JPS6411021B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6411021B2
JPS6411021B2 JP56067834A JP6783481A JPS6411021B2 JP S6411021 B2 JPS6411021 B2 JP S6411021B2 JP 56067834 A JP56067834 A JP 56067834A JP 6783481 A JP6783481 A JP 6783481A JP S6411021 B2 JPS6411021 B2 JP S6411021B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reaction
hfpo
hfp
ion
hypochlorite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP56067834A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS57183773A (en
Inventor
Masanori Ikeda
Morikazu Miura
Atsushi Aoshima
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority to JP56067834A priority Critical patent/JPS57183773A/en
Priority to DE8282103810T priority patent/DE3274643D1/en
Priority to EP82103810A priority patent/EP0064293B1/en
Priority to CA000402298A priority patent/CA1220216A/en
Publication of JPS57183773A publication Critical patent/JPS57183773A/en
Priority to US07/072,189 priority patent/US4902810A/en
Publication of JPS6411021B2 publication Critical patent/JPS6411021B2/ja
Priority to US07/346,667 priority patent/US4925961A/en
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、ヘキサフルオロプロピレンオキシド
(以下、HFPOと略記する)を製造する方法に関
するものである。さらに詳しく言えば、次亜塩素
酸塩を酸化剤として使用し、ヘキサフルオロプロ
ピレン(以下、HFPと略記する)よりHFPOを
製造する方法に関するものである。 HFPOは、ヘキサフルオロアセトン、パーフル
オロビニルエーテル等の有用な含フツ素化合物を
製造するための中間体であり、又、HFPOのポリ
マーは熱媒、潤滑油等の広範な用途がある。 これまでに、HFPよりHFPOを製造する方法
としては、いくつかの方法が提案されているが、
いずれも工業的に有利な製造方法とは言えない。
例えば、米国特許3358003号に記載されている、
アルカリ性過酸化水素の媒質中において、HFP
をHFPOに酸化する方法、あるいは、特公昭45−
11683号公報に記載されている、不活性溶媒の存
在下においてHFPを酸素でHFPOに酸化する方
法等が代表的なHFPO製造方法として知られてい
る。しかしながら、これらのいずれの方法でも反
応の制御が難かしく、生成HFPOの分解抑制が困
難であつたり、あるいは、多量の副生成物が生成
するなどして、高収率でHFPOを得る事は出来な
い。さらに、これらの方法ではHFP転化率を高
くするとHFPO選択率が低下してしまうので、
HFPを有効に用いるためには、低HFP転化率で
反応を止め、未反応のHFPをHFPOより分離回
収して再使用する必要がある。ところが、HFP
の沸点(−29.4℃)とHFPOの沸点(−27.4℃)
は非常に近接しており、両者を蒸留分離する事は
困難であるので、その分離のためには特殊な分離
操作が必要とされる。その例としては、例えば、
HFPと臭素を反応させて高沸点のジブロム体に
してHFPOと分離する方法、あるいは米国特許
3326780号、米国特許4134796号等に記載されてい
る抽出蒸留分離法等が提案されているが、いずれ
も繁雑な分離方法であり、HFPOの製造コストを
大幅に増加させるものである。 本発明者らは、このような従来方法の欠点を克
服し、HFPより簡単に、かつ高収率でHFPOを
製造する方法を見い出すべく鋭意検討した結果、
次亜塩素酸塩を酸化剤として用いる工業的に有利
なHFPO製造方法を見い出し、本発明を完成する
に至つた。 次亜塩素酸塩を用いる酸化方法としては、次亜
塩素酸塩水溶液にアセトニトリル、ジグライム等
の極性溶媒を添加した系でHFPよりHFPOが生
成する事が知られている〔IZV.AKAD.NAUK.
SSSR、SER.KHIM.、79、(11)2509が、本発明
者らがこの方法を検討したところ、HFPOの選択
率が10%前後であり、高収率を得る事は出来なか
つた。この原因としては、この反応系が極性溶媒
とアルカリ性の次亜塩素酸塩水溶液との均一混合
系であるので、生成したHFPOが容易にアルカリ
性条件下で水と反応して分解するためと思われ
る。又、この方法では反応後に反応系から極性溶
媒を回収するという面倒な工程も必要である。以
上の点から、この反応方法は実用的なHFPO製造
技術にはなり得ないものと思われる。 そこで、本発明者らが次亜塩素酸塩による
HFPからHFPOへの有効な酸化方法を開発すべ
く鋭意検討した結果、第4級アンモニウム塩の存
在下で、水相と有機相の二相系で反応を行なうと
HFPより高収率でHFPOが得られる事を見い出
し、本発明を完成した。 すなわち、本発明は次亜塩素酸塩を酸化剤とし
て使用し、HFPよりHFPOを製造するにあたり、
第4級アンモニウム塩の存在下で、水相と有機相
の二相系で反応を行なう事を特徴とする新規な
HFPO製造法を提供するものである。 本発明の二相系反応においては、実質的にほと
んどすべてのHFPおよび生成HFPOは有機相中
に含まれている。本発明の方法によれば、HFP
の転化率を高くしても、高選択率でHFPOが得ら
れるが、その理由としては、生成HFPOがアルカ
リ性の水溶液と異なつた相中に存在するので、ア
ルカリ性水溶液と接触する事によるHFPOの分解
が起こりにくいためと思われる。したがつて、本
発明の方法によれば、HFP転化率を高くする事
により繁雑なHFPとHFPOの分離工程やHFPの
リサイクル工程を省略する事も可能である。 反応後、有機相と水相は分離され、有機相から
