JP6582690B2 - Method for producing sulfonyl alkyl vinyl ether - Google Patents
Method for producing sulfonyl alkyl vinyl ether Download PDFInfo
- Publication number
- JP6582690B2 JP6582690B2 JP2015152264A JP2015152264A JP6582690B2 JP 6582690 B2 JP6582690 B2 JP 6582690B2 JP 2015152264 A JP2015152264 A JP 2015152264A JP 2015152264 A JP2015152264 A JP 2015152264A JP 6582690 B2 JP6582690 B2 JP 6582690B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phosphorus
- phosphorus trichloride
- vinyl ether
- cfocf
- chlorine gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
本発明は、塩化スルホニルアルキルビニルエーテルの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a sulfonyl chloride alkyl vinyl ether.
CF2=CFOCF2CF2SO2Fは、イオン交換膜材料などの工業原料として有用な化合物である。CF2=CFOCF2CF2SO2Fは、CF2=CFOCF2CF2SO2Clで示される塩化スルホニルアルキルビニルエーテルをフッ素化することにより合成できる。CF2=CFOCF2CF2SO2Clの合成方法としては、次のような方法が知られている。 CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 2 F is a compound useful as an industrial raw material such as an ion exchange membrane material. CF 2 ═CFOCF 2 CF 2 SO 2 F can be synthesized by fluorinating a sulfonylalkyl vinyl ether represented by CF 2 ═CFOCF 2 CF 2 SO 2 Cl. As a method for synthesizing CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 2 Cl, the following methods are known.
例えば、特許文献1及び特許文献2には、CF2=CFOCF2CF2SO3Naと五塩化リンとをフラスコに添加し、徐々に加熱することにより、主としてPOCl3及びCF2=CFOCF2CF2SO2Clの混合物を得たことが記載されている。
For example, in Patent Document 1 and
特許文献3には、ガラス容器を50℃に加温し、CF2=CFOCF2CF2SO3NaとPCl5とを少しずつ交互に投入し、投入完了後、蒸留装置を取り付け、105℃前後の留分を抜き出したこと、得られた留分を冷水中に滴下して、2相に別れた液の下部を抜き出し、CF2=CFOCF2CF2SO2Clを得たことが記載されている。 In Patent Document 3, the glass container is heated to 50 ° C., and CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 3 Na and PCl 5 are alternately added little by little. It was described that the obtained fraction was dropped into cold water and the lower part of the liquid separated into two phases was extracted to obtain CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 2 Cl. Yes.
以上の方法は、いずれも五塩化リンを使用するものである。他の方法として、特許文献3には、反応器内にCF2=CFOCF2CF2SO3NaとPCl3とを投入し、そこに塩素ガスを吹き込むことによってもCF2=CFOCF2CF2SO2Clが得られることが示唆されている。
All of the above methods use phosphorus pentachloride. Alternatively, Patent Document 3, the reactor CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 3 Na and PCl 3 and then poured, which also by blowing chlorine gas into CF 2 =
CF2=CFOCF2CF2SO3Naは、親水性の−SO3Na基を有しており、吸湿性が高い。従って、CF2=CFOCF2CF2SO3Naを反応容器に投入する場合に、反応容器への水分の混入を回避することが容易でない。そして、五塩化リンは少量の水とも反応して塩酸ガスを発生させ、塩酸ガスが反応液を泡立させたり、反応液を反応容器から溢れ出させたりするおそれがある。また、CF2=CFOCF2CF2SO3Hは、五塩化リンと反応して、CF2=CFOCF2CF2SO2Clを生成するが、この反応では、水分が存在しなくても、塩酸ガスが発生する。しかしながら、いずれの場合も、五塩化リンは常温で固体であるので、塩酸ガスの発生量を制御することが困難である。 CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 3 Na has a hydrophilic -SO 3 Na group, is highly hygroscopic. Therefore, when CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 3 Na is charged into the reaction vessel, it is not easy to avoid mixing water into the reaction vessel. Then, phosphorus pentachloride reacts with a small amount of water to generate hydrochloric acid gas, which may cause the reaction liquid to bubble or overflow the reaction liquid from the reaction vessel. In addition, CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 3 H reacts with phosphorus pentachloride to produce CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 2 Cl. In this reaction, hydrochloric acid is used even in the absence of moisture. Gas is generated. However, in either case, phosphorus pentachloride is solid at room temperature, so it is difficult to control the amount of hydrochloric acid gas generated.
従って、本発明の第1の課題は、五塩化リンを使用してCF2=CFOCF2CF2SO2Clで示される塩化スルホニルアルキルビニルエーテルを製造する方法において、塩酸ガスの発生量を容易に制御する方法を提供することにある。 Accordingly, a first object of the present invention provides a process for preparing chlorides sulfonyl vinyl ether represented by using phosphorus pentachloride in the CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 2 Cl, easily controlling the generation amount of hydrochloric acid gas It is to provide a way to do.
また、CF2=CFOCF2CF2SO3Na、三塩化リン及び塩素ガスを使用する場合は、三塩化リンと塩素ガスとの反応により生成する五塩化リンが反応容器に付着する問題があった。 Further, when CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 3 Na, phosphorus trichloride and chlorine gas are used, there is a problem that phosphorus pentachloride generated by the reaction of phosphorus trichloride and chlorine gas adheres to the reaction vessel. .
従って、本発明の第2の課題は、三塩化リン及び塩素ガスを使用して、CF2=CFOCF2CF2SO2Clで示される塩化スルホニルアルキルビニルエーテルを製造する方法において、反応容器への五塩化リンの付着を抑制する方法を提供することにある。 Accordingly, a second object of the present invention, three using phosphorous trichloride and chlorine gas, a process for preparing chlorides sulfonyl vinyl ether represented by CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 2 Cl, to the reaction vessel five The object is to provide a method for suppressing the adhesion of phosphorus chloride.
本発明は、CF2=CFOCF2CF2SO2Clで示される塩化スルホニルアルキルビニルエーテル化合物を製造する方法であって、三塩化リン及び/又は溶媒(但し三塩化リンを除く)に五塩化リンが溶解した溶液を調製する工程、及び、上記溶液と、一般式:CF2=CFOCF2CF2SO3M(MはH又はアルカリ金属原子)で示されるビニルエーテルとを混合して、五塩化リンと上記ビニルエーテルとを反応させる工程を含むことを特徴とする製造方法である(以下、本発明の製造方法(1)ということがある)。 The present invention, CF 2 = CFOCF a method for producing a chloride sulfonyl vinyl ether compound represented by the 2 CF 2 SO 2 Cl, three phosphorus pentachloride in phosphorus and / or chlorinated solvent (except for phosphorus trichloride) is A step of preparing a dissolved solution, and mixing the above solution with a vinyl ether represented by the general formula: CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 3 M (M is H or an alkali metal atom) It is a manufacturing method characterized by including the process with which the said vinyl ether is made to react (henceforth the manufacturing method (1) of this invention).
製造方法(1)において、三塩化リン1モルに対して1モル未満の塩素ガスを反応させることにより、三塩化リンに五塩化リンが溶解した溶液を調製することが好ましい。上記反応では、飽和溶解度以下になるように五塩化リンを生成させることが好ましい。また、上記反応を60〜150℃で行うことが好ましい。 In the production method (1), it is preferable to prepare a solution in which phosphorus pentachloride is dissolved in phosphorus trichloride by reacting less than 1 mole of chlorine gas with 1 mole of phosphorus trichloride. In the above reaction, it is preferable to generate phosphorus pentachloride so as to have a saturation solubility or less. Moreover, it is preferable to perform the said reaction at 60-150 degreeC.
