JPH08104656A - Reaction process using phosphate catalyst - Google Patents

Reaction process using phosphate catalyst

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JPH08104656A
JPH08104656A JP24302494A JP24302494A JPH08104656A JP H08104656 A JPH08104656 A JP H08104656A JP 24302494 A JP24302494 A JP 24302494A JP 24302494 A JP24302494 A JP 24302494A JP H08104656 A JPH08104656 A JP H08104656A
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halogenated hydrocarbon
phosphate
catalyst
reaction
fluorine atom
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祐作 滝田
Tatsuki Ishihara
達己 石原
Tetsuo Nakajo
哲夫 中條
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    • C07C17/00Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/093Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens
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    • C07C17/202Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of halogen atoms by other halogen atoms two or more compounds being involved in the reaction
    • C07C17/206Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of halogen atoms by other halogen atoms two or more compounds being involved in the reaction the other compound being HX
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
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    • C07C17/25Preparation of halogenated hydrocarbons by splitting-off hydrogen halides from halogenated hydrocarbons

Abstract

PURPOSE: To provide a process for the defluorinating hydrogenation of an F- containing halogenated hydrocarbon in high efficiency over a long period while keeping long catalytic life and suitable e.g. for the production of unsaturated fluorinated hydrocarbons by contacting an F-containing halogenated hydrocarbon with a phosphoric acid salt catalyst. CONSTITUTION: (A) An F-containing halogenated hydrocarbon such as a 2-6C F-containing halogenated hydrocarbon is subjected to defluorinating hydrogenation by contacting the component A with (B) a phosphate catalyst containing a group 1-13 element of the long-period periodic table such as an alkaline earth metal as the metal constituting the phosphoric acid salt (e.g. magnesium phosphate). The component B preferably further contains a group 3-12 element of the long-period periodic table. The component B is prepared e.g. by a supporting method and the supporting raw material salt is chloride, nitrate, etc., for noble metal and chloride, nitrate, acetate, sulfate, carbonate, etc., for the other metals. The supporting amount is 0.01-20wt.%, especially 0.02-10wt.%.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はフッ素原子を含むハロゲ
ン化炭化水素の脱フッ化水素反応、フッ素化反応及び分
解反応に係わり、産業上有用な不飽和フッ化炭化水素の
製造への応用や機能性飽和含フッ素化合物の合成や微量
不純物の除去精製、不要になったフロンの分解反応など
への応用が期待される。
The present invention relates to a dehydrofluorination reaction, a fluorination reaction and a decomposition reaction of a halogenated hydrocarbon containing a fluorine atom, and is applied to the production of an industrially useful unsaturated fluorohydrocarbon. It is expected to be applied to the synthesis of functional saturated fluorine-containing compounds, the removal and purification of trace impurities, and the decomposition reaction of unnecessary CFCs.

【0002】[0002]

【従来の技術】不飽和の含フッ素モノマーの製造方法は
原料の選択と熱や光を用いた反応条件の選定が重要であ
る。触媒を用いた方法も種々検討されているがクロロト
リフルオロエチレンの製造方法にはNi(特開平3−2
64542号公報)、Co、Pt、Pb、Ag、Cr2
3 、活性炭などが例示される。燐酸塩を用いる方法と
しては、米国特許3789016号にはNiまたはCr
の燐酸塩をアルミナに担持した触媒が記載されている。
この特許は特定のフッ素原子を含むハロゲン化炭化水素
から特定の不飽和モノマーを合成したもので脱フッ化水
素は起こらず、塩化水素の脱離が起こる。特開昭62−
61936号公報も特定のフッ素原子を含むハロゲン化
炭化水素から特定の不飽和モノマーを合成したものであ
り、触媒として燐酸カルシウムで処理した活性炭で用い
て良いとあるが、この場合にも脱フッ化水素反応は起こ
らず塩化水素の脱離が起こる。
2. Description of the Related Art In the method for producing an unsaturated fluorine-containing monomer, it is important to select raw materials and reaction conditions using heat or light. Various methods using a catalyst have been investigated, but Ni is used as a method for producing chlorotrifluoroethylene (JP-A-3-2).
64542), Co, Pt, Pb, Ag, Cr 2
O 3 and activated carbon are exemplified. As a method of using a phosphate, US Pat. No. 3,789,016 discloses Ni or Cr.
A catalyst in which the phosphate of 1 is supported on alumina is described.
In this patent, a specific unsaturated monomer is synthesized from a halogenated hydrocarbon containing a specific fluorine atom, and dehydrofluorination does not occur, but desorption of hydrogen chloride occurs. JP 62-
No. 61936 discloses that a specific unsaturated monomer is synthesized from a halogenated hydrocarbon containing a specific fluorine atom, and it may be used as activated carbon treated with calcium phosphate as a catalyst. Hydrogen reaction does not occur and desorption of hydrogen chloride occurs.

【0003】燐酸塩ではないが燐酸を用いる方法として
は特公昭47−35667号公報では燐酸を構成成分と
するクロムおよびアルミニウム触媒を用いて特定の原料
に対して、実質的にフッ化水素存在下でフッ素化はする
が脱フッ化水素することなく塩化水素を脱離して含フッ
素モノマーを合成している。
As a method of using phosphoric acid, which is not a phosphate, in JP-B-47-35667, a chromium and aluminum catalyst containing phosphoric acid as a constituent is used in the presence of substantially hydrogen fluoride for a specific raw material. Although fluorinated, hydrogen chloride is eliminated without dehydrofluorination to synthesize a fluorinated monomer.

【0004】飽和の機能性含フッ素化合物として代替フ
ロンがあるがフッ素化オキシクロム触媒の研究例が多
い。特公平2−25892号公報ではフッ化水素による
フッ素化反応において燐酸担持フッ化カルシウム触媒を
用いている。触媒によるフロンの分解反応は近年環境問
題から多くの研究例が報告されている。(触媒vol.34 p
age464,470 1992 年)
Although there is an alternative CFC as a saturated functional fluorine-containing compound, there are many studies on fluorinated oxychrome catalysts. In Japanese Patent Publication No. 25892/1990, a phosphoric acid-supported calcium fluoride catalyst is used in a fluorination reaction with hydrogen fluoride. In recent years, many studies have been reported on the decomposition reaction of CFCs with a catalyst due to environmental problems. (Catalyst vol.34 p
age464,470 1992)

【0005】燐酸塩を用いる方法としては日本化学会誌
645頁(1991年)ではフロン12(CF2 Cl
2 )の接触分解の触媒として燐酸アルミや燐酸ホウ素を
提唱している。いずれも大過剰の酸素の存在下であり、
酸素利用率(転化率)は2.5%程度と極めて低い。燐
酸アルミは活性が低くかつ活性低下も著しい。燐酸ホウ
素は反応5時間程度の初期活性に変化はないが更に長時
間、フッ化水素で触媒寿命試験が必要である。
As a method of using a phosphate, Freon 12 (CF 2 Cl) is disclosed in the Chemical Society of Japan, page 645 (1991).
Aluminum phosphate and boron phosphate have been proposed as catalysts for the catalytic decomposition of 2 ). Both are in the presence of a large excess of oxygen,
The oxygen utilization rate (conversion rate) is extremely low at about 2.5%. Aluminum phosphate has a low activity and a marked decrease in activity. Boron phosphate does not change the initial activity after about 5 hours of reaction, but requires a catalyst life test with hydrogen fluoride for a longer time.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】フッ素原子を含むハロ
ゲン化炭化水素を原料にフッ化水素を脱離させる反応、
ハロゲン化炭化水素をフッ素化する反応、ハロゲン化炭
化水素中の微量の不飽和ハロゲン化炭化水素および/ま
たは含塩素または含臭素のハロゲン化炭化水素をフッ化
水素を用いて除去精製するための反応および分解反応な
どにおいて高活性でかつ長い寿命の触媒が望まれてい
た。
A reaction for desorbing hydrogen fluoride from a halogenated hydrocarbon containing a fluorine atom as a raw material,
Reaction for fluorinating halogenated hydrocarbon, reaction for removing trace amount of unsaturated halogenated hydrocarbon in halogenated hydrocarbon and / or chlorine-containing or bromine-containing halogenated hydrocarbon with hydrogen fluoride And, a catalyst having high activity and long life in decomposition reaction has been desired.

