JPH01139541A - 1,1−ジクロロ−1,2,2,2−テトラフルオロエタンの製造方法 - Google Patents

1,1−ジクロロ−1,2,2,2−テトラフルオロエタンの製造方法

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JPH01139541A JP62296182A JP29618287A JPH01139541A JP H01139541 A JPH01139541 A JP H01139541A JP 62296182 A JP62296182 A JP 62296182A JP 29618287 A JP29618287 A JP 29618287A JP H01139541 A JPH01139541 A JP H01139541A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 C産業上の利用分野] 本発明は1.1−ジクロロ−1,2,2,2−テトラフ
ルオロエタンの製造方法に関するものである。
[従来の技術及び問題点] 1.1−ジクロロ−1,2,2,2−テトラフルオロエ
タン(R−114a)の製造方法としては、1,1.2
−トリクロロ−1,2,2−トリフルオロエタン(GC
12FGCIF2)等のハロエタンをフッ素化する方法
がある。この場合、反応生成物は1.1−ジクロロ−1
,2,2,2−テトラフルオロエタン(R−114a)
と1,2−ジクロロ−1,1,2,2−テトラフルオロ
エタン(R−114)の混合物となる。
これは、フッ素化のさい、フッ化水素中のフッ素原子と
1.1.2−トリクロロ−1,2,2−トリフルオロエ
タン(R−113)中の塩素原子との置換が必ずしもC
CI F2の側に優先的に起こらないこと、および1.
2−ジクロロ−1,1,2,2−テトラフルオロエタン
(R−114)から1,1−ジクロロ−1,2,2,2
−テトラフルオロエタン(R−114a)への異性化速
度が小さいこと、などが原因と考えられる。クロロフル
オロカーボンにおいては、異性体間で沸点の差が小さい
ものが多い、l、1−ジクロロ−1,2,2゜2−テト
ラフルオロエタン(R−114a)、1,2−ジクロロ
−1,1,2,2−テトラフルオロエタン(R−114
)においても、両者の沸点はそれぞれ、3.0℃。
3.8°Cであって、生成物の分離には困難を伴う、そ
のため現在、1.1−ジクロロ−1,2,2,2−テト
ラフルオロエタン(R−114a)の高純度品を安価に
入手することは困難である。
[問題点を解決するための手段] 本発明は、高純度の1,1−ジクロロ−1,2,2,2
−テトラフルオロエタン(R−114a)の製造方法を
新規に提供することを目的とするものである。
すなわち、本発明は、1,1.2− )ジクロロ−1゜
2.2−1リフルオロエタン(R−113)を異性化反
応せしめて1,1.1−トリクロロ−2,2,2−トリ
フルオロエタン(R−113a)を生成せしめた後、フ
ッ酸とのフッ素化反応を行なうことを特徴とする1、1
−ジクロロ−1,2,2,2−テトラフルオロエタン(
R−114a)の製造方法を提供するものである。
式0201(6−n)Fn  (式中、n=1〜4)で
表わされるハロエタンの中で、とりわけ半導体製品製造
時の洗浄溶剤などとして大量に製造販売されている1、
1.2−トリクロロ−1,2,2−トリフルオロエタン
(R−113)は経済的な観点からみて最も好適な出発
原料である。高純度の1.1−シクロロー1.2,2.
