JP6807958B2 - Method for Purifying and Producing Carbonyl Fluoride - Google Patents

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Description

本発明は、化学工業の技術分野に関し、特に、フッ化カルボニルの精製方法及び製造方法に関する。 The present invention relates to the technical field of the chemical industry, and more particularly to a method for purifying and producing carbonyl fluoride.

現在、半導体および液晶製造の分野において、パーフルオロカーボンをエッチングガス及びクリーニングガスとすることが多いが、上記ガスは、一般的に地球温暖化係数(GWP, Global Warming Potential)値が比較的高く、温室効果を低減するために、GWPの低い代替製品を開発する必要がある。
フッ化カルボニル(COF)は、比較的低いGWPを有する半導体用エッチングガス、半導体用クリーニングガス、及び有機合成におけるフッ素化剤ないし重要な中間体である。
Currently, in the field of semiconductor and liquid crystal manufacturing, perfluorocarbon is often used as an etching gas and a cleaning gas, but the above gas generally has a relatively high global warming potential (GWP) value and is a greenhouse. In order to reduce the effect, it is necessary to develop alternative products with low GWP.
Carbonyl fluoride (COF 2 ) is an etching gas for semiconductors having a relatively low GWP, a cleaning gas for semiconductors, and a fluorinating agent or an important intermediate in organic synthesis.

現在、フッ化カルボニルの製造方法は、一般的に以下の4種類に分けられる。
1)一酸化炭素又は二酸化炭素をフッ素ガス、ジフルオロ銀(II)などのフッ素化剤と反応させる方法であり、当該方法は、爆発が起こりやすく、かつ高価な耐食性材料が必要であり、製造されたフッ化カルボニルの収率と純度が低い。
2)ホスゲン(COCl)をフッ化水素、三フッ化アンチモン、三フッ化ヒ素、フッ化ナトリウムなどのフッ素化剤と反応させる方法であり、当該方法が使用する原料のホスゲンは、毒性の高い物質であり、かつ製造されたフッ化カルボニルの純度が低い。
3)トリフルオロメタンを酸素ガスと反応させる方法であり、当該方法は、反応条件が過酷であり、500℃以上の高温が必要である。
4)テトラフルオロエチレンを酸素ガスと反応させる方法であり、当該方法は、反応中において非常に大きな反応熱を生じ、爆発の危険性がある。
Currently, methods for producing carbonyl fluoride are generally classified into the following four types.
1) A method of reacting carbon monoxide or carbon dioxide with a fluorinating agent such as fluorine gas or difluorosilver (II), which is prone to explosion and requires an expensive corrosion-resistant material, and is manufactured. The yield and purity of carbonyl fluoride are low.
2) A method of reacting phosgene (COCl 2 ) with a fluorinating agent such as hydrogen fluoride, antimony trifluoride, arsenic trifluoride, and sodium fluoride. The raw material phosgene used in this method is highly toxic. It is a substance and the purity of the produced carbonyl fluoride is low.
3) A method of reacting trifluoromethane with oxygen gas, in which the reaction conditions are harsh and a high temperature of 500 ° C. or higher is required.
4) A method of reacting tetrafluoroethylene with oxygen gas, which generates a very large heat of reaction during the reaction and has a risk of explosion.

また、以上の異なるCOFの製造方法と反応条件により製造されたフッ化カルボニルCOFの粗生成物ガスは、一般的に、HCl、HF、ホスゲン(COCl)、CF、CO、CO、HO、NO、空気中のN及びOなどの不純物を含むことが多い。中でも、COFの沸点は−84.57℃であり、COの沸点は−78.45℃であり、沸点が近く、沸点の差はたった約6℃と小さく、かつCOFとCO分子の物理的化学的性質、分子サイズは比較的近いため、通常の吸着法、精留法による精製分離は困難である。同時にそれらはいずれもアルカリ性物質と反応しやすいために、中和による分離も困難である。現在では、国内外でCOF中のCOの精製について、報告された特許はほとんどない。 Further, the crude product gas of carbonyl fluoride COF 2 produced by the above-mentioned different COF 2 production methods and reaction conditions is generally such as HCl, HF, phosgene (COCl 2 ), CF 4 , CO 2 , CO. , H 2 O, N 2 O, and often contains impurities such as N 2 and O 2 in the air. Among them, the boiling point of COF 2 is -84.57 ° C, the boiling point of CO 2 is -78.45 ° C, the boiling points are close, the difference between the boiling points is as small as about 6 ° C, and the COF 2 and CO 2 molecules Since the physical and chemical properties and molecular size of carbon dioxide are relatively close to each other, it is difficult to purify and separate them by ordinary adsorption methods and rectification methods. At the same time, they are all easy to react with alkaline substances, so they are difficult to separate by neutralization. At present, there are few patents reported on the purification of CO 2 in COF 2 at home and abroad.

上記の問題点に鑑みて、本発明の解決しようとする技術的課題は、製造されたフッ化カルボニルガスが高純度であるフッ化カルボニルの精製方法及び製造方法を提供することにある。 In view of the above problems, a technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for purifying and producing carbonyl fluoride having a high purity of the produced carbonyl fluoride gas.

本発明は、
精製ガスをフッ化カルボニル粗生成物ガス中の不純物と反応させ、フッ化カルボニル粗生成物ガス中の不純物を除去し、前記精製ガスは、ClF、ClF、ClF、及びFのいずれか1種又は複数種であることを含む、フッ化カルボニルの精製方法を提供する。
好ましくは、前記反応の温度は、−99℃〜499℃であり、前記反応の圧力は、−0.09MPa〜5MPaである。
好ましくは、前記反応の温度は、−49℃〜299℃であり、前記反応の圧力は、−0.05MPa〜1MPaである。
好ましくは、前記反応の温度は、1℃〜199℃であり、前記反応の圧力は、−0.05MPa〜1MPaである。
好ましくは、前記反応は、さらに、反応終了後、蒸留、精留、又は凍結真空排気のような方法により精製ガス及び反応で発生する不純物を除去することを含む。
好ましくは、前記フッ化カルボニル粗生成物ガスにおける不純物は、CO、CO、HO、COCl、NOの不純物ガスの少なくとも1つを含む。
好ましくは、前記反応は、さらに触媒を含み、前記触媒は、セシウムのフッ化物、ナトリウムのフッ化物、カリウムのフッ化物、ユウロピウムのフッ化物、銅のフッ化物、アルミニウムのフッ化物、及び銀のフッ化物のいずれか1種又は複数種を含む。
好ましくは、前記精製ガスとフッ化カルボニル粗生成物ガスとのモル比は、100〜0.001: 1である。
The present invention
The purified gas is reacted with impurities in the crude carbonyl fluoride product gas to remove impurities in the crude carbonyl fluoride product gas, and the purified gas is one of ClF, ClF 3 , ClF 5 , and F 2 . Provided is a method for purifying carbonyl fluoride, which comprises one or more kinds.
Preferably, the temperature of the reaction is −99 ° C. to 499 ° C. and the pressure of the reaction is −0.09 MPa to 5 MPa.
Preferably, the temperature of the reaction is −49 ° C. to 299 ° C. and the pressure of the reaction is −0.05 MPa to 1 MPa.
Preferably, the temperature of the reaction is 1 ° C to 199 ° C and the pressure of the reaction is −0.05 MPa to 1 MPa.
Preferably, the reaction further comprises removing the purified gas and impurities generated in the reaction by methods such as distillation, rectification, or freezing vacuum exhaust after completion of the reaction.
Preferably, the impurity gas in the carbonyl fluoride crude product gas contains at least one of the impurity gas of CO 2 , CO, H 2 O, COCl 2 and N 2 O.
Preferably, the reaction further comprises a catalyst, the catalyst of which is cesium fluoride, sodium fluoride, potassium fluoride, europium fluoride, copper fluoride, aluminum fluoride, and silver fluoride. Includes any one or more of the fluorides.
Preferably, the molar ratio of the purified gas to the crude carbonyl fluoride product gas is 100 to 0.001: 1.

本発明は、さらに、
CO、COのいずれか1種又は複数種をフッ素含有ガスと反応させ、フッ化カルボニルを調製し、前記フッ素含有ガスは、ClF、ClF、及びClFのいずれか1種又は複数種であり、
あるいは、COFClをフッ素含有ガスと反応させ、フッ化カルボニルを調製し、前記フッ素含有ガスは、ClF、ClF、ClF、及びFのいずれか1種又は複数種ことを含む、フッ化カルボニルの製造方法を提供する。
好ましくは、前記反応の温度は、−99℃〜499℃であり、前記反応の圧力は、−0.09MPa〜5MPaである。
好ましくは、前記反応の温度は、−49℃〜299℃であり、前記反応の圧力は、−0.05MPa〜1MPaである。
好ましくは、前記反応の温度は、1℃〜199℃であり、前記反応の圧力は、−0.05MPa〜1MPaである。
好ましくは、前記フッ素含有ガスとCO、COのいずれか1種又は複数種、又はCOFClとのモル比は、100〜0.001: 1である。
好ましくは、前記反応は、さらに触媒を含み、前記触媒は、セシウムのフッ化物、ナトリウムのフッ化物、カリウムのフッ化物、ユウロピウムのフッ化物、銅のフッ化物、アルミニウムのフッ化物、及び銀のフッ化物のいずれか1種又は複数種を含む。
The present invention further
One or more of CO and CO 2 are reacted with a fluorine-containing gas to prepare fluorinated carbonyl, and the fluorine-containing gas is one or more of ClF, ClF 3 , and ClF 5. Yes,
Alternatively, reacting the COFCl with fluorine-containing gas, to prepare a carbonyl fluoride, the fluorine-containing gas, ClF, ClF 3, ClF 5, and that any one or more of F 2, carbonyl fluoride Providing a manufacturing method for.
Preferably, the temperature of the reaction is −99 ° C. to 499 ° C. and the pressure of the reaction is −0.09 MPa to 5 MPa.
Preferably, the temperature of the reaction is −49 ° C. to 299 ° C. and the pressure of the reaction is −0.05 MPa to 1 MPa.
Preferably, the temperature of the reaction is 1 ° C to 199 ° C and the pressure of the reaction is −0.05 MPa to 1 MPa.
Preferably, the molar ratio of the fluorine-containing gas to any one or more of CO and CO 2 or COFCl is 100 to 0.001: 1.
Preferably, the reaction further comprises a catalyst, the catalyst of which is cesium fluoride, sodium fluoride, potassium fluoride, europium fluoride, copper fluoride, aluminum fluoride, and silver fluoride. Includes any one or more of the fluorides.

