JPH04145033A - ヘキサフルオロプロピレンの多段階合成 - Google Patents
ヘキサフルオロプロピレンの多段階合成Info
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
[0001]
本発明は、非環状三次素炭化水素類または部分的にハロ
ゲン化されている非環状三次素炭化水素類からのへキサ
フルオロプロピレンの多段階合成に関する。 [0002]
ゲン化されている非環状三次素炭化水素類からのへキサ
フルオロプロピレンの多段階合成に関する。 [0002]
ヘキサフルオロプロピレンはテトラフルオロエチレンの
熱分解によって製造されてきた。この方法はいくつかの
欠点を有している。それ自身の製造および精製が難しい
テトラフルオロエチレンは爆発性の化合物であり、多大
な注意を払って保存および取り扱いをする必要がある。 テトラフルオロエチレンの熱分解は、不可避的に、副生
成物としていくらかのパーフルオロインブチレンを生じ
、この化合物は非常に毒性が強くそして除去および分解
にコストがかかる。ヘキサフルオロプロピレンのための
もう一つの製造方法は、CHClF2の熱分解によりテ
トラフルオロエチレンと同時にそれを製造する方法であ
る。この生成物もまた、該毒性を示す副生成物のパーフ
ルオロイソブチレンを含んでおり、この方法は二つの生
成物の特別な混合物を与え、これはユーザーが望む生成
物の比率とは異なるものである。上述の合成方法の両方
共高温で行われ、そのため希有で高価な金属から成る装
置を建造する必要がある。これらの方法を記述した特許
には、US 3、873.630、U S 2.970
.176、U S 3.459.818、U S 2.
758.138およびUS 3,306゜940が含ま
れる。 [0003] 飽和ハロ炭素類製造のための二次素炭化水素類の気相ク
ロロフルオロ化は公知であるが、しかし二次素炭化水素
類は一次炭素一水素結合のみを有するが、一方三炭素炭
化水素類は二次炭素−水素結合も有しており、これが、
ハロゲン類およびハロゲン化合物類との反応において鋭
敏に異なる反応性を有している。 [0004] 高級炭化水素類(3個以上の炭素原子を有する)または
フッ化イソプロピルの気相クロロフルオロ化が、U S
3.436.430、U S 3.865.885お
よびUS 4,110.406に報告されている。これ
らの参考例に記載されている反応は、はとんど排他的に
不飽和生成物を与える。 [0005] U S 2.900.423は、触媒上でのCF−〇F
Cl−〇F3の水素添加によるヘキサフルオロプロピレ
ンの合成に関するものである。この特許は、洗浄段階、
或は触媒中に残留するKについてのいかなる情報も与え
ていない。触媒の寿命に関する情報もなく、最も長い実
、験で3時間のみに渡るものである。 [0006] フッ素化(即ち、ClをFで置き換えるための塩素化炭
化水素とHFとの反応)がU S 3.258.500
に記載されている。 [0007] トランスハロゲン化(即ち、一つの化合物中の一つのハ
ロゲン原子ヲ別の化合物のハロゲン原子で置き換え)が
U S 3.651.156およびU S 4.814
.522に記載されている。 [0008]
熱分解によって製造されてきた。この方法はいくつかの
欠点を有している。それ自身の製造および精製が難しい
テトラフルオロエチレンは爆発性の化合物であり、多大
な注意を払って保存および取り扱いをする必要がある。 テトラフルオロエチレンの熱分解は、不可避的に、副生
成物としていくらかのパーフルオロインブチレンを生じ
、この化合物は非常に毒性が強くそして除去および分解
にコストがかかる。ヘキサフルオロプロピレンのための
もう一つの製造方法は、CHClF2の熱分解によりテ
トラフルオロエチレンと同時にそれを製造する方法であ
る。この生成物もまた、該毒性を示す副生成物のパーフ
ルオロイソブチレンを含んでおり、この方法は二つの生
成物の特別な混合物を与え、これはユーザーが望む生成
物の比率とは異なるものである。上述の合成方法の両方
共高温で行われ、そのため希有で高価な金属から成る装
置を建造する必要がある。これらの方法を記述した特許
には、US 3、873.630、U S 2.970
.176、U S 3.459.818、U S 2.
758.138およびUS 3,306゜940が含ま
れる。 [0003] 飽和ハロ炭素類製造のための二次素炭化水素類の気相ク
ロロフルオロ化は公知であるが、しかし二次素炭化水素
類は一次炭素一水素結合のみを有するが、一方三炭素炭
化水素類は二次炭素−水素結合も有しており、これが、
ハロゲン類およびハロゲン化合物類との反応において鋭
敏に異なる反応性を有している。 [0004] 高級炭化水素類(3個以上の炭素原子を有する)または
フッ化イソプロピルの気相クロロフルオロ化が、U S
3.436.430、U S 3.865.885お
よびUS 4,110.406に報告されている。これ
らの参考例に記載されている反応は、はとんど排他的に
不飽和生成物を与える。 [0005] U S 2.900.423は、触媒上でのCF−〇F
Cl−〇F3の水素添加によるヘキサフルオロプロピレ
ンの合成に関するものである。この特許は、洗浄段階、
或は触媒中に残留するKについてのいかなる情報も与え
ていない。触媒の寿命に関する情報もなく、最も長い実
、験で3時間のみに渡るものである。 [0006] フッ素化(即ち、ClをFで置き換えるための塩素化炭
化水素とHFとの反応)がU S 3.258.500
に記載されている。 [0007] トランスハロゲン化(即ち、一つの化合物中の一つのハ
ロゲン原子ヲ別の化合物のハロゲン原子で置き換え)が
U S 3.651.156およびU S 4.814
.522に記載されている。 [0008]
本発明の目的は、プロパン、プロピレンおよび部分的に
ハロゲン化されている非環状三次素炭化水素類から成る
組の少なくとも一種を含有する供給物をクロロフルオロ
化して、飽和パーハロ炭素中間体を生じさせ、続いてヘ
キサフルオロプロピレンに変換するための方法を提供す
るものである。 [0009] 本発明の主たる部分は、プロパン、プロピレンおよび部
分的にハロゲン化されている非環状三次素炭化水素類か
ら成る組の少なくとも一種を含有する供給物をCl2お
よびHFでクロロフルオロ化して、一種以上の飽和フッ
素含有パーハロ炭素中間体類: A)CF3−CCl2−CCl3、 B)CF3−CCl2−CFCl2、 C)CF3−CCl2−CF2Cl1 E)CF3−CCl2−CF3、およびF)CF3−C
FCl−CF3、 を生じさせる第一段階の気相方法である。この方法は、
反応条件下で安定な固体状金属含有塩または酸化物の存
在下、高温;例えば100〜550℃、で行われる。上
記化合物類A−Fの各々が、本発明の方法の追加的段階
または数段で、ヘキサフルオロプロピレンに変換され得
る。いくつかの反応順序の中で、これらの化合物類の混
合物が使用され得る。次の段階において、上記パーハロ
炭素類の一種のみまたは数種を製造するか使用すること
が望ましい。Hを含有するが、或は二重結合を含有する
か、或は所望されるハロ炭素よりも多い数のCl原子を
含有する中間体を、第一クロロフルオロ化段階に再利用
することも望ましい。 [0010] 上記飽和パーハロ炭素中間体を製造するために選択され
た触媒が用いられる。 未フッ素化中間体の再利用に関して、上に挙げたパーハ
ロ炭素類の中間体のいずれかの合成を助けるため、触媒
および条件が選択され得る。特に高い収率でのCF3
CCl2 CF3の合成が望ましい。新規な触媒類
が、CF3−CFCI−CF3の水素化脱ハロゲン化の
なめに製造され、そしてそれらは改良された触媒寿命を
与える。 [00113 本発明の方法は、パーフルオロイソブチレンを生じさせ
ないでヘキサフルオロプロピレンを合成することにある
。 [0012]
ハロゲン化されている非環状三次素炭化水素類から成る
組の少なくとも一種を含有する供給物をクロロフルオロ
化して、飽和パーハロ炭素中間体を生じさせ、続いてヘ
キサフルオロプロピレンに変換するための方法を提供す
るものである。 [0009] 本発明の主たる部分は、プロパン、プロピレンおよび部
分的にハロゲン化されている非環状三次素炭化水素類か
ら成る組の少なくとも一種を含有する供給物をCl2お
よびHFでクロロフルオロ化して、一種以上の飽和フッ
素含有パーハロ炭素中間体類: A)CF3−CCl2−CCl3、 B)CF3−CCl2−CFCl2、 C)CF3−CCl2−CF2Cl1 E)CF3−CCl2−CF3、およびF)CF3−C
FCl−CF3、 を生じさせる第一段階の気相方法である。この方法は、
反応条件下で安定な固体状金属含有塩または酸化物の存
在下、高温;例えば100〜550℃、で行われる。上
記化合物類A−Fの各々が、本発明の方法の追加的段階
または数段で、ヘキサフルオロプロピレンに変換され得
る。いくつかの反応順序の中で、これらの化合物類の混
合物が使用され得る。次の段階において、上記パーハロ
炭素類の一種のみまたは数種を製造するか使用すること
が望ましい。Hを含有するが、或は二重結合を含有する
か、或は所望されるハロ炭素よりも多い数のCl原子を
含有する中間体を、第一クロロフルオロ化段階に再利用
することも望ましい。 [0010] 上記飽和パーハロ炭素中間体を製造するために選択され
た触媒が用いられる。 未フッ素化中間体の再利用に関して、上に挙げたパーハ
ロ炭素類の中間体のいずれかの合成を助けるため、触媒
および条件が選択され得る。特に高い収率でのCF3
CCl2 CF3の合成が望ましい。新規な触媒類
が、CF3−CFCI−CF3の水素化脱ハロゲン化の
なめに製造され、そしてそれらは改良された触媒寿命を
与える。 [00113 本発明の方法は、パーフルオロイソブチレンを生じさせ
ないでヘキサフルオロプロピレンを合成することにある
。 [0012]
定義
本発明の目的のため:
触媒は、反応槽に加える固体状の金属含有触媒的塩また
は酸化物を意味する。記述した反応の多くにおいて、該
触媒は、前処理または反応段階中、組成に未知の変化を
起こし得る。 [0013] 接触時間は、標準温度および圧力で測定して、mL/s
ecで表される全てのガス流速の合計で割ったmLで表
される反応槽に加える触媒の容積、を意味している。 [0014] ハロゲンはClおよびFを意味している。 [0015] クロロフルオロ化は、Cl2およびHFの混合物を用い
た、プロパン、プロピレン、および部分的にハロゲン化
された三炭素非環状化合物類から選択される組の少なく
とも一種を含有する原料との反応を意味している。 [0016] トランスハロゲン化は、一つの有機反応体中の一つのハ
ロゲンを同じまたは異なる有機反応体中の別のハロゲン
での置き換えることを意味している。 [0017] 不均等化は、ただ一つの反応体でトランスハロゲン化が
生じる特別な場合である。言い換えれば、これは、反応
体中の一つのハロゲンが同じ反応体の別の分子中の別の
ハロゲンに置き換わることを意味している。 [0018] 下記の一連の反応において、反応体および生成物の単離
、そして望まれるならば、再利用のために、通常の方法
が使用されてもよい。特に有益な技術は、分別蒸留また
は部分濃縮である。通常どおり、各々の反応に関して別
々の再利用システムを有することが可能であるばかりで
なく、クロロフルオロ化、HFでのフッ素化、水素での
脱ハロゲン化、およびトランスハロゲン化の場合、生成
物単離用の生成物の流れを一緒にすることも可能である
が、この流れと、元素状のハロゲンを含有し得る他の生
成物の混合物とを一緒にする前に、この水素添加生成物
の混合物から注意深く元素状の水素を除去することが安
全のため重要であることを認識すべきである。 [0019] 塩素、HFおよびHCIは通常の方法で分離される。そ
の後、最低沸点を有する材料(C−1およびC−2の副
生成物を除去した後)は、03F8であり、これは有益
な副生成物である;その次ぎは、ヘキサフルオロプロピ
レンであり、これが所望される最終生成物である;飽和
パーハロ炭素中間体の中で次に最も低い沸点を有するも
のはCF3−CFCl−CF3であり、これはいくつか
の順序の最終段階で使用され得る。2個以上の塩素原子
を含有する中間体はより高い沸点を有し、そして単離す
るか単離しないで再利用される。 [0020] ヘキサフルオロプロピレンを生じさせる最終段階を含む
本発明の反応順序は:1、 CF −CFCI−CF
3中間体を含む順序a)プロパン、プロピレン、および
部分的にハロゲン化された三炭素非環状炭化水素から成
る組の少なくとも一種を含有する原料の、CF3−CF
Cl−CF3へのクロロフルオロ化。より軽くフッ素化
された副生成物は任意に再利用されてもよい。 [0021] b)CF3−CFCI−CF3のへキサフルオロプロピ
レンへの脱ハロゲン化。この反応順序において、脱ハロ
ゲン化は、水素を用いるか、或は適切な金属を用いる反
応によって成され得る。 [0022] I 1. CF −CCl2−CF3中間体を含む
順序:IIA。 a)プロパン、プロピレン、および部分的にハロゲン化
された三炭素非環状炭化水素から成る組の少なくとも一
種を含有する原料の、CF3−CFCI−CF3へのク
ロロフルオロ化。高度にはフッ素化されていない副生成
物、例えばCF3CCl−CCl2、CF3−CCl2
−CF2Cl1およびCF3−CCl2−CFCl2は
、クロロフルオロ化段階(a)に再利用されてもよいか
、或はフッ素化段階(b)に送り込まれ、この段階は b)CF3−CCl2−CF3CCl−1−CF3−C
FCl−CF2O)CF3−CFCI−CF3のへキサ
フルオロプロピレンへの脱ハロゲン化である。 [0023] このおよび他の反応順序において、HFとの反応には、
高温の気相反応が、或は液相触媒、例えば5bCl/H
FまたはSbF5の存在下の低温反応が含まれ、該気相
反応が好適である。 [0024] IIB。 a)プロパン、プロピレン、およびハロゲン含有三炭素
非環状炭化水素から成る組の少なくとも一種を含有する
原料の、CF3−CCI2−CF3とCF3−CFCl
−CF2Clとの混合物へのクロロフルオロ化。より軽
くフッ素化されている副生成物は、任意に再利用されて
もよい。 [0025] b))ランスハロゲン化、或はHFとの反応によるC3
F6Cl2異性体のCF2CFCl−CF3への変換。 不均等化の場合、副生成物は段階(a)に再利用され得
る。 [0026] c)CF−CFCI−CFのへキサフルオロプロピレン
への脱ハロゲン化IIC。 a)プロパン、プロピレン、および部分的にハロゲン化
されな三炭素非環状炭化水素から成る組の少なくとも一
種を含有する原料の、C3F6Cl2、C3F5Cl3
とC3F4Cl4との混合物へのクロロフルオロ化。よ
り軽くフッ素化されている副生成物は、任意に再利用さ
れてもよい。 [0027] b)全ての生じた異性体とHFとの反応でCF3−CF
CI−CF3を生じる。より軽くフッ素化されている副
生成物は再利用される。 [0028] C)CF3−CFCI−CF3のへキサフルオロプロピ
レンへの脱ハロゲン化II1. CF −CCI。 −CF2Cl中間体を含む順序:a)プロパン、プロピ
レン、および部分的にハロゲン化された三炭素非環状炭
化水素から成る組の少なくとも一種を含有する原料の、
CF−CCI −CF2C■へのクロロフルオロ化。よ
り軽くフッ素化されている副生成物は、再利用されるか
、或はフッ素化段階(b)に送り込まれてもよい。 [0029] b)CF −CCI −CF Cl+HF−+CF3
−CFCI−CF3およびCF3−CCI −CF
生じるCF −CCI −CF3は段階(b)に再
利用。 23’ 32 [0030] c ) CF CF CI CF 3のへキサフル
オロプロピレンへの脱ハロゲン化IV、 CF−C
CI−CFCI 中間体およびCF −CCI −
CCI3を含む順序: a)プロパン、プロピレン、および部分的にハロゲン化
された三炭素非環状炭化水素から成る組の少なくとも一
種を含有する原料の、CF −CCl2−CFCl2お
よび/またはCF−CCl2−CCl3へのクロロフル
オロ化。 [0031] b)CF −CCI −CFCI および/または
CF3−CCl゜−〇Cl3+HF→CF−CFCI−
CF3 c ) CF CF CI CF 3のへキサフル
オロプロピレンへの脱ハロゲン化である。 [0032] λ旦旦ス火オ旦化 プロパン、プロピレン、および部分的にハロゲン化され
た三炭素非環状炭化水素から成る組の少なくとも一種を
含有する原料のクロロフルオロ化用として有効な触媒に
は、金属元素の化合物類が含まれる。使用においてそれ
らは、それらのフッ化物、オキシフッ化物、塩化物、オ
キシ塩化物または酸化物の形でもよいが、反応槽に入れ
た時、それらは、反応条件下で上記化合物類にコ変換し
得るいかなる化合物の形、例えば疑似ハロゲン化物およ
び酸塩類、であってもよい。それらは単独、或は組み合
わせて用いられてもよくそして支持体、例えば、限定す
るものではないが、元素状の炭素、の存在下または不存
在下でもよい。いくつかの鉱物類、例えばセリアおよび
ジジミア、は希土類、例えばLa、Sm、NdおよびP
rの混合物を含有し、そしてこれらの鉱物の塩類は、使
用に関して、純粋な元素から成るものよりも、より実際
的であり得る。 [0033] C3F7Cl合成用として好適な触媒は、Cr2O3、
アルミナ上のCr 203、およびCrとMnの混合酸
化物である。C2F2Cl2合成用の好適な触媒は、C
0Nd、Fe、Cr、Rh、Ce、Y、Ni、La ;
Al(7)化合物;およびLaCe CrOの少な
くとも一種の支持された塩類である。C3F6Cl2、
CQ、3 0.2 3 3F5Cl3、C3F4Cl4、およびC3F5Cl5
の混合物合成用として好適な触媒は、ZnSCu、Co