【0007】本発明は上記課題に鑑み、供給または生成
する弗酸存在下反応を促進させる触媒がフッ素化されに
くく触媒活性の著しい低下を防止し、長寿命化を達成す
る触媒を提案する事を目的とする。
In view of the above-mentioned problems, the present invention proposes a catalyst that promotes a reaction in the presence of hydrofluoric acid, which is supplied or generated, is less likely to be fluorinated, prevents a significant decrease in catalytic activity, and achieves a long life. To aim.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】フロン合成には通常フッ
化水素がフッ素化剤として使用される。またフロンの分
解反応ではフッ化水素が副生する。よく用いられる触媒
として金属酸化物があるが、金属酸化物の生成自由エネ
ルギーよりも金属フッ化物の生成自由エネルギーの方が
負に大きいためフッ化水素が共存すると金属酸化物は徐
々にフッ化物に変化する。本発明は上記課題を解決する
ため鋭意研究した結果、実質的にフッ化水素存在下、ハ
ロゲン化炭化水素を反応させる条件下で燐酸塩触媒を用
いる事を特徴とする製造方法を見いだした。
Hydrogen fluoride is usually used as a fluorinating agent in freon synthesis. In addition, hydrogen fluoride is produced as a by-product in the fluorocarbon decomposition reaction. Although metal oxides are often used as catalysts, the free energy of formation of metal fluorides is negatively larger than the free energy of formation of metal oxides, so when hydrogen fluoride coexists, the metal oxides gradually become fluoride. Change. As a result of intensive studies to solve the above problems, the present invention has found a production method characterized in that a phosphate catalyst is used under the condition of reacting a halogenated hydrocarbon substantially in the presence of hydrogen fluoride.

【0009】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明においてハロゲン化炭化水素とはハロゲンで水素が
置換された炭化水素をさし、中でもハロゲン化された脂
肪族アルカンまたはアルケンが好適で、好ましい炭素数
は1〜18であるがより好ましくは1〜12で、さらに
好ましくは2〜6である。ハロゲンは塩素、臭素、また
はフッ素を指し、これらの1種または2種以上のハロゲ
ンで置換されていて、とりわけフッ素を含むハロゲン化
炭化水素が好ましい。そのような化合物として、炭素数
2を例にとれば、すべてハロゲン置換された化合物C2
3 Cl3 、C24 Cl2 、C25 Cl、水素が1
個存在する化合物C2 HF2 Cl3 、C2 HF3 Cl
2 、C2 HF4 Cl、C2 HF5 、水素が2個存在する
化合物C222 Cl2 、C223 Cl、C22
3 Br、C224 、水素が3個存在する化合物
23 FCl2 、C232 Cl、C233
水素が4個存在する化合物C24 FCl、C24
2 、水素が5個存在する化合物C25 F、不飽和化合
物としてC2 Cl4 、C2 HCl3 、C22 Cl2
どを例示する事ができる。これらは単一化合物でも混合
物でも良い。炭素数3以上の化合物も容易に類推でき
る。
The present invention will be described in detail below. In the present invention, the halogenated hydrocarbon refers to a hydrocarbon in which hydrogen is replaced by a halogen, of which a halogenated aliphatic alkane or alkene is preferable, and a preferable carbon number is 1 to 18, but more preferably 1 It is -12, More preferably, it is 2-6. Halogen refers to chlorine, bromine, or fluorine, and is preferably a halogenated hydrocarbon which is substituted with one or more of these halogens and particularly contains fluorine. As such a compound, for example, when the number of carbon atoms is 2, an all halogen-substituted compound C 2
F 3 Cl 3 , C 2 F 4 Cl 2 , C 2 F 5 Cl, hydrogen is 1
Existing compounds C 2 HF 2 Cl 3 , C 2 HF 3 Cl
2 , C 2 HF 4 Cl, C 2 HF 5 , and compounds having two hydrogen atoms C 2 H 2 F 2 Cl 2 , C 2 H 2 F 3 Cl, C 2 H 2
F 3 Br, C 2 H 2 F 4 , compounds having 3 hydrogen atoms, C 2 H 3 FCl 2 , C 2 H 3 F 2 Cl, C 2 H 3 F 3 ,
Compounds having 4 hydrogens C 2 H 4 FCl, C 2 H 4 F
2 , C 2 H 5 F having 5 hydrogen atoms, and C 2 Cl 4 , C 2 HCl 3 , C 2 H 2 Cl 2 and the like as unsaturated compounds. These may be a single compound or a mixture. A compound having 3 or more carbon atoms can be easily analogized.

【0010】本発明における燐酸塩触媒について説明す
る。燐酸塩はオルト燐酸塩類をさし燐酸一水素塩や燐酸
二水素塩も含まれる。また縮合燐酸塩も含まれ、ピロリ
ン酸塩(酸性オルト燐酸塩の脱水縮合による)、トリポ
リ燐酸塩、テトラポリ燐酸塩、鎖状高分子燐酸塩(ハイ
ポリ燐酸塩)、トリメタ燐酸塩、テトラメタ燐酸塩など
の環状燐酸塩が入る。合成方法は金属塩により異なり、
一般に知られている方法で良い。燐酸ナトリウム(Na
3 PO4 )は燐酸二水素ナトリウムの濃水溶液に水酸化
ナトリウムの濃水溶液を加え加熱濃縮後冷却して結晶を
得る。燐酸マグネシウム(Mg3 (PO42 )はMg
HPO4 の熱処理により得られる。燐酸カルシウム(C
3 (PO42 )はアンモニア水をCaCl2 と燐酸
の混合溶液に適下しろ過乾燥し、焼成して得られる。乾
燥温度は実質的に70℃〜150℃であるが好ましくは
80℃〜130℃である。あまり低温では乾燥の目的を
達成せず、逆に高温に急激にさらすと触媒性能に悪い影
響を与える。焼成は十分水分を切った後、300℃以上
900℃以下、好ましくは400℃以上800℃以下、
より好ましくは450℃以上700℃以下である。温度
が低すぎると反応中にフッ素化されやすく、逆に高温す
ぎると表面積、細孔容積が著しく小さくなり触媒活性を
犠牲にしてしまう。オートクレーブ中、水の存在下10
0℃以上の温度で水熱合成にて作ることもできる。溶
融、焼成方法で調製しても良い。
The phosphate catalyst in the present invention will be described. Phosphate refers to orthophosphate and also includes monohydrogen phosphate and dihydrogen phosphate. Condensed phosphates are also included, such as pyrophosphate (by dehydration condensation of acidic orthophosphate), tripolyphosphate, tetrapolyphosphate, chain polymer phosphate (high polyphosphate), trimetaphosphate, tetrametaphosphate, etc. Cyclic phosphate of The synthesis method differs depending on the metal salt,
A generally known method may be used. Sodium phosphate (Na
3 PO 4 ) is obtained by adding a concentrated aqueous solution of sodium hydroxide to a concentrated aqueous solution of sodium dihydrogen phosphate, heating and concentrating, and then cooling to obtain crystals. Magnesium phosphate (Mg 3 (PO 4 ) 2 ) is Mg
Obtained by heat treatment of HPO 4 . Calcium phosphate (C
a 3 (PO 4 ) 2 ) is obtained by appropriately applying ammonia water to a mixed solution of CaCl 2 and phosphoric acid, filtering, drying, and firing. The drying temperature is substantially 70 ° C to 150 ° C, preferably 80 ° C to 130 ° C. If the temperature is too low, the purpose of drying is not achieved, and on the contrary, if it is rapidly exposed to high temperature, the catalyst performance is adversely affected. After the moisture is sufficiently removed by baking, the temperature is 300 ° C or higher and 900 ° C or lower, preferably 400 ° C or higher and 800 ° C or lower,
It is more preferably 450 ° C. or higher and 700 ° C. or lower. If the temperature is too low, fluorination is likely to occur during the reaction. On the contrary, if the temperature is too high, the surface area and pore volume are remarkably reduced and the catalytic activity is sacrificed. 10 in the presence of water in the autoclave
It can also be prepared by hydrothermal synthesis at a temperature of 0 ° C or higher. It may be prepared by a melting and firing method.