本発明は、また、CF2=CFOCF2CF2SO2Clで示される塩化スルホニルアルキルビニルエーテル化合物を製造する方法であって、三塩化リンと、一般式:CF2=CFOCF2CF2SO3M(MはH又はアルカリ金属原子)で示されるビニルエーテルと、塩素ガスと、を反応容器に投入することにより、上記ビニルエーテルを塩素化する工程を含み、
(A)三塩化リンを還流させながら三塩化リンと塩素ガスとの反応を行う、
(B)三塩化リン1モルに対して塩素ガスの合計投入量を1モル未満とする、又は、
(C)上記塩素化を60〜150℃で行う
ことを特徴とする製造方法でもある(以下、本発明の製造方法(2)ということがある)。
The present invention also provides a method of manufacturing the CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO chloride sulfonyl vinyl ether compound represented by 2 Cl, and phosphorus trichloride, the general formula: CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 3 M A step of chlorinating the vinyl ether by introducing a vinyl ether represented by (M is H or an alkali metal atom) and chlorine gas into a reaction vessel;
(A) reacting phosphorus trichloride with chlorine gas while refluxing phosphorus trichloride;
(B) The total input amount of chlorine gas is less than 1 mole per mole of phosphorus trichloride, or
(C) It is also a manufacturing method characterized by performing said chlorination at 60-150 degreeC (henceforth the manufacturing method (2) of this invention).
製造方法(2)において、三塩化リン及び塩素ガスを連続的に反応容器に投入することができる。 In the production method (2), phosphorus trichloride and chlorine gas can be continuously charged into the reaction vessel.
本発明の製造方法(1)は、上記構成からなるので、塩酸ガスの発生量を容易に制御しながら、五塩化リンを使用してCF2=CFOCF2CF2SO2Clで示される塩化スルホニルアルキルビニルエーテル化合物を製造することができる。 Since the production method (1) of the present invention has the above configuration, the sulfonyl chloride represented by CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 2 Cl using phosphorus pentachloride while easily controlling the amount of hydrochloric acid gas generated. Alkyl vinyl ether compounds can be produced.
本発明の製造方法(2)は、上記構成からなるので、反応容器への五塩化リンの付着を抑制しながら、三塩化リン及び塩素ガスを使用して、CF2=CFOCF2CF2SO2Clで示される塩化スルホニルアルキルビニルエーテル化合物を製造することができる。 Since the production method (2) of the present invention has the above-described configuration, CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 2 using phosphorus trichloride and chlorine gas while suppressing the adhesion of phosphorus pentachloride to the reaction vessel. A sulfonyl chloride alkyl vinyl ether compound represented by Cl can be produced.
以下、本発明を具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described.
本発明の製造方法(1)は、第1の課題を解決する製造方法である。本発明の製造方法(1)は、CF2=CFOCF2CF2SO2Clで示される塩化スルホニルアルキルビニルエーテル化合物を製造する方法であり、三塩化リン及び/又は溶媒(但し三塩化リンを除く)に五塩化リンが溶解した溶液を調製する工程、及び、上記溶液と、一般式:CF2=CFOCF2CF2SO3M(MはH又はアルカリ金属原子)で示されるビニルエーテルとを混合して、五塩化リンと上記ビニルエーテルとを反応させる工程を含むことを特徴とする。 The production method (1) of the present invention is a production method that solves the first problem. The production method (1) of the present invention is a method for producing a sulfonylalkylvinylvinyl ether compound represented by CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 2 Cl, and comprises phosphorus trichloride and / or a solvent (excluding phosphorus trichloride). A step of preparing a solution in which phosphorus pentachloride is dissolved, and the above solution and a vinyl ether represented by the general formula: CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 3 M (M is H or an alkali metal atom) And a step of reacting phosphorus pentachloride with the vinyl ether.
三塩化リン及び/又は溶媒(但し三塩化リンを除く)に五塩化リンが溶解した溶液を調製する方法としては、五塩化リンを三塩化リン及び/又は溶媒(但し三塩化リンを除く)に溶解させる方法、三塩化リン1モルに対して1モル未満の塩素ガスを反応させる方法等が挙げられる。 As a method of preparing a solution in which phosphorus pentachloride is dissolved in phosphorus trichloride and / or a solvent (excluding phosphorus trichloride), phosphorus pentachloride is changed to phosphorus trichloride and / or a solvent (except phosphorus trichloride). The method of making it melt | dissolve, the method of making chlorine gas less than 1 mol react with respect to 1 mol of phosphorus trichloride, etc. are mentioned.
上記溶媒(但し三塩化リンを除く)としては、五塩化リンを溶解させる溶媒であれば限定されず、オキシ塩化リン、モノクロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、m−ジクロロベンゼン、p−ジクロロベンゼン等を挙げることができ、オキシ塩化リンが好ましい。五塩化リンを三塩化リン及び/又は溶媒(但し三塩化リンを除く)に添加して撹拌することで溶液が得られる。 The solvent (excluding phosphorus trichloride) is not limited as long as it is a solvent capable of dissolving phosphorus pentachloride. Phosphorus oxychloride, monochlorobenzene, o-dichlorobenzene, m-dichlorobenzene, p-dichlorobenzene, etc. And phosphorus oxychloride is preferred. A solution is obtained by adding phosphorus pentachloride to phosphorus trichloride and / or a solvent (excluding phosphorus trichloride) and stirring.
上記溶液中に五塩化リンの固体が存在すると、後述するビニルエーテルと反応させるために、上記溶液を反応容器に投入する際、五塩化リンの投入量及び投入の速度を制御しにくい。従って、上記溶液中の五塩化リンの濃度は、三塩化リン及び/又は溶媒(但し三塩化リンを除く)に対する五塩化リンの飽和溶解度以下であることが好ましい。下限は特に限定されないが、5重量%であってもよい。 If phosphorus pentachloride solid is present in the solution, it is difficult to control the amount of phosphorus pentachloride introduced and the rate of addition when the solution is introduced into the reaction vessel in order to react with vinyl ether described below. Therefore, the concentration of phosphorus pentachloride in the solution is preferably not more than the saturation solubility of phosphorus pentachloride in phosphorus trichloride and / or a solvent (except phosphorus trichloride). Although a minimum is not specifically limited, 5 weight% may be sufficient.
三塩化リン1モルに対して1モル未満の塩素ガスを反応させる方法では、反応によって五塩化リンが三塩化リンに溶解した溶液が得られる。三塩化リン1モルに対して塩素ガスが1モル以上になると、全ての三塩化リンが反応で消費されてしまい、所望の溶液を得ることができない。 In the method of reacting less than 1 mol of chlorine gas with 1 mol of phosphorus trichloride, a solution in which phosphorus pentachloride is dissolved in phosphorus trichloride is obtained by the reaction. When chlorine gas is 1 mol or more with respect to 1 mol of phosphorus trichloride, all phosphorus trichloride is consumed in the reaction, and a desired solution cannot be obtained.
