KR102031804B1 - Method of perparing heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether - Google Patents
Method of perparing heptafluoroisopropyl trifluorovinyl etherInfo
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Abstract
Description
본 발명은 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a process for the preparation of heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether.
불소계 기능성 소재는 첨단산업인 광통신, 광전자, 반도체, 자동차, 컴퓨터 분야 등에서 차세대 기술의 핵심소재로서 전 세계적인 관심이 집중되고 있으며, 특히 액정 디스플레이 등과 같은 급증하는 각종 디스플레이의 전내산화성(불연성), 내자외선성(내후성)등의 특성이 매우 우수하다.Fluorine-based functional materials are attracting worldwide attention as core materials for next-generation technologies in the fields of optical communications, optoelectronics, semiconductors, automobiles, and computers, which are high-tech industries. It has very good characteristics such as weather resistance.
종래부터 불소가 함유된 중합체는 뛰어난 내열성과 내화학성으로 인하여 여러 분야에서 폭넓게 이용되어 왔다. 특히 무정형의 불소가 함유된 중합체는 이에 더하여 뛰어난 투명성을 가지므로 광섬유나 레지스트 조성물 분야에서도 지속적으로 이용 및 연구되어왔다. 현재, 자동차나 OA 기기 혹은 각종 센서 등에 광전송 매체로서 여러 가지 광학용 플라스틱 재료가 사용되고 있으나, 일반적으로 사용되는 메틸메타크릴레이트 수지, 스티렌 수지, 카보네이트 수지, 노보넨 수지 등은 모두 C-H 결합을 갖는 고분자로서, 이와 같이 C-H 결합을 기본으로 하는 고분자 재료를 광섬유로 사용할 경우, 광 투과성이 저하되고, 그 결과 광 손실이 발생하게 된다는 문제점이 있다. 그러나, 불소계 중합체를 사용하는 경우, 상기 문제점을 극복할 수 있는 연구 결과가 밝혀지면서, 불소계 중합체를 광섬유용 소재 등으로 사용하는 것에 대한 많은 연구가 이루어져 오고 있다.Conventionally, fluorine-containing polymers have been widely used in various fields because of their excellent heat resistance and chemical resistance. In particular, amorphous fluorine-containing polymers have excellent transparency, and thus have been continuously used and studied in the field of optical fibers and resist compositions. Currently, various optical plastic materials are used as optical transmission media for automobiles, OA devices, and various sensors, but generally used methyl methacrylate resins, styrene resins, carbonate resins, norbornene resins are all polymers having CH bonds. As such, when the polymer material based on the CH bond is used as the optical fiber, there is a problem that the light transmittance is lowered, resulting in light loss. However, in the case of using a fluorine-based polymer, research results that can overcome the above problems are found, and many studies have been made on the use of the fluorine-based polymer as a material for optical fibers.
특히, 불소계 중합체를 형성할 수 있는 물질 중, 아래의 화학식으로 나타내는 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르는,In particular, heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether represented by the following formula among materials capable of forming a fluorine-based polymer,
비닐플루오라이드(VF; Vinylfluoride; CH2CHF), 비닐리덴플루오라이드(VDF; Vinylidenefluoride; CH2CF2), 트리플루오로에틸렌(TrFE; Trifluoroethylene; CHFCF2), 테트라플루오로에틸렌(TFE; Tetrafluoroethylene; CF2CF2) 등의 부분 또는 전불소계 에틸렌과 공중합을 할 수 있고, 1 기압에서 64.2 ℃ 의 b.p.를 갖는 단량체에 해당하는 물질로서, 중합시 불소계 공중합체(copolymer) 또는 삼중합체(terpolymer)의 고분자를 합성할 수 있다.Vinylfluoride (VF; Vinylfluoride; CH 2 CHF), vinylidene fluoride (VDF; Vinylidenefluoride; CH 2 CF 2 ), trifluoroethylene (TrFE; Trifluoroethylene; CHFCF 2 ), tetrafluoroethylene (TFE; Tetrafluoroethylene; CF 2 CF 2 ) and the like or copolymerized with all-fluorine-based ethylene, which is a monomer having a bp of 64.2 ℃ at 1 atm, the polymerization of fluorinated copolymer (polymer) or terpolymer (terpolymer) Polymers can be synthesized.
