JP7360055B2 - アルケンの製造方法 - Google Patents
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Description
炭素数4以上で、2位に二重結合を有するアルケンの製造方法であって、
炭素数4以上で、1位に二重結合を有するアルケンを、ルイス酸触媒の存在下で、異性化反応させる工程を含む、製造方法。
1,1,1,2,3,4,4,4-オクタフルオロ-2-ブテン(CF3-CF=CF-CF3)の製造方法であって、
1,1,2,3,3,4,4,4-オクタフルオロ-1-ブテン(CF2=CF-CF2-CF3)を、ルイス酸触媒の存在下で、異性化反応させる工程を含む、前記項1に記載の製造方法。
前記異性化反応させる工程を、気相で行う、前記項1又は2に記載の製造方法。
1,1,1,2,3,4,4,4-オクタフルオロ-2-ブテン(CF3-CF=CF-CF3);
1,1,2,3,3,4,4,4-オクタフルオロ-1-ブテン(CF2=CF-CF2-CF3);及び
オクタフルオロシクロブタン(c-C4F8);を含有する、組成物。
エッチングガス、冷媒、熱移動媒体、デポジットガス、有機合成用ビルディングブロック、又はクリーニングガスとして用いられる、前記項4に記載の組成物。
1,1,1,2,3,4,4,4-オクタフルオロ-2-ブテン(CF3-CF=CF-CF3);
1,1,2,3,3,4,4,4-オクタフルオロ-1-ブテン(CF2=CF-CF2-CF3);及び
オクタフルオロシクロブタン(c-C4F8);を含有する。
本開示の原料化合物は、炭素数4以上で、1位に二重結合を有するアルケンである。
本開示の異性化反応させる工程は、触媒として、ルイス酸触媒を用いて、炭素数4以上で、1位に二重結合を有するアルケンを、異性化反応する。
本開示の異性化反応させる工程は、触媒として、ルイス酸触媒を用いて、原料化合物の、アルケンの異性化反応を行い、目的化合物の、異性化される炭素数4以上で、2位に二重結合を有するアルケン(好ましくは、1,1,1,2,3,4,4,4-オクタフルオロ-2-ブテン(CF3-CF=CF-CF3))を製造する。
塩化アルミニウム触媒は、フッ素化されていても良い。フッ素化塩化アルミニウムは、塩化アルミニウムをフッ素化剤と反応させる事に依り、得る事が出来る。
酸化クロム触媒は、好ましくは、酸化クロムをCrOmで表記した場合に、好ましくは、1.5<m<3であり、より好ましくは、2<m<2.75であり、更に好ましくは、2<m<2.3である。酸化クロムをCrOm・nH2Oで表記した場合に、nの値は、3以下が好ましく、1~1.5がより好ましい。
アルミナ触媒は、好ましくは、α-アルミナ、活性アルミナ等である。活性アルミナは、好ましくは、ρ-アルミナ、χ-アルミナ、κ-アルミナ、η-アルミナ、擬γ-アルミナ、γ-アルミナ、σ-アルミナ、θ-アルミナ等である。また、アルミナと別の化合物とを含む複合酸化物であっても良い。
ゼオライト触媒は、公知の種類のゼオライトを広く採用する。ゼオライト触媒は、好ましくは、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の結晶性含水アルミノ珪酸塩である。ゼオライトの結晶形は、好ましくは、A型、X型、LSX型等である。ゼオライト中のアルカリ金属又はアルカリ土類金属は、好ましくは、カリウム、ナトリウム、カルシウム、リチウム等が挙げられる。
酸化チタン触媒は、二酸化チタンを主成分とするものである事が好ましく、他の金属酸化物、水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、リン酸塩、硫化物等の様な不揮発性物質の一種又は二種以上が含まれていても良い。酸化チタン触媒中、二酸化チタンは、好ましくは、70質量%以上含まれる。
酸化鉄触媒は、好ましくは、酸化鉄、フッ化酸化鉄、フッ化鉄等の鉄触媒を用いる。
本開示の異性化反応させる工程は、触媒として、好ましくは、フッ素化された金属酸化物触媒を使用する。触媒をフッ素化する事に依り、触媒は、強い活性を示し、触媒の劣化を低減し易く、細孔容積を調整する事で、長時間に亘って、異性化反応を行っても触媒の劣化を抑制出来る。
本開示の異性化反応させる工程は、触媒の中でも、転化率、選択率及び収率の観点から、好ましくは、フッ素化若しくは非フッ素化酸化クロム触媒、フッ素化若しくは非フッ素化アルミナ触媒等を用いる。
本開示の異性化反応させる工程において、反応温度の下限値は、原料化合物から、より効率的に異性化反応を進行させて、転化率をより向上させ、目的化合物を、より高い選択率で得る事が出来る観点から、好ましくは、10℃以上であり、より好ましくは、20℃以上であり、更に好ましくは、30℃以上である。
本開示の異性化反応させる工程は、異性化反応させる反応時間は、例えば気相流通式を採用する場合には、原料化合物の触媒に対する接触時間(W/F)[W:金属触媒の重量(g)、F:原料化合物の流量(cc/sec)]は、異性化反応依る転化率が特に高く、目的化合物を、より高収率及び高選択率に得る事が出来る観点から、好ましくは、1g・sec./cc~120g・sec./ccであり、より好ましくは、5g・sec./cc~60g・sec./ccであり、更に好ましくは、10g・sec./cc~50g・sec./ccである。上記のW/Fは特に気相流通式反応を採用した場合の反応時間を特定したものである。