、La、Pr、Cr、Y、Rh、Nd、Ce、Fe、S
mおよびSnの少なくとも一種を含有する支持された触
媒である。温度、接触時間、および他の反応条件が適切
に選択されていることを条件として、他の金属含有触媒
を用いても許容される結果が得られる。 [0034] 本発明に従う、プロパン、プロピレン、および部分的に
ハロゲン化された三炭素非環状炭化水素から成る組の少
なくとも一種を含有する原料の触媒クロロフルオロ化に
おいて、使用され温度は100℃〜550℃である。し
かしながら、好適な温度は200℃〜500℃である。 最も好適な温度は300℃〜450℃である。使用され
る温度は、選択される接触時間、使用する触媒、並びに
触媒が稼働した時間に依存している。 [0035] プロパン/プロピレンのクロロフルオロ化において、プ
ロパン/プロピレンに対する塩素の濃度は相当広い範囲
で変化させてもよい。説明的には、プロパンに対する塩
素のモル比は8〜25、好適には9〜20、最も好適に
は10〜14の範囲であってもよい。プロピレンに対す
る塩素のモル比は7〜25、好適には7〜20.最も好
適には8〜16の範囲であってもよい。 [0036] プロパン/プロピレンのクロロフルオロ化において、プ
ロパン/プロピレンに対するフッ化水素の濃度は相当広
い範囲で変化させてもよい。説明的には、プロパン/プ
ロピレンに対するフッ化水素のモル比は3〜1101好
適には20〜60、最も好適には30〜50の範囲であ
ってもよい。 [0037] 塩素に対するHFの比率は広い範囲、1〜7、に渡って
変化させ得る。高度にフッ素化された生成物、例えばC
F−CFCI−CF3の製造のためには、より高いHF
:塩素比率、例えば2〜7が好ましい。 [0038] 反応比率に関する上述の考察は、部分的にハロゲン化さ
れている生成物が再利用されないという仮定を基として
いる。クロロフルオロ化反応は断熱的に行うのが望まし
いことより発熱的であるため、多量のHFおよびCl2
が好適である、即ち多量の冷却した再利用仕込み物カミ
クロロフルオロ化反応によって放出される熱を吸収する
。 [0039] 実際上、所望される程度にはフッ素化されていないハロ
炭素類を再利用するのが便利であり、それらは所望され
る生成物に変換される。二者択一的に、加うるに、不活
性ガス類は、断熱的に近い反応槽における吸熱剤として
作用させるため、加えられそして再利用されてもよい。 再利用可能な中間体または不活性ガス類がクロロフルオ
ロ化段階に再利用される場合、化学量論的必要量以上で
用いられるHFおよびCl2の量を減することができる
。中間体の再利用に関するより詳細は、反応順序工、段
階(a)に関する下記の考察において見い出され得る。 [0040] プロパン、プロピレン、再利用中間体、およびそれらの
混合物に加えて、部分的にハロゲン化された三炭素非環
状化合物をクロロフルオロ化反応に送り込むことも可能
である。1つの例として、1,2−ジクロロプロパンが
容易に入手可能゛であり、そして単独でまたは上に明記
した他の仕込み材料と一緒に出発材料として使用できる
。 [00413 反応圧力は決定的ではない。好適には、1〜40気圧で
あってもよい。圧縮を必要としないでハロカーボン類か
らHCIの分離を容易にするため約20気圧が好適であ
る。 [0042] 所望される生成物の収率は、温度および反応材料と触媒
との接触時間によって大きく決定される。300秒また
はそれ以下のオーダーの接触時間が適切である。好適な
接触時間は0.01〜100秒である。最も好適な接触
時間は0.05〜15秒である。 [0043] 触媒が相対的に不活性である場合、或は温度、接触時間
、および反応体比率に関して穏やかなりロロフルオロ化
条件を用いた場合、得られる生成物はまだ水素を含有し
ており、そしてしばしば不飽和である。いくらかより激
しい条件またはより活性の高い触媒を用いた場合、全て
の水素原子がハロゲンで置換された不飽和生成物が得ら
れる。更に激しい条件および/または本発明の方法で使
用されるより活性な触媒を用いた場合、CIの豊富な飽
和ハロカーボン類が得られる。最も激しい条件または活
性を示す触媒を用いた場合、高度にフッ素化されたプロ
パン類、例えばCF−CFCI−CF3が得られる。全
てに関して、未クロロフルオロ化三炭素中間体の再利用
の結果、−層のクロロフルオロ化を生じ、そして実際、
高度にフッ素化されたハロプロパン類を生じる。好適な
温度、接触時間、および反応体の比率は、使用中の触媒
、それがどれだけ稼働したか、および製造が望まれてい
るクロロフルオロプロパン類に依存している。 [0044] 図1は、プロピレンがCr O上のCr Ox上でクロ
ロフルオロ化された時、前のパラグラフ中に述べた種々
のクロロフルオロプロパン類への変換が、条件の厳しさ
を増大させた時どのように変化するかを図式的に示して
おり;条件の激しさは接触時間または温度を変化するこ
とによって変化させた。図2はまた、異なる触媒、炭素
上のCr Cl 3を用いた時の、この点を示している
。横座標は、HF:プロピレンの比率を17〜30に変
化させ、温度を400〜440℃に変化させ、そして接
触時間を2〜20秒に変化させた特待られる増大したク
ロロフルオロ化の激しさを表している。最初の二、三点
は、接触時間を2〜15秒に変化させたHF:プロピレ
ン=17および400℃の時である。最後の二、三点は
、温度を400〜440℃に変化させたHF:プロピレ
ン=30および9秒の接触時間の時である。図3もまた
、この点を示している。この一連の実、験において、C
F −CCl=cc l は、16秒の接触時間およ
び一連の温度でCr2O3上でクロロフルオロ化された
。この図は極めて明らかに、種々の生成物が製造される
順序、並びに所望の生成物が得られるこの新規な化学に
関して調整が可能であることを示している。 [0045] 仕込み炭化水素としてプロピレンを使用した多くの実験
を報告したが、プロパンも同様の効果でもって使用でき
る。同じ触媒、塩素:プロパンの比率、およびHF:プ
ロパンの比率を使用したが、異なる接触時間を用いた実
施例101〜105は、この点を示しており、これらの
実施例の全ては、有益な生成物に対して少なくとも97
%の全収率を与えている。 [0046] クロロフルオロ のための一般的 反応槽は、外側の直径が0.5インチ(1,27cm)
であり、四角いUのような形のInconelR管であ
る。これに所望量の触媒、通常20mL、を入れ、窒素
パージした。450℃に加熱した流動砂浴で反応槽の温
度を上昇させた。加熱期間を通して反応槽を通過させる
窒素の流れを保持した。温度が約450℃に達した時、
HFの流れを開始し窒素の流れを停止する。その後、温
度を所望の値に調整する。HFの流れを所望の値に減少
させ、続いて塩素とプロパン(またはプロピレン)の流
れを所望の値で開始させる。二者択一的に、450℃に
触媒を加熱した後、温度を150℃に降下させる。N2
/HFの流れを触媒の上を通して開始させ、そして温度
をゆっくりと反応温度に上昇させた。 [0047] 生成 八 のための一般的扱 生成物の分析は、CarbopackRBのグラファイ
トカーボンブラック上に支持されている5%Kryto
xRフッ素化オイルが充填された5upelcoからの
3mカラムを用いたガスクロによって行った。サンプル
の注入は、オンラインのサンプルバルブによって行った
。この分析は70℃で8分間、続いて8℃/分にプログ
ラムして温度を200℃に上昇させ、そして更に16分
間200℃を保持した。生成物の分析は、相対面積%と
して報告する。 [0048] (ここでCは炭素を表し、Mは金属を表し、そしてXは
Mの原子価である)所望量の金属塩化物を35〜75m
Lの水に溶解した後、溶液全体を40ccの市販の炭素
粒子(Girdler 411.0.32cmのペレッ
ト)上に注いだ。得られる混合物を室温で1時間放置し
た後、水を除去するため16〜24時間110℃の減圧
オーブン中に置いた。次に、この触媒を、450℃の窒
素ガス雰囲気中で加熱することで前処理を行った後、ク
ロロフルオロ化触媒として使用する前に450℃のHF
中で加熱した。 [0049] 触媒開裂 下記の触媒を、MCIX/Cのための一般的操作で調製
した。 [0050]
は酸化物を意味する。記述した反応の多くにおいて、該
触媒は、前処理または反応段階中、組成に未知の変化を
起こし得る。 [0013] 接触時間は、標準温度および圧力で測定して、mL/s
ecで表される全てのガス流速の合計で割ったmLで表
される反応槽に加える触媒の容積、を意味している。 [0014] ハロゲンはClおよびFを意味している。 [0015] クロロフルオロ化は、Cl2およびHFの混合物を用い
た、プロパン、プロピレン、および部分的にハロゲン化
された三炭素非環状化合物類から選択される組の少なく
とも一種を含有する原料との反応を意味している。 [0016] トランスハロゲン化は、一つの有機反応体中の一つのハ
ロゲンを同じまたは異なる有機反応体中の別のハロゲン
での置き換えることを意味している。 [0017] 不均等化は、ただ一つの反応体でトランスハロゲン化が
生じる特別な場合である。言い換えれば、これは、反応
体中の一つのハロゲンが同じ反応体の別の分子中の別の
ハロゲンに置き換わることを意味している。 [0018] 下記の一連の反応において、反応体および生成物の単離
、そして望まれるならば、再利用のために、通常の方法
が使用されてもよい。特に有益な技術は、分別蒸留また
は部分濃縮である。通常どおり、各々の反応に関して別
々の再利用システムを有することが可能であるばかりで
なく、クロロフルオロ化、HFでのフッ素化、水素での
脱ハロゲン化、およびトランスハロゲン化の場合、生成
物単離用の生成物の流れを一緒にすることも可能である
が、この流れと、元素状のハロゲンを含有し得る他の生
成物の混合物とを一緒にする前に、この水素添加生成物
の混合物から注意深く元素状の水素を除去することが安
全のため重要であることを認識すべきである。 [0019] 塩素、HFおよびHCIは通常の方法で分離される。そ
の後、最低沸点を有する材料(C−1およびC−2の副
生成物を除去した後)は、03F8であり、これは有益
な副生成物である;その次ぎは、ヘキサフルオロプロピ
レンであり、これが所望される最終生成物である;飽和
パーハロ炭素中間体の中で次に最も低い沸点を有するも
のはCF3−CFCl−CF3であり、これはいくつか
の順序の最終段階で使用され得る。2個以上の塩素原子
を含有する中間体はより高い沸点を有し、そして単離す
るか単離しないで再利用される。 [0020] ヘキサフルオロプロピレンを生じさせる最終段階を含む
本発明の反応順序は:1、 CF −CFCI−CF
3中間体を含む順序a)プロパン、プロピレン、および
部分的にハロゲン化された三炭素非環状炭化水素から成
る組の少なくとも一種を含有する原料の、CF3−CF
Cl−CF3へのクロロフルオロ化。より軽くフッ素化
された副生成物は任意に再利用されてもよい。 [0021] b)CF3−CFCI−CF3のへキサフルオロプロピ
レンへの脱ハロゲン化。この反応順序において、脱ハロ
ゲン化は、水素を用いるか、或は適切な金属を用いる反
応によって成され得る。 [0022] I 1. CF −CCl2−CF3中間体を含む
順序:IIA。 a)プロパン、プロピレン、および部分的にハロゲン化
された三炭素非環状炭化水素から成る組の少なくとも一
種を含有する原料の、CF3−CFCI−CF3へのク
ロロフルオロ化。高度にはフッ素化されていない副生成
物、例えばCF3CCl−CCl2、CF3−CCl2
−CF2Cl1およびCF3−CCl2−CFCl2は
、クロロフルオロ化段階(a)に再利用されてもよいか
、或はフッ素化段階(b)に送り込まれ、この段階は b)CF3−CCl2−CF3CCl−1−CF3−C
FCl−CF2O)CF3−CFCI−CF3のへキサ
フルオロプロピレンへの脱ハロゲン化である。 [0023] このおよび他の反応順序において、HFとの反応には、
高温の気相反応が、或は液相触媒、例えば5bCl/H
FまたはSbF5の存在下の低温反応が含まれ、該気相
反応が好適である。 [0024] IIB。 a)プロパン、プロピレン、およびハロゲン含有三炭素
非環状炭化水素から成る組の少なくとも一種を含有する
原料の、CF3−CCI2−CF3とCF3−CFCl
−CF2Clとの混合物へのクロロフルオロ化。より軽
くフッ素化されている副生成物は、任意に再利用されて
もよい。 [0025] b))ランスハロゲン化、或はHFとの反応によるC3
F6Cl2異性体のCF2CFCl−CF3への変換。 不均等化の場合、副生成物は段階(a)に再利用され得
る。 [0026] c)CF−CFCI−CFのへキサフルオロプロピレン
への脱ハロゲン化IIC。 a)プロパン、プロピレン、および部分的にハロゲン化
されな三炭素非環状炭化水素から成る組の少なくとも一
種を含有する原料の、C3F6Cl2、C3F5Cl3
とC3F4Cl4との混合物へのクロロフルオロ化。よ
り軽くフッ素化されている副生成物は、任意に再利用さ
れてもよい。 [0027] b)全ての生じた異性体とHFとの反応でCF3−CF
CI−CF3を生じる。より軽くフッ素化されている副
生成物は再利用される。 [0028] C)CF3−CFCI−CF3のへキサフルオロプロピ
レンへの脱ハロゲン化II1. CF −CCI。 −CF2Cl中間体を含む順序:a)プロパン、プロピ
レン、および部分的にハロゲン化された三炭素非環状炭
化水素から成る組の少なくとも一種を含有する原料の、
CF−CCI −CF2C■へのクロロフルオロ化。よ
り軽くフッ素化されている副生成物は、再利用されるか
、或はフッ素化段階(b)に送り込まれてもよい。 [0029] b)CF −CCI −CF Cl+HF−+CF3
−CFCI−CF3およびCF3−CCI −CF
生じるCF −CCI −CF3は段階(b)に再
利用。 23’ 32 [0030] c ) CF CF CI CF 3のへキサフル
オロプロピレンへの脱ハロゲン化IV、 CF−C
CI−CFCI 中間体およびCF −CCI −
CCI3を含む順序: a)プロパン、プロピレン、および部分的にハロゲン化
された三炭素非環状炭化水素から成る組の少なくとも一
種を含有する原料の、CF −CCl2−CFCl2お
よび/またはCF−CCl2−CCl3へのクロロフル
オロ化。 [0031] b)CF −CCI −CFCI および/または
CF3−CCl゜−〇Cl3+HF→CF−CFCI−
CF3 c ) CF CF CI CF 3のへキサフル
オロプロピレンへの脱ハロゲン化である。 [0032] λ旦旦ス火オ旦化 プロパン、プロピレン、および部分的にハロゲン化され
た三炭素非環状炭化水素から成る組の少なくとも一種を
含有する原料のクロロフルオロ化用として有効な触媒に
は、金属元素の化合物類が含まれる。使用においてそれ
らは、それらのフッ化物、オキシフッ化物、塩化物、オ
キシ塩化物または酸化物の形でもよいが、反応槽に入れ
た時、それらは、反応条件下で上記化合物類にコ変換し
得るいかなる化合物の形、例えば疑似ハロゲン化物およ
び酸塩類、であってもよい。それらは単独、或は組み合
わせて用いられてもよくそして支持体、例えば、限定す
るものではないが、元素状の炭素、の存在下または不存
在下でもよい。いくつかの鉱物類、例えばセリアおよび
ジジミア、は希土類、例えばLa、Sm、NdおよびP
rの混合物を含有し、そしてこれらの鉱物の塩類は、使
用に関して、純粋な元素から成るものよりも、より実際
的であり得る。 [0033] C3F7Cl合成用として好適な触媒は、Cr2O3、
アルミナ上のCr 203、およびCrとMnの混合酸
化物である。C2F2Cl2合成用の好適な触媒は、C
0Nd、Fe、Cr、Rh、Ce、Y、Ni、La ;
Al(7)化合物;およびLaCe CrOの少な
くとも一種の支持された塩類である。C3F6Cl2、
CQ、3 0.2 3 3F5Cl3、C3F4Cl4、およびC3F5Cl5
の混合物合成用として好適な触媒は、ZnSCu、Co
、La、Pr、Cr、Y、Rh、Nd、Ce、Fe、S
mおよびSnの少なくとも一種を含有する支持された触
媒である。温度、接触時間、および他の反応条件が適切
に選択されていることを条件として、他の金属含有触媒
を用いても許容される結果が得られる。 [0034] 本発明に従う、プロパン、プロピレン、および部分的に
ハロゲン化された三炭素非環状炭化水素から成る組の少
なくとも一種を含有する原料の触媒クロロフルオロ化に
おいて、使用され温度は100℃〜550℃である。し
かしながら、好適な温度は200℃〜500℃である。 最も好適な温度は300℃〜450℃である。使用され
る温度は、選択される接触時間、使用する触媒、並びに
触媒が稼働した時間に依存している。 [0035] プロパン/プロピレンのクロロフルオロ化において、プ
ロパン/プロピレンに対する塩素の濃度は相当広い範囲
で変化させてもよい。説明的には、プロパンに対する塩
素のモル比は8〜25、好適には9〜20、最も好適に
は10〜14の範囲であってもよい。プロピレンに対す
る塩素のモル比は7〜25、好適には7〜20.最も好
適には8〜16の範囲であってもよい。 [0036] プロパン/プロピレンのクロロフルオロ化において、プ
ロパン/プロピレンに対するフッ化水素の濃度は相当広
い範囲で変化させてもよい。説明的には、プロパン/プ
ロピレンに対するフッ化水素のモル比は3〜1101好
適には20〜60、最も好適には30〜50の範囲であ
ってもよい。 [0037] 塩素に対するHFの比率は広い範囲、1〜7、に渡って
変化させ得る。高度にフッ素化された生成物、例えばC
F−CFCI−CF3の製造のためには、より高いHF
:塩素比率、例えば2〜7が好ましい。 [0038] 反応比率に関する上述の考察は、部分的にハロゲン化さ
