JP7070419B2 - Method for producing 1-chloro-2,3,3-trifluoropropene - Google Patents

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Description

本発明は、1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペンの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing 1-chloro-2,3,3-trifluoropropene.

ハイドロクロロフルオロカーボン(HCFC)は、オゾン層に悪影響を及ぼすことから、その生産の規制が予定されている。HCFCは、例えば、3,3-ジクロロ-1,1,1,2,2-ペンタフルオロプロパン(HCFC-225ca)や1,3-ジクロロ-1,1,2,2,3-ペンタフルオロプロパン(HCFC-225cb)等があるが、HCFCの規制に伴い、上記HCFCに代わる化合物の開発が望まれている。 Since hydrochlorofluorocarbon (HCFC) has an adverse effect on the ozone layer, its production is scheduled to be regulated. HCFCs include, for example, 3,3-dichloro-1,1,1,2,2-pentafluoropropane (HCFC-225ca) and 1,3-dichloro-1,1,2,2,3-pentafluoropropane (HCFC-225ca). HCFC-225cc) and the like, but with the regulation of HCFC, it is desired to develop a compound that replaces the above HCFC.

HCFCに代わる化合物の一例は、1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(HCFO-1233yd、以下単に、「1233yd」ともいう。)である。1233ydは、地球温暖化係数(GWP)が小さく、洗浄剤、溶剤、冷媒、発泡剤およびエアゾールの用途に有用な新たな化合物である。1233ydは、幾何異性体として、1233ydのE体とZ体が存在するが、用途や、混合する成分との相溶性等によって、1233ydのZ体または1233ydのE体を単独で用いたり、1233ydのZ体と1233ydのE体を混合物として用いたりもする。 An example of a compound that replaces HCFC is 1-chloro-2,3,3-trifluoropropene (HCFO-1233yd, hereinafter simply referred to as "1233yd"). 1233yd is a novel compound with a low global warming potential (GWP) that is useful in detergents, solvents, refrigerants, foaming agents and aerosols. In 1233yd, there are 1233yd E-form and Z-form as geometric isomers, but depending on the application and compatibility with the components to be mixed, 1233yd Z-form or 1233yd E-form may be used alone, or 1233yd may be used. The Z-form and the E-form of 1233 yd may be used as a mixture.

1233ydの製造方法としては、3-クロロ-1,1,2,2-テトラフルオロプロパン(HCFC-244ca)を、水酸化クロムを触媒として窒素気流下、気相でフッ化水素と反応させて、1,1,2,2,3-ペンタフルオロプロパン(HCFC-245ca)を製造する方法が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。この方法では、1233ydが副生する。そのため、上記反応で得られる組成物を回収し、その組成物中に含まれる1233ydを分離することで、1233ydを得ることができる。 As a method for producing 1233yd, 3-chloro-1,1,2,2-tetrafluoropropane (HCFC-244ca) is reacted with hydrogen fluoride in the gas phase under a nitrogen stream using chromium hydroxide as a catalyst. A method for producing 1,1,2,2,3-pentafluoropropane (HCFC-245ca) is disclosed (see, for example, Patent Document 1). In this method, 1233 yd is by-produced. Therefore, 1233 yd can be obtained by recovering the composition obtained by the above reaction and separating 1233 yd contained in the composition.

しかしながら、上記の方法で生成する1233ydは、1233ydのE体と1233ydのZ体の混合物であって、
1233ydのE体とZ体を分離することについては開示されていない。また、上記の方法は、1233ydのE体とZ体の組成を調整するものでもない。
However, the 1233yd produced by the above method is a mixture of the E-form of 1233yd and the Z-form of 1233yd.
Separation of 1233yd E and Z bodies is not disclosed. Further, the above method does not adjust the composition of the E-form and the Z-form of 1233 yd.

そのため、1233ydのE体とZ体のいずれかを選択的に反応させ、工業的に有利に、かつ効率よく所定の組成の1233ydを製造することのできる方法が求められている。 Therefore, there is a demand for a method capable of selectively reacting any of the E-form and the Z-form of 1233 yd to produce 1233 yd having a predetermined composition industrially and efficiently.

国際公開第1994/14737号International Publication No. 1994/14737

本発明は、工業的に有利かつ効率的な方法で、1233ydのE体とZ体のいずれかを選択的に反応させ、所定の組成の1233ydを製造することのできる製造方法を提供することを目的とする。 The present invention provides a production method capable of selectively reacting any of the E-form and the Z-form of 1233 yd to produce 1233 yd having a predetermined composition by an industrially advantageous and efficient method. The purpose.

本発明は、以下に示す構成の1233ydの製造方法を提供する。
[1] 1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(E)および1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(Z)を所定の異性化反応温度における平衡比(モル比)とは異なるモル比で含有する原料組成物中の前記1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(E)を、前記異性化反応温度で異性化反応させて1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(Z)を製造する、1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(Z)の製造方法。
[2] 前記原料組成物において、前記1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(Z)と前記1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(E)のモル比(1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(Z)/1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(E))が、前記異性化反応温度における平衡比(モル比)より小さい、[1]に記載の1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(Z)の製造方法。
[3] 前記異性化反応は、前記原料組成物を金属触媒と接触させることで行う[1]または[2]に記載の1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(Z)の製造方法。
The present invention provides a method for producing 1233 yd having the following configuration.
[1] Equilibrium ratio (molar ratio) of 1-chloro-2,3,3-trifluoropropene (E) and 1-chloro-2,3,3-trifluoropropene (Z) at a predetermined isomerization reaction temperature. The 1-chloro-2,3,3-trifluoropropene (E) in the raw material composition contained in a different molar ratio from the above is isomerized at the isomerization reaction temperature to 1-chloro-2,3. , 3-A method for producing 3-chloro-2,3,3-trifluoropropene (Z), which produces trifluoropropene (Z).
[2] In the raw material composition, the molar ratio (1-) of the 1-chloro-2,3,3-trifluoropropene (Z) to the 1-chloro-2,3,3-trifluoropropene (E). Chloro-2,3,3-trifluoropropene (Z) /1-chloro-2,3,3-trifluoropropene (E)) is smaller than the equilibrium ratio (molar ratio) at the isomerization reaction temperature, [ 1] The method for producing 1-chloro-2,3,3-trifluoropropene (Z) according to 1].
[3] The production of 1-chloro-2,3,3-trifluoropropene (Z) according to [1] or [2], wherein the isomerization reaction is carried out by contacting the raw material composition with a metal catalyst. Method.

[4] 前記金属触媒が、金属単体、合金、金属酸化物および金属ハロゲン化物からなる群から選ばれる少なくとも1種の物質である、[3]に記載の1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(Z)の製造方法。
[5] 前記金属触媒を構成する金属が、第4族金属元素、第6族金属元素、第8族金属元素、第9族金属元素、第10族金属元素、第11族金属元素、第12族金属元素および第13族金属元素からなる群から選ばれる少なくとも1種の元素である、[3]または[4]に記載の1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(Z)の製造方法。
[6] 前記金属触媒が、金属酸化物および金属ハロゲン化物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物である[3]~[5]のいずれかに記載の1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(Z)の製造方法。
[7] 前記金属酸化物が、アルミナおよびクロミアから選ばれる少なくとも1種である、[4]~[6]いずれかに記載の1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(Z)の製造方法。
[8] 前記金属ハロゲン化物が、金属塩化物の一部がフッ素化された化合物である、[4]~[6]のいずれかに記載の1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(Z)の製造方法。
[9] 前記異性化反応温度が0℃以上500℃以下である、[1]~[8]のいずれかに記載の1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(Z)の製造方法。
[4] The 1-chloro-2,3,3-described in [3], wherein the metal catalyst is at least one substance selected from the group consisting of elemental metals, alloys, metal oxides and metal halides. A method for producing trifluoropropen (Z).
[5] The metals constituting the metal catalyst are Group 4 metal elements, Group 6 metal elements, Group 8 metal elements, Group 9 metal elements, Group 10 metal elements, Group 11 metal elements, and Group 12. The 1-chloro-2,3,3-trifluoropropene (Z) according to [3] or [4], which is at least one element selected from the group consisting of group metal elements and group 13 metal elements. Production method.
[6] The 1-chloro-2,3,3 according to any one of [3] to [5], wherein the metal catalyst is at least one compound selected from the group consisting of metal oxides and metal halides. -A method for producing trifluoropropene (Z).
[7] The 1-chloro-2,3,3-trifluoropropene (Z) according to any one of [4] to [6], wherein the metal oxide is at least one selected from alumina and chromia. Production method.
[8] The 1-chloro-2,3,3-trifluoropropene according to any one of [4] to [6], wherein the metal halide is a compound in which a part of the metal chloride is fluorinated. (Z) Manufacturing method.
[9] The method for producing 1-chloro-2,3,3-trifluoropropene (Z) according to any one of [1] to [8], wherein the isomerization reaction temperature is 0 ° C. or higher and 500 ° C. or lower. ..

[10] 前記異性化反応は、液相で行う[1]~[9]のいずれかに記載の1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(Z)の製造方法。
[11] 前記異性化反応は、気相で行う[1]~[9]のいずれかに記載の1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(Z)の製造方法。
[12] 前記異性化反応は、不活性ガスの存在下で行う、[11]に記載の1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(Z)の製造方法。
[13] 前記異性化反応は、0℃以上260℃以下で行う、[11]または[12]のいずれかに記載の1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(Z)の製造方法。
[14] 1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(E)および1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(Z)を、所定の異性化反応温度における平衡比(モル比)とは異なるモル比で含有する原料組成物中の前記1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(Z)を、前記異性化反応温度で異性化反応させて1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(E)を製造する、1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(E)の製造方法。
[15] 前記原料組成物において、前記1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(Z)と前記1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(E)のモル比(1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(Z)/1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(E))が、前記異性化反応温度における平衡比(モル比)より大きい、[14]に記載の1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(E)の製造方法。
[10] The method for producing 1-chloro-2,3,3-trifluoropropene (Z) according to any one of [1] to [9], wherein the isomerization reaction is carried out in a liquid phase.
[11] The method for producing 1-chloro-2,3,3-trifluoropropene (Z) according to any one of [1] to [9], wherein the isomerization reaction is carried out in the gas phase.
[12] The method for producing 1-chloro-2,3,3-trifluoropropene (Z) according to [11], wherein the isomerization reaction is carried out in the presence of an inert gas.
[13] The method for producing 1-chloro-2,3,3-trifluoropropene (Z) according to any one of [11] and [12], wherein the isomerization reaction is carried out at 0 ° C. or higher and 260 ° C. or lower. ..
[14] Equilibrium ratio (molar ratio) of 1-chloro-2,3,3-trifluoropropene (E) and 1-chloro-2,3,3-trifluoropropene (Z) at a predetermined isomerization reaction temperature. 1-Chloro-2,3,3-trifluoropropene (Z) in the raw material composition contained in a molar ratio different from that of) is isomerized at the isomerization reaction temperature to 1-chloro-2, A method for producing 1-chloro-2,3,3-trifluoropropene (E), which produces 3,3-trifluoropropene (E).
[15] In the raw material composition, the molar ratio (1-) of the 1-chloro-2,3,3-trifluoropropene (Z) to the 1-chloro-2,3,3-trifluoropropene (E). Chloro-2,3,3-trifluoropropene (Z) /1-chloro-2,3,3-trifluoropropene (E)) is larger than the equilibrium ratio (molar ratio) at the isomerization reaction temperature, [ 14]. The method for producing 1-chloro-2,3,3-trifluoropropene (E).