三塩化リンに対して生成する五塩化リンの量が三塩化リンに対する五塩化リンの飽和溶解度を上回ると、五塩化リンの固体が析出し、後述するビニルエーテルと反応させるために、上記溶液を反応容器に投入する際、五塩化リンの投入量及び投入の速度を制御しにくい。例えば、上記溶液だけが反応容器に投入され、固体の五塩化リンが投入されずに元の容器に残留したり、上記溶液を配管を通して反応容器に投入する場合には、固体の五塩化リンが上記配管を閉塞させたりするおそれがある。従って、上記反応では、三塩化リンに対する五塩化リンの飽和溶解度以下になるように五塩化リンを生成させることが好ましい。上記反応に供する塩素ガスの量を、三塩化リンに対する五塩化リンの飽和溶解度以下になるように五塩化リンを生成させる量とすることにより、生成する五塩化リンの量が飽和溶解度以下になるように調整できる。 When the amount of phosphorus pentachloride generated with respect to phosphorus trichloride exceeds the saturation solubility of phosphorus pentachloride with respect to phosphorus trichloride, solids of phosphorus pentachloride precipitate and react with the above solution to react with the vinyl ether described below. When charging into the container, it is difficult to control the amount of phosphorus pentachloride and the rate of charging. For example, when only the above solution is charged into the reaction vessel and solid phosphorus pentachloride remains in the original vessel without being charged, or when the above solution is charged into the reaction vessel through a pipe, There is a risk of blocking the piping. Therefore, in the above reaction, it is preferable to produce phosphorus pentachloride so that it is not higher than the saturation solubility of phosphorus pentachloride with respect to phosphorus trichloride. By making the amount of chlorine gas used for the above reaction less than the saturation solubility of phosphorus pentachloride with respect to phosphorus trichloride, the amount of phosphorus pentachloride generated is less than the saturation solubility. Can be adjusted as follows.
塩素ガスは、五塩化リンの投入量及び投入の速度の調整が一層容易になることから、三塩化リン1モルに対して0.85モル以下であることが好ましく、0.60モル以下であることがより好ましく、下限は特に限定されないが、後述するビニルエーテルとの反応の効率を考慮して、0.45モルであってよい。 Chlorine gas is more preferably 0.85 mol or less, and 0.60 mol or less with respect to 1 mol of phosphorus trichloride, since the adjustment of the input amount and rate of phosphorus pentachloride becomes easier. More preferably, the lower limit is not particularly limited, but may be 0.45 mol in view of the efficiency of reaction with vinyl ether described below.
上記反応は、60〜150℃で行うことが好ましい。60℃未満で反応を行うと、五塩化リンの飽和溶解度が下がるため多量の三塩化リン及び/又は溶媒が必要になるおそれがある。上記反応温度は70℃以上がより好ましい。
上記反応は、通常常圧で行われるが、−0.05〜0.6MPaGで実施できる。
It is preferable to perform the said reaction at 60-150 degreeC. When the reaction is carried out at a temperature lower than 60 ° C., the saturation solubility of phosphorus pentachloride is lowered, so that a large amount of phosphorus trichloride and / or a solvent may be required. The reaction temperature is more preferably 70 ° C. or higher.
The above reaction is usually carried out at normal pressure, but can be carried out at -0.05 to 0.6 MPaG.
上記ビニルエーテルは、吸湿性が高いことから、上記ビニルエーテルを反応容器に投入すると、空気中の水分も反応容器に投入されてしまうことがある。この場合、五塩化リンと水とが反応して塩酸ガスが発生し、塩酸ガスが反応液を泡立させたり、反応液を反応容器から溢れ出させたりするおそれがある。また、CF2=CFOCF2CF2SO3Hと五塩化リンとの反応でも塩酸ガスが発生する。従って、五塩化リン又は上記ビニルエーテルの投入量及び投入速度を制御して、塩酸ガスの発生量を制御することが好ましい。製造方法(1)は、三塩化リン及び/又は溶媒(但し三塩化リンを除く)に五塩化リンが溶解した溶液を調製する工程を含むことから、塩酸ガスの発生量を制御することが容易である。 Since the vinyl ether has high hygroscopicity, when the vinyl ether is introduced into the reaction vessel, moisture in the air may also be introduced into the reaction vessel. In this case, phosphorus pentachloride reacts with water to generate hydrochloric acid gas, which may cause the reaction liquid to bubble or overflow from the reaction vessel. Also, hydrochloric acid gas is generated by the reaction of CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 3 H and phosphorus pentachloride. Accordingly, it is preferable to control the amount of hydrochloric acid gas generated by controlling the amount and rate of addition of phosphorus pentachloride or the vinyl ether. Since the production method (1) includes a step of preparing a solution in which phosphorus pentachloride is dissolved in phosphorus trichloride and / or a solvent (excluding phosphorus trichloride), it is easy to control the amount of hydrochloric acid gas generated. It is.
製造方法(1)では、上記溶液を反応容器に投入した後に上記ビニルエーテルを反応容器に徐々に投入する方法、上記ビニルエーテルを反応容器に投入した後に上記溶液を反応容器に徐々に投入する方法、上記溶液と上記ビニルエーテルとを反応容器に交互に徐々に投入する方法等が使用できる。 In the production method (1), the method in which the vinyl ether is gradually introduced into the reaction vessel after the solution is introduced into the reaction vessel, the method in which the solution is gradually introduced into the reaction vessel after the vinyl ether is introduced into the reaction vessel, For example, a method of gradually charging the solution and the vinyl ether alternately into the reaction vessel can be used.
五塩化リンと上記ビニルエーテルとの反応は、60〜150℃で実施することができる。上記反応は、通常常圧で行われるが、−0.05〜0.6MPaGで実施できる。上記反応は、反応容器内で行うことができ、三塩化リンを還流させながら行うことができる。 The reaction of phosphorus pentachloride with the vinyl ether can be carried out at 60 to 150 ° C. The above reaction is usually carried out at normal pressure, but can be carried out at -0.05 to 0.6 MPaG. The above reaction can be performed in a reaction vessel, and can be performed while refluxing phosphorus trichloride.
上記反応容器には、上記ビニルエーテル1モルに対して1モル以上の五塩化リンを投入することが好ましい。これにより、上記ビニルエーテルを充分に塩素化させることができる。また、未反応の上記ビニルエーテルの量を低減し、反応液から上記ビニルエーテルを回収する工程を簡略化できるので、経済的にも有利である。 The reaction vessel is preferably charged with 1 mol or more of phosphorus pentachloride per 1 mol of the vinyl ether. Thereby, the said vinyl ether can fully be chlorinated. Moreover, since the process of collect | recovering the said vinyl ether from a reaction liquid can be simplified by reducing the quantity of the said unreacted said vinyl ether, it is economically advantageous.
上記反応容器には、上記ビニルエーテル1モルに対して2モル以下の五塩化リンを反応させることが好ましい。五塩化リンが多すぎると、添加量に見合った収量が得られないおそれがある。 The reaction vessel is preferably reacted with 2 mol or less of phosphorus pentachloride per 1 mol of the vinyl ether. When there is too much phosphorus pentachloride, there is a possibility that a yield corresponding to the amount added cannot be obtained.