れている生成物が再利用されないという仮定を基として
いる。クロロフルオロ化反応は断熱的に行うのが望まし
いことより発熱的であるため、多量のHFおよびCl2
が好適である、即ち多量の冷却した再利用仕込み物カミ
クロロフルオロ化反応によって放出される熱を吸収する
。 [0039] 実際上、所望される程度にはフッ素化されていないハロ
炭素類を再利用するのが便利であり、それらは所望され
る生成物に変換される。二者択一的に、加うるに、不活
性ガス類は、断熱的に近い反応槽における吸熱剤として
作用させるため、加えられそして再利用されてもよい。 再利用可能な中間体または不活性ガス類がクロロフルオ
ロ化段階に再利用される場合、化学量論的必要量以上で
用いられるHFおよびCl2の量を減することができる
。中間体の再利用に関するより詳細は、反応順序工、段
階(a)に関する下記の考察において見い出され得る。 [0040] プロパン、プロピレン、再利用中間体、およびそれらの
混合物に加えて、部分的にハロゲン化された三炭素非環
状化合物をクロロフルオロ化反応に送り込むことも可能
である。1つの例として、1,2−ジクロロプロパンが
容易に入手可能゛であり、そして単独でまたは上に明記
した他の仕込み材料と一緒に出発材料として使用できる
。 [00413 反応圧力は決定的ではない。好適には、1〜40気圧で
あってもよい。圧縮を必要としないでハロカーボン類か
らHCIの分離を容易にするため約20気圧が好適であ
る。 [0042] 所望される生成物の収率は、温度および反応材料と触媒
との接触時間によって大きく決定される。300秒また
はそれ以下のオーダーの接触時間が適切である。好適な
接触時間は0.01〜100秒である。最も好適な接触
時間は0.05〜15秒である。 [0043] 触媒が相対的に不活性である場合、或は温度、接触時間
、および反応体比率に関して穏やかなりロロフルオロ化
条件を用いた場合、得られる生成物はまだ水素を含有し
ており、そしてしばしば不飽和である。いくらかより激
しい条件またはより活性の高い触媒を用いた場合、全て
の水素原子がハロゲンで置換された不飽和生成物が得ら
れる。更に激しい条件および/または本発明の方法で使
用されるより活性な触媒を用いた場合、CIの豊富な飽
和ハロカーボン類が得られる。最も激しい条件または活
性を示す触媒を用いた場合、高度にフッ素化されたプロ
パン類、例えばCF−CFCI−CF3が得られる。全
てに関して、未クロロフルオロ化三炭素中間体の再利用
の結果、−層のクロロフルオロ化を生じ、そして実際、
高度にフッ素化されたハロプロパン類を生じる。好適な
温度、接触時間、および反応体の比率は、使用中の触媒
、それがどれだけ稼働したか、および製造が望まれてい
るクロロフルオロプロパン類に依存している。 [0044] 図1は、プロピレンがCr O上のCr Ox上でクロ
ロフルオロ化された時、前のパラグラフ中に述べた種々
のクロロフルオロプロパン類への変換が、条件の厳しさ
を増大させた時どのように変化するかを図式的に示して
おり;条件の激しさは接触時間または温度を変化するこ
とによって変化させた。図2はまた、異なる触媒、炭素
上のCr Cl 3を用いた時の、この点を示している
。横座標は、HF:プロピレンの比率を17〜30に変
化させ、温度を400〜440℃に変化させ、そして接
触時間を2〜20秒に変化させた特待られる増大したク
ロロフルオロ化の激しさを表している。最初の二、三点
は、接触時間を2〜15秒に変化させたHF:プロピレ
ン=17および400℃の時である。最後の二、三点は
、温度を400〜440℃に変化させたHF:プロピレ
ン=30および9秒の接触時間の時である。図3もまた
、この点を示している。この一連の実、験において、C
F −CCl=cc l は、16秒の接触時間およ
び一連の温度でCr2O3上でクロロフルオロ化された
。この図は極めて明らかに、種々の生成物が製造される
順序、並びに所望の生成物が得られるこの新規な化学に
関して調整が可能であることを示している。 [0045] 仕込み炭化水素としてプロピレンを使用した多くの実験
を報告したが、プロパンも同様の効果でもって使用でき
る。同じ触媒、塩素:プロパンの比率、およびHF:プ
ロパンの比率を使用したが、異なる接触時間を用いた実
施例101〜105は、この点を示しており、これらの
実施例の全ては、有益な生成物に対して少なくとも97
%の全収率を与えている。 [0046] クロロフルオロ のための一般的 反応槽は、外側の直径が0.5インチ(1,27cm)
であり、四角いUのような形のInconelR管であ
る。これに所望量の触媒、通常20mL、を入れ、窒素
パージした。450℃に加熱した流動砂浴で反応槽の温
度を上昇させた。加熱期間を通して反応槽を通過させる
窒素の流れを保持した。温度が約450℃に達した時、
HFの流れを開始し窒素の流れを停止する。その後、温
度を所望の値に調整する。HFの流れを所望の値に減少
させ、続いて塩素とプロパン(またはプロピレン)の流
れを所望の値で開始させる。二者択一的に、450℃に
触媒を加熱した後、温度を150℃に降下させる。N2
/HFの流れを触媒の上を通して開始させ、そして温度
をゆっくりと反応温度に上昇させた。 [0047] 生成 八 のための一般的扱 生成物の分析は、CarbopackRBのグラファイ
トカーボンブラック上に支持されている5%Kryto
xRフッ素化オイルが充填された5upelcoからの
3mカラムを用いたガスクロによって行った。サンプル
の注入は、オンラインのサンプルバルブによって行った
。この分析は70℃で8分間、続いて8℃/分にプログ
ラムして温度を200℃に上昇させ、そして更に16分
間200℃を保持した。生成物の分析は、相対面積%と
して報告する。 [0048] (ここでCは炭素を表し、Mは金属を表し、そしてXは
Mの原子価である)所望量の金属塩化物を35〜75m
Lの水に溶解した後、溶液全体を40ccの市販の炭素
粒子(Girdler 411.0.32cmのペレッ
ト)上に注いだ。得られる混合物を室温で1時間放置し
た後、水を除去するため16〜24時間110℃の減圧
オーブン中に置いた。次に、この触媒を、450℃の窒
素ガス雰囲気中で加熱することで前処理を行った後、ク
ロロフルオロ化触媒として使用する前に450℃のHF
中で加熱した。 [0049] 触媒開裂 下記の触媒を、MCIX/Cのための一般的操作で調製
した。 [0050]
【表1】
触媒 聞分原料FeC
l3/C39,7gFeCl3・6H20/36ccH
20ZnCl/C,20,44g ZnCl/ 75c
c H20RhCl/C2,0gRhCl3/75cc
H20LaCl3/C32 62,43g LaCl−7HO/75cc H2OC
r CI3/ C(−01X) 0 、29 g C
rCl3・6 H2O/ 60 cc H20CrCl
/ C(LX) 69 、17 g CrCl2
・6 H2O/ 60 cc H2ONdCl / C
57、39g NdCI3・6 H2O/ 75 cc
H2OCeCI3/ C57、41g CeCl3・
8 H2O/ 75 cc H2OYCl3/C48,
54gYCl3・6H20/75ccH20P rCl
2/ C56、86g P r Cis ・6 H2O
/ 75 cc H2O5mCl2/ C58、37g
S mCl3,20/ 75 cc H2O(Z n
Cl2+ COCl2)/ C30g Z nCl2/
35 g(CuCl+CoCl)/C2,56gCu
Cl2.2H20/35.0gCoCl−6HO/75
cc H20 (KCI +CoCl)/Cl,12g KCl735
gCoCl・6 HO/ 75 cc H20(LaC
l+CoCl)/C5,57gLaCl3.7H20/
35gCOCl・6HO/75ccH20 Cr Cl3/ C触媒は、炭素上29%のCrCl3
であった。 [0051] 100gのCr2O3を、500mLの蒸留水中の4.
94g(7)硝酸コバルトの溶液中に30分間撹拌して
、スラリーを得た。次に、水をロータリーエバポレータ
ーでこの溶液から除去した後、粗触媒を減圧オーブン中
で乾燥し、そして450℃で1時間加熱した。 [0052] 100 gノCr 203を、500mLの蒸留水中(
7)5.0g(7)硝酸ニッケルの溶液中に30分間撹
拌して、スラリーを得た。次に、水をロータリーエバポ
レーターでこの溶液から除去した後、粗触媒を減圧オー
ブン中で乾燥し、そして450℃で1時間加熱した。 [0053] アルミナ上のCr酸 の=−「1 134gのCrCl3.6H20を1000ccのH2
O中に溶解した。この溶液に45gの低アルカリ金属含
有量のAl2O3を加えた。このスラリーを90℃に撹
拌加熱した。この熱溶液のpHを、濃水酸化アンモニウ
ムを用いて9に調整した。この溶液を90℃で1時間撹
拌した後、室温に放置冷却した。この粗固体を濾過し、
100ccのH2Oで5回洗浄した後、110℃の減圧
オーブン中で乾燥した。この触媒と1〜5重量%の″“
5terotex”粉末潤滑剤(食用水素添加植物油の
ための、Capital Clty Products
Co、、 Columbus、 0hio、 Div
ision of 5tokely−Van Camp
の登録商標)とを混合して、5tokes錠剤機で直径
1/8”x長さ3/16゛′の筒状のペレットを得た。 [0054] pHを、濃水酸化アンモニウムを用いて9に調整した。 この溶液を90℃で1時間撹拌した後、室温に放置冷却
した。この粗面体を濾過し、100ccのH2Cで5回
洗浄した後、110℃の減圧オーブン中で乾燥した。こ
の触媒と1〜5重量%の”5terotex”粉末潤滑
剤とを混合して、5tokes錠剤機で直径178”x
長さ3/16”′の筒状のペレットを得た。 [0055] 30分間撹拌して、スラリーを得た。次に、水をロータ
リーエバポレーターでこの溶液から除去した後、粗触媒
を減圧オーブン中で乾燥し、そして400℃で1時間加
熱した。 [0056] ラムを用いて9に調整した。粗面体を濾過で集め、減圧
オーブンで乾燥した後、500℃で一晩焼いた。この触
媒と1〜5重量%の“5terotex”粉末潤滑剤と
を混合して、5tokes錠剤機で直径1/8”x長さ
3/16”の筒状のペレットを得た。 [0057] 346.4gのLa (NO3)3.6H20186,
8gのCe(NO3)3.6H20および400.15
gのCr(NO3)3.9H20を1000ccのH2
Oに溶解した。このめ、水で洗浄した後、減圧オーブン
中で乾燥した。この触媒を毎日磨砕および混合しながら
600℃で4日間焼いた。この触媒と1〜5重量%の5
terotex”粉末潤滑剤とを混合して、5toke
s錠剤機で直径1/8”x長さ3/16”の筒状のペレ
ットを得た。 [0058] 100gのZr0(N03)、XH2Oおよび159g
のCr(NO3)3.9H20を2750ccのH2O
に溶解した。この溶液のpHを、この溶液を激しく撹拌
しながら濃水酸化アンモニウムを用いて9に調整した。 粗固体を濾過で集め、水で洗浄した後、減圧オーブン中
で乾燥した。この触媒を500℃で一晩焼いた。この触
媒と1〜5重量%の“5terotex’″粉末潤滑剤
とを混合して、5tokes錠剤機で直径1 / 8
” X長さ3/16”′の筒状のペレットを得た。 [0059] 303.1gのLa(NO) 6HOおよび400.
2gのCr(NO3)3.9H2033° 2 を1000ccのH2Oに溶解した。この溶液のpHを
、濃水酸化アンモニウムを用いて9に調整した。37.
7gのS r F 2を加えた後、このスラリーを30
分間撹拌した。この粗固体を濾過で集め、500ccの
H2Oで洗浄した後、減圧オーブン中で乾燥した。この
触媒を毎日磨砕および混合しながら600℃で4日間焼
いた。この触媒と1〜5重量%の”5terotex”
′粉末潤滑剤とを混合して、5tokes錠剤機で直径
1/8”x長さ3/16“の筒状のペレットを得た。 [00601 2000mLの水中に160gのCr O3を溶解した
。撹拌しながら、5分毎の間隔を開けて10mLのエタ
ノールを8回に分けて加えた。この混合物を4時間撹拌
した後、撹拌しながら更に80mLのエタノールを加え
た。この混合物を撹拌しながら一晩還流した。この全体
の混合物を、ロータリー真空乾燥機中で蒸発して乾燥し
、残存する溶解した固体をクロミアゲル上に堆積させた
。続いて、110℃の減圧オーブン中で乾燥を完了した
。1%の“5terotex”粉末潤滑剤を加えた後、
直径0.125°’ (3,18mm)のペレットを成
型した。 [0061] 触媒の調製に含水酸化クロムを用いる場合、好適には、
触媒として使用する前に、この触媒を窒素の如きガス状
の希釈剤の流れを用いて約1時間450℃に加熱し、無
水酸化クロムに脱水する。 [0062]
l3/C39,7gFeCl3・6H20/36ccH
20ZnCl/C,20,44g ZnCl/ 75c
c H20RhCl/C2,0gRhCl3/75cc
H20LaCl3/C32 62,43g LaCl−7HO/75cc H2OC
r CI3/ C(−01X) 0 、29 g C
rCl3・6 H2O/ 60 cc H20CrCl
/ C(LX) 69 、17 g CrCl2
・6 H2O/ 60 cc H2ONdCl / C
57、39g NdCI3・6 H2O/ 75 cc
H2OCeCI3/ C57、41g CeCl3・
8 H2O/ 75 cc H2OYCl3/C48,
54gYCl3・6H20/75ccH20P rCl
2/ C56、86g P r Cis ・6 H2O
/ 75 cc H2O5mCl2/ C58、37g
S mCl3,20/ 75 cc H2O(Z n
Cl2+ COCl2)/ C30g Z nCl2/
35 g(CuCl+CoCl)/C2,56gCu
Cl2.2H20/35.0gCoCl−6HO/75
cc H20 (KCI +CoCl)/Cl,12g KCl735
gCoCl・6 HO/ 75 cc H20(LaC
l+CoCl)/C5,57gLaCl3.7H20/
35gCOCl・6HO/75ccH20 Cr Cl3/ C触媒は、炭素上29%のCrCl3
であった。 [0051] 100gのCr2O3を、500mLの蒸留水中の4.
94g(7)硝酸コバルトの溶液中に30分間撹拌して
、スラリーを得た。次に、水をロータリーエバポレータ
ーでこの溶液から除去した後、粗触媒を減圧オーブン中
で乾燥し、そして450℃で1時間加熱した。 [0052] 100 gノCr 203を、500mLの蒸留水中(
7)5.0g(7)硝酸ニッケルの溶液中に30分間撹
拌して、スラリーを得た。次に、水をロータリーエバポ
レーターでこの溶液から除去した後、粗触媒を減圧オー
ブン中で乾燥し、そして450℃で1時間加熱した。 [0053] アルミナ上のCr酸 の=−「1 134gのCrCl3.6H20を1000ccのH2
O中に溶解した。この溶液に45gの低アルカリ金属含
有量のAl2O3を加えた。このスラリーを90℃に撹
拌加熱した。この熱溶液のpHを、濃水酸化アンモニウ
ムを用いて9に調整した。この溶液を90℃で1時間撹
拌した後、室温に放置冷却した。この粗固体を濾過し、
100ccのH2Oで5回洗浄した後、110℃の減圧
オーブン中で乾燥した。この触媒と1〜5重量%の″“
5terotex”粉末潤滑剤(食用水素添加植物油の
ための、Capital Clty Products
Co、、 Columbus、 0hio、 Div
ision of 5tokely−Van Camp
の登録商標)とを混合して、5tokes錠剤機で直径
1/8”x長さ3/16゛′の筒状のペレットを得た。 [0054] pHを、濃水酸化アンモニウムを用いて9に調整した。 この溶液を90℃で1時間撹拌した後、室温に放置冷却
した。この粗面体を濾過し、100ccのH2Cで5回
洗浄した後、110℃の減圧オーブン中で乾燥した。こ
の触媒と1〜5重量%の”5terotex”粉末潤滑
剤とを混合して、5tokes錠剤機で直径178”x
長さ3/16”′の筒状のペレットを得た。 [0055] 30分間撹拌して、スラリーを得た。次に、水をロータ
リーエバポレーターでこの溶液から除去した後、粗触媒
を減圧オーブン中で乾燥し、そして400℃で1時間加
熱した。 [0056] ラムを用いて9に調整した。粗面体を濾過で集め、減圧
オーブンで乾燥した後、500℃で一晩焼いた。この触
媒と1〜5重量%の“5terotex”粉末潤滑剤と
を混合して、5tokes錠剤機で直径1/8”x長さ
3/16”の筒状のペレットを得た。 [0057] 346.4gのLa (NO3)3.6H20186,
8gのCe(NO3)3.6H20および400.15
gのCr(NO3)3.9H20を1000ccのH2
Oに溶解した。このめ、水で洗浄した後、減圧オーブン
中で乾燥した。この触媒を毎日磨砕および混合しながら
600℃で4日間焼いた。この触媒と1〜5重量%の5
terotex”粉末潤滑剤とを混合して、5toke
s錠剤機で直径1/8”x長さ3/16”の筒状のペレ
ットを得た。 [0058] 100gのZr0(N03)、XH2Oおよび159g
のCr(NO3)3.9H20を2750ccのH2O
に溶解した。この溶液のpHを、この溶液を激しく撹拌
しながら濃水酸化アンモニウムを用いて9に調整した。 粗固体を濾過で集め、水で洗浄した後、減圧オーブン中
で乾燥した。この触媒を500℃で一晩焼いた。この触
媒と1〜5重量%の“5terotex’″粉末潤滑剤
とを混合して、5tokes錠剤機で直径1 / 8
” X長さ3/16”′の筒状のペレットを得た。 [0059] 303.1gのLa(NO) 6HOおよび400.
2gのCr(NO3)3.9H2033° 2 を1000ccのH2Oに溶解した。この溶液のpHを
、濃水酸化アンモニウムを用いて9に調整した。37.