本明細書において、ハロゲン化炭化水素については、化合物名の後の括弧内にその化合物の略称を記した場合、本明細書では必要に応じて化合物名に代えてその略称を用いる。また、分子内に二重結合を有し、E体とZ体が存在する化合物については、E体とZ体をそれぞれ化合物の略称の末尾に(E)、(Z)と表記して示す。なお、化合物名の略称の末尾に(E)、(Z)の表記がないものは、E体および/またはZ体を示す。 In the present specification, for halogenated hydrocarbons, when the abbreviation of the compound is described in parentheses after the compound name, the abbreviation is used in place of the compound name as necessary in the present specification. Further, for a compound having a double bond in the molecule and having an E-form and a Z-form, the E-form and the Z-form are indicated by (E) and (Z) at the end of the abbreviation of the compound, respectively. Those without the notation of (E) and (Z) at the end of the abbreviation of the compound name indicate E-form and / or Z-form.

本発明の1233ydのZ体の製造方法によれば、工業的に有利かつ効率的な方法で、1233ydのE体を選択的に反応させて1233ydのZ体を製造することができる。
本発明の1233ydのE体の製造方法によれば、工業的に有利かつ効率的な方法で、1233ydのZ体を選択的に反応させて1233ydのE体を製造することができる。
According to the method for producing a Z-form of 1233 yd of the present invention, an E-form of 1233 yd can be selectively reacted to produce a Z-form of 1233 yd by an industrially advantageous and efficient method.
According to the method for producing a 1233 yd E-form of the present invention, a 1233 yd Z-form can be selectively reacted to produce a 1233 yd E-form by an industrially advantageous and efficient method.

各異性化反応温度における1233ydのE体とZ体の合計に対する1233ydのZ体の存在比率(モル%)を表わすグラフである。6 is a graph showing the abundance ratio (mol%) of 1233 yd Z-form to the total of 1233 yd E-form and Z-form at each isomerization reaction temperature.

以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。
[1233yd(Z)または1233yd(E)の製造方法]
本発明の一実施形態である1233ydの製造方法は、下記式[1]で示すように、1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(E)(HCFO-1233yd(E)、以下「1233yd(E)」ともいう。)および1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(Z)(HCFO-1233yd(Z)、以下「1233yd(Z)」ともいう。)を、異性化反応温度における平衡比とは異なるモル比で含有する原料組成物を用意し、該原料組成物中の、1233yd(E)を異性化反応させて、1233yd(Z)を製造する方法である。また、本発明の他の実施形態である1233ydの製造方法は、下記式[2]で示すように、上記原料組成物中の、1233yd(Z)を異性化反応させて、1233yd(E)を製造する方法である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
[Manufacturing method of 1233yd (Z) or 1233yd (E)]
As shown in the following formula [1], the method for producing 1233yd, which is one embodiment of the present invention, is 1-chloro-2,3,3-trifluoropropene (E) (HCFO-1233yd (E), hereinafter ". 1233yd (E) ”) and 1-chloro-2,3,3-trifluoropropene (Z) (HCFO-1233yd (Z), hereinafter also referred to as“ 1233yd (Z) ”) are isomerization reactions. This is a method for producing 1233yd (Z) by preparing a raw material composition containing a molar ratio different from the equilibrium ratio at temperature and isomerizing 1233yd (E) in the raw material composition. Further, in the method for producing 1233yd, which is another embodiment of the present invention, as shown in the following formula [2], 1233yd (Z) in the raw material composition is isomerized to obtain 1233yd (E). It is a manufacturing method.

Figure 0007070419000001
Figure 0007070419000001

Figure 0007070419000002
Figure 0007070419000002

上記式[1]および[2]に示される1233yd(E)および1233yd(Z)間の異性化反応は平衡反応である。本実施形態の1233ydの製造方法は、該異性化反応が生じる条件(以下「異性化条件」ともいう。)で異性化反応を行うものである。なお、上記式[1]または式[2]で示す異性化反応を、以下、単に「異性化反応」ともいう。 The isomerization reaction between 1233yd (E) and 1233yd (Z) represented by the above formulas [1] and [2] is an equilibrium reaction. In the method for producing 1233yd of the present embodiment, the isomerization reaction is carried out under the conditions under which the isomerization reaction occurs (hereinafter, also referred to as "isomerization conditions"). The isomerization reaction represented by the above formula [1] or the formula [2] is also simply referred to as "isomerization reaction" below.

前記異性化反応の平衡状態において、1233yd(Z)および1233yd(E)は、所定のモル比(平衡比)で存在する。本明細書において、平衡比とは、「異性化反応の平衡状態における1233yd(E)に対する1233yd(Z)のモル比」のことをいい、該平衡状態における[(1233yd中の1233yd(Z)のモル数)/(1233yd中の1233yd(E)のモル数)]で表される。平衡比は、異性化反応させる際の反応温度(以下、異性化反応温度ともいう。)、圧力等により異なる。 In the equilibrium state of the isomerization reaction, 1233yd (Z) and 1233yd (E) are present at a predetermined molar ratio (equilibrium ratio). As used herein, the equilibrium ratio means "the molar ratio of 1233 yd (Z) to 1233 yd (E) in the equilibrium state of the isomerization reaction", and in the equilibrium state [(1233 yd (Z) in 1233 yd). Number of moles) / (number of moles of 1233yd (E) in 1233yd)]. The equilibrium ratio varies depending on the reaction temperature (hereinafter, also referred to as isomerization reaction temperature), pressure, etc. at the time of isomerization reaction.

たとえば、大気圧、異性化反応温度が20℃における平衡比は、97/3程度である。また、大気圧、異性化反応温度が230℃における平衡比は、91/9程度である。以下、「1233yd(Z)/1233yd(E)」は、1233yd(E)に対する1233yd(Z)のモル比を表わす。 For example, the equilibrium ratio at atmospheric pressure and isomerization reaction temperature of 20 ° C. is about 97/3. The equilibrium ratio at atmospheric pressure and isomerization reaction temperature of 230 ° C. is about 91/9. Hereinafter, "1233yd (Z) / 1233yd (E)" represents the molar ratio of 1233yd (Z) to 1233yd (E).

ここで、各異性化反応温度における1233yd(E)と1233yd(Z)の合計に対する1233yd(Z)の存在比率(モル%)を、図1に示す。図1のグラフから、異性化反応温度が高くなると、1233yd(Z)の存在比率が小さくなり、平衡比は小さくなることがわかる。 Here, the abundance ratio (mol%) of 1233 yd (Z) to the total of 1233 yd (E) and 1233 yd (Z) at each isomerization reaction temperature is shown in FIG. From the graph of FIG. 1, it can be seen that as the isomerization reaction temperature increases, the abundance ratio of 1233yd (Z) decreases and the equilibrium ratio decreases.

本実施形態の1233yd(Z)の製造方法においては、1233yd(Z)/1233yd(E)が、異性化反応温度における平衡比より小さい原料組成物を用いることで、1233yd(Z)を製造できる。すなわち、上記異性化反応温度での異性化反応により、反応生成物中の1233yd(Z)の含有比が原料組成物中の含有比に比べて増大して、1233yd(Z)が製造される。例えば、本実施形態の1233yd(Z)の製造方法によれば、条件を最適化することで、簡便な操作で反応生成物中の1233yd(Z)と1233yd(E)の合計量に対して、1233yd(Z)の含有量を80モル%以上とすることもできる。 In the method for producing 1233 yd (Z) of the present embodiment, 1233 yd (Z) can be produced by using a raw material composition in which 1233 yd (Z) / 1233 yd (E) is smaller than the equilibrium ratio at the isomerization reaction temperature. That is, by the isomerization reaction at the isomerization reaction temperature, the content ratio of 1233 yd (Z) in the reaction product is increased as compared with the content ratio in the raw material composition, and 1233 yd (Z) is produced. For example, according to the method for producing 1233yd (Z) of the present embodiment, by optimizing the conditions, a simple operation can be performed with respect to the total amount of 1233yd (Z) and 1233yd (E) in the reaction product. The content of 1233yd (Z) can also be 80 mol% or more.

一方、本実施形態の1233yd(E)の製造方法においては、1233yd(Z)/1233yd(E)が、異性化反応温度における平衡比より大きい原料組成物を用いることで、1233yd(E)を製造できる。すなわち、上記異性化反応温度での異性化反応により、反応生成物中の1233yd(Z)の含有比が原料組成物中の含有比より減少して、1233yd(E)が製造される。 On the other hand, in the method for producing 1233yd (E) of the present embodiment, 1233yd (E) is produced by using a raw material composition in which 1233yd (Z) / 1233yd (E) is larger than the equilibrium ratio at the isomerization reaction temperature. can. That is, by the isomerization reaction at the isomerization reaction temperature, the content ratio of 1233 yd (Z) in the reaction product is reduced from the content ratio in the raw material composition, and 1233 yd (E) is produced.

このように、本実施形態の製造方法においては、原料組成物中の1233yd(Z)/1233yd(E)を調整することで、1233yd(E)から1233yd(Z)への反応および1233yd(Z)から1233yd(E)の反応のうち、何れかの反応を選択的に進行させることができる。 As described above, in the production method of the present embodiment, by adjusting 1233 yd (Z) / 1233 yd (E) in the raw material composition, the reaction from 1233 yd (E) to 1233 yd (Z) and 1233 yd (Z) From 1233yd (E), any reaction can be selectively carried out.

なお、原料組成物中の1233yd(Z)/1233yd(E)と異性化温度における平衡比との差が小さい場合は、この差が大きい場合に比べて、1233yd(Z)と1233yd(E)の間の見かけ上の変換率は小さくなる。しかしながら、例えば、後述するように、1233yd(Z)を製造する場合、上記異性化反応と、異性化反応で得られる1233yd(Z)と1233yd(E)の蒸留分離、蒸留分離により得られる1233yd(E)の再異性化を繰り返すことで、工業的に有利かつ効率的な方法で1233yd(E)から1233yd(Z)を得ることができる。これは、1233yd(E)を製造する場合も同様である。 When the difference between 1233yd (Z) / 1233yd (E) in the raw material composition and the equilibrium ratio at the isomerization temperature is small, the difference between 1233yd (Z) and 1233yd (E) is larger than that when the difference is large. The apparent conversion rate between them is small. However, for example, as will be described later, in the case of producing 1233yd (Z), 1233yd (Z) obtained by the above isomerization reaction, distillation separation of 1233yd (Z) and 1233yd (E) obtained by the isomerization reaction, and 1233yd (distillation separation) obtained by the distillation separation ( By repeating the reisomerization of E), 1233yd (E) to 1233yd (Z) can be obtained by an industrially advantageous and efficient method. This also applies to the case of producing 1233yd (E).

