から、常圧が好ましい。
クロロフルオロオレフィンガスの触媒との接触時間は、４〜６０秒が好ましく、８〜４０秒がより好ましい。この接触時間は、反応器に導入されるガス量と触媒層体積から計算されるクロロフルオロオレフィンガスの接触時間である。

過還元体の副生を抑制しやすい点から、触媒層に導入するクロロフルオロオレフィンと水素の割合は、クロロフルオロオレフィン中の塩素原子のモル数と水素の総モル数との比（Ｈ_２／Ｃｌ）で表わして、その値を０．７以下とすることが好ましく、０．６以下とすることがより好ましく、０．５以下とすることがさらに好ましい。また、比（Ｈ_２／Ｃｌ）は、反応生成物の収率の点から、０．１以上が好ましく、０．２以上がより好ましい。

方法（α）では、触媒層における、下記式（９）で表されるクロロフルオロオレフィンガスの線速度ｕが０．１〜１００ｃｍ／秒であることが好ましく、１〜３０ｃｍ／秒であることがより好ましい。この線速度ｕは、反応器に導入されるガス量と触媒層体積から計算されるクロロフルオロオレフィンガスの線速度である。前記クロロフルオロオレフィンガスの線速度ｕが下限値以上であれば、生産性が向上する。前記クロロフルオロオレフィンガスの線速度ｕが上限値以下であれば、クロロフルオロオレフィンと水素の反応率が向上する。
ｕ＝（Ｗ／１００）×Ｖ／Ｓ ・・・（９）
ただし、式（９）中、Ｗは前記触媒層を流通する全ガス中のクロロフルオロオレフィンガスの濃度（モル％）を示し、Ｖは前記触媒層を流通する全ガスの流量（ｃｍ^３／秒）を示し、Ｓは前記触媒層のガスの流通方向に対する断面積（ｃｍ^２）を示す。

方法（α）に使用する反応器としては、触媒を充填して触媒層を形成できる公知の反応器が挙げられる。
反応器の材質としては、例えば、ガラス、鉄、ニッケル、またはこれらを主成分とする合金等が挙げられる。

反応後の生成ガスには、目的物のハイドロフルオロオレフィンの他に、未反応の原料、反応中間体、および塩化水素が含まれる。
生成ガスに含まれる塩化水素は、該生成ガスをアルカリ水溶液に吹き込んで中和することにより除去できる。前記アルカリ水溶液に使用するアルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。

生成ガスからのハイドロフルオロオレフィンおよび未反応のクロロフルオロオレフィンの分離方法としては、例えば、蒸留等の公知の方法を採用できる。
反応後の生成ガスから分離したクロロフルオロオレフィンは再利用できる。例えば、分離したＨＣＦＯ−１２２４ｙｄは、ＣＦＯ−１２１４ｙａと共にクロロフルオロオレフィンとして水素と反応させてもよく、ＣＦＯ−１２１４ｙａとは別にＨＣＦＯ−１２２４ｙｄのみで水素と反応させてもよい。
クロロフルオロオレフィンとしてＣＦＯ−１２１４ｙａとＨＣＦＯ−１２２４ｙｄの混合物を使用する場合、ＨＣＦＯ−１２２４ｙｄは上記ＣＦＯ−１２１４ｙａからＨＦＯ−１２３４ｙｆを得る際の中間体であることから、通常、ＨＣＦＯ−１２２４ｙｄの割合の少ない混合物が使用される。よって、ＣＦＯ−１２１４ｙａとＨＣＦＯ−１２２４ｙｄの合計量に対するＨＣＦＯ−１２２４ｙｄの割合は５０モル％以下が好ましく、２５モル％以下がより好ましい。

＜方法（β）＞
方法（β）においては、媒体を使用することが好ましい。媒体としては、水、アルコール等の有機溶媒等が挙げられる。
媒体を使用する場合、媒体の使用量は、クロロフルオロオレフィン１００質量部に対して、１０〜１００質量部が好ましい。