蒸留等の分離操作によりHFPOは容易に単離され
る。又、HFPOが除去された残存有機相中には、
第4級アンモニウム塩が含まれており、この残存
有機相はそのまま反応に循環再使用する事が出来
るので、溶媒や触媒の回収が非常に簡単である。 以上のように、本発明の方法では、高収率で
HFPOが得られ、かつ製造工程が非常に簡単にな
る。したがつて、本発明の方法を実施する際には
反応装置の建設費ならびに運転コストが安くな
り、非常に経済的なHFPO製造プロセスが可能と
なる。 以下、本発明をさらに詳細に説明する。 本発明に用いられる次亜塩素酸塩は、反応条件
下で次亜塩素酸イオンを遊離するものであればよ
く、それ以上の制限はない。本発明に用いられる
次亜塩素酸塩の例としては、例えば、次亜塩素酸
ナトリウム、次亜塩素酸カリウム等のアルカリ金
属塩、次亜塩素酸カルシウム、次亜塩素酸バリウ
ム等のアルカリ土類金属塩、あるいは次亜塩素酸
テトラ−n−ブチルアンモニウム、次亜塩素酸テ
トラエチルアンモニウム等の第4級アンモニウム
塩等が挙げられる。その中でも、特に次亜塩素酸
ナトリウムと次亜塩素酸カルシウムは、漂白剤、
殺菌剤等の用途向けに工業的に大量生産されてお
り、安価で入手できるので、本発明の方法に用い
る次亜塩素酸塩として適している。 本発明においては、次亜塩素酸塩は主に水相に
溶解させて使用されるが、その濃度については特
に制限は無い。通常は有効塩素濃度として3%か
ら25%の範囲が望ましく、特に好ましくは8%か
ら20%の範囲である。有効塩素濃度があまり低す
ぎる場合には大量の水相を取り扱う必要があり、
かつ実質的な反応速度が得られないので経済的に
不利である。又、有効塩素濃度が高すぎる場合に
は次亜塩素酸塩が不安定となり、取り扱いにくく
なる。 次亜塩素酸塩とHFPの比は、任意に選択でき
るが、実質的な反応成績を得るためには、通常
は、HFP1モルに対し、次亜塩素酸イオンとして
0.5グラム当量から30グラム当量の範囲が望まし
く、特に望ましくは0.8グラム当量から10グラム
当量の範囲である。 本発明に用いられる第4級アンモニウム塩は、
有機相あるいは、有機相と水相の両方の相に親和
性を有するものが使用され例えば、一般式()
で表わされるような各種の第4級アンモニウム塩
が使用される。 但し、()式中、R1、R2、R3およびR4はた
がいに同じか、又は異なつてそれぞれ反応条件下
に不活性な官能基で置換されているか、あるいは
置換されていない炭化水素基を表わす。この炭化
水素基の種類、長さは使用する溶剤、要求される
反応速度に応じて適宜選択される。炭化水素基の
種類としては、例えば、アルキル基、アルケニル
基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、ア
リール基、アラアルキル基、アルケニルアリール
基等が使用され、特に好ましくはアルキル基、ア
リール基、アラアルキル基等が使用される。又、
炭化水素基の長さは、R1、R2、R3およびR4に含
まれる炭素数の合計として通常は第4級アンモニ
ウムイオン1個あたり4個から100個の範囲より
選ばれ、好ましくは8個から70個の範囲よる選ば
れ、特に好ましくは、10個から50個の範囲より選
ばれる。上記炭化水素基に置換して使用出来る不
活性官能基は、反応条件に応じて制限されるが、
通常はハロゲン、アシル基、カルボキシル基、エ
ステル基、ニトリル基、アルコキシル基等が使用
される。なお、()式においてR1、R2又はR1
R2、R3がたがいに連結して含窒素複素環を形成
する事もあるし、R1、R2、R3あるいはR4が高分
子化合物の一部であつてもかまわない。 第4級アンモニウムイオンの例としては、例え
ば、テトラメチルアンモニウムイオン、テトラエ
チルアンモニウムイオン、テトラ−n−プロピル
アンモニウムイオン、テトラ−n−ブチルアンモ
ニウムイオン、トリ−n−オクチルメチルアンモ
ニウムイオン、セチルトリメチルアンモニウムイ
オン、ベンジルトリメチルアンモニウムイオン、
ベンジルトリエチルアンモニウムイオン、セチル
ベンジルジメチルアンモニウムイオン、セチルビ
リジニウムイオン、n−ドデシルピリジニウムイ
オン、フエニルトリメチルアンモニウムイオン、
フエニルトリエチルアンモニウムイオン、N−ベ
ンジルピコリニウムイオン、ペンタメトニウムイ
オン、ヘキサメトニウムイオン等が挙げられる。 ()式中の陰イオン Yには、特に制限はな
く各種の陰イオンが使用できるが、通常はハロゲ
ンイオン、ハロゲンイオン以外の各種鉱酸イオ
ン、有機酸イオン、水酸イオン等が使用される。 陰イオン Yの例としては、例えば、塩素イオ
ン、臭素イオン、沃素イオン、弗素イオン、硫酸
水素イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、リン酸イ
オン、過塩素酸イオン、水酸イオン、酢酸イオ
ン、安息香酸イオン、ベンゼンスルホン酸イオ
ン、p−トルエンスルホン酸イオン等が挙げられ
るが、特に好ましいのは塩素イオン、硫酸水素イ
オン、水酸イオンである。 本発明の方法に用いられる第4級アンモニウム
塩の量は溶媒の種類、要求される反応速度等に応
じて適宜選択されるが、通常は使用される次亜塩
素酸イオン1グラム当量に対し、0.0001モルから
1モルの範囲より選ばれ、特に好ましくは0.001
モルから0.1モルの範囲より選ばれる。第4級ア
ンモニウム塩の量が少なすぎると、実質的な反応
速度が得られず、又、多すぎると反応速度が速す
ぎて反応を制御する事が困難になつたり、第4級
アンモニウム塩のコスト負担が大きくなつたりし
て経済的に不利である。 本発明の反応は、水相と有機相の二相系で行な
われる。この場合の有機相はHFPを含有して水
相と異なつた相を形成しておればよく、特にそれ
以上の制限はなく、例えば、主にHFP自身から
なる相である事も出来、あるいは水に難溶性の第
4級アンモニウム塩とHFPからなる相である事
も出来、さらには、水相に対し実質的に不混和性
あるいは難混和性の不活性溶剤とHFPからなる
相である事も出来る。 又、本発明の方法を実施する際には、実質的に
大部分のHFPを含有する有機相と、次亜塩素酸
塩を含有する水相があればよいのであつて、この
系にそれ以外の他の相があつてもかまわない。例
えば、有機相が相溶性の低い2種類の媒質よりな
り二相を形成していたり、あるいは第4級アンモ
ニウム塩が不溶性の担体に担持されていて第三相
を形成しているような場合でも本発明の方法を行
なう事が出来る。 本発明の方法に用いられる有機相用の水相に対
して実質的に不混和性、あるいは難混和性の不活
性溶剤の例としては、例えば、n−ヘキサン、n
−オクタン、n−デカン等の脂肪族炭化水素類;
シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、デカリ
ン等の脂環式炭化水素類;ベンゼン、トルエン、
