JPH0737399B2 - 1―クロロ―1,2,2―トリフルオロエチレンまたは1,2,2―トリフルオロエチレンの製造方法 - Google Patents

1―クロロ―1,2,2―トリフルオロエチレンまたは1,2,2―トリフルオロエチレンの製造方法

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JPH0737399B2
JPH0737399B2 JP2241692A JP24169290A JPH0737399B2 JP H0737399 B2 JPH0737399 B2 JP H0737399B2 JP 2241692 A JP2241692 A JP 2241692A JP 24169290 A JP24169290 A JP 24169290A JP H0737399 B2 JPH0737399 B2 JP H0737399B2
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trifluoroethylene
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、1,1,2−トリクロロ−1,2,2−トリフルオロエ
タン(113)から1−クロロ−1,2,2−トリフルオロエチ
レン(3FCL)または1,2,2−トリフルオロエチレン(3F
H)を1工程で製造する方法に関する。3FCL、3FHはクロ
ロトリフルオロエチレンポリマーおよび代替フロンの原
料として用いられる。
[従来の技術] 1−クロロ−1,2,2−トリフルオロエチレンの製造方法
として、従来から種々の方法が知られている。例えば、
1,1,2−トリクロロ−1,2,2−トリフルオロエタンを亜鉛
で脱塩素する液相法(特公昭47-45322号、同57-5207号
および同57-5208号公報)や、1,1,2−トリクロロ−1,2,
2−トリフルオロエタンを水素で脱塩素する気相法(特
公昭47-26484号公報、特開昭60-185734号、同62-61936
号および同64-29328号公報、英国特許698386)などが知
られている。
[発明が解決しようとする課題] しかし、亜鉛を用いた液相法では、比較的高い収率が得
られるが、副生する塩化亜鉛の処理の問題があり、ま
た、無水有機溶剤を必要とする場合もある。脱塩素反応
を行う気相法では、高い選択率が必要とされるが、減圧
条件下(特開昭62-61936号公報では310トールで選択率9
5%)や高い反応温度条件下(EP-A-53657では500℃で選
択率82〜95%)でしか満足できる値は得られていない。
また、113を原料とする3FHの製造法に関しては、触媒
(Pd/活性炭)存在下、200〜300℃で113と水素とを反応
させる方法が特公昭43-8454号公報に記載されている。
この方法における3FHの選択率は200℃で65.3%である。
本発明の課題は、工業的に有利な比較的低い温度におけ
る常圧での反応により従来(特開昭64-29328:3FClの選
択率92%、特公昭43-8454:3FHの選択率65.3%)より高
い選択率を得ることのできる製造方法を提供することに
ある。
[課題を解決するための手段] 本発明の要旨は、1,1,2−トリクロロ−1,2,2−トリフル
オロエタンと水素とを触媒存在下に反応させることによ
って1−クロロ−1,2,2−トリフルオロエチレンまたは
1,2,2−トリフルオロエチレンを製造する方法であっ
て、触媒として、パラジウムまたはルテニウムとタリウ
ムとをAl2O3、SiO2または活性炭に担持させた触媒を使
用することを特徴とする方法に存する。
本発明の方法で起こる反応を以下に示す。
CCl2FCF2Cl+H2 →CClF=CF2+2HCl CCl2FCF2Cl+2H2 →CFH=CF2+3HCl 本発明の方法において使用する触媒は、アルミナ、シリ
カゲルまたは活性炭にパラジウムもしくはルテニウムと
タリウムとを担持させて得られるものである。これらの