水素の供給方法としては、触媒担持担体、クロロフルオロオレフィン、および必要に応じて使用する媒体を含む液に水素ガスを吹き込む方法、予め加圧によって水素を溶解させた媒体を触媒担持担体とクロロフルオロオレフィンを含む液に添加する方法等が挙げられる。
方法（β）におけるクロロフルオロオレフィンと水素の反応は、回分式でもよく、連続式でもよい。

方法（β）における反応温度は、０〜１５０℃が好ましく、２０〜１００℃がより好ましい。反応温度が下限値以上であれば、クロロフルオロオレフィンと水素の反応率が向上する。反応温度が１５０℃以下であれば、過還元体の副生を抑制しやすい。
方法（β）における反応圧力は、ゲージ圧で０．０１〜５ＭＰａＧが好ましく、０．１〜１ＭＰａＧがより好ましい。
方法（β）における反応時間は、回分式であれば１〜５０時間が好ましく、連続式であれば１〜６０秒が好ましい。

方法（β）における水素の供給量は、過還元体の副生を抑制しやすい点から、クロロフルオロオレフィン中の塩素原子のモル数と供給される水素のモル数との比（Ｈ_２／Ｃｌ）を０．７以下とすることが好ましく、０．６以下とすることがより好ましく、０．５以下とすることがさらに好ましい。また、比（Ｈ_２／Ｃｌ）は、ＨＦＯ−１２３４ｙｆの収率の点から、０．１以上が好ましく、０．２以上がより好ましい。なお、前記水素の供給量とは、反応液中に溶解した水素量を意味する。

反応後の反応液には、目的物のハイドロフルオロオレフィンの他に、未反応の原料、反応中間体、および塩化水素が含まれる。反応液に含まれる塩化水素は、反応液にアルカリを添加して中和することにより除去できる。前記アルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。
前記アルカリは、反応に使用する反応液に予め添加してもよい。

反応液からのハイドロフルオロオレフィンおよび未反応のクロロフルオロオレフィンの分離方法としては、例えば、蒸留等の公知の方法を採用できる。
反応液から分離したクロロフルオロオレフィンは再利用できる。例えば、分離したＨＣＦＯ−１２２４ｙｄは、ＣＦＯ−１２１４ｙａと共に、原料のクロロフルオロオレフィンとして水素と反応させてもよく、ＣＦＯ−１２１４ｙａと分離してＨＣＦＯ−１２２４ｙｄのみで水素と反応させてもよい。

方法（β）で使用する反応器としては、触媒存在下に反応原料を接触させて液相反応させることができる公知の反応器が挙げられる。
反応器の材質としては、例えば、ガラス、鉄、ニッケル、またはこれらを主成分とする合金等が挙げられる。

［作用効果］
以上説明したように、全酸性官能基量が５０μモル／ｇ以下のカーボン担体に担持された白金族系金属触媒を用いれば、過還元体の副生が抑制されたハイドロフルオロオレフィンが得られる。すなわち、本発明の白金族系金属触媒は、クロロフルオロオレフィンの塩素原子を水素原子に置換することができるが、フッ素原子を水素原子に置換できない程度の触媒活性を有する。
白金族系金属触媒の担体として全酸性官能基量を減少させたカーボン担体を用いることにより、カーボン担体自体の電子供与性を低減することができる。さらに、電子供与性が低いカーボン担体を用いることにより、担持する白金族系金属の還元活性を低減することもできる。本発明による作用効果は、この還元活性の低減の割合をカーボン担体中の全酸性官能基量によって制御することにより、Ｃ−Ｃｌ結合の水素置換反応を優先的に進行させて、それより結合エネルギーが高いＣ−Ｆ結合の水素置換反応を抑制することによると推定される。
このように、本発明の製造方法によれば、過還元体の濃度が低い、高純度のハイドロフルオロオレフィンを製造することができる。