キシレン等の芳香族炭化水素類;ジイソプロピル
エーテル、ジ−n−ブチルエーテル等のエーテル
類;塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、
1,2−ジクロルエタン、クロルベンゼン等の塩
素化炭化水素類;1,2−ジクロロフルオロエタ
ン、フルオロトリクロルメタン、1,1,2−ト
リクロロトリフルオロエタン、1,1,2,2−
テトラクロロジフルオロエタン等の塩化フツ化炭
化水素類;パーフルオロシクロブタン、パーフル
オロジメチルシクロブタン、パーフルオロヘキサ
ン、パーフルオロオクタン、パーフルオロデカ
ン、ヘキサフルオロベンゼン等のフツ化炭化水素
類;あるいはこれらの混合溶媒等が挙げられる。
以上の各種溶媒の中でも、塩化フツ化炭化水素類
やフツ化炭化水素類等のフツ素含有炭化水素類が
HFPおよびHFPOの溶解度が高く、特に本発明
の方法に適している。又、脂肪族炭化水素類も本
発明の反応に好成績を示す上、価格も安いので本
発明の方法に適している。 有機相と水相の容積比は反応方法、反応条件等
に応じて任意に選択できるが、有機相は通常は水
相の0.05倍から20倍が望ましく、特に望ましくは
0.2倍から5倍の範囲である。 本発明を実施する場合の反応温度は、触媒量、
反応液組成、目的反応速度等に応じて決定される
が通常は、−25℃から100℃の範囲が望ましく、特
に望ましくは−15℃から50℃の範囲である。反応
温度が低すぎると実質的な反応速度が得られなか
つたり、場合によつては水相が凍つて反応が出来
なくなつたりする。又、反応温度が高すぎると
HFPOの分解が顕著になり、HFPO選択率が低下
する。 本発明を実施する場合の反応圧力は、有機相を
液相に保つに十分の圧力であれば特にそれ以上の
制限はない。したがつて、反応圧力は有機相の種
類、組成によつて選択されるが、通常は1気圧か
ら20気圧の範囲が望ましい。 本発明を実施する場合の反応方法としては、バ
ツチ式、半流通式、流通式いずれの反応方法も可
能である。その例としては、例えば、HFPおよ
び第4級アンモニウム塩を含む有機相と、次亜塩
素酸塩を含む水相との向流反応あるいは並流反応
が挙げられる。これらの方法は通常使用される向
流反応装置あるいは並流反応装置で容易に実施さ
れる。又、反応により生成したHFPOは、実質的
にほとんどすべてが有機相中に含まれるので、有
機相から蒸留等の分離操作によりHFPOを容易に
単離、精製する事ができる。HFPOが除去された
残留有機相中には、第4級アンモニウム塩が含ま
れているが、この有機相はそのまま反応に循環再
使用する事ができる。 以下に、実施例および比較例で本発明をさらに
詳しく説明するが、かかる説明は何ら本発明を限
定するものではない。 実施例 1 フツ素樹脂でコーテイングした撹拌子が入つた
内容量50mlの耐圧びんに1,1,2−トリクロロ
−1,2,2−トリフルオロエタン(以後、F−
113と略称する)18ml、有効塩素濃度12%の次亜
塩素酸ナトリウム水溶液20ml、HFP1.5g(10ミ
リモル)および触媒としてトリ−n−オクチルメ
チルアンモニウムクロライド0.12g(0.3ミリモ
ル)を充填する。次に、この反応液を0℃に冷や
した後、マグネチツクスターラーにより反応容器
内の撹拌子を回転させ反応液を混合して反応を開
始する。反応中は反応温度を0℃に保つ。30分後
に撹拌子の回転を止め反応液を静置して水相とF
−113相を分離させ、F−113相中に含まれる
HFPとHFPOをガスクロマトグラフイーにより
定量したところ、HFPの転化率90%、HFPOの
選択率89%であつた。 比較例 1 実施例1と同様の反応を、触媒のトリ−n−オ
クチルメチルアンモニウムクロライドを使用しな
いで行なつた。その結果、HFPOの生成は痕跡量
であり、ほぼすべてのHFPが回収された。 実施例 2 実施例1と同様の反応を、触媒のトリ−n−オ
クチルメチルアンモニウムクロライドを0.12gの
かわりに0.04gを使用して反応温度20℃で行なつ
たところ、HFPの転化率74%、HFPOの選択率
89%であつた。 実施例 3 実施例2と同様の反応を、反応温度40℃で行な
つたところ、HFPの転化率92%、HFPOの選択
率67%であつた。 実施例 4 実施例1と同様の反応を、HFP1.5g、(10ミリ
モル)のかわりに3.0g(20ミリモル)を使用し
て又、反応時間30分のかわりに反応時間1時間で
行なつたところ、HFPの転化率83%、HFPOの
選択率89%であつた。 実施例 5〜10 実施例1と同様の反応を、トリ−n−オクチル
メチルアンモニウムクロライド0.12gのかわり
に、各種テトラ−n−ブチルアンモニウム塩各々
0.12gを触媒として行なつた。その結果を表−1
に示す。 実施例 11〜17 実施例1と同様の反応を、トリ−n−オクチル
メチルアンモニウムクロライド0.12gのかわり
に、各種4級アンモニウム塩各々0.12gを触媒と
して行なつた。その結果を表−2に示す。
The present invention relates to a method for producing hexafluoropropylene oxide (hereinafter abbreviated as HFPO). More specifically, the present invention relates to a method for producing HFPO from hexafluoropropylene (hereinafter abbreviated as HFP) using hypochlorite as an oxidizing agent. HFPO is an intermediate for producing useful fluorine-containing compounds such as hexafluoroacetone and perfluorovinyl ether, and HFPO polymers have a wide range of uses such as heat transfer agents and lubricating oils. To date, several methods have been proposed for producing HFPO from HFP.
Neither of these methods can be said to be industrially advantageous.
For example, as described in US Pat. No. 3,358,003,
In alkaline hydrogen peroxide medium, HFP
A method of oxidizing HFPO to HFPO, or