製造方法(1)は、
三塩化リン及び上記ビニルエーテルを反応容器1に投入する工程、
三塩化リンを加熱することにより反応容器1内の三塩化リンを気化させる工程、
気化した三塩化リンを反応容器1から凝縮器に供給して凝縮器中で液化する工程、
液化した三塩化リンを凝縮器から反応容器2に供給する工程、
反応容器2に塩素ガスを投入し、三塩化リンと反応させて、三塩化リンに五塩化リンが溶解した溶液を調製する工程、
上記溶液を反応容器2から反応容器1に供給し、上記溶液と上記ビニルエーテルとを反応容器1内で混合して、五塩化リンと上記ビニルエーテルとを反応させて、CF2=CFOCF2CF2SO2Clを生成させる工程、及び、
反応容器1からCF2=CFOCF2CF2SO2Clを回収する工程、
を含むものであることが好適な態様の1つである。
Manufacturing method (1)
Charging the reaction vessel 1 with phosphorus trichloride and the above vinyl ether;
Vaporizing phosphorus trichloride in the reaction vessel 1 by heating phosphorus trichloride;
Supplying vaporized phosphorus trichloride from the reaction vessel 1 to the condenser and liquefying in the condenser;
Supplying liquefied phosphorus trichloride from the condenser to the
Introducing chlorine gas into the
The solution is supplied from the
Recovering CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 2 Cl from the reaction vessel 1,
It is one of the preferred embodiments that includes
図1は、上記態様を説明するための概略図である。反応容器1に三塩化リン及び上記ビニルエーテルを投入した後、三塩化リンを加熱することにより気化させる。三塩化リン又は上記ビニルエーテルは、反応容器1に連続的に投入することができる。気化した三塩化リンは凝縮器3に移動し、凝縮器3で凝縮されて、液化した三塩化リンが生成する。凝縮器3には、冷却水を流通させておくことができる。液化した三塩化リンは反応容器2に移動する。反応容器2には、塩素ガスが投入されており、三塩化リンと反応して、五塩化リンを生成する。反応容器2には、連続的に凝縮器3から三塩化リンが供給されるので、五塩化リンは三塩化リンに溶解した状態で得られる。三塩化リンに五塩化リンが溶解した溶液は、反応容器1に移動する。反応容器1では、五塩化リンと上記ビニルエーテルと反応が進行し、目的とするCF2=CFOCF2CF2SO2Clが生成する。生成したCF2=CFOCF2CF2SO2Clは、最終的に又は連続的に反応容器1から回収できる。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the above aspect. After charging phosphorus trichloride and the vinyl ether into the reaction vessel 1, the phosphorus trichloride is heated to be vaporized. Phosphorus trichloride or the vinyl ether can be continuously charged into the reaction vessel 1. The vaporized phosphorus trichloride moves to the condenser 3 and is condensed in the condenser 3 to produce liquefied phosphorus trichloride. Cooling water can be circulated in the condenser 3. The liquefied phosphorus trichloride moves to the
沸点に近い温度を有する三塩化リンを凝縮器3から反応容器2に供給することができ、高温の三塩化リンは比較的多くの五塩化リンを溶解させることができる。従って、反応容器2から反応容器1に、高濃度の五塩化リンの溶液を供給することができるので、反応容器1内で進行する五塩化リンと上記ビニルエーテルとの反応は効率が高い。
反応容器1内では、常に三塩化リンが沸騰していることから、反応容器1内の反応溶液の温度は一定に保たれており、反応容器1内での五塩化リンと上記ビニルエーテルとの反応は、極めて安定に進行する。
しかも、三塩化リン及び塩素ガスを反応容器2に投入する速度、及び、反応容器2から反応容器1に上記溶液を供給する速度を適切に調整することができる。従って、反応容器1への五塩化リンの供給量を制御して、反応容器1内での塩酸ガスの発生量を容易に制御でき、五塩化リンを析出させることもない。
Phosphorus trichloride having a temperature close to the boiling point can be supplied from the condenser 3 to the
Since phosphorus trichloride is always boiling in the reaction vessel 1, the temperature of the reaction solution in the reaction vessel 1 is kept constant, and the reaction between phosphorus pentachloride and the vinyl ether in the reaction vessel 1 is maintained. Proceeds extremely stably.
In addition, the rate at which phosphorus trichloride and chlorine gas are charged into the
反応容器1又は2に、上記溶媒(但し三塩化リンを除く)を添加してもよい。また、上記溶媒は、五塩化リンと上記ビニルエーテルとの反応により生成したオキシ塩化リンであってもよい。
You may add the said solvent (however, except phosphorus trichloride) to the
本発明の製造方法(2)は、第2の課題を解決する製造方法である。本発明の製造方法(2)は、CF2=CFOCF2CF2SO2Clで示される塩化スルホニルアルキルビニルエーテル化合物を製造する方法であり、三塩化リンと、一般式:CF2=CFOCF2CF2SO3M(MはH又はアルカリ金属原子)で示されるビニルエーテルと、塩素ガスとを反応容器に投入することにより、上記ビニルエーテルを塩素化する工程を含む。上記工程では、三塩化リンと塩素ガスとが反応し、生成した五塩化リンが上記ビニルエーテルと反応する。
The production method (2) of the present invention is a production method that solves the second problem. Production method of the present invention (2) is, CF 2 = CFOCF a 2
上記工程では、三塩化リンが溶媒としても機能するので、三塩化リン以外の溶媒は必須でない。しかし、上記溶媒(但し三塩化リンを除く)を使用することもでき、上記溶媒(但し三塩化リンを除く)を使用することで、三塩化リンと塩素ガスとの反応により生成する五塩化リンが反応容器内で析出しにくくなる利点がある。上記溶媒(但し三塩化リンを除く)としては、五塩化リンを溶解させる溶媒であれば限定されず、オキシ塩化リン、モノクロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、m−ジクロロベンゼン、p−ジクロロベンゼン等を挙げることができ、オキシ塩化リンが好ましい。 In the above step, since phosphorus trichloride functions as a solvent, a solvent other than phosphorus trichloride is not essential. However, the above solvents (excluding phosphorus trichloride) can also be used. By using the above solvents (excluding phosphorus trichloride), phosphorus pentachloride produced by the reaction of phosphorus trichloride with chlorine gas. Is advantageous in that it is difficult to precipitate in the reaction vessel. The solvent (excluding phosphorus trichloride) is not limited as long as it is a solvent capable of dissolving phosphorus pentachloride. Phosphorus oxychloride, monochlorobenzene, o-dichlorobenzene, m-dichlorobenzene, p-dichlorobenzene, etc. And phosphorus oxychloride is preferred.
本発明の製造方法(2)は、上記工程において、
(A)三塩化リンを還流させながら三塩化リンと塩素ガスとの反応を行う、
(B)三塩化リン1モルに対して塩素ガスの合計投入量を1モル未満とする、又は、
(C)上記塩素化を60〜150℃で行う
ことを特徴とする。
In the above process, the production method (2) of the present invention comprises:
(A) reacting phosphorus trichloride with chlorine gas while refluxing phosphorus trichloride;
(B) The total input amount of chlorine gas is less than 1 mole per mole of phosphorus trichloride, or
(C) The chlorination is performed at 60 to 150 ° C.
(A)について
上記工程において、三塩化リンを還流させながら三塩化リンと塩素ガスとの反応を行うことにより、反応中に生成する五塩化リンが反応容器に付着して各原料の供給口を閉塞させたり、付着した多量の五塩化リンが一度に脱落して反応を不安定にしたりする不利益を回避できる。上記還流は、フラスコ等の反応容器に還流冷却器を設置することにより実施できる。
(A) In the above step, by reacting phosphorus trichloride with chlorine gas while refluxing phosphorus trichloride, phosphorus pentachloride generated during the reaction adheres to the reaction vessel, and the feed port of each raw material is It is possible to avoid the disadvantage of blocking or making a large amount of phosphorus pentachloride adhering to be dropped at once to make the reaction unstable. The reflux can be carried out by installing a reflux condenser in a reaction vessel such as a flask.
