JPH0368013B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はパーフルオルアルキル沃化物の製法に
関する。

従来より沃素と５弗化沃素とテトラフルオルエ
チレンの反応によりパーフルオルエチル沃化物を
製造することは公知であり、その際反応促進及び
収率向上のために各種の触媒が使用されている。
例えば米国特許第3006973号では金属アルミニウ
ム、マグネシウム、トリウム、ベリリウム、カル
シウム、ストロンチウムまたはそれらの沃化物が
触媒として使用し得ることが、特公昭40−4726号
では３弗化アンチモン、５弗化アンチモンまたは
無水弗化第１錫が触媒として使用されることが記
載されている。更にはその他の触媒として例えば
ヒ素又はハロゲン化ヒ素（米国特許3429938号）、
チタン、ジルコニウム、パナジウム等の周期律表
第もしくは第Ｂ族の金属のハロゲン化物（特
開昭47−2572号）、ニオブ、タンタルまたはそれ
らの化合物（特公昭49−41401号）、チタン、ホウ
素（特公昭49−41402号）、弗化モリブデン、弗化
タングステン（特公昭56−2054号）等の使用が報
告されている。

次に上記のパーフルオルアルキル沃化物の製造
に際してはパーフルオルオレフインの添加により
反応系の、特に気相部分の温度が急速に上昇する
ことがあり、斯かる反応熱を速やかに除去して安
全、円滑に反応を遂行するために反応系に希釈剤
を添加することが行われるが、従来の方法では例
えば特公昭49−41403号に記載されているように、
希釈剤としてパーフルオルエチル沃化物を５弗化
沃素に対して多量使用し、且つこのままで反応を
行うと目的物の収率が著しく低くなるためにテト
ラフルオルエチレンを供給する前に、希釈剤、沃
素、５弗化沃素及び触媒を含む反応系を予め100
〜200℃という高温に0.5〜24時間という長時間保
持し、次いで反応系を75℃程度に降温してテトラ
フルオルエチレンを添加するという煩雑な工程を
必要とし工業的実施に対して著しく不利であると
いう欠点を有している。

また特開昭47−2572号では同様の反応に希釈剤
としてペンタフルオルモノヨードエタンを添加し
ているが、この場合、目的物と同一化合物を希釈
剤として用いており、且つ触媒として周期律表の
第族もしくは第Ｂ族の金属のハロゲン化物を
使用し反応圧力として約12〜28atmという相当の
高圧下に反応を行つている。従つてこの方法では
反応器の耐圧性及び腐食の点で工業的実施上不利
である欠点を有している。

本発明者らは既に特願昭57−73933号（特開昭
58−192838）及び特願昭57−73934号（特開昭58
−192837）において、ごく少量の希釈剤を用いる
ことにより気相部の急激な温度上昇を防ぐことが
でき且つ常圧下又は比較的低圧下に反応を行うこ
とができる工業的に安全なパーフルオルアルキル
沃化物の製造法を提示した。

本発明は上記従来技術及び既出願の発明に鑑み
更に鋭意研究の結果完成されたものであり、特定
の希釈剤を適当量使用することにより安全且つ効
果的に反応熱を除去し得ることを見い出したもの
である。

本発明の目的は何ら反応系を予め高温に加熱す
るという前処理を全く必要としないパーフルオル
アルキル沃化物の製法を提供することにある。

本発明の目的は希釈剤を適当量使用して効果的
に反応熱を除去し且つ常圧下又は比較的低圧下に
反応を遂行可能なパーフルオルアルキル沃化物の
製法を提供することにある。

また本発明の目的は反応後に希釈剤を容易に目
的物と分離可能なパーフルオルアルキル沃化物の
製法を提供することにある。

本発明は沃素と５弗化沃素とパーフルオルオレ
フインを反応させてパーフルオルアルキル沃化物
を製造するに際し、触媒としてアンチモン、モリ
ブデン、タングステン、リン又はそれらの化合物
の存在下、希釈剤として一般式 CF₃（CF₂）_nＩ及び／又は（CF₃）₂CF（CF₂）_oＩ （ｍは２〜９の整数、ｎは２，４，６又は８を
示す）で表わされるパーフルオルアルキル沃化物
を５弗化沃素の重量当り0.3倍を越え約５倍まで
使用することを特徴とするパーフルオルアルキル
沃化物の製造法に係る。

本発明では上記特定の触媒と特定の希釈剤を組
合せて使用することにより本発明の上記目的を達
成することが可能である。上記本発明で使用する
希釈剤は例えばCF₃CF₂I又は（CF₃）₂CFIにテト
ラフルオルエチレンを付加させて製造することが
できる。これらの希釈剤はｍまたは２の値が２種
以上に亘る混合物として使用することもできる。
希釈剤の量は一般に５弗化沃素の重量当り0.3倍
を越え約５倍までとするのが好ましい。これらの
希釈剤を特願昭57−73933号及び同57−73934号の
方法に比し幾分多量に用いることによる反応槽効
率の悪さは反応熱の効果的な除去が可能となるた
め反応速度を上げられることによつて十分補償さ
れるものである。

