JPH09208505A - 含水素クロロフルオロカーボンの製造方法 - Google Patents
含水素クロロフルオロカーボンの製造方法Info
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- JPH09208505A JPH09208505A JP1308596A JP1308596A JPH09208505A JP H09208505 A JPH09208505 A JP H09208505A JP 1308596 A JP1308596 A JP 1308596A JP 1308596 A JP1308596 A JP 1308596A JP H09208505 A JPH09208505 A JP H09208505A
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- hydrogen
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
- C07C17/23—Preparation of halogenated hydrocarbons by dehalogenation
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】取扱い困難な副生物の生成の無い、高選択的な
含水素クロロフルオロカーボンの製造方法を提供する。 【解決手段】ルテニウム系触媒および/または銅系触媒
の存在下で、ハロゲン化炭化水素Rf−CCl3 とヒド
ロキシ化合物ROHを反応させて含水素クロロフルオロ
カーボンRf−CHCl2 を得る。
含水素クロロフルオロカーボンの製造方法を提供する。 【解決手段】ルテニウム系触媒および/または銅系触媒
の存在下で、ハロゲン化炭化水素Rf−CCl3 とヒド
ロキシ化合物ROHを反応させて含水素クロロフルオロ
カーボンRf−CHCl2 を得る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、含水素クロロフル
オロカーボンの製造方法に関する。
オロカーボンの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】分子中に水素を有しないクロロフルオロ
カーボンはオゾン層を破壊するとのことから、製造使用
が1995年末で禁止された。このクロロフルオロカー
ボンの代替化合物として、分子中に水素を有する含水素
クロロフルオロカーボンは有用な化合物である。
カーボンはオゾン層を破壊するとのことから、製造使用
が1995年末で禁止された。このクロロフルオロカー
ボンの代替化合物として、分子中に水素を有する含水素
クロロフルオロカーボンは有用な化合物である。
【0003】含水素クロロフルオロカーボンの主たる製
造法としては、対応するクロロフルオロカーボンの脱塩
素水素化反応が知られている。例えば、1,1−ジクロ
ロ−2,2,2−トリフルオロエタンの製造方法として
は、1,1,1−トリクロロ−2,2,2−トリフルオ
ロエタンをプロトン性溶剤中で亜鉛を還元剤とする方法
(特開昭58−222038)、あるいは還元触媒の存
在下で水素により還元する方法(特開平1−14973
9、特開平1−258631、特表平4−50320
9、特公平7−47551など)が知られている。
造法としては、対応するクロロフルオロカーボンの脱塩
素水素化反応が知られている。例えば、1,1−ジクロ
ロ−2,2,2−トリフルオロエタンの製造方法として
は、1,1,1−トリクロロ−2,2,2−トリフルオ
ロエタンをプロトン性溶剤中で亜鉛を還元剤とする方法
(特開昭58−222038)、あるいは還元触媒の存
在下で水素により還元する方法(特開平1−14973
9、特開平1−258631、特表平4−50320
9、特公平7−47551など)が知られている。
【0004】しかしながら、前者の方法では副生成物で
ある塩化亜鉛の処理などの問題があり、大量生産には適