(B)について
上記工程において、三塩化リン1モルに対して塩素ガスの合計投入量を1モル未満とすることにより、塩素ガスとの反応により三塩化リンが消費され尽くすことがなく、反応容器内で溶媒として機能しつづける。従って、上記溶媒(但し三塩化リンを除く)を使用しなくても、反応中に生成する五塩化リンが反応容器に付着して各原料の供給口を閉塞させたり、付着した多量の五塩化リンが一度に脱落して反応を不安定にしたりする不利益を回避できる。
また、ビニル基に塩素が付加することによりCF2Cl−CFCl−OCF2CF2SO2Clを生成する副反応の進行も抑制できる。
Regarding (B), in the above process, the total amount of chlorine gas added to less than 1 mole of phosphorus trichloride is less than 1 mole, so that phosphorus trichloride is not exhausted by reaction with chlorine gas, and the reaction vessel It continues to function as a solvent. Therefore, even if the above-mentioned solvent (excluding phosphorus trichloride) is not used, phosphorus pentachloride generated during the reaction adheres to the reaction vessel and closes the supply port of each raw material, or a large amount of adhered pentachloride It is possible to avoid the disadvantage that phosphorus falls off at once and makes the reaction unstable.
Also it is suppressed progression of secondary reactions that produce CF 2 Cl-CFCl-OCF 2
(C)について
上記工程において、上記塩素化を60〜150℃で行うことにより、反応中に生成する五塩化リンが反応容器に付着して各原料の供給口を閉塞させたり、付着した多量の五塩化リンが一度に脱落して反応を不安定にしたりする不利益を回避できる。上記塩素化の温度は、70℃以上であることが好ましく、140℃以下であることが好ましい。
また、ビニル基に塩素が付加することによりCF2Cl−CFCl−OCF2CF2SO2Clを生成する副反応の進行も抑制できる。
(C) In the above process, by performing the chlorination at 60 to 150 ° C., phosphorus pentachloride generated during the reaction adheres to the reaction vessel and blocks the supply port of each raw material, It is possible to avoid the disadvantage that phosphorus pentachloride falls off at once and makes the reaction unstable. The chlorination temperature is preferably 70 ° C. or higher, and preferably 140 ° C. or lower.
Also it is suppressed progression of secondary reactions that produce CF 2 Cl-CFCl-OCF 2
五塩化リンの付着をより一層抑制できることから、上記(A)〜(C)を全て充足するように実施することが好ましい。 Since adhesion of phosphorus pentachloride can be further suppressed, it is preferable to implement so as to satisfy all of the above (A) to (C).
上記反応容器には、上記ビニルエーテル1モルに対して1モル以上の塩素ガスを投入することが好ましい。これにより、上記ビニルエーテルを充分に塩素化させることができる。また、未反応の上記ビニルエーテルの量を低減し、反応液から上記ビニルエーテルを回収する工程を簡略化できるので、経済的にも有利である。 The reaction vessel is preferably charged with 1 mol or more of chlorine gas per 1 mol of the vinyl ether. Thereby, the said vinyl ether can fully be chlorinated. Moreover, since the process of collect | recovering the said vinyl ether from a reaction liquid can be simplified by reducing the quantity of the said unreacted said vinyl ether, it is economically advantageous.
上記反応容器には、上記ビニルエーテル1モルに対して2モル以下の塩素ガスを投入することが好ましい。塩素ガスが多すぎると、添加量に見合った収量が得られないおそれがある。また、過剰な五塩化リンを生成させ、廃棄物量が増えるおそれがある。 The reaction vessel is preferably charged with 2 mol or less of chlorine gas per 1 mol of the vinyl ether. When there is too much chlorine gas, there is a possibility that the yield corresponding to the addition amount cannot be obtained. In addition, excessive phosphorus pentachloride may be generated, and the amount of waste may increase.
製造方法(2)において、三塩化リン及び塩素ガスのいずれかを連続的に反応容器に投入することができ、三塩化リン及び塩素ガスの両方を連続的に反応容器に投入することができる。これにより、連続的にCF2=CFOCF2CF2SO2Clを製造できることができる。 In the production method (2), either phosphorus trichloride or chlorine gas can be continuously charged into the reaction vessel, and both phosphorus trichloride and chlorine gas can be continuously charged into the reaction vessel. This makes it possible to continuously can be produced CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 2 Cl.
また、五塩化リンが上記ビニルエーテルと反応する速度に合わせて、五塩化リンの生成速度を制御することが好ましい。これにより、五塩化リンが過剰に生成して、反応容器に付着して各原料の供給口を閉塞させたり、付着した多量の五塩化リンが一度に脱落して反応を不安定にしたりする不利益を回避できる。 In addition, it is preferable to control the production rate of phosphorus pentachloride in accordance with the rate at which phosphorus pentachloride reacts with the vinyl ether. As a result, excessive phosphorus pentachloride is generated and adheres to the reaction vessel to block the feed port of each raw material, or a large amount of adhered phosphorus pentachloride falls off at a time and makes the reaction unstable. Profit can be avoided.
また、三塩化リンと塩素ガスとの投入比率を制御して、塩素ガスと三塩化リンとの反応容器内での存在比を制御することが好ましい。これにより、反応容器内に塩素ガスが過剰に存在して、上記ビニルエーテルのビニル基に塩素が付加することにより、CF2Cl−CFCl−OCF2CF2SO2Clを生成する副反応の進行も抑制できる。 Moreover, it is preferable to control the abundance ratio of chlorine gas and phosphorus trichloride in the reaction vessel by controlling the charging ratio of phosphorus trichloride and chlorine gas. As a result, an excessive amount of chlorine gas is present in the reaction vessel, and chlorine is added to the vinyl group of the vinyl ether, so that a side reaction that generates CF 2 Cl—CFCl—OCF 2 CF 2 SO 2 Cl is also progressed. Can be suppressed.
本発明の製造方法(1)又は(2)で得られたCF2=CFOCF2CF2SO2Clを、公知の方法によりフッ素化して、CF2=CFOCF2CF2SO2Fを製造することができる。得られたCF2=CFOCF2CF2SO2Fは、電解質膜又はイオン交換膜を構成するポリマーの原料モノマーとして有用な化合物である。 CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 2 Cl obtained by the production method (1) or (2) of the present invention is fluorinated by a known method to produce CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 2 F. Can do. The obtained CF 2 ═CFOCF 2 CF 2 SO 2 F is a compound useful as a raw material monomer for the polymer constituting the electrolyte membrane or ion exchange membrane.
電解質膜又はイオン交換膜は、例えば固体高分子電解質型燃料電池の電解質用膜、リチウム電池用膜、食塩電解用膜、水電解用膜、ハロゲン化水素酸電解用膜、酸素濃縮器用膜、湿度センサー用膜、ガスセンサー用膜等として使用できる。 Examples of electrolyte membranes or ion exchange membranes include electrolyte membranes for solid polymer electrolyte fuel cells, membranes for lithium batteries, membranes for salt electrolysis, membranes for water electrolysis, membranes for hydrohalic acid electrolysis, membranes for oxygen concentrators, humidity It can be used as a sensor film, a gas sensor film, or the like.
つぎに本発明を実験例をあげて説明する。 Next, the present invention will be described with reference to experimental examples.
実験例1
製造方法(1)の例を示す。
還流冷却器、温度計および攪拌機を備えた200mlのガラス容器に三塩化リン97.1g(0.706モル)を投入した。その後、撹拌しながらガラス容器をオイルバスにて90℃に加熱し、還流下で塩素ガス30.0g(0.423モル)を9時間にわたって供給した。生成した五塩化リンは三塩化リンに溶解し、固体状の五塩化リンのガラス容器壁面への付着は無かった。
一方、還流冷却器、温度計および攪拌機を備えた300mlのガラス容器にCF2=CFOCF2CF2SO3Na78.4g(0.261モル)を投入した。その後、撹拌しながら300mLガラス容器をオイルバスにて90℃に加熱し、上記の五塩化リンが三塩化リンに溶解した溶液の全量を2時間にわたって滴下した。この時、塩酸ガスの発生はあったが、滴下速度を調整しながら滴下したので、泡立ちによる反応液の溢れ出しはなかった。還流下で1時間保持した後、過剰の三塩化リンを抜き出した。その後、ガラス容器を140℃まで徐々に昇温し、105℃前後の留分を抜き出した。得られた留分を253gの冷水中に滴下して、2相に分かれた液の下部を抜き出し、CF2=CFOCF2CF2SO2Cl 57.9g(0.195モル)を得た。
Experimental example 1
The example of a manufacturing method (1) is shown.