金属は、同時添加でもよい。触媒のパラジウムもしくは
ルテニウム含量は0.1〜10%、好ましくは0.5〜5%であ
る。
タリウムを担持させるために、TlNO3、TlOH、Tl2CO3、T
l2SO4、TlF、タリウムのリン酸塩、過塩素酸塩、有機金
属化合物、有機酸塩等が使用される。添加によりタリウ
ムは触媒中に主としてメタル状で存在するがその表面は
部分的に塩化物やフッ化物で覆われている可能性が高
い。
触媒中のタリウムとパラジウムまたはルテニウムとのモ
ル比を変えることにより、3FCLと3FHの選択率を変える
ことができる。例えば、Tl/Pd=4の場合、3FCLが96%
以上の選択率で得られ、その値が0.5になると、3FHの方
が多量(87%)に得られる。このモル比が小さすぎると
無添加の場合と同様に3FH、3FCLの選択率が大幅に低下
し、大きすぎると反応率が低下するので、このモル比は
好ましくは0.2〜4である。
また、反応に用いる水素と113のモル比は0.5〜3.5が好
ましい。この値が大きくなっても、水素化されたパラフ
ィン系化合物の生成は起こりにくく、オレフィンの高選
択率は維持される。しかし3.5より大きいと不経済であ
り、また0.5より小さいと反応率が低下する。
接触時間に相当するW/F(W:触媒重量g、F:標準状態に
おける総流量ml/秒)は、0.6〜15.8の範囲では、選択率
にはほとんど影響を与えず、反応率だけに影響を与え
る。0.6より小さいと反応率は低下する。
反応温度は、150〜400℃、好ましくは200〜350℃であ
る。
本発明によれば、200〜350℃での反応により、3FCLを96
%以上の高選択率で得ることができ、Tl/PdまたはTl/Ru
モル比を変えることにより3FHを86%以上の高度選択率
で得ることもできる。
[実施例] 担持方法 水30mlにTlNO3を溶かし、Al2O3にパラジウム0.5%を担
持させてなる直径3.2mm、高さ3.2mmのペレット状パラジ
ウム触媒[触媒a]5g、そのペレット状触媒を60メッシ
ュ以下に粉砕した触媒[触媒b]4g、カーボン(活性
炭)にパラジウム2%を担持させてなる粉末状触媒[触
媒c]1.5gまたはAl2O3にパラジウムまたはルテニウム
5%を担持させてなる粉末状触媒[触媒d]4gのいずれ
か〔いずれも市販触媒:N.E.ケミカル・カタリスト(CHE
MICAL CATALYST)製〕およびホルマリン0.2gを添加し、
50℃で2〜3時間熟成させた。TlNO3の量は、タリウム
とパラジウムもしくはルテニウムとのモル比が目的の値
となるようにした。その後、ロータリーエバポレーター
で水を除去し、さらに空気中100℃で12時間乾燥させ
た。得られた触媒a、b、c、dを、反応前に、触媒前
処理として、水素気流中300〜400℃で2時間処理した。
実施例1 触媒中のTl/Pdモル比を4とした。内径20mmのハステロ
イ製反応管に触媒a4gを充填し、113と水素を、モル比1:
2、標準状態で総流量21ml/分として流通させて200℃で
反応させた。
反応率は7.3%で、3FCLおよび123a(CHClFCClF2)がそ
れぞれ選択率97.2%および2.8%で得られた。
実施例2 反応温度を250℃とした以外は、実施例1と同様の反応
を行った。
反応率は8.5%で、3FCLおよび123aがそれぞれ選択率98.
2%および1.8%で得られた。
実施例3 反応温度を280℃とした以外は実施例1と同様の反応を
行った。
1時間後の反応率は19.5%であり、3FCL、3FHおよび123
aがそれぞれ選択率96.1%、2.2%および1.7%で得られ
た。また、5時間後の反応率は19.6%であり、3FCL、3F
Hおよび123aがそれぞれ選択率96.7%、1.9%および1.4
%で得られた。
実施例4 触媒中のTl/Pdモル比を4とした。内径7.2mmのステンレ
ス製反応管に触媒b1.3gを充填し、113と水素を、モル比
1:2、総流量60ml/分として流通させて250℃で反応させ
た。
反応率は13.7%で、3FCLおよび3FHがそれぞれ選択率96.