[原料組成物]
本実施形態の製造方法において、原料組成物は、1233yd(E)および1233yd(Z)を、異性化反応温度における平衡比(モル比)と異なるモル比で含む。原料組成物は、1233yd(E)および1233yd(Z)の他に、1233yd(E)および1233yd(Z)以外の不純物を含んでいてもよい。原料組成物に含まれる不純物としては、1233yd(E)および1233yd(Z)の製造原料や、1233yd(E)および1233yd(Z)を製造する際に1233yd(E)および1233yd(Z)以外に生成する副生物等が挙げられる。なお、上記不純物を含有する原料組成物を用いて異性化反応させた場合、上記不純物から生成する副生物は、蒸留等の既知の手段により除去することが可能である。不純物としては、1233yd(E)または1233yd(Z)が異性化反応する条件で不活性な化合物であることが好ましい。
[Raw material composition]
In the production method of the present embodiment, the raw material composition contains 1233 yd (E) and 1233 yd (Z) in a molar ratio different from the equilibrium ratio (molar ratio) at the isomerization reaction temperature. The raw material composition may contain impurities other than 1233yd (E) and 1233yd (Z) in addition to 1233yd (E) and 1233yd (Z). Impurities contained in the raw material composition include the raw materials for producing 1233 yd (E) and 1233 yd (Z), and are produced in addition to 1233 yd (E) and 1233 yd (Z) when producing 1233 yd (E) and 1233 yd (Z). By-products and the like. When the isomerization reaction is carried out using the raw material composition containing the above impurities, the by-products generated from the above impurities can be removed by known means such as distillation. As the impurity, it is preferable that the compound is inactive under the condition that 1233yd (E) or 1233yd (Z) undergoes an isomerization reaction.

1233yd(E)および1233yd(Z)は、公知の方法で製造可能である。例えば、HCFC-244caをフッ化水素と反応させ、HCFC-245caを製造する際の副生物として1233ydが得られる。 1233yd (E) and 1233yd (Z) can be produced by known methods. For example, HCFC-244ca is reacted with hydrogen fluoride to obtain 1233yd as a by-product in producing HCFC-245ca.

上記の方法で得られた1233ydをそのまま原料組成物として用いてもよいし、1233ydを蒸留等の公知の方法により、1233ydのE体とZ体に分離して、所望の混合比に調製したものを原料組成物として用いてもよい。 The 1233 yd obtained by the above method may be used as it is as a raw material composition, or the 1233 yd may be separated into an E-form and a Z-form of 1233 yd by a known method such as distillation to prepare a desired mixing ratio. May be used as a raw material composition.

さらに、上記の方法で得られた組成物中には、1233ydの他、生成物であるHCFC-245ca、製造原料であるHCFC-244ca、製造工程で副生する1-クロロ-3,3-ジフルオロプロピン等が含まれる。この組成物をそのまま原料組成物として用いてもよい。 Further, in the composition obtained by the above method, in addition to 1233yd, the product HCFC-245ca, the production raw material HCFC-244ca, and 1-chloro-3,3-difluoro by-produced in the production process are included. Propin etc. are included. This composition may be used as it is as a raw material composition.

本実施形態の製造方法は、バッチ方式、連続流通方式のどちらの方法でも可能である。本実施形態の製造方法は、製造効率の点で連続流通方式であることが好ましい。 The manufacturing method of this embodiment can be either a batch method or a continuous distribution method. The manufacturing method of the present embodiment is preferably a continuous distribution method in terms of manufacturing efficiency.

[異性化条件]
前記したように、1233yd(Z)を製造する際、例えば、原料組成物における1233yd(Z)/1233yd(E)は、所定の異性化反応温度における平衡比よりも小さい条件とする。一方、1233yd(E)を製造する際、例えば、原料組成物中の1233yd(Z)/1233yd(E)が、所定の異性化反応温度における平衡比よりも大きい条件とする。
[Isomerization conditions]
As described above, when producing 1233 yd (Z), for example, 1233 yd (Z) / 1233 yd (E) in the raw material composition is set to a condition smaller than the equilibrium ratio at a predetermined isomerization reaction temperature. On the other hand, when producing 1233yd (E), for example, the condition is that 1233yd (Z) / 1233yd (E) in the raw material composition is larger than the equilibrium ratio at a predetermined isomerization reaction temperature.

また、本実施形態の製造方法において、上記条件を満たす原料組成物を所定の異性化条件での異性化反応に供することで、上記異性化反応により所望の化合物を製造できる。また、反応器内で原料組成物と金属触媒を接触させる方法、反応器内で原料組成物とラジカル発生剤を接触させる方法、または原料組成物を加熱する方法等によって、異性化反応を促進させることができる。これらの方法によれば、速やかに異性化反応を進行させ、平衡状態にすることができる。そのため、上記方法は、1233yd(E)を異性化させて1233yd(Z)を製造する、または1233yd(Z)を異性化させて1233yd(E)を製造する、工業的な方法として適している。 Further, in the production method of the present embodiment, by subjecting a raw material composition satisfying the above conditions to an isomerization reaction under predetermined isomerization conditions, a desired compound can be produced by the above isomerization reaction. Further, the isomerization reaction is promoted by a method of contacting the raw material composition with the metal catalyst in the reactor, a method of contacting the raw material composition with the radical generator in the reactor, a method of heating the raw material composition, or the like. be able to. According to these methods, the isomerization reaction can be rapidly advanced to reach an equilibrium state. Therefore, the above method is suitable as an industrial method in which 1233yd (E) is isomerized to produce 1233yd (Z), or 1233yd (Z) is isomerized to produce 1233yd (E).

本実施形態の製造方法において、異性化反応は液相で行ってもよいし、気相で行ってもよい。液相で反応を行う場合は、気相で反応を行う場合と比較して、同量の目的物を製造する場合に、サイズの小さい反応器で反応させることができるといった利点がある。一方、気相で反応を行う場合は、液相で反応を行う場合と比較して、反応時間を短くすることができ、副生物である1,2,3-トリクロロ-3-フルオロプロペン(ClCHF-CCl=CHClの生成を抑制できるといった利点や、時間あたりの目的物の製造量が多くなるといった利点がある。 In the production method of the present embodiment, the isomerization reaction may be carried out in a liquid phase or a gas phase. When the reaction is carried out in the liquid phase, there is an advantage that the reaction can be carried out in a reactor having a smaller size when the same amount of the target product is produced, as compared with the case where the reaction is carried out in the gas phase. On the other hand, when the reaction is carried out in the gas phase, the reaction time can be shortened as compared with the case where the reaction is carried out in the liquid phase, and the by-product 1,2,3-trichloro-3-fluoropropene (ClCHF) can be shortened. -There is an advantage that the production of CCl = CHCl can be suppressed, and there is an advantage that the amount of the target product produced per hour is increased.

[反応器]
本実施形態の製造方法に用いられる反応器としては、後述する反応器内の温度および圧力に耐えるものであれば、特に限定されず、例えば、ガラスフラスコやオートクレーブ、円筒状の縦型反応器を用いることができる。反応器の材質としては、ガラス、鉄、ニッケル、鉄またはニッケルを主成分とする合金等が用いられる。また、反応器は、反応器内を加熱する電気ヒータ等を備えていてもよい。
[Reactor]
The reactor used in the production method of the present embodiment is not particularly limited as long as it can withstand the temperature and pressure in the reactor described later, and for example, a glass flask, an autoclave, or a cylindrical vertical reactor is used. Can be used. As the material of the reactor, glass, iron, nickel, iron or an alloy containing nickel as a main component is used. Further, the reactor may be provided with an electric heater or the like for heating the inside of the reactor.

〈金属触媒を用いた異性化〉
本実施形態の製造方法において、異性化反応は、金属触媒を用いて行うことが好ましい。金属触媒を用いることで反応速度を向上させ、製造効率を向上させることができる。金属触媒は、異性化反応に対して触媒作用を有する。金属触媒としては、例えば、金属(金属単体または合金)、金属酸化物、金属ハロゲン化物等が挙げられる。金属触媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
<Isomerization using a metal catalyst>
In the production method of the present embodiment, the isomerization reaction is preferably carried out using a metal catalyst. By using a metal catalyst, the reaction rate can be improved and the production efficiency can be improved. The metal catalyst has a catalytic action on the isomerization reaction. Examples of the metal catalyst include metals (elemental substances or alloys), metal oxides, metal halides and the like. As the metal catalyst, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

これらの中でも、効率よく異性化反応を進行させることから、金属酸化物または金属ハロゲン化物が好ましい。 Among these, metal oxides or metal halides are preferable because the isomerization reaction proceeds efficiently.

金属触媒を構成する金属としては、遷移金属元素、第12族金属元素、第13族金属元素、第14族金属元素、第15族金属元素が挙げられる。中でも、第4族金属元素、第6族金属元素、第8族金属元素、第9族金属元素、第10族金属元素、第11族金属元素、第12族金属元素、第13族金属元素、第14族金属元素、第15族金属元素が好ましく、第4族金属元素、第6族金属元素、第8族金属元素、第10族金属元素、第11族金属元素、第12族金属元素、第13族金属元素が好ましい。 Examples of the metal constituting the metal catalyst include a transition metal element, a group 12 metal element, a group 13 metal element, a group 14 metal element, and a group 15 metal element. Among them, Group 4 metal elements, Group 6 metal elements, Group 8 metal elements, Group 9 metal elements, Group 10 metal elements, Group 11 metal elements, Group 12 metal elements, Group 13 metal elements, Group 14 metal elements and Group 15 metal elements are preferable, Group 4 metal elements, Group 6 metal elements, Group 8 metal elements, Group 10 metal elements, Group 11 metal elements, Group 12 metal elements, Group 13 metal elements are preferred.

金属触媒を構成する金属が、遷移金属元素、第12族金属元素、第13族金属元素、第14族金属元素、第15族金属元素である場合、具体的には、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)(第4族金属元素)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)(第5族金属元素)、クロム(Cr)、タングステン(W)(第6族金属元素)、レニウム(Re)(第7族金属元素)、鉄(Fe)、ルテニウム(Ru)(第8族金属元素)、コバルト(Co)、ロジウム(Rh)(第9族金属元素)、ニッケル(Ni)、パラジウム(Pd)、プラチナ(Pt)(第10族金属元素)、銅(Cu)(第11族金属元素)、亜鉛(Zn)(第12族元素)、ホウ素(B)、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)(第13族金属元素)、スズ(Sn)(第14族金属元素)、アンチモン(Sb)(第15族金属元素)からなる群から選ばれる少なくとも1種の元素であることがより好ましい。 When the metal constituting the metal catalyst is a transition metal element, a group 12 metal element, a group 13 metal element, a group 14 metal element, or a group 15 metal element, specifically, titanium (Ti) or zirconium. (Zr), Hafnium (Hf) (Group 4 Metal Element), Niob (Nb), Tantal (Ta) (Group 5 Metal Element), Chromium (Cr), Tungsten (W) (Group 6 Metal Element), Renium (Re) (Group 7 metal element), iron (Fe), ruthenium (Ru) (Group 8 metal element), cobalt (Co), rhodium (Rh) (Group 9 metal element), nickel (Ni) , Palladium (Pd), Platinum (Pt) (Group 10 metal element), Copper (Cu) (Group 11 metal element), Zinc (Zn) (Group 12 element), Boron (B), Aluminum (Al) , Gallium (Ga), indium (In) (Group 13 metal element), tin (Sn) (Group 14 metal element), antimon (Sb) (Group 15 metal element) at least one selected from the group. It is more preferable that it is an element of.