The method described in Japanese Patent No. 11683, in which HFP is oxidized to HFPO with oxygen in the presence of an inert solvent, is known as a typical method for producing HFPO. However, in any of these methods, it is difficult to control the reaction, it is difficult to suppress the decomposition of the produced HFPO, or a large amount of by-products are produced, making it impossible to obtain HFPO in a high yield. do not have. Furthermore, in these methods, increasing the HFP conversion rate lowers the HFPO selectivity.
In order to use HFP effectively, it is necessary to stop the reaction at a low HFP conversion rate, separate and collect unreacted HFP from HFPO, and reuse it. However, HFP
The boiling point of (-29.4℃) and the boiling point of HFPO (-27.4℃)
Since they are very close to each other and it is difficult to separate them by distillation, a special separation operation is required for their separation. For example,
A method of reacting HFP and bromine to form a high-boiling dibromine compound and separating it from HFPO, or a US patent
Extractive distillation separation methods such as those described in No. 3,326,780 and US Pat. No. 4,134,796 have been proposed, but all of them are complicated separation methods and significantly increase the production cost of HFPO. The inventors of the present invention have conducted intensive studies to overcome the drawbacks of such conventional methods and to find a method for producing HFPO more easily and with higher yield than HFP.
We have discovered an industrially advantageous method for producing HFPO using hypochlorite as an oxidizing agent, and have completed the present invention. As an oxidation method using hypochlorite, it is known that HFPO is produced from HFP in a system in which a polar solvent such as acetonitrile or diglyme is added to an aqueous hypochlorite solution [IZV.AKAD.NAUK.
SSSR, SER.KHIM., 79 , (11) 2509, when the present inventors investigated this method, the selectivity of HFPO was around 10%, and it was not possible to obtain a high yield. The reason for this is thought to be that the reaction system is a homogeneous mixture of a polar solvent and an alkaline hypochlorite aqueous solution, so the generated HFPO easily reacts with water and decomposes under alkaline conditions. . Furthermore, this method requires a troublesome step of recovering the polar solvent from the reaction system after the reaction. From the above points, it seems that this reaction method cannot be used as a practical HFPO production technology. Therefore, the present inventors decided to use hypochlorite.
As a result of intensive studies to develop an effective oxidation method from HFP to HFPO, we found that the reaction is carried out in a two-phase system of an aqueous phase and an organic phase in the presence of a quaternary ammonium salt.
They discovered that HFPO can be obtained in higher yield than HFP, and completed the present invention. That is, the present invention uses hypochlorite as an oxidizing agent to produce HFPO from HFP.