本発明は、従来技術と比較して、精製ガスをフッ化カルボニル粗生成物ガス中の不純物と反応させ、フッ化カルボニル粗生成物ガス中の不純物を除去し、前記精製ガスは、ClF、ClF、ClF、及びFのいずれか1種又は複数種であることを含むフッ化カルボニルの精製方法を提供する。本発明が提供する精製方法は、フッ化カルボニルの反応粗生成物を精製し、ClF、ClF、ClF、及びFのいずれか1種又は複数種を精製ガスとし、精製装置でフッ化カルボニルの反応粗生成物と反応させ、フッ化カルボニル以外の様々な不純物、特に、CO、CO、HO、ホスゲン(COCl)、NOなどの不純物を除去し、不純物の含有量を大きく低減させる。精製されたフッ化カルボニル精製ガスは、COF純度≧99.95%、CO含有量≦150×10-6(体積比)、COCl含有量≦150×10-6(体積比)である。 In the present invention, as compared with the prior art, the purified gas is reacted with impurities in the carbonyl fluoride crude product gas to remove impurities in the carbonyl fluoride crude product gas, and the purified gas is ClF, ClF. A method for purifying carbonyl fluoride, which comprises any one or more of 3 , ClF 5 , and F 2 , is provided. In the purification method provided by the present invention, a crude reaction product of carbonyl fluoride is purified, and any one or more of ClF, ClF 3 , ClF 5 , and F 2 are used as a purification gas, and fluoride is used in a purification apparatus. Reaction with carbonyl reaction crude product to remove various impurities other than carbonyl fluoride, especially impurities such as CO 2 , CO, H 2 O, phosgene (COCl 2 ), N 2 O, and the content of the impurities. Is greatly reduced. The purified carbonyl fluoride purified gas has COF 2 purity ≧ 99.95%, CO 2 content ≦ 150 × 10 -6 (volume ratio), and COCl 2 content ≦ 150 × 10 -6 (volume ratio). ..

本発明は、さらに、CO、COのいずれか1種又は複数種をフッ素含有ガスと反応させ、フッ化カルボニルを調製する(前記フッ素含有ガスは、ClF、ClF、及びClFのいずれか1種又は複数種である)、又は、COFClとフッ素含有ガスと反応させ、フッ化カルボニルを調製する(前記フッ素含有ガスは、ClF、ClF、ClF、及びFのいずれか1種又は複数種である)ことを含むフッ化カルボニルの製造方法を提供する。本発明は、上記ガスを原料として使用し、調製されたフッ化カルボニルガスが、高い収率及び純度を有する。同時に、より高い安定性と経済的利益がある。 The present invention further reacts one or more of CO and CO 2 with a fluorine-containing gas to prepare a fluoride carbonyl (the fluorine-containing gas is any one of ClF, ClF 3 , and ClF 5 ). One or more types), or COFCl is reacted with a fluorine-containing gas to prepare carbonyl fluoride (the fluorine-containing gas is any one of ClF, ClF 3 , ClF 5 , and F 2 or Provided is a method for producing carbonyl fluoride, which comprises (multiple species). In the present invention, the carbonyl fluoride gas prepared by using the above gas as a raw material has a high yield and purity. At the same time, there is higher stability and economic benefits.

本発明は、精製ガスをフッ化カルボニル粗生成物ガス中の不純物と反応させ、フッ化カルボニル粗生成物ガス中の不純物を除去する(上記精製ガスは、ClF、ClF、ClF、及びFのいずれか1種又は複数種である)ことを含むフッ化カルボニルの精製方法を提供する。
本発明が提供する精製方法は、フッ化カルボニルの反応粗生成物を精製し、ClF、ClF、ClF、及びFのいずれか1種又は複数種を精製ガスとし、フッ化カルボニル粗生成物ガスと接触させることにより、精製装置で精製ガスをフッ化カルボニルの反応粗生成物中の不純物と反応させ、フッ化カルボニル以外の様々な不純物、特に、CO、CO、HO、ホスゲン(COCl)、NOなどの不純物を除去し、不純物の含有量を大きく低減させ、操作プロセスが簡単であるとともに、フッ化カルボニルの収率を向上させる。
The present invention reacts the purified gas with impurities in the crude carbonyl fluoride product gas to remove impurities in the crude carbonyl fluoride product gas (the purified gases are ClF, ClF 3 , ClF 5 , and F). Provided is a method for purifying carbonyl fluoride, which comprises any one or more of 2 ).
The purification method provided by the present invention purifies a reaction crude product of carbonyl fluoride and uses any one or more of ClF, ClF 3 , ClF 5 , and F 2 as a purified gas to crudely produce carbonyl fluoride. By contacting with a substance gas, the purification device reacts the purified gas with impurities in the reaction crude product of carbonyl fluoride, and various impurities other than carbonyl fluoride, particularly CO 2 , CO, H 2 O, and phosgen. It removes impurities such as (COCl 2 ) and N 2 O, greatly reduces the content of impurities, simplifies the operation process, and improves the yield of carbonyl fluoride.

本発明にかかるフッ化カルボニル粗生成物ガスは、CO、CO、HO、COCl、NOの不純物ガスを含むことが好ましく、CO、COCl含有量の多いガスを含むことがより好ましい。上記不純物の含有量≦10%(体積比)であることが好ましい。上記CO不純物ガスの含有量≦5%(体積比)であることがより好ましく、上記COCl不純物ガスの含有量≦5%(体積比)であることがさらに好ましい。
本発明は、かかるClF、ClF、ClF、及びFには特に制限はないが、当該分野における通常のClF、ClF、ClF、及びFであればよい。
The crude carbonyl fluoride product gas according to the present invention preferably contains impurity gases of CO 2 , CO, H 2 O, COCl 2 , and N 2 O, and contains a gas having a high content of CO 2 and COCl 2. Is more preferable. The content of the impurities is preferably ≤10% (volume ratio). The content of the CO 2 impurity gas is more preferably ≦ 5% (volume ratio), and the content of the COCl 2 impurity gas is more preferably ≦ 5% (volume ratio).
The present invention, according ClF, ClF 3, ClF 5, and is not particularly limited to F 2, conventional ClF in the art, ClF 3, ClF 5, and may be a F 2.

上記精製ガスは、単独で用いてもよいし、順番に用いてもよく、例えば、本発明における幾つかの具体的な実施例において、まず、三フッ化塩素(ClF)で精製し、さらに、一フッ化塩素(ClF)で精製し、本発明における他の幾つかの実施例において、まず、一フッ化塩素(ClF)で精製し、さらに、三フッ化塩素(ClF)で精製する。
ここで、常圧下(101.325kPa)、COFの沸点は−84.57℃であり、ホスゲン(COCl)の沸点は7.56℃であり、COの沸点は−78.45℃であり、COの沸点は−191.45℃であり、Hの沸点は−252.76℃であり、HOの沸点は100℃であり、Oの沸点は−182.98℃であり、Clの沸点は−34.03℃であり、ClFの沸点は11.75℃であり、ClFの沸点は−100.1℃であり、ClFの沸点は−13.1 ℃であり、Fの沸点は−188.2℃である。精製ガスにより精製された後、フッ化カルボニル粗生成物ガス中の複数種の不純物は反応して除去され、特に、COなどの分離しにくい不純物と精製ガスとは反応して精製しやすい不純物となる。
The purified gas may be used alone or in sequence. For example, in some specific examples of the present invention, the purified gas is first purified with chlorine trifluoride (ClF 3 ) and then further purified. , Purify with chlorine monofluoride (ClF), and in some other examples of the present invention, first purify with chlorine monofluoride (ClF) and then with chlorine trifluoride (ClF 3 ). ..
Here, under normal pressure (101.325 kPa), the boiling point of COF 2 is −84.57 ° C., the boiling point of phosgen (COCl 2 ) is 7.56 ° C., and the boiling point of CO 2 is −78.45 ° C. The boiling point of CO is -191.45 ° C, the boiling point of H 2 is -252.76 ° C, the boiling point of H 2 O is 100 ° C, and the boiling point of O 2 is 182.98 ° C. , Cl 2 has a boiling point of −34.03 ° C., ClF 3 has a boiling point of 11.75 ° C., ClF has a boiling point of −100.1 ° C., and ClF 5 has a boiling point of -13.1 ° C. , F 2 has a boiling point of -188.2 ° C. After purification with a purification gas, a plurality of types of impurities in the carbonyl fluoride crude product gas are reacted and removed, and in particular, impurities that are difficult to separate such as CO 2 and impurities that are easy to purify by reacting with the purification gas. It becomes.

上記反応中において、かかる反応の温度は、−99℃〜499℃であることが好ましく、−49℃〜299℃であることがより好ましく、1℃〜199℃であることが最も好ましく、かかる反応の圧力は、−0.09MPa〜5MPaであることがことが好ましく、−0.05MPa〜1MPaであることがより好ましい。かかる圧力の数値は、ゲージ圧である。
好ましくは、かかるClF、ClF、ClF、及びFのいずれか1種又は複数種、即ち精製ガスの全量とフッ化カルボニル粗生成物ガスとのモル比は、100〜0.001: 1であり、より好ましくは、50〜0.1: 1である。
During the above reaction, the temperature of the reaction is preferably −99 ° C. to 499 ° C., more preferably −49 ° C. to 299 ° C., and most preferably 1 ° C. to 199 ° C. The pressure of is preferably −0.09 MPa to 5 MPa, more preferably −0.05 MPa to 1 MPa. The numerical value of such pressure is the gauge pressure.
Preferably, any one or more of such ClF, ClF 3 , ClF 5 , and F 2 , that is, the molar ratio of the total amount of purified gas to the crude carbonyl fluoride product gas is 100 to 0.001: 1. It is more preferably 50 to 0.1: 1.

反応終了後で得られたものは、フッ化カルボニル精製ガスと残った精製ガスと反応副生成物との混合物であり、本発明は、さらに通常の蒸留、精留、又は凍結真空排気の方法により、残った精製ガス及び反応中において発生する不純物を除去することが好ましい。
本発明は、好ましくは、上記反応が、さらに、セシウムのフッ化物(好ましくは、CsF)、ナトリウムのフッ化物(好ましくは、NaF)、カリウムのフッ化物(好ましくは、KF)、ユウロピウムのフッ化物(好ましくは、EuF)、銅のフッ化物(好ましくは、CuF)、アルミニウムのフッ化物(好ましくは、AlF)和銀のフッ化物(好ましくは、AgF)のいずれか1種又は複数種を含むことが好ましい触媒を含む。
What was obtained after completion of the reaction was a mixture of the carbonyl fluoride purified gas, the remaining purified gas and the reaction by-product, and the present invention was further carried out by a conventional distillation, rectification, or freeze-vacuum exhaust method. It is preferable to remove the remaining purified gas and impurities generated during the reaction.
In the present invention, the above reaction is preferably carried out in addition to fluoride of cesium (preferably CsF), fluoride of sodium (preferably NaF), fluoride of potassium (preferably KF), fluoride of europium. One or more of (preferably EuF 3 ), copper fluoride (preferably CuF 2 ), aluminum fluoride (preferably AlF 3 ) and Japanese silver fluoride (preferably AgF). Includes a catalyst preferably comprising.