7gのS r F 2を加えた後、このスラリーを30
分間撹拌した。この粗固体を濾過で集め、500ccの
H2Oで洗浄した後、減圧オーブン中で乾燥した。この
触媒を毎日磨砕および混合しながら600℃で4日間焼
いた。この触媒と1〜5重量%の”5terotex”
′粉末潤滑剤とを混合して、5tokes錠剤機で直径
1/8”x長さ3/16“の筒状のペレットを得た。 [00601 2000mLの水中に160gのCr O3を溶解した
。撹拌しながら、5分毎の間隔を開けて10mLのエタ
ノールを8回に分けて加えた。この混合物を4時間撹拌
した後、撹拌しながら更に80mLのエタノールを加え
た。この混合物を撹拌しながら一晩還流した。この全体
の混合物を、ロータリー真空乾燥機中で蒸発して乾燥し
、残存する溶解した固体をクロミアゲル上に堆積させた
。続いて、110℃の減圧オーブン中で乾燥を完了した
。1%の“5terotex”粉末潤滑剤を加えた後、
直径0.125°’ (3,18mm)のペレットを成
型した。 [0061] 触媒の調製に含水酸化クロムを用いる場合、好適には、
触媒として使用する前に、この触媒を窒素の如きガス状
の希釈剤の流れを用いて約1時間450℃に加熱し、無
水酸化クロムに脱水する。 [0062]
クロロフルオロ の 施列
この実施例の全てにおいて:実施例中に報告する収率は
、ガスクロ分析で得られるピーク面積から計算する。こ
れは生成物の同定における通常の技術であるが、種々の
化合物類はいくらか異なる応答係数を有している。 [0063] 全てのクロロフルオロ化反応における炭化水素の変換は
完結する。実施例中の特別な生成物への変換は、ガスク
ロ分析で得られるピーク面積から計算する。 [0064] 直径が1cm未満の管状反応槽における温度は、管の外
側の熱伝達媒体中のサーモカップルを用いて測定する。 直径約1cm以上の管状反応槽における温度は、内部く
ぼみ中のサーモカップルを用いて測定する。大型の反応
槽においては、温度の輪郭が観察できるようにくぼみ中
にいくつかのサーモカップルを置いた。 [0065] 飽和ハロ炭素類へのプロピレンクロロフルオロ化実、験
の条件および結果を表I(実施例1〜22)に記録し、
ここでCtは秒で表した接触時間を意味し、他の省略形
は明記しである。CF−CCl2−CF2Clを製造す
るための好適な実施例は、6および21である。主要生
成物としてCF3−CCl2−CF3を製造するための
好適な実施例は、実施例1〜6である。実施例9におい
ては、CF3−CCl −CF とCF −CFCl
−CF2Clとの混合物を製造する。 [0066] 表■の注は、生成物の残りが未ハロゲン化および再利用
可能な材料から成っていることを、表していることを特
記する。これは、再利用可能な中間体が同様に高い収率
で再利用されることを条件として、上述した最も高度に
フッ素化された生成物の収率が100%に近付くことを
意味している。 [0067] 本発明の好適な方法に用いられる金属塩または酸化物の
触媒は、カーボンベレット単独よりも相当に活性が高い
。このことは表IIに示されており、ここでは温度、接
触時間および反応体の比率は同じである。促進された触
媒を用いた時、相当により多量の飽和パーハロ炭素類が
製造されることを特記する。 [0068] CF3−CFCl−CF3および再利用可能な中間体の
製造のため、図1に示されるように、プロピレンをCr
2O3上のCr Ox上でクロロフルオロ化した。 [0069] プロパンに関するクロロフルオロ化の実施例は、表II
I中の実施例24〜28に要約されており、これは、C
F3CCl2CF3が81%にもなる変換率で製造され
、この生成物プラス再利用可能な中間体に対する収率は
85〜88%であることを示している。 [0070] 順序■は興味がもたれる、何故ならば、それは、単に2
段階を必要とするのみであり、得られる方法は簡単であ
りそしてプラントへの投資および操業コストを減少させ
ることができるからである。 [0071] a)プロパンおよび/またはプロピレンおよび/まなは
部分的にハロゲン化された三炭素非環状炭化水素の、C
F3−CFCI−CF3へのクロロフルオロ化、より軽
くフッ素化された中間体の全てを任意に再利用(クロロ
フルオロ化の実施例に関する章、および特に順序工の実
施例を参照)b)CF3−CFCI−CF3のへキサフ
ルオロプロピレンへの脱ハロゲン化。 この反応順序において、脱ハロゲン化は、水素を用いる
か、或は適切な金属を用いる反応によって成され得る。 [0072] (i)水素添加 いかなる水素添加触媒も使用できるが、最も活性のある
触媒、例えばPtおよびPd、は弱い選択性を有するも
のである、何故ならば、所望生成物に加えて、それらは
存在するいかなる二重結合をも横切って水素を添加させ
るか、或は塩素を水素に置換させ、従って所望生成物の
収率を減少させ、再利用が必要となる。 これらの効果は望ましくないが、ヘキサフルオロプロピ
レンに対する全体的収率を本質的に減少させるものでは
ない、何故ならば、水素を含む副生成物はクロロフルオ
ロ化段階へ再利用され得るからである。過剰量のNiを
含有する触媒は、このようないくぶん望ましくない結果
を与え得る。 [0073] 反応槽に加える好適な触媒には、通常の水素添加触媒、
例えばCu、Ni、Cr1或はそれらの組み合わせ(M
oSV、WSAg、Fe、に、Baの化合物類、或はそ
れらの組み合わせを用いて任意に促進され得る)が含ま
れる。該触媒が支持されているか否かは重要でないが、
良好な触媒のいくつかには支持されていない亜クロム酸
銅が含まれる。しかしながら、水素添加温度およびそれ
より100℃高い温度でハロ炭素類、HFおよび酸素に
対して反応性を示さない支持体、例えば金属フッ化物、
アルミナ、およびチタニアが使用され得る。特に有益な
ものは、Mendeleeff周期律表のII族の金属
、特にCa、のフッ化物から成る支持体である。好適な
触媒は、Ca F 2上の等モル量のCu、Ni、およ
びCr 203から製造される。 [0074] 特に好適な触媒は、全触媒量を基準にして1〜20重量
%の、K、Cs、およびRbから選択されるアルカリ金
属、好適にはK、で促進された、1.3〜2.7モル(
7) Ca F Z上(7)1.0(−ルのCuO/0
.2〜1モルのN1o11〜1.2モルのCr2O3を
含有する。Kが促進剤である場合、好適な量は全触媒の
2〜15重景%であるが、このKを添加する方法は重要
ではない。例えば、塩または塩基として加えられてもよ
い。 [0075] この触媒は、反応CF−CFCI−CF3+H2→CF
3CF=CF2、に有益であるばかりでなく、相当する
水素化脱ハロゲン化CFCI −CF Cl+H+C
FCI=CF2およびCFCI−CF2Cl+H2→C
F2=CF2にも有益である。 [0076] この触媒は、水媒体から、−緒にそして好適にはフッ化
カルシウム上に銅、ニッケルおよびクロムの塩類を共沈
させ、この沈澱物を洗浄し、加熱し、濾過し;この沈澱
物上にアルカリ金属の塩を堆積させ;そして、この沈澱
物をか焼して、該銅、ニッケルおよびクロムを相当する
酸化物に変換させることによって製造される。ここでの
使用に適切な銅、ニッケルおよびクロム塩には、塩化物
、フッ化物および硝酸塩が含まれ、硝酸塩が特に好適で
ある。 [0077] この触媒は、粒状化されてもよく、ペレット状に圧縮さ
れてもよく、或は他の望ましい形状にされてもよい。こ
の触媒は、所望の形状に粒状化または成型する間、触媒
の物理的一体性を確実にするのを助けるためバインダー
′を含有していてもよい。適切なバインダーには、カー
ボンおよびグラファイトが含まれ、カーボンが好適であ
る。バインダーを触媒に加える場合、それは通常、触媒
の約0.1〜5重量%から成る。 [0078] CF3−CFCl−CF3、CF2Cl−CF2Clま
たはCFCl2−CF2Clの水素化ハロゲン化におい
て良好な寿命を示した触媒の別の群は、MgF2、Mn
F 2、およびB a F 2から成る群からの少な
くとも一種の化合物、或は痕跡量のPbまたはWO2で
任意に促進させた、1.0CuO/0.2〜lNi0/
1〜2Cr20310.4〜lMo0310.8〜4C
aF2である。これらの水素化ハロゲン化実験の2つは
、各々153および361時間後終えたが、まだ良好な
結果を与えていた。 [0079] 反応槽に加えた後、水素添加触媒を、クロロフルオロ炭
素の仕込みを開始する前に所望の反応温度の少し上の温
度で、水素を用いて還元する。 [0080] ある期間水素添加反応で使用した後、この触媒の活性は
減少し得る。これが生じた時、この触媒の活性は、ハロ
炭素の流れを停止し、少なくとも数分間、水添温度より
も約100℃高いかそれ以下の温度で、水素、空気、ま
たは酸素の如きガスを用いてこの床をフラッシュ洗浄す
ることによって再生され得る。(水添温度よりも高い温
度が通常使用されるが、しかし水素を用いた場合、より
低い温度でも行われ得る。)フラッシュ洗浄段階後、反
応温度を、水添反応を再開する前に水添温度に調整する
。本発明者らは、いかなる仮説によっても縛られること
を望むものではないが、該ハロ炭素の仕込み物が該触媒
上に少量の重合物を堆積させた場合、触媒活性が悪化す
る可能性があると考えられる。流動するガスの存在下で
より高い温度に加熱することで、この重合物が熱分解を
受は揮発性のフラグメントになり、これがガスによって
排出される。このガスの性質は重要でないが、水素が好
適である。
、ガスクロ分析で得られるピーク面積から計算する。こ
れは生成物の同定における通常の技術であるが、種々の
化合物類はいくらか異なる応答係数を有している。 [0063] 全てのクロロフルオロ化反応における炭化水素の変換は
完結する。実施例中の特別な生成物への変換は、ガスク
ロ分析で得られるピーク面積から計算する。 [0064] 直径が1cm未満の管状反応槽における温度は、管の外
側の熱伝達媒体中のサーモカップルを用いて測定する。 直径約1cm以上の管状反応槽における温度は、内部く
ぼみ中のサーモカップルを用いて測定する。大型の反応
槽においては、温度の輪郭が観察できるようにくぼみ中
にいくつかのサーモカップルを置いた。 [0065] 飽和ハロ炭素類へのプロピレンクロロフルオロ化実、験
の条件および結果を表I(実施例1〜22)に記録し、
ここでCtは秒で表した接触時間を意味し、他の省略形
は明記しである。CF−CCl2−CF2Clを製造す
るための好適な実施例は、6および21である。主要生
成物としてCF3−CCl2−CF3を製造するための
好適な実施例は、実施例1〜6である。実施例9におい
ては、CF3−CCl −CF とCF −CFCl
−CF2Clとの混合物を製造する。 [0066] 表■の注は、生成物の残りが未ハロゲン化および再利用
可能な材料から成っていることを、表していることを特
記する。これは、再利用可能な中間体が同様に高い収率
で再利用されることを条件として、上述した最も高度に
フッ素化された生成物の収率が100%に近付くことを
意味している。 [0067] 本発明の好適な方法に用いられる金属塩または酸化物の
触媒は、カーボンベレット単独よりも相当に活性が高い
。このことは表IIに示されており、ここでは温度、接
触時間および反応体の比率は同じである。促進された触
媒を用いた時、相当により多量の飽和パーハロ炭素類が
製造されることを特記する。 [0068] CF3−CFCl−CF3および再利用可能な中間体の
製造のため、図1に示されるように、プロピレンをCr
2O3上のCr Ox上でクロロフルオロ化した。 [0069] プロパンに関するクロロフルオロ化の実施例は、表II
I中の実施例24〜28に要約されており、これは、C
F3CCl2CF3が81%にもなる変換率で製造され
、この生成物プラス再利用可能な中間体に対する収率は
85〜88%であることを示している。 [0070] 順序■は興味がもたれる、何故ならば、それは、単に2
段階を必要とするのみであり、得られる方法は簡単であ
りそしてプラントへの投資および操業コストを減少させ
ることができるからである。 [0071] a)プロパンおよび/またはプロピレンおよび/まなは
部分的にハロゲン化された三炭素非環状炭化水素の、C
F3−CFCI−CF3へのクロロフルオロ化、より軽
くフッ素化された中間体の全てを任意に再利用(クロロ
フルオロ化の実施例に関する章、および特に順序工の実
施例を参照)b)CF3−CFCI−CF3のへキサフ
ルオロプロピレンへの脱ハロゲン化。 この反応順序において、脱ハロゲン化は、水素を用いる
か、或は適切な金属を用いる反応によって成され得る。 [0072] (i)水素添加 いかなる水素添加触媒も使用できるが、最も活性のある
触媒、例えばPtおよびPd、は弱い選択性を有するも
のである、何故ならば、所望生成物に加えて、それらは
存在するいかなる二重結合をも横切って水素を添加させ
るか、或は塩素を水素に置換させ、従って所望生成物の
収率を減少させ、再利用が必要となる。 これらの効果は望ましくないが、ヘキサフルオロプロピ
レンに対する全体的収率を本質的に減少させるものでは
ない、何故ならば、水素を含む副生成物はクロロフルオ
ロ化段階へ再利用され得るからである。過剰量のNiを
含有する触媒は、このようないくぶん望ましくない結果
を与え得る。 [0073] 反応槽に加える好適な触媒には、通常の水素添加触媒、
例えばCu、Ni、Cr1或はそれらの組み合わせ(M
oSV、WSAg、Fe、に、Baの化合物類、或はそ
れらの組み合わせを用いて任意に促進され得る)が含ま
れる。該触媒が支持されているか否かは重要でないが、
良好な触媒のいくつかには支持されていない亜クロム酸
銅が含まれる。しかしながら、水素添加温度およびそれ
より100℃高い温度でハロ炭素類、HFおよび酸素に
対して反応性を示さない支持体、例えば金属フッ化物、
アルミナ、およびチタニアが使用され得る。特に有益な
ものは、Mendeleeff周期律表のII族の金属
、特にCa、のフッ化物から成る支持体である。好適な
触媒は、Ca F 2上の等モル量のCu、Ni、およ
びCr 203から製造される。 [0074] 特に好適な触媒は、全触媒量を基準にして1〜20重量
%の、K、Cs、およびRbから選択されるアルカリ金
属、好適にはK、で促進された、1.3〜2.7モル(
7) Ca F Z上(7)1.0(−ルのCuO/0
.2〜1モルのN1o11〜1.2モルのCr2O3を
含有する。Kが促進剤である場合、好適な量は全触媒の
2〜15重景%であるが、このKを添加する方法は重要
ではない。例えば、塩または塩基として加えられてもよ
い。 [0075] この触媒は、反応CF−CFCI−CF3+H2→CF
3CF=CF2、に有益であるばかりでなく、相当する
水素化脱ハロゲン化CFCI −CF Cl+H+C
FCI=CF2およびCFCI−CF2Cl+H2→C
F2=CF2にも有益である。 [0076] この触媒は、水媒体から、−緒にそして好適にはフッ化
カルシウム上に銅、ニッケルおよびクロムの塩類を共沈
させ、この沈澱物を洗浄し、加熱し、濾過し;この沈澱
物上にアルカリ金属の塩を堆積させ;そして、この沈澱
物をか焼して、該銅、ニッケルおよびクロムを相当する
酸化物に変換させることによって製造される。ここでの
使用に適切な銅、ニッケルおよびクロム塩には、塩化物
、フッ化物および硝酸塩が含まれ、硝酸塩が特に好適で
ある。 [0077] この触媒は、粒状化されてもよく、ペレット状に圧縮さ
れてもよく、或は他の望ましい形状にされてもよい。こ
の触媒は、所望の形状に粒状化または成型する間、触媒
の物理的一体性を確実にするのを助けるためバインダー
′を含有していてもよい。適切なバインダーには、カー
ボンおよびグラファイトが含まれ、カーボンが好適であ
る。バインダーを触媒に加える場合、それは通常、触媒
の約0.1〜5重量%から成る。 [0078] CF3−CFCl−CF3、CF2Cl−CF2Clま
たはCFCl2−CF2Clの水素化ハロゲン化におい
て良好な寿命を示した触媒の別の群は、MgF2、Mn
F 2、およびB a F 2から成る群からの少な
くとも一種の化合物、或は痕跡量のPbまたはWO2で
任意に促進させた、1.0CuO/0.2〜lNi0/
1〜2Cr20310.4〜lMo0310.8〜4C
aF2である。これらの水素化ハロゲン化実験の2つは
、各々153および361時間後終えたが、まだ良好な
結果を与えていた。 [0079] 反応槽に加えた後、水素添加触媒を、クロロフルオロ炭
素の仕込みを開始する前に所望の反応温度の少し上の温
度で、水素を用いて還元する。 [0080] ある期間水素添加反応で使用した後、この触媒の活性は