金属触媒は、上記した金属の1種であってもよく、2種以上の金属の合金であってもよい。金属酸化物は、上記した金属の1種の酸化物であってもよく、2種以上の金属の複合酸化物であってもよい。金属ハロゲン化物は、上記した金属の1種のハロゲン化物であってもよく、2種以上の金属の複合ハロゲン化物であってもよい。 The metal catalyst may be one of the above-mentioned metals or an alloy of two or more kinds of metals. The metal oxide may be one kind of oxide of the above-mentioned metal, or may be a composite oxide of two or more kinds of metals. The metal halide may be one kind of halide of the above-mentioned metal, or may be a composite halide of two or more kinds of metals.

また、金属触媒は、担体に担持されていてもよい。担体としては、例えば、アルミナ担体、ジルコニア担体、シリカ担体、シリカアルミナ担体、活性炭に代表されるカーボン担体、硫酸バリウム担体、炭酸カルシウム担体などが挙げられる。活性炭としては、例えば、木材、木炭、果実ガラ、ヤシガラ、泥炭、亜炭、石炭などの原料から調製した活性炭などが挙げられる。担体は、金属触媒と同種の化合物である場合、金属触媒としての機能を有していてもよい。 Further, the metal catalyst may be supported on a carrier. Examples of the carrier include an alumina carrier, a zirconia carrier, a silica carrier, a silica alumina carrier, a carbon carrier typified by activated carbon, a barium sulfate carrier, a calcium carbonate carrier and the like. Examples of the activated carbon include activated carbon prepared from raw materials such as wood, charcoal, fruit gala, coconut gala, peat, lignite, and coal. When the carrier is a compound of the same type as the metal catalyst, it may have a function as a metal catalyst.

また、金属触媒は、反応性向上の観点から、あらかじめ活性化処理されていることが好ましい。活性化処理の方法としては、加熱下または非加熱下で金属触媒を活性化処理剤と接触させる方法が挙げられる。活性化処理剤としては、例えば、フッ化水素、塩化水素、含フッ素炭化水素などを用いることができる。活性化処理剤としては1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。中でも、活性化処理剤としては、含フッ素炭化水素を用いることが好ましい。活性化処理剤として用いる含フッ素炭化水素としては、例えば、トリクロロフルオロメタン(CFC-11)、ジクロロジフルオロメタン(CFC-12)、クロロトリフルオロメタン(CFC-13)、ジクロロフルオロメタン(HCFC-21)、クロロジフルオロメタン(HCFC-22)、トリフルオロメタン(HFC-23)、テトラフルオロエチレン(FO-1114)等が好適である。また、原料組成物中の1233yd(E)または1233yd(Z)を活性化処理剤に用いることもできる。 Further, the metal catalyst is preferably activated in advance from the viewpoint of improving reactivity. Examples of the activation treatment method include a method of contacting the metal catalyst with the activation treatment agent under heating or non-heating. As the activation treatment agent, for example, hydrogen fluoride, hydrogen chloride, fluorine-containing hydrocarbon and the like can be used. As the activation treatment agent, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination. Above all, it is preferable to use a fluorine-containing hydrocarbon as the activation treatment agent. Examples of the fluorine-containing hydrocarbon used as the activation treatment agent include trichlorofluoromethane (CFC-11), dichlorodifluoromethane (CFC-12), chlorotrifluoromethane (CFC-13), and dichlorofluoromethane (HCFC-21). , Chlorodifluoromethane (HCFC-22), trifluoromethane (HFC-23), tetrafluoroethylene (FO-1114) and the like are suitable. Further, 1233yd (E) or 1233yd (Z) in the raw material composition can also be used as the activation treatment agent.

また、金属触媒に対しては、このような反応前の活性化処理の他に、再活性化処理を行うことができる。すなわち、異性化反応において、金属触媒の活性が落ち、1233ydのE体とZ体との間の変換速度が低下したとき(異性化平衡に到達するまでの時間が長くかかるようになったとき)には、金属触媒を再活性化処理することが好ましい。これにより、金属触媒の活性を再生させて金属触媒を再利用することができる。 Further, the metal catalyst can be reactivated in addition to the activation treatment before the reaction. That is, in the isomerization reaction, when the activity of the metal catalyst decreases and the conversion rate between the E-form and the Z-form of 1233 yd decreases (when it takes a long time to reach the isomerization equilibrium). It is preferable to reactivate the metal catalyst. As a result, the activity of the metal catalyst can be regenerated and the metal catalyst can be reused.

再活性化処理の方法としては、使用前の活性化処理と同様に、金属触媒を加熱下または非加熱下で活性化処理剤と接触させる方法が挙げられる。再活性化処理のための処理剤(再活性化処理剤)としては、酸素、フッ化水素、塩化水素、含塩素・含フッ素炭化水素等を用いることができる。含塩素・含フッ素炭化水素としては、炭化水素の水素の一部が塩素で置換された化合物、フッ素で置換された化合物、塩素およびフッ素で置換された化合物が挙げられ、四塩化炭素、クロロホルム、ジクロロメタン(HCC-30)、クロロメタン、塩化ビニル、CFC-11、CFC-12、CFC-13、HCFC-21、HCFC-22、HFC-23、FO-1114、1233yd(E)、1233yd(Z)等を挙げることができる。また、再活性化処理において、副反応の抑制および金属触媒の耐久性向上等の点から、再活性化処理剤を希釈するために窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを用いることができる。 Examples of the reactivation treatment method include a method in which the metal catalyst is brought into contact with the activation treatment agent under heating or non-heating, as in the activation treatment before use. As the treatment agent for the reactivation treatment (reactivation treatment agent), oxygen, hydrogen fluoride, hydrogen chloride, chlorine-containing / fluorine-containing hydrocarbon and the like can be used. Examples of the chlorine-containing / fluorine-containing hydrocarbon include compounds in which a part of hydrogen in the hydrocarbon is replaced with chlorine, compounds in which fluorine is substituted, and compounds in which chlorine and fluorine are substituted, and carbon tetrachloride, chloroform, and the like. Dichloromethane (HCC-30), chloromethane, vinyl chloride, CFC-11, CFC-12, CFC-13, HCFC-21, HCFC-22, HFC-23, FO-1114, 1233yd (E), 1233yd (Z) And so on. Further, in the reactivation treatment, an inert gas such as nitrogen, argon or helium can be used to dilute the reactivation treatment agent from the viewpoint of suppressing side reactions and improving the durability of the metal catalyst.

金属触媒は、反応器に収容される前に活性化処理が行われていてもよいが、操作が簡便で作業効率が良いため、反応器に収容した状態で活性化処理を行うことが好ましい。そのため、活性化処理剤を、金属触媒を収容した反応器に導入して活性化処理を行うことが好ましい。活性化処理剤は、常温のまま反応器に導入してもよいが、反応性を向上させる観点から、反応器に導入する際に加熱等により温度調節を行うことが好ましい。 The metal catalyst may be activated before being housed in the reactor, but it is preferable to perform the activation treatment in the state of being housed in the reactor because the operation is simple and the work efficiency is good. Therefore, it is preferable to introduce the activation treatment agent into a reactor containing a metal catalyst to perform the activation treatment. The activation treatment agent may be introduced into the reactor at room temperature, but from the viewpoint of improving the reactivity, it is preferable to control the temperature by heating or the like when introducing the activator into the reactor.

また、活性化処理の効率を高めるために、反応器内を加熱した状態で活性化処理をすることが好ましい。その場合、反応器内の温度は50~400℃に加熱することが好ましい。 Further, in order to increase the efficiency of the activation treatment, it is preferable to perform the activation treatment in a state where the inside of the reactor is heated. In that case, the temperature inside the reactor is preferably heated to 50 to 400 ° C.

(液相での異性化)
本実施形態の1233ydの製造方法を液相で行う場合、反応容器内で、液体状態の原料組成物を金属触媒と接触させて行うことができる。
(Isomerization in liquid phase)
When the method for producing 1233 yd of the present embodiment is carried out in a liquid phase, the raw material composition in a liquid state can be brought into contact with a metal catalyst in a reaction vessel.

本実施形態の1233ydの製造方法を、液相で行う場合、金属触媒としては、金属ハロゲン化物が好ましい。なかでも、Al、Sb、Nb、Ta、W、Re、B、Sn、Ga、In、Zr、HfおよびTiからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を含むハロゲン化物を用いることがより好ましい。 When the method for producing 1233 yd of the present embodiment is carried out in a liquid phase, a metal halide is preferable as the metal catalyst. Among them, it is more preferable to use a halide containing at least one element selected from the group consisting of Al, Sb, Nb, Ta, W, Re, B, Sn, Ga, In, Zr, Hf and Ti.

金属ハロゲン化物としては、GaCl、GaCl、ZrCl、BCl、AlCl、HfCl、InCl、TiCl等の金属塩化物、またはこれらの金属塩化物の一部がフッ素化されたもの、例えば、AlFCl、AlFCl、TiCl、TiClF、ZrCl2、ZrClZrClF等を使用することができる。また、金属触媒として、GaBr、GaI、HfBr、InI、TiBr等の金属臭化物、金属ヨウ化物またはこれらの金属臭化物、金属ヨウ化物の一部が上記活性化処理等によって塩素化、フッ素化されたものを使用することができる。なかでも、異性化反応を効率的に進行することができる点から、金属塩化物の一部がフッ素化された化合物、例えば、AlFCl、AlFClが好ましい。Metal halides include metal chlorides such as GaCl 2 , GaCl 3 , ZrCl 4 , BCl 3 , AlCl 3 , HfCl 4 , InCl 3 , and TiCl 4 , or partially fluorinated metal chlorides. For example , AlFCl 2 , AlF 2 Cl, TiCl 2 F 2 , TiCl F 3 , ZrCl 2 F 2, ZrCl 2 F, ZrCl F 2 and the like can be used. Further, as a metal catalyst, metal bromides such as GaBr 3 , GaI 3 , HfBr 4 , InI 3 , and TiBr 4 , metal iodides or metal bromides thereof, and a part of these metal bromides and metal iodides are chlorinated by the above activation treatment or the like. Iodide can be used. Among them, compounds in which a part of the metal chloride is fluorinated, for example, AlFCl 2 and AlF 2 Cl, are preferable from the viewpoint that the isomerization reaction can proceed efficiently.