【0011】燐酸塩を構成する金属は長周期型周期律表
の1から13族(新IUPAC命名法)元素から選ばれ
た元素が好ましくLi、Na、K等のアルカリ金属、M
g、Ca、Sr、Baなどのアルカリ土類金属、希土
類、Ti、Zr、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、
Cu、Ag、Zn、Cd、Al、Ga、Bを例示する事
ができる。更に好ましくは燐酸塩を構成する金属が長周
期型周期律表の1から4族および8から12族(新IU
PAC命名法)元素から選ばれた少なくとも1種の金属
元素である。この中でも好ましい金属はアルカリ土類金
属である。最も好ましくは燐酸マグネシウムである。
The metal constituting the phosphate is preferably an element selected from elements of groups 1 to 13 (new IUPAC nomenclature) of the long-periodic periodic table, alkali metals such as Li, Na and K, and M.
Alkaline earth metals such as g, Ca, Sr, Ba, rare earths, Ti, Zr, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni,
Cu, Ag, Zn, Cd, Al, Ga and B can be exemplified. More preferably, the metal constituting the phosphate is a group of 1 to 4 and 8 to 12 of the long periodic table (new IU
PAC nomenclature) is at least one metal element selected from the elements. Of these, the preferred metals are alkaline earth metals. Most preferred is magnesium phosphate.

【0012】燐酸塩触媒は上記燐酸塩と更に長周期型周
期律表の3から12族(新IUPAC命名法)元素から
なる群から選ばれる元素を少なくとも1つ以上含む事が
できる。例えばSc、Y、La、Ti、Zr、Hf、
V、Nb、Cr、Mn、Re、Fe、Ru、Co、R
h、Ni、Pd、Pt,Cu、Ag、Au、Zn、Cd
を例示する事ができる。
The phosphate catalyst may further contain at least one element selected from the group consisting of the above-mentioned phosphates and elements of Groups 3 to 12 (new IUPAC nomenclature) of the long-periodic periodic table. For example, Sc, Y, La, Ti, Zr, Hf,
V, Nb, Cr, Mn, Re, Fe, Ru, Co, R
h, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd
Can be illustrated.

【0013】調製方法は担持法が一般的であるが沈澱法
など他の方法でも良い。担持する場合は、原料塩は貴金
属では塩化物、硝酸塩が好ましく、貴金属以外の金属は
塩化物、硝酸塩、酢酸塩、硫酸塩、炭酸塩などが使用さ
れる。担持量は反応の種類と金属の種類によるが0.0
1重量%以上20重量%以下である。より好ましくは0.
02重量% 以上10重量% 以下である。少ない担持量では効
果がなく多すぎると性能を低下させてしまう。
The supporting method is generally used as a preparation method, but other methods such as a precipitation method may be used. When loaded, the raw material salt is preferably a chloride or nitrate of a noble metal, and a chloride, nitrate, acetate, sulfate, carbonate or the like is used as a metal other than the precious metal. The supported amount depends on the type of reaction and the type of metal, but is 0.0
It is 1% by weight or more and 20% by weight or less. More preferably 0.
The amount is 02% by weight or more and 10% by weight or less. A small supporting amount is not effective, and a large supporting amount lowers the performance.

【0014】こうして調製された触媒は、反応系内にお
いて実質的にフッ化水素の存在する状態において、フッ
素原子を含むハロゲン化炭化水素のハロゲン(特にフッ
素との)を含む脱離反応やハロゲン(特にフッ素との)
交換反応に優れた性能を示し産業上有用な不飽和フッ化
炭化水素の製造や機能性フッ素化合物の合成に利用され
る。また、不要になったフロン類の分解反応にも有用で
ある。
The catalyst thus prepared can be used in a reaction system in which hydrogen fluoride is substantially present, in an elimination reaction or halogen (including halogen) of a halogenated hydrocarbon containing a fluorine atom (especially with fluorine). Especially with fluorine)
It is used in the production of industrially useful unsaturated fluorohydrocarbons that exhibit excellent performance in exchange reactions and in the synthesis of functional fluorine compounds. It is also useful for the decomposition reaction of unnecessary fluorocarbons.

【0015】産業上有用な不飽和フッ素化炭化水素を得
る方法としては原料であるフッ素原子を含むハロゲン化
炭化水素であり炭素数2以上6以下が好ましい。炭素数
2を例にとれば、すべてハロゲン置換された化合物C2
3 Cl3 、C24 Cl2、C25 Cl、水素が1
個存在する化合物C2 HF2 Cl3 、C2 HF3 Cl
2 、C2 HF4 Cl、C2 HF5 、水素が2個存在する
化合物C222 Cl2 、C223 Cl、C2
23 Br、C224 、水素が3個存在する化合物
23 FCl2 、C232 Cl、C233
水素が4個存在する化合物C24 FCl、C24
2 などに対し上記燐酸塩触媒と高温条件下接触させる。
As a method for obtaining an industrially useful unsaturated fluorinated hydrocarbon, a halogenated hydrocarbon containing a fluorine atom as a raw material and having 2 to 6 carbon atoms is preferable. Taking C2 as an example, all halogen-substituted compounds C 2
F 3 Cl 3 , C 2 F 4 Cl 2 , C 2 F 5 Cl, hydrogen is 1
Existing compounds C 2 HF 2 Cl 3 , C 2 HF 3 Cl
2 , C 2 HF 4 Cl, C 2 HF 5 , and compounds having two hydrogen atoms C 2 H 2 F 2 Cl 2 , C 2 H 2 F 3 Cl, C 2 H
2 F 3 Br, C 2 H 2 F 4 , compounds having 3 hydrogen atoms, C 2 H 3 FCl 2 , C 2 H 3 F 2 Cl, C 2 H 3 F 3 ,
Compounds having 4 hydrogen atoms C 2 H 4 FCl, C 2 H 4 F
2 and the like are brought into contact with the above phosphate catalyst under high temperature conditions.

【0016】場合により応促進ガスを供給することもで
きる。反応促進ガスとしては酸素、亜酸化窒素、水、塩
素、水素などが利用できる。またそれらの組み合わせも
可能である。希釈ガス、例えば窒素、ヘリウム、アルゴ
ンにて希釈しても良い。特に好ましくは水素ガスであ
る。供給すべき水素/原料との比は100倍から0.1
倍である。好ましくは50倍から0.5倍である。より
好ましくは20倍から1倍である。高い比は経済的理由
から問題であり、低すぎる比は促進効果をもたらさな
い。
If desired, a reaction promoting gas can be supplied. As the reaction promoting gas, oxygen, nitrous oxide, water, chlorine, hydrogen or the like can be used. A combination of them is also possible. It may be diluted with a diluent gas such as nitrogen, helium or argon. Particularly preferred is hydrogen gas. Hydrogen / raw material ratio to be supplied is 100 times to 0.1
It is twice. It is preferably 50 times to 0.5 times. It is more preferably 20 times to 1 time. High ratios are problematic for economic reasons, too low ratios have no accelerating effect.