減少し得る。これが生じた時、この触媒の活性は、ハロ
炭素の流れを停止し、少なくとも数分間、水添温度より
も約100℃高いかそれ以下の温度で、水素、空気、ま
たは酸素の如きガスを用いてこの床をフラッシュ洗浄す
ることによって再生され得る。(水添温度よりも高い温
度が通常使用されるが、しかし水素を用いた場合、より
低い温度でも行われ得る。)フラッシュ洗浄段階後、反
応温度を、水添反応を再開する前に水添温度に調整する
。本発明者らは、いかなる仮説によっても縛られること
を望むものではないが、該ハロ炭素の仕込み物が該触媒
上に少量の重合物を堆積させた場合、触媒活性が悪化す
る可能性があると考えられる。流動するガスの存在下で
より高い温度に加熱することで、この重合物が熱分解を
受は揮発性のフラグメントになり、これがガスによって
排出される。このガスの性質は重要でないが、水素が好
適である。
【008月
水添段階に適切な温度は250〜550℃、好適には3
50〜475℃、最も好適には400〜450℃である
。適切な接触時間は0.1〜120秒である。 好適な接触時間は0.3〜60秒であり、最も好適な接
触時間は0.5〜15秒である。 [0082] 段階(b)に適切な圧力はO〜100気圧ゲージである
。好適にはO〜50気圧であり、最も好適には2〜30
気圧である。 [0083] 本分野の技術者によって理解されるように、触媒活性、
温度、圧力、および接触時間の間に関連があり、従って
活性な触媒を多く使用すればするほどそしてより高い圧
力を使用すればするほど、より低い温度およびより短い
接触時間で操作が可能になる。 [0084] (i i)金属を用いた脱ハロゲン化 Zn、Mg、Cu、FeまたはNiの如き金属、或は上
記金属の組み合わせを用いて、ハロ炭素からCl2また
はCIFの元素が除去され得る。Znを用いるのが好適
である。この反応用として極性有機溶媒、例えばアルコ
ール、エーテルジオキサン、無水物、またはニトリルを
用いるのがまた好適である。この反応は、25〜200
℃、好適には70〜.200℃であってもよく、試薬お
よび温度次第であるが、反応時間は常規実、験によって
測定され得る。 [0085] この工程において、充填される触媒は酸化クロム三水化
物であり、この触媒の脱水はHFの流れを用いて400
℃で行った。 [0086] 過剰のHFに、発生する熱の大部分を吸収させながら1
インチX7フイート(2、54cmx 2.1m)のI
nconelR筒状反応槽中で、圧力反応を行った。日
中勤務のみで操作を行って4週間の期間に渡って触媒活
性を保持することができ、この時点で反応を任意に停止
した。 [0087] 実施桝I隻 モル/時で表した仕込み速度は、HFで44、Cl2で
22、そしてプロピレンで1であった。操作は420℃
、絶対115ポンド/平方インチ(790kPa)であ
った。種々の生成物への変換率は:CFCI
30 CFCI 52 C3F5Cl38 C3F 7H5 CFCIH5 03F80.9 C2F5Cl0,3 であった。 [0088] 実施桝y旦 温度が390℃であることを除いて前述の実施例と同様
の条件であった。種々の生成物への変換率は: CFCI 18 CFCI 45 03F5Cl312 CFH7 CFCIH14 CFCIH3 C3F6H20、I C3F80.1 02F5CI0.5 であった。これらの実施例において、C3F8およびC
2F5Clを除く全ての生成物は再利用可能である。 [0089] CF−CFCI−CF3および再利用可能な中間体に対
して良好な収率を示した表Iの実施例は、実施例2〜4
および7である。 [0090] 実施例よよ コ(7)実施例は、2インチx 5 フィー ) (5
cmx 1.5m) (7) InconelR筒状反
応槽中で行い、主要生成物としてCFCFCICF3を
与えた。モル/時で表した仕込み速度は、HFで90、
CI2で35、そしてプロピレンで1.5であった。 温度は440℃であり、圧力は115ポンド/平方イン
チ(790kPa)であった。種々の生成物への変換率
は: 03F6Cl27 03F5Cl35 3F7H3 CFCIH5 3F82 02F5Cl2 であった。 [0091] 実況浄り」レニ33 反応槽は、50インチ(1,27m)の触媒床が充填さ
れた1インチ(2,54cm)のInconelR管で
ある。触媒は、5hepheerd Chemical
Companyからの酸化クロム三水化物である。こ
のフローシステムにおいて、HFおよびプロピレンを混
合しそして塩素を加え、そしてこの混合物を反応槽中に
導入した。表IVは、得られた結果を示しており、CF
−CFCl−CF3および再利用可能なものに関して
、非常に良好な収率が得られた。 [0092] 実施倒立を二tよ プロピレンの添加の有り無しで、未フッ素化副生成物が
再利用できるかどうかを示すため、いくつかの加圧クロ
ロフルオロ化を行った。反応槽は、2′”X5フイート
(直径5 、1 cmx 1 、52 m) (7)
InconelR管であり、触媒は、実施例29で用い
たのと同じである。圧力は690kPaであった。「再
利用有機」仕込みに示しである。これらの実験から、ク
ロロフルオロ化中の副生成物はC3,F sおよ[00
93] 段階■b) CF3−CFCI−CF3の脱ハロゲン化
Ib(i)水素添加 実施例土え 水素とCF−CFCI−CF3との1:1のモル混合物
を、400℃そして犬気圧下、15〜20秒の接触時間
で、BaCrO4で改質した亜クロム酸銅触媒上を通過
させた。数回の実、験で、ヘキサフルオロプロピレンへ
の1回通過変換率は60〜70%であり、主要副生成物
は03F7Hであった。これは、−層の塩素化のための
段階(a)に再利用され、そのため全体的収量の見積り
は優れていた[0094] 実施伝土主二tΣ これらの実施例に関して、Inconel 600 U
管反応槽は0.5インチ(1,3cm)の管を有する2
4インチ(61cm)から製造された。このU管の各々
のアームは、底部で8インチ(20,3cm)の長さで
ある。反応槽の入り口と出口は、1/4インチ(0,6
4cm)の配管であり、T字管を用いて、この管の各々
の端に1/8インチ(0,32cm)のサーモウェルを
設置した。この反応槽の反応管全体を触媒で充填し、冷
仕込みガスが加熱された時、それらが該触媒に接触する
ようにした。この入り口のサーモウェルは、反応槽の長
さの最初の4インチ(10゜2cm)の範囲内のガスの
反応温度を示している。余熱の長さおよびアランダムの
レベル以上の配管の長さのため、実際に加熱される反応
槽の長さは12インチ(30,5cm)であると仮定さ
れた。このバッチの温度を確かめるため、別のサーモカ
ップルを流動浴中に保持した。 [0095] 反応槽からの冷却した生成物を、/J)型のポリプロピ
レン製のトラップ中を通過させた後、ポリプロピレン製
の20%KOHスクラバー中を通した。HFおよびHC
Iとアルカリとの反応熱は、この溶液が50℃以上に加
熱されるほど大きくはなかった。次に、この生成物を、
水スクラバー、小型床のDrieriteRlそしてド
ライアイス/アセトン中のコールドトラップ(ここで生
成物および未変換の反応体が集められる)を通した。 [0096] この処理に用いられる主要な分析機器は、熱伝導検出器
の備わった温度プログラム可能ft Hewlett−
Packard 5880Aガスクロである。この二重
カラムユニットには、5upelco、 Inc (カ
タログ番号1−2548)から購入した60/80メツ
シユCarbopack B上の1%5P−1000が
充填された1対(7)8フイー)X178インチ(2,
43mx 0.32cm)のステンレス製カラムが備わ
っている。これらのカラムを30cc/mi nのヘリ
ウムの流れを用いて実験した。このカラムを50℃3分
間で開始させ、20℃/mi nの速度で150℃に上
昇させ、必要ならば更に、その温度で15分間保持する
。 [0097] 種々の触媒の調製に3つの方法: A、硝酸塩の熱分解 この方法では、市販の亜クロム酸銅、硝酸クロム、M2
O3、などの如き材料を、全ての除去可能な水および揮
発物がなくなるまで、樹脂製の容器中で予備熱分解した
後、残留物を650℃で少なくとも3時間、通常−晩、
か焼した。 [0098] B、KOHおよびKF溶液を加えることによって水溶液
から種々の金属カチオンを沈澱させた。この粗固体を濾
過し水で良く洗浄し、上述したように予備熱分解した後
、か焼した。 [0099] B*、沈澱を同時というよりはむしろ連続して行う以外
は、この方法はBと同じである。典型的には、Ca F
2を最初に沈澱させ、少なくとも24時間熟成させそ
してその後にのみ、遷移金属の水利酸化物をCa F
2粒子上に沈澱させた。 [0100] を用いた。 [0101] 数ダースの触媒を評価し、それらの多くで、CF3−C
FCl−CF3がらヘキサフルオロプロピレンへの収率
は80〜97%であった。最良のものの中の3つが実施
例43〜45に示しである。 [0102] 実施例43用の触媒は、方法Bで製造したCuO/Cr
2O3/Ni010.9[0103] 実施例44 方法B*で製造したC u O/ N iO/Cr2O
3/2.7CaF2触媒を用い、130時間に渡って間
欠水添を行っても、実験を任意に停止した時、まだ活性
を有していた。 [0104] 実施例t】 触媒として、方法Aで製造したCu○/ 1 、2 C
r 203 / 0 、9 N iO/ 1 、7Ca
F 2/ Kを用いた。 [0105] これらの実施例の結果を表VIに示す。 [0106] 実施例を旦へ 乾燥後に7.9重量%のKを有するようになるまでKO
H中に浸した、CuO/NiO/Cr2O3/2.7C
aF2触媒のペレットを用いた。引き延ばし操作の後の
400℃または420℃でのRFPへの収率は、0.0
8%または0.12%のKを含有する同様の触媒を用い
て得られた値に比べて大きく優れており、そして4.6
.8.9.9.6、および15.1%のKを含有する同
様の触媒を用いて得られる値よりも若干優れていた。 [0107] 水素添加段階で製造されるいかなる副生成物も段階(a
)に再利用され、そのためそれらは収率の損失を表さな
い。 [0108] 実施例±五人 この水素添加はまた、この実施例で示されるように圧力
を上昇して行った。反応槽は内径が0.19インチ(0
,48cm)を有するInconel管から製造した。 この反応槽に1.0gのC−uO/NiO/Cr ○
/2.7CaF2を入れ、1時間、550℃の大気圧下
、水素を用いて条件付けした。その後、この反応槽を窒
34〜1379kPa)で、95%純度のCF3−CF
Cl−CF3および水素を送り込んだ。CF−CFCl
−CF3の変換率は20%であり、そして変換したCF
−CFCl−CF3からのへキザフルオロプロピレンへ
の収率は98〜100%であった。 [0109] 比較のため、U S 2.900.423のCu/Ni
/Cr2O3触媒を用イテ同様の条件下で同様の実験を
行い、これは最初の10時間、高い収率でヘキサフルオ
ロプロピレンを与えたが、その後急激に収率が低下した
。一方、実施例46の収率は一定であるかまたは上昇し
た。 [01101 Ib(ii)、適切な還元用金属との反応実施例土立 種々の量で添加されたKを含有するCuO/NiO/C
r2O3/2.7CaF2の製造および試、験を述べる
。 [0111] 硝酸カルシウム水溶液(2,7モル)と5.4モルの水
系KFとを混合し、100℃で短期間加熱および撹拌し
てCa F 2のスラリーを生じさせる。このスラリー
に1モルの硝酸クロムおよび固体状の硝酸クロム1モル
をを加えた。該塩(Ca F 2以外)が溶解するまで
このスラリーを70〜80℃で撹拌した。次に、0゜1
モルの水系KOHを1時間かけて加えた後、この混合物
を短期間沸騰させた。 このスラリーを40〜50℃に冷却した後濾過した。こ
の固体を、Kの含有量が検知できないレベルに下がるま
で徹底的に洗浄した。乾燥後、表8に示したに含有量を
得るのに充分な量の溶液としてKOHを加えた。乾燥後
、600℃で8〜16時間、この触媒を、か焼した後、
粒状にし1〜2mmの粒子にふるい分けしな[0112
] 水素化脱ハロゲン化の性能を、6.4mmの外径のIn
conelRのU管から成る反応槽中で試験した。各々
の反応において、1gの触媒を、予熱部分として働<1
.5熱の目的で砂浴中に浸した。個々の触媒を、25〜
520℃で50cc/minのH2中、大気圧下加熱し
、この温度を3時間保持することで還元した。次に、2
2標準cc/ m i n Hの水素仕込み速度および
11.3g/時のCF30FCICF3仕込み速度(1
:1のモル比)で反応を行った。性能は、40分の間隔
で7つの稼働ガスサンプルをとり、ガスクロを用いて分
析し、そしてその結果を平均することによって測定した
。 [0113] 次に、大気圧および420℃での15分間の窒素ガスパ
ージを行い、続いて420℃の触媒床入り口の温度、3
0cc/mi nの空気中で1時間酸化し、15分間窒
素ガスパージした後、520℃で65分間水素を用いて
還元し、そして、この触媒を20分間かけて窒素ガス中
400℃に冷却することから成る、再活性化順序を受け
させた。 [0114] 次に、上述したのと同じ反応条件を用いて、400℃〜
420℃での合成活性を再び測定した。400℃で決ま
った間隔で7つの合成サンプルを取り、続いて420℃
で決まった間隔で8つの連続したサンプルを取り、そし
て次に400℃で取った。0.08〜15.1重量%の
Kを含有する触媒のサンプルを用いて4サイクル行った
。その結果を表VI I Iに列挙した。 [0115] サイクル3と4を表VI I Iに報告し、この実験の
最後の2サイクルにおける選択様式は、長期の触媒の性
能を予測するのに有益である。表VI I Iにおける
選択性は、反応オフガスのガスクロ分析を基準にした消
費CF3FCICF3モル当たりの製造されたHFPの
モルとして定義される。表VI I Iは、4.6%ま
たはそれ以上のカリウム含有量を有する全ての触媒の平
均選択性は4番目の試験サイクルにおける方が3番目よ
り高かったことを、示している。1.2%またはそれ以
下のカリウム含有量を有する触媒は、最後の2つのサイ
クルにおいて、選択性が低下していた。 [0116] 7.9重量%のカリウム含有量を有する触媒に関して、
1070時間試験し、そして試、験の終了時、CFCF
CICF3からのへキサフルオロプロピレンの合成にお
いて、活性を示しそして選択性を示すことが確認された
。 [0117] 上記実施例は、カリウムが触媒の寿命を伸ばしそして触
媒活性を増大させることを表している。 [0118] 実施例李ヱ 撹拌を容易にするための数個の鋼製ベアリングを有する
ILのオートクレーブ中に、65gの亜鉛末、15gの
銅粉、および250mLのアセトニトリルを置いた。こ
のオートクレーブを冷却し、100gのハロ炭素類(こ
れの96.3gがCF−CFCl−CF3であり、0.
7gがヘキサフルオロプロピレンであり、1゜2gがC
3F7Hである)を充填した。このオートクレーブを1
50℃で8時間様とうした。室温に冷却後、内容物をゆ
っくりと一80℃に冷却したシリンダー中に排出させた
。この生成物のガスクロ分析の結果、CF−CFCI−
CF3の55%が変換していた。ヘキサフルオロプロピ
レンの収率は29%であり、03F7Hの収率は68%
であった。この副生成物は、再利用でCF3−CFCl
−CF3に塩素化され得る。 [0119] IIA。 a)プロパン、プロピレン、および部分的にハロゲン化
された三炭素非環状炭化水素から成る組の少なくとも一
種を含有する原料を、CF −CCI2−CF3にクロ
ロフルオロ化する。高度にはフッ素化されていない副生
成物、例えばCF3−CCl=CCl゜、CF3−CC
l2−CF2Cl1およびCF3−CCl2CFCl2
は、クロロフルオロ化段階(a)に再利用されてもよい
が、或はフッ素化段階(b)に送り込まれる。 [01201 b)CF3−CCl2−CF3+HF+CF3−cFc
l−cF3る。 [0121] 順序上上への実施例(実施例1〜9) I IAa) この段階(a)、CF3−CCl2−CF3へのクロロ
フルオロ化、より軽くフッ素化された全ての中間体の再
利用およびまたCF−CFCl−CF2Clに関しでは
、クロロフルオロ化の実施例に関する章、特に実施例1
〜6および8を参照。実施例9では、CF −CCI
−CF とCF−CFCl−CF2Clとの有益な混
合物が製造される。 [0122] 実施例を昼 1.0モル/時でプロピレン、30モル/時で塩素、そ
して30モル/時でHFを仕込み、440℃および11
5ps ia (793kPa)で、Cr F 3.