4%および3.6%で得られた。
実施例5 総流量を27ml/分として流通させた以外は実施例4と同
様の反応を行った。
反応率は14.2%で、3FCL、3FHおよび123aがそれぞれ選
択率95.9%、3.5%および0.6%で得られた。
実施例6 触媒d1.3gを充填し、Tl/Pdモル比=1とした以外は実施
例5と同様にして反応を行った。
反応率は29.9%で、3FCL、3FHおよび123aがそれぞれ選
択率98.2%、1.3%および1.3%で得られた。
実施例7 Tl/Pdモル比=2とした以外は実施例6と同様にして反
応を行った。
反応率は22.4%で、3FCL、3FHおよび123aがそれぞれ選
択率97.7%、1.7%および0.6%で得られた。
実施例8 反応温度を340℃とした以外は実施例7と同様にして反
応を行った。
反応率は46.5%で、3FCL、3FHおよび123aがそれぞれ選
択率95.7%、3.9%および0.5%で得られた。
実施例9 触媒c5gを充填した以外は実施例6と同様にして反応を
行った。
反応率は93.9%で、3FCL、3FHおよび123aがそれぞれ選
択率95.8%、4.0%および0.1%で得られた。
実施例10 113と水素のモル比を2:1とした以外は実施例6と同様に
して反応を行った。
反応率は19.9%で、3FCL、3FHおよび123aがそれぞれ選
択率97.8%、1.3%および0.9%で得られた。
実施例11 113と水素のモル比を1:2.9とした以外は実施例10と同様
にして反応を行った。
反応率は34.2%で、3FCL、3FHおよび123aがそれぞれ選
択率97.8%、1.3%および0.6%で得られた。
実施例12 触媒c0.6gを充填した以外は実施例4と同様にして反応
を行った。
反応率は17.1%で、3FCLおよび3FHがそれぞれ選択率92.
8%および7.2%で得られた。
実施例13 Tl/Pdモル比=0.5とした以外は実施例6と同様にして反
応を行った。
反応率は57.2%で、3FH、3FCL、123a、134a(CF3CH
2F)、141a(CHCl2CH2F)、160(CH2ClCH3)および142
(CHF2CH2Cl)がそれぞれ選択率86.7%、5.9%、3.4
%、1.3%、1.2%、0.5%および0.5%で得られた。
比較例1 触媒にタリウムだけを担持させない以外は実施例4と同
様の反応を行った。
反応率は64.3%で、143(CHF2CH2-F)、141a、3FH、123
a、142および160がそれぞれ選択率40.2%、18.7%、23.
0%、7.0%、6.0%および4.6%で得られた。
比較例2 触媒にタリウムだけを担持させない以外は実施例12と同
様の反応を行った。
反応率は66.6%で、143、3FH、123a、141a、152a(CHF2
CH3)、160および142がそれぞれ選択率40.2%、25.9
%、13.2%、10.2%、6.0%、2.8%および1.7%で得ら
れた。
実施例14 触媒中のTl/Ruのモル比=2となる量にした触媒d1gを内
径10mmのガラス製反応管に充填し113と水素をモル比3:4
で流通させ200℃で反応させた。反応率10.4%で、3FC
L、123aが各々選択率98.8%、1.2%で得られた。
比較例3 Tlを添加しないこと以外実施例14と同様の反応を行っ
た。反応率64%で、3FCL、123a、3FH、1132aが各々選択
率66.7%、28.6%、4.2%、1.8%で得られた。
[発明の効果] 本発明によれば、有害物質である113を利用して、CTFE
ポリマーの原料となる3FCLおよび代替フロンの原料とな
る3FHを非常に高い選択率で製造することができる。ま
た、比較的低い温度においても高い選択率を得ることが
できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 聡雄 北海道札幌市北区北十一条西10丁目(番地 の表示なし) 北海道大学触媒化学研究セ ンター内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】1,1,2−トリクロロ−1,2,2−トリフルオロ
    エタンと水素とを触媒存在下に反応させることによって
    1−クロロ−1,2,2−トリフルオロエチレンまたは1,2,2
    −トリフルオロエチレンを製造する方法であって、触媒
    として、パラジウムまたはルテニウムとタリウムとをAl
    2O3、SiO2または活性炭に担持させた触媒を使用するこ
    とを特徴とする方法。
JP2241692A 1990-05-31 1990-09-11 1―クロロ―1,2,2―トリフルオロエチレンまたは1,2,2―トリフルオロエチレンの製造方法 Expired - Fee Related JPH0737399B2 (ja)

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EP19910108824 EP0459463B1 (en) 1990-05-31 1991-05-29 Process for preparing 1-chloro-1,2,2-trifluoroethylene or 1,2,2-trifluoroethylene
DE1991603473 DE69103473T2 (de) 1990-05-31 1991-05-29 Verfahren zur Herstellung von 1-Chlor-1,2,2-trifluorethylen oder von 1,2,2-trifluorethylen.
US08/369,259 US5498806A (en) 1990-05-31 1995-01-05 Process for preparing 1-chloro-1,2,2-trifluoroethylene or 1,2,2-trifluoroethylene

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