Phosphorus trichloride 97.1 g (0.706 mol) was put into a 200 ml glass container equipped with a reflux condenser, a thermometer and a stirrer. Thereafter, the glass container was heated to 90 ° C. in an oil bath while stirring, and 30.0 g (0.423 mol) of chlorine gas was supplied over 9 hours under reflux. The produced phosphorus pentachloride was dissolved in phosphorus trichloride, and there was no adhesion of solid phosphorus pentachloride to the wall surface of the glass container.
On the other hand, CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 3 Na 78.4 g (0.261 mol) was charged into a 300 ml glass container equipped with a reflux condenser, a thermometer and a stirrer. Thereafter, the 300 mL glass container was heated to 90 ° C. in an oil bath while stirring, and the entire amount of the above solution in which phosphorus pentachloride was dissolved in phosphorus trichloride was added dropwise over 2 hours. At this time, although hydrochloric acid gas was generated, it was dropped while adjusting the dropping speed, so that the reaction liquid did not overflow due to foaming. After holding for 1 hour under reflux, excess phosphorus trichloride was extracted. Thereafter, the glass container was gradually heated to 140 ° C., and a fraction at around 105 ° C. was extracted. The obtained fraction was dropped into 253 g of cold water, and the lower part of the liquid separated into two phases was extracted to obtain 57.9 g (0.195 mol) of CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 2 Cl.
実験例2
製造方法(2)の例を示す。
還流冷却器、温度計および攪拌機を備えた100mlのガラス容器にCF2=CFOCF2CF2SO3Na10.0g(0.033モル)および三塩化リン40.0g(0.291モル)を投入した。その後、撹拌しながらガラス容器をオイルバスにて90℃に加熱し、還流下で塩素ガス4.0g(0.056モル)を1時間にわたって供給した。生成した五塩化リンは三塩化リンに溶解し、固体状の五塩化リンのガラス容器壁面への付着は無かった。
塩素ガスの供給後、還流下で1時間保持した後、過剰の三塩化リンを抜き出した。その後、ガラス容器を150℃まで徐々に昇温し、105℃前後の留分を抜き出した。得られた留分を30gの冷水中に滴下して、2相に分かれた液の下部を抜き出し、CF2=CFOCF2CF2SO2Cl 7.0g(0.024モル)を得た。
Experimental example 2
The example of a manufacturing method (2) is shown.
CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 3 Na 10.0 g (0.033 mol) and phosphorus trichloride 40.0 g (0.291 mol) were charged into a 100 ml glass container equipped with a reflux condenser, a thermometer and a stirrer. . Thereafter, the glass container was heated to 90 ° C. in an oil bath while stirring, and 4.0 g (0.056 mol) of chlorine gas was supplied over 1 hour under reflux. The produced phosphorus pentachloride was dissolved in phosphorus trichloride, and there was no adhesion of solid phosphorus pentachloride to the wall surface of the glass container.
After supplying chlorine gas, the mixture was kept under reflux for 1 hour, and then excess phosphorus trichloride was extracted. Thereafter, the glass container was gradually heated to 150 ° C., and a fraction at around 105 ° C. was extracted. The obtained fraction was dropped into 30 g of cold water, and the lower part of the liquid separated into two phases was extracted to obtain 7.0 g (0.024 mol) of CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 2 Cl.
実験例3
製造方法(1)の例を示す。
還流冷却器、温度計および攪拌機を備えた200mlのガラス容器に三塩化リン97.1g(0.706モル)を投入した。その後、撹拌しながらガラス容器をオイルバスにて90℃に加熱し、還流下で塩素ガス30.0g(0.423モル)を9時間にわたって供給した。生成した五塩化リンは三塩化リンに溶解し、固体状の五塩化リンのガラス容器壁面への付着は無かった。
一方、還流冷却器、温度計および攪拌機を備えた300mlのガラス容器にCF2=CFOCF2CF2SO3Na78.4g(0.261モル)およびオキシ塩化リン38.8gを投入した。その後、撹拌しながら300mLガラス容器をオイルバスにて90℃に加熱し、上記の五塩化リンが三塩化リンに溶解した溶液の全量を2時間にわたって滴下した。この時、塩酸ガスの発生はあったが、滴下速度を調整しながら滴下したので、泡立ちによる反応液の溢れ出しはなかった。還流下で1時間保持した後、過剰の三塩化リンを抜き出した。その後、ガラス容器を140℃まで徐々に昇温し、105℃前後の留分を抜き出した。得られた留分を300gの冷水中に滴下して、2相に分かれた液の下部を抜き出し、CF2=CFOCF2CF2SO2Cl 66.3g(0.224モル)を得た。
Experimental example 3
The example of a manufacturing method (1) is shown.
Phosphorus trichloride 97.1 g (0.706 mol) was put into a 200 ml glass container equipped with a reflux condenser, a thermometer and a stirrer. Thereafter, the glass container was heated to 90 ° C. in an oil bath while stirring, and 30.0 g (0.423 mol) of chlorine gas was supplied over 9 hours under reflux. The produced phosphorus pentachloride was dissolved in phosphorus trichloride, and there was no adhesion of solid phosphorus pentachloride to the wall surface of the glass container.
Meanwhile, 78.4 g (0.261 mol) of CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 3 Na and 38.8 g of phosphorus oxychloride were charged into a 300 ml glass container equipped with a reflux condenser, a thermometer and a stirrer. Thereafter, the 300 mL glass container was heated to 90 ° C. in an oil bath while stirring, and the entire amount of the above solution in which phosphorus pentachloride was dissolved in phosphorus trichloride was added dropwise over 2 hours. At this time, although hydrochloric acid gas was generated, it was dropped while adjusting the dropping speed, so that the reaction liquid did not overflow due to foaming. After holding for 1 hour under reflux, excess phosphorus trichloride was extracted. Thereafter, the glass container was gradually heated to 140 ° C., and a fraction at around 105 ° C. was extracted. The resulting fraction was dropped into cold water 300 g, extracted portion of the liquid which is divided into two phases to obtain CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 2 Cl 66.3g (0.224 mol).
実験例4
製造方法(2)の例を示す。
還流冷却器、温度計および攪拌機を備えた100mlのガラス容器にCF2=CFOCF2CF2SO3Na10.0g(0.033モル)、オキシ塩化リン6.0gおよび三塩化リン40.0g(0.291モル)を投入した。その後、撹拌しながらガラス容器をオイルバスにて90℃に加熱し、還流下で塩素ガス4.0g(0.056モル)を1時間にわたって供給した。生成した五塩化リンは三塩化リンに溶解し、固体状の五塩化リンのガラス容器壁面への付着は無かった。
塩素ガスの供給後、還流下で1時間保持した後、過剰の三塩化リンを抜き出した。その後、ガラス容器を150℃まで徐々に昇温し、105℃前後の留分を抜き出した。得られた留分を40gの冷水中に滴下して、2相に分かれた液の下部を抜き出し、CF2=CFOCF2CF2SO2Cl 8.1g(0.027モル)を得た。
Experimental Example 4
The example of a manufacturing method (2) is shown.