3 。 5H20上でのプロピレンのクロロフルオロ化を行った
。収率は、CF3−CCl2−CF3に対して12%、
CF −CCI −CF Clに対して42%、CF
3CCl−CFCl2に対して18%、03F4Cl2
に対して4%、C3F5Cl3に対して13%、CFH
CI に対して5%、CFHCI4に対して0.4%
、および二次素化合物類に対して3%であった。これは
、93.3%から成るCF3−CCl2−CF3および
再利用物に対する収率に相当している。 [0123] IIb) 実施但±旦 CF−CCl2−CF3(64〜403cc/mi n
)およびHF (50cc/min)を、400℃、1
8〜71秒の接触時間でCr2O3上を通過させた。分
析は、出発原料の約28%の変換率を示していた。CF
−CFCI−CF3への変換率は26%であり、これ
は91%の収率に相当している。この結果は、HFとC
F3−CCl2−CF3との比率に依存していなかった
。 [0124] 約65時間の稼働でのこの実験の終わりに、仕込み組成
物に10cc/時の塩素を加えた。このことで、次の1
6時間の稼働後測定して収率が93〜95%に改良され
たが、出発原料からの変換率は、測定の結果減少した。 このことは、少量の酸化剤が仕込み物中に添加された時
、触媒系全体の性能がしばしば改良されるとの公知の観
察を立証している。酸素が酸化剤として使用され得るが
、塩素が好ましい、何故ならば、これは反応混合物に水
を添加する可能性をなくさせるからである。 [0125] 実施例】旦 この実施例において、触媒は、Harshaw #39
45 A 1203(低アルカリの酸化アルミニウム支
持体)上9重量%のCr Cl3である。これを、25
0〜410℃で20時間、450cc/m i n (
7)HFおよび1000cc/m i nの乾燥空気を
用いて前処理した。この処理した触媒は、0.984g
/ccの見掛は比重を有していた。次に、22.2秒の
接触時間で、450℃で50cc/mi nのHFと一
緒に18cc/minでCF3−CCl2−CF3を仕
込んだ。40時間後、CF、CFCl−CF3への変換
は33%であり、そして90%の収率に関して、回収さ
れた反応体は63%であった。 [0126] 実施鑓Σよ二】ヱ いくつかの条件下で、CF3−CCl・2 CF3と
CF3−CFCI−〇F2Clとの混合物が得られ、表
VIIは、中間的変換率および非常に良好な収率でこの
混合物がCF3−CFCl−CF3に変換され得ること
を示している。これらの結果は、表VII中に示す条件
下、34gの酸化クロム触媒を用いて、スプリット管の
炉中の内径が0.43インチ(1,1cm)の14イン
チ(35,6cm) x 172インチ(1,27cm
)直径のInconelR600反応管中で得られた。 高温での管の容積は19ccであった。反応体(仕込み
物組成)および生成物は、これらの材料が生成物の流れ
からスクラバーに入る時、HFおよびHCIがないこと
を基本としている。 [0127] 実施伝Σ旦 20インチ(51cm)が熱せられている26インチ(
66cm)の長さの3/4インチ(1,9cm)の■n
conelR600反応槽中、450〜470℃、同様
の酸化クロム触媒上でCF3−CFCI−CF2Clと
HFとを反応させた。CF3−CFCl−CF2Clに
関して0.95モル/時そしてHFに関して1.1モル
/時の仕込み速度を用いた実験に関する代表的な結果は
、ガスクロの面積%で表すとCF40.1 03F82.2 CF −CFCI−CF 45.8C2F
5−CF2013.6 CF −CCI −CF 40.0CF
−CFCI−CF2Cl6,0 CF3−CCl=CF2O,2 であった。所望される生成物へ変換しなかった反応体の
大部分は、有益なCF3−CCI−CFに異性化したこ
とを特記する。CF3−CFCI−CFおよび再利用可
能な中間体への収率は93%であった。 [0128] 実施例】旦 CF3−CCl2−CF5(12cc/m1n)および
HF (48cc/mi n)を465℃でCr2O3
上を通過させ、接触時間は7.6秒であった。所望生成
物への変換率は、接触反応において通常遭遇するように
、時間と共に減少したが、しかし稼働850時間後の生
成物は、70%の出発原料、26%のCF3−CFCl
−CF3.0.9%のパーフルオロプロパン、0.1%
の03F6HCl、および0.1%のCF3−CCl=
CF2を含有していた。従って、変換した出発原料から
のCF−CFCI−CF3への収率は87%であった。 [0129] 実施伝立q 同じ種類の触媒上で、100〜200ps ig (6
90〜1380kPa)でのより短い実験で同様の結果
が得られた。例えば、1100psi (690kPa
)で、23cc/mi nのCF −CCI −CF
3および53cc/mi nのHFを、437℃、24
秒の接触時間で、Cr2O3上を通過させて、稼働34
時間後高率でCF −CFCl−CF3への32%の変
換率を与えた。 [01301 実施伝見よ この段階(Ib)(7)反応もまた、Loops ig
(690kPa)(7)圧力で行った。この反応は、
400〜437℃で、30ccのCr2O3触媒を用い
て、内部直径が0.43インチ(1,1cm)のU管中
で行った。HFの流れは53 cc/ m inであり
、CF−CCl2−CF3の流れは23cc/mi n
であった。接触時間は24秒であった。結果を下記に示
す:[0131]
50〜475℃、最も好適には400〜450℃である
。適切な接触時間は0.1〜120秒である。 好適な接触時間は0.3〜60秒であり、最も好適な接
触時間は0.5〜15秒である。 [0082] 段階(b)に適切な圧力はO〜100気圧ゲージである
。好適にはO〜50気圧であり、最も好適には2〜30
気圧である。 [0083] 本分野の技術者によって理解されるように、触媒活性、
温度、圧力、および接触時間の間に関連があり、従って
活性な触媒を多く使用すればするほどそしてより高い圧
力を使用すればするほど、より低い温度およびより短い
接触時間で操作が可能になる。 [0084] (i i)金属を用いた脱ハロゲン化 Zn、Mg、Cu、FeまたはNiの如き金属、或は上
記金属の組み合わせを用いて、ハロ炭素からCl2また
はCIFの元素が除去され得る。Znを用いるのが好適
である。この反応用として極性有機溶媒、例えばアルコ
ール、エーテルジオキサン、無水物、またはニトリルを
用いるのがまた好適である。この反応は、25〜200
℃、好適には70〜.200℃であってもよく、試薬お
よび温度次第であるが、反応時間は常規実、験によって
測定され得る。 [0085] この工程において、充填される触媒は酸化クロム三水化
物であり、この触媒の脱水はHFの流れを用いて400
℃で行った。 [0086] 過剰のHFに、発生する熱の大部分を吸収させながら1
インチX7フイート(2、54cmx 2.1m)のI
nconelR筒状反応槽中で、圧力反応を行った。日
中勤務のみで操作を行って4週間の期間に渡って触媒活
性を保持することができ、この時点で反応を任意に停止
した。 [0087] 実施桝I隻 モル/時で表した仕込み速度は、HFで44、Cl2で
22、そしてプロピレンで1であった。操作は420℃
、絶対115ポンド/平方インチ(790kPa)であ
った。種々の生成物への変換率は:CFCI
30 CFCI 52 C3F5Cl38 C3F 7H5 CFCIH5 03F80.9 C2F5Cl0,3 であった。 [0088] 実施桝y旦 温度が390℃であることを除いて前述の実施例と同様
の条件であった。種々の生成物への変換率は: CFCI 18 CFCI 45 03F5Cl312 CFH7 CFCIH14 CFCIH3 C3F6H20、I C3F80.1 02F5CI0.5 であった。これらの実施例において、C3F8およびC
2F5Clを除く全ての生成物は再利用可能である。 [0089] CF−CFCI−CF3および再利用可能な中間体に対
して良好な収率を示した表Iの実施例は、実施例2〜4
および7である。 [0090] 実施例よよ コ(7)実施例は、2インチx 5 フィー ) (5
cmx 1.5m) (7) InconelR筒状反
応槽中で行い、主要生成物としてCFCFCICF3を
与えた。モル/時で表した仕込み速度は、HFで90、
CI2で35、そしてプロピレンで1.5であった。 温度は440℃であり、圧力は115ポンド/平方イン
チ(790kPa)であった。種々の生成物への変換率
は: 03F6Cl27 03F5Cl35 3F7H3 CFCIH5 3F82 02F5Cl2 であった。 [0091] 実況浄り」レニ33 反応槽は、50インチ(1,27m)の触媒床が充填さ
れた1インチ(2,54cm)のInconelR管で
ある。触媒は、5hepheerd Chemical
Companyからの酸化クロム三水化物である。こ
のフローシステムにおいて、HFおよびプロピレンを混
合しそして塩素を加え、そしてこの混合物を反応槽中に
導入した。表IVは、得られた結果を示しており、CF
−CFCl−CF3および再利用可能なものに関して
、非常に良好な収率が得られた。 [0092] 実施倒立を二tよ プロピレンの添加の有り無しで、未フッ素化副生成物が
再利用できるかどうかを示すため、いくつかの加圧クロ
ロフルオロ化を行った。反応槽は、2′”X5フイート
(直径5 、1 cmx 1 、52 m) (7)
InconelR管であり、触媒は、実施例29で用い
たのと同じである。圧力は690kPaであった。「再
利用有機」仕込みに示しである。これらの実験から、ク
ロロフルオロ化中の副生成物はC3,F sおよ[00
93] 段階■b) CF3−CFCI−CF3の脱ハロゲン化
Ib(i)水素添加 実施例土え 水素とCF−CFCI−CF3との1:1のモル混合物
を、400℃そして犬気圧下、15〜20秒の接触時間
で、BaCrO4で改質した亜クロム酸銅触媒上を通過
させた。数回の実、験で、ヘキサフルオロプロピレンへ
の1回通過変換率は60〜70%であり、主要副生成物
は03F7Hであった。これは、−層の塩素化のための
段階(a)に再利用され、そのため全体的収量の見積り
は優れていた[0094] 実施伝土主二tΣ これらの実施例に関して、Inconel 600 U
管反応槽は0.5インチ(1,3cm)の管を有する2
4インチ(61cm)から製造された。このU管の各々
のアームは、底部で8インチ(20,3cm)の長さで
ある。反応槽の入り口と出口は、1/4インチ(0,6
4cm)の配管であり、T字管を用いて、この管の各々
の端に1/8インチ(0,32cm)のサーモウェルを
設置した。この反応槽の反応管全体を触媒で充填し、冷
仕込みガスが加熱された時、それらが該触媒に接触する
ようにした。この入り口のサーモウェルは、反応槽の長
さの最初の4インチ(10゜2cm)の範囲内のガスの
反応温度を示している。余熱の長さおよびアランダムの
レベル以上の配管の長さのため、実際に加熱される反応
槽の長さは12インチ(30,5cm)であると仮定さ
れた。このバッチの温度を確かめるため、別のサーモカ
ップルを流動浴中に保持した。 [0095] 反応槽からの冷却した生成物を、/J)型のポリプロピ
レン製のトラップ中を通過させた後、ポリプロピレン製
の20%KOHスクラバー中を通した。HFおよびHC
Iとアルカリとの反応熱は、この溶液が50℃以上に加
熱されるほど大きくはなかった。次に、この生成物を、
水スクラバー、小型床のDrieriteRlそしてド
ライアイス/アセトン中のコールドトラップ(ここで生
成物および未変換の反応体が集められる)を通した。 [0096] この処理に用いられる主要な分析機器は、熱伝導検出器
の備わった温度プログラム可能ft Hewlett−
Packard 5880Aガスクロである。この二重
カラムユニットには、5upelco、 Inc (カ
タログ番号1−2548)から購入した60/80メツ
シユCarbopack B上の1%5P−1000が
充填された1対(7)8フイー)X178インチ(2,
43mx 0.32cm)のステンレス製カラムが備わ
っている。これらのカラムを30cc/mi nのヘリ
ウムの流れを用いて実験した。このカラムを50℃3分
間で開始させ、20℃/mi nの速度で150℃に上
昇させ、必要ならば更に、その温度で15分間保持する
。 [0097] 種々の触媒の調製に3つの方法: A、硝酸塩の熱分解 この方法では、市販の亜クロム酸銅、硝酸クロム、M2
O3、などの如き材料を、全ての除去可能な水および揮
発物がなくなるまで、樹脂製の容器中で予備熱分解した
後、残留物を650℃で少なくとも3時間、通常−晩、
か焼した。 [0098] B、KOHおよびKF溶液を加えることによって水溶液
から種々の金属カチオンを沈澱させた。この粗固体を濾
過し水で良く洗浄し、上述したように予備熱分解した後
、か焼した。 [0099] B*、沈澱を同時というよりはむしろ連続して行う以外
は、この方法はBと同じである。典型的には、Ca F
2を最初に沈澱させ、少なくとも24時間熟成させそ
してその後にのみ、遷移金属の水利酸化物をCa F
2粒子上に沈澱させた。 [0100] を用いた。 [0101] 数ダースの触媒を評価し、それらの多くで、CF3−C
FCl−CF3がらヘキサフルオロプロピレンへの収率
は80〜97%であった。最良のものの中の3つが実施
例43〜45に示しである。 [0102] 実施例43用の触媒は、方法Bで製造したCuO/Cr
2O3/Ni010.9[0103] 実施例44 方法B*で製造したC u O/ N iO/Cr2O
3/2.7CaF2触媒を用い、130時間に渡って間
欠水添を行っても、実験を任意に停止した時、まだ活性
を有していた。 [0104] 実施例t】 触媒として、方法Aで製造したCu○/ 1 、2 C
r 203 / 0 、9 N iO/ 1 、7Ca
F 2/ Kを用いた。 [0105] これらの実施例の結果を表VIに示す。 [0106] 実施例を旦へ 乾燥後に7.9重量%のKを有するようになるまでKO
H中に浸した、CuO/NiO/Cr2O3/2.7C
aF2触媒のペレットを用いた。引き延ばし操作の後の
400℃または420℃でのRFPへの収率は、0.0
8%または0.12%のKを含有する同様の触媒を用い
て得られた値に比べて大きく優れており、そして4.6
.8.9.9.6、および15.1%のKを含有する同
様の触媒を用いて得られる値よりも若干優れていた。 [0107] 水素添加段階で製造されるいかなる副生成物も段階(a
)に再利用され、そのためそれらは収率の損失を表さな
い。 [0108] 実施例±五人 この水素添加はまた、この実施例で示されるように圧力
を上昇して行った。反応槽は内径が0.19インチ(0
,48cm)を有するInconel管から製造した。 この反応槽に1.0gのC−uO/NiO/Cr ○
/2.7CaF2を入れ、1時間、550℃の大気圧下
、水素を用いて条件付けした。その後、この反応槽を窒
34〜1379kPa)で、95%純度のCF3−CF
Cl−CF3および水素を送り込んだ。CF−CFCl
−CF3の変換率は20%であり、そして変換したCF
−CFCl−CF3からのへキザフルオロプロピレンへ
の収率は98〜100%であった。 [0109] 比較のため、U S 2.900.423のCu/Ni
/Cr2O3触媒を用イテ同様の条件下で同様の実験を
行い、これは最初の10時間、高い収率でヘキサフルオ
ロプロピレンを与えたが、その後急激に収率が低下した
。一方、実施例46の収率は一定であるかまたは上昇し
た。 [01101 Ib(ii)、適切な還元用金属との反応実施例土立 種々の量で添加されたKを含有するCuO/NiO/C
r2O3/2.7CaF2の製造および試、験を述べる
。 [0111] 硝酸カルシウム水溶液(2,7モル)と5.4モルの水
系KFとを混合し、100℃で短期間加熱および撹拌し
てCa F 2のスラリーを生じさせる。このスラリー
に1モルの硝酸クロムおよび固体状の硝酸クロム1モル
をを加えた。該塩(Ca F 2以外)が溶解するまで
このスラリーを70〜80℃で撹拌した。次に、0゜1
モルの水系KOHを1時間かけて加えた後、この混合物
を短期間沸騰させた。 このスラリーを40〜50℃に冷却した後濾過した。こ
の固体を、Kの含有量が検知できないレベルに下がるま
で徹底的に洗浄した。乾燥後、表8に示したに含有量を
得るのに充分な量の溶液としてKOHを加えた。乾燥後
、600℃で8〜16時間、この触媒を、か焼した後、
粒状にし1〜2mmの粒子にふるい分けしな[0112
] 水素化脱ハロゲン化の性能を、6.4mmの外径のIn
conelRのU管から成る反応槽中で試験した。各々
の反応において、1gの触媒を、予熱部分として働<1
.5熱の目的で砂浴中に浸した。個々の触媒を、25〜
520℃で50cc/minのH2中、大気圧下加熱し
、この温度を3時間保持することで還元した。次に、2
2標準cc/ m i n Hの水素仕込み速度および
11.3g/時のCF30FCICF3仕込み速度(1
:1のモル比)で反応を行った。性能は、40分の間隔
で7つの稼働ガスサンプルをとり、ガスクロを用いて分
析し、そしてその結果を平均することによって測定した
。 [0113] 次に、大気圧および420℃での15分間の窒素ガスパ
ージを行い、続いて420℃の触媒床入り口の温度、3
0cc/mi nの空気中で1時間酸化し、15分間窒
素ガスパージした後、520℃で65分間水素を用いて
還元し、そして、この触媒を20分間かけて窒素ガス中
400℃に冷却することから成る、再活性化順序を受け
させた。 [0114] 次に、上述したのと同じ反応条件を用いて、400℃〜
420℃での合成活性を再び測定した。400℃で決ま
った間隔で7つの合成サンプルを取り、続いて420℃
で決まった間隔で8つの連続したサンプルを取り、そし
て次に400℃で取った。0.08〜15.1重量%の
Kを含有する触媒のサンプルを用いて4サイクル行った
。その結果を表VI I Iに列挙した。 [0115] サイクル3と4を表VI I Iに報告し、この実験の
最後の2サイクルにおける選択様式は、長期の触媒の性
能を予測するのに有益である。表VI I Iにおける
選択性は、反応オフガスのガスクロ分析を基準にした消
費CF3FCICF3モル当たりの製造されたHFPの
モルとして定義される。表VI I Iは、4.6%ま
たはそれ以上のカリウム含有量を有する全ての触媒の平
均選択性は4番目の試験サイクルにおける方が3番目よ
り高かったことを、示している。1.2%またはそれ以
下のカリウム含有量を有する触媒は、最後の2つのサイ
クルにおいて、選択性が低下していた。 [0116] 7.9重量%のカリウム含有量を有する触媒に関して、
1070時間試験し、そして試、験の終了時、CFCF
CICF3からのへキサフルオロプロピレンの合成にお
いて、活性を示しそして選択性を示すことが確認された
。 [0117] 上記実施例は、カリウムが触媒の寿命を伸ばしそして触
媒活性を増大させることを表している。 [0118] 実施例李ヱ 撹拌を容易にするための数個の鋼製ベアリングを有する
ILのオートクレーブ中に、65gの亜鉛末、15gの
銅粉、および250mLのアセトニトリルを置いた。こ
のオートクレーブを冷却し、100gのハロ炭素類(こ
れの96.3gがCF−CFCl−CF3であり、0.
7gがヘキサフルオロプロピレンであり、1゜2gがC
3F7Hである)を充填した。このオートクレーブを1
50℃で8時間様とうした。室温に冷却後、内容物をゆ
っくりと一80℃に冷却したシリンダー中に排出させた
。この生成物のガスクロ分析の結果、CF−CFCI−
CF3の55%が変換していた。ヘキサフルオロプロピ
レンの収率は29%であり、03F7Hの収率は68%
であった。この副生成物は、再利用でCF3−CFCl
−CF3に塩素化され得る。 [0119] IIA。 a)プロパン、プロピレン、および部分的にハロゲン化
された三炭素非環状炭化水素から成る組の少なくとも一
種を含有する原料を、CF −CCI2−CF3にクロ
ロフルオロ化する。高度にはフッ素化されていない副生
成物、例えばCF3−CCl=CCl゜、CF3−CC
l2−CF2Cl1およびCF3−CCl2CFCl2
は、クロロフルオロ化段階(a)に再利用されてもよい
が、或はフッ素化段階(b)に送り込まれる。 [01201 b)CF3−CCl2−CF3+HF+CF3−cFc
l−cF3る。 [0121] 順序上上への実施例(実施例1〜9) I IAa) この段階(a)、CF3−CCl2−CF3へのクロロ
フルオロ化、より軽くフッ素化された全ての中間体の再
利用およびまたCF−CFCl−CF2Clに関しでは
、クロロフルオロ化の実施例に関する章、特に実施例1
〜6および8を参照。実施例9では、CF −CCI
−CF とCF−CFCl−CF2Clとの有益な混
合物が製造される。 [0122] 実施例を昼 1.0モル/時でプロピレン、30モル/時で塩素、そ
して30モル/時でHFを仕込み、440℃および11
5ps ia (793kPa)で、Cr F 3.
