JPH11228461A - 245faの調製 - Google Patents
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- JPH11228461A JPH11228461A JP10339093A JP33909398A JPH11228461A JP H11228461 A JPH11228461 A JP H11228461A JP 10339093 A JP10339093 A JP 10339093A JP 33909398 A JP33909398 A JP 33909398A JP H11228461 A JPH11228461 A JP H11228461A
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Abstract
−プロペン(「1233zd」)を、初めに弗素化して
1,1,1,3−テトラフルオロ−2−プロペン(「1
234ze」)にした後に、1234zeを弗素化して
1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン(「24
5fa」)にする245fa調製方法を提供する。 【解決手段】 (a)第一反応域において1233zd
に弗化水素(「HF」)を、1234zeを生成するの
に十分な条件下で接触させ;及び(b)第二反応域にお
いて該1234zeにHFを、245faを生成するの
に十分な条件下で接触させることを含む245faの調
製方法。
Description
フルオロ−3−クロロ−2−プロペン(「1233z
d」)からの1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロ
パン(「245fa」の調製、特に初めに該1233z
dを1,1,1,3−テトラフルオロ−2−プロペン
(「1234ze」)に転化させた後に、1234ze
を245faに転化させる方法に関する。1,1,1,
3,3−ペンタフルオロプロパンは、フォーム発泡剤及
び冷媒としての実用性を有することが知られている。
233zdを245faに、過剰の弗化水素との反応に
より一工程で転化させることを開示しているが、生成し
た反応混合物を分離することは、245faが1233
zd及び過剰のHFと共沸混合物を形成することから、
時間がかかる。これより、’819特許は、245fa
の回収を助成するのに有機酸を使用することを教示して
いるが、3つの化合物はすべて同様の沸点を有する。
易に回収し得る245faを製造する方法である。
faを製造する方法を提供するものであり、該方法は、
(a)第一反応域において1233zdに弗化水素(本
明細書以降簡便のために「HF」と呼ぶ)を、1234
zeを生成するのに十分な条件下で接触させ;及び
(b)第二反応域において該1234zeにHFを、2
45faを生成するのに十分な条件下で接触させること
を含む。1234zeはHFと容易に反応することか
ら、工程(b)において大モル過剰のHFを使用するこ
とは必要でない。工程(a)からの反応混合物は、主に
1234ze、245fa及び塩化水素(「HCl」)
を、未反応の1233zd及びHFと共に含有する。2
45fa、1233zd及びHFを蒸留による等してこ
の混合物から分離しかつ第一反応域に循環させて反応混
合物を(i)245fa、1233zd及びHFを含有
する流れ並びに(ii)1234ze及びHClを含有
する流れに分離する。第二流(ii)中の1234ze
及びHClは、第二蒸留による又は吸収による等の当分
野において知られている方法によって分離することがで
き、吸収による場合は、HClを、例えば水又は苛性ア
ルカリ溶液に吸収させることによって除く。
に転化させた後に、1234zeを245faに転化さ
せることによって容易に回収し得る245faを製造す
る方法を見出した。1234ze中間体は、沸点35℃
を有し、これは1233zdの沸点よりも低く、それで
それは蒸留によって245faと容易に分離することが
できる。更に、1234zeはHFと容易に反応し、そ
れで第二工程において大過剰のHFを必要とせず、再び
回収を簡単にする。
616,819号に教示されている通りに1,1,1,
3−テトラクロロ−2−プロペン(「1230za」)
を弗素化するような既知のプロセスによって調製するこ
とができる。
相で、第一反応域において気相の、触媒による弗素化等
により1233zdにHFを1234zeを生成するの
に十分な条件下で接触させて、主成分が1234ze、
245fa、HF、HCl及び1233zdである混合
物を製造することを含む。HF:1233zdモル比
は、約0.5:1〜40:1が典型的であり、転化を増
進させるために少なくとも約1:1にしかつ回収する下
流のHFレベル低下を生じるために約10:1よりも大
きくしないのが好ましい。温度約250°〜約600℃
を用いるのが典型的であり、約300°〜約500℃を
用いるのが好ましい。圧力は、約0〜約400psig
(0〜28Kg/cm2G)が典型的であり、約20〜200
psig(1.4〜14Kg/cm2G)が好ましい。弗化ア