していない。また、後者の方法では高い反応率を得るた
めにはしばしば化学量論以上の水素が用いられ、目的と
する生成物である1,1−ジクロロ−2,2,2−トリ
フルオロエタンがさらに還元された1−クロロ−2,
2,2−トリフルオロエタンや1,1,1−トリフルオ
ロエタンが副生する。
ある塩化亜鉛の処理などの問題があり、大量生産には適
していない。また、後者の方法では高い反応率を得るた
めにはしばしば化学量論以上の水素が用いられ、目的と
する生成物である1,1−ジクロロ−2,2,2−トリ
フルオロエタンがさらに還元された1−クロロ−2,
2,2−トリフルオロエタンや1,1,1−トリフルオ
ロエタンが副生する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
法にみられる欠点を解決した含水素クロロフルオロカー
ボンの製造方法を提供することにある。
法にみられる欠点を解決した含水素クロロフルオロカー
ボンの製造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、ルテニウム系
触媒および/または銅系触媒の存在下で、Rf−CCl
3 (Rf:ポリフルオロアルキル基)で表されるハロゲ
ン化炭化水素とROH(R:Hまたはアルキル基)で表
されるヒドロキシ化合物を反応させることを特徴とする
Rf−CHCl2 (Rf:ポリフルオロアルキル基)で
表される含水素クロロフルオロカーボンの製造方法であ
る。
触媒および/または銅系触媒の存在下で、Rf−CCl
3 (Rf:ポリフルオロアルキル基)で表されるハロゲ
ン化炭化水素とROH(R:Hまたはアルキル基)で表
されるヒドロキシ化合物を反応させることを特徴とする
Rf−CHCl2 (Rf:ポリフルオロアルキル基)で
表される含水素クロロフルオロカーボンの製造方法であ
る。
【0007】本発明におけるハロゲン化炭化水素、ヒド
ロキシ化合物および含水素クロロフルオロカーボンは、
それぞれRf−CCl3 (Rf:ポリフルオロアルキル
基)、ROH(R:Hまたはアルキル基)およびRf−
CHCl2 (Rf:ポリフルオロアルキル基)で表され
る化合物である。
ロキシ化合物および含水素クロロフルオロカーボンは、
それぞれRf−CCl3 (Rf:ポリフルオロアルキル
基)、ROH(R:Hまたはアルキル基)およびRf−
CHCl2 (Rf:ポリフルオロアルキル基)で表され
る化合物である。
【0008】上記ハロゲン化炭化水素および含水素クロ
ロフルオロカーボンにおけるポリフルオロアルキル基と
は、アルキル基の水素がすべてフッ素で置換された基で
あるペルフルオロアルキル基またはペルフルオロアルキ
ル基のフッ素の一部が水素または塩素で置換された基を
意味する。ただし、ポリフルオロアルキル基中の塩素の
数およびその位置は、ハロゲン化炭化水素Rf−CCl
3 の−CCl3 が水素置換され−CHCl2 変化する反
応に悪影響がないものから選ばれる。
ロフルオロカーボンにおけるポリフルオロアルキル基と
は、アルキル基の水素がすべてフッ素で置換された基で
あるペルフルオロアルキル基またはペルフルオロアルキ
ル基のフッ素の一部が水素または塩素で置換された基を
意味する。ただし、ポリフルオロアルキル基中の塩素の
数およびその位置は、ハロゲン化炭化水素Rf−CCl
3 の−CCl3 が水素置換され−CHCl2 変化する反
応に悪影響がないものから選ばれる。
【0009】ポリフルオロアルキル基の炭素数は特に限
定されないが、得られる含水素クロロフルオロカーボン
の有用性を考慮すると1〜6が好ましく、さらに好まし
くは1〜4である。ポリフルオロアルキル基の好ましい
ものは、ペルフルオロアルキル基またはペルフルオロア
ルキル基のフッ素の一部が水素で置換された基である。
定されないが、得られる含水素クロロフルオロカーボン
の有用性を考慮すると1〜6が好ましく、さらに好まし
くは1〜4である。ポリフルオロアルキル基の好ましい
ものは、ペルフルオロアルキル基またはペルフルオロア