【0017】反応温度は原料のハロゲンを含んだ脱離性
能により異なるが150℃以上700℃以下である。好
ましくは200℃以上650℃である。低温では反応速
度が低下し高温での反応ではコウキングしやすくなり触
媒寿命が短くなる。脱フッ化水素により生成するフッ化
炭化水素は不飽和フッ化炭化水素であり、炭素数2〜6
である。炭素数2を例にとれば、C2 HF3 Cl2 、C
2 HF4 Cl、C2 HF5 、C222 Cl2 、C2
23 Cl、C223 Br、C224 、C2
3 FCl2 、C232 Cl、C233 、C2
4FCl、C242 などに対し上記燐酸塩触媒と
反応条件下接触させると、C22 Cl2 、C23
l、C24 、C2 HFCl2 、C2 HF2 Cl、C2
HF2 Br、C2 HF3 、C22 FCl、C22
2 、C23 Fなどが生成する。
The reaction temperature is 150 ° C. or higher and 700 ° C. or lower, although it varies depending on the desorption performance containing the halogen as the raw material. It is preferably 200 ° C. or higher and 650 ° C. At low temperatures, the reaction rate decreases, and at high temperatures the reaction tends to occur and the catalyst life becomes short. Fluorohydrocarbons generated by dehydrofluorination are unsaturated fluorohydrocarbons having 2 to 6 carbon atoms.
Is. Taking 2 carbon atoms as an example, C 2 HF 3 Cl 2 , C
2 HF 4 Cl, C 2 HF 5 , C 2 H 2 F 2 Cl 2 , C 2
H 2 F 3 Cl, C 2 H 2 F 3 Br, C 2 H 2 F 4 , C 2
H 3 FCl 2 , C 2 H 3 F 2 Cl, C 2 H 3 F 3 , C 2
When H 4 FCl, C 2 H 4 F 2, etc. are brought into contact with the above-mentioned phosphate catalyst under reaction conditions, C 2 F 2 Cl 2 , C 2 F 3 C
1, C 2 F 4 , C 2 HFCl 2 , C 2 HF 2 Cl, C 2
HF 2 Br, C 2 HF 3 , C 2 H 2 FCl, C 2 H 2 F
2 , C 2 H 3 F, etc. are generated.

【0018】以下さらに具体的に説明する。原料として
1,1,1−トリフルオロエタン(HFC143a)の
場合、好ましい触媒として燐酸マグネシウム(Mg3
(PO42 )を用いることができる。更に好ましくは
Ti、V、Niのうち少なくとも1つ以上を燐酸マグネ
シウムに担持した触媒は活性が向上する。また、目的と
する弗化ビニリデン(CF2 =CH2 )への選択性を向
上させる成分は活性向上成分でもあるV、Ni以外にC
o、Mn,Ag、Au、Feのうち少なくとも1つ以上
を燐酸マグネシウムに担持した触媒が良好な効果を発現
する。比較的低温で、目的化合物の選択性が高い触媒添
加成分としてはPt、Ru、Pd、Auなどの貴金属類
とNiでこのうち少なくとも1つ以上の成分を燐酸マグ
ネシウムに担持した触媒が効果がある。
A more specific description will be given below. In the case of 1,1,1-trifluoroethane (HFC143a) as a raw material, magnesium phosphate (Mg 3
(PO 4 ) 2 ) can be used. More preferably, a catalyst in which at least one of Ti, V and Ni is supported on magnesium phosphate has improved activity. Further, the components for improving the selectivity to the desired vinylidene fluoride (CF 2 ═CH 2 ) are C, in addition to V and Ni, which are also the activity improving components.
A catalyst in which at least one of o, Mn, Ag, Au, and Fe is supported on magnesium phosphate exerts a good effect. As a catalyst-adding component having a high selectivity for the target compound at a relatively low temperature, a catalyst in which noble metals such as Pt, Ru, Pd, Au and Ni, and at least one of these components are supported on magnesium phosphate is effective. .

【0019】反応温度は300℃以上650℃以下で、
より好ましくは400℃以上600℃以下である。反応
促進ガスとして水素を用いる事ができる。原料と水素の
比は原料:水素=1:0.5〜1:20、より好ましく
は原料:水素=1:1〜1:10である。固定床で行う
と空間速度(space time)は100/hr〜10000
/hrでありより好ましくは300/hr〜3000/
hrである。反応器の材質は脱離する弗酸に耐えうる材
質でインコネル、ニッケル、ハステロイCなどを用いる
ことができる。
The reaction temperature is 300 ° C. or higher and 650 ° C. or lower,
More preferably, it is 400 ° C. or higher and 600 ° C. or lower. Hydrogen can be used as a reaction promoting gas. The ratio of raw material to hydrogen is raw material: hydrogen = 1: 0.5 to 1:20, and more preferably raw material: hydrogen = 1: 1 to 1:10. If the fixed bed is used, the space time is 100 / hr-10000.
/ Hr and more preferably 300 / hr to 3000 /
It is hr. The material of the reactor is a material that can withstand the released hydrofluoric acid, and Inconel, nickel, Hastelloy C or the like can be used.

【0020】ハロゲン交換反応など機能性含フッ素化合
物の合成への応用としては、炭素数2を例にとれば、す
べてハロゲン置換された化合物C23 Cl3 、C2
4 Cl2 、C25 Cl、水素が1個存在する化合物C
2 HF2 Cl3 、C2 HF3Cl2 、C2 HF4 Cl、
2 HF5 、水素が2個存在する化合物C222
2 、C223 Cl、C223 Br、C22
4 、水素が3個存在する化合物C23 FCl2 、C
232 Cl、C233 、水素が4個存在する化
合物C24 FCl、C242 、不飽和化合物とし
てC2 Cl4 、C2 HCl3 、C22 Cl2 などを燐
酸塩触媒の存在下接触させフッ素化反応を進行させるこ
とができる。反応温度としては200℃以上500℃以
下、好ましくは230℃以上450℃以下である。供給
する弗酸は原料に対してモル比で1から30であり、好
ましくは2から15である。弗酸の割合が低すぎると触
媒への炭素質蓄積が増大し、触媒寿命が短くなる。一方
弗酸の割合を増すと生産上コストがかかり現実的でな
い。
As an application to the synthesis of a functional fluorine-containing compound such as a halogen exchange reaction, when the number of carbon atoms is 2 as an example, all halogen-substituted compounds C 2 F 3 Cl 3 and C 2 F are used.
4 Cl 2 , C 2 F 5 Cl, compound C having one hydrogen
2 HF 2 Cl 3 , C 2 HF 3 Cl 2 , C 2 HF 4 Cl,
C 2 HF 5 , a compound having two hydrogen atoms C 2 H 2 F 2 C
l 2 , C 2 H 2 F 3 Cl, C 2 H 2 F 3 Br, C 2 H 2
F 4 , a compound having 3 hydrogen atoms C 2 H 3 FCl 2 , C
2 H 3 F 2 Cl, C 2 H 3 F 3 , compounds having 4 hydrogen atoms C 2 H 4 FCl, C 2 H 4 F 2 , unsaturated compounds C 2 Cl 4 , C 2 HCl 3 , C 2 H 2 Cl 2 or the like can be contacted in the presence of a phosphate catalyst to promote the fluorination reaction. The reaction temperature is 200 ° C or higher and 500 ° C or lower, preferably 230 ° C or higher and 450 ° C or lower. The hydrofluoric acid to be supplied has a molar ratio of 1 to 30 with respect to the raw material, and preferably 2 to 15. If the proportion of hydrofluoric acid is too low, the accumulation of carbonaceous substances on the catalyst will increase and the catalyst life will be shortened. On the other hand, if the proportion of hydrofluoric acid is increased, production costs will be high and it is not realistic.