아울러, 본 발명에 관련된 기술의 응용 분야 중 일례로서, 테트라플루오르에틸렌과 불화 탄소 비닐 에테르와의 공중합체는 식염을 전기 분해하여 가성소다와 염소를 생산하는데 사용되는 양이온 교환막을 제조하는데 이용될 수 있으며, 이외에도, 연료 전지용 양이온 교환막, 폐수처리용 투석막, 투과증발막 등과 같은 막을 제조하는데 사용되는 등, 환경, 에너지분야 등 광범위한 분야에 걸쳐 적용될 수 있다.In addition, as an example of an application of the technology related to the present invention, a copolymer of tetrafluoroethylene and fluorocarbon vinyl ether may be used to prepare a cation exchange membrane used to produce caustic soda and chlorine by electrolyzing salts. In addition, the present invention can be applied to a wide range of fields such as environmental and energy fields, such as those used to manufacture membranes such as cation exchange membranes for fuel cells, dialysis membranes for wastewater treatment, pervaporation membranes, and the like.
본 발명의 목적은 높은 전환율과 고순도의 헵타플루오로이소프로필 트리플루오르비닐 에테르 제조방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a process for preparing heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether of high conversion and high purity.
본 발명의 다른 목적은 높은 수율을 갖는 중간체인 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드 제조방법을 이용하여, 최종물질인 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르를 고수율 및 고순도로 제조하는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to prepare a method of preparing heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether as a high yield and high purity by using a method for preparing heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride as an intermediate having high yield. To provide.
본 발명의 또 다른 목적은 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 제조 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an apparatus for preparing heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether.
상기 목적을 달성하기 위하여,In order to achieve the above object,
본 발명의 일 측면에서,In one aspect of the invention,
헵타플루오르아이소프로필 알콕사이드 금속염에 헥사플루오르아세톤 및 헥사플루오르프로필렌 옥사이드를 1 내지 50회 교차 투입하여 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드를 제조하는 단계(단계 a);Preparing heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride by cross-adding hexafluoroacetone and hexafluoropropylene oxide 1 to 50 times to the heptafluoroisopropyl alkoxide metal salt (step a);
제조된 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드를 분리배출시키는 단계(단계 b);Separating and discharging the prepared heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride (step b);
상기 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드 및 금속카보네이트를 용매 상에서 혼합하여 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르에시드 금속염을 제조하는 단계(단계 c); 및Mixing the heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride and the metal carbonate on a solvent to prepare a heptafluoroisopropyl tetrafluoroacid metal salt (step c); And
제조된 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르에시드 금속염을 열분해하여 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르를 제조하는 단계(단계 d); 를 포함하는, 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 제조방법이 제공된다.Pyrolysing the prepared heptafluoroisopropyl tetrafluoroacid metal salt to prepare heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether (step d); Provided is a method for preparing heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether.
본 발명의 다른 측면에서,In another aspect of the invention,
헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 제조를 위한 반응부;Reaction part for preparation of heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether;
상기 반응부와 유기적으로 연결되어 있는, 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드 공급부;A heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride supply portion organically connected to the reaction portion;
상기 반응부와 유기적으로 연결되어 있는, 용매 공급부;A solvent supply part organically connected to the reaction part;
상기 반응부와 유기적으로 연결되어 있는, 금속카보네이트 공급부; 및A metal carbonate supply unit which is organically connected to the reaction unit; And
상기 반응부와 유기적으로 연결되어 있는, 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 분리배출부; 를 포함하는, 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 제조 장치가 제공된다.A separate discharge portion of heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether, which is organically connected to the reaction portion; Provided is an apparatus for producing heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether.