このような金属触媒の添加量は、原料組成物中の1233yd(E)および1233yd(Z)の合計量(100質量%)に対して、外添で1~100質量%とすることが好ましく、5~50質量%がより好ましく、5~15質量%がさらに好ましい。上記範囲であると、異性化反応を効率的に進行することができる。 The amount of such a metal catalyst added is preferably 1 to 100% by mass as an external addition with respect to the total amount (100% by mass) of 1233yd (E) and 1233yd (Z) in the raw material composition. 5 to 50% by mass is more preferable, and 5 to 15% by mass is further preferable. Within the above range, the isomerization reaction can proceed efficiently.

本実施形態の製造方法を液相で行う場合、反応熱を制御するために反応溶媒を加えることが好ましい。反応溶媒は、上記金属触媒を用いる場合、金属触媒に対して不活性な化合物であって、出発物質および目的物を溶解させるが、金属触媒を溶解させない化合物である。また、蒸留などによって、目的物と容易に分離可能な化合物である。このような反応溶媒は、例えば、沸点が60℃~200℃の非プロトン性の有機溶媒、具体的には、四塩化炭素、クロロホルム等が好ましい。 When the production method of the present embodiment is carried out in a liquid phase, it is preferable to add a reaction solvent in order to control the heat of reaction. When the above metal catalyst is used, the reaction solvent is a compound that is inert to the metal catalyst and dissolves the starting material and the target substance, but does not dissolve the metal catalyst. In addition, it is a compound that can be easily separated from the target product by distillation or the like. As such a reaction solvent, for example, an aprotic organic solvent having a boiling point of 60 ° C. to 200 ° C., specifically carbon tetrachloride, chloroform or the like is preferable.

異性化反応を、金属触媒を用いて液相で行う場合の反応条件は、反応温度が0~150℃であることが好ましく、10~100℃であることがより好ましく、10~50℃であることがさらに好ましい。上記範囲であると、異性化反応を効率的に進行させることができる。反応時間は、反応温度や金属触媒の種類にもよるが、製造効率の点から通常0.5~200時間が好ましく、特に1~100時間がより好ましく、1~10時間がさらに好ましい。 When the isomerization reaction is carried out in a liquid phase using a metal catalyst, the reaction conditions are preferably 0 to 150 ° C., more preferably 10 to 100 ° C., and 10 to 50 ° C. Is even more preferable. Within the above range, the isomerization reaction can proceed efficiently. The reaction time depends on the reaction temperature and the type of metal catalyst, but is usually preferably 0.5 to 200 hours, more preferably 1 to 100 hours, still more preferably 1 to 10 hours from the viewpoint of production efficiency.

(気相での異性化)
本実施形態の1233ydの製造方法を、気相で、金属触媒を用いて行う場合、異性化反応は、反応器内で原料組成物と金属触媒を接触させて行うことができる。具体的に、例えば、反応器内に金属触媒を収容し、反応部を形成させて、この反応部に原料組成物を流通させることで行うことができる。この場合、金属触媒は、固定床型または流動床型のいずれの形式で収容されていてもよい。また、固定床型である場合には、水平固定床型または垂直固定床型のいずれであってもよい。上記異性化反応によって多成分より構成される混合ガスが生じた際に、比重差により、場所によって各成分の濃度分布が生じることを防ぎやすいため、金属触媒は、垂直固定床型であることが好ましい。以下、本実施形態の1233ydの製造方法を気相で行う方法について、本実施形態の製造方法を連続流通方式で行い、原料組成物を気相の状態で金属触媒と接触させて異性化反応を行う場合の反応条件について説明するが、本発明はこれに限定されない。
(Isomerization in gas phase)
When the method for producing 1233 yd of the present embodiment is carried out in a gas phase using a metal catalyst, the isomerization reaction can be carried out by bringing the raw material composition into contact with the metal catalyst in the reactor. Specifically, for example, it can be carried out by accommodating a metal catalyst in a reactor, forming a reaction portion, and distributing a raw material composition through the reaction portion. In this case, the metal catalyst may be housed in either a fixed bed type or a fluidized bed type. When it is a fixed floor type, it may be either a horizontal fixed floor type or a vertical fixed floor type. When a mixed gas composed of multiple components is generated by the above isomerization reaction, it is easy to prevent the concentration distribution of each component from occurring depending on the location due to the difference in specific gravity. Therefore, the metal catalyst may be of the vertical fixed bed type. preferable. Hereinafter, regarding the method of carrying out the production method of 1233yd of the present embodiment in the gas phase, the production method of the present embodiment is carried out by a continuous flow method, and the raw material composition is brought into contact with a metal catalyst in the gas phase state to carry out an isomerization reaction. The reaction conditions will be described, but the present invention is not limited thereto.

本実施形態の製造方法を気相で行う場合、金属触媒としては、金属単体または金属酸化物を用いることが好ましい。具体的には、鉄、コバルト、ニッケル、パラジウム、酸化クロム(クロミア)、酸化アルミニウム(アルミナ)、酸化亜鉛、フッ化鉄、フッ化アルミニウム、塩化アルミニウム、フッ化クロム、塩化クロムなどが挙げられる。これらの金属触媒の中でも、入手が容易で、効率よく異性化反応を進行させる点で、アルミナ、クロミアが好ましい。 When the production method of the present embodiment is carried out in the gas phase, it is preferable to use a simple substance of a metal or a metal oxide as the metal catalyst. Specific examples thereof include iron, cobalt, nickel, palladium, chromium oxide (chromia), aluminum oxide (alumina), zinc oxide, iron fluoride, aluminum fluoride, aluminum chloride, chromium fluoride and chromium chloride. Among these metal catalysts, alumina and chromia are preferable because they are easily available and the isomerization reaction proceeds efficiently.

本実施形態の1233ydの製造方法を気相で行う場合、副反応の抑制、出発物質の反応器への供給のしやすさ、流量の調整の点から、原料組成物とともに、希釈ガスを反応器に供給することが好ましい。また、異性化反応を上記した金属触媒の存在下で行う場合、希釈ガスを用いることで金属触媒の耐久性を向上させるという利点もある。 When the method for producing 1233 yd of the present embodiment is carried out in the gas phase, a diluted gas is added to the reactor together with the raw material composition from the viewpoints of suppressing side reactions, ease of supplying the starting substance to the reactor, and adjusting the flow rate. It is preferable to supply to. Further, when the isomerization reaction is carried out in the presence of the above-mentioned metal catalyst, there is an advantage that the durability of the metal catalyst is improved by using the diluted gas.

希釈ガスとしては、窒素、二酸化炭素、希ガス(ヘリウムなど)、本実施形態の異性化反応において不活性な有機化合物のガス等が挙げられる。不活性な有機化合物としては、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン等の飽和炭化水素や、トリフルオロメタン(HFC-23)、ジフルオロメタン(HFC-32)、ペンタフルオロエタン(HFC-125)、テトラフルオロエタン(HFC-134またはHFC-134a)、トリフルオロエタン(HFC-143またはHFC-143a)、ジフルオロエタン(HFC-152またはHFC-152a)、テトラフルオロプロパン(HFC-254ebなど)等のフルオロ炭化水素が挙げられる。希釈ガスの量は、特に制限されないが、具体的には、反応器に供給される原料組成物(100モル%)に対して、好ましくは1~10000モル%、より好ましくは10~1000モル%、さらに好ましくは30~500モル%、最も好ましくは50~150モル%の量が挙げられる。希釈ガスは1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。 Examples of the diluting gas include nitrogen, carbon dioxide, a rare gas (helium and the like), a gas of an organic compound which is inactive in the isomerization reaction of the present embodiment, and the like. Examples of the inert organic compound include saturated hydrocarbons such as methane, ethane, propane, butane, pentane, and hexane, trifluoromethane (HFC-23), difluoromethane (HFC-32), and pentafluoroethane (HFC-125). , Fluorocarbons such as tetrafluoroethane (HFC-134 or HFC-134a), trifluoroethane (HFC-143 or HFC-143a), difluoroethane (HFC-152 or HFC-152a), tetrafluoropropane (HFC-254eb, etc.) Hydrocarbons can be mentioned. The amount of the diluted gas is not particularly limited, but specifically, it is preferably 1 to 10000 mol%, more preferably 10 to 1000 mol% with respect to the raw material composition (100 mol%) supplied to the reactor. , More preferably 30-500 mol%, most preferably 50-150 mol%. One type of diluting gas may be used alone, or two or more types may be used in combination.

本実施形態の製造方法を気相で行う場合、原料組成物は、予熱した後に反応器に導入してもよい。この際の予熱温度は、原料組成物中の1233yd(E)および1233yd(Z)を気化させ、反応性を向上させる点から、20~300℃であることが好ましく、50~250℃であることがより好ましい。 When the production method of the present embodiment is carried out in the gas phase, the raw material composition may be introduced into the reactor after preheating. The preheating temperature at this time is preferably 20 to 300 ° C., preferably 50 to 250 ° C. from the viewpoint of vaporizing 1233yd (E) and 1233yd (Z) in the raw material composition and improving the reactivity. Is more preferable.

また、希釈ガスを用いる場合、原料組成物と希釈ガスは、反応性を向上させる点から、上記した好ましい温度に予熱してから反応器に導入することが好ましい。原料組成物と希釈ガスは、それぞれ上記温度に予熱してから混合し、その後反応器に供給してもよいし原料組成物と希釈ガスを混合した後、予熱して反応器に供給してもよい。 When a diluting gas is used, it is preferable that the raw material composition and the diluting gas are preheated to the above-mentioned preferable temperature and then introduced into the reactor from the viewpoint of improving the reactivity. The raw material composition and the diluted gas may be preheated to the above temperatures and then mixed, and then supplied to the reactor. Alternatively, the raw material composition and the diluted gas may be mixed and then preheated and supplied to the reactor. good.

本実施形態の製造方法において、異性化反応を気相で行う場合の反応条件は、反応圧力については、例えば、反応時間の短縮等の目的で加圧を必要とする場合には、1.0MPa以下の加圧条件、反応器内の内圧で常圧~1.0MPaの圧力条件とすることが可能である。工業的な実施のしやすさの点から、常圧、もしくは0.2MPa以下の微加圧で反応を行うことが好ましい。常圧とは、大気圧のことである。 In the production method of the present embodiment, the reaction conditions when the isomerization reaction is carried out in the gas phase are 1.0 MPa for the reaction pressure, for example, when pressurization is required for the purpose of shortening the reaction time. It is possible to set the pressure condition from normal pressure to 1.0 MPa under the following pressurizing conditions and the internal pressure in the reactor. From the viewpoint of ease of industrial implementation, it is preferable to carry out the reaction under normal pressure or a slight pressure of 0.2 MPa or less. Normal pressure is atmospheric pressure.