【0021】用いる燐酸塩触媒は燐酸塩を構成する金属
が長周期型周期律表の1から13族(新IUPAC命名
法)元素から選ばれた少なくとも1種の金属元素であ
り、より好ましくは燐酸塩を構成する金属が長周期型周
期律表の1から4族および8から12族(新IUPAC
命名法)元素から選ばれた少なくとも1種の金属元素で
ある。上記の塩で好ましくはアルカリ土類金属の燐酸塩
でありより好ましくは燐酸マグネシウム(Mg3 (PO
42 )である。この燐酸塩と金属が長周期型周期律表
の3から12族(新IUPAC命名法)元素からなる群
から選ばれる元素を含む触媒を用いることができる。調
製方法は担持法が一般的である。反応促進ガスとしては
酸素などを供給することも可能である。その他は一般的
に知られた情報をもとに生産することができる。
In the phosphate catalyst used, the metal constituting the phosphate is at least one metal element selected from the elements of Groups 1 to 13 (new IUPAC nomenclature) of the long-periodic periodic table, more preferably phosphoric acid. The metals that make up the salt are the long period type periodic table, groups 1 to 4 and 8 to 12 (new IUPAC
Nomenclature) At least one metal element selected from elements. The above-mentioned salts are preferably alkaline earth metal phosphates, and more preferably magnesium phosphate (Mg 3 (PO 3
4 ) 2 ). A catalyst can be used in which the phosphate and the metal include an element selected from the group consisting of elements of Groups 3 to 12 (New IUPAC nomenclature) of the long-periodic periodic table. The supporting method is generally used as the preparation method. It is also possible to supply oxygen or the like as the reaction promoting gas. Others can be produced based on generally known information.

【0022】得られた生成物は飽和フッ化炭化水素の主
成分が炭素数1以上6以下の飽和フッ化炭化水素であ
り、前述記載の、対応する原料と反応条件により飽和フ
ッ化炭化水素は水素化フッ化炭素またはフッ化炭素が合
成できる。特にジフルオロエタン、トリフルオロエタ
ン、テトラフルオロエタン、ペンタフルオロエタン、ヘ
キサフルオロエタン、ヘプタフルオロプロパン、ヘキサ
フルオロブタンである。
The obtained product is a saturated fluorohydrocarbon whose main component is a saturated fluorohydrocarbon having 1 to 6 carbon atoms, and the saturated fluorohydrocarbon may be changed depending on the corresponding raw materials and reaction conditions described above. Hydrogenated fluorocarbons or fluorocarbons can be synthesized. Particularly, they are difluoroethane, trifluoroethane, tetrafluoroethane, pentafluoroethane, hexafluoroethane, heptafluoropropane and hexafluorobutane.

【0023】微量の不飽和炭化水素及び/または含塩素
化合物を含むハロゲン化炭化水素を精製する方法として
リン酸塩触媒の存在下、フッ化水素で前記ハロゲン化炭
化水素をフッ素化し微量成分を除去することができる。
用いる燐酸塩触媒は燐酸塩を構成する金属が長周期型周
期律表の1から13族(新IUPAC命名法)元素から
選ばれた少なくとも1種の金属元素であり、より好まし
くは燐酸塩を構成する金属が長周期型周期律表の1から
4族および8から12族(新IUPAC命名法)元素か
ら選ばれた少なくとも1種の金属元素である。上記の塩
で好ましくはアルカリ土類金属の燐酸塩でありより好ま
しくは燐酸マグネシウム(Mg3 (PO42 )であ
る。この燐酸塩と金属が長周期型周期律表の3から12
族(新IUPAC命名法)元素からなる群から選ばれる
元素を含む触媒を用いることができる。調製方法は担持
法が一般的である。
As a method for purifying a halogenated hydrocarbon containing a trace amount of an unsaturated hydrocarbon and / or a chlorine-containing compound, the halogenated hydrocarbon is fluorinated with hydrogen fluoride in the presence of a phosphate catalyst to remove trace components. can do.
In the phosphate catalyst used, the metal constituting the phosphate is at least one metal element selected from the elements of groups 1 to 13 (new IUPAC nomenclature) of the long-periodic periodic table, more preferably the phosphate is constituted. The metal to be used is at least one metal element selected from elements of Groups 1 to 4 and Groups 8 to 12 (New IUPAC Nomenclature) of the long-periodic periodic table. Of the above salts, alkaline earth metal phosphates are preferable, and magnesium phosphate (Mg 3 (PO 4 ) 2 ) is more preferable. These phosphates and metals are from 3 to 12 of the long periodic table.
A catalyst containing an element selected from the group consisting of Group (new IUPAC nomenclature) elements can be used. The supporting method is generally used as the preparation method.

【0024】得られた生成物は飽和フッ化炭化水素の主
成分が炭素数1以上6以下の飽和フッ化炭化水素であ
り、前述記載の、対応する原料と反応条件により飽和フ
ッ化炭化水素は水素化フッ化炭素またはフッ化炭素が合
成できる。特にジフルオロエタン、トリフルオロエタ
ン、テトラフルオロエタン、ペンタフルオロエタン、ヘ
キサフルオロエタン、ヘプタフルオロプロパン、ヘキサ
フルオロブタンである。これらの主成分が含む微量成分
は反応により含まれるなら、反応条件により種類、量は
異なる。
The obtained product is a saturated fluorinated hydrocarbon whose main component is a saturated fluorinated hydrocarbon having 1 to 6 carbon atoms, and the saturated fluorinated hydrocarbon may be changed depending on the corresponding raw materials and reaction conditions described above. Hydrogenated fluorocarbons or fluorocarbons can be synthesized. Particularly, they are difluoroethane, trifluoroethane, tetrafluoroethane, pentafluoroethane, hexafluoroethane, heptafluoropropane and hexafluorobutane. If the trace components contained in these main components are contained by the reaction, the types and amounts differ depending on the reaction conditions.

