JPH0753446A - ポリ−及びペルフルオルカルボン酸クロリドの製造方法 - Google Patents
ポリ−及びペルフルオルカルボン酸クロリドの製造方法Info
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Abstract
の新規製造方法を提供する。 【構成】 該方法は、元素塩素を添加しないという条件
で、RCFXCHCl2(式中、Xは弗素原子又は塩素
原子を表し、Rは弗素原子又はペルフルオル化したC1
〜C10−アルキル基を表す)を酸素と気相中で活性化照
射下で反応させることよりなる。
Description
及びポリフルオルカルボン酸クロリド、特にトリフルオ
ルアセチルクロリド及びクロルジフルオルアセチルクロ
リドの製造方法に関する。
カルボン酸クロリドは、化学的な合成において、例えば
界面活性剤の製造、製薬学及び農薬化学品のための構成
要素である。
々の方法で化学的な合成に使用することができる中間生
成物である。例えば、染料を製造する際に使用すること
ができる。アルキル−及びアリールハロゲン化物はクロ
ルジフルオルアセチルクロリドの誘導体、すなわちメチ
ルエステルにより、フッ化カリウム及び沃化銅の存在下
でトリフルオルメチル化することができる。これまでク
ロルジフルオルアセチルクロリドは、例えばドイツ国特
許出願公開第1917630号明細書に記載されている
ように、水銀化合物及びクロロ硫黄酸化物の存在下でC
F2ClCCl3の発煙硫酸又はSO3での加溶媒分解に
より製造された。記載のメチルエステルはジフルオルカ
ルベンを製造するための前駆物でもある(G.A. Wheato
n, D.J. Donald 著、J.Fluorine Chem. (1976)8 p.97
-100 参照)。ジフルオルカルベンは殺虫剤製造の際に
使用される(ヨーロッパ特許出願公開第198791号
明細書(米国特許第4701563号明細書)参照)。
PhHgCF3及びこの種のその他の化合物からジフル
オルカルベンを製造することは、環境という観点から問
題である。
学的な合成で重要な中間生成物である。トリフルオルエ
タノールとの反応は、水素添加により2分子のトリフル
オルエタノールに分解することができる適当なエステル
を生ぜしめる。トリフルオルエタノールは、乾燥法及び
精製法でも使用することができる溶剤である。
−ジフルオル−1,2,2−トリクロルエタンと酸素か
らのジフルロルクロルアセチルクロリドの製造は、ドイ
ツ国特許出願公開第1069137号明細書に記載され
ている。該明細書では、望ましくない副生成物が形成さ
れるにもかかわらず、添加物として塩素が使用されてい
る。
化合物を添加せずに実施することができ、かつより早い
反応速度及びより高い選択性で高い収率が得られる、ポ
リフルオルクロル−及びペルフルオルカルボン酸クロリ
ド、特にトリフルオルアセチルクロリド及びクロルジフ
ルオルアセチルクロリドの製造方法を提供することであ
った。
る方法により解決される。
(O)Cl(式中、Xは弗素原子又は塩素原子を表し、
Rは弗素原子又はペルフルオル化したC1〜C10−アル
キル基を表す)の化合物を、RCFXCHCl2(式
中、R及びXは上記のものを表す)を酸素と気相中で活
性化照射下で反応させるが、但し該反応を元素塩素を添
加せずに実施することにより製造する。Rは有利にはC
1〜C3−アルキル基を表す。
のが有利である。加圧せずに作業するのが特に有利であ
る。“加圧せずに”とは本発明の枠内では、反応混合物
に周囲圧、酸素ガス(ないしは酸素含有ガス)の搬送圧
及び反応の際に生成するHClガスにより場合により形
成される圧力の他に付加的な圧力をかけないということ
を意味する。
1,1,2,2−ペンタフルオル−3,3−ジクロルプ
ロパンをペルフルオルプロピオン酸クロリドに転化する
ことができる。該化合物は、例えば製薬学及び農薬化学
品の製造の枠内でも使用することができる。
準的な方法で製造することができる。1,1,1,2,
2−ペンタフルオロ−3,3,3−トリクロロプロパン
と水からイリジウム触媒を介して1,1,1,2,2−
ペンタフルオロ−3,3−ジクロロプロパンを製造する
ことは、例えば特開平4−210653号公報に記載さ