本発明は、上記触媒の用量には特に制限はないが、触媒の通常の用量であってもよいし、又は実験に従って自分で決定されてもよい。
本発明で得られたフッ化カルボニル精製ガスは、COFの純度≧99.95%、CO含有量≦150×10-6(体積比)、COCl含有量≦150×10-6(体積比)である。
The present invention is not particularly limited in the dose of the catalyst, but may be a normal dose of the catalyst, or may be determined by oneself according to an experiment.
The carbonyl fluoride purified gas obtained in the present invention has COF 2 purity ≧ 99.95%, CO 2 content ≦ 150 × 10 -6 (volume ratio), and COCl 2 content ≦ 150 × 10 -6 (volume). Ratio).

本発明は、さらに、
CO、COのいずれか1種又は複数種をフッ素含有ガスと反応させ、フッ化カルボニルを調製し、上記フッ素含有ガスは、ClF、ClF、及びClFのいずれか1種又は複数種であり、
或いは、COFClをフッ素含有ガスと反応させ、フッ化カルボニルを調製し、上記フッ素含有ガスは、ClF、ClF、ClF、及びFのいずれか1種又は複数種であることを含むフッ化カルボニルの製造方法を提供する。
The present invention further
One or more of CO and CO 2 are reacted with a fluorine-containing gas to prepare fluorinated carbonyl, and the above-mentioned fluorine-containing gas is one or more of ClF, ClF 3 , and ClF 5. Yes,
Alternatively, COFCl is reacted with a fluorine-containing gas to prepare fluorinated carbonyl, and the fluorine-containing gas is fluorinated including any one or more of ClF, ClF 3 , ClF 5 , and F 2 . A method for producing carbonyl is provided.

本発明は、CO、CO、及びCOFClのいずれか1種又は複数種、並びにClF、ClF、ClF、及びFのいずれか1種又は複数種を原料として、調製されたフッ化カルボニルガスが、高い収率及び純度を有する。同時に、より高い安全性と経済的利益がある。
本発明は、上記CO、CO、及びCOFClには特に制限はないが、当該分野における通常のCO、CO、及びCOFClであればよい。
本発明は上記ClF、ClF、ClF、及びFには特に制限はないが、当該分野における通常のClF、ClF、ClF、及びFであればよい。
The present invention is a carbonyl fluoride prepared from any one or more of CO, CO 2 , and COFCl, and any one or more of ClF, ClF 3 , ClF 5 , and F 2 as raw materials. The gas has high yield and purity. At the same time, there are higher safety and economic benefits.
The present invention is not particularly limited to the above CO, CO 2 and COF Cl, but may be ordinary CO, CO 2 and COF Cl in the art.
The present invention is not particularly limited to the above ClF, ClF 3 , ClF 5 , and F 2 , but may be ordinary ClF, ClF 3 , ClF 5 , and F 2 in the art.

上記ClF、ClF、ClF、及びF原料ガスは、単独で用いてもよいし、順番に用いてもよく、例えば、本発明における幾つかの具体的な実施例において、まず、三フッ化塩素(ClF)を使用して調製し、さらに一フッ化塩素(ClF)を使用して調製し、本発明における他の幾つかの実施例において、まず、一フッ化塩素(ClF)を使用して調製し、さらに三フッ化塩素(ClF)を使用して調製する。 The ClF, ClF 3 , ClF 5 , and F 2 source gases may be used alone or in sequence. For example, in some specific examples of the present invention, first, three hooks are used. Prepared using chlorine fluoride (ClF 3 ) and further prepared using chlorine monofluoride (ClF), and in some other examples of the present invention, first chlorine monofluoride (ClF). Prepared using, and further prepared using chlorine trifluoride (ClF 3 ).

上記反応中において、かかる反応の温度は、−99℃〜499℃であることが好ましく、−49℃〜299℃であることがより好ましく、1℃〜199℃である最も好ましく、かかる反応の圧力は、−0.09MPa〜5MPaであることが好ましく、−0.05MPa〜1MPaであることがより好ましい。上記圧力の数値は、ゲージ圧である。
好ましくは、かかるClF、ClF、及びClFのいずれか1種又は複数種、即ちフッ素含有ガスの全量とCO、COのいずれか1種又は複数種とのモル比は、100〜0.001: 1であることが好ましく、50〜1: 1であることがより好ましい。
During the above reaction, the temperature of the reaction is preferably −99 ° C. to 499 ° C., more preferably −49 ° C. to 299 ° C., most preferably 1 ° C. to 199 ° C., and the pressure of the reaction. Is preferably −0.09 MPa to 5 MPa, more preferably −0.05 MPa to 1 MPa. The numerical value of the above pressure is a gauge pressure.
Preferably, the molar ratio of any one or more of such ClF, ClF 3 , and ClF 5 , that is, the total amount of the fluorine-containing gas to any one or more of CO and CO 2 is 100 to 0. It is preferably 001: 1 and more preferably 50 to 1: 1.

上記ClF、ClF、ClF、及びFのいずれか1種又は複数種、即ちフッ素含有ガスの全量とCOFClとのモル比は、100〜0.001: 1であることが好ましく、50〜1: 1であることがより好ましい。
反応終了後で得られたものは、フッ化カルボニル精製ガスと残た原料ガスと反応で発生する他のガスとの混合物であり、本発明は、通常の蒸留、精留、又は凍結真空排気の方法により残た原料ガス及び反応で発生する他のガスを除去することが好ましい。
Any one or more of ClF, ClF 3 , ClF 5 , and F 2 , that is, the molar ratio of the total amount of the fluorine-containing gas to COFCl is preferably 100 to 0.001: 1, and is preferably 50 to 0.001: 1. It is more preferably 1: 1.
What was obtained after the reaction was completed was a mixture of the carbonyl fluoride purified gas, the remaining raw material gas, and other gases generated by the reaction, and the present invention is obtained by ordinary distillation, rectification, or freezing vacuum exhaust. It is preferable to remove the raw material gas remaining by the method and other gases generated by the reaction.

本発明では、好ましくは、上記反応が、さらに、セシウムのフッ化物(好ましくは、CsF)、ナトリウムのフッ化物(好ましくは、NaF)、カリウムのフッ化物(好ましくは、KF)、ユウロピウムのフッ化物(好ましくは、EuF)、銅のフッ化物(好ましくは、CuF)、アルミニウムのフッ化物(好ましくは、AlF)、及び銀のフッ化物(好ましくは、AgF)のいずれか1種又は複数種を含むことが好ましい触媒を含む。
本発明は、上記触媒の用量には特に制限はないが、触媒の通常の用量であってもよく、又は実験に従って自分で決定してもよい。
In the present invention, preferably, the above reaction is further carried out with fluoride of cesium (preferably CsF), fluoride of sodium (preferably NaF), fluoride of potassium (preferably KF), fluoride of europium. One or more of (preferably EuF 3 ), copper fluoride (preferably CuF 2 ), aluminum fluoride (preferably AlF 3 ), and silver fluoride (preferably AgF). Includes a catalyst preferably containing a seed.
The present invention is not particularly limited in the dose of the catalyst, but may be a normal dose of the catalyst, or may be determined by oneself according to an experiment.

本発明は、調製されたフッ化カルボニルの用途には特に制限はないが、例えば、半導体製造装置のクリーニングガス及びエッチングガス、有機合成におけるフッ素化剤、原料、中間体などの他の広い分野に用いられることが好ましい。中でも、純度が高いため、半導体製造装置のクリーニングガス及びエッチングガスにさらに適用することができる。エッチング及びクリーニング条件は、プラズマエッチング、気相エッチング、イオンビームエッチング、マイクロ波エッチング、反応性エッチングなどのエッチング条件、及び対応するクリーニング条件であってもよい。上記フッ化カルボニルは、単独又は他のエッチングガス、クリーニングガスと混合物として用いてもよく、他のガスは、例えば、三フッ化窒素(NF)、四フッ化炭素(CF)、ヘキサフルオロエタン(C)、オクタフルオロプロパン(C)、オクタフルオロシクロブタン(C)、1、3-ブタジエン、フッ化水素(HF)、塩化水素(HCl)、臭化水素(HBr)、塩素ガス(Cl)、六フッ化硫黄(SF)、四フッ化ケイ素(SiF)、CHF、CClF、CClF、BCl、HFCl、フッ素ガス(F)などのガス、及び上記ガスと不活性ガス、希釈用ガス(例えば、He、N、Ar、O、Hなど)との混合ガスである。混合する量の割合は特に制限されず、用途に応じて適宜選択することができる。 The present invention is not particularly limited in the use of the prepared carbonyl fluoride, but is used in a wide range of other fields such as cleaning gas and etching gas for semiconductor manufacturing equipment, fluorinating agents in organic synthesis, raw materials, and intermediates. It is preferable to be used. Above all, since it has high purity, it can be further applied to cleaning gas and etching gas of semiconductor manufacturing equipment. The etching and cleaning conditions may be etching conditions such as plasma etching, vapor phase etching, ion beam etching, microwave etching, and reactive etching, and corresponding cleaning conditions. The above-mentioned carbonyl fluoride may be used alone or as a mixture with another etching gas or cleaning gas, and other gases include, for example, nitrogen trifluoride (NF 3 ), carbon tetrafluoride (CF 4 ), and hexafluoro. Ethan (C 2 F 6 ), Octafluoropropane (C 3 F 8 ), Octafluorocyclobutane (C 4 F 8 ), 1,3-butadiene, Hydrogen Fluoride (HF), Hydrogen Chloride (HCl), Hydrogen Bromide (HBr), Chlorine gas (Cl 2 ), Sulfur hexafluoride (SF 6 ), Silicon tetrafluoride (SiF 4 ), CHF 3 , CClF 3 , C 2 ClF 5 , BCl 3 , HFCl 2 , Fluorine gas (F) 2 ) and the like, and a mixed gas of the above gas with an inert gas and a diluting gas (for example, He, N 2 , Ar, O 2 , H 2 and the like). The ratio of the amount to be mixed is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the intended use.

以下、本発明をさらに説明するために、本発明が提供するフッ化カルボニルの精製方法及び製造方法を、実施例を用いて詳細に説明する。
本発明において、上記圧力とは、特に言及しなければ、いずれもゲージ圧を意味する。
収率とは、ある生成物の理論収量に対する実際に得られた収量の割合を意味する。収率の計算は、使用量が不足である原料に基づいて計算する。
ここで、実施例1〜24は、フッ化カルボニル粗生成物ガスの精製プロセスの実施例であり、実験の必要に応じて上記特定の不純物を含むフッ化カルボニル粗生成物ガスを配合する。中でも、フッ化カルボニル粗生成物ガス中のCO、CO、ホスゲン(COCl)、NO不純物の含有量は、それぞれ200×10-6(体積比)である。
Hereinafter, in order to further explain the present invention, the method for purifying and producing carbonyl fluoride provided by the present invention will be described in detail with reference to Examples.
In the present invention, the above-mentioned pressure means a gauge pressure unless otherwise specified.
Yield means the ratio of the actually obtained yield to the theoretical yield of a product. Yield calculations are based on raw materials that are in short supply.
Here, Examples 1 to 24 are examples of the purification process of the carbonyl fluoride crude product gas, and the carbonyl fluoride crude product gas containing the above-mentioned specific impurities is blended as necessary for the experiment. Above all, the contents of CO 2 , CO, phosgene (COCl 2 ), and N 2 O impurities in the crude carbonyl fluoride product gas are 200 × 10 -6 (volume ratio), respectively.