ルキル基のフッ素の一部が水素で置換された基である。
【0010】ハロゲン化炭化水素Rf−CCl3 の具体
例には、CF3 CCl3 、C2 F5CCl3 、C3 F7
CCl3 、C4 F9 CCl3 、CHF2 CF2 CCl
3 、CF3 CHFCF2 CCl3 、CClF2 CF2 C
F2 CCl3 、CF3 CClF2 CF2 CCl3 、CF
3 CF2 CClFCCl3 などがあり、特にCF3 CC
l3 、C2 F5 CCl3 、CHF2 CF2 CCl3 が好
ましい。
例には、CF3 CCl3 、C2 F5CCl3 、C3 F7
CCl3 、C4 F9 CCl3 、CHF2 CF2 CCl
3 、CF3 CHFCF2 CCl3 、CClF2 CF2 C
F2 CCl3 、CF3 CClF2 CF2 CCl3 、CF
3 CF2 CClFCCl3 などがあり、特にCF3 CC
l3 、C2 F5 CCl3 、CHF2 CF2 CCl3 が好
ましい。
【0011】ヒドロキシ化合物ROH(R:Hまたはア
ルキル基)としては、水またはアルコール類が採用でき
るが、本発明の目的である含水素クロロフルオロカーボ
ンの高い選択率を得るためにはアルコール類が好まし
い。
ルキル基)としては、水またはアルコール類が採用でき
るが、本発明の目的である含水素クロロフルオロカーボ
ンの高い選択率を得るためにはアルコール類が好まし
い。
【0012】アルコール類としては脂肪族アルコール類
が好ましく、取扱い安さ、入手性の観点から、メタノー
ル、エタノール、プロパノール、イソプロパノールなど
の炭素数1〜3のアルコール類が好適に採用される。
が好ましく、取扱い安さ、入手性の観点から、メタノー
ル、エタノール、プロパノール、イソプロパノールなど
の炭素数1〜3のアルコール類が好適に採用される。
【0013】本発明で使用する触媒は、ルテニウム系触
媒および/または銅系触媒である。ルテニウム系触媒と
は、ルテニウム化合物または金属ルテニウムを必須成分
とする触媒である。ルテニウム化合物には硫酸塩などの
ルテニウムの塩、RuCl3などのルテニウムのハロゲ
ン化物、またはルテニウムの酸化物などがある。本発明
の製造方法における反応活性が高いことから、好ましい
ルテニウム系触媒は、金属ルテニウムを必須成分とする
触媒である。
媒および/または銅系触媒である。ルテニウム系触媒と
は、ルテニウム化合物または金属ルテニウムを必須成分
とする触媒である。ルテニウム化合物には硫酸塩などの
ルテニウムの塩、RuCl3などのルテニウムのハロゲ
ン化物、またはルテニウムの酸化物などがある。本発明
の製造方法における反応活性が高いことから、好ましい
ルテニウム系触媒は、金属ルテニウムを必須成分とする
触媒である。
【0014】銅系触媒とは、銅化合物または金属銅を必
須成分とする触媒である。銅化合物にはCuSo4 など
の銅の塩、銅のハロゲン化物または銅の酸化物などがあ
る。本発明の製造方法における反応活性が高いことか
ら、好ましい銅系触媒は、銅のハロゲン化物を必須成分
とする触媒である。さらに好ましい銅系触媒は、銅の塩
化物であるCuCl2 である。
須成分とする触媒である。銅化合物にはCuSo4 など
の銅の塩、銅のハロゲン化物または銅の酸化物などがあ
る。本発明の製造方法における反応活性が高いことか
ら、好ましい銅系触媒は、銅のハロゲン化物を必須成分
とする触媒である。さらに好ましい銅系触媒は、銅の塩
化物であるCuCl2 である。
【0015】ルテニウム系触媒および銅系触媒は、それ
ぞれ単独で使用してもよく両者を併用してもよい。併用
する場合、両者の混合割合は広い範囲から選択できる。
例えば、ルテニウム系触媒/銅系触媒=0.1〜99.
9/99.9〜0.1重量%または、ルテニウム系触媒
/銅系触媒=10〜90/90〜10重量%である。
ぞれ単独で使用してもよく両者を併用してもよい。併用
する場合、両者の混合割合は広い範囲から選択できる。
例えば、ルテニウム系触媒/銅系触媒=0.1〜99.