【0025】テトラフルオロエタン(HFC134a)
の製造において、たとえば2−クロロー1,1,1−ト
リクロロエタンを気相でフッ化水素と反応させることに
より製造されるが、触媒、製造条件により微量不純物は
変化する。これらの微量不純物としては不飽和炭化水素
はCClF=CF2 、CHCl=CClF、CHCl=
CF2 、CHF=CF2 、CHF=CHFなどが、含塩
素化合物として、CCl22 、CH2 ClF、CCl
2 CClF2 、CCl2 FCF3 、CClF2 CF
3 、CHClFCF3 、CH2 ClCF3 などを例示で
きる。混合物組成の種類と割合により、反応条件は異な
るがフッ化水素の存在下、微量不純物である不飽和炭化
水素、含塩素化合物をフッ素化し除去することができ
る。反応温度としては150℃以上500℃以下が好ま
しく、180℃以上400℃以下がより好ましい。15
0℃以下では反応の進行が遅く、500℃以上では目的
以外の反応が進行し副生物の増大を招く。触媒に対する
原料ガスの空間速度は10ないし5000/hrの範囲
をとることができる。特に好ましくは100ないし10
00/hrが好ましい。空間速度が10/hr以下では
生産性が低く、また5000/hr以上では除去率が低
下する。原料に対する弗酸のモル比は1ないし60まで
の間が好ましく、経済性を考慮すると1ないし30まで
の間がより好ましい。
Tetrafluoroethane (HFC134a)
Is produced by reacting 2-chloro-1,1,1-trichloroethane with hydrogen fluoride in a gas phase, but the trace impurities change depending on the catalyst and production conditions. As these trace impurities, unsaturated hydrocarbons are CClF = CF 2 , CHCl = CClF, CHCl =
CF 2 , CHF = CF 2 , CHF = CHF and the like are chlorine-containing compounds such as CCl 2 F 2 , CH 2 ClF and CCl.
F 2 CClF 2 , CCl 2 FCF 3 , CClF 2 CF
3 , CHClFCF 3 , CH 2 ClCF 3 and the like can be exemplified. Although the reaction conditions vary depending on the type and proportion of the mixture composition, it is possible to fluorinate and remove trace impurities such as unsaturated hydrocarbons and chlorine-containing compounds in the presence of hydrogen fluoride. The reaction temperature is preferably 150 ° C or higher and 500 ° C or lower, more preferably 180 ° C or higher and 400 ° C or lower. 15
If the temperature is 0 ° C. or lower, the reaction proceeds slowly, and if it is 500 ° C. or higher, a reaction other than the purpose proceeds, which causes an increase in by-products. The space velocity of the raw material gas with respect to the catalyst may be in the range of 10 to 5000 / hr. Particularly preferably 100 to 10
00 / hr is preferable. When the space velocity is 10 / hr or less, the productivity is low, and when it is 5000 / hr or more, the removal rate decreases. The molar ratio of hydrofluoric acid to the raw material is preferably from 1 to 60, more preferably from 1 to 30 in view of economy.

【0026】CFCなどのフロンの分解反応にも利用す
ることができる。フロンとしては、CFCl3 、CF2
Cl2 、CF3 Cl3 、CF4 Cl2 、CF5 Clなど
を対象に反応促進ガスとして酸素または空気を供給し炭
酸ガス、塩化水素、フッ化水素などに分解することがで
きる。塩素、フッ素ガスを発生せさせないように水蒸気
を存在させてもよい。反応温度は300℃から600℃
の範囲であり燃焼法に比べて低温反応である。
It can also be used for the decomposition reaction of CFCs such as CFCs. As CFCs, CFCl 3 , CF 2
For example, Cl 2 , CF 3 Cl 3 , CF 4 Cl 2 , CF 5 Cl can be decomposed into carbon dioxide gas, hydrogen chloride, hydrogen fluoride or the like by supplying oxygen or air as a reaction promoting gas. Water vapor may be present so as not to generate chlorine or fluorine gas. Reaction temperature is from 300 ℃ to 600 ℃
It is a low temperature reaction compared to the combustion method.

【0027】本発明の燐酸触媒存在下分解反応を行う事
ができる 用いる燐酸塩触媒は燐酸塩を構成する金属が
長周期型周期律表の1から13族(新IUPAC命名
法)元素から選ばれた少なくとも1種の金属元素であ
り、より好ましくは燐酸塩を構成する金属が長周期型周
期律表の1から4族および8から12族(新IUPAC
命名法)元素から選ばれた少なくとも1種の金属元素で
ある。上記の塩で好ましくはアルカリ土類金属の燐酸塩
でありより好ましくは燐酸マグネシウム(Mg3 (PO
42 )である。この燐酸塩と金属が長周期型周期律表
の3から12族(新IUPAC命名法)元素からなる群
から選ばれる元素を含む触媒を用いることができる。調
製方法は担持法が一般的である。
The phosphate catalyst used in the present invention capable of carrying out the decomposition reaction in the presence of the phosphoric acid catalyst is such that the metal constituting the phosphate is selected from the elements of Groups 1 to 13 (New IUPAC nomenclature) of the long periodic table. And at least one kind of metal element, more preferably the metal constituting the phosphate, is a group of 1 to 4 and 8 to 12 of the long periodic table (new IUPAC).
Nomenclature) At least one metal element selected from elements. The above-mentioned salts are preferably alkaline earth metal phosphates, and more preferably magnesium phosphate (Mg 3 (PO 3
4 ) 2 ). A catalyst can be used in which the phosphate and the metal include an element selected from the group consisting of elements of Groups 3 to 12 (New IUPAC nomenclature) of the long-periodic periodic table. The supporting method is generally used as the preparation method.

【0028】[0028]

【実施例】以下、実施例により本発明をより詳細に説明
するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to the examples.

【0029】実施例1(燐酸マグネシウムの調製) 燐酸一水素マグネシウム(MgHPO4 ・3H2 O)を
イナート雰囲気下で550℃3時間焼成し整粒した。こ
の触媒を触媒Aとする。
Example 1 (Preparation of Magnesium Phosphate) Magnesium monohydrogen phosphate (MgHPO 4 .3H 2 O) was calcined in an inert atmosphere at 550 ° C. for 3 hours to regulate the particle size. This catalyst is referred to as Catalyst A.

【0030】実施例2(金属の担持) 2Mの硝酸銀(AgNO3 )水溶液を実施例1で調製し
た燐酸マグネシウムに含浸し蒸発乾固した。空気気流中
550℃3時間焼成し更に水素気流中300℃3時間還
元後、整粒した。燐酸マグネシウムに対し3重量%のA
gが担持された。この触媒を触媒Bとする。
Example 2 (Supporting metal) A 2M silver nitrate (AgNO 3 ) aqueous solution was impregnated into the magnesium phosphate prepared in Example 1 and evaporated to dryness. The mixture was calcined in an air stream at 550 ° C. for 3 hours, further reduced in a hydrogen stream at 300 ° C. for 3 hours, and then sized. 3% by weight of A based on magnesium phosphate
g was supported. This catalyst is referred to as catalyst B.

【0031】実施例3(燐酸カルシウムの調製) 0.3MのCaCl2 と0.3Mの燐酸の混合溶液に2
5%のアンモニア水を滴下し沈澱を得た。ろ過洗浄後、
イナート雰囲気で550℃3時間焼成し整粒した。この
触媒を触媒Cとする。
Example 3 (Preparation of calcium phosphate) 2 in a mixed solution of 0.3M CaCl 2 and 0.3M phosphoric acid.
A 5% ammonia water was added dropwise to obtain a precipitate. After filtration and washing,
Particles were sized by firing at 550 ° C. for 3 hours in an inert atmosphere. This catalyst is designated as catalyst C.

【0032】実施例4 2Mの硝酸銀(AgNO3 )水溶液を実施例3で調製し
た燐酸カルシウムに含浸し蒸発乾固した。空気気流中5
50℃3時間焼成し更に水素気流中300℃3時間還元
後、整粒した。燐酸カルシウムに対し3重量%のAgが
担持された。この触媒を触媒Dとする。
Example 4 A 2M silver nitrate (AgNO 3 ) aqueous solution was impregnated into the calcium phosphate prepared in Example 3 and evaporated to dryness. 5 in the air stream
The mixture was calcined at 50 ° C. for 3 hours, further reduced in a hydrogen stream at 300 ° C. for 3 hours, and then sized. 3% by weight of Ag was supported on the calcium phosphate. This catalyst is designated as catalyst D.

【0033】比較例1(Agを担持させたクロミアの調
製) 硝酸クロムとアンモニア水の混合により調製したクロミ
アに実施例2と同様に硝酸銀を担持させ調製した。焼成
還元後のクロミアに対して5重量%のAgが担持され
た。この触媒を触媒Eとする。
Comparative Example 1 (Preparation of chromia carrying Ag) A chromia prepared by mixing chromium nitrate and aqueous ammonia was prepared by carrying silver nitrate in the same manner as in Example 2. 5% by weight of Ag was supported on the chromia after the calcination reduction. This catalyst is referred to as catalyst E.