実施例1
COF粗生成物ガス5モルを乾燥された5Lのステンレス製反応釜に導入し、その後、三フッ化塩素を導入して反応させ、ClFとフッ化カルボニル粗生成物ガスとのモル比は、1:1である。反応温度は499℃であり、反応圧力は5MPaであり、上記反応釜の排気口から反応生成物を排出し、温度が−110℃の低温冷却トラップに導入し、凍結真空排気の方法により不純物を除去し、精製されたガスをフッ化カルボニル精製ガスの貯蔵タンクに収集し、精製されたガスを検出した。
具体的には、精製されたガスをガスクロマトグラフ−質量分析計(GC−MS、型番:株式会社島津製作所製GC−2014)とフーリエ変換赤外分光光度計(FT−IR、型番:Nicolet6700)に導入し、その組成を分析した。収集されたガスは、GC−MS及びFT−IRによりフッ化カルボニルと確認され、ガスクロマトグラフのデータ結果の主成分の積分面積から主成分の純度を算出した。
Example 1
5 mol of COF 2 crude product gas was introduced into a dried 5 L stainless steel reaction vessel, and then chlorine trifluoride was introduced to react, and the molar ratio of ClF 3 to carbonyl fluoride crude product gas was It is 1: 1. The reaction temperature is 499 ° C., the reaction pressure is 5 MPa, the reaction product is discharged from the exhaust port of the reaction vessel, introduced into a low-temperature cooling trap having a temperature of −110 ° C., and impurities are removed by the method of freeze-vacuum exhaust. The removed and purified gas was collected in a storage tank for carbonyl fluoride purified gas and the purified gas was detected.
Specifically, the purified gas was applied to a gas chromatograph-mass spectrometer (GC-MS, model number: GC-2014 manufactured by Shimadzu Corporation) and a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR, model number: Nicolet6700). It was introduced and its composition was analyzed. The collected gas was confirmed to be carbonyl fluoride by GC-MS and FT-IR, and the purity of the principal component was calculated from the integrated surface integral of the principal component as a result of the gas chromatograph data.

ここで、ガスクロマトグラフによる測定には、Porapakカラム、モレキュラーシーブ13Xカラムを使用し、キャリアガスとしてHeガスを使用し、TCD検出器を使用し、Heキャリアガスの流速が60mL/minであり、カラム温度が23℃であり、注入口温度が60℃であり、TCD温度が60℃である。ガスクロマトグラムの最大のピークは、フッ化カルボニルに由来するピークである。
精製ガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、純度は99.95%であり、不純物CO含有量<50×10-6(体積比)、COCl含有量<50×10-6(体積比)、CO含有量<5×10-6(体積比)、NO含有量<5×10-6(体積比)であることが明らかになった。
Here, for the measurement by the gas chromatograph, a Porapak column and a molecular sieve 13X column are used, He gas is used as the carrier gas, a TCD detector is used, and the flow velocity of the He carrier gas is 60 mL / min. The temperature is 23 ° C., the inlet temperature is 60 ° C., and the TCD temperature is 60 ° C. The largest peak in the gas chromatogram is the peak derived from carbonyl fluoride.
Was detected with the purified gas, the purified gas is carbonyl fluoride, a purity of 99.95%, impurity CO 2 content <50 × 10 -6 (volume ratio), COCl 2 content <50 × 10 - 6 (volume ratio), CO content of <5 × 10 -6 (volume ratio), it was found to be a N 2 O content of <5 × 10 -6 (volume ratio).

実施例2
反応釜において、反応温度は−99℃であり、反応圧力は−0.09MPaであり、反応中において、触媒としてセシウムのフッ化物(CsF)2gを使用し、ClFとフッ化カルボニル粗生成物ガスとのモル比は1000:1となった以外は、実施例1と同様にした。
実施例1の検出条件で精製ガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、純度は99.95%であり、不純物CO含有量<150×10-6(体積比)、COCl含有量<150×10-6(体積比)、CO含有量<15×10-6(体積比)、NO含有量<15×10-6(体積比)であることが明らかになった。
Example 2
In the reaction vessel, the reaction temperature was -99 ° C., the reaction pressure was -0.09 MPa, and during the reaction, 2 g of fluoride (CsF) of cesium was used as a catalyst, and ClF 3 and a crude product of carbonyl fluoride were used. It was the same as in Example 1 except that the molar ratio with gas was 1000: 1.
When the purified gas was detected under the detection conditions of Example 1, the purified gas was carbonyl fluoride, the purity was 99.95%, the impurity CO 2 content <150 × 10 -6 (volume ratio), and COCl 2 It was clarified that the content was <150 × 10 -6 (volume ratio), the CO content was <15 × 10 -6 (volume ratio), and the N 2 O content was <15 × 10 -6 (volume ratio). ..

実施例3
反応釜において、反応温度は299℃であり、反応圧力は1MPaであり、触媒としてナトリウムのフッ化物(NaF)2gを使用し、ClFとフッ化カルボニル粗生成物ガスとのモル比は0.001:1となった以外は、実施例1と同様にした。
実施例1の検出条件で精製ガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、純度は99.95%であり、不純物CO含有量<70×10-6(体積比)、COCl含有量<70×10-6(体積比)、CO含有量<7×10-6(体積比)、NO含有量<7×10-6(体積比)であることが明らかになった。
Example 3
In the reaction vessel, the reaction temperature was 299 ° C., the reaction pressure was 1 MPa, 2 g of sodium fluoride (NaF) was used as a catalyst, and the molar ratio of ClF 3 to the crude carbonyl fluoride product gas was 0. This was the same as in Example 1 except that the ratio was 001: 1.
When the purified gas was detected under the detection conditions of Example 1, the purified gas was carbonyl fluoride, the purity was 99.95%, the impurity CO 2 content <70 × 10 -6 (volume ratio), and COCl 2 It was revealed that the content was <70 × 10 -6 (volume ratio), the CO content was <7 × 10 -6 (volume ratio), and the N 2 O content was <7 × 10 -6 (volume ratio). ..

実施例4
反応釜において、反応温度は199℃であり、反応圧力は−0.05MPaであり、触媒としてカリウムのフッ化物(KF)2gを使用した以外は、実施例1と同様にした。
実施例1の検出条件で精製ガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、純度は99.95%であり、不純物CO含有量<80×10-6(体積比)、COCl含有量<80×10-6(体積比)、CO含有量<8×10-6(体積比)、NO含有量<8×10-6(体積比)であることが明らかになった。
Example 4
In the reaction kettle, the reaction temperature was 199 ° C., the reaction pressure was −0.05 MPa, and the same procedure as in Example 1 was carried out except that 2 g of fluoride (KF) of potassium was used as a catalyst.
When the purified gas was detected under the detection conditions of Example 1, the purified gas was carbonyl fluoride, the purity was 99.95%, the impurity CO 2 content <80 × 10 -6 (volume ratio), and COCl 2 It was revealed that the content was <80 × 10 -6 (volume ratio), the CO content was <8 × 10 -6 (volume ratio), and the N 2 O content was <8 × 10 -6 (volume ratio). ..

実施例5
反応釜において、反応温度は1℃であり、反応圧力は1MPaであり、触媒としてユウロピウムのフッ化物(EuF)2gを使用した以外は、実施例1と同様にした。
実施例1の検出条件で精製ガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、純度は99.95%であり、不純物CO含有量<100×10-6(体積比)、COCl含有量<100×10-6(体積比)、CO含有量<10×10-6(体積比)、NO含有量<10×10-6(体積比)であることが明らかになった。
Example 5
In the reaction kettle, the reaction temperature was 1 ° C., the reaction pressure was 1 MPa, and the same procedure as in Example 1 was carried out except that 2 g of europium fluoride (EuF 3 ) was used as a catalyst.
When the purified gas was detected under the detection conditions of Example 1, the purified gas was carbonyl fluoride, the purity was 99.95%, the impurity CO 2 content <100 × 10 -6 (volume ratio), and COCl 2 It was revealed that the content was <100 × 10 -6 (volume ratio), the CO content was <10 × 10 -6 (volume ratio), and the N 2 O content was <10 × 10 -6 (volume ratio). ..

実施例6
反応釜において、反応温度は−49℃であり、反応圧力は5MPaであり、触媒として銅のフッ化物(CuF)2gを使用した以外は、実施例1と同様にした。
実施例1の検出条件で精製ガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、純度は99.95%であり、不純物CO含有量<120×10-6(体積比)、COCl含有量<120×10-6(体積比)、CO含有量<12×10-6(体積比)、NO含有量<12×10-6(体積比)であることが明らかになった。
Example 6
In the reaction kettle, the reaction temperature was −49 ° C., the reaction pressure was 5 MPa, and the same procedure as in Example 1 was carried out except that 2 g of copper fluoride (CuF 2 ) was used as a catalyst.
When the purified gas was detected under the detection conditions of Example 1, the purified gas was carbonyl fluoride, the purity was 99.95%, the impurity CO 2 content <120 × 10 -6 (volume ratio), and COCl 2 It was revealed that the content was <120 × 10 -6 (volume ratio), the CO content was <12 × 10 -6 (volume ratio), and the N 2 O content was <12 × 10 -6 (volume ratio). ..

実施例7
COF粗生成物ガス5モルを乾燥の5Lのステンレス製反応釜に導入し、その後、一フッ化塩素5モルを導入して反応させ、反応温度は499℃であり、反応圧力は5MPaであり、実施例1と同様にした。
実施例1の検出条件で精製ガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、純度は99.95%であり、不純物CO含有量<50×10-6(体積比)、COCl含有量<50×10-6(体積比)、CO含有量<5×10-6(体積比)、NO含有量<5×10-6(体積比)であることが明らかになった。
Example 7
5 mol of COF 2 crude product gas was introduced into a dry 5 L stainless steel reaction vessel, and then 5 mol of chlorine monofluoride was introduced and reacted. The reaction temperature was 499 ° C. and the reaction pressure was 5 MPa. , The same as in Example 1.
When the purified gas was detected under the detection conditions of Example 1, the purified gas was carbonyl fluoride, the purity was 99.95%, the impurity CO 2 content <50 × 10 -6 (volume ratio), and COCl 2 It was revealed that the content was <50 × 10 -6 (volume ratio), the CO content was <5 × 10 -6 (volume ratio), and the N 2 O content was <5 × 10 -6 (volume ratio). ..

実施例8
COF粗生成物ガス5モルを乾燥の5Lのステンレス製反応釜に導入し、その後、一フッ化塩素5モルを導入して反応させ、反応中において触媒としてアルミニウムのフッ化物(AlF)2gを使用した以外は、実施例2と同様にした。
実施例2の検出条件で精製ガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、純度は99.95%であり、不純物CO含有量<150×10-6(体積比)、COCl含有量<150×10-6(体積比)、CO含有量<15×10-6(体積比)、NO含有量<15×10-6(体積比)であることが明らかになった。
Example 8
5 mol of COF 2 crude product gas was introduced into a dry 5 L stainless steel reaction vessel, and then 5 mol of chlorine monofluoride was introduced to react, and 2 g of aluminum fluoride (AlF 3 ) was used as a catalyst during the reaction. Was used, but was the same as in Example 2.
When the purified gas was detected under the detection conditions of Example 2, the purified gas was carbonyl fluoride, the purity was 99.95%, the impurity CO 2 content <150 × 10 -6 (volume ratio), and COCl 2 It was clarified that the content was <150 × 10 -6 (volume ratio), the CO content was <15 × 10 -6 (volume ratio), and the N 2 O content was <15 × 10 -6 (volume ratio). ..

実施例9
COF粗生成物ガス5モルを乾燥の5Lのステンレス製反応釜に導入し、その後、一フッ化塩素5モルを導入して反応させ、反応中において触媒として銀のフッ化物(AgF)2gを使用した以外は、実施例3と同様にした。
実施例3の検出条件で精製ガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、純度は99.95%であり、不純物CO含有量<70×10-6(体積比)、COCl含有量<70×10-6(体積比)、CO含有量<7×10-6(体積比)、NO含有量<7×10-6(体積比)であることが明らかになった。
Example 9
5 mol of COF 2 crude product gas was introduced into a dry 5 L stainless steel reaction vessel, and then 5 mol of chlorine monofluoride was introduced and reacted, and 2 g of silver fluoride (AgF) was used as a catalyst during the reaction. It was the same as in Example 3 except that it was used.
When the purified gas was detected under the detection conditions of Example 3, the purified gas was carbonyl fluoride, the purity was 99.95%, the impurity CO 2 content <70 × 10 -6 (volume ratio), and COCl 2 It was revealed that the content was <70 × 10 -6 (volume ratio), the CO content was <7 × 10 -6 (volume ratio), and the N 2 O content was <7 × 10 -6 (volume ratio). ..

実施例10
COF粗生成物ガス5モルを乾燥の5Lのステンレス製反応釜に導入し、その後、一フッ化塩素5モルを導入して反応させ、反応中において触媒としてセシウムのフッ化物(CsF)2gを使用した以外は、実施例4と同様にした。
実施例4の検出条件で精製ガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、純度は99.95%であり、不純物CO含有量<80×10-6(体積比)、COCl含有量<80×10-6(体積比)、CO含有量<8×10-6(体積比)、NO含有量<8×10-6(体積比)であることが明らかになった。
Example 10
5 mol of COF 2 crude product gas was introduced into a dry 5 L stainless steel reaction vessel, and then 5 mol of chlorine monofluoride was introduced to react, and 2 g of cesium fluoride (CsF) was used as a catalyst during the reaction. It was the same as in Example 4 except that it was used.
When the purified gas was detected under the detection conditions of Example 4, the purified gas was carbonyl fluoride, the purity was 99.95%, the impurity CO 2 content <80 × 10 -6 (volume ratio), and COCl 2 It was revealed that the content was <80 × 10 -6 (volume ratio), the CO content was <8 × 10 -6 (volume ratio), and the N 2 O content was <8 × 10 -6 (volume ratio). ..

実施例11
COF粗生成物ガス5モルを乾燥の5Lのステンレス製反応釜に導入し、その後、一フッ化塩素5モルを導入して反応させ、反応中において触媒としてナトリウムのフッ化物(NaF)2gを使用した以外は、実施例5と同様にした。
実施例5の条件で精製ガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、純度は99.95%であり、不純物CO含有量<100×10-6(体積比)、COCl含有量<100×10-6(体積比)、CO含有量<10×10-6(体積比)、NO含有量<10×10-6(体積比)であることが明らかになった。
Example 11
5 mol of COF 2 crude product gas was introduced into a dry 5 L stainless steel reaction vessel, and then 5 mol of chlorine monofluoride was introduced to react, and 2 g of sodium fluoride (NaF) was used as a catalyst during the reaction. It was the same as in Example 5 except that it was used.
When the purified gas was detected under the conditions of Example 5, the purified gas was carbonyl fluoride, the purity was 99.95%, the impurity CO 2 content <100 × 10 -6 (volume ratio), and the COCl 2 content. It was revealed that the amount <100 × 10 -6 (volume ratio), the CO content <10 × 10 -6 (volume ratio), and the N 2 O content <10 × 10 -6 (volume ratio).

実施例12
COF粗生成物ガス5モルを乾燥の5Lのステンレス製反応釜に導入し、その後、一フッ化塩素5モルを導入して反応させ、反応中において触媒としてカリウムのフッ化物(KF)2gを使用した以外は、実施例6と同様にした。
実施例6の検出条件で精製ガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、純度は99.95%であり、不純物CO含有量<120×10-6(体積比)、COCl含有量<120×10-6(体積比)、CO含有量<12×10-6(体積比)、NO含有量<12×10-6(体積比)であることが明らかになった。
Example 12
5 mol of COF 2 crude product gas was introduced into a dry 5 L stainless steel reaction vessel, and then 5 mol of chlorine monofluoride was introduced and reacted, and 2 g of fluoride (KF) of potassium was used as a catalyst during the reaction. It was the same as in Example 6 except that it was used.
When the purified gas was detected under the detection conditions of Example 6, the purified gas was carbonyl fluoride, the purity was 99.95%, the impurity CO 2 content <120 × 10 -6 (volume ratio), and COCl 2 It was revealed that the content was <120 × 10 -6 (volume ratio), the CO content was <12 × 10 -6 (volume ratio), and the N 2 O content was <12 × 10 -6 (volume ratio). ..

実施例13
COF粗生成物ガス5モルを乾燥の5Lのステンレス製反応釜に導入し、その後、五フッ化塩素5モルを導入して反応させた以外は、実施例1と同様にした。
実施例1の条件で精製ガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、純度は99.95%であり、不純物CO含有量<50×10-6(体積比)、COCl含有量<50×10-6(体積比)、CO含有量<5×10-6(体積比)、NO含有量<5×10-6(体積比)であることが明らかになった。
Example 13
The same procedure as in Example 1 was carried out except that 5 mol of COF 2 crude product gas was introduced into a dry 5 L stainless steel reaction kettle, and then 5 mol of chlorine pentafluoride was introduced and reacted.
When the purified gas was detected under the conditions of Example 1, the purified gas was carbonyl fluoride, the purity was 99.95%, the impurity CO 2 content <50 × 10 -6 (volume ratio), and the COCl 2 content. the amount <50 × 10 -6 (volume ratio), CO content of <5 × 10 -6 (volume ratio), it was found to be a N 2 O content of <5 × 10 -6 (volume ratio).

実施例14
COF粗生成物ガス5モルを乾燥の5Lのステンレス製反応釜に導入し、その後、五フッ化塩素5モルを導入して反応させ、反応中において触媒としてユウロピウムのフッ化物(EuF)2gを使用した以外は、実施例2と同様にした。
実施例2の検出条件で精製ガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、純度は99.95%であり、不純物CO含有量<150×10-6(体積比)、COCl含有量<150×10-6(体積比)、CO含有量<15×10-6(体積比)、NO含有量<15×10-6(体積比)であることが明らかになった。
Example 14
5 mol of COF 2 crude product gas was introduced into a dry 5 L stainless steel reaction vessel, and then 5 mol of chlorine pentafluoride was introduced to react, and 2 g of europium fluoride (EuF 3 ) as a catalyst during the reaction. Was used, but was the same as in Example 2.
When the purified gas was detected under the detection conditions of Example 2, the purified gas was carbonyl fluoride, the purity was 99.95%, the impurity CO 2 content <150 × 10 -6 (volume ratio), and COCl 2 It was clarified that the content was <150 × 10 -6 (volume ratio), the CO content was <15 × 10 -6 (volume ratio), and the N 2 O content was <15 × 10 -6 (volume ratio). ..

実施例15
COF粗生成物ガス5モルを乾燥の5Lのステンレス製反応釜に導入し、その後、五フッ化塩素5モルを導入して反応させ、反応中において触媒として銅のフッ化物(CuF)2gを使用した以外は、実施例3と同様にした。
実施例3の検出条件で精製ガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、純度は99.95%であり、不純物CO含有量<70×10-6(体積比)、COCl含有量<70×10-6(体積比)、CO含有量<7×10-6(体積比)、NO含有量<7×10-6(体積比)であることが明らかになった。
Example 15
5 mol of COF 2 crude product gas was introduced into a dry 5 L stainless steel reaction vessel, and then 5 mol of chlorine pentafluoride was introduced to react, and 2 g of copper fluoride (CuF 2 ) was used as a catalyst during the reaction. Was used, but was the same as in Example 3.
When the purified gas was detected under the detection conditions of Example 3, the purified gas was carbonyl fluoride, the purity was 99.95%, the impurity CO 2 content <70 × 10 -6 (volume ratio), and COCl 2 It was revealed that the content was <70 × 10 -6 (volume ratio), the CO content was <7 × 10 -6 (volume ratio), and the N 2 O content was <7 × 10 -6 (volume ratio). ..

実施例16
COF粗生成物ガス5モルを乾燥の5Lのステンレス製反応釜に導入し、その後、五フッ化塩素5モルを導入して反応させ、反応中において触媒としてセシウムのフッ化物(CsF)2gを使用した以外は、実施例4と同様にした。
実施例4の検出条件で精製ガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、純度は99.95%であり、不純物CO含有量<80×10-6(体積比)、COCl含有量<80×10-6(体積比)、CO含有量<8×10-6(体積比)、NO含有量<8×10-6(体積比)であることが明らかになった。
Example 16
5 mol of COF 2 crude product gas was introduced into a dry 5 L stainless steel reaction vessel, and then 5 mol of chlorine pentafluoride was introduced to react, and 2 g of cesium fluoride (CsF) was used as a catalyst during the reaction. It was the same as in Example 4 except that it was used.
When the purified gas was detected under the detection conditions of Example 4, the purified gas was carbonyl fluoride, the purity was 99.95%, the impurity CO 2 content <80 × 10 -6 (volume ratio), and COCl 2 It was revealed that the content was <80 × 10 -6 (volume ratio), the CO content was <8 × 10 -6 (volume ratio), and the N 2 O content was <8 × 10 -6 (volume ratio). ..

実施例17
COF粗生成物ガス5モルを乾燥の5Lのステンレス製反応釜に導入し、その後、五フッ化塩素5モルを導入して反応させ、反応中において触媒としてアルミニウムのフッ化物(AlF)2gを使用した以外は、実施例5と同様にした。
実施例5の検出条件で精製ガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、純度は99.95%であり、不純物CO含有量<100×10-6(体積比)、COCl含有量<100×10-6(体積比)、CO含有量<10×10-6(体積比)、NO含有量<10×10-6(体積比)であることが明らかになった。
Example 17
5 mol of COF 2 crude product gas was introduced into a dry 5 L stainless steel reaction vessel, and then 5 mol of chlorine pentafluoride was introduced to react, and 2 g of aluminum fluoride (AlF 3 ) was used as a catalyst during the reaction. Was used, but was the same as in Example 5.
When the purified gas was detected under the detection conditions of Example 5, the purified gas was carbonyl fluoride, the purity was 99.95%, the impurity CO 2 content <100 × 10 -6 (volume ratio), and COCl 2 It was revealed that the content was <100 × 10 -6 (volume ratio), the CO content was <10 × 10 -6 (volume ratio), and the N 2 O content was <10 × 10 -6 (volume ratio). ..

実施例18
COF粗生成物ガス5モルを乾燥の5Lのステンレス製反応釜に導入し、その後、五フッ化塩素5モルを導入して反応させ、反応中において触媒として銀のフッ化物(AgF)2gを使用した以外は、実施例6と同様にした。
実施例6の検出条件で精製ガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、純度は99.95%であり、不純物CO含有量<120×10-6(体積比)、COCl含有量<120×10-6(体積比)、CO含有量<12×10-6(体積比)、 NO含有量<12×10-6(体積比)であることが明らかになった。
Example 18
5 mol of COF 2 crude product gas was introduced into a dry 5 L stainless steel reaction vessel, and then 5 mol of chlorine pentafluoride was introduced and reacted, and 2 g of silver fluoride (AgF) was used as a catalyst during the reaction. It was the same as in Example 6 except that it was used.
When the purified gas was detected under the detection conditions of Example 6, the purified gas was carbonyl fluoride, the purity was 99.95%, the impurity CO 2 content <120 × 10 -6 (volume ratio), and COCl 2 It was clarified that the content was <120 × 10 -6 (volume ratio), the CO content was <12 × 10 -6 (volume ratio), and the N 2 O content was <12 × 10 -6 (volume ratio). ..

実施例19
COF粗生成物ガス5モルを乾燥の5Lのステンレス製反応釜に導入し、その後、フッ素ガス5モルを導入して反応させた以外は、実施例1と同様にした。
実施例1の条件で精製ガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、純度は99.95%であり、不純物CO含有量<50×10-6(体積比)、COCl含有量<50×10-6(体積比)、CO含有量<5×10-6(体積比)、NO含有量<5×10-6(体積比)であることが明らかになった。
Example 19
The same procedure as in Example 1 was carried out except that 5 mol of COF 2 crude product gas was introduced into a dry 5 L stainless steel reaction vessel, and then 5 mol of fluorine gas was introduced and reacted.
When the purified gas was detected under the conditions of Example 1, the purified gas was carbonyl fluoride, the purity was 99.95%, the impurity CO 2 content <50 × 10 -6 (volume ratio), and the COCl 2 content. the amount <50 × 10 -6 (volume ratio), CO content of <5 × 10 -6 (volume ratio), it was found to be a N 2 O content of <5 × 10 -6 (volume ratio).

実施例20
COF粗生成物ガス5モルを乾燥の5Lのステンレス製反応釜に導入し、その後、フッ素ガス5モルを導入して反応させ、反応中において触媒としてユウロピウムのフッ化物(EuF)2gを使用した以外は、実施例2と同様にした。
実施例2の検出条件で精製ガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、純度は99.95%であり、不純物CO含有量<150×10-6(体積比)、COCl含有量<150×10-6(体積比)、CO含有量<15× 10-6(体積比)、NO含有量<15×10-6(体積比)であることが明らかになった。
Example 20
5 mol of COF 2 crude product gas is introduced into a dry 5 L stainless steel reaction kettle, then 5 mol of fluorine gas is introduced and reacted, and 2 g of fluoropium fluoride (EuF 3 ) is used as a catalyst during the reaction. This was the same as in Example 2 except that.
When the purified gas was detected under the detection conditions of Example 2, the purified gas was carbonyl fluoride, the purity was 99.95%, the impurity CO 2 content <150 × 10 -6 (volume ratio), and COCl 2 content <150 × 10 -6 (volume ratio), CO content of <15 × 10 -6 (volume ratio), it was found to be a N 2 O content of <15 × 10 -6 (volume ratio) ..

実施例21
COF粗生成物ガス5モルを乾燥の5Lのステンレス製反応釜に導入し、その後、フッ素ガス5モルを導入して反応させ、反応中において触媒として銅のフッ化物(CuF)2gを使用した以外は、実施例3と同様にした。
実施例3の検出条件で精製ガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、純度は99.95%であり、不純物CO含有量<70×10-6(体積比)、COCl含有量<70×10-6(体積比)、CO含有量<7×10-6(体積比)、NO含有量<7×10-6(体積比)であることが明らかになった。
Example 21
5 mol of COF 2 crude product gas was introduced into a dry 5 L stainless steel reaction vessel, and then 5 mol of fluorine gas was introduced to react, and 2 g of copper fluoride (CuF 2 ) was used as a catalyst during the reaction. This was the same as in Example 3 except that.
When the purified gas was detected under the detection conditions of Example 3, the purified gas was carbonyl fluoride, the purity was 99.95%, the impurity CO 2 content <70 × 10 -6 (volume ratio), and COCl 2 It was revealed that the content was <70 × 10 -6 (volume ratio), the CO content was <7 × 10 -6 (volume ratio), and the N 2 O content was <7 × 10 -6 (volume ratio). ..

実施例22
COF粗生成物ガス5モルを乾燥の5Lのステンレス製反応釜に導入し、その後、フッ素ガス5モルを導入して反応させ、反応中において触媒としてセシウムのフッ化物(CsF)2gを使用した以外は、実施例4と同様にした。
実施例4の検出条件で精製ガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、純度は99.95%であり、不純物CO含有量<80×10-6(体積比)、COCl含有量<80×10-6(体積比)、CO含有量<8×10-6(体積比)、NO含有量<8×10-6(体積比)であることが明らかになった。
Example 22
5 mol of COF 2 crude product gas was introduced into a dry 5 L stainless steel reaction vessel, and then 5 mol of fluorine gas was introduced and reacted, and 2 g of cesium fluoride (CsF) was used as a catalyst during the reaction. Other than that, it was the same as in Example 4.
When the purified gas was detected under the detection conditions of Example 4, the purified gas was carbonyl fluoride, the purity was 99.95%, the impurity CO 2 content <80 × 10 -6 (volume ratio), and COCl 2 It was revealed that the content was <80 × 10 -6 (volume ratio), the CO content was <8 × 10 -6 (volume ratio), and the N 2 O content was <8 × 10 -6 (volume ratio). ..

実施例23
COF粗生成物ガス5モルを乾燥の5Lのステンレス製反応釜に導入し、その後、フッ素ガス5モルを導入して反応させ、反応中において触媒としてアルミニウムのフッ化物(AlF)2gを使用した以外は、実施例5と同様にした。
実施例5の検出条件で精製ガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、純度は99.95%であり、不純物CO含有量<100×10-6(体積比)、COCl含有量<100×10-6(体積比)、CO含有量<10×10-6(体積比)、NO含有量<10×10-6(体積比)であることが明らかになった。
Example 23
5 mol of COF 2 crude product gas was introduced into a dry 5 L stainless steel reaction vessel, and then 5 mol of fluorine gas was introduced to react, and 2 g of aluminum fluoride (AlF 3 ) was used as a catalyst during the reaction. This was the same as in Example 5 except that
When the purified gas was detected under the detection conditions of Example 5, the purified gas was carbonyl fluoride, the purity was 99.95%, the impurity CO 2 content <100 × 10 -6 (volume ratio), and COCl 2 It was revealed that the content was <100 × 10 -6 (volume ratio), the CO content was <10 × 10 -6 (volume ratio), and the N 2 O content was <10 × 10 -6 (volume ratio). ..

実施例24
COF粗生成物ガス5モルを乾燥の5Lのステンレス製反応釜に導入し、その後、フッ素ガス5モルを導入して反応させ、反応中において触媒として銀のフッ化物(AgF)2gを使用した以外は、実施例6と同様にした。
実施例6の検出条件で精製ガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、純度は99.9%であり、不純物CO含有量<120×10-6(体積比)、COCl含有量<120×10-6(体積比)、CO含有量<12×10-6(体積比)、NO含有量<12×10-6(体積比)であることが明らかになった。
Example 24
5 mol of COF 2 crude product gas was introduced into a dry 5 L stainless steel reaction kettle, then 5 mol of fluorine gas was introduced and reacted, and 2 g of silver fluoride (AgF) was used as a catalyst during the reaction. Other than that, it was the same as in Example 6.
When the purified gas was detected under the detection conditions of Example 6, the purified gas was carbonyl fluoride, the purity was 99.9%, the impurity CO 2 content <120 × 10 -6 (volume ratio), and COCl 2 It was revealed that the content was <120 × 10 -6 (volume ratio), the CO content was <12 × 10 -6 (volume ratio), and the N 2 O content was <12 × 10 -6 (volume ratio). ..