9/99.9〜0.1重量%または、ルテニウム系触媒
/銅系触媒=10〜90/90〜10重量%である。
【0016】ルテニウム系触媒および/または銅系触媒
と共に、鉄、コバルトおよびニッケルから選ばれる鉄族
元素の金属または化合物が含まれていてもよい。これら
の金属または化合物の含有割合は特に限定されないが、
ルテニウム系触媒および/または銅系触媒中に1.0〜
80重量%含まれていることが好ましく、さらに好まし
くは10〜60重量%である。鉄族元素の化合物には硫
酸塩などの鉄族元素の塩、鉄族元素のハロゲン化物また
は鉄族元素の酸化物などがある。好ましい鉄族元素の化
合物は、鉄族元素のハロゲン化物、特に鉄族元素の塩化
物である。
と共に、鉄、コバルトおよびニッケルから選ばれる鉄族
元素の金属または化合物が含まれていてもよい。これら
の金属または化合物の含有割合は特に限定されないが、
ルテニウム系触媒および/または銅系触媒中に1.0〜
80重量%含まれていることが好ましく、さらに好まし
くは10〜60重量%である。鉄族元素の化合物には硫
酸塩などの鉄族元素の塩、鉄族元素のハロゲン化物また
は鉄族元素の酸化物などがある。好ましい鉄族元素の化
合物は、鉄族元素のハロゲン化物、特に鉄族元素の塩化
物である。
【0017】本発明で使用される上述の触媒はアルミ
ナ、ジルコニアまたは活性炭などの担体に担持されてい
ることが好ましい。特に好ましい担体は活性炭である。
ナ、ジルコニアまたは活性炭などの担体に担持されてい
ることが好ましい。特に好ましい担体は活性炭である。
【0018】担持方法としては、従来公知の方法が用い
られる。例えば、2種以上の金属化合物を同時に、ある
いは順次含浸法により担持させることができる。また、
金属化合物と金属を併用する触媒の場合は、金属を担持
させた担体を予め調製し、次いで金属化合物を含浸法に
より担持させることができる。
られる。例えば、2種以上の金属化合物を同時に、ある
いは順次含浸法により担持させることができる。また、
金属化合物と金属を併用する触媒の場合は、金属を担持
させた担体を予め調製し、次いで金属化合物を含浸法に
より担持させることができる。
【0019】本発明における反応温度は、100℃以上
で実施されるが、好ましくは150〜300℃が採用さ
れる。反応温度が低すぎると反応性が小さく、反応率が
低下するため好ましくない。また反応温度が高すぎる
と、エネルギーが過度に必要であるばかりでなく、装置
上も耐熱材質の使用により高価なものとなり好ましくな
い。
で実施されるが、好ましくは150〜300℃が採用さ
れる。反応温度が低すぎると反応性が小さく、反応率が
低下するため好ましくない。また反応温度が高すぎる
と、エネルギーが過度に必要であるばかりでなく、装置
上も耐熱材質の使用により高価なものとなり好ましくな
い。
【0020】ハロゲン化炭化水素Rf−CCl3 とヒド
ロキシ化合物ROHの反応モル比は、通常前者1モルに
対して後者が0.5〜10、好ましくは前者1モルに対
して後者が1〜5モルである。
ロキシ化合物ROHの反応モル比は、通常前者1モルに
対して後者が0.5〜10、好ましくは前者1モルに対
して後者が1〜5モルである。
【0021】本反応の反応形態としては、液相法、気相
法が適用できるが、特に気相法は連続反応が容易であり
好ましい。気相法の場合、予熱層にて気化されたハロゲ
ン化炭化水素Rf−CCl3 とヒドロキシ化合物ROH
を触媒を充填した反応器に導入して反応を行うことが好
ましい。反応の圧力は常圧、加圧のいずれでも行うこと
ができる。
法が適用できるが、特に気相法は連続反応が容易であり
好ましい。気相法の場合、予熱層にて気化されたハロゲ
ン化炭化水素Rf−CCl3 とヒドロキシ化合物ROH
を触媒を充填した反応器に導入して反応を行うことが好
ましい。反応の圧力は常圧、加圧のいずれでも行うこと
ができる。
【0022】反応時間すなわち、原料が触媒充填層に滞
留する時間は限定的ではないが、反応装置上の制限を考
慮し5〜120秒、好ましくは10〜90秒が適用され
る。