以下、実施例および比較例を示して本発明を詳細に説明する。ただし、本発明は本実施例により限定されるものではない。

［製造例１］
ＣＦＯ−１２１４ｙａの製造：
ＡＫ２２５を反応原料として用いて、以下の方法によりＣＦＯ−１２１４ｙａを製造した。

０℃に冷却したジムロートを設置した内容積１Ｌのガラス反応器に、相間移動触媒としてＴＢＡＢの３ｇと、水酸化カリウムの８３ｇ（１．４８５モル）と、水の１８０ｇと、ＡＫ２２５の６０９ｇ（３．０モル）とを仕込んだ後、撹拌しながら徐々に昇温し、４５℃で１時間反応を行った。その後、有機相と水相の２相に分離している反応粗液を分液し、有機相を、釜容積１Ｌ、理論段数１０段の能力を持つ蒸留塔に仕込み、蒸留を実施した。蒸留の結果、純度９９．５％のＣＦＯ−１２１４ｙａ（沸点４５℃）の２６２ｇ（１．４３モル）を得た。

［実施例１］
ＨＦＯ−１２３４ｙｆの製造：
ＨＦＯ−１２３４ｙｆの製造には、図１の模式図に示す反応装置１０１を用いた。
反応装置１０１は、２本の反応管１１０Ａ、１１０Ｂと、これらを浸漬する塩浴１３０とを備えている。反応管１１０Ａは、その入口１１１ａ側と出口１１２ａ側に２箇所の触媒充填部１１３ａ、１１４ａを有する。同様に、反応管１１０Ｂは、その入口１１１ｂ側と出口１１２ｂ側に２箇所の触媒充填部１１３ｂ、１１４ｂを有する。反応管１１０Ａの出口１１２ａと反応管１１０Ｂの入口１１１ｂは配管で連結されている。

反応管１１０Ａ、１１０Ｂとしては、内径２．５４ｃｍ、長さ１００ｃｍのインコネル（登録商標）６００製の反応管を用いた。また、活性炭（ＢＥＴ比表面積：１１００ｍ^２／ｇ）の１００質量部に対して０．５質量部のパラジウムを担持させたパラジウム触媒担持活性炭（全酸性官能基量４８μモル／ｇ）を用い、反応管１１０Ａの出口１１２ａ側の触媒充填部１１４ａに前記パラジウム触媒担持活性炭を充填して高さ４０ｃｍの触媒層１２０Ａを形成した。同様に、反応管１１０Ｂの入口１１１ｂ側と出口１１２ｂ側のそれぞれの触媒充填部１１３ｂ、１１４ｂに前記パラジウム触媒担持活性炭を充填し、それぞれ高さ４０ｃｍの触媒層１２０Ｂおよび触媒層１２０Ｃを形成した。触媒層１２０Ａ〜１２０Ｃのパラジウム触媒担持活性炭の充填密度は０．７３ｇ／ｃｍ^３とした。
なお、パラジウム触媒担持活性炭の全酸性官能基量は、原料のパラジウム触媒担持活性炭（エヌ・イーケムキャット社製）（全酸性官能基量７８μモル／ｇ）を、４００℃の熱処理を３時間行うことにより調整した。

触媒層１２０Ａ〜１２０Ｃが全て浸漬されるように、反応管１１０Ａおよび反応管１１０Ｂを塩浴１３０中に浸漬し、触媒層１２０Ａ〜１２０Ｃを８０℃に加熱した。
製造例１で得られたＣＦＯ−１２１４ｙａからなるクロロフルオロオレフィンガス（Ａ）、水素ガス（Ｂ）、および窒素ガス（Ｃ）を、総量のモル比が水素／ＣＦＯ−１２１４ｙａ／窒素＝１／１／２となるように反応管１１０Ａおよび１１０Ｂに流通させた。触媒層１２０Ａ〜１２０Ｃに対するクロロフルオロオレフィンガス（Ａ）の接触時間は１８秒とし、クロロフルオロオレフィンガス（Ａ）の線速度ｕは７ｃｍ／秒とした。

また、水素ガス（Ｂ）の５０％をクロロフルオロオレフィンガス（Ａ）とともに反応管１１０Ａの入口１１１ａから導入し、残部を反応管１１０Ａと反応管１１０Ｂを連結する配管部分に導入した。すなわち、水素ガス（Ｂ）は、触媒層１２０Ａ〜１２０Ｃからなる触媒層（触媒層長さ１２０ｃｍ）において、触媒層１２０Ａ（０ｃｍ地点）と、触媒層１２０Ｂ（４０ｃｍ地点）の２箇所に分割して導入した。
反応中の触媒層１２０Ａ〜１２０Ｃの最高温度は、それら触媒層にそれぞれ挿入した挿し込み型の温度計１４０Ａ〜１４０Ｃにより測定した。