れている。
チルクロリド及びクロルジフルオルアセチルクロリドの
製造に関する。
C(O)Cl(式中、X=Cl,F)の化合物並びにト
リフルオルアセチルクロリド及びクロルジフルオルアセ
チルクロリドの製造を包含し、1,1−ジフルオル−
1,2,2−トリクロルエタン(R122)ないしは
1,1,1−トリフルオル−2,2−ジクロルエタンを
酸素と気相中で活性化照射下で元素塩素を添加せずに反
応させることを特徴とする。該実施態様を手がかりに本
発明を更に説明する。
−域にある光を放出する光線で行なうのが有利である。
例えばHg−高圧−、中圧−及び低圧放射体が適してい
る。適当な装置の部品のための工作材料としては、外部
から照射する場合に限りUV−透過性材料、例えば石英
が推奨される。
〜130℃の温度範囲で実施するのが有利である。出発
化合物と酸素(O2)のモル比は、有利には1:1〜
1:20、特に1:1.1〜1:3の範囲内にある。酸
素は空気状で、有利には純粋な酸素として使用すること
ができる。
での反応体の凝縮をできるだけ回避するべきである。生
成物の純度に関しては、反応の際にできるだけ少量の水
が存在することも所望される。所望の場合には公知の方
法で、反応体から一緒に搬出される水を、例えば乾燥
剤、例えば乾燥パール又は五酸化燐と接触させることに
より除去してもよい。
ス状の1,1−ジフルオル−1,2,2−トリクロルエ
タンないしは1,1,1−トリフルオル−2,2−ジク
ロルエタン及び酸素を反応容器に供給し、次いで該反応
容器から生成物を連続的に取出す。もちろん供給した出
発化合物の量と取出した生成物の量を互いに調節する。
は0.1〜30分である。特に照射装置のランプ出力及
び照射装置の幾何学的パラメータに依存する最適な平均
滞留時間は、生成物流の簡単な小実験及び分析により、
例えばガスクロマトグラフィーにより測定することがで
きる。
の代わりに同じ合計出力の2個以上の出力の弱いランプ
を前後に接続した反応器を使用すると、より良好な反応
率及び特により高度な選択性が達成可能であることが判
明した。例えば反応器中の適当なじゃま板による反応混
合物の良好な渦巻化も有利である。
有するポリフルオル−及びペルフルオルアセチルクロリ
ドを製造することができるという点である。
フルオルアセチルクロリドを1,1−ジフルオル−1,
2,2−トリクロルエタンから塩素を添加せずに照射下
で酸素を用いて非常に高い収率で製造することができ
る。有利な実施態様によれば、該反応は既に記載のよう
に加圧せずに実施する。この結果は、驚異的であるとい
わざるを得ない。しかも活性化照射下でポリハロゲノ化
合物を酸素を用いて酸化させることは、既に W.C.Franc
is 及び R.N.Haszeldine著による、 J. Chem. Soc. 195
5, p.2551-2563 及び R.N. Haszeldine 及び F. Nyman
著による、J. Chem. Soc. 1959, p.387-396 に記載され
ている。しかしながら、上記著者により記載された、常
に高圧で実施した実験は、CF2Cl基を有する化合物
が二酸化炭素及び四フッ化ケイ素を形成しながら分解す
る(反応容器のガラス材料との反応)ことが判明した。
従って、R122の塩素を添加しない光化学的酸化の高
い選択性及び速い反応速度は想到しえなかった。本発明
のその他の変法、すなわちトリフルオルアセチルクロリ
ドの特に加圧せずに行なう製造で、結果として得られた
高い収率もまた予測できなかった。これまで、つまり当
業者の間では、該反応は塩素を添加しながら高圧(ない
しは過圧に相当する高温)で実施すべきであるという見
解が支配していた。驚異的にも本発明による方法によれ
ば、ガラス装置でも影響を及ぼさない。本発明による方
法の利点は、塩素を添加すると形成される望ましくない
副生成物を生じないことである。
水素は高圧で酸素の存在下で高い爆発の危険性がある。
これに対して本発明による方法は、危険を伴わずに酸ハ
ロゲン化物を製造することができる。
明するが、該実施例は本発明を制限するものではない。
酸素を用いた光化学的な酸化によるクロルジフルオルア
セチルクロリドの連続的製造
で、反応器内部温度100℃でCF2Cl-CHCl2(T=1
