JPS59204146A - 含フツ素有機化合物の精製法 - Google Patents

含フツ素有機化合物の精製法

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JPS59204146A
JPS59204146A JP58074925A JP7492583A JPS59204146A JP S59204146 A JPS59204146 A JP S59204146A JP 58074925 A JP58074925 A JP 58074925A JP 7492583 A JP7492583 A JP 7492583A JP S59204146 A JPS59204146 A JP S59204146A
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fluorine
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裕 丸山
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村田 勝義
Yutaka Katsuhara
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/78Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は式(1)の一般式で表わされる含フツ素有機化
合物(以下本化合物という)の精製及び過剰の弗化水素
(以下HFと記す)の分離回収に関するものである。
式(りで表わされる化合物には1例えばヘキサフルオロ
アセトン(以下HFAと記す)、ペンタフルオロクロル
アセトン(以下5FKと記す)。
トリフルオロアセトアルデヒド(以下TFAと記す)等
がある。これらはいずれも高分子化合物や医薬、農薬、
溶剤、熱媒体の中間原料として重要な化合物である。
本化合物の合成方法に関してはすでに種々の方法が知ら
れており、s・も有効な方法は前駆体である有様塩素化
物(パーハロゲン化アセトン等)を酸化クロムを触媒と
し、300〜400℃でHFと気相フッ素化反応させる
ことにより製造されている。
この方法によれば容易に且っ高収率で目的の化合物を得
ることは可能であるが、そのためには、原料の有機塩素
化物に対し、理論量の2〜3倍という過剰のHFを使用
することが必須の条件となっている。また安定した長期
の運転条件を得るためには更に理論量の約4.5倍もの
HFと反応させる方法も知られる( L、 mrang
cni、 eta、1. 。
LA区3荘OAE式ゴDU淵話、上、 135(198
2) 〕。
このような条件では生成ガス中に多量のHFが混入して
いるため本化合物との分離は重要な課題である。また1
本化合物は下記に例示するとと<I(Fと安定な錯体を
形成する。
1、HFAとHFからヘプタフルオロイソグロパノール
(分解点 14〜16℃) OH aF3− Co ・0F3−1− HF  −OF、−
0−OH3の生成2、 57にとHFからヘキサフルオ
ロクロルインプロパツール(分解点 32〜33℃) OH OF201・C!0−OF、+HF −C!F20l−
c−OH3の生成3、 57にとH,Pから2−(1−
クロルヘキサフルオロイングロポキン)−!−クロルペ
ンタフルオロイソグロパノール(分解点−1℃)OF2
01 0F201 20F、01・(!0−(F3+HF −+ 0F3−
c−0−C!−0F3の生成1 F     OH 4、TFAとHFからテトラフルオロエタノール〔沸点
38℃(780岨1編)。〕 C1F30HO+HF  −0F3−0−OHの生成! これらの錯体は比較的高い分解点を持つ安定な化合物で
あり、また分解温度以上では一定の平衝混合物となって
いるため、純粋な本化合物を得るためには、上記錯化合
物を分解1分離する操作が必要である。
一般に、HFを過剰に含む反応生成物からHFを除去す
る方法としては、■NaF、 Oa?2等の無機フッ素
化物と接触させて吸着させる方法。
あるいは■Oa、003 、 Ca012等のアルカリ
土類金属塩類と反応させて除去する方法等が知られる。
また、前記錯体の分解1分離法としては■錯体ガスを水
に吸収させ錯体を分解、水和物としたのち遊離したHF
をNaOH%Na2O3等のアルカリで中和し、沈澱す
るNaFを濾過分離する方法(特公昭47−6285号