反応装置１０１の反応管１１０Ｂの出口１１２ｂから排出された生成ガス（Ｄ）をガスクロマトグラフィー（以下、「ＧＣ」という。）分析したところ、ＨＦＯ−１２３４ｙｆに対するＨＦＯ−１２４３ｚｆの含有量は５１０体積ｐｐｍであった。

［実施例２］
触媒担持担体として活性炭（ＢＥＴ比表面積：１１００ｍ^２／ｇ）の１００質量部に対して０．５質量部のパラジウムを担持させたパラジウム触媒担持活性炭（全酸性官能基量１１μモル／ｇ）に変更した以外は、実施例１と同様にして反応を行った。
なお、パラジウム触媒担持活性炭の全酸性官能基量は、原料のパラジウム触媒担持活性炭（エヌ・イーケムキャット社製）（全酸性官能基量７８μモル／ｇ）を、５００℃の熱処理を３時間行うことにより調整した。
生成ガス（Ｄ）をＧＣ分析したところ、ＨＦＯ−１２３４ｙｆに対するＨＦＯ−１２４３ｚｆの含有量は２７体積ｐｐｍであった。

［実施例３］
触媒担持担体として活性炭（ＢＥＴ比表面積：１１００ｍ^２／ｇ）の１００質量部に対して０．５質量部のパラジウムを担持させたパラジウム触媒担持活性炭（全酸性官能基量０．８μモル／ｇ）に変更した以外は、実施例１と同様にして反応を行った。
なお、パラジウム触媒担持活性炭の全酸性官能基量は、原料のパラジウム触媒担持活性炭（エヌ・イーケムキャット社製）（全酸性官能基量７８μモル／ｇ）を、６００℃の熱処理を３時間行うことにより調整した。
生成ガス（Ｄ）をＧＣ分析したところ、ＨＦＯ−１２３４ｙｆに対するＨＦＯ−１２４３ｚｆの含有量は１０体積ｐｐｍより少なかった（ＧＣ分析の検出限界以下であった）。

［比較例１］
触媒担持担体として活性炭（ＢＥＴ比表面積：１１００ｍ^２／ｇ）の１００質量部に対して０．５質量部のパラジウムを担持させたパラジウム触媒担持活性炭（全酸性官能基量７８μモル／ｇ）に変更した以外は、実施例１と同様にして反応を行った。
なお、本例では、実施例１〜３で原料として用いたパラジウム触媒担持活性炭（エヌ・イーケムキャット社製）を熱処理せずに使用した。
生成ガス（Ｄ）をＧＣ分析したところ、ＨＦＯ−１２３４ｙｆに対するＨＦＯ−１２４３ｚｆの含有量は１２２０体積ｐｐｍであった。

実施例１〜３および比較例１の諸条件と生成ガス（Ｄ）中のＨＦＯ−１２４３ｚｆの含有量の結果を表１に示す。また、表１の活性炭の全酸性官能基量とＨＦＯ−１２３４ｙｆに対するＨＦＯ−１２４３ｚｆの含有量との関係を示したグラフを図２に示す。

［実施例４］
触媒担持担体として活性炭（ＢＥＴ比表面積：１１００ｍ^２／ｇ）の１００質量部に対して０．５質量部のパラジウムと金（パラジウム：金＝９０：１０（質量比））の合金を担持させたパラジウム−金合金触媒担持活性炭（全酸性官能基量４５μモル／ｇ）に変更した以外は、実施例１と同様にして反応を行った。
なお、パラジウム−金合金触媒担持活性炭の全酸性官能基量は、原料のパラジウム−金合金触媒担持活性炭（エヌ・イーケムキャット社製）（全酸性官能基量８４μモル／ｇ）を、４００℃の熱処理を３時間行うことにより調整した。
生成ガス（Ｄ）をＧＣ分析したところ、ＨＦＯ−１２３４ｙｆに対するＨＦＯ−１２４３ｚｆの含有量は２９１７体積ｐｐｍであった。