原料組成物と金属触媒の接触温度(反応温度)は、反応器内の温度として0~500℃が好ましく、50~350℃がより好ましく、100~260℃がさらに好ましく、150~250℃がもっとも好ましい。反応温度が上記下限値以上であれば、異性化反応を効率的に進行することができる。一方、反応温度が上記上限値以下であれば、1233yd(E)および1233yd(Z)の分解による副生物の生成を抑えることができる。反応器内での原料組成物と金属触媒の接触時間(反応時間)は、0.1~1000秒間が好ましく、1~100秒間がより好ましい。なお、接触時間は、原料組成物の反応器内での滞留時間に相当し、原料組成物の反応器への供給量(流量)を調節することで制御できる。 The contact temperature (reaction temperature) between the raw material composition and the metal catalyst is preferably 0 to 500 ° C., more preferably 50 to 350 ° C., further preferably 100 to 260 ° C., and most preferably 150 to 250 ° C. as the temperature inside the reactor. preferable. When the reaction temperature is equal to or higher than the above lower limit, the isomerization reaction can proceed efficiently. On the other hand, when the reaction temperature is not more than the above upper limit value, the production of by-products due to the decomposition of 1233 yd (E) and 1233 yd (Z) can be suppressed. The contact time (reaction time) between the raw material composition and the metal catalyst in the reactor is preferably 0.1 to 1000 seconds, more preferably 1 to 100 seconds. The contact time corresponds to the residence time of the raw material composition in the reactor, and can be controlled by adjusting the supply amount (flow rate) of the raw material composition to the reactor.

〈ラジカル発生剤との接触による異性化〉
本実施形態の製造方法において、上記異性化反応は、原料組成物をラジカル発生剤と接触させて行うことができる。ラジカル発生剤は、熱または光によって活性化されてラジカルを発生するものである。原料組成物をラジカル発生剤と接触させて、異性化反応を行わせる方法としては、原料組成物と、熱または光によって活性化させたラジカル発生剤を、反応器内で接触させる方法が挙げられる。この場合、異性化反応は気相で行われることが好ましい。
<Isomerization by contact with radical generator>
In the production method of the present embodiment, the isomerization reaction can be carried out by contacting the raw material composition with a radical generator. Radical generators are those that are activated by heat or light to generate radicals. Examples of the method of contacting the raw material composition with a radical generator to carry out an isomerization reaction include a method of contacting the raw material composition with a radical generator activated by heat or light in a reactor. .. In this case, the isomerization reaction is preferably carried out in the gas phase.

ラジカル発生剤は、熱または光のいずれか一方で活性化させてもよく、両者を併用してもよい。工業的には、熱のみによる活性化が好ましく、加熱した反応器に原料組成物とラジカル発生剤の混合物を供給し、反応器内で当該混合物に熱エネルギーを付与して、熱によりラジカル発生剤を活性化させる方法が簡便で好ましい。 The radical generator may be activated by either heat or light, or both may be used in combination. Industrially, activation by heat alone is preferable, and a mixture of a raw material composition and a radical generator is supplied to a heated reactor, heat energy is applied to the mixture in the reactor, and the radical generator is heated by heat. The method of activating is simple and preferable.

ラジカル発生剤を光によって活性化させる場合、ラジカル発生剤に対して光を照射すればよい。照射する光として具体的には、波長200~400nmの光を含む紫外線や可視光線などが挙げられる。このような光照射に用いられる光源としては、例えば、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等を挙げることができる。 When the radical generator is activated by light, the radical generator may be irradiated with light. Specific examples of the light to be irradiated include ultraviolet rays including light having a wavelength of 200 to 400 nm and visible light. Examples of the light source used for such light irradiation include a high-pressure mercury lamp, a low-pressure mercury lamp, and a metal halide lamp.

光照射の方法としては、例えば、少なくとも上記異性化反応に必要な波長の光を透過し、反応系に存在する成分に不活性で、耐食性の材料で構成されたジャケットを装着した光源を反応成分ガス中に挿入し、反応器内部から反応成分に対して光を照射する等の方法が挙げられる。また、光源が熱を発生する場合には、反応温度によっては、上記ジャケットは冷却手段を有するジャケットであることが好ましい。 As a method of irradiating light, for example, a light source equipped with a jacket made of a corrosion-resistant material, which transmits light of at least the wavelength required for the isomerization reaction and is inert to the components existing in the reaction system, is used as a reaction component. Examples thereof include a method of inserting it into a gas and irradiating the reaction component with light from the inside of the reactor. When the light source generates heat, the jacket is preferably a jacket having cooling means, depending on the reaction temperature.

ラジカルは、不対電子を有する原子、分子、あるいはイオン等の化学種であり、化学種の電荷がプラスのラジカルカチオン、電荷がマイナスのラジカルアニオン、電荷が中性のラジカル、ビラジカル、カルベン等を含む。具体的には、フッ素ラジカル、塩素ラジカル、臭素ラジカル、ヨウ素ラジカル、酸素ラジカル、水素ラジカル、ヒドロキシラジカル、ニトロキシラジカル、窒素ラジカル、アルキルラジカル、ジフルオロカルベンまたは炭素ラジカル等が挙げられる。 Radicals are chemical species such as atoms, molecules, or ions that have unpaired electrons, and the chemical species include radical cations with a positive charge, radical anions with a negative charge, radicals with a neutral charge, biradicals, carbens, and the like. include. Specific examples thereof include fluorine radicals, chlorine radicals, bromine radicals, iodine radicals, oxygen radicals, hydrogen radicals, hydroxy radicals, nitroxy radicals, nitrogen radicals, alkyl radicals, difluorocarbene and carbon radicals.

上記したようなラジカルを発生させるラジカル発生剤としては、熱や光等の外部エネルギーの付与によって、ラジカルを発生する、1233yd(E)および1233yd(Z)以外の化合物である。ラジカル発生剤として具体的には、塩素、臭素等のハロゲンガス、またはハロゲン化炭化水素等、空気、酸素、オゾン、過酸化水素等が挙げられる。ハロゲン化炭化水素としては、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン等のアルカン類、エテン、プロペン、ブテン、ペンテン、ヘキセン等のアルケン類中の炭素原子に結合した水素原子の一部または全部をフッ素、塩素、臭素またはヨウ素原子で置換したハロゲン化炭化水素であって、当該ハロゲン化炭化水素はフッ素、塩素、臭素またはヨウ素の少なくとも1つを含むものである。ラジカル発生剤は1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 The radical generator for generating radicals as described above is a compound other than 1233yd (E) and 1233yd (Z) that generates radicals by applying external energy such as heat or light. Specific examples of the radical generator include halogen gases such as chlorine and bromine, halogenated hydrocarbons and the like, air, oxygen, ozone, hydrogen peroxide and the like. The halogenated hydrocarbon includes a part or all of hydrogen atoms bonded to carbon atoms in alkenes such as methane, ethane, propane, butane, pentan, and hexane, and alkenes such as ethene, propene, butene, penten, and hexene. Is a halogenated hydrocarbon in which is substituted with a fluorine, chlorine, bromine or iodine atom, and the halogenated hydrocarbon contains at least one of fluorine, chlorine, bromine or iodine. One type of radical generator may be used alone, or two or more types may be used in combination.

ラジカル発生剤として、上記したなかでは、安価で入手のし易さから、酸素、空気および塩素が好ましい。なかでも、塩素はラジカルを発生させやすい点で好適である。また、生成物との分離が容易である点からは、ラジカル発生剤として、空気または酸素が好適である。 Among the above-mentioned radical generators, oxygen, air and chlorine are preferable because they are inexpensive and easily available. Of these, chlorine is preferable because it easily generates radicals. Further, air or oxygen is suitable as the radical generator from the viewpoint of easy separation from the product.

反応器に供給されるラジカル発生剤の量は、微量であることが好ましい。ラジカルの生成が連鎖するためである。また、過剰のラジカル発生剤の添加は、副資材の無駄となるだけでなく、反応後の目的物質あるいは出発物質と、ラジカル発生剤との分離工程の負荷を生じる。 The amount of the radical generator supplied to the reactor is preferably in a small amount. This is because the formation of radicals is linked. Further, the addition of an excessive radical generator not only wastes auxiliary materials, but also causes a load in the separation step between the target substance or starting substance after the reaction and the radical generator.

〈加熱による異性化〉
本実施形態の1233ydの製造方法における異性化反応は、原料組成物の温度を変動させて、例えば加熱して、行うことができる。異性化反応を、加熱によって行う場合、異性化反応は、反応器内で原料組成物を加熱して行うことができる。この加熱は、具体的には、例えば、電気炉等の加熱炉により加熱された反応器内に、原料組成物を供給すればよい。この場合、異性化反応は気相で行われることが好ましい。
<Isomerization by heating>
The isomerization reaction in the method for producing 1233 yd of the present embodiment can be carried out by varying the temperature of the raw material composition, for example, by heating. When the isomerization reaction is carried out by heating, the isomerization reaction can be carried out by heating the raw material composition in the reactor. Specifically, for this heating, the raw material composition may be supplied into a reactor heated by a heating furnace such as an electric furnace. In this case, the isomerization reaction is preferably carried out in the gas phase.

異性化反応を加熱により行う場合、反応圧力は、金属触媒を用いる場合と同様、常圧もしくは0.2MPa以下の微加圧であることが好ましい。加熱温度(反応温度)は、400~1000℃とすることが好ましく、400~900℃がより好ましい。反応器内での原料組成物の滞留時間(反応時間)は、0.001~1000秒間が好ましく、0.01~100秒間がより好ましい。反応温度を上記した好ましい範囲内で高くする、または反応時間を長くすることで異性体間の変換率を向上させ、その反応温度での平衡比又は平衡比に近い割合で異性体を含有する1233ydを得ることができる。 When the isomerization reaction is carried out by heating, the reaction pressure is preferably normal pressure or a slight pressure of 0.2 MPa or less, as in the case of using a metal catalyst. The heating temperature (reaction temperature) is preferably 400 to 1000 ° C, more preferably 400 to 900 ° C. The residence time (reaction time) of the raw material composition in the reactor is preferably 0.001 to 1000 seconds, more preferably 0.01 to 100 seconds. By raising the reaction temperature within the above-mentioned preferable range or lengthening the reaction time, the conversion rate between the isomers is improved, and the isomers are contained at the equilibrium ratio at the reaction temperature or at a ratio close to the equilibrium ratio. Can be obtained.

(反応生成物)
本実施形態の製造方法においては、目的物である1233yd(E)または1233yd(Z)を、反応器から流出する反応生成物中に得ることができる。反応生成物には、原料組成物に含まれる不純物等から生成した副生物や、1233yd(E)または1233yd(Z)の分解により生成した副生物が含有されることがある。副生物は、具体的には、1,2,3-トリクロロ-3-フルオロプロペン等である。反応生成物中のこれらの副生物は、蒸留等の既知の手段で望まれる程度に除去することができる。
(Reaction product)
In the production method of the present embodiment, the target product, 1233yd (E) or 1233yd (Z), can be obtained in the reaction product flowing out of the reactor. The reaction product may contain by-products produced from impurities and the like contained in the raw material composition, and by-products produced by decomposition of 1233 yd (E) or 1233 yd (Z). Specific examples of by-products are 1,2,3-trichloro-3-fluoropropene and the like. These by-products in the reaction product can be removed to the extent desired by known means such as distillation.