留する時間は限定的ではないが、反応装置上の制限を考
慮し5〜120秒、好ましくは10〜90秒が適用され
る。
【0023】
【実施例】以下に本発明を実施例を挙げて具体的に説明
するが、これらによって、本発明は限定されるものでは
ない。
するが、これらによって、本発明は限定されるものでは
ない。
【0024】「例1」2重量%の塩化ルテニウム水溶液
を活性炭に含浸させ、乾燥させた後、水素にて還元する
ことにより活性炭に金属ルテニウムが担持されたルテニ
ウム系触媒を得た。この触媒120mlを充填した反応
器に1,1,1−トリクロロ−2,2,2−トリフルオ
ロエタンおよび水を表1の供給モル比で導入し、250
℃で反応を行った。反応生成物はガスクロマトグラフに
て同定、定量を行った。結果を表1に示す。
を活性炭に含浸させ、乾燥させた後、水素にて還元する
ことにより活性炭に金属ルテニウムが担持されたルテニ
ウム系触媒を得た。この触媒120mlを充填した反応
器に1,1,1−トリクロロ−2,2,2−トリフルオ
ロエタンおよび水を表1の供給モル比で導入し、250
℃で反応を行った。反応生成物はガスクロマトグラフに
て同定、定量を行った。結果を表1に示す。
【0025】「例2」18重量%の塩化第二銅水溶液を
活性炭に含浸させ、乾燥させることにより活性炭に塩化
第二銅が担持された銅系触媒を得た。この触媒120m
lを充填した反応器および表1の各反応条件にて1,
1,1−トリクロロ−2,2,2−トリフルオロエタン
およびエタノールの反応を行った。反応生成物はガスク
ロマトグラフにて同定、定量を行った。結果を表1に示
す。
活性炭に含浸させ、乾燥させることにより活性炭に塩化
第二銅が担持された銅系触媒を得た。この触媒120m
lを充填した反応器および表1の各反応条件にて1,
1,1−トリクロロ−2,2,2−トリフルオロエタン
およびエタノールの反応を行った。反応生成物はガスク
ロマトグラフにて同定、定量を行った。結果を表1に示
す。
【0026】「例3〜4」20重量%の塩化第二鉄水溶
液および18重量%の塩化第二銅水溶液を活性炭に含浸
させ、乾燥させることにより活性炭に塩化第二鉄および
塩化第二銅が担持された銅系触媒を得た。この触媒12
0mlを充填した反応器に1,1,1−トリクロロ−
2,2,2−トリフルオロエタンおよびエタノールを表
1の各反応条件にて反応させた。反応生成物はガスクロ
マトグラフィーにて同定、定量を行った。結果を表1に
示す。
液および18重量%の塩化第二銅水溶液を活性炭に含浸
させ、乾燥させることにより活性炭に塩化第二鉄および
塩化第二銅が担持された銅系触媒を得た。この触媒12
0mlを充填した反応器に1,1,1−トリクロロ−
2,2,2−トリフルオロエタンおよびエタノールを表
1の各反応条件にて反応させた。反応生成物はガスクロ
マトグラフィーにて同定、定量を行った。結果を表1に
示す。
【0027】[例5〜7]2重量%の塩化ルテニウム水
溶液を活性炭に含浸させ、乾燥させた後水素にて還元し
て活性炭に金属ルテニウムが担持された触媒を得た。こ
の触媒に、18重量%の塩化第二銅を含浸させ、活性炭
に金属ルテニウムおよび塩化第二銅が担持されたルテニ
ウム系および銅系の併用触媒を得た。この併用触媒を用
いて、表1の各反応条件にて例2〜4と同様な反応を行
った。反応生成物はガスクロマトグラフィーにて同定、
定量を行った。結果を表1に示す。
溶液を活性炭に含浸させ、乾燥させた後水素にて還元し
て活性炭に金属ルテニウムが担持された触媒を得た。こ
の触媒に、18重量%の塩化第二銅を含浸させ、活性炭
に金属ルテニウムおよび塩化第二銅が担持されたルテニ
ウム系および銅系の併用触媒を得た。この併用触媒を用
いて、表1の各反応条件にて例2〜4と同様な反応を行
った。反応生成物はガスクロマトグラフィーにて同定、
定量を行った。結果を表1に示す。
【0028】表1において、供給モル比とは1,1,1
−トリクロロ−2,2,2−トリフルオロエタンに対す
る水またはエタノールのモル比であり、転化率とは供給
された1,1,1−トリクロロ−2,2,2−トリフル
オロエタンの転化率であり、選択率とは消費された1,