【0034】実施例5、6、比較例2(反応例) 反応は常圧固定床流通系反応装置を用いた。内径10m
mのステンレス反応管に触媒1.50gを充填した。原
料ガス組成は、CF3 CH3 :H2 :He=1:3:1
6とし全流量を30ml/minとした。得られた結果
を表1に示した。
Examples 5 and 6 and Comparative Example 2 (reaction example) The reaction was carried out using a fixed pressure bed flow reactor. Inner diameter 10m
1.50 g of the catalyst was filled in a stainless steel reaction tube of m. The raw material gas composition is CF 3 CH 3 : H 2 : He = 1: 3: 1.
6 and the total flow rate was 30 ml / min. The obtained results are shown in Table 1.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】転化率はF143a(CF3 CH3 )の反
応器の入出の差から求めた。選択性はF1132a(C
2 =CH2 )の生成量と転化率から求めた。
The conversion rate was determined from the difference between F143a (CF 3 CH 3 ) in and out of the reactor. Selectivity is F1132a (C
It was calculated from the amount of F 2 = CH 2 ) produced and the conversion rate.

【0037】実施例7〜14(反応例) 実施例2に従って、硝酸銀のかわりに各々の金属塩を用
いて触媒を調製した。金属の担持量はすべて燐酸マグネ
シウムに対して3重量%に成るよう調製した。得られた
触媒を用いて所定の反応温度、実施例5と同様に反応を
行った。得られた結果を表2に示す。
Examples 7 to 14 (Reaction Example) According to Example 2, catalysts were prepared by using each metal salt instead of silver nitrate. The amount of metal supported was adjusted to 3% by weight based on magnesium phosphate. Using the obtained catalyst, a reaction was performed at a predetermined reaction temperature and in the same manner as in Example 5. The obtained results are shown in Table 2.

【0038】[0038]

【表2】 [Table 2]

【0039】実施例15〜28(反応例) 実施例7と同様に550℃にて反応を行い、得られた結
果を表3に示す。
Examples 15 to 28 (reaction example) The reaction was carried out at 550 ° C in the same manner as in Example 7, and the results obtained are shown in Table 3.

【0040】[0040]

【表3】 [Table 3]

【0041】実施例27(ピロリン酸塩) ピロリン酸ナトリウムの水溶液を硝酸ニッケル水溶液に
滴下して沈澱を得た。洗浄、乾燥、焼成後ピロリン酸ニ
ッケル(Ni227 )を得た。実施例15と同様に
550℃にて反応させた。F143a転化率は34.9
%、F1132aの選択性は53.9%であった。
Example 27 (Pyrophosphate) An aqueous solution of sodium pyrophosphate was added dropwise to an aqueous solution of nickel nitrate to obtain a precipitate. After washing, drying and firing, nickel pyrophosphate (Ni 2 P 2 O 7 ) was obtained. Reaction was carried out at 550 ° C. in the same manner as in Example 15. F143a conversion rate is 34.9
%, The selectivity of F1132a was 53.9%.

【0042】実施例28、29、30 実施例2の条件で反応温度500℃、触媒AであるMg
3 (PO42 触媒を用いて反応の経時変化を調べた。
Examples 28, 29 and 30 Under the conditions of Example 2, the reaction temperature was 500 ° C. and the catalyst A was Mg.
The time course of the reaction was examined using a 3 (PO 4 ) 2 catalyst.

【0043】[0043]

【表4】 [Table 4]

【0044】反応時間24時間後、反応器から取り出し
た触媒のXRDパターンは全く変化が見られなかった。
また触媒の比表面積は反応前で23m2 /g、反応後は
22m2 /gでほとんど変化していなかった。
After the reaction time of 24 hours, no change was observed in the XRD pattern of the catalyst taken out of the reactor.
The specific surface area of the catalyst was 23 m 2 / g before the reaction and 22 m 2 / g after the reaction, which was almost unchanged.

【0045】実施例31 常圧固定床流通系でインコネル製反応器を用いて、不飽
和炭化水素CHCl=CF2 が205ppm含まれるテ
トラフルオロエタン(CFH2 CF3 )を250℃、原
料に対する弗酸の比率(モル)は8、空間速度1000
/hrの条件下で実施例19の触媒と接触させると5時
間目のガスクロマトグラフィーによる分析では不飽和炭
化水素CHCl=CF2 が検出されずにCF3 CH2
lが生成した。反応時間50時間後も変化は認められな
かった。
Example 31 Tetrafluoroethane (CFH 2 CF 3 ) containing 205 ppm of unsaturated hydrocarbon CHCl = CF 2 was used at 250 ° C. using an Inconel reactor in an atmospheric fixed bed flow system, and hydrofluoric acid was used as a raw material. Ratio (mol) is 8, space velocity is 1000
When contacted with the catalyst of Example 19 under the condition of / hr, unsaturated hydrocarbon CHCl = CF 2 was not detected in the analysis by gas chromatography for 5 hours, and CF 3 CH 2 C was not detected.
1 was produced. No change was observed even after the reaction time of 50 hours.

【0046】実施例32 実施例31の反応器を用いて弗酸/塩化メチレンの比を
6モルとし210℃で実施例19の触媒で反応させた。
主生成物はジフルオロメタンが32.0%であった。
Example 32 Using the reactor of Example 31, the catalyst of Example 19 was reacted at 210 ° C. with a hydrofluoric acid / methylene chloride ratio of 6 mol.
The main product was 32.0% difluoromethane.

【0047】実施例33 クロロジフルオロメタン/酸素/水蒸気/窒素=1/2
/3/14のモル比で小型加熱環状炉にて480℃の条
件で触媒Aを評価した。クロロジフルオロメタンの消失
から計算するとジクロロジフルオロメタンの転化率は9
5.3%であった。酸素利用率(転化率)は23.8%
であった。
Example 33 Chlorodifluoromethane / oxygen / steam / nitrogen = 1/2
The catalyst A was evaluated at a molar ratio of / 3/14 in a small heating annular furnace at 480 ° C. When calculated from the disappearance of chlorodifluoromethane, the conversion rate of dichlorodifluoromethane is 9
It was 5.3%. Oxygen utilization rate (conversion rate) is 23.8%
Met.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明によれば供給するまたは生成する
弗酸存在下、ハロゲン化炭化水素を燐酸塩触媒を用いる
ことで、分解反応、ハロゲンを含む脱離、フッ素化反応
などを効率良く長期間行わせることができる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, by using a phosphate catalyst for a halogenated hydrocarbon in the presence of hydrofluoric acid to be supplied or produced, a decomposition reaction, elimination including halogen, a fluorination reaction, etc. can be efficiently performed. It can be done for a period of time.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // C07B 61/00 300 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location // C07B 61/00 300