A novel method characterized by carrying out the reaction in a two-phase system of an aqueous phase and an organic phase in the presence of a quaternary ammonium salt.
It provides a method for producing HFPO. In the two-phase reaction of the present invention, substantially all of the HFP and produced HFPO are contained in the organic phase. According to the method of the present invention, HFP
HFPO can be obtained with high selectivity even if the conversion rate of This is probably because it is less likely to occur. Therefore, according to the method of the present invention, by increasing the HFP conversion rate, it is also possible to omit the complicated process of separating HFP and HFPO and the process of recycling HFP. After the reaction, the organic phase and the aqueous phase are separated, and HFPO is easily isolated from the organic phase by a separation operation such as distillation. In addition, in the remaining organic phase from which HFPO has been removed,
It contains a quaternary ammonium salt, and the remaining organic phase can be recycled and reused in the reaction as it is, making it very easy to recover the solvent and catalyst. As described above, the method of the present invention can achieve high yield.
HFPO can be obtained and the manufacturing process is very simple. Therefore, when carrying out the method of the present invention, the construction cost and operating cost of the reactor are low, and a very economical HFPO production process is possible. The present invention will be explained in more detail below. The hypochlorite used in the present invention may be one that liberates hypochlorite ions under the reaction conditions, and there are no further limitations. Examples of hypochlorites used in the present invention include alkali metal salts such as sodium hypochlorite and potassium hypochlorite, and alkaline earth salts such as calcium hypochlorite and barium hypochlorite. Examples include metal salts and quaternary ammonium salts such as tetra-n-butylammonium hypochlorite and tetraethylammonium hypochlorite. Among them, especially sodium hypochlorite and calcium hypochlorite, bleach,
It is industrially mass-produced for uses such as disinfectants and is available at low cost, making it suitable as the hypochlorite used in the method of the present invention. In the present invention, hypochlorite is mainly used dissolved in the aqueous phase, but there are no particular restrictions on its concentration. Usually, the effective chlorine concentration is preferably in the range of 3% to 25%, particularly preferably in the range of 8% to 20%. If the available chlorine concentration is too low, it is necessary to handle a large amount of aqueous phase;
Moreover, since a substantial reaction rate cannot be obtained, it is economically disadvantageous. Furthermore, if the available chlorine concentration is too high, hypochlorite becomes unstable and difficult to handle. The ratio of hypochlorite to HFP can be selected arbitrarily, but in order to obtain substantial reaction results, the ratio of hypochlorite ion to 1 mole of HFP is usually
A range of 0.5 gram equivalents to 30 gram equivalents is preferred, and a range of 0.8 gram equivalents to 10 gram equivalents is particularly preferred. The quaternary ammonium salt used in the present invention is
A substance having affinity for the organic phase or both the organic phase and the aqueous phase is used. For example, the general formula ()
Various quaternary ammonium salts such as those represented by are used. However, in the formula (), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same or different, and are each substituted with a functional group that is inert under the reaction conditions, or are unsubstituted hydrocarbons. represents a group. The type and length of this hydrocarbon group are appropriately selected depending on the solvent used and the required reaction rate. Examples of the type of hydrocarbon group include an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, a cycloalkenyl group, an aryl group, an aralkyl group, an alkenylaryl group, and particularly preferably an alkyl group, an aryl group, an aralkyl group, etc. is used. or,
The length of the hydrocarbon group is usually selected from the range of 4 to 100 carbon atoms per quaternary ammonium ion as the total number of carbon atoms contained in R 1 , R 2 , R 3 and R 4 , and is preferably The number is selected from the range of 8 to 70, and particularly preferably selected from the range of 10 to 50. The inert functional groups that can be used to replace the above hydrocarbon groups are limited depending on the reaction conditions, but
Usually, halogen, acyl group, carboxyl group, ester group, nitrile group, alkoxyl group, etc. are used. In addition, in formula (), R 1 , R 2 or R 1 ,
R 2 and R 3 may be linked to each other to form a nitrogen-containing heterocycle, and R 1 , R 2 , R 3 or R 4 may be part of a polymer compound. Examples of quaternary ammonium ions include tetramethylammonium ion, tetraethylammonium ion, tetra-n-propylammonium ion, tetra-n-butylammonium ion, tri-n-octylmethylammonium ion, and cetyltrimethylammonium ion. , benzyltrimethylammonium ion,
Benzyltriethylammonium ion, cetylbenzyldimethylammonium ion, cetylviridinium ion, n-dodecylpyridinium ion, phenyltrimethylammonium ion,
Examples include phenyltriethylammonium ion, N-benzylpicolinium ion, pentamethonium ion, hexamethonium ion, and the like. The anion Y in formula () is not particularly limited and various anions can be used, but usually halogen ions, various mineral acid ions other than halogen ions, organic acid ions, hydroxide ions, etc. are used. . Examples of the anion Y include chloride ion, bromide ion, iodide ion, fluoride ion, hydrogen sulfate ion, sulfate ion, nitrate ion, phosphate ion, perchlorate ion, hydroxide ion, acetate ion, and benzoic acid. ion, benzenesulfonate ion, p-toluenesulfonate ion, etc., but particularly preferred are chloride ion, hydrogen sulfate ion, and hydroxide ion. The amount of quaternary ammonium salt used in the method of the present invention is appropriately selected depending on the type of solvent, the required reaction rate, etc., but usually, the amount of quaternary ammonium salt used is selected from the range of 0.0001 mol to 1 mol, particularly preferably 0.001 mol