ルミニウム又はクロムベースの触媒(酸化クロム、Cr
2O3のような)のような種々の弗素化触媒を使用するこ
とができ、該クロムベースの触媒は、未担持にするかも
しくはフルオリド化(fluorided)アルミナ又
は活性炭上に担持させるかのいずれかにし、クロム触媒
は、単独でもしくはアルカリ金属(例えば、ナトリウ
ム、カリウム又はリチウム)、アルカリ土類金属(例え
ば、カルシウム、バリウム又はマグネシウム)、亜鉛、
マンガン、コバルト又はニッケルのような共触媒(co
−catalyst)の存在において使用する。そのよ
うな好適な2種のクロム触媒は、酸化クロム及びフルオ
リド化アルミナに付着したクロム/ニッケルであり、こ
の後者の触媒製法は、例えばヨーロッパ特許第4863
33号に教示されている。クロムベースの触媒は、使用
する前に、典型的には、触媒床を約370°〜約380
℃に加熱(通常、窒素の連続流によって)した後に、ほ
ぼ等しい容量のHF及び空気又は窒素(窒素が好まし
い)の混合物を触媒床上に約18時間供給する手順によ
って活性化するのが好ましい。また、触媒寿命を伸ばす
ために、酸素又は塩素共供給を、典型的には原料中の有
機物1モル当たり塩素又は酸素約0.005〜約0.2
0モルの量で使用することもでき、酸素は、空気、酸
素、又は酸素/窒素混合物のような酸素含有ガスとして
導入する。接触時間(触媒容積をプロセスの作業温度及
び圧力における反応体及び共供給の全流量で割ったも
の)は、約1〜約250秒が典型的であり、約1〜約1
20秒が一層典型的である。
eを反応混合物から分離し、次いで、第二反応域におい
てこれにHFを、245faを生成するのに十分な条件
下で接触させるのが好ましい。分離を実施する一方法
は、第一反応域からの反応混合物に2つの蒸留を施すも
ので、第一蒸留は、245fa、1233zd、HF及
びその他の重質物(カラムの底部において取り出され
る)から沸点の低い1234ze及びHCl(カラムの
頂部において取り出される)を分離する働きをし、第二
蒸留は、1234ze(カラムの底部において取り出さ
れて第二反応域に供給される)から沸点の低いHCl
(カラムの頂部において取り出される)を分離する働き
をする。第一カラムからの塔底液を、次いで第一反応域
に循環させ、そこで1233zd及び245faを反応
させて1234zeを生成することができる。第二反応
域において1234zeを弗素化して245faにする
ことは、触媒による気相、液相、又は混成相系を用いて
実施して、主成分が245fa、1234ze及びHF
である混合物を製造することができる。1234zeは
HFと容易に反応するので、HF:1234zeモル比
は、生成物流中のHFの濃度をHF/245fa共沸混
合物よりも大きくしないように、約0.1:1〜約3:
1が典型的であり、約1:1〜約1.5:1が好まし
い。温度約30°〜約300℃を用いるのが典型的であ
り、約50°〜約200℃を用いるのが好ましい。圧力
は、約0〜約300psig(0〜21Kg/cm2G)が典
型的であり、約30〜200psig(2.1〜14Kg
/cm2G)が好ましい。活性炭に付着したSb(V)、T
i(IV)、Sn(IV)、Ta(V)又はNb(V)
の酸化物又は塩(塩化物が好ましい)を含む担持させた
ルイス酸、上に検討したクロムベースの触媒又は活性炭
もしくは活性アルミナ上に担持させたトリフルオロメタ
ンスルホン酸のようなスルホン酸含有化合物のような種
々の弗素化触媒を使用することができる。プロセスを気
相反応として低い温度(約130℃まで)でランするな
らば、担持させたルイス酸又はスルホン酸触媒が好適で
ある。気相プロセスを一層高い温度で実施するならば、
その場合クロムベースの触媒が好適である。プロセスを
液相反応としてランするならば、担持させたルイス酸又
はスルホン酸触媒が好適である。各々のタイプの触媒
は、使用する前にそれ自体の活性化手順を有することに
なる。クロムベースの触媒についての活性化は、上に検
討した通りである。担持させたルイス酸及びスルホン酸
は、金属塩化物を金属弗化物に転化させるのに窒素で希
釈したHFの遅い供給を用いて、一層低い活性化温度、
典型的には約50℃を有する。気相反応についての接触
時間(触媒容積を反応体及び共供給の全流量で割ったも
の)は、約1〜約250秒が典型的であり、約1〜約1
20秒が一層典型的であり、他方液相反応についての滞
留時間は、約1〜約400分が典型的であり、約10〜
約120分が一層典型的である。次いで、245fa
(沸点15℃)を反応混合物から、蒸留のような慣用技
術によって回収することができ、沸点の低い1234z
e(沸点−16℃)及びHF/245fa共沸混合物は
オーバーヘッドに去り、そこでそれを反応装置に循環さ
せることができる。HF/245fa共沸混合物の分離
は、例えば国際特許出願WO97/27163に教示さ
れている通りにして実施することができる。
例示するが、下記の例は、何ら制限するものではない。
ム触媒によって1234zeに弗素化する:酸化クロム
触媒(Cr2O3)を、HF(124cc/分)と空気
(100cc/分)との混合物を18時間共供給するこ