In a 100 ml glass container equipped with a reflux condenser, thermometer and stirrer, CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 3 Na 10.0 g (0.033 mol), phosphorus oxychloride 6.0 g and phosphorus trichloride 40.0 g (0 .291 mol) was charged. Thereafter, the glass container was heated to 90 ° C. in an oil bath while stirring, and 4.0 g (0.056 mol) of chlorine gas was supplied over 1 hour under reflux. The produced phosphorus pentachloride was dissolved in phosphorus trichloride, and there was no adhesion of solid phosphorus pentachloride to the wall surface of the glass container.
After supplying chlorine gas, the mixture was kept under reflux for 1 hour, and then excess phosphorus trichloride was extracted. Thereafter, the glass container was gradually heated to 150 ° C., and a fraction at around 105 ° C. was extracted. The obtained fraction was dropped into 40 g of cold water, and the lower part of the liquid separated into two phases was extracted to obtain 8.1 g (0.027 mol) of CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 2 Cl.
実験例5
製造方法(2)の例を示す。(B)及び(C)を実施する。
還流冷却器、温度計および攪拌機を備えた200mlのガラス容器にCF2=CFOCF2CF2SO3Na10.0g(0.033モル)、オキシ塩化リン34.0gおよび三塩化リン13.7g(0.100モル)を投入した。その後、撹拌しながらガラス容器をオイルバスにて70℃に加熱し、塩素ガス4.0g(0.056モル)を1時間にわたって供給した。生成した五塩化リンはオキシ塩化リンに溶解し、固体状の五塩化リンのガラス容器壁面への付着は無かった。
塩素ガスの供給後、90℃で1時間保持した後、ガラス容器を150℃まで徐々に昇温し、105℃前後の留分を抜き出した。得られた留分を65gの冷水中に滴下して、2相に分かれた液の下部を抜き出し、CF2=CFOCF2CF2SO2Cl 7.4g(0.025モル)を得た。
Experimental Example 5
The example of a manufacturing method (2) is shown. (B) and (C) are performed.
In a 200 ml glass container equipped with a reflux condenser, a thermometer and a stirrer, CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 3 Na 10.0 g (0.033 mol), phosphorus oxychloride 34.0 g and phosphorus trichloride 13.7 g (0 .100 mol) was charged. Thereafter, the glass container was heated to 70 ° C. in an oil bath while stirring, and 4.0 g (0.056 mol) of chlorine gas was supplied over 1 hour. The produced phosphorus pentachloride was dissolved in phosphorus oxychloride, and solid phosphorus pentachloride did not adhere to the glass container wall.
After supplying chlorine gas, the glass container was kept at 90 ° C. for 1 hour, and then the glass container was gradually heated to 150 ° C., and a fraction around 105 ° C. was extracted. The obtained fraction was dropped into 65 g of cold water, and the lower part of the liquid separated into two phases was extracted to obtain 7.4 g (0.025 mol) of CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 2 Cl.
実験例6
製造方法(2)の例を示す。(B)を実施する。
還流冷却器、温度計および攪拌機を備えた200mlのガラス容器にCF2=CFOCF2CF2SO3Na68.6g(0.229モル)、オキシ塩化リン34.0gおよび三塩化リン49.6g(0.361モル)を投入した。その後、撹拌しながらガラス容器を氷浴で冷却し、塩素ガス20.0g(0.282モル)を6時間にわたって供給した。その際ガラス容器壁面および還流冷却器は生成した五塩化リンの白色結晶で覆われた。塩素ガスの供給後、オイルバスにてガラス容器を90℃まで徐々に昇温し、還流下で1時間保持したところ、ガラス容器壁面の白色結晶は消失した。過剰の三塩化リンを抜き出した後、さらにガラス容器を150℃まで徐々に昇温し、105℃前後の留分を抜き出した。得られた留分を147gの冷水中に滴下して、2相に分かれた液の下部を抜き出し、CF2=CFOCF2CF2SO2Cl 14.8g(0.050モル)を得た。
Experimental Example 6
The example of a manufacturing method (2) is shown. (B) is carried out.
CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 3 Na 68.6 g (0.229 mol), phosphorus oxychloride 34.0 g and phosphorus trichloride 49.6 g (0) in a 200 ml glass container equipped with a reflux condenser, thermometer and stirrer .361 mol) was charged. Thereafter, the glass container was cooled in an ice bath while stirring, and 20.0 g (0.282 mol) of chlorine gas was supplied over 6 hours. At that time, the glass vessel wall and the reflux condenser were covered with the produced white crystals of phosphorus pentachloride. After supplying the chlorine gas, the temperature of the glass container was gradually raised to 90 ° C. with an oil bath and kept under reflux for 1 hour. As a result, white crystals on the wall surface of the glass container disappeared. After excess phosphorus trichloride was extracted, the glass container was gradually heated to 150 ° C., and a fraction at around 105 ° C. was extracted. The obtained fraction was added dropwise to 147 g of cold water, and the lower part of the liquid separated into two phases was extracted to obtain 14.8 g (0.050 mol) of CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 2 Cl.
実験例7
製造方法(1)の例を示す。実験例1に比べてビニルエーテルに対する五塩化リンの投入量を減少させる。
還流冷却器、温度計および攪拌機を備えた200mlのガラス容器に三塩化リン97.1g(0.706モル)を投入した。その後、撹拌しながらガラス容器をオイルバスにて90℃に加熱し、還流下で塩素ガス18.4g(0.259モル)を9時間にわたって供給した。生成した五塩化リンは三塩化リンに溶解し、固体状の五塩化リンのガラス容器壁面への付着は無かった。
一方、還流冷却器、温度計および攪拌機を備えた300mlのガラス容器にCF2=CFOCF2CF2SO3Na 78.4g(0.261モル)を投入した。その後、撹拌しながら300mLガラス容器をオイルバスにて90℃に加熱し、上記の五塩化リンが三塩化リンに溶解した溶液の全量を2時間にわたって滴下した。還流下で1時間保持した後、過剰の三塩化リンを抜き出した。その後、ガラス容器を140℃まで徐々に昇温し、105℃前後の留分を抜き出した。得られた留分を253gの冷水中に滴下して、2相に分かれた液の下部を抜き出し、CF2=CFOCF2CF2SO2Cl 38.7g(0.131モル)を得た。
Experimental Example 7
The example of a manufacturing method (1) is shown. Compared to Experimental Example 1, the amount of phosphorus pentachloride input to vinyl ether is decreased.
Phosphorus trichloride 97.1 g (0.706 mol) was put into a 200 ml glass container equipped with a reflux condenser, a thermometer and a stirrer. Thereafter, the glass container was heated to 90 ° C. in an oil bath while stirring, and 18.4 g (0.259 mol) of chlorine gas was supplied over 9 hours under reflux. The produced phosphorus pentachloride was dissolved in phosphorus trichloride, and there was no adhesion of solid phosphorus pentachloride to the wall surface of the glass container.
On the other hand, a reflux condenser, was charged with CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 3 Na 78.4g (0.261 mol) in a glass container 300ml equipped with a thermometer and a stirrer. Thereafter, the 300 mL glass container was heated to 90 ° C. in an oil bath while stirring, and the entire amount of the above solution in which phosphorus pentachloride was dissolved in phosphorus trichloride was added dropwise over 2 hours. After holding for 1 hour under reflux, excess phosphorus trichloride was extracted. Thereafter, the glass container was gradually heated to 140 ° C., and a fraction at around 105 ° C. was extracted. The obtained fraction was dropped into 253 g of cold water, and the lower part of the liquid separated into two phases was extracted to obtain 38.7 g (0.131 mol) of CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 2 Cl.