2−テトラフルオロエタン(R−114a)を製造する
ためには沸点が極めて近い異性体である1、2−ジクロ
ロ−1,1,2,2−テトラフルオロエタン(R−11
4)を副生じない、または副生量の少ない反応条件、反
応ルートを採用する必要がある。 R−113について
、異性化、および不均化反応における挙動を検討したと
ころ゛、R−113はR−11:laへの異性化速度か
、R−112aとR−114aへの不均化速度より大き
いことが判明した。したかってR−113を異性化した
後、フッ素化を行う反応ルートについて触媒、反応条件
の最適化をはかることにより、高純度のR−114aが
安価に得られることが見出されたものである。
本発明は以上の検討結果に基づき、異性化触媒、フッ素
化触媒を含む反応条件について、鋭意検討を重ねること
により、R−113を出発原料として、高効率で、高純
度のR−]、14aを製造する方法を見出すに至ったも
のである。以下、反応の詳細について説明する。
本発明において、異性化触媒としては、A1゜(:r、
Mg、Ca、Sr、Ba、Fe、Ni、及びCOからな
る群から選ばれる少なくとも1個の元素を含むハロゲン
化物または酸化物か使用できる。耐酸性、活性維持の理
由でAl2O:l 、Cr20=、MgO,CaOなど
の酸化物及びこれらの複合酸化物、AlC11,Crf
l:13等のハロゲン化物を使用することか好ましい。
本発明において、フッ素化触媒としては、AI。
(:r、111g、Ca、Sr、Ba、Fe、Ni、(
:o、Sb、Nb、及びTaからなる群から選ばれる少
なくとも1個の元素を含むハロゲン化物または酸化物が
使用できる。気相フッ素化方法を採用するならば、Al
2O3,CrJ:++MgO,CaOなとの酸化物及び
これらの複合酸化物を、液相フッ素化方法を採用するな
らば、TaF5. NbCl5,5bC15等のハロゲ
ン化物を使用することが好ましい。
上記のあらゆる触媒は、反応に供せられる前にフッ化水
素やR−11,R−12など、少なくともフッ素原子を
1個含むハロゲン化メタン、ハロゲン化エタン等により
活性化しておくことが望ましい。
異性化反応は気相中常圧もしくは加圧下で、また液相加
圧下て、50℃〜550”C1特に100℃〜400°
Cの温度範囲で行なうことが適当である。
接触時間は、反応を気相で行なう場合には通常0.1〜
300秒、特に5〜30秒であり、液相て行なう場合に
は、通常0.1分から10000分、特に好ましくは、
10分から1000分程度の反応器内滞留時間が必要で
ある。
触媒活性維持のため、酸素または塩素をR−113に対
して0.1〜10%共存させることが好ましい。
フッ素化反応は気相中常圧もしくは加圧下で、また液相
加圧下で、50℃〜550℃、特に好ましくは、50℃
〜450°Cの温度範囲で行なうことが適当である。フ
ッ化水素とR−113aの割合は大幅に変動させ得る。
しかしながら、通常、化学量論量のフッ化水素を使用し
て塩素原子な置換する。出発物質の全モル数に対して、
化学量論量よりかなり多い量1例えば4モルまたはそれ
以上のフッ化水素を使用し得る。接触時間は、反応を気
相で行なう場合には通常0.1〜300秒、特に好まし
くは、5〜30秒であり、液相で行なう場合には、通常
0.1分からtooo。
分、特に好ましくは、10分から1000分程度の反応
器内滞留時間が必要である。
上記と同様に触媒活性維持のため、酸素または塩素なR
−113aに対して0.1〜10%共存させることが好
ましい。
反応形式は、液相、気相いずれでも構わないが、連続反
応器とするならば異性化反応、フッ素化反応、ともに気
相反応に統一する事で装置は簡易なものとなる。本発明
の所望の生成物は慣用の方法、例えば、分別蒸留により
分離し得る。副生するR−113a、 1,1,2.2
−テトラクロロ−1,2−フルオロエタン(R−112
)、 1,1,1.2−テトラクロロ−2,2−フルオ
ロエタン(R−112a)などは反応系に再循環させ得
る。
以上の如く1本発明はR−11:lを異性化後フッ素化
することにより高純度の1.1−ジクロロ−1,2,2
,2−テトラフルオロエタン(R−114a)を製造す
る方法を提供するものである。
[実施例] 以下に本発明の実施例を示す。
調製例 1100gの特級試薬AI(NO3)i・9HaO11
25gのCr(Noi)i・9H20と40gのMg(
NO,) 2・6H20を2.5リツトルの水に溶解し