［実施例５］
触媒担持担体として活性炭（ＢＥＴ比表面積：１１００ｍ^２／ｇ）の１００質量部に対して０．５質量部のパラジウムと金（パラジウム：金＝９０：１０（質量比））を担持させたパラジウム−金合金触媒担持活性炭（全酸性官能基量２２μモル／ｇ）に変更した以外は、実施例１と同様にして反応を行った。
なお、パラジウム−金合金触媒担持活性炭の全酸性官能基量は、原料のパラジウム−金合金触媒担持活性炭（エヌ・イーケムキャット社製）（全酸性官能基量８４μモル／ｇ）を、５００℃の熱処理を３時間行うことにより調整した。
生成ガス（Ｄ）をＧＣ分析したところ、ＨＦＯ−１２３４ｙｆに対するＨＦＯ−１２４３ｚｆの含有量は２８５体積ｐｐｍであった。

［実施例６］
触媒担持担体として活性炭（ＢＥＴ比表面積：１１００ｍ^２／ｇ）の１００質量部に対して０．５質量部のパラジウムと金（パラジウム：金＝９０：１０（質量比））を担持させたパラジウム−金合金触媒担持活性炭（全酸性官能基量５μモル／ｇ）に変更した以外は、実施例１と同様にして反応を行った。
なお、パラジウム−金合金触媒担持活性炭の全酸性官能基量は、原料のパラジウム−金合金触媒担持活性炭（エヌ・イーケムキャット社製）（全酸性官能基量８４μモル／ｇ）を、６００℃の熱処理を３時間行うことにより調整した。
生成ガス（Ｄ）をＧＣ分析したところ、ＨＦＯ−１２３４ｙｆに対するＨＦＯ−１２４３ｚｆの含有量は１７体積ｐｐｍであった。

［比較例２］
触媒担持担体として活性炭（ＢＥＴ比表面積：１１００ｍ^２／ｇ）の１００質量部に対して０．５質量部のパラジウムと金（パラジウム：金＝９０：１０（質量比））を担持させたパラジウム−金合金触媒担持活性炭（全酸性官能基量８４μモル／ｇ）に変更した以外は、実施例１と同様にして反応を行った。
なお、本例では、実施例４〜６で原料として用いたパラジウム−金合金触媒担持活性炭（エヌ・イーケムキャット社製）を熱処理せずに使用した。
生成ガス（Ｄ）をＧＣ分析したところ、ＨＦＯ−１２３４ｙｆに対するＨＦＯ−１２４３ｚｆの含有量は８１５４体積ｐｐｍであった。

実施例４〜６および比較例２の諸条件と生成ガス（Ｄ）中のＨＦＯ−１２４３ｚｆの含有量の結果を表２に示す。また、表２の活性炭の全酸性官能基量とＨＦＯ−１２３４ｙｆに対するＨＦＯ−１２４３ｚｆの含有量との関係を示したグラフを図３に示す。

表１、２および図２、３に示すように、担体として全酸性官能基量が５０μモル／ｇ以下の活性炭を使用した実施例１〜６では、全酸性官能基量が５０μモル／ｇを超える活性炭を使用した比較例１または２に比べて、過還元体である１２４３ｚｆの副生量が抑えられていた。

本発明の製造方法により得られたハイドロフルオロオレフィンは、過還元体の副生が抑制されており、高純度である。特に、本発明の製造方法により得られたＨＦＯ−１２３４ｙｆは、クロロフルオロカーボン類等のフロン類に代わる冷媒等として精製分離手段等を必要とせずに用いることができる。
なお、２０１４年８月２５日に出願された日本特許出願２０１４−１７０５０３号の明細書、特許請求の範囲、要約書および図面の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。

１０１ 反応装置、 １２０Ａ〜１２０Ｃ 触媒層、 Ａ クロロフルオロオレフィンガス、 Ｂ 水素ガス、 Ｃ 窒素ガス、 Ｄ 生成ガス

Claims (13)