、特公昭46−6761号)。
■錯体を三酸化イオウと反応させHFをフルオロスルホ
ン酸として分離する方法(特公昭44−9654号)、
■無水酢酸と錯体を反応させ、酢酸フルオライドとして
分離する方法〔米国特許第405963:1号(197
7)Sが知られている。
(7かし、■〜■のいずれも1本化合物の処理方法とし
ては問題の多いものであり、工業的には採用でき難いも
のである。
すなわち、■以外は、いずれもHF除去には有効である
が、HFの回収再使用ができず、経済的ではないこと。
■、■においては装置カ極めて大規模になること。■、
■においては三酸化イオウ、無水酢酸が高価であシ、し
かも取扱いが不便なこと。さらに、■においては本化合
物自体が分解でれる傾向があるなど種々の問題がある。
一方、濃硫酸がHFは良く吸収するが、HOI金ホとん
ど溶解しないことはよく知られている。
この性質を利用してHFを含む反応生成ガスの処理に際
し、硫酸を用いてHFを吸収除去する方法も公知となっ
ている(例えば特公昭42−10202号)。
本発明者らは、前記■、■のEF除去方法。
■、■、■の錯体、分解、分離方法の問題点に鑑み、硫
酸を用いて精製をおこなう方法について鋭意検討をおこ
なった結果、本化合物は常温付近では安定な錯体を形成
し、かかる錯体は硫酸によく溶解するためHFとの分離
ができないこと、300℃以上、好ましくは150℃以
上に加熱処理することにより、錯体は(式2)により十
分に分解され、 本化合物単体では、硫酸にほとんど溶解しないこと、さ
らには、一旦分解された本化合物は、30℃程度の温度
域で、HFが多量に存在する硫酸中においても弾体を形
成することはなく、従って、HFを多量に含む本化合物
を100℃以上、好ましくは150℃以上にて処理した
後、硫酸と接触させることによ5HFはそのほとんどが
硫酸に吸収され、本化合物は硫酸に吸収されることなく
、その全量を分離回収できるという事実を確認し1本発
明に到達したものである。
(x = 2.3 ; A= C!F3. H)で示さ
れる含フツ素有機化合物とHFの混合ガスを100〜3
00℃に調整し゛たのち、10〜40℃に保たれた硫酸
と接触させてIPを硫酸に吸収させ、ガス中のHFを除
去するとともに、硫酸に吸収させたHFを回収循還使用
することを特徴とする含フツ素有機化合物の精製法であ
る。
以下、本発明による精製を連続的におこなう例について
第1図により詳細に説明する。
第1図は1本発明をおこなうための工程図を示したもの
であシ、ライン1よシ原料塩素化化合物をまた。ライン
2よ5HFを供給し、フッ素化反応装置3にて常法によ
シフッ素化反応をおこない、得られた本化合物、本化合
物とHFとの錯体、過剰のHFおよび塩化水素との粗生
成ガスはライン4を経て、熱交換器5によシ、100〜
300℃、望ましくは150〜250℃に加熱する。こ
の温度が低すぎすると錯体の分解が不十分となジ、その
結果本化合物の回収率が低下する。また、温度が高すぎ
ても回収率の向上には寄与しないので、かかる範囲の温
度が好ましい。加熱された粗生成ガスは硫酸基6に供給
されHFを十分吸収させるため10〜40℃に保たれた
硫酸との接触処理により、過剰のHFは硫酸に吸収され
、塔頂からはHFをほとんど含まないガスが得られる。
該ガスはライン7にて塩化カルシウム塔8に供給され、
微量のHFが完全に除去され、ライン9から、精製ガス
が得られる。該精製ガスは図示しない水利塔にて、水利
処理され、目的の本化合物が回収される。
一方、HFを吸収した硫酸は硫酸基6の塔底部よりライ
ン10を経て蒸溜塔!1に供給され。
蒸溜処理によすHFが回収される。回収HFはライン1
2を経て冷却器15で凝縮したのちレシーバ−タンク1
6にストックされ、ライン2によシフッ素化反応器3に
循還される。また。
蒸溜塔11によシ脱HFをおこなった硫酸はライン13
を経て冷却器14にて冷却され、硫酸基6に循還される
。このときの循還硫酸中のH1?′濃度は、硫酸中のH
F濃度とIPの吸収効率との関係より6%以下とするこ
とが好適である1かかる一連の精製プロセスによp目的
の本化合物がほぼ全量精製回収され、あわせてHFは9
6%以上の回収率で回収され、再度循還使用できるため
、極めて経済的である。
以下、実験例、実施例により本発明を説明する。
実施例 硫酸中へのHFおよびHFAの溶解性を確認するため、
第1表に示す組成のHFとHFAの混合ガスをそれぞれ