また、上記異性化反応では、上述したように、異性化条件において異性化反応の平衡状態が形成されるため、反応条件(異性化条件)を好適なものに調整したとしても、反応生成物中には、目的物に加えて、出発物質が含まれる。すなわち、反応生成物中には、1233yd(E)および1233yd(Z)の両者が含まれる。 Further, in the above isomerization reaction, as described above, an equilibrium state of the isomerization reaction is formed under the isomerization conditions. Therefore, even if the reaction conditions (isomerization conditions) are adjusted to be suitable, the reaction product contains the isomerization reaction. Includes starting material in addition to the object. That is, the reaction product contains both 1233yd (E) and 1233yd (Z).

反応生成物中の1233yd(E)および1233yd(Z)は、沸点に差があるため、通常の蒸留方法によって分離することが可能である。したがって、上記で得られる反応生成物を、必要に応じて酸洗浄、アルカリ洗浄、合成ゼオライトなどの吸着剤による脱水、副生物の除去を行い、蒸留することで、高純度の1233yd(E)および1233yd(Z)をそれぞれ得ることができる。具体的には、上記で洗浄等を行った、1233yd(E)および1233yd(Z)を含む反応生成物を、蒸留塔に供給して蒸留し、塔頂から1233yd(E)を主成分とする留出物を、塔底から1233yd(Z)を含む缶出物をそれぞれ得ることができる。 Since 1233yd (E) and 1233yd (Z) in the reaction product have different boiling points, they can be separated by a conventional distillation method. Therefore, the reaction product obtained above is subjected to acid washing, alkali washing, dehydration with an adsorbent such as synthetic zeolite, removal of by-products, and distillation as necessary to obtain high-purity 1233yd (E) and 1233yd (Z) can be obtained respectively. Specifically, the reaction product containing 1233 yd (E) and 1233 yd (Z) washed above is supplied to a distillation column and distilled, and 1233 yd (E) is used as a main component from the top of the column. Distillates can be obtained from the bottom of the tower, and cans containing 1233 yd (Z) can be obtained.

例えば、目的物が1233yd(Z)である場合、蒸留によって得られた留出物に含まれる1233yd(Z)/1233yd(E)は、平衡比よりも小さくなる。そのため、この留出物を原料組成物として用い、上記同様に異性化反応させることで、留出物中の1233yd(E)を1233yd(Z)へ変換させることが可能である。 For example, when the target product is 1233 yd (Z), the 1233 yd (Z) / 1233 yd (E) contained in the distillate obtained by distillation is smaller than the equilibrium ratio. Therefore, by using this distillate as a raw material composition and subjecting it to an isomerization reaction in the same manner as described above, it is possible to convert 1233 yd (E) in the distillate into 1233 yd (Z).

一方、目的物が1233yd(E)である場合、蒸留によって得られた缶出物に含まれる1233yd(Z)/1233yd(E)は、平衡比よりも大きくなる。そのため、缶出物を、原料組成物として用い、上記同様に異性化反応させることで、留出物中の1233yd(Z)を1233yd(E)へ変換させることが可能である。
このように、異性化反応と蒸留を繰り返し行うことで、効率的に目的物を製造できる。
On the other hand, when the target product is 1233 yd (E), the 1233 yd (Z) / 1233 yd (E) contained in the canned product obtained by distillation becomes larger than the equilibrium ratio. Therefore, by using the canned product as a raw material composition and subjecting it to an isomerization reaction in the same manner as described above, it is possible to convert 1233 yd (Z) in the distillate into 1233 yd (E).
By repeating the isomerization reaction and distillation in this way, the desired product can be efficiently produced.

以上、本実施形態の製造方法によれば、原料組成物を所定の異性化条件での異性化反応に供することで、工業的に有利かつ効率的な方法で、1233yd(E)を異性化して、1233yd(Z)を製造する、または、1233yd(Z)を異性化して、1233yd(E)を製造することができる。 As described above, according to the production method of the present embodiment, by subjecting the raw material composition to an isomerization reaction under predetermined isomerization conditions, 1233yd (E) is isomerized by an industrially advantageous and efficient method. , 1233yd (Z) can be produced, or 1233yd (Z) can be isomerized to produce 1233yd (E).

[分析条件]
以下の各種化合物の製造において、得られた反応組成物の組成分析はガスクロマトグラフ(GC)を用いた。カラムはDB-1301(長さ60m×内径250μm×厚み1μm、アジレント・テクノロジー株式会社製)を用いた。
[Analysis conditions]
In the production of the following various compounds, a gas chromatograph (GC) was used for composition analysis of the obtained reaction composition. As the column, DB-1301 (length 60 m × inner diameter 250 μm × thickness 1 μm, manufactured by Agilent Technologies, Inc.) was used.

[1233yd(Z)の製造]
(実施例1)
まず、以下に示すようにして、金属触媒を活性化した。すなわち、-20℃に冷却された冷媒を循環させたジムロート冷却器を3つ口フラスコ(内容積50mL)に設置し、これに、100g(0.75モル)の三塩化アルミニウム(AlCl)を仕込み、0℃に冷却した後、230g(2.2モル)のジクロロフルオロメタン(CHFCl)を撹拌しながらゆっくり滴下した。
[Manufacturing of 1233yd (Z)]
(Example 1)
First, the metal catalyst was activated as shown below. That is, a Dimroth condenser in which a refrigerant cooled to -20 ° C was circulated was installed in a three-necked flask (internal volume 50 mL), and 100 g (0.75 mol) of aluminum trichloride (AlCl 3 ) was added thereto. After charging and cooling to 0 ° C., 230 g (2.2 mol) of dichlorofluoromethane (CHFCl 2 ) was slowly added dropwise with stirring.

低沸点ガスの発生を伴いながらジクロロフルオロメタンの異性化が進行した。そして、異性化の進行とともに、金属触媒である三塩化アルミニウム(AlCl)と活性化処理剤であるジクロロフルオロメタンとの間のハロゲン交換反応が進行し、フッ素置換されたハロゲン化アルミニウムが生成した。反応を1時間継続した後に揮発成分を除去し、金属触媒を乾燥した。こうして、部分フッ素化された塩化アルミニウムを得た。The isomerization of dichlorofluoromethane proceeded with the generation of low boiling point gas. Then, as the isomerization progressed, the halogen exchange reaction between the metal catalyst aluminum trichloride (AlCl 3 ) and the activation treatment agent dichlorofluoromethane proceeded, and fluorine-substituted aluminum halide was produced. .. After continuing the reaction for 1 hour, the volatile components were removed and the metal catalyst was dried. In this way, partially fluorinated aluminum chloride was obtained.

次に、0℃に冷却したジムロート冷却器が設置されたガラス反応器(内容積50mL)に、金属触媒として、上記反応で得られた部分フッ素化塩化アルミニウム1gを入れ、これに溶媒として四塩化炭素10gを加えた。次に、反応器の温度を20℃に設定し、1233ydのE体とZ体の混合物であり、Z体とE体のモル比(1233yd(Z)/1233yd(E))が0.01/99.99である原料組成物の10g(0.08モル)をゆっくりと加え撹拌しながら1時間反応を行った。実施例1で用いた原料組成物の組成(モル比)を表1に示す。 Next, 1 g of partially fluorinated aluminum chloride obtained in the above reaction was placed as a metal catalyst in a glass reactor (internal volume 50 mL) equipped with a Dimroth condenser cooled to 0 ° C., and carbon tetrachloride was added as a solvent. 10 g of carbon was added. Next, the temperature of the reactor is set to 20 ° C., which is a mixture of E-form and Z-form of 1233 yd, and the molar ratio of Z-form to E-form (1233 yd (Z) / 1233 yd (E)) is 0.01 /. 10 g (0.08 mol) of the raw material composition of 99.99 was slowly added, and the reaction was carried out for 1 hour with stirring. The composition (molar ratio) of the raw material composition used in Example 1 is shown in Table 1.

反応後の液をろ別して金属触媒を除去し、反応生成物の20gを液相として回収した。次いで、得られた反応生成物の液相を、ガスクロマトグラフを用いて分析し、反応生成物の組成を求めた。結果を反応条件とあわせて表1に示す。 The liquid after the reaction was separated by filtration to remove the metal catalyst, and 20 g of the reaction product was recovered as a liquid phase. Then, the liquid phase of the obtained reaction product was analyzed using a gas chromatograph to determine the composition of the reaction product. The results are shown in Table 1 together with the reaction conditions.

Figure 0007070419000003
Figure 0007070419000003

(実施例2)
原料組成物中の1233ydのE体とZ体の含有比を変更した以外は実施例1と同様の手順で、異性化反応を行った。原料組成物の組成、反応条件および結果を表2に示す。
(Example 2)
The isomerization reaction was carried out in the same procedure as in Example 1 except that the content ratio of the E-form and the Z-form of 1233 yd in the raw material composition was changed. Table 2 shows the composition, reaction conditions and results of the raw material composition.

Figure 0007070419000004
Figure 0007070419000004

(実施例3、4)
まず、以下のように金属触媒を活性化した。すなわち、ペレット状活性アルミナ(直径3mm、高さ3mm、比表面積160m/g、日揮触媒化成社製、製品名N612N)を内径2.54cm、長さ100cmのインコネル(登録商標)600製反応管(反応器)に充填し、塩浴中に浸漬した。塩浴を250℃に加熱して、反応器内に、窒素/HCFC-22(CHClF)の2/1(モル比)の混合ガスを、10時間流通し金属触媒を活性化させた。
(Examples 3 and 4)
First, the metal catalyst was activated as follows. That is, a pellet-shaped activated alumina (diameter 3 mm, height 3 mm, specific surface area 160 m 2 / g, manufactured by JGC Catalysts and Chemicals Co., Ltd., product name N612N) is used in a reaction tube made of Inconel (registered trademark) 600 having an inner diameter of 2.54 cm and a length of 100 cm. It was filled in (reactor) and immersed in a salt bath. The salt bath was heated to 250 ° C., and a mixed gas of 2/1 (molar ratio) of nitrogen / HCFC-22 (CHClF 2 ) was circulated in the reactor for 10 hours to activate the metal catalyst.

次に、塩浴の温度(反応温度)を実施例3では230℃、実施例4では280℃に設定した。また、HCFC-22の供給を停止し、実施例1と同様の原料組成物と窒素の混合ガスを接触時間(反応時間)20秒で反応器内に供給した。原料組成物を、表3に示す条件で、反応器内に流通させて、異性化反応させた。反応器出口のガス組成をガスクロマトグラフで分析することで反応生成物の組成を分析した。原料組成物の組成、反応条件および分析結果を表3に示す。 Next, the temperature of the salt bath (reaction temperature) was set to 230 ° C. in Example 3 and 280 ° C. in Example 4. Further, the supply of HCFC-22 was stopped, and a mixed gas of a raw material composition and nitrogen similar to that in Example 1 was supplied into the reactor with a contact time (reaction time) of 20 seconds. The raw material composition was circulated in the reactor under the conditions shown in Table 3 and subjected to an isomerization reaction. The composition of the reaction product was analyzed by analyzing the gas composition at the outlet of the reactor with a gas chromatograph. Table 3 shows the composition, reaction conditions and analysis results of the raw material composition.