とによって380℃で活性化した。次いで、1233z
d及びHFを、HF:1233zdのモル比10.6:
1で、365℃及び38psig(2.7Kg/cm2G)の
反応装置に接触時間3.9秒間供給し、1233zdの
転化率54.8%を生じ、選択率は、1234zeにつ
いて58.3%でありかつ245faについて36.6
%であった。次のランでは、HF:1233zdのモル
比21.1:1にし、その他のパラメーターを同じに保
って、本質的に同じ結果が得られた。なおそれ以上のテ
ストは、圧力を高く(154psig(10.8Kg/cm2
G))しかつ接触時間を長く(14秒)すると、転化率
を約74%に増大し、他方圧力を低く(28psig
(2.0Kg/cm2G))しかつ接触時間を短く(3.5
秒)すると、1234zeについての選択率を約61%
に向上した。
用いて1233zdを1234zeに弗素化する:本例
についての触媒は、フルオリド化アルミナ(ヨーロッパ
特許第486333号の通りにして調製した)に担持さ
せた酸化クロムと酸化ニッケルとの混合物であり、該触
媒を、HF(123cc/分)と空気(100cc/
分)との混合物を18時間共供給することによって38
0℃で活性化した。次いで、1233zd及びHFを種
々のモル比(「m.r.」)で、有機物(1233z
d)1モル当たり0.03モルの酸素を含有する空気の
共供給と共に、活性炭の上に下記に示す条件下で供給
し、下記に挙げる結果を得た:
ロム触媒によって245faに気相弗素化する:例1と
同じ触媒及び活性化手順を用いて、1234ze及びH
Fを、HF:1234zeのモル比1.6:1で、温度
204℃及び151psig(10.6Kg/cm2G)の反
応装置に接触時間77秒間供給し、1234zeの24
5faへの転化率98.9%及びHFの転化率79.8
%を生じた。
触媒(SbCl5/C)を用いて1234zeを245
faに気相弗素化する:SbCl5/C38グラムを、
HF(123cc/分)と窒素(100cc/分)との
混合物を18時間共供給することによって50℃で活性
化した。次いで、HF及び1234zeをモル比1.0
4:1で、下記に示す条件下で反応装置に供給し、下記
に挙げる結果を得た:
Claims (6)
- 【請求項1】 (a)第一反応域において1,1,1−
トリフルオロ−3−クロロ−2−プロペンに弗化水素
を、1,1,1,3−テトラフルオロ−2−プロペンを
生成するのに十分な条件下で接触させ;及び(b)第二
反応域において該1,1,1,3−テトラフルオロ−2
−プロペンに弗化水素を、1,1,1,3,3−ペンタ
フルオロプロパンを生成するのに十分な条件下で接触さ
せることを含む1,1,1,3,3−ペンタフルオロプ
ロパンを製造する方法。 - 【請求項2】 工程(b)における弗化水素対1,1,
1,3−テトラフルオロ−2−プロペンのモル比が、大
きくて3対1である請求項1の方法。 - 【請求項3】 (a)第一反応域において1,1,1−
トリフルオロ−3−クロロ−2−プロペンに弗化水素
を、1,1,1,3−テトラフルオロ−2−プロペン、
1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン、及び塩
化水素を未反応の1,1,1−トリフルオロ−3−クロ
ロ−2−プロペン及び弗化水素と共に含有する反応混合
物を生成するのに十分な条件下で接触させ;及び(b)
該反応混合物から1,1,1,3−テトラフルオロ−2
−プロペンを分離し、第二反応域においてそれに弗化水
素を、1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンを
生成するのに十分な条件下で接触させることを含む1,
1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンを製造する方
法。 - 【請求項4】 工程(a)における反応混合物から1,
1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン、1,1,1
−トリフルオロ−3−クロロ−2−プロペン及び弗化水
素を分離して第一反応域に循環させる請求項3の方法。 - 【請求項5】 工程(a)からの反応混合物に第一蒸留
を施して反応混合物を分離して1,1,1,3,3−ペ
ンタフルオロプロパン、1,1,1−トリフルオロ−3
−クロロ−2−プロペン及び弗化水素を含有する第一流
並びに1,1,1,3−テトラフルオロ−2−プロペン
及び塩化水素を含有する第二流にし、次いで第二流中の
塩化水素を1234zeから吸収又は第二蒸留によって
分離する請求項3の方法。 - 【請求項6】 (a)第一反応域において1,1,1−
トリフルオロ−3−クロロ−2−プロペンに弗化水素
を、1,1,1,3−テトラフルオロ−2−プロペンを
生成するのに十分な条件下で接触させ;及び(b)生成
した工程(a)の反応混合物から1,1,1,3−テト
ラフルオロ−2−プロペンを分離することを含む1,
1,1,3−テトラフルオロ−2−プロペンを製造する
方法。
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