実験例8
製造方法(2)の例を示す。(A)および(C)を実施する。
還流冷却器、温度計および攪拌機を備えた100mlのガラス容器にCF2=CFOCF2CF2SO3Na10.0g(0.033モル)、オキシ塩化リン34.0gおよび三塩化リン4.6g(0.033モル)を投入した。その後、撹拌しながらガラス容器をオイルバスにて90℃に加熱し、還流下で塩素ガス4.0g(0.056モル)を1時間にわたって供給した。三塩化リンが消費されるにつれて還流はなくなった。生成した五塩化リンはオキシ塩化リンに溶解し、固体状の五塩化リンのガラス容器壁面への付着は無かった。
塩素ガスの供給後、90℃で1時間保持した後、ガラス容器を150℃まで徐々に昇温し、105℃前後の留分を抜き出した。得られた留分を65gの冷水中に滴下して、2相に分かれた液の下部を抜き出し、CF2=CFOCF2CF2SO2Clを 4.9g(0.017モル)を得た。
Experimental Example 8
The example of a manufacturing method (2) is shown. (A) and (C) are performed.
In a 100 ml glass vessel equipped with a reflux condenser, thermometer and stirrer, CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 3 Na 10.0 g (0.033 mol), phosphorus oxychloride 34.0 g and phosphorus trichloride 4.6 g (0 0.033 mol) was charged. Thereafter, the glass container was heated to 90 ° C. in an oil bath while stirring, and 4.0 g (0.056 mol) of chlorine gas was supplied over 1 hour under reflux. As the phosphorus trichloride was consumed, the reflux disappeared. The produced phosphorus pentachloride was dissolved in phosphorus oxychloride, and solid phosphorus pentachloride did not adhere to the glass container wall.
After supplying chlorine gas, the glass container was kept at 90 ° C. for 1 hour, and then the glass container was gradually heated to 150 ° C., and a fraction around 105 ° C. was extracted. The obtained fraction was dropped into 65 g of cold water, and the lower part of the liquid separated into two phases was extracted to obtain 4.9 g (0.017 mol) of CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 2 Cl.
Claims (6)
三塩化リン及び/又は溶媒(但し三塩化リンを除く)に五塩化リンが溶解した溶液を調製する工程、及び、
前記溶液と、一般式:CF2=CFOCF2CF2SO3M(MはH又はアルカリ金属原子)で示されるビニルエーテルとを混合して、五塩化リンと前記ビニルエーテルとを反応させる工程
を含むことを特徴とする製造方法。 A method for producing a sulfonyl chloride alkyl vinyl ether compound represented by CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 2 Cl,
Preparing a solution in which phosphorus pentachloride is dissolved in phosphorus trichloride and / or a solvent (excluding phosphorus trichloride); and
Including mixing the solution with a vinyl ether represented by the general formula: CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 3 M (M is H or an alkali metal atom) and reacting phosphorus pentachloride with the vinyl ether. The manufacturing method characterized by this.
三塩化リンと、一般式:CF2=CFOCF2CF2SO3M(MはH又はアルカリ金属原子)で示されるビニルエーテルと、塩素ガスと、を反応容器に投入することにより、前記ビニルエーテルを塩素化する工程を含み、
(A)三塩化リンを還流させながら三塩化リンと塩素ガスとの反応を行う、
(B)三塩化リン1モルに対して塩素ガスの合計投入量を1モル未満とする、又は、
(C)前記塩素化を60〜150℃で行う
ことを特徴とする製造方法。 A method for producing a sulfonyl chloride alkyl vinyl ether compound represented by CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 2 Cl,
Phosphorus trichloride, a vinyl ether represented by the general formula: CF 2 = CFOCF 2 CF 2 SO 3 M (M is H or an alkali metal atom), and chlorine gas are introduced into a reaction vessel, whereby the vinyl ether is chlorine Including the step of
(A) reacting phosphorus trichloride with chlorine gas while refluxing phosphorus trichloride;
(B) The total input amount of chlorine gas is less than 1 mole per mole of phosphorus trichloride, or
(C) The manufacturing method characterized by performing the said chlorination at 60-150 degreeC.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015152264A JP6582690B2 (en) | 2015-07-31 | 2015-07-31 | Method for producing sulfonyl alkyl vinyl ether |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015152264A JP6582690B2 (en) | 2015-07-31 | 2015-07-31 | Method for producing sulfonyl alkyl vinyl ether |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017031090A JP2017031090A (en) | 2017-02-09 |
JP6582690B2 true JP6582690B2 (en) | 2019-10-02 |
Family
ID=57985965
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015152264A Active JP6582690B2 (en) | 2015-07-31 | 2015-07-31 | Method for producing sulfonyl alkyl vinyl ether |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6582690B2 (en) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3560568A (en) * | 1968-11-26 | 1971-02-02 | Du Pont | Preparation of sulfonic acid containing fluorocarbon vinyl ethers |
JP2004018454A (en) * | 2002-06-14 | 2004-01-22 | Daikin Ind Ltd | Method for producing fluorine-containing fluorosulfonylalkyl vinyl ether |
JP4269212B2 (en) * | 2002-12-19 | 2009-05-27 | ダイキン工業株式会社 | Purification method of fluorine-containing chlorosulfonylalkyl vinyl ether |
JP5050729B2 (en) * | 2007-08-23 | 2012-10-17 | 住友化学株式会社 | Method for dehydrating dihalobiphenyl compounds |
-
2015
- 2015-07-31 JP JP2015152264A patent/JP6582690B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017031090A (en) | 2017-02-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8722005B1 (en) | Synthesis of hydrogen bis(fluorosulfonyl)imide | |
CN103298742B (en) | Process for preparing titanium chloride | |
CA2677304C (en) | Method of manufacturing phosphorous pentafluoride and hexafluorophosphate | |
JP5471045B2 (en) | Method for producing imidoate | |
CN105722820B (en) | The synthesis of fluoro trifluoromethanesulp-onyl -onyl imide | |
JP5146149B2 (en) | Method for purifying trifluoromethanesulfonyl fluoride | |
JP6495041B2 (en) | Method for producing alkali metal dihalophosphate and method for producing alkali metal difluorophosphate | |
KR101738789B1 (en) | Method for producing bis(halosulfonyl)amine | |
JP2018514577A (en) | Method for producing bis (fluorosulfonyl) -imide | |
CN110072807B (en) | Process for producing phosphorus pentafluoride | |
JP2010173959A (en) | Method for purifying trifluoromethanesulfonyl fluoride | |
JP6582690B2 (en) | Method for producing sulfonyl alkyl vinyl ether | |
KR20120046783A (en) | Method for producing perfluorosulfonic acid having ether structure and derivative thereof, and surfactant containing fluorine-containing ether sulfonic acid compound and derivative thereof | |
CN103313933B (en) | Manufacture the method for fluorine cpd | |
JP2010059071A (en) | Method for purifying trifluoromethanesulfonyl fluoride | |
JP5558067B2 (en) | Method for producing perfluorosulfonic acid having an ether structure and derivatives thereof, and surfactant containing fluorine-containing ether sulfonic acid compound and derivatives thereof | |
WO2004096759A1 (en) | Method for producing perfluoroalkanesulfonyl fluoride | |
JP2012214464A (en) | Method of producing n-sulfinyl-perfluoroalkane sulfonamide | |
JP2024011006A (en) | Method for manufacturing high melting point metal thin film | |
JP2025500936A (en) | Process for producing alkali salts of bis(fluorosulfonyl)imides | |
AU2014341858A1 (en) | Synthesis of fluorotrifluoromethylsulfonyl imide |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180521 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190521 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190517 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190806 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190819 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6582690 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |