JP6959499B2 - フッ素化ハロゲン間化合物の精製方法 - Google Patents
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Description
本発明は、複数の異なるハロゲン元素が結合した化合物であるハロゲン間化合物の精製方法に関し、フッ素原子とフッ素原子以外のハロゲン元素である塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子が結合した化合物であるフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法に関する。
フッ素化ハロゲン間化合物は、有機合成分野、無機合成分野、原子力分野または半導体分野などでクリーニングガスあるいはフッ素化剤として用いられている。例えば、クリーニングガスとして化学蒸着（ＣＶＤ chemical vapor deposition）などの半導体製造装置の内部洗浄などに使用される。フッ素化ハロゲン間化合物は、ＸＦn（Ｘはフッ素以外のハロゲン原子（Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、ｎはハロゲン原子１個と結合するフッ素原子の個数である）で表され、安定な化合物として、ＣｌＦ、ＣｌＦ3、ＣｌＦ5、ＢｒＦ3、ＢｒＦ5、ＩＦ5およびＩＦ7が知られている。
フッ素化ハロゲン間化合物は、フッ素原子を含まないハロゲン分子またはハロゲン間化合物とフッ素分子が反応することによって製造される（非特許文献１）。
例えば、以下に示す反応でフッ素化ハロゲン間化合物を製造することが特許文献１に記載されている。
また、特許文献１には、以下の平衡反応が記載されている。
特許文献２には、フッ素化ハロゲン間化合物を分解させてフッ素分子を分離することでフッ素原子の個数が減少したフッ素化ハロゲン間化合物が生成することが、以下の一般式で示される。
（Ｘは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子であり、ｎは３〜７の整数である。）
また、特許文献２には、上記反応の具体例として以下の分解反応が記載されている。
また、特許文献２には、上記反応の具体例として以下の分解反応が記載されている。
フッ素化ハロゲン間化合物およびハロゲン分子は、酸化性および腐食性が高い。そこで、ハロゲン分子およびフッ素化ハロゲン間化合物の反応工程、精製工程、貯蔵または輸送においては、酸化および腐食に耐える耐食性金属製またはセラミックス製の容器あるいは導管などの器具類が用いられる。使用される耐食性金属またはセラミックスには、ニッケル、商品名モネル、インコネルおよびハステロイに代表されるニッケル基合金、ステンレス鋼、マンガン鋼、アルミニウム、アルミニウム基合金、チタン、チタン基合金、白金、またはアルミナ、ジルコニアを挙げることができる。
しかしながら、ハロゲン分子およびフッ素化ハロゲン間化合物の強い酸化性および腐食性のために、耐食性金属またはセラミックスを用いたとしても、耐食性金属またはセラミックスから、不純物としてＡｌ、Ａｓ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｚｎ、またはＺｒの酸化物、ハロゲン化物または酸ハロゲン化物などの金属化合物がフッ素化ハロゲン間化合物に混入し、フッ素化ハロゲン間化合物が汚染されることがある。
例えば、ステンレス鋼の容器とフッ素化ハロゲン間化合物が接触した場合に、フッ素化ハロゲン間化合物に混入する不純物として、Ａｌ酸化物、Ａｌハロゲン化物、Ａｌ酸ハロゲン化物、Ｃｏ酸化物、Ｃｏハロゲン化物、Ｃｏ酸ハロゲン化物、Ｃｒ酸化物、Ｃｒハロゲン化物、Ｃｒ酸ハロゲン化物、Ｃｕ酸化物、Ｃｕハロゲン化物、Ｃｕ酸ハロゲン化物、Ｆｅ酸化物、Ｆｅハロゲン化物、Ｆｅ酸ハロゲン化物、Ｍｏ酸化物、Ｍｏハロゲン化物、Ｍｏ酸ハロゲン化物、Ｎｉ酸化物、Ｎｉハロゲン化物、Ｎｉ酸ハロゲン化物、Ｍｎ酸化物、Ｍｎハロゲン化物、Ｍｎ酸ハロゲン化物、Ｔｉ酸化物、Ｔｉハロゲン化物、Ｔｉ酸ハロゲン化物、Ｚｎ酸化物、Ｚｎハロゲン化物、Ｚｎ酸ハロゲン化物、を例示することができる。
また、フッ素化ハロゲン間化合物の製造で用いるフッ素ガスは蛍石（ＣａＦ2）を原料として、塩素は天日塩または岩塩を原料として、臭素とヨウ素は、海水または水溶性天然ガス鉱床などの地下水層から得られる鹹水を原料として工業的に生産される。これらの原料から、不純物としてＣａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｎａ、ＰまたはＳｅの酸化物、ハロゲン化物、酸ハロゲン化物などの金属化合物がフッ素化ハロゲン間化合物に混入し、フッ素化ハロゲン間化合物が汚染されることがある。
例えば、鹹水を原料として生産されたヨウ素を使用してＩＦ5またはＩＦ7を合成した場合、ＩＦ5またはＩＦ7に混入する不純物として、Ｎａ酸化物、Ｎａハロゲン化物、Ｎａ酸ハロゲン化物、Ｃａ酸化物、Ｃａハロゲン化物またはＣａ酸ハロゲン化物を例示することができる。
さらに、フッ素化ハロゲン間化合物の製造時にＮ2、Ａｒ、Ｈｅ、ＣＯ2、Ｏ2、ＣＦ4、フルオロカーボン、ＯＦ2、ＳｉＦ4またはＨＦなどが、製造時の環境に由来する不純物として混入し、フッ素化ハロゲン間化合物が汚染されることがある。ＣＦ4、ＯＦ2、ＳｉＦ4、ＳＦ６またはＨＦなどのフッ素原子を含む化合物は、水分、炭化水素化合物、石綿、潤滑剤またはシール材などがハロゲン間化合物、およびＦ2ガスと反応することによって生成する。
フッ素化ハロゲン間化合物は、純度が要求される有機合成分野、無機合成分野、原子力分野または半導体分野などで用いられるので、フッ素化ハロゲン間化合物に不純物が含まれ汚染されている場合、かかる製品の性能を低下させるなどの悪影響が懸念され、より高純度であることが要求される。
Ｊ．Ｈ．Ｓｉｍｏｎｓ（編集）、「Ｆｌｕｏｒｉｎｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｖｏｌｕｍｅ １」、１９５０、ｐｐ.１９１
本発明は、フッ素化ハロゲン間化合物に含まれる不純物としての、前記の不純物を除去し、高純度のフッ素化ハロゲン間化合物を得るためのフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、フッ素化ハロゲン間化合物が含むフッ素原子の個数の違いにより、フッ素化ハロゲン間化合物の融点、沸点および蒸気圧が異なることに注目し、フッ素化ハロゲン間化合物が含むフッ素原子の個数を変えることで、不純物を含むフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する操作を容易にし、高純度のフッ素化ハロゲン間化合物を簡便に得る精製方法を見出した。
本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法は、フッ素化ハロゲン間化合物が含むフッ素原子の個数を変化させる転化工程と、転化したフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を分離除去する不純物除去工程と、再度、フッ素化ハロゲン間化合物が含むフッ素原子の個数を変化させ、元のフッ素化ハロゲン間化合物を高純度で得る再転化工程を含む。本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法は、フッ素化ハロゲン間化合物の精製工程として、前記従来のフッ素化ハロゲン間化合物の製造方法において、フッ素化ハロゲン間化合物を得た後の後段に、精製工程として加えることができる。
本発明は、発明１〜１３よりなる。
［発明１］
式（１）で表される第１のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法であって、
前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物が含むフッ素原子の個数を変化させ、式（２）で示される第２のフッ素化ハロゲン間化合物を生成する転化工程と、
前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程と、
前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物が含むフッ素原子の個数を変化させ前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物を生成する再転化工程を有する、
前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法。
［発明１］
式（１）で表される第１のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法であって、
前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物が含むフッ素原子の個数を変化させ、式（２）で示される第２のフッ素化ハロゲン間化合物を生成する転化工程と、
前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程と、
前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物が含むフッ素原子の個数を変化させ前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物を生成する再転化工程を有する、
前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法。
ＸＦn （１）
ＸＦn±a （２）
（式中、Ｘは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子であり、Ｆはフッ素原子であり、ｎ、ａ、ｎ±ａは、ｎ≧１、ａ≧１、７≧ｎ±ａ≧１である自然数である）
［発明２］
前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程を、前記転化工程の前にさらに含む、発明１のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法。
［発明３］
前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物が、ＣｌＦ、ＣｌＦ3、ＣｌＦ5、ＢｒＦ3、ＢｒＦ5、ＩＦ5、ＩＦ7からなる群から選ばれる少なくとも一つのフッ素化ハロゲン間化合物である、発明１または発明２のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法。
［発明４］
前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物または前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物が含むフッ素原子の個数を変化させる方法として、
フッ素化ハロゲン間化合物と、Ｆ2、Ｃｌ2、Ｂｒ2、Ｉ2、ＣｌＦ、ＣｌＦ3、ＣｌＦ5、ＢｒＦ3、ＢｒＦ5、ＩＦ5およびＩＦ7とからなる群から選ばれる少なくとも一つの化合物とを反応させる方法（但し、同じ化合物同士の組み合わせを除く）、
またはフッ素化ハロゲン間化合物を分解させる方法、
のいずれかを用いる、
発明１〜３のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法。
［発明５］
前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する方法として、相変化、蒸留、収着、膜分離、抽出、および晶析からなる群から選ばれる少なくとも一つの方法を用いる、
発明１〜４のハロゲン間化合物の精製方法。
［発明６］
前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する方法として、相変化、蒸留、収着、膜分離、抽出、および晶析からなる群から選ばれる少なくとも一つの方法を用いる、
発明２のハロゲン間化合物の精製方法。
［発明７］
前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物がＩＦ７であり、
前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物がＩＦ５であり、
前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程が、一部のＩＦ５を蒸発させることで、ＩＦ５よりも低沸点の不純物を主に除去する工程である、
発明１のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法。
［発明８］
前記転化工程の前に、前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程を、さらに含み、
前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程が、ＩＦ７を蒸発させて凝縮することで、ＩＦ７よりも高沸点の不純物を主に除去する工程である、
発明７のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法。
［発明９］
前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物がＩＦ５であり、
前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物がＩＦ７であり、
前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程が、ＩＦ７を蒸発させて凝縮することで、ＩＦ７よりも高沸点の不純物を主に除去する工程である、
発明１のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法。
［発明１０］
前記転化工程の前に、前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程を、さらに含み、
前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程が、一部のＩＦ５を蒸発させることで、ＩＦ５よりも低沸点の不純物を主に除去する工程である、
発明９のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法。
［発明１１］
前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物がＣｌＦ３であり、
前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物がＣｌＦであり、
前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程が、ＣｌＦを蒸発させて凝固することで、ＣｌＦよりも高沸点の不純物を主に除去する工程である、
発明１のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法。
［発明１２］
前記転化工程の前に、前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程を、さらに含み、
前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程が、一部のＣｌＦ３を蒸発させすることで、ＣｌＦ３よりも低沸点の不純物を主に除去する工程である、発明１１のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法。
［発明１３］
式（１）で表される第１のフッ素化ハロゲン間化合物の製造方法であって、
前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物が含むフッ素原子の個数を変化させ、式（２）で示される第２のフッ素化ハロゲン間化合物を生成する転化工程と、
前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程と、
前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物が含むフッ素原子の個数を変化させ、式（１）で表される第１のフッ素化ハロゲン間化合物を生成する再転化工程とを有する、
フッ素化ハロゲン間化合物の精製工程を含む、フッ素化ハロゲン間化合物の製造方法。
ＸＦn±a （２）
（式中、Ｘは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子であり、Ｆはフッ素原子であり、ｎ、ａ、ｎ±ａは、ｎ≧１、ａ≧１、７≧ｎ±ａ≧１である自然数である）
［発明２］
前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程を、前記転化工程の前にさらに含む、発明１のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法。
［発明３］
前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物が、ＣｌＦ、ＣｌＦ3、ＣｌＦ5、ＢｒＦ3、ＢｒＦ5、ＩＦ5、ＩＦ7からなる群から選ばれる少なくとも一つのフッ素化ハロゲン間化合物である、発明１または発明２のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法。
［発明４］
前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物または前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物が含むフッ素原子の個数を変化させる方法として、
フッ素化ハロゲン間化合物と、Ｆ2、Ｃｌ2、Ｂｒ2、Ｉ2、ＣｌＦ、ＣｌＦ3、ＣｌＦ5、ＢｒＦ3、ＢｒＦ5、ＩＦ5およびＩＦ7とからなる群から選ばれる少なくとも一つの化合物とを反応させる方法（但し、同じ化合物同士の組み合わせを除く）、
またはフッ素化ハロゲン間化合物を分解させる方法、
のいずれかを用いる、
発明１〜３のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法。
［発明５］
前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する方法として、相変化、蒸留、収着、膜分離、抽出、および晶析からなる群から選ばれる少なくとも一つの方法を用いる、
発明１〜４のハロゲン間化合物の精製方法。
［発明６］
前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する方法として、相変化、蒸留、収着、膜分離、抽出、および晶析からなる群から選ばれる少なくとも一つの方法を用いる、
発明２のハロゲン間化合物の精製方法。
［発明７］
前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物がＩＦ７であり、
前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物がＩＦ５であり、
前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程が、一部のＩＦ５を蒸発させることで、ＩＦ５よりも低沸点の不純物を主に除去する工程である、
発明１のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法。
［発明８］
前記転化工程の前に、前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程を、さらに含み、
前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程が、ＩＦ７を蒸発させて凝縮することで、ＩＦ７よりも高沸点の不純物を主に除去する工程である、
発明７のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法。
［発明９］
前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物がＩＦ５であり、
前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物がＩＦ７であり、
前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程が、ＩＦ７を蒸発させて凝縮することで、ＩＦ７よりも高沸点の不純物を主に除去する工程である、
発明１のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法。
［発明１０］
前記転化工程の前に、前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程を、さらに含み、
前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程が、一部のＩＦ５を蒸発させることで、ＩＦ５よりも低沸点の不純物を主に除去する工程である、
発明９のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法。
［発明１１］
前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物がＣｌＦ３であり、
前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物がＣｌＦであり、
前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程が、ＣｌＦを蒸発させて凝固することで、ＣｌＦよりも高沸点の不純物を主に除去する工程である、
発明１のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法。
［発明１２］
前記転化工程の前に、前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程を、さらに含み、
前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程が、一部のＣｌＦ３を蒸発させすることで、ＣｌＦ３よりも低沸点の不純物を主に除去する工程である、発明１１のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法。
［発明１３］
式（１）で表される第１のフッ素化ハロゲン間化合物の製造方法であって、
前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物が含むフッ素原子の個数を変化させ、式（２）で示される第２のフッ素化ハロゲン間化合物を生成する転化工程と、
前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程と、
前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物が含むフッ素原子の個数を変化させ、式（１）で表される第１のフッ素化ハロゲン間化合物を生成する再転化工程とを有する、
フッ素化ハロゲン間化合物の精製工程を含む、フッ素化ハロゲン間化合物の製造方法。
ＸＦn （１）
ＸＦn±a （２）
（式中、Ｘは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子であり、Ｆはフッ素原子であり、ｎ、ａ、ｎ±ａは、ｎ≧１、ａ≧１、７≧ｎ±ａ≧１の自然数である）
ＸＦn±a （２）
（式中、Ｘは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子であり、Ｆはフッ素原子であり、ｎ、ａ、ｎ±ａは、ｎ≧１、ａ≧１、７≧ｎ±ａ≧１の自然数である）
本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法により、不純物を含むフッ素化ハロゲン間化合物より不純物を除去し、フッ素化ハロゲン間化合物を高純度で得ることができる。
本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法の実施形態を、図１を用いて詳細に説明する。しかしながら、本発明は、以下に示す実施の形態に限定されるものではない。
１．フッ素化ハロゲン間化合物の精製方法
本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法は、
式（１）で表される第１のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法であって、
前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物が含むフッ素原子の個数を変化させ、式（２）で示される第２のフッ素化ハロゲン間化合物を生成する転化工程と、
前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程と、
前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物が含むフッ素原子の個数を変化させ、式（１）で表される第１のフッ素化ハロゲン間化合物を生成する再転化工程を有する、
フッ素化ハロゲン間化合物の精製方法である。
本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法は、
式（１）で表される第１のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法であって、
前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物が含むフッ素原子の個数を変化させ、式（２）で示される第２のフッ素化ハロゲン間化合物を生成する転化工程と、
前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程と、
前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物が含むフッ素原子の個数を変化させ、式（１）で表される第１のフッ素化ハロゲン間化合物を生成する再転化工程を有する、
フッ素化ハロゲン間化合物の精製方法である。
ＸＦn （１）
ＸＦn±a （２）
（式中、Ｘは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子であり、Ｆはフッ素原子であり、ｎ、ａ、ｎ±ａは、ｎ≧１、ａ≧１、７≧ｎ±ａ≧１の自然数である。）
ＸＦn±a （２）
（式中、Ｘは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子であり、Ｆはフッ素原子であり、ｎ、ａ、ｎ±ａは、ｎ≧１、ａ≧１、７≧ｎ±ａ≧１の自然数である。）
本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法により、フッ素化ハロゲン間化合物に含まれるフッ素原子の個数を変え転化させ、不純物を除去しやすい沸点のフッ素化ハロゲン間化合物としてから、相変化（蒸発、昇華、凝縮もしくは凝固）、蒸留または収着で不純物を容易に除去できる。
図１に示すように、本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法において、
先ず、第１のフッ素化ハロゲン間化合物（ＸＦn）に含まれるフッ素原子の個数を増加または減少させる転化を行い、第２のフッ素化ハロゲン間化合物（ＸＦn±a）を得る。
先ず、第１のフッ素化ハロゲン間化合物（ＸＦn）に含まれるフッ素原子の個数を増加または減少させる転化を行い、第２のフッ素化ハロゲン間化合物（ＸＦn±a）を得る。
次いで、第２のフッ素化ハロゲン間化合物（ＸＦn±a）に対し不純物を除去後、第２のフッ素化ハロゲン間化合物に含まれるフッ素原子の個数を元に戻す再転化を行い、再度、第１のフッ素化ハロゲン間化合物（ＸＦn）を得る。
本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法において、始めのフッ素化ハロゲン間化合物（ＸＦn）と再転化したフッ素化ハロゲン間化合物（ＸＦn）は化合物としては同じものである。しかしながら、始めのフッ素化ハロゲン間化合物（ＸＦn）よりも、再転化したフッ素化ハロゲン間化合物（ＸＦn）は、不純物の含有量が低減され、高純度のフッ素化ハロゲン間化合物（ＸＦn）が得られる。
始めのフッ素化ハロゲン間化合物および再転化したフッ素化ハロゲン間化合物（ＸＦn）、転化したフッ素化ハロゲン間化合物（ＸＦn±a）としては、Ｘが塩素原子（Ｃｌ）の場合はＣｌＦ、ＣｌＦ3、ＣｌＦ5の組合せ、Ｘが臭素原子（Ｂｒ）の場合はＢｒＦ3、ＢｒＦ5の組合せ、Ｘがヨウ素原子（Ｉ）の場合はＩＦ5、ＩＦ7の組み合わせから選択することができる。
図２に示すように、先ず、第１のフッ素化ハロゲン間化合物（ＸＦn）の不純物の除去を行った後に、第１のフッ素化ハロゲン間化合物（ＸＦn）に含まれるフッ素原子の個数を増加または減少させる転化を行い、第２のフッ素化ハロゲン間化合物（ＸＦn±a）を得、次いで、第２フッ素化ハロゲン間化合物（ＸＦn±a）に対し不純物を除去後、フッ素化ハロゲン間化合物に含まれるフッ素原子の個数を元に戻す再転化を行い、再度、第１のフッ素化ハロゲン間化合物（ＸＦn）を得てもよい。
添加工程の前に、第１のフッ素化ハロゲン間化合物（ＸＦn）の不純物を除去する不純物除去工程を設けることで、さらに高純度の第１のフッ素化ハロゲン間化合物（ＸＦn）を得ることができる。
[転化および再転化工程]
第１のフッ素化ハロゲン間化合物を転化し第２のフッ素化ハロゲン間化合物を得る転化工程、第２のフッ素化ハロゲン間化合物を再転化し第１のフッ素化ハロゲン間化合物を得る再転化工程について説明する。
第１のフッ素化ハロゲン間化合物を転化し第２のフッ素化ハロゲン間化合物を得る転化工程、第２のフッ素化ハロゲン間化合物を再転化し第１のフッ素化ハロゲン間化合物を得る再転化工程について説明する。
転化工程および再転化工程においては、以下のいずれかの可逆反応式に従い、フッ素化ハロゲン間化合物に含まれるフッ素原子の個数を変化させることができる。
（Ｘは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子であり、ｎとａは自然数であり、ｎ≧１、ａ≧１、７≧ｎ±ａ≧１である自然数である。好ましくは、ｎは１〜７の整数であり、ａは２である。）
（Ｘは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子であり、ｎとａは自然数であり、ｎ≧１、ａ≧１、７≧ｎ±ａ≧１である自然数である。好ましくは、ｎは１〜７の整数であり、ａは２である。）
上記反応式に示すように、フッ素化ハロゲン間化合物をフッ素分子と反応させる、フッ素化ハロゲン間化合物をハロゲン分子と反応させることで、フッ素化ハロゲン間化合物に含まれるフッ素原子の個数を変化させることができる。同じ化合物の組み合わせを除く、異なるハロゲン間化合物同士を反応させてもよい。
また、フッ素化ハロゲン間化合物を分解しフッ素分子を分離する反応を行うことで、フッ素化ハロゲン間化合物に含まれるフッ素原子の個数を変化させることができる。この反応は、公知の技術を用いることができる（例えば、特許文献１、特許文献２および非特許文献１）。具体的には、フッ素化ハロゲン間化合物を加熱し、熱分解する方法を例示することができる。
本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法は、例えば、以下の反応（３）〜（４）または反応（５）〜（７）に従い進行する。
［ＩＦ5、ＩＦ7の転化および再転化工程］
具体的な例として、前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物がＩＦ7、第２のフッ素化ハロゲン間化合物がＩＦ5である場合、前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物がＩＦ5、第２のフッ素化ハロゲン間化合物がＩＦ7である場合に分けて説明する。
具体的な例として、前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物がＩＦ7、第２のフッ素化ハロゲン間化合物がＩＦ5である場合、前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物がＩＦ5、第２のフッ素化ハロゲン間化合物がＩＦ7である場合に分けて説明する。
＜第１のフッ素化ハロゲン間化合物がＩＦ7、第２のフッ素化ハロゲン間化合物がＩＦ5である場合＞
先ず、式（３Ａ）に示すように、第１のフッ素化ハロゲン間化合物であるＩＦ7をＩ2と反応させて転化し、第２のフッ素化ハロゲン間化合物であるＩＦ5を得る。
先ず、式（３Ａ）に示すように、第１のフッ素化ハロゲン間化合物であるＩＦ7をＩ2と反応させて転化し、第２のフッ素化ハロゲン間化合物であるＩＦ5を得る。
次いで、蒸留などの操作によりＩＦ5から、ＩＦ5より低沸点の不純物を分離した後、
式（４Ａ）に示すように、ＩＦ5とＦ2を反応させて再転化し第１のフッ素化ハロゲン間化合物であるＩＦ7を、高純度で得ることができる。
式（４Ａ）に示すように、ＩＦ5とＦ2を反応させて再転化し第１のフッ素化ハロゲン間化合物であるＩＦ7を、高純度で得ることができる。
最終的に、さらに高純度のＩＦ7を得たい場合、式（３Ａ）で用いる、最初のＩＦ7は蒸留などの操作により予め高沸点成分を除去したＩＦ7であることが好ましい。
また、式（８）に示すように、式（４Ａ）の反応で得られたＩＦ7を分解して、高純度のＩＦ5を得ることができる。ＩＦ7を分解する方法としては、公知の方法を用いることができる。具体的には、ＩＦ7を内温２５０℃以上、４００℃以下のＮｉ製の反応器内に流通し、加熱することで、ＩＦ7をＩＦ5とＦ2に熱分解する方法を例示することができる。
＜第１のフッ素化ハロゲン間化合物がＩＦ5、第２のフッ素化ハロゲン間化合物がＩＦ7である場合＞
先ず、式（５Ａ）に示すように、第１のフッ素化ハロゲン間化合物であるＩＦ5をＦ2と反応させて転化し、第２のフッ素化ハロゲン間化合物であるＩＦ7を得る。
先ず、式（５Ａ）に示すように、第１のフッ素化ハロゲン間化合物であるＩＦ5をＦ2と反応させて転化し、第２のフッ素化ハロゲン間化合物であるＩＦ7を得る。
次いで、蒸留などの操作によりＩＦ7からＩＦ7より高沸点の不純物を分離した後、
式（６Ａ）に示すように、ＩＦ7とＩ2を反応させて再転化し第１のフッ素化ハロゲン間化合物であるＩＦ5を得る、または式（７Ａ）に示すようにＩＦ7を熱分解して再転化し、第１のフッ素化ハロゲン間化合物であるＩＦ5を高純度で得ることができる。ＩＦ7を、ＩＦ5とＦ2に熱分解する方法は、前述の通りである。最終的に、さらに高純度のＩＦ5を得たい場合、式（５Ａ）で用いる、初めのＩＦ5は、蒸留などの操作により、予め低沸点成分を除去したＩＦ5であることが好ましい。
式（６Ａ）に示すように、ＩＦ7とＩ2を反応させて再転化し第１のフッ素化ハロゲン間化合物であるＩＦ5を得る、または式（７Ａ）に示すようにＩＦ7を熱分解して再転化し、第１のフッ素化ハロゲン間化合物であるＩＦ5を高純度で得ることができる。ＩＦ7を、ＩＦ5とＦ2に熱分解する方法は、前述の通りである。最終的に、さらに高純度のＩＦ5を得たい場合、式（５Ａ）で用いる、初めのＩＦ5は、蒸留などの操作により、予め低沸点成分を除去したＩＦ5であることが好ましい。
［転化、再転化の収率］
上記、ＩＦ5またはＩＦ7に係る、反応式（３Ａ）および（５Ａ）に示す転化反応、および（４Ａ）、（６Ａ）、（７Ａ）に示す再転化反応の原料化合物に対する目的化合物の収率は８０％以上、９９．９％未満が好ましい。収率が８０％未満の場合、不純物を分離する際の収率が低下する虞がある。収率が９９．９％以上の場合、収率を達成するための装置が大規模となり、製造コストが増加する虞がある。
上記、ＩＦ5またはＩＦ7に係る、反応式（３Ａ）および（５Ａ）に示す転化反応、および（４Ａ）、（６Ａ）、（７Ａ）に示す再転化反応の原料化合物に対する目的化合物の収率は８０％以上、９９．９％未満が好ましい。収率が８０％未満の場合、不純物を分離する際の収率が低下する虞がある。収率が９９．９％以上の場合、収率を達成するための装置が大規模となり、製造コストが増加する虞がある。
［ＣｌＦ、ＣｌＦ３の転化および再転化工程］
具体的な例として、前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物がＣｌＦ３、第２のフッ素化ハロゲン間化合物がＣｌＦである場合を説明する。
具体的な例として、前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物がＣｌＦ３、第２のフッ素化ハロゲン間化合物がＣｌＦである場合を説明する。
＜第１のフッ素化ハロゲン間化合物がＣｌＦ３、第２のフッ素化ハロゲン間化合物がＣｌＦである場合＞
先ず、式（３Ｂ）に示すように、第１のフッ素化ハロゲン間化合物であるＣｌＦ３をＣｌ２と反応させて転化し、第２のフッ素化ハロゲン間化合物であるＣｌＦを得る。
先ず、式（３Ｂ）に示すように、第１のフッ素化ハロゲン間化合物であるＣｌＦ３をＣｌ２と反応させて転化し、第２のフッ素化ハロゲン間化合物であるＣｌＦを得る。
次いで、蒸留などの操作によりＣｌＦから、ＣｌＦより高沸点の不純物を分離した後、
式（４Ｂ）に示すように、ＣｌＦとＦ2を反応させて再転化し第１のフッ素化ハロゲン間化合物であるＣｌＦ３を、高純度で得ることができる。
式（４Ｂ）に示すように、ＣｌＦとＦ2を反応させて再転化し第１のフッ素化ハロゲン間化合物であるＣｌＦ３を、高純度で得ることができる。
最終的に、さらに高純度のＣｌＦ３を得たい場合、式（３Ｂ）で用いる、最初のＣｌＦ３は蒸留などの操作により予め低沸点成分を除去したＣｌＦ３であることが好ましい。
［転化、再転化の収率］
上記、ＣｌＦまたはＣｌＦ３に係る、反応式（３Ｂ）に示す転化反応、および（４Ｂ）、に示す再転化反応の原料化合物に対する目的化合物の収率は８０％以上、９９．９％未満が好ましい。収率が８０％未満の場合、不純物を分離する際の収率が低下する虞がある。収率が９９．９％以上の場合、収率を達成するための装置が大規模となり、製造コストが増加する虞がある。
上記、ＣｌＦまたはＣｌＦ３に係る、反応式（３Ｂ）に示す転化反応、および（４Ｂ）、に示す再転化反応の原料化合物に対する目的化合物の収率は８０％以上、９９．９％未満が好ましい。収率が８０％未満の場合、不純物を分離する際の収率が低下する虞がある。収率が９９．９％以上の場合、収率を達成するための装置が大規模となり、製造コストが増加する虞がある。
［装置の材質］
本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法に用いる装置の材質としては、フッ素化ハロゲン間化合物、Ｆ2、Ｃｌ2、Ｂｒ2およびＩ2に対して耐食性があり侵されることなく、フッ素化ハロゲン間化合物中に不純物として混入しない材質であることが好ましい。
本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法に用いる装置の材質としては、フッ素化ハロゲン間化合物、Ｆ2、Ｃｌ2、Ｂｒ2およびＩ2に対して耐食性があり侵されることなく、フッ素化ハロゲン間化合物中に不純物として混入しない材質であることが好ましい。
具体的には、第１のフッ素化ハロゲン間化合物を転化し第２のフッ素化ハロゲン間化合物を得る転化工程、第２のフッ素化ハロゲン間化合物を再転化し第１のフッ素化ハロゲン間化合物を得る再転化工程、第１または第２のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程において、侵されることのない材質であることが好ましい。このような材質として、好ましくはステンレス鋼、ニッケル、ニッケル基合金、アルミナが挙げられる。ニッケルおよびステンレス鋼製の装置が安価、且つ取扱いが容易であり、本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法において、ニッケルおよびステンレス鋼製装置を用いることが好ましい。
［温度と圧力の条件］
フッ素化ハロゲン間化合物を精製する際に、装置より不純物が混入しない温度の条件としては、装置の材質がニッケルの場合は−２００℃以上、４００℃以下が好ましく、装置の材質がステンレス鋼の場合は−２００℃以上、２００℃以下が好ましい。−２００℃未満でフッ素化ハロゲン間化合物を精製する場合、不純物とフッ素化ハロゲン間化合物が凝固して、分離が難しくなる虞がある。装置の材質がニッケルの場合は４００℃を超える温度で、装置の材質がステンレス鋼の場合は２００℃を超える温度でフッ素化ハロゲン間化合物を精製する場合、装置材質に由来する不純物が増加する虞がある。
フッ素化ハロゲン間化合物を精製する際に、装置より不純物が混入しない温度の条件としては、装置の材質がニッケルの場合は−２００℃以上、４００℃以下が好ましく、装置の材質がステンレス鋼の場合は−２００℃以上、２００℃以下が好ましい。−２００℃未満でフッ素化ハロゲン間化合物を精製する場合、不純物とフッ素化ハロゲン間化合物が凝固して、分離が難しくなる虞がある。装置の材質がニッケルの場合は４００℃を超える温度で、装置の材質がステンレス鋼の場合は２００℃を超える温度でフッ素化ハロゲン間化合物を精製する場合、装置材質に由来する不純物が増加する虞がある。
フッ素化ハロゲン間化合物を精製する際の、装置内の圧力としては、絶対圧で表わして０．００１ＭＰａ以上、１ＭＰａ以下が好ましい。０．００１ＭＰａ未満で精製する場合、フッ素化ハロゲン間化合物の精製量が少ないため効率が低く、減圧するための装置が必要になるため経済性に劣る。１ＭＰａを超えて精製する場合、装置の接続箇所、例えば、ガスケットからフッ素化ハロゲン間化合物が漏洩する虞が生じる。
［本発明で精製するフッ素化ハロゲン間化合物の物性］
表１は、フッ素化ハロゲン間化合物の物性を示した表である。
［本発明で精製するフッ素化ハロゲン間化合物の物性］
表１は、フッ素化ハロゲン間化合物の物性を示した表である。
表１に示すように、フッ素化ハロゲン間化合物は、フッ素化ハロゲン間化合物中のフッ素原子の個数により、融点と沸点が大きく異なる。
本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法において、中でも第１のフッ素化ハロゲン間化合物と第２のフッ素化ハロゲン間化合物の組み合わせとして、ＣｌＦ（沸点−１５５．６℃）とＣｌＦ３（沸点−７６．３℃）、ＢｒＦ3（沸点１２５．７℃）とＢｒＦ5（沸点４０．９℃）の組み合わせ、またはＩＦ5（沸点１０２℃）とＩＦ7（沸点５．５℃）の組み合わせが好ましく、特にＩＦ5とＩＦ7の組み合わせが好ましい。
［不純物］
本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法を用い、フッ素化ハロゲン間化合物から除去する対象となる不純物には、Ａｌ、Ａｓ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｋ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎａ、Ｎｉ、Ｐ、Ｐｂ、Ｓｅ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｎ、またはＺｒのフッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物、酸フッ化物、酸塩化物、酸臭化物、または酸ヨウ化物、さらにＮ2、Ａｒ、Ｈｅ、ＣＯ2、Ｏ2、ＣＦ4、ＯＦ2、ＨＦまたはフルオロカーボンを挙げることができる。
本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法を用い、フッ素化ハロゲン間化合物から除去する対象となる不純物には、Ａｌ、Ａｓ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｋ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎａ、Ｎｉ、Ｐ、Ｐｂ、Ｓｅ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｎ、またはＺｒのフッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物、酸フッ化物、酸塩化物、酸臭化物、または酸ヨウ化物、さらにＮ2、Ａｒ、Ｈｅ、ＣＯ2、Ｏ2、ＣＦ4、ＯＦ2、ＨＦまたはフルオロカーボンを挙げることができる。
上記金属成分は、フッ素化ハロゲン間化合物が封入されたボンベ、製造工程における反応器または配管などに使用される金属または部材、あるいはこれらがフッ素化ハロゲン間化合物と反応するなどして、フッ素化ハロゲン間化合物に混入すると推測される。
[不純物を分離する方法]
転化後のフッ素化ハロゲン間化合物に含まれる不純物をフッ素化ハロゲン間化合物から分離する方法としては、特に限定されないが、フッ素化ハロゲン間化合物の相変化に伴う蒸発昇華、または凝縮凝固の際に分離する方法（以下、相変化法と呼ぶことがある）、蒸留、収着、吸収、膜による分離、抽出または晶析による方法を挙げることができる。これらの方法の中で、より好ましくは相変化法または蒸留である。不純物を収着、膜分離または抽出によって分離する際は、通常、収着剤、膜分離剤または抽出剤を使用する必要がある。しかしながら、これらを用いるとフッ素化ハロゲン間化合物の不純物が増加する虞がある。晶析によって分離する場合は、フッ素化ハロゲン間化合物に複数の不純物が含まれていると、これらを除去する晶析操作が困難となる。
転化後のフッ素化ハロゲン間化合物に含まれる不純物をフッ素化ハロゲン間化合物から分離する方法としては、特に限定されないが、フッ素化ハロゲン間化合物の相変化に伴う蒸発昇華、または凝縮凝固の際に分離する方法（以下、相変化法と呼ぶことがある）、蒸留、収着、吸収、膜による分離、抽出または晶析による方法を挙げることができる。これらの方法の中で、より好ましくは相変化法または蒸留である。不純物を収着、膜分離または抽出によって分離する際は、通常、収着剤、膜分離剤または抽出剤を使用する必要がある。しかしながら、これらを用いるとフッ素化ハロゲン間化合物の不純物が増加する虞がある。晶析によって分離する場合は、フッ素化ハロゲン間化合物に複数の不純物が含まれていると、これらを除去する晶析操作が困難となる。
＜相変化法＞
相変化法とは、フッ素化ハロゲン間化合物の温度を変えることで、フッ素化ハロゲン間化合物を相変化させて、不純物を除く方法である。
相変化法とは、フッ素化ハロゲン間化合物の温度を変えることで、フッ素化ハロゲン間化合物を相変化させて、不純物を除く方法である。
具体的には、液相から気相へ相変化させ蒸発させる際、気相から液相へ相変化させ凝縮させる際、気相から固相へ相変化させ凝固させる際、液相から固相へ相変化させ凝固させる際、または固相から気相へ相変化させ昇華させる際に不純物を除く方法である。
フッ素化ハロゲン間化合物に低沸点の不純物を含む場合は、高沸点となる個数のフッ素原子を含むフッ素化ハロゲン間化合物に転化した後に凝縮または凝固させて、低沸点の不純物を除去することが好ましい。一方、フッ素化ハロゲン間化合物に高沸点の不純物を含む場合は、低沸点となるフッ素原子数のフッ素化ハロゲン間化合物に転化させた後に凝縮または凝固させて、高沸点の不純物を除去することが好ましい。転化後の第２のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去した後、フッ素分子と反応させる、または熱分解させることによって再転化し、最初の個数のフッ素原子を含むフッ素化ハロゲン間化合物に戻すことで、最初の個数のフッ素原子を含むフッ素化ハロゲン間化合物を高純度で得ることができる。
例えば、本明細書の実施例においては、図３に示す構成の精製装置を用い、ＩＦ5、ＩＦ7、ＣｌＦ３またはＣｌＦの入ったニッケル製容器１１、１２内において、これらのフッ素化ハロゲン間化合物の転化および相変化を行った。これらのフッ素化ハロゲン間化合物を温度調整により、液相から気相（蒸発）、気相から液相（凝縮）、気相から固相（凝固）、液相から固相（凝固）、及び固相から気相（昇華）に相変化させ、仕切り弁１３を開閉し気相状態で容器１１、１２間を行き来させつつ、転化（ＩＦ5 ⇔ ＩＦ7 または ＣｌＦ ⇔ ＣｌＦ３）した後に凝縮または凝固させた際に、不純物を除去し、ＩＦ5、ＩＦ7、ＣｌＦ３の精製を行った。
＜蒸留＞
蒸留は一般的な方法によって行うことができる。すなわち、不純物を含むフッ素化ハロゲン間化合物から、フッ素化ハロゲン間化合物より高沸点の不純物を除去する場合は、高沸点の不純物を缶出液に濃縮し除去すればよい。不純物を含むフッ素化ハロゲン間化合物から、フッ素化ハロゲン間化合物より低沸点の不純物を除去する場合は、低沸点の不純物を留出液に濃縮し除去すればよい。
蒸留は一般的な方法によって行うことができる。すなわち、不純物を含むフッ素化ハロゲン間化合物から、フッ素化ハロゲン間化合物より高沸点の不純物を除去する場合は、高沸点の不純物を缶出液に濃縮し除去すればよい。不純物を含むフッ素化ハロゲン間化合物から、フッ素化ハロゲン間化合物より低沸点の不純物を除去する場合は、低沸点の不純物を留出液に濃縮し除去すればよい。
蒸留の種類としては、回分蒸留、連続蒸留、単蒸留、フラッシュ蒸留などがあるが、特に限定されることなく、目的物であるフッ素化ハロゲン間化合物に所望の純度を得るための種々の蒸留を選択することができる。
フッ素化ハロゲン間化合物に低沸点の不純物を含む場合は、高沸点となる個数のフッ素原子を含むフッ素化ハロゲン間化合物に転化して、低沸点の不純物を除去することが好ましい。一方、フッ素化ハロゲン間化合物に高沸点の不純物を含む場合は、低沸点となるフッ素原子数のフッ素化ハロゲン間化合物に転化させて高沸点の不純物を除去することが好ましい。転化後の第２のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を蒸留で除去した後、フッ素分子と反応させる、または熱分解させることによって再転化し、最初の個数のフッ素原子を含むフッ素化ハロゲン間化合物に戻し、最初の個数のフッ素原子を含むフッ素化ハロゲン間化合物を高純度で得ることができる。
＜収着＞
収着とは、不純物を含む気体または液体状態の対象から、不純物を固体収着剤に物理的または化学的に吸着する方法である。不純物を収着により除去する場合は、不純物を含む気体状態のフッ素化ハロゲン間化合物より、不純物を除去することが好ましい。フッ素化ハロゲン間化合物を低沸点のフッ素化ハロゲン間化合物に転化することで、不純物を含む気体状のフッ素化ハロゲン間化合物より、収着による不純物の除去を容易に行うことができる。
収着とは、不純物を含む気体または液体状態の対象から、不純物を固体収着剤に物理的または化学的に吸着する方法である。不純物を収着により除去する場合は、不純物を含む気体状態のフッ素化ハロゲン間化合物より、不純物を除去することが好ましい。フッ素化ハロゲン間化合物を低沸点のフッ素化ハロゲン間化合物に転化することで、不純物を含む気体状のフッ素化ハロゲン間化合物より、収着による不純物の除去を容易に行うことができる。
＜膜分離・晶析＞
不純物を膜分離により除去する場合は、液体で分離膜を透過させることが好ましい。即ち、沸点の高いフッ素化ハロゲン間化合物に転化して液状のフッ素化ハロゲン間化合物に添加した後、膜分離を行うことが好ましい。不純物を抽出または晶析する場合は、除去する不純物の溶解度などから、より分離しやすいフッ素化ハロゲン間化合物に転化した後に抽出または晶析することが好ましい。
不純物を膜分離により除去する場合は、液体で分離膜を透過させることが好ましい。即ち、沸点の高いフッ素化ハロゲン間化合物に転化して液状のフッ素化ハロゲン間化合物に添加した後、膜分離を行うことが好ましい。不純物を抽出または晶析する場合は、除去する不純物の溶解度などから、より分離しやすいフッ素化ハロゲン間化合物に転化した後に抽出または晶析することが好ましい。
具体的な実施例により、本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法を示す。しかしながら、本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法は、以下の実施例により限定されるものではない。
図３に示す構成の精製装置を用い、別途合成したＩＦ5、ＩＦ7、ＣｌＦ３を精製した。ＩＦ5、ＩＦ7、ＣｌＦ３またはＣｌＦの入ったニッケル製容器１１、１２内において、これらのフッ素化ハロゲン間化合物の転化反応および相変化を行った。具体的には、これらのフッ素化ハロゲン間化合物を、液相から気相（蒸発）、気相から液相（凝縮）および気相から固相（凝固）に相変化させ、仕切り弁１３を開閉し気相状態で容器１１、１２間を行き来させつつ、転化（ＩＦ5 ⇔ ＩＦ7 または ＣｌＦ ⇔ ＣｌＦ３）することで精製を行った。精製前および精製後のＩＦ5、ＩＦ7、ＣｌＦ３に含まれる不純物の量を、誘導結合プラズマ質量分析計を用い測定した。誘導結合プラズマ質量分析計にアジレント・テクノロジー株式会社製、Ａｇｉｌｅｎｔ７０００シリーズ、トリプル四重極ＧＣ／Ｍ システムを用い、気相と液相のＩＦ5、ＩＦ7、ＣｌＦ３および不純物を超純水に吸収させた水溶液を分析しその含有率を、Ｓｉ、Ｍｏ、Ｎａに換算し測定した。
前記ＩＦ5、ＩＦ7またはＣｌＦ３を分析したところ、製造時に混入したと思われる不純物ＳｉＦ4、ＭｏＦ6、ＮａＦが含まれていた。ＩＦ5、ＩＦ7またはＣｌＦ３の不純物である、ＳｉＦ4は製造設備の保温材として使われる石英綿が製造設備の組み立て中に混入し、Ｆ2、ＩＦ5、ＩＦ7またはＣｌＦ３と反応して生成し混入したもの、ＭｏＦ6は容器材質に含まれるＭｏが混入したもの、ＮａＦは原料として用いたヨウ素から混入したものと推測された。
１．ＩＦ７またはＩＦ５の精製
１−１．実施例１〜４
実施例１〜４において、本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法によりＩＦ７またはＩＦ５の精製を行った。
１−１．実施例１〜４
実施例１〜４において、本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法によりＩＦ７またはＩＦ５の精製を行った。
図３に示すように、精製装置は容積１Ｌのニッケル製の容器１１、１２、仕切り弁１３、Ｉ2ガス供給器１４、Ｆ2ガス供給器１５、真空脱気装置１６よりなり、各々がステンレス製のパイプで連結されている。容器１１、１２は、図示しない温度計、圧力計および温調装置を備え、気相を分析するための抜出口１７、液相を分析するための抜出口１８が隣接されている。
実施例１
本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法により、ＩＦ5の精製を行った。具体的には、ＩＦ７からＩＦ５へ転化する前に、ＩＦ７を蒸発させた後に凝縮し、ＩＦ７よりも高沸点の不純物を主に除去した後、ＩＦ７を転化しＩＦ５とし、一部のＩＦ５を蒸発させることで、ＩＦ５よりも低沸点の不純物を主に除去し、ＩＦ５からＩＦ７へ再転化することで、ＩＦ７を精製した（発明８に対応）。
本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法により、ＩＦ5の精製を行った。具体的には、ＩＦ７からＩＦ５へ転化する前に、ＩＦ７を蒸発させた後に凝縮し、ＩＦ７よりも高沸点の不純物を主に除去した後、ＩＦ７を転化しＩＦ５とし、一部のＩＦ５を蒸発させることで、ＩＦ５よりも低沸点の不純物を主に除去し、ＩＦ５からＩＦ７へ再転化することで、ＩＦ７を精製した（発明８に対応）。
［１］不純物除去工程（１回目）
先ず、真空脱気装置１６を稼動させ容器１１、１２内を脱気した。脱気後の容器１１内に精製物質としての液状のＩＦ7、２５９．９ｇ（１．００ｍｏｌ）を充填し、容器１１の内温を温調装置にて、３０℃（蒸発温度）に保持した。その際、容器１１の内圧は絶対圧で２３３ｋＰａであった。
先ず、真空脱気装置１６を稼動させ容器１１、１２内を脱気した。脱気後の容器１１内に精製物質としての液状のＩＦ7、２５９．９ｇ（１．００ｍｏｌ）を充填し、容器１１の内温を温調装置にて、３０℃（蒸発温度）に保持した。その際、容器１１の内圧は絶対圧で２３３ｋＰａであった。
精製前の液相（液状）のＩＦ7の不純物を測定したところ、換算値でＳｉが１００ｗｔ．ｐｐｂ、Ｍｏが７５０ｗｔ．ｐｐｂ、Ｎａが１０００ｗｔ．ｐｐｂ以上だった。精製前の気相（気体）のＩＦ7の不純物を測定したところ、換算値でＳｉが２００ｗｔ．ｐｐｂ、Ｍｏが４００ｗｔ．ｐｐｂ、Ｎａが１０ｗｔ．ｐｐｂ未満だった。
本容器１１と、温調装置で内温１０℃（捕集温度）に保持した容器１２の間に設けた仕切弁１３を開き、容器１１内で蒸発し気化したＩＦ7の蒸気を容器１１から容器１２に移動させ凝縮して捕集し回収した（容器１２における回収量０．９８モル、収率９８％）。仕切弁１３を閉め、真空脱気装置１６により容器１１を脱気することで、容器１１内の不純物（主に、ＩＦ７より高沸点の不純物）を含む残渣を除去した。
［２］ 転化工程：（５／７）ＩＦ7＋（１／７）Ｉ2→ＩＦ５
次いで、ＩＦ7の入った容器１２の内温を温調装置で１０℃（反応温度）に保持した。その際、容器１２の内圧は絶対圧で１１９ｋＰａであった。容器１２内にＩ2ガス供給器１４よりＩ2ガスを穏やかに供給し、以下の式（３Ａ）に示す反応により、ＩＦ7をＩＦ5に転化した（回収量１．３７モル、収率９９．５％）。
次いで、ＩＦ7の入った容器１２の内温を温調装置で１０℃（反応温度）に保持した。その際、容器１２の内圧は絶対圧で１１９ｋＰａであった。容器１２内にＩ2ガス供給器１４よりＩ2ガスを穏やかに供給し、以下の式（３Ａ）に示す反応により、ＩＦ7をＩＦ5に転化した（回収量１．３７モル、収率９９．５％）。
［３］不純物除去工程（２回目）
液状のＩＦ5の入った容器１２の内温を、５０℃（蒸発温度）に温調装置にて保持した。容器１２の内圧は、絶対圧で１３ｋＰａであった。容器１２と、温調装置で内温２５℃（捕集温度）に保持した容器１１間の仕切弁１３を開き、ＩＦ5の蒸気の一部を容器１２から容器１１に移動させ凝縮して捕集し回収した（容器１２における回収量１．３４モル、収率９８．０％）。仕切弁１３を閉め、真空脱気装置１６で容器１１を脱気することで、容器１１内の不純物（主に、ＩＦ５より低沸点の不純物）を含む残渣を除去した。
液状のＩＦ5の入った容器１２の内温を、５０℃（蒸発温度）に温調装置にて保持した。容器１２の内圧は、絶対圧で１３ｋＰａであった。容器１２と、温調装置で内温２５℃（捕集温度）に保持した容器１１間の仕切弁１３を開き、ＩＦ5の蒸気の一部を容器１２から容器１１に移動させ凝縮して捕集し回収した（容器１２における回収量１．３４モル、収率９８．０％）。仕切弁１３を閉め、真空脱気装置１６で容器１１を脱気することで、容器１１内の不純物（主に、ＩＦ５より低沸点の不純物）を含む残渣を除去した。
［４］再転化工程（ＩＦ5＋Ｆ2→ＩＦ7）
ＩＦ5の入った容器１２の内温を温調装置にて６０℃（反応温度）に保持した。その際、容器１１の内圧は絶対圧で２０ｋＰａであった。容器１１内にＦ2ガスを穏やかに供給し、以下の式（４Ａ）に示す反応により、ＩＦ5をＩＦ7に再転化した（回収量１．３３モル、収率９９．５％）。
ＩＦ5の入った容器１２の内温を温調装置にて６０℃（反応温度）に保持した。その際、容器１１の内圧は絶対圧で２０ｋＰａであった。容器１１内にＦ2ガスを穏やかに供給し、以下の式（４Ａ）に示す反応により、ＩＦ5をＩＦ7に再転化した（回収量１．３３モル、収率９９．５％）。
［１］〜［４］の一連の工程における、ヨウ素基準のＩＦ7の総収率は、９５．６％だった。容器１２内の気体のＩＦ7を「気相を分析するための抜出口１７」、液体のＩＦ7を「液相を分析するための抜出口１８」から、各々抜出して、超純水に吸収させた後、前述の誘導結合プラズマ質量分析計で不純物のＳｉＦ4、ＭｏＦ6、ＮａＦの含有率を、各々Ｓｉ、Ｍｏ、Ｎａ換算して測定した。液相の測定結果は、Ｓｉ １０ｗｔ.ｐｐｂ未満、Ｍｏ ５０ｗｔ.ｐｐｂ、Ｎａ １０ｗｔ.ｐｐｂ未満であった。気相の測定結果は、Ｓｉ １０ｗｔ.ｐｐｂ未満、Ｍｏ ２０ｗｔ.ｐｐｂ、Ｎａ １０ｗｔ.ｐｐｂ未満だった。
実施例２
本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法により、ＩＦ5の精製を行った。具体的には、ＩＦ５からＩＦ７へ転化する前に、一部のＩＦ５を蒸発させることで、ＩＦ５よりも低沸点の不純物を主に除去した後、ＩＦ５を転化しＩＦ７とし、ＩＦ７を蒸発させた後に凝縮し、ＩＦ７よりも高沸点の不純物を主に除去し、ＩＦ７からＩＦ５へ再転化することで、ＩＦ５を精製した（発明１０に対応）。精製装置には、実施例１と同じ装置を用いた。
本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法により、ＩＦ5の精製を行った。具体的には、ＩＦ５からＩＦ７へ転化する前に、一部のＩＦ５を蒸発させることで、ＩＦ５よりも低沸点の不純物を主に除去した後、ＩＦ５を転化しＩＦ７とし、ＩＦ７を蒸発させた後に凝縮し、ＩＦ７よりも高沸点の不純物を主に除去し、ＩＦ７からＩＦ５へ再転化することで、ＩＦ５を精製した（発明１０に対応）。精製装置には、実施例１と同じ装置を用いた。
［１］不純物除去工程（１回目）
先ず、真空脱気装置１６を稼動させ容器１１、１２内を脱気した。
先ず、真空脱気装置１６を稼動させ容器１１、１２内を脱気した。
脱気後の容器１１内に精製物質としての液状のＩＦ5、２２１．９ｇ（１ｍｏｌ）を充填し、容器１１の内温を温調装置にて５０℃（蒸発温度）に保持した。その際、容器１１の内圧は絶対圧で１３ｋＰａであった。
精製前の液相のＩＦ5の不純物を測定したところ、換算値でＳｉが２０ｗｔ．ｐｐｂ、Ｍｏが６０ｗｔ．ｐｐｂ、Ｎａが１０００ｗｔ．ｐｐｂ以上だった。精製前の気相（気体）のＩＦ5の不純物を測定したところ、換算値でＳｉが５０ｗｔ．ｐｐｂ、Ｍｏが１５０ｗｔ．ｐｐｂ、Ｎａが１０ｗｔ．ｐｐｂ未満だった。
本容器１１と、温調装置で内温２５℃（捕集温度）に保持した容器１２の間に設けた仕切弁１３を開き、ＩＦ5の蒸気の一部を容器１１から容器１２に移動させ凝縮して捕集し回収した（容器１１での回収量０．９８モル、収率９８％）。仕切弁１３を閉め、真空脱気装置１６により容器１２を脱気することで、容器１２内の不純物（主に、ＩＦ５より低沸点の不純物）を含む残渣を除去した。
［２］転化工程（ＩＦ5＋Ｆ2→ＩＦ7）
次いで、ＩＦ5の入った容器１１の内温を温調装置にて６０℃（反応温度）に保持した。その際、容器１１の内圧は絶対圧で２０ｋＰａであった。容器１１内にＦ2ガス供給器１５よりＦ2ガスを穏やかに供給し、以下の式（５Ａ）に示す反応により、ＩＦ5をＩＦ7に転化した（回収量０．９８モル、収率９９．５％）。
次いで、ＩＦ5の入った容器１１の内温を温調装置にて６０℃（反応温度）に保持した。その際、容器１１の内圧は絶対圧で２０ｋＰａであった。容器１１内にＦ2ガス供給器１５よりＦ2ガスを穏やかに供給し、以下の式（５Ａ）に示す反応により、ＩＦ5をＩＦ7に転化した（回収量０．９８モル、収率９９．５％）。
［３］不純物除去工程（２回目）
液状のＩＦ7の入った容器１１の内温を温調装置にて３０℃（蒸発温度）に保持した。容器１１の内圧は、絶対圧で２３３ｋＰａであった。容器１１と、温調装置で内温１０℃（捕集温度）に保持した容器１２間の仕切弁１３を開き、ＩＦ7の蒸気を容器１１から容器１２に移動させ凝縮して捕集し回収した（容器１２での回収量０．９６モル、収率９８．０％）。仕切弁１３を閉め、真空脱気装置１６により容器１１を脱気することで、容器１１内の不純物（主に、ＩＦ７より高沸点の不純物）を含む残渣を除去した。
液状のＩＦ7の入った容器１１の内温を温調装置にて３０℃（蒸発温度）に保持した。容器１１の内圧は、絶対圧で２３３ｋＰａであった。容器１１と、温調装置で内温１０℃（捕集温度）に保持した容器１２間の仕切弁１３を開き、ＩＦ7の蒸気を容器１１から容器１２に移動させ凝縮して捕集し回収した（容器１２での回収量０．９６モル、収率９８．０％）。仕切弁１３を閉め、真空脱気装置１６により容器１１を脱気することで、容器１１内の不純物（主に、ＩＦ７より高沸点の不純物）を含む残渣を除去した。
［４］再転化工程（５／７ＩＦ7＋１／７Ｉ2→ＩＦ5）
ＩＦ7の入った容器１２の内温を温調装置にて１０℃（反応温度）に保持した。その際、容器１２の内圧は絶対圧で１１９ｋＰａであった。容器１２にＩ2ガス１４を穏やかに供給し、以下の式（６Ａ）に示す反応により、ＩＦ7をＩＦ5に再転化した（回収量０．９８モル、収率９９．５％）。
ＩＦ7の入った容器１２の内温を温調装置にて１０℃（反応温度）に保持した。その際、容器１２の内圧は絶対圧で１１９ｋＰａであった。容器１２にＩ2ガス１４を穏やかに供給し、以下の式（６Ａ）に示す反応により、ＩＦ7をＩＦ5に再転化した（回収量０．９８モル、収率９９．５％）。
［１］〜［４］の一連の工程における、ヨウ素基準のＩＦ5の総収率は、９６．３％だった。容器１１内の気体のＩＦ5を「気相を分析するための抜出口１７」から、液体のＩＦ5を「液相を分析するための抜出口１８」から、各々抜出して、超純水に吸収させた後、前述の誘導結合プラズマ質量分析計で不純物としてのＳｉＦ4、ＭｏＦ6、ＮａＦの含有率を、各々Ｓｉ、Ｍｏ、Ｎａ換算して測定した。液相、気相、何れにおいても測定結果は、Ｓｉ １０ｗｔ.ｐｐｂ未満、Ｍｏ １０ｗｔ.ｐｐｂ未満、Ｎａ １０ｗｔ.ｐｐｂ未満だった。
実施例３
本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法により、ＩＦ7の精製を行った。具体的には、ＩＦ７を転化しＩＦ５とし、一部のＩＦ５を蒸発させることで、ＩＦ５よりも低沸点の不純物を主に除去し、ＩＦ５からＩＦ７へ再転化することで、ＩＦ７を精製した（発明７に対応）。精製装置は、実施例１と同じ装置を用い、ＩＦ7は、実施例１で用いたのと同じＩＦ7を用いた。
本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法により、ＩＦ7の精製を行った。具体的には、ＩＦ７を転化しＩＦ５とし、一部のＩＦ５を蒸発させることで、ＩＦ５よりも低沸点の不純物を主に除去し、ＩＦ５からＩＦ７へ再転化することで、ＩＦ７を精製した（発明７に対応）。精製装置は、実施例１と同じ装置を用い、ＩＦ7は、実施例１で用いたのと同じＩＦ7を用いた。
［１］ 転化工程（５／７ＩＦ7＋１／７Ｉ2→ＩＦ5）
先ず、真空脱気装置１６を稼動させ容器１１、１２内を脱気した。
先ず、真空脱気装置１６を稼動させ容器１１、１２内を脱気した。
脱気後の容器１１内に液状のＩＦ7、２５９．９ｇ（１.００ｍｏｌ）を充填し、容器１２の内温を温調装置で１０℃（反応温度）に保持した。その際、容器１２の内圧は絶対圧で１１９ｋＰａであった。容器１２内にＩ2ガス供給器１４よりＩ2ガスを穏やかに供給し、以下の式（３Ａ）に示す反応により、ＩＦ7をＩＦ5に転化した（回収量１．３９モル、収率９９．５％）。
［２］不純物除去工程
液状のＩＦ5の入った容器１１の内温を５０℃（蒸発温度）に温調装置にて保持した。容器１１の内圧は、絶対圧で１３ｋＰａであった。容器１１と、温調装置で内温２５℃（捕集温度）に保持した容器１２間の仕切弁１３を開き、ＩＦ5の蒸気の一部を容器１１から容器１２に移動させ凝縮して捕集し回収した（容器１１における回収量１．３７モル、収率９８．０％）。仕切弁１３を閉め、真空脱気装置１６で容器１２を脱気することで、容器１２内の不純物（主に、ＩＦ５より低沸点の不純物）を含む残渣を除去した。
液状のＩＦ5の入った容器１１の内温を５０℃（蒸発温度）に温調装置にて保持した。容器１１の内圧は、絶対圧で１３ｋＰａであった。容器１１と、温調装置で内温２５℃（捕集温度）に保持した容器１２間の仕切弁１３を開き、ＩＦ5の蒸気の一部を容器１１から容器１２に移動させ凝縮して捕集し回収した（容器１１における回収量１．３７モル、収率９８．０％）。仕切弁１３を閉め、真空脱気装置１６で容器１２を脱気することで、容器１２内の不純物（主に、ＩＦ５より低沸点の不純物）を含む残渣を除去した。
［３］再転化工程（ＩＦ5＋Ｆ2→ＩＦ7）
ＩＦ5の入った容器１１の内温を温調装置にて６０℃（反応温度）に保持した。その際、容器１１の内圧は絶対圧で２０ｋＰａであった。容器１１内にＦ2ガスを穏やかに供給し、以下の式（３Ａ）に示す反応により、ＩＦ5をＩＦ7に再転化した。（回収量１．３６モル、収率９９．５％）。
ＩＦ5の入った容器１１の内温を温調装置にて６０℃（反応温度）に保持した。その際、容器１１の内圧は絶対圧で２０ｋＰａであった。容器１１内にＦ2ガスを穏やかに供給し、以下の式（３Ａ）に示す反応により、ＩＦ5をＩＦ7に再転化した。（回収量１．３６モル、収率９９．５％）。
［１］〜［３］の一連の工程における、ヨウ素基準のＩＦ7の総収率は、９７．０％だった。容器１２内の気体のＩＦ7を「気相を分析するための抜出口１７」、液体のＩＦ7を「液相を分析するための抜出口１８」から、各々抜出して、超純水に吸収させた後、前述の誘導結合プラズマ質量分析計で不純物のＳｉＦ4、ＭｏＦ6、ＮａＦの含有率を、各々Ｓｉ、Ｍｏ、Ｎａ換算して測定した。液相の測定結果は、Ｓｉ １０ｗｔ.ｐｐｂ未満、Ｍｏ ２００ｗｔ.ｐｐｂ、Ｎａ １０００ｗｔ.ｐｐｂ以上であった。気相の測定結果は、Ｓｉ １０ｗｔ.ｐｐｂ未満、Ｍｏ １００ｗｔ.ｐｐｂ、Ｎａ １０ｗｔ.ｐｐｂ未満だった。
実施例４
本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法により、ＩＦ5の精製を行った。具体的には、ＩＦ５を転化しＩＦ７とし、ＩＦ７を蒸発させた後に凝縮しＩＦ７よりも高沸点の不純物を主に除去し、ＩＦ７からＩＦ５へ再転化することで、ＩＦ５を精製した（発明９に対応）。精製装置には、実施例１と同じ装置を用い、ＩＦ5は、実施例２で用いたのと同じＩＦ5を用いた。
本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法により、ＩＦ5の精製を行った。具体的には、ＩＦ５を転化しＩＦ７とし、ＩＦ７を蒸発させた後に凝縮しＩＦ７よりも高沸点の不純物を主に除去し、ＩＦ７からＩＦ５へ再転化することで、ＩＦ５を精製した（発明９に対応）。精製装置には、実施例１と同じ装置を用い、ＩＦ5は、実施例２で用いたのと同じＩＦ5を用いた。
［１］転化工程（ＩＦ5＋Ｆ2→ＩＦ7）
先ず、真空脱気装置１６を稼動させ容器１１、１２内を脱気した。
脱気後の容器１１内に精製物質としての液状のＩＦ5、２２１．９ｇ（１.００ｍｏｌ）を充填し、容器１１の内温を温調装置にて６０℃（反応温度）に保持した。その際、容器１１の内圧は絶対圧で２０ｋＰａであった。容器１１内にＦ2ガス供給器１５よりＦ2ガスを穏やかに供給し、以下の式（５Ａ）に示す反応により、ＩＦ5をＩＦ7に転化した（回収量０．９８モル、収率９９．５％）。
先ず、真空脱気装置１６を稼動させ容器１１、１２内を脱気した。
脱気後の容器１１内に精製物質としての液状のＩＦ5、２２１．９ｇ（１.００ｍｏｌ）を充填し、容器１１の内温を温調装置にて６０℃（反応温度）に保持した。その際、容器１１の内圧は絶対圧で２０ｋＰａであった。容器１１内にＦ2ガス供給器１５よりＦ2ガスを穏やかに供給し、以下の式（５Ａ）に示す反応により、ＩＦ5をＩＦ7に転化した（回収量０．９８モル、収率９９．５％）。
［２］不純物除去工程
液状のＩＦ7の入った容器１１の内温を温調装置にて３０℃（捕集温度）に保持した。容器１１の内圧は、絶対圧で２３３ｋＰａであった。容器１１と、温調装置で内温１０℃に保持した容器１２間の仕切弁１３を開き、ＩＦ7の蒸気を容器１１から容器１２に移動させ凝縮して捕集し回収した（容器１２での回収量０．９６モル、収率９８．０％）。仕切弁１３を閉め、真空脱気装置１６により容器１１を脱気することで、容器１１内の不純物（主に、ＩＦ７より高沸点の不純物）を含む残渣を除去した。
液状のＩＦ7の入った容器１１の内温を温調装置にて３０℃（捕集温度）に保持した。容器１１の内圧は、絶対圧で２３３ｋＰａであった。容器１１と、温調装置で内温１０℃に保持した容器１２間の仕切弁１３を開き、ＩＦ7の蒸気を容器１１から容器１２に移動させ凝縮して捕集し回収した（容器１２での回収量０．９６モル、収率９８．０％）。仕切弁１３を閉め、真空脱気装置１６により容器１１を脱気することで、容器１１内の不純物（主に、ＩＦ７より高沸点の不純物）を含む残渣を除去した。
［３］再転化工程（５／７ＩＦ7＋１／７Ｉ2→ＩＦ5）
ＩＦ7の入った容器１２の内温を温調装置にて１０℃（反応温度）に保持した。その際、容器１２の内圧は絶対圧で１１９ｋＰａであった。容器１２にＩ2ガス１４を穏やかに供給し、以下の式（６Ａ）に示す反応により、ＩＦ7をＩＦ5に再転化した（回収量１．３６モル、収率９９．５％）。
ＩＦ7の入った容器１２の内温を温調装置にて１０℃（反応温度）に保持した。その際、容器１２の内圧は絶対圧で１１９ｋＰａであった。容器１２にＩ2ガス１４を穏やかに供給し、以下の式（６Ａ）に示す反応により、ＩＦ7をＩＦ5に再転化した（回収量１．３６モル、収率９９．５％）。
［１］〜［３］の一連の工程における、ヨウ素基準のＩＦ5の総収率は、９７．７％だった。容器１１内の気体のＩＦ5を「気相を分析するための抜出口１７」から、液体のＩＦ5を「液相を分析するための抜出口１８」から、各々抜出して、超純水に吸収させた後、前述の誘導結合プラズマ質量分析計で不純物としてのＳｉＦ4、ＭｏＦ6、ＮａＦの含有率を、各々Ｓｉ、Ｍｏ、Ｎａ換算して測定した。液相の測定結果は、Ｓｉ ３０ｗｔ.ｐｐｂ、Ｍｏ ４０ｗｔ.ｐｐｂ、Ｎａ １０ｗｔ.ｐｐｂ未満であった。気相の測定結果は、Ｓｉ ６０ｗｔ.ｐｐｂ、Ｍｏ １００ｗｔ.ｐｐｂ、Ｎａ １０ｗｔ.ｐｐｂ未満だった。
表２に実施例１〜４の精製条件および収率について示す。
１−２．比較例１〜４
次いで、比較例１〜４において、本発明の範疇にない精製方法によりＩＦ７またはＩＦ５の精製を行った。
次いで、比較例１〜４において、本発明の範疇にない精製方法によりＩＦ７またはＩＦ５の精製を行った。
比較例１
実施例１で用いたのと同じＩＦ7を、実施例１と同じ装置を用い、本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法における［転化工程］［再転化工程］を行わず、従来のフッ素化ハロゲン間化合物の精製で用いる［不純物除去工程］のみによる精製を行った。
実施例１で用いたのと同じＩＦ7を、実施例１と同じ装置を用い、本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法における［転化工程］［再転化工程］を行わず、従来のフッ素化ハロゲン間化合物の精製で用いる［不純物除去工程］のみによる精製を行った。
［１］不純物除去工程（１回目）
先ず、真空脱気装置１６を稼動させ容器１１、１２内を脱気した。
先ず、真空脱気装置１６を稼動させ容器１１、１２内を脱気した。
脱気後の容器１１内に精製物質としての液体のＩＦ7、３５８．６ｇ（１．３９ｍｏｌ）を充填し、容器１１の内温を温調装置で３０℃（蒸発温度）に保持した。本容器１１と、温調装置で内温１０℃（捕集温度）に保持した容器１２の間に設けた仕切弁１３を開き、ＩＦ7の蒸気を容器１１から容器１２に移動させ凝縮して捕集し回収した（容器１２における回収量１．３６モル、収率９７．８％）。仕切弁１３を閉め、真空脱気装置１６により容器１１を脱気することで、容器１１内の不純物を含む残渣を除去した。
［２］不純物除去工程（２回目）
ＩＦ7の入った容器１２の内温を温調装置にて３０℃（蒸発温度）に保持した。本容器１２と、温調装置で内温１０℃（捕集温度）に保持した容器１１の間に設けた仕切弁１３を開き、ＩＦ7の蒸気の一部を容器１２から容器１１に移動させ凝縮して捕集し回収した（容器１２での回収量１．３３モル、収率９７．８％）。仕切弁１３を閉め、真空脱気装置１６により容器１１を脱気することで、容器１１内の不純物を含む残渣を除去した。
ＩＦ7の入った容器１２の内温を温調装置にて３０℃（蒸発温度）に保持した。本容器１２と、温調装置で内温１０℃（捕集温度）に保持した容器１１の間に設けた仕切弁１３を開き、ＩＦ7の蒸気の一部を容器１２から容器１１に移動させ凝縮して捕集し回収した（容器１２での回収量１．３３モル、収率９７．８％）。仕切弁１３を閉め、真空脱気装置１６により容器１１を脱気することで、容器１１内の不純物を含む残渣を除去した。
［１］〜［２］の一連の工程における、ヨウ素基準のＩＦ7の総収率は、９５．６％だった。実施例２と同様の方法で、容器１１内の気体のＩＦ7を「気相を分析するための抜出口１７」、液体のＩＦ7を「液相を分析するための抜出口１８」から、各々抜出して、超純水に吸収させた後、前述の誘導結合プラズマ質量分析計で不純物のＳｉＦ4、ＭｏＦ6、ＮａＦの含有率を、各々Ｓｉ、Ｍｏ、Ｎａ換算して測定した。容器１２のＩＦ7の不純物を分析した。液相の測定結果は、Ｓｉ、１０ｗｔ.ｐｐｂ未満、Ｍｏ、２５０ｗｔ.ｐｐｂ、Ｎａ、１０ｗｔ.ｐｐｂ未満であった。気相の測定結果は、Ｓｉ、１０ｗｔ.ｐｐｂ未満、Ｍｏ １００ｗｔ.ｐｐｂ、Ｎａ １０ｗｔ.ｐｐｂ未満だった。
比較例２
実施例２で用いたのと同じＩＦ5を、実施例１と同じ装置を用い、本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法における［転化工程］［再転化工程］を行わず、従来のフッ素化ハロゲン間化合物の精製で用いる［不純物除去工程］のみによる精製を行った。
実施例２で用いたのと同じＩＦ5を、実施例１と同じ装置を用い、本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法における［転化工程］［再転化工程］を行わず、従来のフッ素化ハロゲン間化合物の精製で用いる［不純物除去工程］のみによる精製を行った。
［１］不純物除去工程（１回目）
先ず、真空脱気装置１６を稼動させ容器１１、１２内を脱気した。
脱気後の容器１１内に精製物質としての液体のＩＦ5、３０６．２ｇ（１．３８ｍｏｌ）を充填し、容器１１の内温を温調装置にて５０℃（蒸発温度）に保持した。本容器１１と、温調装置で内温２５℃（捕集温度）に保持した容器１２の間に設けた仕切弁１３を開き、ＩＦ5の蒸気の一部を容器１１から容器１２に移動させ凝縮し捕集して回収した（容器１１での回収量１．３６モル、収率９８．１％）。仕切弁１３を閉め、真空脱気装置１６により容器１２を脱気することで、容器１２内の不純物を含む残渣を除去した。
先ず、真空脱気装置１６を稼動させ容器１１、１２内を脱気した。
脱気後の容器１１内に精製物質としての液体のＩＦ5、３０６．２ｇ（１．３８ｍｏｌ）を充填し、容器１１の内温を温調装置にて５０℃（蒸発温度）に保持した。本容器１１と、温調装置で内温２５℃（捕集温度）に保持した容器１２の間に設けた仕切弁１３を開き、ＩＦ5の蒸気の一部を容器１１から容器１２に移動させ凝縮し捕集して回収した（容器１１での回収量１．３６モル、収率９８．１％）。仕切弁１３を閉め、真空脱気装置１６により容器１２を脱気することで、容器１２内の不純物を含む残渣を除去した。
［２］不純物除去工程（２回目）
ＩＦ5の入った容器１１の内温を温調装置にて５０℃（蒸発温度）に保持した。本容器１１と、温調装置で内温２５℃（捕集温度）に保持した容器１２の間に設けた仕切弁１３を開き、ＩＦ5の蒸気を容器１１から容器１２に移動させ凝縮し捕集して回収した（容器１２での回収量１．３３モル、収率９８．１％）。仕切弁１３を閉め、真空脱気装置１６により容器１１を脱気することで、容器１１内の不純物を含む残渣を除去した。
ＩＦ5の入った容器１１の内温を温調装置にて５０℃（蒸発温度）に保持した。本容器１１と、温調装置で内温２５℃（捕集温度）に保持した容器１２の間に設けた仕切弁１３を開き、ＩＦ5の蒸気を容器１１から容器１２に移動させ凝縮し捕集して回収した（容器１２での回収量１．３３モル、収率９８．１％）。仕切弁１３を閉め、真空脱気装置１６により容器１１を脱気することで、容器１１内の不純物を含む残渣を除去した。
［１］〜［２］の一連の工程における、ヨウ素基準のＩＦ5の総収率は、９６．３％だった。容器１１内の気体のＩＦ5を「気相を分析するための抜出口１７」、液体のＩＦ5を「液相を分析するための抜出口１８」から、各々抜出して、超純水に吸収させた後、前述の誘導結合プラズマ質量分析計で不純物のＳｉＦ4、ＭｏＦ6、ＮａＦの含有率を、各々Ｓｉ、Ｍｏ、Ｎａ換算して測定した。液相の測定結果は、Ｓｉ １０ｗｔ.ｐｐｂ未満、Ｍｏ １０ｗｔ.ｐｐｂ未満、Ｎａ ２０ｗｔ.ｐｐｂであった。気相の測定結果は、Ｓｉ、Ｍｏ、Ｎａ のいずれも１０ｗｔ.ｐｐｂ未満だった。
比較例３
実施例１で用いたのと同じＩＦ7を、実施例１と同じ装置を用い、本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法における［転化工程］［再転化工程］を行わず、従来のフッ素化ハロゲン間化合物の精製で用いる［不純物除去工程］のみによる精製を行った。
実施例１で用いたのと同じＩＦ7を、実施例１と同じ装置を用い、本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法における［転化工程］［再転化工程］を行わず、従来のフッ素化ハロゲン間化合物の精製で用いる［不純物除去工程］のみによる精製を行った。
［１］不純物除去工程
先ず、真空脱気装置１６を稼動させ容器１１、１２内を脱気した。
脱気後の容器１１内に精製物質としての液体のＩＦ7、３６３．９ｇ（１．４０ｍｏｌ）を充填し、容器１１の内温を温調装置で３０℃（蒸発温度）に保持した。本容器１１と、温調装置で内温１０℃（捕集温度）に保持した容器１２の間に設けた仕切弁１３を開き、ＩＦ7の蒸気の一部を容器１１から容器１２に移動させ凝縮し捕集して回収した（容器１１における回収量１．３６モル、収率９７．０％）。仕切弁１３を閉め、真空脱気装置１６により容器１２を脱気することで、容器１２内の不純物を含む残渣を除去した。
先ず、真空脱気装置１６を稼動させ容器１１、１２内を脱気した。
脱気後の容器１１内に精製物質としての液体のＩＦ7、３６３．９ｇ（１．４０ｍｏｌ）を充填し、容器１１の内温を温調装置で３０℃（蒸発温度）に保持した。本容器１１と、温調装置で内温１０℃（捕集温度）に保持した容器１２の間に設けた仕切弁１３を開き、ＩＦ7の蒸気の一部を容器１１から容器１２に移動させ凝縮し捕集して回収した（容器１１における回収量１．３６モル、収率９７．０％）。仕切弁１３を閉め、真空脱気装置１６により容器１２を脱気することで、容器１２内の不純物を含む残渣を除去した。
ヨウ素基準のＩＦ7の総収率は、９７．０％だった。実施例２と同様の方法で、容器１１内の気体のＩＦ7を「気相を分析するための抜出口１７」、液体のＩＦ7を「液相を分析するための抜出口１８」から、各々抜出して、超純水に吸収させた後、前述の誘導結合プラズマ質量分析計で不純物のＳｉＦ4、ＭｏＦ6、ＮａＦの含有率を、各々Ｓｉ、Ｍｏ、Ｎａ換算して測定した。容器１１のＩＦ7の不純物を分析した。液相の測定結果は、Ｓｉ、３０ｗｔ.ｐｐｂ、Ｍｏ、７６０ｗｔ.ｐｐｂ、Ｎａ、１０００ｗｔ.ｐｐｂ以上であった。気相の測定結果は、Ｓｉ、７０ｗｔ.ｐｐｂ、Ｍｏ ４２０ｗｔ.ｐｐｂ、Ｎａ ４０ｗｔ.ｐｐｂだった。
比較例４
実施例２で用いたのと同じＩＦ5を、実施例１と同じ装置を用い、本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法における［転化工程］［再転化工程］を行わず、従来のフッ素化ハロゲン間化合物の精製で用いる［不純物除去工程］のみによる精製を行った。
実施例２で用いたのと同じＩＦ5を、実施例１と同じ装置を用い、本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法における［転化工程］［再転化工程］を行わず、従来のフッ素化ハロゲン間化合物の精製で用いる［不純物除去工程］のみによる精製を行った。
［１］不純物除去工程
先ず、真空脱気装置１６を稼動させ容器１１、１２内を脱気した。
脱気後の容器１１内に精製物質としての液体のＩＦ5、３０８．４ｇ（１．３９ｍｏｌ）を充填し、容器１１の内温を温調装置にて５０℃（蒸発温度）に保持した。本容器１１と、温調装置で内温２５℃（捕集温度）に保持した容器１２の間に設けた仕切弁１３を開き、ＩＦ5の蒸気を容器１１から容器１２に移動させ凝縮し捕集した（容器１２での回収量１．３６モル、収率９７．７％）。仕切弁１３を閉め、真空脱気装置１６により容器１１を脱気することで、容器１１内の不純物を含む残渣を除去した。
先ず、真空脱気装置１６を稼動させ容器１１、１２内を脱気した。
脱気後の容器１１内に精製物質としての液体のＩＦ5、３０８．４ｇ（１．３９ｍｏｌ）を充填し、容器１１の内温を温調装置にて５０℃（蒸発温度）に保持した。本容器１１と、温調装置で内温２５℃（捕集温度）に保持した容器１２の間に設けた仕切弁１３を開き、ＩＦ5の蒸気を容器１１から容器１２に移動させ凝縮し捕集した（容器１２での回収量１．３６モル、収率９７．７％）。仕切弁１３を閉め、真空脱気装置１６により容器１１を脱気することで、容器１１内の不純物を含む残渣を除去した。
ヨウ素基準のＩＦ5の総収率は、９７．０％だった。容器１２内の気体のＩＦ5を「気相を分析するための抜出口１７」、液体のＩＦ5を「液相を分析するための抜出口１８」から、各々抜出して、超純水に吸収させた後、前述の誘導結合プラズマ質量分析計で不純物のＳｉＦ4、ＭｏＦ6、ＮａＦの含有率を、各々Ｓｉ、Ｍｏ、Ｎａ換算して測定した。液相の測定結果は、Ｓｉ ４０ｗｔ.ｐｐｂ、Ｍｏ ７０ｗｔ.ｐｐｂ、Ｎａ ２０ｗｔ.ｐｐｂであった。気相の測定結果は、Ｓｉ ７０ｗｔ.ｐｐｂ、Ｍｏ １７０ｗｔ.ｐｐｂ、Ｎａ １０ｗｔ.ｐｐｂ未満であった。
表３に比較例１〜４の精製条件および収率について示す。
次いで、表４に、実施例１〜４および比較例１〜４における、ＩＦ7およびＩＦ5の精製前後で測定した不純物量を示す。
精製物質をＩＦ7とする、本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法による実施例１と３と、本発明の範疇にない従来のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法による比較例１と３を比べると、ＩＦ7に対して高沸点の不純物であるＭｏＦ6は、実施例１より比較例１、及び実施例３より比較例３の方が、液相、気相のいずれにおいても多い。
また、精製物質をＩＦ5とする、本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法による実施例２と４と、本発明の範疇にない従来のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法による比較例２、４を比べると、ＩＦ5に対して高沸点の不純物であるＮａＦは、実施例２より比較例２、及び実施例４より比較例４の方が、液相において多い。
２．ＣｌＦ３の精製
次いで、以下の実施例５〜６において、本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法により、ＣｌＦ３の精製を行った。
２−１．実施例５〜６
次いで、以下の実施例５〜６において、本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法により、ＣｌＦ３の精製を行った。
２−１．実施例５〜６
実施例５
本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法により、ＣｌＦ３の精製を行った。具体的には、ＣｌＦ３からＣｌＦへ転化する前に、一部のＣｌＦ３を蒸発させることで、ＣｌＦ３よりも低沸点の不純物を主に除去した後、ＣｌＦ３を転化しＣｌＦとし、ＣｌＦを輸送および凝固させることで、ＣｌＦよりも高沸点の不純物を主に除去し、ＣｌＦからＣｌＦ３へ再転化することで、ＣｌＦ３を精製した（発明１２に対応）。精製装置には、実施例１と同じ装置を用いた。
本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法により、ＣｌＦ３の精製を行った。具体的には、ＣｌＦ３からＣｌＦへ転化する前に、一部のＣｌＦ３を蒸発させることで、ＣｌＦ３よりも低沸点の不純物を主に除去した後、ＣｌＦ３を転化しＣｌＦとし、ＣｌＦを輸送および凝固させることで、ＣｌＦよりも高沸点の不純物を主に除去し、ＣｌＦからＣｌＦ３へ再転化することで、ＣｌＦ３を精製した（発明１２に対応）。精製装置には、実施例１と同じ装置を用いた。
［１］不純物除去工程（１回目）
先ず、真空脱気装置１６を稼動させ容器１１、１２内を脱気した。
脱気後の容器１１内に精製物質としての液体状のＣｌＦ3、１８５.０ｇ（２ｍｏｌ）を充填し、容器１１の内温を温調装置にて２５℃（蒸発温度）に保持した。その際、容器１１の内圧は絶対圧で１７２ｋＰａであった。
先ず、真空脱気装置１６を稼動させ容器１１、１２内を脱気した。
脱気後の容器１１内に精製物質としての液体状のＣｌＦ3、１８５.０ｇ（２ｍｏｌ）を充填し、容器１１の内温を温調装置にて２５℃（蒸発温度）に保持した。その際、容器１１の内圧は絶対圧で１７２ｋＰａであった。
精製前の液相のＣｌＦ３の不純物を測定したところ、換算値でＳｉが２０ｗｔ．ｐｐｂ、Ｍｏが４００ｗｔ．ｐｐｂ、Ｎａが１０ｗｔ．ｐｐｂ未満だった。精製前の気相（気体）のＣｌＦ３の不純物を測定したところ、換算値でＳｉが３００ｗｔ．ｐｐｂ、Ｍｏが３５０ｗｔ．ｐｐｂ、Ｎａが１０ｗｔ．ｐｐｂ未満だった。
本容器１１と、温調装置で内温０℃（捕集温度）に保持した容器１２の間に設けた仕切弁１３を開き、ＣｌＦ３の蒸気の一部を容器１１から容器１２に移動させ凝縮し捕集して回収した（容器１１での回収量１．９６モル、収率９８％）。仕切弁１３を閉め、真空脱気装置１６により容器１２を脱気することで、容器１２内の不純物（主に、ＣｌＦ３より低沸点の不純物）を含む残渣を除去した。
［２］転化工程（１／３ＣｌＦ３＋１／３Ｃｌ２→ＣｌＦ）
次いで、ＣｌＦ３の入った容器１１の内温を温調装置にて１０℃（反応温度）に保持した。その際、容器１１の内圧は絶対圧で９４ｋＰａであった。容器１１内にＣｌ２ガス供給器１４よりＣｌ２ガスを穏やかに供給し、以下の式（３Ｂ）に示す反応により、ＣｌＦ３をＣｌＦに転化した（回収量２．７３モル、収率９９．５％）。
次いで、ＣｌＦ３の入った容器１１の内温を温調装置にて１０℃（反応温度）に保持した。その際、容器１１の内圧は絶対圧で９４ｋＰａであった。容器１１内にＣｌ２ガス供給器１４よりＣｌ２ガスを穏やかに供給し、以下の式（３Ｂ）に示す反応により、ＣｌＦ３をＣｌＦに転化した（回収量２．７３モル、収率９９．５％）。
［３］不純物除去工程（２回目）
液体状のＣｌＦの入った容器１１の内温を温調装置にて１０℃（蒸発温度）に保持した。容器１１の内圧は、絶対圧で６７７ｋＰａであった。容器１１と、冷媒で内温−１８６℃（捕集温度）に保持した容器１２間の仕切弁１３を開き、ＣｌＦの蒸気を容器１１から容器１２に移動させ凝固して捕集し回収した（容器１２での回収量２．７３モル、収率９８．０％）。仕切弁１３を閉め、真空脱気装置１６により容器１１を脱気することで、容器１１内の不純物（主に、ＣｌＦより高沸点の不純物）を含む残渣を除去した。
液体状のＣｌＦの入った容器１１の内温を温調装置にて１０℃（蒸発温度）に保持した。容器１１の内圧は、絶対圧で６７７ｋＰａであった。容器１１と、冷媒で内温−１８６℃（捕集温度）に保持した容器１２間の仕切弁１３を開き、ＣｌＦの蒸気を容器１１から容器１２に移動させ凝固して捕集し回収した（容器１２での回収量２．７３モル、収率９８．０％）。仕切弁１３を閉め、真空脱気装置１６により容器１１を脱気することで、容器１１内の不純物（主に、ＣｌＦより高沸点の不純物）を含む残渣を除去した。
［４］再転化工程（ＣｌＦ＋Ｆ2→ＣｌＦ３）
ＣｌＦの入った容器１２の内温を温調装置にて２５℃（反応温度）に保持した。その際、容器１２の内圧は絶対圧で６７６ｋＰａであった。容器１２にＦ2ガス１５を穏やかに供給し、以下の式（４Ｂ）に示す反応により、ＣｌＦをＣｌＦ３に再転化した（回収量２．６６モル、収率９９．５％）。
ＣｌＦの入った容器１２の内温を温調装置にて２５℃（反応温度）に保持した。その際、容器１２の内圧は絶対圧で６７６ｋＰａであった。容器１２にＦ2ガス１５を穏やかに供給し、以下の式（４Ｂ）に示す反応により、ＣｌＦをＣｌＦ３に再転化した（回収量２．６６モル、収率９９．５％）。
［１］〜［４］の一連の工程における、塩素基準のＣｌＦ３の総収率は、９５．６％だった。容器１２内の気体のＣｌＦ３を「気相を分析するための抜出口１７」から、液体のＣｌＦ３を「液相を分析するための抜出口１８」から、各々抜出して、超純水に吸収させた後、前述の誘導結合プラズマ質量分析計で不純物としてのＳｉＦ4、ＭｏＦ6、ＮａＦの含有率を、各々Ｓｉ、Ｍｏ、Ｎａ換算して測定した。液相の測定結果は、Ｓｉ、１０ｗｔ.ｐｐｂ未満、Ｍｏ、２０ｗｔ.ｐｐｂ、Ｎａ、１０ｗｔ.ｐｐｂ未満であった。気相の測定結果は、Ｓｉ、２０ｗｔ.ｐｐｂ、Ｍｏ １０ｗｔ.ｐｐｂ未満、Ｎａ １０ｗｔ.ｐｐｂ未満だった。
実施例６
本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法により、ＣｌＦ３の精製を行った。具体的には、ＣｌＦ３を転化しＣｌＦとし、ＣｌＦを輸送および凝固させることで、ＣｌＦよりも高沸点の不純物を主に除去し、ＣｌＦからＣｌＦ３へ再転化することで、ＣｌＦ３を精製した（発明１１に対応）。精製装置には、実施例１と同じ装置を用い、ＣｌＦ３は、実施例５で用いたのと同じＣｌＦ３を用いた。
本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法により、ＣｌＦ３の精製を行った。具体的には、ＣｌＦ３を転化しＣｌＦとし、ＣｌＦを輸送および凝固させることで、ＣｌＦよりも高沸点の不純物を主に除去し、ＣｌＦからＣｌＦ３へ再転化することで、ＣｌＦ３を精製した（発明１１に対応）。精製装置には、実施例１と同じ装置を用い、ＣｌＦ３は、実施例５で用いたのと同じＣｌＦ３を用いた。
［１］転化工程（１／３ＣｌＦ３＋２／３Ｃｌ2→ＣｌＦ）
先ず、真空脱気装置１６を稼動させ容器１１、１２内を脱気した。
脱気後の容器１１内に精製物質としての液状のＣｌＦ３、１８５．０ｇ（２.００ｍｏｌ）を充填し、容器１１の内温を温調装置にて１０℃（反応温度）に保持した。その際、容器１１の内圧は絶対圧で９４ｋＰａであった。容器１１内にＣｌ2ガス供給器１４よりＣｌ2ガスを穏やかに供給し、以下の式（３Ｂ）に示す反応により、ＣｌＦ３をＣｌＦに転化した（回収量２．７９モル、収率９９．５％）。
先ず、真空脱気装置１６を稼動させ容器１１、１２内を脱気した。
脱気後の容器１１内に精製物質としての液状のＣｌＦ３、１８５．０ｇ（２.００ｍｏｌ）を充填し、容器１１の内温を温調装置にて１０℃（反応温度）に保持した。その際、容器１１の内圧は絶対圧で９４ｋＰａであった。容器１１内にＣｌ2ガス供給器１４よりＣｌ2ガスを穏やかに供給し、以下の式（３Ｂ）に示す反応により、ＣｌＦ３をＣｌＦに転化した（回収量２．７９モル、収率９９．５％）。
［２］不純物除去工程
液状のＣｌＦの入った容器１１の内温を温調装置にて１０℃（蒸発温度）に保持した。容器１１の内圧は、絶対圧で６９２ｋＰａであった。容器１１と、冷媒で内温−１８６℃（捕集温度）に保持した容器１２間の仕切弁１３を開き、ＣｌＦの蒸気を容器１１から容器１２に移動させ凝固して回収した（容器１２での回収量２．７３モル、収率９８．０％）。仕切弁１３を閉め、真空脱気装置１６により容器１１を脱気することで、容器１１内の不純物（主に、ＣｌＦより高沸点の不純物）を含む残渣を除去した。
液状のＣｌＦの入った容器１１の内温を温調装置にて１０℃（蒸発温度）に保持した。容器１１の内圧は、絶対圧で６９２ｋＰａであった。容器１１と、冷媒で内温−１８６℃（捕集温度）に保持した容器１２間の仕切弁１３を開き、ＣｌＦの蒸気を容器１１から容器１２に移動させ凝固して回収した（容器１２での回収量２．７３モル、収率９８．０％）。仕切弁１３を閉め、真空脱気装置１６により容器１１を脱気することで、容器１１内の不純物（主に、ＣｌＦより高沸点の不純物）を含む残渣を除去した。
［３］再転化工程（ＣｌＦ＋Ｆ2→ＣｌＦ３）
ＣｌＦの入った容器１２の内温を温調装置にて１０℃（捕集温度）に保持した。その際、容器１２の内圧は絶対圧で６４０ｋＰａであった。容器１２にＦ2ガス１５を穏やかに供給し、以下の式（４Ｂ）に示す反応により、ＣｌＦをＣｌＦ３に再転化した（回収量２．７２モル、収率９９．５％）。
ＣｌＦの入った容器１２の内温を温調装置にて１０℃（捕集温度）に保持した。その際、容器１２の内圧は絶対圧で６４０ｋＰａであった。容器１２にＦ2ガス１５を穏やかに供給し、以下の式（４Ｂ）に示す反応により、ＣｌＦをＣｌＦ３に再転化した（回収量２．７２モル、収率９９．５％）。
［１］〜［３］の一連の工程における、塩素基準のＣｌＦ３の総収率は、９７．０％だった。容器１１内の気体のＣｌＦ３を「気相を分析するための抜出口１７」から、液体のＣｌＦ３を「液相を分析するための抜出口１８」から、各々抜出して、超純水に吸収させた後、前述の誘導結合プラズマ質量分析計で不純物としてのＳｉＦ4、ＭｏＦ6、ＮａＦの含有率を、各々Ｓｉ、Ｍｏ、Ｎａ換算して測定した。液相の測定結果は、Ｓｉ １０ｗｔ.ｐｐｂ未満、Ｍｏ ３０ｗｔ.ｐｐｂ、Ｎａ １０ｗｔ.ｐｐｂ未満であった。気相の測定結果は、Ｓｉ ２０ｗｔ.ｐｐｂ、Ｍｏ ２０ｗｔ.ｐｐｂ、Ｎａ １０ｗｔ.ｐｐｂ未満だった。
表５に実施例５、６における精製の条件および収率について示す。
２−２．比較例５〜６
次いで、比較例５〜６において、本発明の範疇にない精製方法によりＣｌＦ３の精製を行った。
次いで、比較例５〜６において、本発明の範疇にない精製方法によりＣｌＦ３の精製を行った。
比較例５
実施例５で用いたのと同じＣｌＦ３を、実施例１と同じ装置を用い、本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法における［転化工程］［再転化工程］を行わず、従来のフッ素化ハロゲン間化合物の精製で用いる［不純物除去工程］のみによる精製を行った。
実施例５で用いたのと同じＣｌＦ３を、実施例１と同じ装置を用い、本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法における［転化工程］［再転化工程］を行わず、従来のフッ素化ハロゲン間化合物の精製で用いる［不純物除去工程］のみによる精製を行った。
［１］不純物除去工程（１回目）
先ず、真空脱気装置１６を稼動させ容器１１、１２内を脱気した。
脱気後の容器１１内に精製物質としての液体状のＣｌＦ３、２５７．２ｇ（２．７８ｍｏｌ）を充填し、容器１１の内温を温調装置で２５℃（蒸発温度）に保持した。本容器１１と、温調装置で内温０℃（捕集温度）に保持した容器１２の間に設けた仕切弁１３を開き、ＣｌＦ３の蒸気を容器１１から容器１２に移動させ凝縮して捕集し回収した（容器１２における回収量２．７２モル、収率９７．８％）。仕切弁１３を閉め、真空脱気装置１６により容器１１を脱気することで、容器１１内の不純物を含む残渣を除去した。
先ず、真空脱気装置１６を稼動させ容器１１、１２内を脱気した。
脱気後の容器１１内に精製物質としての液体状のＣｌＦ３、２５７．２ｇ（２．７８ｍｏｌ）を充填し、容器１１の内温を温調装置で２５℃（蒸発温度）に保持した。本容器１１と、温調装置で内温０℃（捕集温度）に保持した容器１２の間に設けた仕切弁１３を開き、ＣｌＦ３の蒸気を容器１１から容器１２に移動させ凝縮して捕集し回収した（容器１２における回収量２．７２モル、収率９７．８％）。仕切弁１３を閉め、真空脱気装置１６により容器１１を脱気することで、容器１１内の不純物を含む残渣を除去した。
［２］不純物除去工程（２回目）
ＣｌＦ３の入った容器１２の内温を温調装置にて２５℃（蒸発温度）に保持した。本容器１２と、温調装置で内温０℃（捕集温度）に保持した容器１１の間に設けた仕切弁１３を開き、ＣｌＦ３の蒸気の一部を容器１２から容器１１に移動させ凝縮して捕集し回収した（容器１２での回収量２．６６モル、収率９７．８％）。仕切弁１３を閉め、真空脱気装置１６により容器１１を脱気することで、容器１１内の不純物を含む残渣を除去した。
ＣｌＦ３の入った容器１２の内温を温調装置にて２５℃（蒸発温度）に保持した。本容器１２と、温調装置で内温０℃（捕集温度）に保持した容器１１の間に設けた仕切弁１３を開き、ＣｌＦ３の蒸気の一部を容器１２から容器１１に移動させ凝縮して捕集し回収した（容器１２での回収量２．６６モル、収率９７．８％）。仕切弁１３を閉め、真空脱気装置１６により容器１１を脱気することで、容器１１内の不純物を含む残渣を除去した。
［１］〜［２］の一連の工程における、塩素基準のＣｌＦ３の総収率は、９５．６％だった。実施例５と同様の方法で、容器１１内の気体のＣｌＦ３を「気相を分析するための抜出口１７」、液体のＣｌＦ３を「液相を分析するための抜出口１８」から、各々抜出して、超純水に吸収させた後、前述の誘導結合プラズマ質量分析計で不純物のＳｉＦ4、ＭｏＦ6、ＮａＦの含有率を、各々Ｓｉ、Ｍｏ、Ｎａ換算して測定した。容器１２のＣｌＦ３の不純物を分析した。液相の測定結果は、Ｓｉ、１０ｗｔ.ｐｐｂ未満、Ｍｏ、２３０ｗｔ.ｐｐｂ、Ｎａ、１０ｗｔ.ｐｐｂ未満であった。気相の測定結果は、Ｓｉ、１０ｗｔ.ｐｐｂ未満、Ｍｏ １００ｗｔ.ｐｐｂ、Ｎａ １０ｗｔ.ｐｐｂ未満だった。
比較例６
実施例５で用いたのと同じＣｌＦ３を、実施例１と同じ装置を用い、本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法における［転化工程］［再転化工程］を行わず、従来のフッ素化ハロゲン間化合物の精製で用いる［不純物除去工程］のみによる精製を行った。
実施例５で用いたのと同じＣｌＦ３を、実施例１と同じ装置を用い、本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法における［転化工程］［再転化工程］を行わず、従来のフッ素化ハロゲン間化合物の精製で用いる［不純物除去工程］のみによる精製を行った。
［１］不純物除去工程
先ず、真空脱気装置１６を稼動させ容器１１、１２内を脱気した。
脱気後の容器１１内に液体のＣｌＦ３、２５９．０ｇ（２．８０ｍｏｌ）を充填し、容器１１の内温を温調装置で２５℃（蒸発温度）に保持した。本容器１１と、温調装置で内温０℃（捕集温度）に保持した容器１２の間に設けた仕切弁１３を開き、ＣｌＦ３の蒸気の一部を容器１１から容器１２に移動させ凝縮し捕集して回収した（容器１１における回収量２．７２モル、収率９７．０％）。仕切弁１３を閉め、真空脱気装置１６により容器１２を脱気することで、容器１２内の不純物を含む残渣を除去した。
先ず、真空脱気装置１６を稼動させ容器１１、１２内を脱気した。
脱気後の容器１１内に液体のＣｌＦ３、２５９．０ｇ（２．８０ｍｏｌ）を充填し、容器１１の内温を温調装置で２５℃（蒸発温度）に保持した。本容器１１と、温調装置で内温０℃（捕集温度）に保持した容器１２の間に設けた仕切弁１３を開き、ＣｌＦ３の蒸気の一部を容器１１から容器１２に移動させ凝縮し捕集して回収した（容器１１における回収量２．７２モル、収率９７．０％）。仕切弁１３を閉め、真空脱気装置１６により容器１２を脱気することで、容器１２内の不純物を含む残渣を除去した。
塩素基準のＣｌＦ３の総収率は、９７．０％だった。実施例２と同様の方法で、容器１１内の気体のＣｌＦ３を「気相を分析するための抜出口１７」、液体のＣｌＦ３を「液相を分析するための抜出口１８」から、各々抜出して、超純水に吸収させた後、前述の誘導結合プラズマ質量分析計で不純物のＳｉＦ4、ＭｏＦ6、ＮａＦの含有率を、各々Ｓｉ、Ｍｏ、Ｎａ換算して測定した。容器１１のＣｌＦ３の不純物を分析した。液相の測定結果は、Ｓｉ、１０ｗｔ.ｐｐｂ以下、Ｍｏ、３００ｗｔ.ｐｐｂ、Ｎａ、１０ｗｔ.ｐｐｂ以下であった。気相の測定結果は、Ｓｉ、７０ｗｔ.ｐｐｂ、Ｍｏ ４２０ｗｔ.ｐｐｂ、Ｎａ １０ｗｔ.ｐｐｂ以下だった。
表６に比較例５，６における精製の条件および収率について示す。
２−３．実施例５〜６および比較例５〜６における、ＣｌＦ３の精製前後で測定した不純物量
表７に、実施例５〜６および比較例５〜６における、ＣｌＦ３の精製前後で測定した不純物量を示す。
表７に、実施例５〜６および比較例５〜６における、ＣｌＦ３の精製前後で測定した不純物量を示す。
精製物質をＣｌＦ3とする、本発明のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法による実施例５と６と、本発明の範疇にない従来のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法による比較例５と６を比べると、ＣｌＦ３と沸点が近い不純物であるＭｏＦ6は、実施例５より比較例６、及び実施例６より比較例６の方が、液相、気相のいずれにおいても多い。
１１ ニッケル製容器
１２ ニッケル製容器
１３ 仕切弁
１４ Ｉ2ガス供給器、若しくはＣｌ２ガス供給器
１５ Ｆ2ガス供給器
１６ 真空脱気装置
１７ 気相を分析するための抜出口
１８ 液相を分析するための抜出口
１２ ニッケル製容器
１３ 仕切弁
１４ Ｉ2ガス供給器、若しくはＣｌ２ガス供給器
１５ Ｆ2ガス供給器
１６ 真空脱気装置
１７ 気相を分析するための抜出口
１８ 液相を分析するための抜出口
Claims (13)
- 式（１）で表される第１のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法であって、
前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物に含まれるフッ素原子の個数を変化させ、式（２）で示される第２のフッ素化ハロゲン間化合物を生成する転化工程と、
前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程と、
前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物に含まれるフッ素原子の個数を変化させ、式（１）で表される第１のフッ素化ハロゲン間化合物を生成する再転化工程を有し、
前記転化工程が、下記式（３）又は（５）に従って進行し、
前記不純物除去工程が、前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物を蒸発させる工程である、
フッ素化ハロゲン間化合物の精製方法。
ＸＦn （１）
ＸＦn±a （２）
（ｎ−ａ）ＸＦ n ＋Ｘ a →ｎＸＦ n-a （３）
ＸＦ n ＋Ｆ a →ＸＦ n+a （５）
（式中、Ｘは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子であり、Ｆはフッ素原子であり、ｎ、ｎ±ａは、ｎ≧１、ａ≧１、７≧ｎ±ａ≧１の自然数である。） - 前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程を、前記転化工程の前にさらに含む、請求項１に記載のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法。
- 前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物が、ＣｌＦ、ＣｌＦ3、ＣｌＦ5、ＢｒＦ3、ＢｒＦ5、ＩＦ5、ＩＦ7からなる群から選ばれる少なくとも一つのフッ素化ハロゲン間化合物である、請求項１または請求項２に記載のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法。
- 前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物または前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物に含まれるフッ素原子の個数を変化させる方法として、
フッ素化ハロゲン間化合物と、Ｆ2、Ｃｌ2、Ｂｒ2、Ｉ2、ＣｌＦ、ＣｌＦ3、ＣｌＦ5、ＢｒＦ3、ＢｒＦ5、ＩＦ5およびＩＦ7とからなる群から選ばれる少なくとも一つの化合物とを反応させる方法（但し、同じ化合物同士の組み合わせを除く）、
またはフッ素化ハロゲン間化合物を分解させる方法のいずれかを用いる、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法。 - 前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する方法として、相変化および蒸留からなる群から選ばれる少なくとも一つの方法を用いる、
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のハロゲン間化合物の精製方法。 - 前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する方法として、相変化、蒸留、収着、膜分離、抽出、および晶析からなる群から選ばれる少なくとも一つの方法を用いる、
請求項２に記載のハロゲン間化合物の精製方法。 - 前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物がＩＦ７であり、
前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物がＩＦ５であり、
前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程が、一部のＩＦ５を蒸発させることで、ＩＦ５よりも低沸点の不純物を主に除去する工程である、
請求項１に記載のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法。 - 前記転化工程の前に、前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程を、さらに含み、
前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程が、ＩＦ７を蒸発させて凝縮することで、ＩＦ７よりも高沸点の不純物を主に除去する工程である、
請求項７に記載のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法。 - 前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物がＩＦ５であり、
前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物がＩＦ７であり、
前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程が、ＩＦ７を蒸発させて凝縮することで、ＩＦ７よりも高沸点の不純物を主に除去する工程である、
請求項１に記載のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法。 - 前記転化工程の前に、前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程を、さらに含み、
前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程が、一部のＩＦ５を蒸発させることで、ＩＦ５よりも低沸点の不純物を主に除去する工程である、
請求項９に記載のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法。 - 前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物がＣｌＦ３であり、
前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物がＣｌＦであり、
前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程が、ＣｌＦを蒸発させて凝固することで、ＣｌＦよりも高沸点の不純物を主に除去することを特徴とする請求項１に記載のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法。 - 前記転化工程の前に、前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程を、さらに含み、
前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程が、一部のＣｌＦ３を蒸発させすることで、ＣｌＦ３よりも低沸点の不純物を主に除去する工程である、請求項１１に記載のフッ素化ハロゲン間化合物の精製方法。 - 式（１）で表される第１のフッ素化ハロゲン間化合物の製造方法であって、
前記第１のフッ素化ハロゲン間化合物に含まれるフッ素原子の個数を変化させ、式（２）で示される第２のフッ素化ハロゲン間化合物を生成する転化工程と、
前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物から不純物を除去する不純物除去工程と、
前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物に含まれるフッ素原子の個数を変化させ、式（１）で表される第１のフッ素化ハロゲン間化合物を生成する再転化工程とを有し、
前記転化工程が、下記式（３）又は（５）に従って進行し、
前記不純物除去工程が、前記第２のフッ素化ハロゲン間化合物を蒸発させる工程である、
フッ素化ハロゲン間化合物の精製工程を含む、フッ素化ハロゲン間化合物の製造方法。
ＸＦn （１）
ＸＦn±a （２）
（ｎ−ａ）ＸＦ n ＋Ｘ a →ｎＸＦ n-a （３）
ＸＦ n ＋Ｆ a →ＸＦ n+a （５）
（式中、Ｘは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子であり、Ｆはフッ素原子であり、ｎ、ｎ±ａは、ｎ≧１、ａ≧１、７≧ｎ±ａ≧１の自然数である）
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