本開示の異性化反応させる工程は、異性化反応させる反応圧力は、異性化反応を、より効率的に進行させる点から、好ましくは、-0.05MPa~2MPaであり、より好ましくは、-0.01MPa~1MPaであり、更に好ましくは、常圧~0.5MPaである。
本開示の異性化反応させる工程は、原料化合物と触媒とを投入して、異性化反応させる反応器は、上記温度及び圧力に耐え得るものであれば、形状及び構造は特に限定されない。異性化反応させる反応器は、好ましくは、縦型反応器、横型反応器、多管型反応器等である。異性化反応させる反応器の材質は、好ましくは、ガラス、ステンレス、鉄、ニッケル、鉄ニッケル合金等である。
本開示の異性化反応させる工程は、好ましくは、気相反応に依り、反応器に原料化合物(基質)を連続的に仕込み、反応器から目的化合物を連続的に抜き出す流通式及びバッチ式のいずれの方式によっても実施する事が出来る。
本開示の異性化反応させる工程は、好ましくは、気相で行い、より好ましくは、固定床反応器を用いた気相連続流通式で行う。気相連続流通式で行う場合は、装置、操作等を簡略化できると共に、経済的に有利である。
本開示の目的化合物は、炭素数4以上で、2位に二重結合を有するアルケン(異性化されたアルケン)である。
本開示の異性化反応させる工程は、好ましくは、原料化合物のアルケンとして、1,1,2,3,3,4,4,4-オクタフルオロ-1-ブテンを、異性化し、目的化合物のアルケンとして、1,1,1,2,3,4,4,4-オクタフルオロ-2-ブテンを製造する。
本開示の組成物は、好ましい態様として、
1,1,1,2,3,4,4,4-オクタフルオロ-2-ブテン(CF3-CF=CF-CF3);
1,1,2,3,3,4,4,4-オクタフルオロ-1-ブテン(CF2=CF-CF2-CF3);及び
オクタフルオロシクロブタン(c-C4F8);を含有する。
原料化合物:1,1,2,3,3,4,4,4-オクタフルオロ-1-ブテン(CF2=CF-CF2-CF3)
目的化合物:1,1,1,2,3,4,4,4-オクタフルオロ-2-ブテン(CF3-CF=CF-CF3)
ガスクロマトグラフィー:島津製作所社製、製品名「GC-2014」
NMR:JEOL社製、製品名「400YH」
金属製反応容器に触媒を加え、蓋をして密閉系にした後、1,1,2,3,3,4,4,4-オクタフルオロ-1-ブテン(原料化合物)を仕込んだ。その後、25℃(室温)で撹拌し、異性化反応を開始した。適宜サンプリングを行い、反応系内で組成に変化が無くなった時をフッ素化終了とした。
金属製反応容器に触媒として、アルミナを加え、蓋をして密閉系にした後、フッ素化剤のR22(クロロジフルオロメタン)を仕込み、その後室温で撹拌し、触媒のフッ素化を進行させた。
金属製反応容器に、触媒として、アルミナ、酸化チタン、Fe2O3、シリカアルミ、ゼオライト、酸化クロム、又は塩化アルミニウムを加え、蓋をして密閉系にした後、1,1,2,3,3,4,4,4-オクタフルオロ-1-ブテンを仕込んだ。
気相流通式反応の時は、圧力を常圧とし、1,1,2,3,3,4,4,4-オクタフルオロ-1-ブテン(原料化合物)とルイス酸触媒との接触時間(W/F0)を、11g・sec/cc(%)、22g・sec/cc(%)、又は44g・sec/cc(%)と成る様に、反応器に原料化合物を流通させた。
反応菅であるSUS配管に触媒を加え、窒素雰囲気下、乾燥した後、圧力を常圧、温度を300℃まで昇温した。温度が300℃で一定になった後、フッ素化剤のR22(クロロジフルオロメタン)を1時間流通させた。その後、温度を25℃(室温)まで下げ、異性化反応を開始した。25℃(室温)に成った後、1,1,2,3,3,4,4,4-オクタフルオロ-1-ブテンを、W/Fを44g・sec/ccと成る様に流通させた。
反応菅であるSUS配管に触媒を加えた。窒素雰囲気下、乾燥した後、圧力を常圧、室温で、1,1,2,3,3,4,4,4-オクタフルオロ-1-ブテンを、W/Fを44g・sec/ccと成る様に流通させた。反応器を、25℃(室温)、又は100℃で加熱して、異性化反応を開始した。
Claims (2)
気相で、10℃以上、100℃以下の反応温度で、1,1,2,3,3,4,4,4-オクタフルオロ-1-ブテン(CF2=CF-CF2-CF3)を、ルイス酸触媒の存在下で、異性化反応させる工程を含む、製造方法。
1,1,2,3,3,4,4,4-オクタフルオロ-1-ブテン(CF2=CF-CF2-CF3);及び
オクタフルオロシクロブタン(c-C4F8);を含有し、
エッチングガス用、冷媒用、熱移動媒体用、デポジットガス用、有機合成用ビルディングブロック用、又はクリーニングガス用である、組成物。
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