1,1−トリクロロ−2,2,2−トリフルオロエタン
に対する選択率である。また、123は1,1−ジクロ
ロ−2,2,2−トリフルオロエタンの、TFEはトリ
フルオロ酢酸エチルの略称である。
−トリクロロ−2,2,2−トリフルオロエタンに対す
る水またはエタノールのモル比であり、転化率とは供給
された1,1,1−トリクロロ−2,2,2−トリフル
オロエタンの転化率であり、選択率とは消費された1,
1,1−トリクロロ−2,2,2−トリフルオロエタン
に対する選択率である。また、123は1,1−ジクロ
ロ−2,2,2−トリフルオロエタンの、TFEはトリ
フルオロ酢酸エチルの略称である。
【0029】
【表1】
【0030】
【発明の効果】ハロゲン化炭化水素Rf−CCl3 とヒ
ドロキシ化合物ROHを反応させることにより、ハロゲ
ン化炭化水素Rf−CCl3 の1個の塩素原子を選択的
に水素原子に変換し含水素クロロフルオロカーボンRf
−CHCl2 を得るという効果を有する。
ドロキシ化合物ROHを反応させることにより、ハロゲ
ン化炭化水素Rf−CCl3 の1個の塩素原子を選択的
に水素原子に変換し含水素クロロフルオロカーボンRf
−CHCl2 を得るという効果を有する。
───────────────────────────────────────────────────── 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 B01J 27/13 B01J 27/13 C07C 17/23 7106−4H C07C 17/23 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300
Claims (4)
- 【請求項1】ルテニウム系触媒および/または銅系触媒
の存在下で、Rf−CCl3 (Rf:ポリフルオロアル
キル基)で表されるハロゲン化炭化水素とROH(R:
Hまたはアルキル基)で表されるヒドロキシ化合物を反
応させることを特徴とするRf−CHCl2 (Rf:ポ
リフルオロアルキル基)で表される含水素クロロフルオ
ロカーボンの製造方法。 - 【請求項2】ルテニウム系触媒および/または銅系触媒
が鉄族元素の金属または化合物を含む請求項1の製造方
法。 - 【請求項3】ルテニウム系触媒が金属ルテニウムを必須
成分とする触媒である請求項1または2の製造方法。 - 【請求項4】銅系触媒が、銅化合物を必須成分とする触
媒である請求項1または2の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1308596A JPH09208505A (ja) | 1996-01-29 | 1996-01-29 | 含水素クロロフルオロカーボンの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1308596A JPH09208505A (ja) | 1996-01-29 | 1996-01-29 | 含水素クロロフルオロカーボンの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09208505A true JPH09208505A (ja) | 1997-08-12 |
Family
ID=11823339
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1308596A Pending JPH09208505A (ja) | 1996-01-29 | 1996-01-29 | 含水素クロロフルオロカーボンの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09208505A (ja) |
-
1996
- 1996-01-29 JP JP1308596A patent/JPH09208505A/ja active Pending
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