Claims (27)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フッ素原子を含むハロゲン化炭化水素を
燐酸塩触媒と接触させることにより前記フッ素原子を含
むハロゲン化炭化水素を脱フッ化水素する方法。
1. A method for dehydrofluorinating a halogenated hydrocarbon containing a fluorine atom by bringing the halogenated hydrocarbon containing a fluorine atom into contact with a phosphate catalyst.
【請求項2】 燐酸塩を構成する金属が長周期型周期律
表の1から13族(新IUPAC命名法)元素から選ば
れた少なくとも1種の金属元素である請求項1記載の方
法。
2. The method according to claim 1, wherein the metal constituting the phosphate is at least one metal element selected from elements of Groups 1 to 13 (New IUPAC nomenclature) of the long-periodic periodic table.
【請求項3】 燐酸塩を構成する金属が長周期型周期律
表の1から4族および8から12族(新IUPAC命名
法)元素から選ばれた少なくとも1種の金属元素である
請求項1記載の方法。
3. The metal constituting the phosphate is at least one metal element selected from elements of groups 1 to 4 and 8 to 12 (new IUPAC nomenclature) of the long-periodic periodic table. The method described.
【請求項4】 燐酸塩を構成する金属の少なくとも1種
がアルカリ土類金属である請求項1〜3いずれかに記載
の方法。
4. The method according to claim 1, wherein at least one kind of metal constituting the phosphate is an alkaline earth metal.
【請求項5】 燐酸塩が更に、長周期型周期律表の3か
ら12族(新IUPAC命名法)元素から選ばれた少な
くとも1種以上の元素を含むことを特徴とする請求項1
〜4いずれかに記載の方法。
5. The phosphate further comprises at least one element selected from elements of Groups 3 to 12 (New IUPAC Nomenclature) of the long-periodic periodic table.
~ The method according to any one of 4 to 4.
【請求項6】 フッ素原子を含むハロゲン化炭化水素か
ら脱フッ化水素し合成するフッ化炭化水素が、不飽和フ
ッ化炭化水素である請求項1〜5いずれかに記載の脱フ
ッ化水素する方法。
6. The dehydrofluorination according to claim 1, wherein the fluorohydrocarbon synthesized by dehydrofluorination from a halogenated hydrocarbon containing a fluorine atom is an unsaturated fluorohydrocarbon. Method.
【請求項7】 フッ素原子を含むハロゲン化炭化水素の
主成分が炭素数2以上6以下の、フッ素原子を含むハロ
ゲン化炭化水素である請求項6記載の方法。
7. The method according to claim 6, wherein the main component of the halogenated hydrocarbon containing a fluorine atom is a halogenated hydrocarbon containing a fluorine atom having 2 to 6 carbon atoms.
【請求項8】 反応促進ガスを供給しながら行う請求項
6又は7記載の方法。
8. The method according to claim 6, which is carried out while supplying a reaction promoting gas.
【請求項9】 反応促進ガスが水素である請求項6〜8
いずれかに記載の方法。
9. The reaction promoting gas is hydrogen.
The method described in either.
【請求項10】 フッ化水素の存在下に、ハロゲン化炭
化水素を燐酸塩触媒と接触させることにより飽和フッ化
炭化水素を合成する方法。
10. A method for synthesizing a saturated fluorohydrocarbon by contacting a halogenated hydrocarbon with a phosphate catalyst in the presence of hydrogen fluoride.
【請求項11】 燐酸塩触媒が請求項2〜5いずれかに
記載の触媒である請求項10記載の方法。
11. The method according to claim 10, wherein the phosphate catalyst is the catalyst according to any one of claims 2 to 5.
【請求項12】 飽和フッ化炭化水素の主成分が炭素数
1以上6以下の飽和フッ化炭化水素である請求項10又
は11に記載の方法。
12. The method according to claim 10, wherein the main component of the saturated fluorohydrocarbon is a saturated fluorohydrocarbon having 1 to 6 carbon atoms.
【請求項13】 飽和フッ化炭化水素が水素化フッ化炭
素またはフッ化炭素である請求項10〜12いずれかに
記載の方法。
13. The method according to claim 10, wherein the saturated fluorohydrocarbon is hydrogenated fluorocarbon or fluorocarbon.
【請求項14】 水素化フッ化炭素またはフッ化炭素が
ジフルオロエタン、トリフルオロエタン、テトラフルオ
ロエタン、ペンタフルオロエタン、ヘキサフルオロエタ
ン、ヘプタフルオロプロパン、ヘキサフルオロブタンで
ある請求項10〜13いずれかに記載の方法。
14. The hydrogenated fluorocarbon or fluorocarbon is difluoroethane, trifluoroethane, tetrafluoroethane, pentafluoroethane, hexafluoroethane, heptafluoropropane or hexafluorobutane. The method described.
【請求項15】 反応促進ガスを供給しながら行う請求
項10〜14いずれかに記載の方法。
15. The method according to claim 10, which is carried out while supplying a reaction promoting gas.
【請求項16】 反応促進ガスが酸素である請求項10
〜15いずれかに記載の方法。
16. The reaction promoting gas is oxygen.
15. The method according to any one of 15 to 15.
【請求項17】 フッ化水素の存在下に、不飽和ハロゲ
ン化炭化水素および/または含塩素または含臭素のハロ
ゲン化炭化水素を微量含む、フッ素原子を含むハロゲン
化炭化水素を燐酸塩触媒と接触させることにより飽和フ
ッ化炭化水素を精製する方法。
17. A halogenated hydrocarbon containing a fluorine atom, which contains a trace amount of an unsaturated halogenated hydrocarbon and / or a halogenated hydrocarbon containing chlorine or bromine, is contacted with a phosphate catalyst in the presence of hydrogen fluoride. A method for purifying saturated fluorinated hydrocarbons.
【請求項18】 燐酸塩触媒が請求項2〜5いずれかに
記載の触媒である請求項17記載の方法。
18. The method according to claim 17, wherein the phosphate catalyst is the catalyst according to any one of claims 2 to 5.
【請求項19】 飽和フッ化炭化水素の主成分が炭素数
1以上6以下の飽和フッ化炭化水素である請求項17又
は18に記載の方法。
19. The method according to claim 17, wherein the main component of the saturated fluorohydrocarbon is a saturated fluorohydrocarbon having 1 to 6 carbon atoms.
【請求項20】 飽和フッ化炭化水素が水素化フッ化炭
素またはフッ化炭素である請求項17〜19いずれかに
記載の方法。
20. The method according to claim 17, wherein the saturated fluorohydrocarbon is hydrogenated fluorocarbon or fluorocarbon.
【請求項21】 水素化フッ化炭素またはフッ化炭素が
ジフルオロエタン、トリフルオロエタン、テトラフルオ
ロエタン、ペンタフルオロエタン、ヘキサフルオロエタ
ン、ヘプタフルオロプロパン、ヘキサフルオロブタンで
ある請求項17〜20いずれかに記載の方法。
21. The hydrogenated fluorocarbon or fluorocarbon is difluoroethane, trifluoroethane, tetrafluoroethane, pentafluoroethane, hexafluoroethane, heptafluoropropane, or hexafluorobutane. The method described.
【請求項22】 微量の不飽和ハロゲン化炭化水素およ
び/または含塩素または含臭素のハロゲン化炭化水素が
炭素数1以上6以下の飽和フッ化炭化水素である請求項
17〜21いずれかに記載の方法。
22. The method according to claim 17, wherein the trace amount of the unsaturated halogenated hydrocarbon and / or the chlorine-containing or bromine-containing halogenated hydrocarbon is a saturated fluorohydrocarbon having 1 to 6 carbon atoms. the method of.
【請求項23】 反応系内に実質的にフッ化水素の存在
する状態で、フッ素原子を含むハロゲン化炭化水素を燐
酸塩触媒と接触させ、これを分解する方法。
23. A method of contacting a halogenated hydrocarbon containing a fluorine atom with a phosphate catalyst in the presence of hydrogen fluoride substantially in the reaction system to decompose the halogenated hydrocarbon.
【請求項24】 燐酸塩触媒が請求項2〜5いずれかに
記載の触媒である請求項23記載の方法。
24. The method according to claim 23, wherein the phosphate catalyst is the catalyst according to any one of claims 2 to 5.
【請求項25】 反応促進ガスを供給しながら行う請求
項23又は24に記載の方法。
25. The method according to claim 23, which is carried out while supplying a reaction promoting gas.
【請求項26】 反応促進ガスが酸素である請求項23
〜25いずれかに記載の方法。
26. The reaction promoting gas is oxygen.
25. The method according to any of 25.
【請求項27】 水を共存させる請求項23〜26いず
れかに記載の方法。
27. The method according to claim 23, wherein water is allowed to coexist.
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