1. カーボン担体に担持された白金族系金属触媒の存在下に、下記式（１）で表されるクロロフルオロオレフィンを水素と反応させて下記式（２）で表されるハイドロフルオロオレフィンを得る、ハイドロフルオロオレフィンの製造方法であって、
   前記カーボン担体における全酸性官能基量が５０μモル／ｇ以下であり、
   前記白金族系金属触媒が、パラジウムまたはパラジウム合金を含むことを特徴とする、ハイドロフルオロオレフィンの製造方法。
   ＣＺＸ＝ＣＣｌＹ ・・・（１）
   （Ｘはフッ素原子または塩素原子であり、Ｙはフッ素原子、塩素原子または水素原子であり、Ｚはフッ素原子またはＣＦ_３である。）
   ＣＺＸ’＝ＣＨＹ’ ・・・（２）
   （前記Ｘがフッ素原子の場合Ｘ’はフッ素原子であり、前記Ｘが塩素原子の場合Ｘ’は水素原子であり、前記Ｙがフッ素原子の場合Ｙ’はフッ素原子であり、前記Ｙが塩素原子または水素原子の場合Ｙ’は水素原子であり、Ｚは前記式（１）のＺと同じである。）
2. 前記白金族系金属触媒が、パラジウムと金との合金からなる、請求項１に記載のハイドロフルオロオレフィンの製造方法。
3. 前記カーボン担体における全酸性官能基量が３０μモル／ｇ以下である、請求項１または２に記載のハイドロフルオロオレフィンの製造方法。
4. 前記カーボン担体における全酸性官能基量が２０μモル／ｇ以下である、請求項１または２に記載のハイドロフルオロオレフィンの製造方法。
5. 前記カーボン担体の比表面積が１０〜２０００ｍ^２／ｇである、請求項１〜４のいずれか一項に記載のハイドロフルオロオレフィンの製造方法。
6. 前記白金族系金属触媒の担持量がカーボン担体に対して０．１〜１０質量％である、請求項１〜５のいずれか一項に記載のハイドロフルオロオレフィンの製造方法。
7. 前記触媒を担持したカーボン担体が充填された管型反応器の触媒層に、前記クロロフルオロオレフィンと前記水素とを導入して気相で反応させる、請求項１〜６のいずれか一項に記載のハイドロフルオロオレフィンの製造方法。
8. 前記管型反応器がガス導入部とガス排出部を有し、前記クロロフルオロオレフィンと前記水素を前記ガス導入部に導入するとともに、前記ガス導入部と前記ガス排出部との間の少なくとも１箇所から前記水素を導入する、請求項７に記載のハイドロフルオロオレフィンの製造方法。
9. 前記触媒層の最高温度を１３０℃以下に制御して反応を行う、請求項７または８に記載のハイドロフルオロオレフィンの製造方法。
10. 前記触媒層に導入するクロロフルオロオレフィンと水素の割合が、クロロフルオロオレフィン中の塩素原子のモル数と水素の総モル数との比（Ｈ_２／Ｃｌ）で表わして、０．１〜０．７である、請求項７〜９のいずれか一項に記載のハイドロフルオロオレフィンの製造方法。
11. 前記触媒を担持したカーボン担体の存在下に、前記クロロフルオロオレフィンと前記水素とを液相で反応させる、請求項１〜６のいずれか一項に記載のハイドロフルオロオレフィンの製造方法。
12. 前記クロロフルオロオレフィンが、クロロトリフルオロエチレン、トランス−１，２−ジクロロ−１，２−ジフルオロエチレン、シス−１，２−ジクロロ−１，２−ジフルオロエチレン、１，１−ジクロロ−２，３，３，３−テトラフルオロプロペンおよび１−クロロ−２，３，３，３−テトラフルオロプロペンからなる群より選ばれる少なくとも１種である、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のハイドロフルオロオレフィンの製造方法。
13. １，１−ジクロロ−２，３，３，３−テトラフルオロプロペンから２，３，３，３−テトラフルオロプロペンを製造する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のハイドロフルオロオレフィンの製造方法。

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