Figure 0006807958
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Figure 0006807958
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実施例25
CO 5モルを乾燥の5Lのステンレス製反応釜に導入し、その後、三フッ化塩素を導入し、ClFとCOガスとのモル比は1:1であり、反応釜において、反応温度は499℃であり、反応圧力は5MPaであり、上記反応釜の排気口から反応生成物を排出し、温度が-110℃の低温冷却トラップに導入し、凍結真空排気の方法により不純物を除去し、精製されたガスをフッ化カルボニル精製ガスの貯蔵タンクに収集し、調製されたガスを検出した。
具体的には、精製されたガスをガスクロマトグラフ-質量分析計(GC−MS、型番:株式会社島津製作所製GC−2014)とフーリエ変換赤外分光光度計(FT−IR、型番:Nicolet6700)に導入し、その組成を分析した。収集されたガスは、GC-MS及びFT-IRによりフッ化カルボニルと確認され、ガスクロマトグラフのデータ結果の主成分の積分面積により主成分の純度を算出した。
ガスクロマトグラフによる測定には、Porapakカラム、モレキュラーシーブ 13X カラムを使用し、キャリアガスとしてHeガスを使用し、TCD検出器を使用し、Heキャリアガスの流速が60mL/minであり、カラム温度が23℃であり、注入口温度が60 ℃であり、TCD温度が60℃である。ガスクロマトグラムの最大のピークは、フッ化カルボニルに由来するピークである。
調製されたガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、収率は95%であり、純度は96%であることが明らかになった。
Example 25
5 mol of CO was introduced into a dry 5 L stainless steel reaction vessel, then chlorine trifluoride was introduced, the molar ratio of ClF 3 to CO gas was 1: 1 and the reaction temperature was 499 in the reaction vessel. The temperature is ° C., the reaction pressure is 5 MPa, the reaction product is discharged from the exhaust port of the reaction vessel, introduced into a low-temperature cooling trap having a temperature of -110 ° C., impurities are removed by the method of freezing vacuum exhaust, and purification is performed. The prepared gas was collected in a storage tank for purified fluorinated gas, and the prepared gas was detected.
Specifically, the purified gas was applied to a gas chromatograph-mass spectrometer (GC-MS, model number: GC-2014 manufactured by Shimadzu Corporation) and a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR, model number: Nicolet6700). It was introduced and its composition was analyzed. The collected gas was confirmed to be carbonyl fluoride by GC-MS and FT-IR, and the purity of the principal component was calculated from the integrated surface integral of the principal component as a result of the gas chromatograph data.
For the measurement by gas chromatograph, a Porapak column and a molecular sieve 13X column are used, He gas is used as the carrier gas, a TCD detector is used, the flow velocity of the He carrier gas is 60 mL / min, and the column temperature is 23. The temperature is 60 ° C, the inlet temperature is 60 ° C, and the TCD temperature is 60 ° C. The largest peak in the gas chromatogram is the peak derived from carbonyl fluoride.
When the prepared gas was detected, it was revealed that the purified gas was carbonyl fluoride, the yield was 95%, and the purity was 96%.

実施例26
反応釜において、反応温度は−99℃であり、反応圧力は−0.09MPaであり、反応中において触媒としてセシウムのフッ化物2gを使用し、ClFとCOガスとのモル比は100:1となった以外は、実施例25と同様にした。
調製されたガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、収率は83%であり、純度は88%であることが明らかになった。
Example 26
In the reaction vessel, the reaction temperature was -99 ° C., the reaction pressure was -0.09 MPa, 2 g of fluoride of cesium was used as a catalyst during the reaction, and the molar ratio of ClF 3 to CO gas was 100: 1. It was the same as in Example 25 except that.
When the prepared gas was detected, it was revealed that the purified gas was carbonyl fluoride, the yield was 83%, and the purity was 88%.

実施例27
CO 5モルを乾燥の5Lのステンレス製反応釜に導入し、その後、5モルの三フッ化塩素を導入し、反応中において触媒としてナトリウムのフッ化物(NaF)2gを使用し、ClFとCOガスとのモル比は0.001:1となった以外は、実施例25と同様にした。
調製されたガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、収率は35%であり、純度は70%であることが明らかになった。
Example 27
The CO 2 5 moles were introduced into a stainless steel reaction kettle drying 5L, then introduce the 5 moles of chlorine trifluoride, using sodium fluoride (NaF) 2 g as a catalyst in the reaction, and ClF 3 The same as in Example 25 except that the molar ratio with CO 2 gas was 0.001: 1.
When the prepared gas was detected, it was revealed that the purified gas was carbonyl fluoride, the yield was 35%, and the purity was 70%.

実施例28
CO5モルを乾燥の5Lのステンレス製反応釜に導入し、その後、5モルの三フッ化塩素を導入し、反応中において触媒としてカリウムのフッ化物(KF)2gを使用した以外は、実施例26と同様にした。
調製されたガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、収率は42%であり、純度は74%であることが明らかになった。
Example 28
The CO 2 5 moles were introduced into a stainless steel reaction kettle drying 5L, then, except that introduces 5 moles of chlorine trifluoride was used fluoride (KF) 2 g of potassium as a catalyst in the reaction, carried out The same as in Example 26.
When the prepared gas was detected, it was revealed that the purified gas was carbonyl fluoride, the yield was 42%, and the purity was 74%.

実施例29
COFCl 5モルを乾燥の5Lのステンレス製反応釜に導入し、その後、5モルの三フッ化塩素を導入し、反応中において触媒としてユウロピウムのフッ化物EuF 2gを使用した以外は、実施例25と同様にした。
調製されたガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、収率は85%、純度は90%であることが明らかになった。
Example 29
The COFCl 5 moles were introduced into a stainless steel reaction kettle drying 5L, then, except that introduces 5 moles of chlorine trifluoride was used fluoride EuF 3 2 g of europium as a catalyst in the reaction, Example 25 I did the same.
When the prepared gas was detected, it was revealed that the purified gas was carbonyl fluoride, the yield was 85%, and the purity was 90%.

実施例30
COFCl 5モルを乾燥の5Lのステンレス製反応釜に導入し、その後、5モルの三フッ化塩素を導入し、反応中において触媒として銅のフッ化物(CuF)2gを使用した以外は、実施例26と同様にした。
調製されたガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、収率は84%であり、純度は89%であることが明らかになった。
Example 30
Except that 5 mol of COFCl was introduced into a dry 5 L stainless steel reaction kettle, then 5 mol of chlorine trifluoride was introduced and 2 g of copper fluoride (CuF 2 ) was used as a catalyst during the reaction. The same as in Example 26.
When the prepared gas was detected, it was revealed that the purified gas was carbonyl fluoride, the yield was 84%, and the purity was 89%.

実施例31
CO 5モルを乾燥の5Lのステンレス製反応釜に導入し、その後、一フッ化塩素5モルを導入し、反応中において触媒としてアルミニウムのフッ化物(AlF)2gを使用した以外は、実施例25と同様にした。
調製されたガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、収率は80%であり、純度は92%であることが明らかになった。
Example 31
Examples except that 5 mol of CO was introduced into a dry 5 L stainless steel reaction vessel, then 5 mol of chlorine monofluoride was introduced and 2 g of aluminum fluoride (AlF 3 ) was used as a catalyst during the reaction. It was the same as 25.
When the prepared gas was detected, it was revealed that the purified gas was carbonyl fluoride, the yield was 80%, and the purity was 92%.

実施例32
CO 5モルを乾燥の5Lのステンレス製反応釜に導入し、その後、一フッ化塩素5モルを導入し、反応中において触媒として銀のフッ化物(AgF)2gを使用した以外は、実施例26と同様にした。
調製されたガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、収率は73%であり、純度は88%であることが明らかになった。
Example 32
Example 26, except that 5 mol of CO was introduced into a dry 5 L stainless steel reaction vessel, then 5 mol of chlorine monofluoride was introduced and 2 g of silver fluoride (AgF) was used as a catalyst during the reaction. I did the same.
When the prepared gas was detected, it was revealed that the purified gas was carbonyl fluoride, the yield was 73%, and the purity was 88%.

実施例33
CO 5モルを乾燥の5Lのステンレス製反応釜に導入し、その後、一フッ化塩素5モルを導入し、反応中において触媒としてセシウムのフッ化物(CsF)2gを使用した以外は、実施例31と同様にした。
調製されたガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、収率は40%であり、純度は70%であることが明らかになった。
Example 33
The CO 2 5 moles were introduced into a stainless steel reaction kettle drying 5L, then, except that introduces chlorine monofluoride 5 mol, it was used fluoride (CsF) 2 g of cesium as a catalyst in the reaction, examples It was the same as 31.
When the prepared gas was detected, it was revealed that the purified gas was carbonyl fluoride, the yield was 40%, and the purity was 70%.

実施例34
CO 5モルを乾燥の5Lのステンレス製反応釜に導入し、その後、一フッ化塩素5モルを導入し、反応中において触媒としてナトリウムのフッ化物(NaF)2gを使用した以外は、実施例32と同様にした。
調製されたガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、収率は45%であり、純度は72%であることが明らかになった。
Example 34
The CO 2 5 moles were introduced into a stainless steel reaction kettle drying 5L, then, except that introduces chlorine monofluoride 5 mol, it was used fluoride (NaF) 2 g of sodium as a catalyst in the reaction, examples It was the same as 32.
When the prepared gas was detected, it was revealed that the purified gas was carbonyl fluoride, the yield was 45%, and the purity was 72%.

実施例35
COFCl 5モルを乾燥の5Lのステンレス製反応釜に導入し、その後、一フッ化塩素5モルを導入し、反応中において触媒としてカリウムのフッ化物2gを使用した以外は、実施例31と同様にした。
調製されたガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、収率は77%であり、純度は90%であることが明らかになった。
Example 35
Same as in Example 31 except that 5 mol of COFCl was introduced into a dry 5 L stainless steel reaction vessel, then 5 mol of chlorine monofluoride was introduced and 2 g of potassium fluoride was used as a catalyst during the reaction. did.
When the prepared gas was detected, it was revealed that the purified gas was carbonyl fluoride, the yield was 77%, and the purity was 90%.

実施例36
COFCl 5モルを乾燥の5Lのステンレス製反応釜に導入し、その後、一フッ化塩素5モルを導入し、反応中において触媒を使用しなかった以外は、実施例32と同様にした。
調製されたガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、収率は76%であり、純度は89%であることが明らかになった。
Example 36
5 mol of COFCl was introduced into a dry 5 L stainless steel reaction vessel, and then 5 mol of chlorine monofluoride was introduced, and the same procedure as in Example 32 was carried out except that no catalyst was used during the reaction.
When the prepared gas was detected, it was revealed that the purified gas was carbonyl fluoride, the yield was 76%, and the purity was 89%.

実施例37
CO 5モルを乾燥の5Lのステンレス製反応釜に導入し、その後、五フッ化塩素5モルを導入し、反応中において触媒としてセシウムのフッ化物(CsF)2gを使用した以外は、実施例25と同様にした。
調製されたガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、収率は95%であり、純度は96%であることが明らかになった。
Example 37
Example 25, except that 5 mol of CO was introduced into a dry 5 L stainless steel reaction vessel, then 5 mol of chlorine pentafluoride was introduced and 2 g of cesium fluoride (CsF) was used as a catalyst during the reaction. I did the same.
When the prepared gas was detected, it was revealed that the purified gas was carbonyl fluoride, the yield was 95%, and the purity was 96%.

実施例38
CO 5モルを乾燥の5Lのステンレス製反応釜に導入し、その後、五フッ化塩素5モルを導入し、反応中において触媒としてユウロピウムのフッ化物(EuF)2gを使用した以外は、実施例26と同様にした。
調製されたガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、収率は81%であり、純度は88%であることが明らかになった。
Example 38
Examples except that 5 mol of CO was introduced into a dry 5 L stainless steel reaction kettle, then 5 mol of chlorine pentafluoride was introduced and 2 g of europium fluoride (EuF 3 ) was used as a catalyst during the reaction. It was the same as 26.
When the prepared gas was detected, it was revealed that the purified gas was carbonyl fluoride, the yield was 81%, and the purity was 88%.