3 。 5H20上でのプロピレンのクロロフルオロ化を行った
。収率は、CF3−CCl2−CF3に対して12%、
CF −CCI −CF Clに対して42%、CF
3CCl−CFCl2に対して18%、03F4Cl2
に対して4%、C3F5Cl3に対して13%、CFH
CI に対して5%、CFHCI4に対して0.4%
、および二次素化合物類に対して3%であった。これは
、93.3%から成るCF3−CCl2−CF3および
再利用物に対する収率に相当している。 [0123] IIb) 実施但±旦 CF−CCl2−CF3(64〜403cc/mi n
)およびHF (50cc/min)を、400℃、1
8〜71秒の接触時間でCr2O3上を通過させた。分
析は、出発原料の約28%の変換率を示していた。CF
−CFCI−CF3への変換率は26%であり、これ
は91%の収率に相当している。この結果は、HFとC
F3−CCl2−CF3との比率に依存していなかった
。 [0124] 約65時間の稼働でのこの実験の終わりに、仕込み組成
物に10cc/時の塩素を加えた。このことで、次の1
6時間の稼働後測定して収率が93〜95%に改良され
たが、出発原料からの変換率は、測定の結果減少した。 このことは、少量の酸化剤が仕込み物中に添加された時
、触媒系全体の性能がしばしば改良されるとの公知の観
察を立証している。酸素が酸化剤として使用され得るが
、塩素が好ましい、何故ならば、これは反応混合物に水
を添加する可能性をなくさせるからである。 [0125] 実施例】旦 この実施例において、触媒は、Harshaw #39
45 A 1203(低アルカリの酸化アルミニウム支
持体)上9重量%のCr Cl3である。これを、25
0〜410℃で20時間、450cc/m i n (
7)HFおよび1000cc/m i nの乾燥空気を
用いて前処理した。この処理した触媒は、0.984g
/ccの見掛は比重を有していた。次に、22.2秒の
接触時間で、450℃で50cc/mi nのHFと一
緒に18cc/minでCF3−CCl2−CF3を仕
込んだ。40時間後、CF、CFCl−CF3への変換
は33%であり、そして90%の収率に関して、回収さ
れた反応体は63%であった。 [0126] 実施鑓Σよ二】ヱ いくつかの条件下で、CF3−CCl・2 CF3と
CF3−CFCI−〇F2Clとの混合物が得られ、表
VIIは、中間的変換率および非常に良好な収率でこの
混合物がCF3−CFCl−CF3に変換され得ること
を示している。これらの結果は、表VII中に示す条件
下、34gの酸化クロム触媒を用いて、スプリット管の
炉中の内径が0.43インチ(1,1cm)の14イン
チ(35,6cm) x 172インチ(1,27cm
)直径のInconelR600反応管中で得られた。 高温での管の容積は19ccであった。反応体(仕込み
物組成)および生成物は、これらの材料が生成物の流れ
からスクラバーに入る時、HFおよびHCIがないこと
を基本としている。 [0127] 実施伝Σ旦 20インチ(51cm)が熱せられている26インチ(
66cm)の長さの3/4インチ(1,9cm)の■n
conelR600反応槽中、450〜470℃、同様
の酸化クロム触媒上でCF3−CFCI−CF2Clと
HFとを反応させた。CF3−CFCl−CF2Clに
関して0.95モル/時そしてHFに関して1.1モル
/時の仕込み速度を用いた実験に関する代表的な結果は
、ガスクロの面積%で表すとCF40.1 03F82.2 CF −CFCI−CF 45.8C2F
5−CF2013.6 CF −CCI −CF 40.0CF
−CFCI−CF2Cl6,0 CF3−CCl=CF2O,2 であった。所望される生成物へ変換しなかった反応体の
大部分は、有益なCF3−CCI−CFに異性化したこ
とを特記する。CF3−CFCI−CFおよび再利用可
能な中間体への収率は93%であった。 [0128] 実施例】旦 CF3−CCl2−CF5(12cc/m1n)および
HF (48cc/mi n)を465℃でCr2O3
上を通過させ、接触時間は7.6秒であった。所望生成
物への変換率は、接触反応において通常遭遇するように
、時間と共に減少したが、しかし稼働850時間後の生
成物は、70%の出発原料、26%のCF3−CFCl
−CF3.0.9%のパーフルオロプロパン、0.1%
の03F6HCl、および0.1%のCF3−CCl=
CF2を含有していた。従って、変換した出発原料から
のCF−CFCI−CF3への収率は87%であった。 [0129] 実施伝立q 同じ種類の触媒上で、100〜200ps ig (6
90〜1380kPa)でのより短い実験で同様の結果
が得られた。例えば、1100psi (690kPa
)で、23cc/mi nのCF −CCI −CF
3および53cc/mi nのHFを、437℃、24
秒の接触時間で、Cr2O3上を通過させて、稼働34
時間後高率でCF −CFCl−CF3への32%の変
換率を与えた。 [01301 実施伝見よ この段階(Ib)(7)反応もまた、Loops ig
(690kPa)(7)圧力で行った。この反応は、
400〜437℃で、30ccのCr2O3触媒を用い
て、内部直径が0.43インチ(1,1cm)のU管中
で行った。HFの流れは53 cc/ m inであり
、CF−CCl2−CF3の流れは23cc/mi n
であった。接触時間は24秒であった。結果を下記に示
す:[0131]
【表2】
400 5.5% 89
%425 20
88 。 段階(b)のハロゲン交換反応はまた、SbF5反応体
を用いて完全に異なる条件下で行った。一般に、CIの
Fによる置換は(III)または(V)の原子価状態、
またはそれらの混合状態のsbフッ化物を用いて行われ
得る。sb塩化物プラスHFも使用できる。温度範囲は
25〜250℃であり、そして時間は15分〜15時間
であり得る。好適には、温度は150〜200℃であり
、反応体はSbF5であり、そして時間は出発原料が相
当に変換するのに充分長い時間である。温度が高ければ
高いほど、時間が長ければ長いほど、そしてsb価が高
ければ高いほど、より高い変換率が得られる傾向にある
。5hepardおよび5harts著、Organi
c Fluorine Chemistry、 W、
A、 Benjamin、 Inc、、 1969に指
摘されているように、C−Cl結合に隣接する炭素上に
Fが存在している場合、sbのハ−〇Cl2−よりも容
易にフッ素化される。隣接する二重結合によって活性化
された炭素−フッ素結合は、sbフッ化物と更に容易に
反応する。 [0132] 実施例旦蓋 20.6gのSbF5と20gのCF3−CCl2−C
F3を150mLのHastelloy圧力管に入れ、
200℃で4時間撹拌した。この管を室温に冷却した後
、分析用0rsat真空管バルブ中に移した。これは7
0%のCF3−CFCI−CF3と29%の出発原料を
示した。従って、変換率は70%であり、変換された出
発原料からの収率は98%であった。 [0133] I IAc) 段階I (b)参照 IIB。 a)プロパン、プロピレン、および部分的にハロゲン化
された三炭素非環状炭化水素から成る組の少なくとも一
種を含有する原料の、CF3−CCl2−CF3とCF
3−CFCI−〇F2Clとの混合物へのクロロフルオ
ロ化、より軽くフッ素化されている副生成物は、任意に
再利用されてもよい。 [0134] b))ランスハロゲン化、或はHFとの反応で、C3F
6 Cl 2をCF3−CFCI−CF3に変換する
。不均等化の場合、副生成物は段階(a)に再利用され
得る。 [0135] c)CF −CFCI−CF をヘキサフルオロプロピ
レンに脱ハロゲン化スる。 [0136] 順序上1旦府実施例 IIBa) 段階 参照。 (a) の実施例に関しては、 クロロフルオロ化に関する章を [0137] IIBb) 実施撚り菱 段階(b)、トランスハロゲン化または不均等化におい
て、CF3−CFCl−CF2Cl(本実施例において
は純粋な異性体)(1,67mL/m1n)を、24秒
の接触時間、420℃で181.2mLのCr 203
上を通過させた。CF3−CFCI−CF3への変換率
は7%であり、CF3−CCl2−CF3への変換率は
55.3%であったが、6.5%の出発原料が回収され
た。いくらかの高度にはフッ素化されていない副生成物
が得られ、再利用できた。 [0138] U S 3.258.500の実施例22は、425℃
、酸化クロム上でのCF3−CFCI−CF2ClとH
Fとの反応で、回収された有機生成物を基準にして96
.7%の収率でCF3−CFCI−CF3を与えている
。C3F6Cl2とHFとの反応の他の実施例に関して
は、IIA(b)を参照。 [0139] フッ化アンチモンを用いた塩素置換反応のための条件は
、I IA (b)に記載されているのと同様である。 [01403 I IBc) 段階(C)はI (b)と同じである
。 [0141] IIC。 a)プロパン、プロピレン、および部分的にハロゲン化
された三炭素非環状炭化水素から成る組の少なくとも一
種を含有する原料の、C3F6Cl゜とC3F5Cl3
とC3F4Cl4との混合物へのクロロフルオロ化、よ
り軽くフッ素化されている副生成物は、任意に再利用さ
れてもよい。 [0142] b)この混合物とHFとの反応でCF3−CFCl−C
F3を生じさせ、より軽くフッ素化されている副生成物
は任意に再利用される。 [0143] c)CF−CFCI−CFのへキザフルオロプロピレン
への脱ハロゲン化順序上よC(7)実施例 I ICa) 段階(a)に関して、表工には、C3
F6C■2とC3F5C■3とC3F4Cl4との組み
合わせへの優れた収率を示すいくつかの実施例(5〜1
8)が含まれている。これらの3つの化合物に対して特
に良好な全変換率を示す触媒には、炭素、CoO/Cr
ONiO/Cr2O3およびRhCl/Cr 02
3’ 323上に支
持されているNd、Ce、Y、Fe、Pr、Sm、Rh
またはCrc7)化合物が含まれる。これらは、所望さ
れる結果を与えるのに好適な接触時間および温度で実験
された触媒である。 [0144] IICb) IIA(b)に用いた条件が、この段階
に適切である。 [0145] IICc) 段階(C)に関しては、I (b)を参
照。 [0146] a)プロパン、プロピレン、および部分的にハロゲン化
された三炭素非環状炭化水素から成る組の少なくとも一
種を含有する原料の、CF−〇Cl2−CF2Clへの
クロロフルオロ化、より軽くフッ素化されている副生成
物は、任意に再利用されてもよい。 [0147] b)CF3−CCl2−CF2Cl十HF−+CF3−
CFCI−CF3、任意にCF−〇Cl2−CF3を再
利用。 [0148] C)CF3−CFCl−CF3のへキサフルオロプロピ
レンへの脱ハロゲン化順序工1工の実施例 a)この段階(a)に関しては、クロロフルオロに関す
る章、特に実施例6.18、および21を参照。この生
成物プラス再利用可能な中間体に対する収率が82%(
収率の損失の12%は、別の反応順序の段階で有益な生
成物であるところのCF3−CCl2−CF3である)
の時のCF3−CCl2−CF2Clへの変換率は42
%である、I IA (a)の実施例48も参照。 [0149] b)この段階(b)に関して、CF3−CCl2−CF
2Clのクロロフルオロ化は、CF−CFCI−CF3
の生成を生じさせ、そしてHFとの簡単な反応が同様に
有効である、何故ならば、この出発原料は充分以上の塩
素を既に含んでいるからである。CF CCl 2
CF 3もまた得られる。CF −CCI −CF
のCF−CFCI−CF3への変換に関しては、I I
A (b)を参照。 [0150] Cr2O3触媒を用いた図3は、350〜500℃での
プロピレンのクロロフルオロ化は増大した量のCF−C
FCI−CF3を与え、そして本質的にCF3CCl2
−CF2Clを与えないことを示している。このことは
、この触媒上、350〜500℃でCF3−CCl2−
CF2ClをHFに接触させると、再利用可能な実質的
量のCF−CCI。−CF3と一緒に、CF3−CFC
I−CF3への良好な変換率を与えることを意味してい
る。HFまたはsbフッ化物との反応に関しては、II
A(b)で用いた条件も参照。 [0151] C)段階III(c)はI (b)と同じである。 [0152] a)プロパン、プロピレン、および部分的にハロゲン化
された三炭素非環状炭化水素から成る組の少なくとも一
種を含有する原料の、CF3−CCl2−CFCl2へ
のクロロフルオロ化。 [0153] b)CF3−CCl2−CFCl2+HF−+CF3−
CFCI−〇F3C)CF3−CFCI−CF3のへキ
サフルオロプロピレンへの脱ハロゲン化a)実施例LΣ 段階a)の実施例において、400℃、6秒の接触時間
で、炭素上のCaCl2とCo Cl2触媒上で、プロ
ピレンをクロロフルオロ化した。プロピレンの流速は3
.3mL/mi nであり、HF(7)流速は58mL
/minであり、そして塩FCl、 68%のCF−
CCl=CCl2%の02F5Cl、および4%の2’
3 2’H含有三
炭素ハロ炭素類(再利用可能)であった。従って、CF
3−CCl2−CFCl2プラス再利用可能な副生成物
の収率は96%であった。 [0154] 実施何り旦二昼旦 表工参照。 [0155] b)段階(b)に関して、CF3−CCl2−CF2C
lのクロロフルオロ化はCF−CFCI−CF3の生成
を生じさせ、そしてHFとの簡単な反応が同様に有効で
ある、何故ならば、この出発原料は充分以上の塩素を既
に含んでいるからである。CF3−CCI2−CFCl
2も同様にCF3−CFCl−CF3に変換できる。 [0156] Cr2O3触媒を用いた図3は、350〜500℃での
プロピレンのクロロフルオロ化は増大した量のCF3−
CFCI−CF3を与え、そして本質的にCF30Cl
−CFCl2を与えないことを示している。このことは
、この触媒上、350〜500℃でCF −CCI
−CFCI。をHFに接触させると、再利用可能な実質
的量のCF3−CCl2−CF3と一緒に、CF3−C
FCl−CF3への良好な変換率を与えることを意味し
ている。HFまたはsbフッ化物との反応に関しては、
IIA(b)で用いた条件も参照。 [0157] C)段階(C)に関してはI (b)を参照。 [0158]
%425 20
88 。 段階(b)のハロゲン交換反応はまた、SbF5反応体
を用いて完全に異なる条件下で行った。一般に、CIの
Fによる置換は(III)または(V)の原子価状態、
またはそれらの混合状態のsbフッ化物を用いて行われ
得る。sb塩化物プラスHFも使用できる。温度範囲は
25〜250℃であり、そして時間は15分〜15時間
であり得る。好適には、温度は150〜200℃であり
、反応体はSbF5であり、そして時間は出発原料が相
当に変換するのに充分長い時間である。温度が高ければ
高いほど、時間が長ければ長いほど、そしてsb価が高
ければ高いほど、より高い変換率が得られる傾向にある
。5hepardおよび5harts著、Organi
c Fluorine Chemistry、 W、
A、 Benjamin、 Inc、、 1969に指
摘されているように、C−Cl結合に隣接する炭素上に
Fが存在している場合、sbのハ−〇Cl2−よりも容
易にフッ素化される。隣接する二重結合によって活性化
された炭素−フッ素結合は、sbフッ化物と更に容易に
反応する。 [0132] 実施例旦蓋 20.6gのSbF5と20gのCF3−CCl2−C
F3を150mLのHastelloy圧力管に入れ、
200℃で4時間撹拌した。この管を室温に冷却した後
、分析用0rsat真空管バルブ中に移した。これは7
0%のCF3−CFCI−CF3と29%の出発原料を
示した。従って、変換率は70%であり、変換された出
発原料からの収率は98%であった。 [0133] I IAc) 段階I (b)参照 IIB。 a)プロパン、プロピレン、および部分的にハロゲン化
された三炭素非環状炭化水素から成る組の少なくとも一
種を含有する原料の、CF3−CCl2−CF3とCF
3−CFCI−〇F2Clとの混合物へのクロロフルオ
ロ化、より軽くフッ素化されている副生成物は、任意に
再利用されてもよい。 [0134] b))ランスハロゲン化、或はHFとの反応で、C3F
6 Cl 2をCF3−CFCI−CF3に変換する
。不均等化の場合、副生成物は段階(a)に再利用され
得る。 [0135] c)CF −CFCI−CF をヘキサフルオロプロピ
レンに脱ハロゲン化スる。 [0136] 順序上1旦府実施例 IIBa) 段階 参照。 (a) の実施例に関しては、 クロロフルオロ化に関する章を [0137] IIBb) 実施撚り菱 段階(b)、トランスハロゲン化または不均等化におい
て、CF3−CFCl−CF2Cl(本実施例において
は純粋な異性体)(1,67mL/m1n)を、24秒
の接触時間、420℃で181.2mLのCr 203
上を通過させた。CF3−CFCI−CF3への変換率
は7%であり、CF3−CCl2−CF3への変換率は
55.3%であったが、6.5%の出発原料が回収され
た。いくらかの高度にはフッ素化されていない副生成物
が得られ、再利用できた。 [0138] U S 3.258.500の実施例22は、425℃
、酸化クロム上でのCF3−CFCI−CF2ClとH
Fとの反応で、回収された有機生成物を基準にして96
.7%の収率でCF3−CFCI−CF3を与えている
。C3F6Cl2とHFとの反応の他の実施例に関して
は、IIA(b)を参照。 [0139] フッ化アンチモンを用いた塩素置換反応のための条件は
、I IA (b)に記載されているのと同様である。 [01403 I IBc) 段階(C)はI (b)と同じである
。 [0141] IIC。 a)プロパン、プロピレン、および部分的にハロゲン化
された三炭素非環状炭化水素から成る組の少なくとも一
種を含有する原料の、C3F6Cl゜とC3F5Cl3
とC3F4Cl4との混合物へのクロロフルオロ化、よ
り軽くフッ素化されている副生成物は、任意に再利用さ
れてもよい。 [0142] b)この混合物とHFとの反応でCF3−CFCl−C
F3を生じさせ、より軽くフッ素化されている副生成物
は任意に再利用される。 [0143] c)CF−CFCI−CFのへキザフルオロプロピレン
への脱ハロゲン化順序上よC(7)実施例 I ICa) 段階(a)に関して、表工には、C3
F6C■2とC3F5C■3とC3F4Cl4との組み
合わせへの優れた収率を示すいくつかの実施例(5〜1
8)が含まれている。これらの3つの化合物に対して特
に良好な全変換率を示す触媒には、炭素、CoO/Cr
ONiO/Cr2O3およびRhCl/Cr 02
3’ 323上に支
持されているNd、Ce、Y、Fe、Pr、Sm、Rh
またはCrc7)化合物が含まれる。これらは、所望さ
れる結果を与えるのに好適な接触時間および温度で実験
された触媒である。 [0144] IICb) IIA(b)に用いた条件が、この段階
に適切である。 [0145] IICc) 段階(C)に関しては、I (b)を参
照。 [0146] a)プロパン、プロピレン、および部分的にハロゲン化
された三炭素非環状炭化水素から成る組の少なくとも一
種を含有する原料の、CF−〇Cl2−CF2Clへの
クロロフルオロ化、より軽くフッ素化されている副生成
物は、任意に再利用されてもよい。 [0147] b)CF3−CCl2−CF2Cl十HF−+CF3−
CFCI−CF3、任意にCF−〇Cl2−CF3を再
利用。 [0148] C)CF3−CFCl−CF3のへキサフルオロプロピ
レンへの脱ハロゲン化順序工1工の実施例 a)この段階(a)に関しては、クロロフルオロに関す
る章、特に実施例6.18、および21を参照。この生
成物プラス再利用可能な中間体に対する収率が82%(
収率の損失の12%は、別の反応順序の段階で有益な生
成物であるところのCF3−CCl2−CF3である)
の時のCF3−CCl2−CF2Clへの変換率は42
%である、I IA (a)の実施例48も参照。 [0149] b)この段階(b)に関して、CF3−CCl2−CF
2Clのクロロフルオロ化は、CF−CFCI−CF3
の生成を生じさせ、そしてHFとの簡単な反応が同様に
有効である、何故ならば、この出発原料は充分以上の塩
素を既に含んでいるからである。CF CCl 2
CF 3もまた得られる。CF −CCI −CF
のCF−CFCI−CF3への変換に関しては、I I
A (b)を参照。 [0150] Cr2O3触媒を用いた図3は、350〜500℃での
プロピレンのクロロフルオロ化は増大した量のCF−C
FCI−CF3を与え、そして本質的にCF3CCl2
−CF2Clを与えないことを示している。このことは
、この触媒上、350〜500℃でCF3−CCl2−
CF2ClをHFに接触させると、再利用可能な実質的
量のCF−CCI。−CF3と一緒に、CF3−CFC
I−CF3への良好な変換率を与えることを意味してい
る。HFまたはsbフッ化物との反応に関しては、II
A(b)で用いた条件も参照。 [0151] C)段階III(c)はI (b)と同じである。 [0152] a)プロパン、プロピレン、および部分的にハロゲン化
された三炭素非環状炭化水素から成る組の少なくとも一
種を含有する原料の、CF3−CCl2−CFCl2へ
のクロロフルオロ化。 [0153] b)CF3−CCl2−CFCl2+HF−+CF3−
CFCI−〇F3C)CF3−CFCI−CF3のへキ
サフルオロプロピレンへの脱ハロゲン化a)実施例LΣ 段階a)の実施例において、400℃、6秒の接触時間
で、炭素上のCaCl2とCo Cl2触媒上で、プロ
ピレンをクロロフルオロ化した。プロピレンの流速は3
.3mL/mi nであり、HF(7)流速は58mL
/minであり、そして塩FCl、 68%のCF−
CCl=CCl2%の02F5Cl、および4%の2’
3 2’H含有三
炭素ハロ炭素類(再利用可能)であった。従って、CF
3−CCl2−CFCl2プラス再利用可能な副生成物
の収率は96%であった。 [0154] 実施何り旦二昼旦 表工参照。 [0155] b)段階(b)に関して、CF3−CCl2−CF2C
lのクロロフルオロ化はCF−CFCI−CF3の生成
を生じさせ、そしてHFとの簡単な反応が同様に有効で
ある、何故ならば、この出発原料は充分以上の塩素を既
に含んでいるからである。CF3−CCI2−CFCl
2も同様にCF3−CFCl−CF3に変換できる。 [0156] Cr2O3触媒を用いた図3は、350〜500℃での
プロピレンのクロロフルオロ化は増大した量のCF3−
CFCI−CF3を与え、そして本質的にCF30Cl
−CFCl2を与えないことを示している。このことは
、この触媒上、350〜500℃でCF −CCI
−CFCI。をHFに接触させると、再利用可能な実質
的量のCF3−CCl2−CF3と一緒に、CF3−C
FCl−CF3への良好な変換率を与えることを意味し
ている。HFまたはsbフッ化物との反応に関しては、
IIA(b)で用いた条件も参照。 [0157] C)段階(C)に関してはI (b)を参照。 [0158]
【表3】
逐
[0159]
【表4】
[01601
【表5】
[0161]
【表6】
温度9℃
C3H6/Cl2/HF
モル/時
接触時間1秒
3F8
CFCFCICF3
CF30Cl20F3
CF3CCl20F2CI
CF30F2CHF2
CF30F2CHF2
CF 3CCl2CHF 2
03F8への変換率
CFCFCICF3への変換率
CF 3CCl2CF 3への変換率
03F8+Rへの収率
CFCFCICF3+Rへの収率
R=再利用可能なもの
4%
[0162]
[0163]
【表8】
表−−Vよ
温度9℃
開始後の時間
仕込み
CF30PCICF3
C2F50F2CI
CF30Cl=CF2
回収反応体を除く生成物
3F6
02F5−Cr2N
CF3−FCH−CF3
CF −CFCI−CF3への変換率
CF CFCICF3から
0FCF=CF2への収率
1.0
90%
7%
2%
27%
0.5%
1%
31%
96%
1.0
77%
21%
0.9%
45%
0.6%
0.8%
60%
98%
3.5
79%
17%
0.7%
49%
0.6%
0.9%
63%
97%
[0164]
【表9】
[0165]
【表10】
sel、 to HFP sel、 to H
FPat 420℃ at 400℃ 実施例 重量%K pしじ蓬ぢひ (サイクロ4
)a 1390 74.8
82゜b 9.60 77
.5 83゜c 8.90
74.2 76、1d
7.9 78.5
822e 4.60 71
7 74.7f 3.0
719 46.6g
0.08 45. 20.