Selected from a mole to 0.1 mole range. If the amount of the quaternary ammonium salt is too small, a substantial reaction rate cannot be obtained, and if it is too large, the reaction rate is too fast and it becomes difficult to control the reaction. This is economically disadvantageous as the cost burden increases. The reaction of the present invention is carried out in a two-phase system consisting of an aqueous phase and an organic phase. In this case, the organic phase only needs to contain HFP and form a phase different from the aqueous phase, and there is no particular restriction beyond that. The phase can be composed of a quaternary ammonium salt and HFP that is poorly soluble in the aqueous phase, and it can also be a phase composed of HFP and an inert solvent that is substantially immiscible or poorly miscible with the aqueous phase. I can do it. Furthermore, when carrying out the method of the present invention, it is sufficient to have an organic phase containing substantially most of HFP and an aqueous phase containing hypochlorite; It doesn't matter if there are other aspects of . For example, even when the organic phase is composed of two types of media with low compatibility, forming two phases, or when a quaternary ammonium salt is supported on an insoluble carrier and forming a third phase. The method of the invention can be carried out. Examples of inert solvents that are substantially immiscible or sparingly miscible with the aqueous phase for the organic phase used in the process of the invention include, for example, n-hexane, n-hexane,
-Aliphatic hydrocarbons such as octane and n-decane;
Alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane, methylcyclohexane, decalin; benzene, toluene,
Aromatic hydrocarbons such as xylene; ethers such as diisopropyl ether and di-n-butyl ether; methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride,
Chlorinated hydrocarbons such as 1,2-dichloroethane and chlorobenzene; 1,2-dichlorofluoroethane, fluorotrichloromethane, 1,1,2-trichlorotrifluoroethane, 1,1,2,2-
Chlorinated fluorinated hydrocarbons such as tetrachlorodifluoroethane; fluorinated hydrocarbons such as perfluorocyclobutane, perfluorodimethylcyclobutane, perfluorohexane, perfluorooctane, perfluorodecane, hexafluorobenzene; or mixed solvents thereof, etc. can be mentioned.
Among the above various solvents, fluorine-containing hydrocarbons such as chlorinated fluorinated hydrocarbons and fluorinated hydrocarbons are
The high solubility of HFP and HFPO makes them particularly suitable for the method of the invention. In addition, aliphatic hydrocarbons also show good results in the reaction of the present invention and are also inexpensive, so they are suitable for the method of the present invention. The volume ratio of the organic phase to the aqueous phase can be arbitrarily selected depending on the reaction method, reaction conditions, etc., but the organic phase is usually preferably 0.05 to 20 times the aqueous phase, and particularly preferably.
It ranges from 0.2 times to 5 times. The reaction temperature when carrying out the present invention is determined by the amount of catalyst,
Although it is determined depending on the reaction solution composition, the desired reaction rate, etc., the temperature is usually preferably in the range of -25°C to 100°C, and particularly preferably in the range of -15°C to 50°C. If the reaction temperature is too low, a substantial reaction rate may not be obtained or, in some cases, the aqueous phase may freeze, making it impossible to carry out the reaction. Also, if the reaction temperature is too high
HFPO decomposition becomes significant and HFPO selectivity decreases. The reaction pressure when carrying out the present invention is not particularly limited as long as it is a pressure sufficient to keep the organic phase in a liquid phase. Therefore, the reaction pressure is selected depending on the type and composition of the organic phase, but is usually preferably in the range of 1 atm to 20 atm. As a reaction method when carrying out the present invention, any of batch type, semi-flow type and flow type reaction methods can be used. Examples include, for example, a countercurrent reaction or a cocurrent reaction between an organic phase containing HFP and a quaternary ammonium salt and an aqueous phase containing hypochlorite. These methods are easily carried out in commonly used countercurrent or cocurrent reactors. Further, since substantially all of the HFPO produced by the reaction is contained in the organic phase, HFPO can be easily isolated and purified from the organic phase by a separation operation such as distillation. The residual organic phase from which HFPO has been removed contains quaternary ammonium salts, but this organic phase can be recycled and reused in the reaction as is. EXAMPLES The present invention will be explained in more detail below using Examples and Comparative Examples, but these explanations are not intended to limit the present invention in any way. Example 1 1,1,2-trichloro-1,2,2-trifluoroethane (hereinafter referred to as F-
113), 20 ml of an aqueous sodium hypochlorite solution with an available chlorine concentration of 12%, 1.5 g (10 mmol) of HFP, and 0.12 g (0.3 mmol) of tri-n-octylmethylammonium chloride as a catalyst. Next, this reaction solution is cooled to 0° C., and then a magnetic stirrer is used to rotate a stirrer in the reaction container to mix the reaction solution and start the reaction. The reaction temperature is maintained at 0°C during the reaction. After 30 minutes, stop rotating the stirrer and let the reaction solution stand still to separate the aqueous phase and F.