50℃を有する前蒸発器からの)と純粋な酸素とからな
る混合物を1:2.2のモル比で湿分過剰で塩素を添加
せずにガス状で計量供給し、その間、Heraeus 社のHg
−高圧放射器TQ718(700W)を用いて石英管に
より照射した。ガス状で反応器から出る生成物の凝縮
を、後続された−60℃に温度調節した冷却器中で行な
った(HCl−及びCOF2−排出)。30分以内でC
F2ClCHCl2155.9g(920ミリモル)を転
化させた。転化率は89%であった。クロルジフルオル
アセチルクロリドの収率は、理論値の92.9%(GC
−率)であり、その他、副成分としてCOCl2、CO2
及びCOF2が検出された。40cmの充填体カラムを
介して引続き精留することにより、COCl2−前駆物
を除去した後、純粋なクロルジフルオルアセチルクロリ
ド(沸点27℃)が得られた。回収されたR122をポ
ンプを用いて新たに前蒸発器に計量供給した。
酸素を用いた光化学的な酸化によるトリフルオルアセチ
ルクロリドの連続的製造
で、反応器内部温度100℃でCF3−CHCl2(T=
100℃を有する前蒸発器からの)と純粋な酸素とから
なる混合物を1:1.4のモル比でガス状で塩素を添加
せずに計量供給し、その間、Heraeus 社のHg−高圧放
射器TQ718(出力500Wに調整)を用いて石英管
により照射した。ガス状で反応器から出た生成物の凝縮
を、後続された−60℃に温度調節した冷却器中で行な
った(HCl−及びCOF2−排出)。30分以内でC
F3CHCl20.96モルを転化させた。トリフルオル
アセチルクロリドの収率(123−転化率70%)は、
理論値の93.2%(GC−率)であり、反応器ガス中
の副成分としてCOCl2、CO2及びCOF2が検出さ
れた。強度に冷却した充填体カラム中の凝縮物を引続き
精留することにより、純粋なトリフルオルアセチルクロ
リド(沸点−24.8℃)が得られた。
実施した。123の転化率は93%、トリフルオルアセ
チルクロリドの収率は84%であった(副成分及び後処
理は例2と同様)(GC−率)。
て実施 例3と同様に実施したが、但し、123:O2の比を
1:0.6で実施した。123の転化率は58%、トリ
フルオルアセチルクロリドの収率は89%であった(G
C−率)。
て実施 例3を同様に実施したが、但し、123:O2の比を
1:2.28で実施した。123の転化率は95%、ト
リフルオルアセチルクロリドの収率は85%であった
(GC−率)。
の製造
T=130℃を有する前蒸発器からの)と純粋な酸素と
からなる混合物を1:1.7のモル比でガス状で計量供
給し、その間に石英管により照射した(ランプ出力:5
00W)。225Caの計量供給量は0.45ml/3
0分であった。ペルフルオルプロピオニルクロリドに関
する選択性は68%、転化率は63%であった。
Claims (6)
- 【請求項1】 一般式:RCFXC(O)Cl(式中、
Xは弗素原子又は塩素原子を表し、Rは弗素原子又はペ
ルフルオル化したC1〜C10−アルキル基を表す)の化
合物を製造する方法において、RCFXCHCl2(R
及びXは上記のものを表す)を酸素と気相中で活性化照
射下で反応させるが、但し該反応を元素塩素を添加せず
に実施することを特徴とする、ポリ−及びペルフルオル
カルボン酸クロリドの製造方法。 - 【請求項2】 前記反応を加圧せずに実施する、請求項
1記載の方法。 - 【請求項3】 1,1−ジフルオル−1,2,2−トリ
クロルエタン(R122)ないしは1,1,1−トリフ
ルオル−2,2−ジクロルエタン(R123)を使用す
る、請求項1又は2記載の方法。 - 【請求項4】 前記反応を200℃以下の温度で実施す
る、請求項1から3までのいずれか1項記載の方法。 - 【請求項5】 ガス状の出発物質及び酸素を反応容器に
供給し、次いで該反応容器から生成物を連続的に取出
す、その際、反応容器中の平均滞留時間が0.1〜30
分である、請求項1から4までのいずれか1項記載の方
法。 - 【請求項6】 出発化合物と酸素(O2)のモル比が
1:1〜1:20の範囲内にある、請求項1から5まで
のいずれか1項記載の方法。
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