6(1) sel、 to RFP=ヘキサフルオロプ
ロピレンへの選択性本発明の特徴および態様は以下のと
おりである。 [0166] 1、有効な反応条件下、 a)プロパン、プロピレンおよび部分的にハロゲン化さ
れているC−3非環状炭化水素類から成る群の1員をク
ロロフルオロ化してパーハロゲン化飽和C−3クロロフ
ルオロ炭素類を生じさせ; b)CF30FCICF3でない(a)のクロロフルオ
ロ炭素類のいづれをもフッ素化してCF30FCICF
3を生じさせ;そしてC)上記CF30FCICF3を
ヘキサフルオロプロピレンに脱ハロゲン化スる;ことか
ら成るヘキサフルオロプロピレンの製造方法。 [0167] 2、該クロロフルオロ炭素が03F4Cl4である第1
項の方法。 [0168] [0169] 4.該クロロフルオロ炭素がCF3FCICF3Clで
ある第1項の方法。 [01701 5゜該クロロフルオロ炭素がCFCCl2CF3である
第1項の方法。 [0171] 6、該クロロフルオロ炭素がCF CCI CCI
である第1項の方法。 [0172] 7、副生成物として生じるパーフルオロイソブチレンが
本質的に存在しない第12.3.4.5、または6項の
方法。 [0173] 8、段階(a)が気相中で行われる第1.2.3.4.
5、または6項の方法。 9、段階(a)が気相中で行われ、そして副生成物とし
て生じるパーフルオロイソブチレンが本質的に存在しな
い第1.2.3.4.5、または6項の方法。 [0174] 10、段階(C)が水素およびに含有触媒の存在下で行
われる第1.2.3.45、または6項の方法。 [0175] 11、段階(C)が水素およびに含有触媒の存在下で行
われる第7項の方法。 [0176] 12、段階(C)が水素およびに含有触媒の存在下で行
われる第8項の方法。 [0177] 13、段階(C)−が水素およびに含有触媒の存在下で
行われる第9項の方法。 [0178] 14、有効な反応条件下、2段階で、 a)パーハロゲン化飽和C−3クロロフルオロ炭素をフ
ッ素化してCF30FCICF3を生じさせ; b)上記CFCFCICF3をヘキサフルオロプロピレ
ンに脱ハロゲン化する;ことから成るヘキサフルオロプ
ロピレンの製造方法。 [0179] 15.該クロロフルオロ炭素が03F4Cl4である第
2項の方法。 [0180] 16、該クロロフルオロ炭素がC3F5Cl3である第
2項の方法。 [0181] 17、該クロロフルオロ炭素がCFCFCICF2Cl
である第2項の方法。 [0182] 18、該クロロフルオロ炭素がCF3CCl20F3で
ある第2項の方法。 [0183] 19、該クロロフルオロ炭素がCFCCI CCl3で
ある第2項の方法。 [0184] 20、副生成物として生じるパーフルオロイソブチレン
が本質的に存在しない第2.15.16.17.18、
または19項の方法。 [0185] 21、段階(b)が水素およびに含有触媒の存在下で行
われる第2.15.1617.18、または19項の方
法。 [0186] 22、段階(a)が水素およびに含有触媒の存在下で行
われそして副生成物として生じるパーフルオロイソブチ
レンが本質的に存在しない第2.15.16.17.1
8、または19項の方法。 [0187] 23、有効な反応条件下、1段階で、プロパン、プロピ
レンおよび部分的にハロゲン化されているC−3非環状
炭化水素類から成る群の1員をクロロフルオロ化するこ
とから成るパーハロゲン化飽和C−3クロロフルオロ炭
素類の製造方法。 24、該クロロフルオロ炭素がC3F4Cl4である第
3項の方法。 [0188] 25、該クロロフルオロ炭素がC3F5Cl3である第
3項の方法。 [0189] [01901 27,該クロロフルオロ炭素がCF30Cl2CF3で
ある第3項の方法。 [0191] 28、該クロロフルオロ炭素がCF3CCl20Cl3
である第3項の方法。 [0192] 29、副生成物として生じるパーフルオロインブチレン
が本質的に存在しない第3.24.25.26.27、
または28項の方法。 [0193] 30、気相中で行われる第3.24.25.26゛、2
7、または28項の方法。 31、副生成物として生じるパーフルオロイソブチレン
が本質的に存在しない気相中で行われる第3.24.2
5.26.27、または28項の方法。 [0194] 32、有効な反応条件で、Cl2存在下、7個未満のフ
ッ素原子を有するパーハロゲン化飽和C−3クロロフル
オロ炭素類をHFでフッ素化することがら成る方法。 [0195] 33、該クロロフルオロ炭素が03F4Cl4である第
4項の方法。 [0196] 34、該クロロフルオロ炭素がC3F5C■3である第
4項の方法。 [0197] 35、該クロロフルオロ炭素がCF30FCICE2C
lである第4項の方法。 [0198] 36、該クロロフルオロ炭素がCF30Cl20F3で
ある第4項の方法。 [0199] 37、該クロロフルオロ炭素がCFCCl2cc13で
ある第4項の方法。 [0200] 38、X、CsおよびRbがら成る群の1員の1〜20
重量%を更に含有する約1.0モルのCuO/0.2〜
1モルのNiO/1〜3モルのcr203/4〜21モ
ルのCa F 2がら成る触媒。 [020月 39.X、CsおよびRbから成る群の1員の1〜20
重量%を更に含有する約1、0モルのCuO/0.2〜
1モルのNi071〜2モルのCr20310.4〜1
モルのMo070.8〜4モルのCa F 2から成る
触媒。 [0202] 40、該群の1員が2〜15重量%で存在するKである
第5または39項の触媒[0203] 41、約1,000時間以上の工程寿命を有する第5.
39または40項の触媒[0204] 42、第5.39.40または41項の触媒を用いた、
2〜3個の炭素のパークロロフルオロ炭素の水素化脱ハ
ロゲン化から成る方法。 [0205] 43、反応温度が250〜550℃であり、接触時間が
0.1〜120秒でありそして圧力がO〜100気圧ゲ
ージである第42項の方法。 [0206] 44、第38.39.40または41項の触媒を用いた
、CF3−CFCl−CF3のへキサフルオロプロピレ
ンへのフッ素化から成る方法。
FPat 420℃ at 400℃ 実施例 重量%K pしじ蓬ぢひ (サイクロ4
)a 1390 74.8
82゜b 9.60 77
.5 83゜c 8.90
74.2 76、1d
7.9 78.5
822e 4.60 71
7 74.7f 3.0
719 46.6g
0.08 45. 20.
6(1) sel、 to RFP=ヘキサフルオロプ
ロピレンへの選択性本発明の特徴および態様は以下のと
おりである。 [0166] 1、有効な反応条件下、 a)プロパン、プロピレンおよび部分的にハロゲン化さ
れているC−3非環状炭化水素類から成る群の1員をク
ロロフルオロ化してパーハロゲン化飽和C−3クロロフ
ルオロ炭素類を生じさせ; b)CF30FCICF3でない(a)のクロロフルオ
ロ炭素類のいづれをもフッ素化してCF30FCICF
3を生じさせ;そしてC)上記CF30FCICF3を
ヘキサフルオロプロピレンに脱ハロゲン化スる;ことか
ら成るヘキサフルオロプロピレンの製造方法。 [0167] 2、該クロロフルオロ炭素が03F4Cl4である第1
項の方法。 [0168] [0169] 4.該クロロフルオロ炭素がCF3FCICF3Clで
ある第1項の方法。 [01701 5゜該クロロフルオロ炭素がCFCCl2CF3である
第1項の方法。 [0171] 6、該クロロフルオロ炭素がCF CCI CCI
である第1項の方法。 [0172] 7、副生成物として生じるパーフルオロイソブチレンが
本質的に存在しない第12.3.4.5、または6項の
方法。 [0173] 8、段階(a)が気相中で行われる第1.2.3.4.
5、または6項の方法。 9、段階(a)が気相中で行われ、そして副生成物とし
て生じるパーフルオロイソブチレンが本質的に存在しな
い第1.2.3.4.5、または6項の方法。 [0174] 10、段階(C)が水素およびに含有触媒の存在下で行
われる第1.2.3.45、または6項の方法。 [0175] 11、段階(C)が水素およびに含有触媒の存在下で行
われる第7項の方法。 [0176] 12、段階(C)が水素およびに含有触媒の存在下で行
われる第8項の方法。 [0177] 13、段階(C)−が水素およびに含有触媒の存在下で
行われる第9項の方法。 [0178] 14、有効な反応条件下、2段階で、 a)パーハロゲン化飽和C−3クロロフルオロ炭素をフ
ッ素化してCF30FCICF3を生じさせ; b)上記CFCFCICF3をヘキサフルオロプロピレ
ンに脱ハロゲン化する;ことから成るヘキサフルオロプ
ロピレンの製造方法。 [0179] 15.該クロロフルオロ炭素が03F4Cl4である第
2項の方法。 [0180] 16、該クロロフルオロ炭素がC3F5Cl3である第
2項の方法。 [0181] 17、該クロロフルオロ炭素がCFCFCICF2Cl
である第2項の方法。 [0182] 18、該クロロフルオロ炭素がCF3CCl20F3で
ある第2項の方法。 [0183] 19、該クロロフルオロ炭素がCFCCI CCl3で
ある第2項の方法。 [0184] 20、副生成物として生じるパーフルオロイソブチレン
が本質的に存在しない第2.15.16.17.18、
または19項の方法。 [0185] 21、段階(b)が水素およびに含有触媒の存在下で行
われる第2.15.1617.18、または19項の方
法。 [0186] 22、段階(a)が水素およびに含有触媒の存在下で行
われそして副生成物として生じるパーフルオロイソブチ
レンが本質的に存在しない第2.15.16.17.1
8、または19項の方法。 [0187] 23、有効な反応条件下、1段階で、プロパン、プロピ
レンおよび部分的にハロゲン化されているC−3非環状
炭化水素類から成る群の1員をクロロフルオロ化するこ
とから成るパーハロゲン化飽和C−3クロロフルオロ炭
素類の製造方法。 24、該クロロフルオロ炭素がC3F4Cl4である第
3項の方法。 [0188] 25、該クロロフルオロ炭素がC3F5Cl3である第
3項の方法。 [0189] [01901 27,該クロロフルオロ炭素がCF30Cl2CF3で
ある第3項の方法。 [0191] 28、該クロロフルオロ炭素がCF3CCl20Cl3
である第3項の方法。 [0192] 29、副生成物として生じるパーフルオロインブチレン
が本質的に存在しない第3.24.25.26.27、
または28項の方法。 [0193] 30、気相中で行われる第3.24.25.26゛、2
7、または28項の方法。 31、副生成物として生じるパーフルオロイソブチレン
が本質的に存在しない気相中で行われる第3.24.2
5.26.27、または28項の方法。 [0194] 32、有効な反応条件で、Cl2存在下、7個未満のフ
ッ素原子を有するパーハロゲン化飽和C−3クロロフル
オロ炭素類をHFでフッ素化することがら成る方法。 [0195] 33、該クロロフルオロ炭素が03F4Cl4である第
4項の方法。 [0196] 34、該クロロフルオロ炭素がC3F5C■3である第
4項の方法。 [0197] 35、該クロロフルオロ炭素がCF30FCICE2C
lである第4項の方法。 [0198] 36、該クロロフルオロ炭素がCF30Cl20F3で
ある第4項の方法。 [0199] 37、該クロロフルオロ炭素がCFCCl2cc13で
ある第4項の方法。 [0200] 38、X、CsおよびRbがら成る群の1員の1〜20
重量%を更に含有する約1.0モルのCuO/0.2〜
1モルのNiO/1〜3モルのcr203/4〜21モ
ルのCa F 2がら成る触媒。 [020月 39.X、CsおよびRbから成る群の1員の1〜20
重量%を更に含有する約1、0モルのCuO/0.2〜
1モルのNi071〜2モルのCr20310.4〜1
モルのMo070.8〜4モルのCa F 2から成る
触媒。 [0202] 40、該群の1員が2〜15重量%で存在するKである
第5または39項の触媒[0203] 41、約1,000時間以上の工程寿命を有する第5.
39または40項の触媒[0204] 42、第5.39.40または41項の触媒を用いた、
2〜3個の炭素のパークロロフルオロ炭素の水素化脱ハ
ロゲン化から成る方法。 [0205] 43、反応温度が250〜550℃であり、接触時間が
0.1〜120秒でありそして圧力がO〜100気圧ゲ
ージである第42項の方法。 [0206] 44、第38.39.40または41項の触媒を用いた
、CF3−CFCl−CF3のへキサフルオロプロピレ
ンへのフッ素化から成る方法。
図1はCr2O3上のCr0xI用いるプロピレンのク
ロロフルオロ化反応を、例示するグラフである。図2は
炭素上のCr Cl3を用いるプロピレンのクロロフル
オロ化反応を、例示するグラフである。図3はα−Cr
Oを用いるCF3CCl=CCl2のクロロフルオ
ロ化反応を、例示するグラフである。
ロロフルオロ化反応を、例示するグラフである。図2は
炭素上のCr Cl3を用いるプロピレンのクロロフル
オロ化反応を、例示するグラフである。図3はα−Cr
Oを用いるCF3CCl=CCl2のクロロフルオ
ロ化反応を、例示するグラフである。
【図1】
図面
【図2′】
【図3】
ト
♀
起
Claims (6)
- 【請求項1】有効な反応条件下、 a)プロパン、プロピレンおよび部分的にハロゲン化さ
れているC−3非環状炭化水素類から成る群の1員をク
ロロフルオロ化してパーハロゲン化飽和C−3クロロフ
ルオロ炭素類を生じさせ; b)CF_3CFClCF_3でない(a)のクロロフ
ルオロ炭素類のいづれをもフッ素化してCF_3CFC
lCF_3を生じさせ;そしてc)上記CF_3CFC
lCF_3をヘキサフルオロプロピレンに脱ハロゲン化
する;ことから成るヘキサフルオロプロピレンの製造方
法。 - 【請求項2】有効な反応条件下、2段階で、a)パーハ
ロゲン化飽和C−3クロロフルオロ炭素をフッ素化して
CF_3CFClCF_3を生じさせ; b)上記CF_3CFClCF_3をヘキサフルオロプ
ロピレンに脱ハロゲン化する;ことから成るヘキサフル
オロプロピレンの製造方法。 - 【請求項3】有効な反応条件下、1段階で、プロパン、
プロピレンおよび部分的にハロゲン化されているC−3
非環状炭化水素類から成る群の1員をクロロフルオロ化
することから成るパーハロゲン化飽和C−3クロロフル
オロ炭素類の製造方法。 - 【請求項4】有効な反応条件で、Cl_2存在下、7個
未満のフッ素原子を有するパーハロゲン化飽和C−3ク
ロロフルオロ炭素類をHFでフッ素化することから成る
方法。 - 【請求項5】X、CsおよびRbから成る群の1員の1
〜20重量%を更に含有する約1.0モルのCuO/0
.2〜1モルのNiO/1〜3モルのCr_2O_3/
4〜21モルのCaF_2から成る触媒。 - 【請求項6】K、CsおよびRbから成る群の1員の1
〜20重量%を更に含有する約1.0モルのCuO/0
.2〜1モルのNiO/1〜2モルのCr_2O_3/
0.4〜1モルのMoO_3/0.8〜4モルのCaF
_2から成る触媒。
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