、これと28%の水酸化アンモニウムの水溶液2000
gを攪拌しながら、加熱した4リツトルの水に添加して
水酸化物の沈殿を得た。これを濾別し、純水による洗浄
、および乾燥を行なった後、450℃で5時間焼成して
酸化物の粉末を得た。これを打錠成型機を用いて直径5
mm、高さ51111の円筒状に成型した。こうして得
た触媒を反応前にフッ化水素/窒素の混合ガス気流中、
200〜400℃でフッ素化して活性化した。
実施例1 内径2.54cm、長さ100csのインコネル600
製U字型反応管を異性化反応器およびフッ素化反応器と
した。調製例と同様にして活性化したアルミナ触媒を2
00cc充填した反応管を前段の異性化反応器とし、調
製例で示したように調製したフッ素化触媒を200m1
充填した反応管を後段のフッ素化反応器として連続反応
させた。前段には、ガス化させた1、1.2−トリクロ
ロ−1,2,2−トリフルオロエタンを100m1/m
inで、塩素を2 ml/sinて供給し、2500C
に保持した。後段にはさらにフッ化水素を10口ml/
ll1nで供給し、320℃に保持した。酸分を除去し
た後のガス組成をガスクロ及び” F−NMRを用いて
分析した。
結果を第1表に示す。
第1表 実施例2 異性化反応温度を250°C、フッ素化反応温度を35
0°Cとする他は実施例1と同様の条件で反応を行なっ
た。酸分を除去した後のガス組成を分析した。結果を第
2表に示す。
第2表 実施例3 内容積1リットルのハステロイC製オートクレーブに塩
化アルミニウム粉の20g 、 1,1.2−トリクロ
ロ−1,2,2−トリフルオロエタンの60hlを入れ
て、80℃で7時間保持した。冷却後、別の内容積1リ
ツトルのハステロイC製オートクレーブへ移液し、五塩
化アンチモンの20gを加えた。120℃まて昇温した
後、フッ化水素を50g/hrの割合で4時間供給し、
更に4時間保持した。酸分を除去した後のガス組成を実
施例1と同様にして分析した。結果を第3表に示す。
第3表 比較例1 内径2.54cm、長さ100cmのインコネル600
製U字型反応管をフッ素化反応器とした。調製例て示し
たように調製した触媒を2001充填した反応管をフッ
素化反応器とした。ガス化させた1、1.2−トリクロ
ロ−1,2,2−トリフルオロエタンを]00m1/m
inて、塩素を2 ml/1nて、フッ化水素を100
n+I/1Iinて供給し、320°Cに保持した。
酸分を除去した後のガス組成を分析した。結果を第4表
に示す。
第4表 [発明の効果] 本発明は、実施例に示した如く、従来高純度品の入手が
困難であった1、1−ジクロロ1,2,2.2−テトラ
フルオロエタン(R−114a)を、1it−11,3
を出発原料として高収率で製造し得るという効果を有す
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、1,1,2−トリクロロ−1,2,2−トリフルオ
    ロエタンを異性化反応せしめて1,1,1−トリクロロ
    −2,2,2−トリフルオロエタンを生成せしめた後、
    フッ酸とのフッ素化反応を行なうことを特徴とする1,
    1−ジクロロ−1,2,2,2−テトラフルオロエタン
    の製造方法。 2、異性化反応をAl、Cr、Mg、Ca、Sr、Ba
    、Fe、Ni、及びCoからなる群から選ばれる少なく
    とも1個の元素を含むハロゲン化物または酸化物からな
    る異性化触媒の存在下に行なう特許請求の範囲第1項記
    載の製造方法。 3、フッ素化反応をAl、Cr、Mg、Ca、Sr、B
    a、Fe、Ni、Co、Sb、Nb、及びTaからなる
    群から選ばれる少なくとも1個の元素を含むハロゲン化
    物または酸化物からなるフッ素化触媒の存在下に行なう
    特許請求の範囲第1項又は第2項記載の製造方法。 4、異性化反応を気相中常圧もしくは加圧下で、または
    液相加圧下で、50℃〜550℃の温度範囲で行なう特
    許請求の範囲第1項〜第3項のいずれか一項に記載の製
    造方法。 5、フッ素化反応を気相中常圧もしくは加圧下で、また
    は液相加圧下で、50℃〜550℃の温度範囲で行なう
    特許請求の範囲第1項〜第4項のいずれか一項に記載の
    製造方法。
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