(実施例5)
金属触媒を使用せず、反応温度を400℃に変えた以外は、実施例3と同様の条件で、異性化反応を行った。原料組成物の組成、反応条件および分析結果を表3に示す。
(Example 5)
The isomerization reaction was carried out under the same conditions as in Example 3 except that the reaction temperature was changed to 400 ° C. without using a metal catalyst. Table 3 shows the composition, reaction conditions and analysis results of the raw material composition.

Figure 0007070419000005
Figure 0007070419000005

(実施例6)
原料組成物中の1233ydのE体とZ体の含有比を変更した以外は実施例3と同様の手順で、異性化反応を行った。原料組成物の組成、反応条件および分析結果を表4に示す。
(Example 6)
The isomerization reaction was carried out in the same procedure as in Example 3 except that the content ratio of the E-form and the Z-form of 1233 yd in the raw material composition was changed. Table 4 shows the composition, reaction conditions and analysis results of the raw material composition.

Figure 0007070419000006
Figure 0007070419000006

[1233yd(E)の製造]
(実施例7)
0℃に冷却したジムロート冷却器が設置されたガラス反応器(内容積50mL)に、金属触媒として、上記反応で得られた部分フッ素化塩化アルミニウム1gを入れ、これに溶媒として四塩化炭素10gを加えた。次に、反応器の温度を20℃に設定し、1233ydのE体とZ体の混合液であり、Z体とE体のモル比(1233yd(Z)/1233yd(E))が99.99/0.01である原料組成物10g(0.08モル)をゆっくりと加え、撹拌しながら1時間反応を行った。原料組成物の組成を表5に示す。
[Manufacturing of 1233yd (E)]
(Example 7)
In a glass reactor (internal volume 50 mL) equipped with a Dimroth condenser cooled to 0 ° C., 1 g of partially fluorinated aluminum chloride obtained in the above reaction was placed as a metal catalyst, and 10 g of carbon tetrachloride was added as a solvent. added. Next, the temperature of the reactor was set to 20 ° C., and the mixture was a mixture of E-form and Z-form of 1233 yd, and the molar ratio of Z-form to E-form (1233 yd (Z) / 1233 yd (E)) was 99.99. 10 g (0.08 mol) of the raw material composition at /0.01 was slowly added, and the reaction was carried out for 1 hour with stirring. The composition of the raw material composition is shown in Table 5.

次に、反応後の液をろ別して金属触媒を除去し、反応生成物20gを液相として回収した。次いで、得られた液相を、ガスクロマトグラフを用いて分析し、反応生成物の組成を求めた。分析結果を反応条件とあわせて表5に示す。 Next, the liquid after the reaction was filtered off to remove the metal catalyst, and 20 g of the reaction product was recovered as a liquid phase. The obtained liquid phase was then analyzed using a gas chromatograph to determine the composition of the reaction product. The analysis results are shown in Table 5 together with the reaction conditions.

Figure 0007070419000007
Figure 0007070419000007

(実施例8)
原料組成物の組成を変更した以外は実施例7と同様の手順で、異性化反応を行った。原料組成物の組成、反応条件および分析結果を表6に示す。
(Example 8)
The isomerization reaction was carried out in the same procedure as in Example 7 except that the composition of the raw material composition was changed. Table 6 shows the composition, reaction conditions and analysis results of the raw material composition.

Figure 0007070419000008
Figure 0007070419000008

(実施例9、10)
実施例3と同様に、金属触媒として、上記で得られた活性化アルミナを用いた。また、実施例3と同様にして、反応温度を実施例9では230℃、実施例10では280℃に設定し、表7に示す組成の原料組成物と窒素の混合ガスを反応器に供給した。原料組成物を、表7に示す条件で、反応器内に流通させて、異性化反応させた。反応器出口のガス組成をガスクロマトグラフで分析することで反応生成物の組成を分析した。原料組成物の組成、反応条件および分析結果を表7に示す。
(Examples 9 and 10)
As in Example 3, the activated alumina obtained above was used as the metal catalyst. Further, in the same manner as in Example 3, the reaction temperature was set to 230 ° C. in Example 9 and 280 ° C. in Example 10, and a mixed gas of the raw material composition and nitrogen having the composition shown in Table 7 was supplied to the reactor. .. The raw material composition was circulated in the reactor under the conditions shown in Table 7 and subjected to an isomerization reaction. The composition of the reaction product was analyzed by analyzing the gas composition at the outlet of the reactor with a gas chromatograph. Table 7 shows the composition, reaction conditions and analysis results of the raw material composition.

(実施例11)
金属触媒を使用せず、反応温度を400℃に変化させた他は実施例9と同様の手順で、異性化反応を行った。原料組成物の組成、反応条件および分析結果を表7に示す。
(Example 11)
The isomerization reaction was carried out in the same procedure as in Example 9 except that the reaction temperature was changed to 400 ° C. without using a metal catalyst. Table 7 shows the composition, reaction conditions and analysis results of the raw material composition.

Figure 0007070419000009
Figure 0007070419000009

(実施例12)
原料組成物の組成を変更した以外は実施例9と同様の手順で、異性化反応を行った。原料組成物の組成、反応条件および分析結果を表8に示す。
(Example 12)
The isomerization reaction was carried out in the same procedure as in Example 9 except that the composition of the raw material composition was changed. Table 8 shows the composition, reaction conditions and analysis results of the raw material composition.

Figure 0007070419000010
Figure 0007070419000010

表1~8より、原料組成物を所定の異性化条件での異性化反応に供することで、異性化反応させて、1233yd(Z)または1233yd(E)を製造できることが分かる。 From Tables 1 to 8, it can be seen that by subjecting the raw material composition to an isomerization reaction under predetermined isomerization conditions, the isomerization reaction can be carried out to produce 1233 yd (Z) or 1233 yd (E).

Claims (3)

1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(E)および1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(Z)を所定の異性化反応温度における平衡比(モル比)とは異なるモル比で含有する原料組成物中の前記1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(E)を、気相で前記異性化反応温度にて金属触媒と接触させることで異性化反応させて1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(Z)を製造する方法であり、
前記金属触媒が、金属酸化物および金属ハロゲン化物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物であり、
前記金属酸化物が、アルミナおよびクロミアから選ばれる少なくとも1種であり、
前記金属ハロゲン化物が、金属塩化物の一部がフッ素化された化合物であり、
前記異性化反応温度が、100℃~260℃であることを特徴とする1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(Z)の製造方法。
1-Chloro-2,3,3-trifluoropropene (E) and 1-chloro-2,3,3-trifluoropropene (Z) differ from the equilibrium ratio (molar ratio) at a given isomerization reaction temperature. The 1-chloro-2,3,3-trifluoropropene (E) in the raw material composition contained in a molar ratio is isomerized by contacting it with a metal catalyst at the isomerization reaction temperature in the gas phase. 1-Chloro-2,3,3-trifluoropropene (Z) is a method for producing.
The metal catalyst is at least one compound selected from the group consisting of metal oxides and metal halides.
The metal oxide is at least one selected from alumina and chromia.
The metal halide is a compound in which a part of the metal chloride is fluorinated .
A method for producing 1-chloro-2,3,3-trifluoropropene (Z), wherein the isomerization reaction temperature is 100 ° C to 260 ° C.
前記原料組成物において、前記1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(Z)と前記1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(E)のモル比(1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(Z)/1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(E))が、前記異性化反応温度における平衡比(モル比)より小さい、請求項1に記載の1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(Z)の製造方法。 In the raw material composition, the molar ratio (1-chloro-2) of the 1-chloro-2,3,3-trifluoropropene (Z) to the 1-chloro-2,3,3-trifluoropropene (E). , 3,3-Trifluoropropene (Z) /1-chloro-2,3,3-trifluoropropene (E)) is smaller than the equilibrium ratio (molar ratio) at the isomerization reaction temperature, according to claim 1. The method for producing 1-chloro-2,3,3-trifluoropropene (Z) according to the above method. 前記異性化反応は、不活性ガスの存在下で行う、請求項1または2に記載の1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(Z)の製造方法。 The method for producing 1-chloro-2,3,3-trifluoropropene (Z) according to claim 1 or 2, wherein the isomerization reaction is carried out in the presence of an inert gas.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019189024A1 (en) * 2018-03-30 2019-10-03 Agc株式会社 Method for producing 1-chloro-2,3,3-trifluoropropene
WO2022138675A1 (en) * 2020-12-22 2022-06-30 セントラル硝子株式会社 Method for producing unsaturated chlorofluorocarbon, and composition
CN115043701A (en) * 2022-08-12 2022-09-13 山东澳帆新材料有限公司 Preparation method of cis-1-chloro-3, 3, 3-trifluoropropene

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010523635A (en) 2007-04-11 2010-07-15 イネオス、フラウアー、ホールディングス、リミテッド Method for isomerizing (hydrohalo) fluoroalkene
JP2013504658A (en) 2009-09-09 2013-02-07 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド Monochlorotrifluoropropene compound and composition and method using the same
JP2013506731A (en) 2009-10-01 2013-02-28 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド Fluoropropene compound and composition and method of using the same
WO2015059500A1 (en) 2013-10-25 2015-04-30 Mexichem Amanco Holding S.A. De C.V. Process for the isomerisation of c3-7 (hydro)(halo)fluoroalkenes
JP2016160233A (en) 2015-03-03 2016-09-05 旭硝子株式会社 Method for producing chloro-tri-fluoro-propene
JP2016164152A (en) 2015-02-27 2016-09-08 ダイキン工業株式会社 Manufacturing method of 1-chloro-2,3,3-trifluoropropene

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8217208B2 (en) * 2008-12-12 2012-07-10 Honeywell International, Inc. Isomerization of 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene
JP2016222647A (en) * 2015-06-02 2016-12-28 セントラル硝子株式会社 Manufacturing method of hydrohalofluoroolefin
CN107709278B (en) * 2015-06-30 2020-12-18 Agc株式会社 Process for producing hydrochlorofluoroolefin and process for producing 2,3,3, 3-tetrafluoropropene
CN108026488B (en) * 2015-07-27 2020-11-06 Agc株式会社 Solvent composition, cleaning method, method for forming coating film, heat transfer medium, and heat cycle system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010523635A (en) 2007-04-11 2010-07-15 イネオス、フラウアー、ホールディングス、リミテッド Method for isomerizing (hydrohalo) fluoroalkene
JP2013504658A (en) 2009-09-09 2013-02-07 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド Monochlorotrifluoropropene compound and composition and method using the same
JP2013506731A (en) 2009-10-01 2013-02-28 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド Fluoropropene compound and composition and method of using the same
WO2015059500A1 (en) 2013-10-25 2015-04-30 Mexichem Amanco Holding S.A. De C.V. Process for the isomerisation of c3-7 (hydro)(halo)fluoroalkenes
JP2016164152A (en) 2015-02-27 2016-09-08 ダイキン工業株式会社 Manufacturing method of 1-chloro-2,3,3-trifluoropropene
JP2016160233A (en) 2015-03-03 2016-09-05 旭硝子株式会社 Method for producing chloro-tri-fluoro-propene

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