-113 phase is separated and contained in F-113 phase
When HFP and HFPO were quantified by gas chromatography, the conversion rate of HFP was 90% and the selectivity of HFPO was 89%. Comparative Example 1 A reaction similar to Example 1 was carried out without using the catalyst tri-n-octylmethylammonium chloride. As a result, only trace amounts of HFPO were produced, and almost all HFP was recovered. Example 2 The same reaction as in Example 1 was carried out at a reaction temperature of 20°C using 0.04 g of tri-n-octylmethylammonium chloride as a catalyst instead of 0.12 g, and the conversion rate of HFP was 74%. , selectivity of HFPO
It was 89%. Example 3 When the same reaction as in Example 2 was carried out at a reaction temperature of 40°C, the conversion rate of HFP was 92% and the selectivity of HFPO was 67%. Example 4 The same reaction as in Example 1 was carried out using 3.0 g (20 mmol) of HFP instead of 1.5 g (10 mmol) and with a reaction time of 1 hour instead of 30 minutes. The HFP conversion rate was 83% and the HFPO selectivity was 89%. Examples 5 to 10 The same reaction as in Example 1 was carried out using various tetra-n-butylammonium salts instead of 0.12 g of tri-n-octylmethylammonium chloride.
The experiment was carried out using 0.12 g as a catalyst. Table 1 shows the results.
Shown below. Examples 11 to 17 The same reaction as in Example 1 was carried out using 0.12 g of each of various quaternary ammonium salts as a catalyst instead of 0.12 g of tri-n-octylmethylammonium chloride. The results are shown in Table-2.

【表】【table】

【表】 実施例 18〜24 実施例9と同様の方法で、HFP量を1.5g(10
ミリモル)のかわりに0.45g(3ミリモル)を使
用し、溶媒、(n−Bu)4NHSO4量および反応時
間をそれぞれ表−3に示した如く使用して反応を
行なつた。表−3にその反応成績を併記する。
[Table] Examples 18 to 24 Using the same method as in Example 9, the amount of HFP was 1.5 g (10
The reaction was carried out using 0.45 g (3 mmol) instead of 4 mmol) and using the solvent, the amount of (n-Bu) 4 NHSO 4 and the reaction time as shown in Table 3. Table 3 also shows the reaction results.

【表】 ※ パーフルオロジメチルシクロブタ

実施例 25 実施例1と同様の反応を、触媒のトリ−n−オ
クチルメチルアンモニウムクロライド0.12gのか
わりにドデシルベタイン(商品名ニツサンアノン
BL、日本油脂株式会社製) 0.12g、反応時間30分のかわりに反応時間1.0時
間で行なつた。その結果、HFP転化率は75%、
HFPO選択率は57%であつた。 実施例 26 実施例1と同様の操作を行なうが、有効塩素濃
度12%の次亜塩素酸ナトリウム水溶液20mlのかわ
りに、有効塩素含有量65%の高度サラシ粉(主成
分は次亜塩素酸カルシウム)4.6gを含む水溶液
20mlを使用して、又、反応温度0℃、反応時間30
分のかわりに反応温度20℃、反応時間15分で反応
を行なつたところ、HFPの転化率98%、HFPO
の選択率39%であつた。 実施例 27 実施例1と同様の操作を行なうが、有効塩素濃
度12%の次亜塩素酸ナトリウム水溶液20mlのかわ
りに、有効塩素濃度7%の次亜塩素酸カリウム水
溶液30mlを使用して反応を行なつたところ、
HFPの転化率は41%、HFPOの選択率は53%で
あつた。
[Table] * 2Perfluorodimethylcyclobutane Example 25 The same reaction as in Example 1 was carried out using dodecyl betaine (trade name Nitsusan Anon) instead of 0.12 g of tri-n-octylmethylammonium chloride as a catalyst.
BL, manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.) The reaction time was 1.0 hour instead of 0.12 g and 30 minutes. As a result, the HFP conversion rate was 75%,
The HFPO selection rate was 57%. Example 26 The same operation as in Example 1 is carried out, but instead of 20 ml of a sodium hypochlorite aqueous solution with an effective chlorine concentration of 12%, highly refined white powder with an effective chlorine content of 65% (the main component is calcium hypochlorite) is used. ) Aqueous solution containing 4.6g
Use 20ml, reaction temperature 0℃, reaction time 30
When the reaction was carried out at a reaction temperature of 20°C and a reaction time of 15 minutes instead of 15 minutes, the conversion rate of HFP was 98%, HFPO
The selection rate was 39%. Example 27 The same operation as in Example 1 was carried out, but the reaction was carried out using 30 ml of a potassium hypochlorite aqueous solution with an effective chlorine concentration of 7% instead of 20 ml of a sodium hypochlorite aqueous solution with an effective chlorine concentration of 12%. As I was doing it,
The HFP conversion rate was 41% and the HFPO selectivity was 53%.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 次亜塩素酸塩を酸化剤として使用し、ヘキサ
フルオロプロピレンよりヘキサフルオロプロピレ
ンオキシドを製造するにあたり、第4級アンモニ
ウム塩の存在下で、水相と有機相の二相系で反応
を行なう事を特徴とするヘキサフルオロプロピレ
ンオキシドの製造法。 2 次亜塩素酸塩として、次亜塩素酸ナトリウ
ム、あるいは次亜塩素酸カルシウムを使用する特
許請求の範囲第1項記載のヘキサフルオロプロピ
レンオキシドの製造法。 3 第4級アンモニウムイオンに含まれる炭素原
子の数が第4級アンモニウムイオン1個あたり4
個から100個の範囲内である第4級アンモニウム
塩を用いる事を特徴とする特許請求の範囲第1項
記載のヘキサフルオロプロピレンオキシドの製造
法。
[Claims] 1. In producing hexafluoropropylene oxide from hexafluoropropylene using hypochlorite as an oxidizing agent, in the presence of a quaternary ammonium salt, two phases of an aqueous phase and an organic phase are produced. A method for producing hexafluoropropylene oxide, which is characterized by carrying out the reaction in a system. 2. The method for producing hexafluoropropylene oxide according to claim 1, wherein sodium hypochlorite or calcium hypochlorite is used as the hypochlorite. 3 The number of carbon atoms contained in the quaternary ammonium ion is 4 per quaternary ammonium ion.