油浴にて30℃、190℃に調整したのち、30℃に維
持した濃硫酸(98%)に十分接触させ、排出ガスを3
0℃水トラツプにキャッチし、HF、IFA−t’を測
定し、それぞれの分配率を算出した。
この結果を第1表に示す。
第1表 ]− ・【 注1 分配率とは、HFについては備瀬技収分/混合カ
ス、HFAKついては排出ガス/混合ガスの比を示す。
第1表から明らかなごとく、HFAは常温では安定な錯
体を形成し、かかる形態にて硫酸処理をおこなった場合
、硫酸中に多量に溶解するため、送入ガス中のHFAの
1/3程度しか回収できないものである。これに対し。
190℃に加熱した場合には、そのほとんどが排出ガス
に移行するため高収率で回収することが可能である。ま
た、遊離したHFについては、硫酸温度30’C程度で
はそのほとんどが硫酸に捕捉されることが確認された。
実施例 硫酸とHF’の混合液中へのHFAの溶解性を確認する
ため、濃硫rII/(98X ) (!: 75 tの
HFをよく混合し、この混液を一50’Cに冷却してH
FAを782吸収させた。次に、この液を昇温させ、0
℃で1.5時間および20℃で1.5時間静置し、各々
の温度での排出ガス中のmy、HFA量を測定した。こ
の結果を第2表に示す。
第2表 この結果、20℃においてHFAは73.89(吸収量
の94.6%)が回収され、かかる低温域においてもH
FAは硫酸中では、多量に存在するHFにょシ錯体を形
成することはないことを確認した。
実施例1.比較例1 原料有機化合物としてヘキサクロルアセトンを用い、 
 0rF3を触媒として350℃にて気相フッ素化反応
を行って得られた粗生成ガス(組成は第3表に示す。)
を第1図で示す工程に従い蒸溜塔を切p離し、半バッチ
形式にて170℃(実施例1)、30℃(比較例1)と
したのち、1時間硫酸塔に供給した。しかるのち、硫酸
塔の硫酸を全量抜き出し、熱部操作により回収をおこな
った。このときの硫酸基塔頂ガス、硫酸塔の硫酸、蒸溜
塔の回収ガス、回収硫酸の各組成を第3表に示す。
実施例においては、HFA、5PKの全量が回収てれ、
混入HFは極めて少量であった。
また、熱部により粗生成ガス中のHFの約921%が回
収できた。
これに対し、比較例においては、硫酸中に 1HFA、
57にの77.0%が移行し、HFA。
57にの有機物とHFとの分゛離は不可能であった。
実施例2.比較例2 第1図で示す工程に従い、連続的に精製をおこなった。
原料有機塩素化合物としてヘキサクロルアセトンを用い
、  0rF3を触媒として350℃にて気相フッ素化
反応をおこない得られた粗生成ガス(組成は第4表に示
す。)を170℃(実施例2)、30℃(比較例2)と
したのち、30℃に維持した硫酸と接触させた。ライン
4、ライン7、ライン9およびライン12でのガス組成
を第4表に示す。なお。
数値は実施例においては3時間、比較例においては1時
間の運転後の1曲である。
実施例においてはHFA、5PKは全量回収されたのに
対し、比較例では、23%しか回収されなかった。また
、比較例においては塩化カルシウム塔での発熱が大であ
った。
実施例3 第1図に示す工程に従い、トリクロルアセトアルデヒド
を0rF3を触媒として260℃にて気相フッ素化をお
こない得られた粗生成ガス(組成は第5表に示す。)を
170℃として30℃に維持した硫酸と連続的に接触さ
せた。4時間後のライン今、ライン7、ライン9および
ライン12のガス組成を第5表に示す。
第5表 この結果、TFAはほぼ全量回収された。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を連続的におこなう場合の工程図である

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 含フツ素有機化合物とHFの混合ガスを100〜300
    ℃に調整したのち、10〜40℃に保たれた硫酸と接触
    させてHFを硫酸に吸収させ、ガス中のHFを除去する
    とともに、硫酸に吸収させた)IFを回収、循還使用す
    ることを特徴とする含フツ素有機化合物の精製法。
JP58074925A 1983-04-30 1983-04-30 含フツ素有機化合物の精製法 Granted JPS59204146A (ja)

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