実施例39
CO 5モルを乾燥の5Lのステンレス製反応釜に導入し、その後、五フッ化塩素5モルを導入し、反応中において触媒として銅のフッ化物(CuF)2gを使用した以外は、実施例37と同様にした。
調製されたガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、収率は44%であり、純度は70%であることが明らかになった。
Example 39
The CO 2 5 moles were introduced into a stainless steel reaction kettle drying 5L, then, except that introduces chlorine pentafluoride 5 moles, copper fluoride as catalyst in the reaction (CuF 2) was used 2g, implementation The same as in Example 37.
When the prepared gas was detected, it was revealed that the purified gas was carbonyl fluoride, the yield was 44%, and the purity was 70%.

実施例40
CO 5モルを乾燥の5Lのステンレス製反応釜に導入し、その後、五フッ化塩素5モルを導入し、反応中において触媒としてアルミニウムのフッ化物(AlF)2gを使用した以外は、実施例38と同様にした。
調製されたガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、収率は40%であり、純度は72%であることが明らかになった。
Example 40
The CO 2 5 moles were introduced into a stainless steel reaction kettle drying 5L, then, except that introduces chlorine pentafluoride 5 moles, of aluminum fluoride as a catalyst in the reaction (AlF 3) were used 2g, implementation The same as in Example 38.
When the prepared gas was detected, it was revealed that the purified gas was carbonyl fluoride, the yield was 40%, and the purity was 72%.

実施例41
COFCl 5モルを乾燥の5Lのステンレス製反応釜に導入し、その後、五フッ化塩素5モルを導入し、反応中において触媒を使用しなかった以外は、実施例37と同様にした。
調製されたガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、収率は83%であり、純度は90%であることが明らかになった。
Example 41
5 mol of COFCl was introduced into a dry 5 L stainless steel reaction vessel, and then 5 mol of chlorine pentafluoride was introduced, and the same procedure as in Example 37 was carried out except that no catalyst was used during the reaction.
When the prepared gas was detected, it was revealed that the purified gas was carbonyl fluoride, the yield was 83%, and the purity was 90%.

実施例42
COFCl 5モルを乾燥の5Lのステンレス製反応釜に導入し、その後、五フッ化塩素5モルを導入し、反応中において触媒として銀のフッ化物2gを使用した以外は、実施例38と同様にした。
調製されたガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、収率は82%であり、純度は89%であることが明らかになった。
Example 42
Similar to Example 38, except that 5 mol of COFCl was introduced into a dry 5 L stainless steel reaction kettle, then 5 mol of chlorine pentafluoride was introduced and 2 g of silver fluoride was used as a catalyst during the reaction. did.
When the prepared gas was detected, it was revealed that the purified gas was carbonyl fluoride, the yield was 82%, and the purity was 89%.

実施例43
COFCl 5モルを乾燥の5Lのステンレス製反応釜に導入し、その後、フッ素ガス5モルを導入し、反応中において触媒を使用しなかった以外は、実施例25と同様にした。
調製されたガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、収率は81%であり、純度は88%であることが明らかになった。
Example 43
5 mol of COFCl was introduced into a dry 5 L stainless steel reaction vessel, and then 5 mol of fluorine gas was introduced, and the same procedure as in Example 25 was carried out except that no catalyst was used during the reaction.
When the prepared gas was detected, it was revealed that the purified gas was carbonyl fluoride, the yield was 81%, and the purity was 88%.

実施例44
COFCl 5モルを乾燥の5Lのステンレス製反応釜に導入し、その後、フッ素ガス5モルを導入し、反応中において触媒として銀のフッ化物2gを使用した以外は、実施例26と同様にした。
調製されたガスを検出したところ、精製ガスはフッ化カルボニルであり、収率は80%であり、純度は87%であることが明らかになった。
Example 44
The procedure was the same as in Example 26, except that 5 mol of COFCl was introduced into a dry 5 L stainless steel reaction vessel, then 5 mol of fluorine gas was introduced, and 2 g of silver fluoride was used as a catalyst during the reaction.
When the prepared gas was detected, it was revealed that the purified gas was carbonyl fluoride, the yield was 80%, and the purity was 87%.

Figure 0006807958
Figure 0006807958

Figure 0006807958
Figure 0006807958

上記実施例により、本発明が調製するフッ化カルボニルは、比較的に高い収率、及び純度を有する。
以上、実施例の説明は本発明の方法及びその主旨の理解を助けるためのものに過ぎない。なお、当業者にとっては、本発明は、その原理から逸脱することなく、若干の改良及び修飾も可能であり、それらの改良及び修飾はいずれも本発明の特許請求の範囲によって保護される範囲に包含される。
According to the above examples, the carbonyl fluoride prepared by the present invention has a relatively high yield and purity.
As described above, the description of the examples is merely for assisting in understanding the method of the present invention and its gist. It should be noted that for those skilled in the art, the present invention can be slightly improved and modified without departing from the principle, and all of these improvements and modifications are within the scope of the claims of the present invention. Included.

Claims (13)

精製ガスをフッ化カルボニル粗生成物ガス中の不純物と−99℃〜499℃の温度及び−0.09MPa〜5MPaの圧力で反応させ、フッ化カルボニル粗生成物ガス中の不純物を除去し、前記精製ガスは、ClF、ClF3、ClF5、及びF2のいずれか1種又は複数種であることを含むフッ化カルボニルの精製方法。 The purified gas was reacted with the impurities in the carbonyl fluoride crude product gas at a temperature of −99 ° C. to 499 ° C. and a pressure of −0.09 MPa to 5 MPa to remove the impurities in the carbonyl fluoride crude product gas. A method for purifying carbonyl fluoride, which comprises that the purification gas is any one or more of ClF, ClF 3 , ClF 5 , and F 2 . 前記反応の温度は、−49℃〜299℃であり、前記反応の圧力は、−0.05MPa〜1MPaであることを特徴とする請求項1に記載の精製方法。 The purification method according to claim 1, wherein the temperature of the reaction is −49 ° C. to 299 ° C., and the pressure of the reaction is −0.05 MPa to 1 MPa. 前記反応の温度は、1℃〜199℃であり、前記反応の圧力は、−0.05MPa〜1MPaであることを特徴とする請求項1に記載の精製方法。 The purification method according to claim 1, wherein the temperature of the reaction is 1 ° C. to 199 ° C., and the pressure of the reaction is −0.05 MPa to 1 MPa. 前記反応は、さらに、反応終了後、蒸留、精留、又は凍結真空排気の方法により精製ガス及び反応で発生する不純物を除去することを含むことを特徴とする請求項1に記載の精製方法。 The purification method according to claim 1, further comprising removing the purified gas and impurities generated in the reaction by a method of distillation, rectification, or freeze-vacuum exhaust after the reaction is completed. 前記フッ化カルボニル粗生成物ガス中の不純物は、CO2、CO、H2O、COCl2、N2Oの不純物ガスの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1に記載の精製方法。 The purification method according to claim 1, wherein the impurity in the carbonyl fluoride crude product gas contains at least one of the impurity gas of CO 2 , CO, H 2 O, COCl 2 , and N 2 O. .. 前記反応は、さらに、触媒を含み、前記触媒は、セシウムのフッ化物、ナトリウムのフッ化物、カリウムのフッ化物、ユウロピウムのフッ化物、銅のフッ化物、アルミニウムのフッ化物、及び銀のフッ化物のいずれか1種又は複数種を含むことを特徴とする請求項1に記載の精製方法。 The reaction further comprises a catalyst, which is a fluoride of cesium, a fluoride of sodium, a fluoride of potassium, a fluoride of europium, a fluoride of copper, a fluoride of aluminum, and a fluoride of silver. The purification method according to claim 1, wherein any one or more of them are contained. 前記精製ガスとフッ化カルボニル粗生成物ガスとのモル比は、100〜0.001: 1であることを特徴とする請求項1に記載の精製方法。 The purification method according to claim 1, wherein the molar ratio of the purified gas to the crude carbonyl fluoride product gas is 100 to 0.001: 1. 前記精製ガスがClF3及びClF5のいずれか1種又は複数種である請求項1〜のいずれか1項に記載の精製方法。 The purification method according to any one of claims 1 to 7 , wherein the purification gas is any one or more of ClF 3 and ClF 5 . CO、CO2のいずれか1種又は複数種をClF、ClF 3 、及びClF 5 のいずれか1種又は複数種のフッ素含有ガスと−99℃〜499℃の温度及び−0.09MPa〜5MPaの圧力で反応させ、フッ化カルボニルを調製する、
又は、COFClをClF、ClF 3 、及びClF 5 のいずれか1種又は複数種のフッ素含有ガスと−99℃〜499℃の温度及び−0.09MPa〜5MPaの圧力で反応させ、フッ化カルボニルを調製することを含むフッ化カルボニルの製造方法。
One or more of CO and CO 2 are mixed with one or more fluorine-containing gases of ClF, ClF 3 , and ClF 5 and a temperature of -99 ° C to 499 ° C and -0.09 MPa to 5 MPa. Reaction with pressure to prepare carbonyl fluoride,
Alternatively, COFCl is reacted with one or more fluorine-containing gases of ClF, ClF 3 , and ClF 5 at a temperature of -99 ° C to 499 ° C and a pressure of -0.09 MPa to 5 MPa to form carbonyl fluoride. A method for producing carbonyl fluoride, which comprises preparing.
前記反応の温度は、−49℃〜299℃であり、前記反応の圧力は、−0.05MPa〜1MPaであることを特徴とする請求項に記載の製造方法。 The production method according to claim 9 , wherein the temperature of the reaction is −49 ° C. to 299 ° C., and the pressure of the reaction is −0.05 MPa to 1 MPa. 前記反応の温度は、1℃〜199℃であり、前記反応の圧力は、−0.05MPa〜1MPaであることを特徴とする請求項に記載の製造方法。 The production method according to claim 9 , wherein the temperature of the reaction is 1 ° C. to 199 ° C., and the pressure of the reaction is −0.05 MPa to 1 MPa. 前記フッ素含有ガスとCO、CO2のいずれか1種又は複数種、又はCOFClとのモル比は、100〜0.001: 1であることを特徴とする請求項に記載の製造方法。 The production method according to claim 9 , wherein the molar ratio of the fluorine-containing gas to any one or more of CO and CO 2 or COFCl is 100 to 0.001: 1. 前記反応は、さらに、触媒を含み、前記触媒は、セシウムのフッ化物、ナトリウムのフッ化物、カリウムのフッ化物、ユウロピウムのフッ化物、銅のフッ化物、アルミニウムのフッ化物、及び銀のフッ化物のいずれか1種又は複数種を含むことを特徴とする請求項に記載の製造方法。 The reaction further comprises a catalyst, which is a fluoride of cesium, a fluoride of sodium, a fluoride of potassium, a fluoride of europium, a fluoride of copper, a fluoride of aluminum, and a fluoride of silver. The production method according to claim 9 , wherein any one or more of them are contained.
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