The method for producing hexafluoropropylene oxide according to claim 1, characterized in that a quaternary ammonium salt having a number of quaternary ammonium salts in a range of from 1 to 100 is used.
JP56067834A 1981-05-06 1981-05-06 Preparation of hexafluoropropylene oxide Granted JPS57183773A (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56067834A JPS57183773A (en) 1981-05-06 1981-05-06 Preparation of hexafluoropropylene oxide
DE8282103810T DE3274643D1 (en) 1981-05-06 1982-05-04 Process for the production of hexafluoropropylene oxide
EP82103810A EP0064293B1 (en) 1981-05-06 1982-05-04 Process for the production of hexafluoropropylene oxide
CA000402298A CA1220216A (en) 1981-05-06 1982-05-05 Process for the production of hexafluoropropylene oxide
US07/072,189 US4902810A (en) 1981-05-06 1987-07-06 Process for the production of hexafluoropropylene oxide
US07/346,667 US4925961A (en) 1981-05-06 1989-05-03 Process for the production of hexafluoropropylene oxide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56067834A JPS57183773A (en) 1981-05-06 1981-05-06 Preparation of hexafluoropropylene oxide

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS57183773A JPS57183773A (en) 1982-11-12
JPS6411021B2 true JPS6411021B2 (en) 1989-02-23

Family

ID=13356364

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56067834A Granted JPS57183773A (en) 1981-05-06 1981-05-06 Preparation of hexafluoropropylene oxide

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS57183773A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008050760A1 (en) 2006-10-24 2008-05-02 Daikin Industries, Ltd. Process for production of hexafluoropropylene oxide
EP2857390A1 (en) 2009-03-17 2015-04-08 Daikin Industries, Limited Method for producing hexafluoropropylene oxide

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5849372A (en) * 1981-09-19 1983-03-23 Daikin Ind Ltd Preparation of hexafluoropropene oxide
JPH03148270A (en) * 1989-08-25 1991-06-25 E I Du Pont De Nemours & Co Three liquid phase epoxidation of perfluoroolefin
KR100468526B1 (en) * 2001-10-23 2005-01-27 한국과학기술연구원 Production Method of Hexafluoropropylene oxide from Hexafluoropropylene and NaOCl
KR100816878B1 (en) 2006-10-16 2008-03-27 한국화학연구원 Manufacturing method of hexafluoropropylene-oxide with high yield
KR101176788B1 (en) 2009-09-24 2012-08-24 한국화학연구원 Apparatus and method for semi-batch continuous manufacturing of hexafluoropropylene oxide

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3996259A (en) * 1975-11-06 1976-12-07 The Dow Chemical Company Oxidation of organic compounds by aqueous hypohalites using phase transfer catalysis

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008050760A1 (en) 2006-10-24 2008-05-02 Daikin Industries, Ltd. Process for production of hexafluoropropylene oxide
EP2857390A1 (en) 2009-03-17 2015-04-08 Daikin Industries, Limited Method for producing hexafluoropropylene oxide
US9169225B2 (en) 2009-03-17 2015-10-27 Daikin Industries, Ltd. Method for producing hexafluoropropylene oxide

Also Published As

Publication number Publication date
JPS57183773A (en) 1982-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0064293B1 (en) Process for the production of hexafluoropropylene oxide
US3996259A (en) Oxidation of organic compounds by aqueous hypohalites using phase transfer catalysis
JPS6034929A (en) Manufacture of carboxylic acid from olefin or vicinaldihydroxy compound as starting substance
US4965379A (en) Fluoroepoxides and a process for production thereof
JPS6411021B2 (en)
JP2916278B2 (en) Method for producing tert-butyl alcohol
EP3440040B1 (en) Method for the preparation of hexafluorobutadiene
JPH0262870A (en) Production of epoxide
JP3654306B2 (en) Method for producing glycidyl acrylate or glycidyl methacrylate
JPH0113709B2 (en)
JPH0330593B2 (en)
US5587464A (en) Process for producing diazomethane derivatives
JPH0329074B2 (en)
EP1636150A1 (en) Process for the preparation of aryl diazonium salts and reaction with nucleophiles
JPH0328429B2 (en)
EP0334720B1 (en) Process for the preparation of acyl isocyanates
JPH01193256A (en) Production of hexafluoropropylene oxide
JPH0372617B2 (en)
CA2001344C (en) Process for the treatment of quaternary onium salts and its application to the preparation of hexafluoropropylene oxide
JPH0639467B2 (en) Method for epoxidation of fluoroallyl compound
JPH03154683A (en) Treatment of waste water
EP0299890B1 (en) Process for the chlorination of phenolic compounds
JPS58113187A (en) Preparation of hexafluoropropylene oxide
FR2751963A1 (en) PROCESS FOR THE PREPARATION OF N-SUBSTITUTED LACTAMES
JPH01246270A (en) Synthesis of hexafluoropropylene oxide