本発明においてパーフルオルオレフインとして
はテトラフルオルエチレン、ヘキサフルオルプロ
ピレン等の炭素数２〜３のフルオルオレフインが
好適に使用できる。

本発明で触媒として使用されるアンチモン、モ
リブデン、タングステン、リン又はそれらの化合
部としては、それらの元素、それらの弗化物、沃
化物、塩化物、臭化物、硫化物、酸化物等が例示
できる。触媒の使用量は特に限定されるものでは
ないが、通常５弗化沃素１モルに対し、約0.005
〜0.05モル、好ましくは約0.006〜0.04モル使用さ
れる。

本発明において反応装置としては好ましくはス
テンレス、ハステロイ、ニツケルなどの耐食性の
優れた材質の装置が使用され、発熱反応を考慮し
除熱しやすい構造を採用する他、反応遂行時に原
料を急激に加えないなどの工夫をすることが好ま
しい。

本発明によるパーフルオルアルキル沃化物の製
造は例えば次の様に実施される。即ち沃素、５弗
化沃素、触媒及び希釈剤をオートクレーブに入
れ、次いでフルオルオレフインを導入して反応さ
せる。本発明に使用される原料は例えばテトラフ
ルオルエチレンを使用する時は、次式に従つて化
学量論量使用されるのが好ましいが、沃素及びテ
トラフルオルエチレンを少過剰使用しても差支え
ない。

2I₂＋IF₅＋5CF₂＝CF₂→5CF₃CF₂I 同様にヘキサフルオルプロピレンを使用してヘプ
タフルオルイソプロピルアイオダイドが合成され
る。反応は通常約０〜150℃、好ましくは約40〜
80℃で実施され、圧力は常圧又は適当な加圧下で
実施される。

以下に本発明の実施例を挙げて説明するが、斯
かる実施例に本発明は限定されるものではない。

実施例 １ 内容積100c.c.のステンレス製オートクレーブに
沃素50.4ｇ（0.198モル）、５弗化沃素21.9ｇ
（0.0986モル）、３弗化アンチモン0.15ｇ及び19.7
ｇのCF₃CF₂（CF₂）₄Iを仕込み、冷却下脱気する。
次いで攪拌下40〜50℃でテトラフルオルエチレン
50.0ｇ（0.50モル）を４〜７Kg／cm²Ｇで50分に亘
つて導入した。

反応終了後、生成物を留出させ、アルカリ水で
洗浄、塩化カルシウムで乾燥後、蒸留しペンタフ
ルオルエチルアイオダイド119.2ｇを得た。５弗
化沃素基準（以下、同様）の収率は98％であつ
た。希釈剤として使用したCF₃CF₂（CF₂）₄I及び３
弗化アンチモンは回収する事なく次の反応に使用
できる。

実施例 ２ 触媒として酸化モリブデン0.5ｇを使用した以
外は実施例１と同様に反応を行い、ペンタフルオ
ルエチルアイオダイドを収率92％で得た。

実施例 ３ 触媒としてタングステン0.1ｇ及び希釈剤とし
て80ｇのCF₃CF₂（CF₂）₄Iを使用した以外は実施例
１と同様に反応を行い、ペンタフルオルエチルア
イオダイドを収率95％で得た。

実施例 ４ 触媒として５塩化リンを2.0ｇ、希釈剤として
7.7ｇのCF₃CF₂（CF₂）₆Iを使用した以外は実施例
１と同様に反応を行い、ペンタフルオルエチルア
イオダイドを収率91％で得た。

実施例 ５ 希釈剤として20ｇの（CF₃）₂CF（CF₂）₄Iを使用
した以外は実施例１と同様に反応を行い、ペンタ
フルオルエチルアイオダイドを収率98％で得た。

実施例 ６ 実施例１と同様のオートクレーブに沃素及び５
弗化沃素を実施例１と同量仕込み、更に３弗化ア
ンチモン0.5ｇ及び希釈剤として21.9ｇの
（CF₃）₂CF（CF₂）₆Iを仕込む。攪拌下60℃でヘキサ
フルオルプロペンを12〜14Kg／cm²Ｇで３時間に亘
つて導入した。目的とするヘプタフルオルイソプ
ロピルアイオダイドを収率70％で得た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 沃素と５弗化沃素とパーフルオルオレフイン
   を反応させてパーフルオルアルキル沃化物を製造
   するに際し、触媒としてアンチモン、モリブデ
   ン、タングステン、リン又はそれらの化合物の存
   在下、希釈剤として一般式 CF₃（CF₂）_nＩ及び／又は（CF₃）₂CF（CF₂）_oＩ （ｍは２〜９の整数、ｎは２，４，６又は８を
   示す）で表わされるパーフルオルアルキル沃化物
   を５弗化沃素の重量当り0.3倍を越え約５倍まで
   使用することを特徴とするパーフルオルアルキル
   沃化物の製造法。