본 발명의 또 다른 측면은,Another aspect of the invention,
헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르를 제조하는 데 필요한 중간체인 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드를 높은 전환율 및 순도로 제조하여 이를 사용하는 방법이 제공된다.A method is provided for preparing and using heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride, an intermediate required to prepare heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether, with high conversion and purity.
본 발명에 따른 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르 제조방법은, 반응물의 반복적인 교차 투입 방법을 통하여, 생성물로의 전환율을 현저히 향상시키는 유용한 효과가 달성되고, 제조 과정 중에 사용되었던 헵타플루오로아이소프로필 알콕사이드 금속염을 반복 재사용할 수 있는 이점이 있는 바, 연속식 생산 공정이 가능하고, 고순도, 고수율의 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르 제조가 가능한 유용한 효과가 있다.The method for preparing heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether according to the present invention achieves a useful effect of remarkably improving the conversion to the product through repeated cross-feeding of the reactants, and the heptafluoroisopropyl used during the preparation process. There is an advantage that the alkoxide metal salt can be reused repeatedly, a continuous production process is possible, and a high purity, high yield of heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether has a useful effect.
또한, 높은 수율을 갖는 중간체인 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드 제조방법을 채택하여 최종물질인 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르를 포함한 전체 공정의 수율을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.In addition, by adopting a method for preparing heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride as an intermediate having a high yield, there is an advantage that it is possible to improve the yield of the entire process including the heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether as the final material.
아울러, 본 발명의 제조방법으로 제조된 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르는 불소계 에틸렌과 반응시켜 불소계 고분자 중합의 공단량체로 적용할 수 있다.In addition, heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether prepared by the production method of the present invention can be applied as a comonomer of fluorine-based polymer polymerization by reacting with fluorine-based ethylene.
도 1 은 본원의 일 실시예에 따른 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2 는 본원의 일 제조예에 따른 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드의 제조를 위한 회분식 반응기 장치를 나타낸 모식도이다.
도 3 은 본원의 일 실시예에 따른 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 제조를 위한 회분식 반응기 장치를 나타낸 모식도이다.
도 4 는 본원의 일 제조예에 따라 제조된 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드를 증류과정을 거쳐 수득한 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드를 메탄올과 반응시킨 후 확인한 가스크로마토그래피 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5 는 본원의 일 실시예에 따른 실시예 1 에서 제조된 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르를 증류과정을 거쳐 수득한 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 가스크로마토그래피 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6 은 본원의 일 실시예에 따른 실시예 1 에서 제조된 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르를 증류과정을 거쳐 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 19F-핵자기공명분석 결과를 나타낸 그래프이다.1 is a flow chart showing a method for preparing heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether according to an embodiment of the present application.
Figure 2 is a schematic diagram showing a batch reactor device for the preparation of heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride according to one embodiment of the present application.
Figure 3 is a schematic diagram showing a batch reactor device for the preparation of heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether according to an embodiment of the present application.
4 is a gas chromatograph obtained after reacting heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride prepared by distillation of heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride prepared according to one example of the present application with methanol. It is a graph showing the graphing results.
FIG. 5 is a graph illustrating gas chromatography results of heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether obtained through distillation of heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether prepared in Example 1 according to an embodiment of the present disclosure.
6 is a graph showing the results of 19 F-nuclear magnetic resonance analysis of heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether after distillation of the heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether prepared in Example 1 according to an embodiment of the present application .
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명의 일 측면에서,In one aspect of the invention,
헵타플루오르아이소프로필 알콕사이드 금속염에 헥사플루오르아세톤 및 헥사플루오르프로필렌 옥사이드를 1 내지 50회 교차 투입하여 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드를 제조하는 단계(단계 a);Preparing heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride by cross-adding hexafluoroacetone and hexafluoropropylene oxide 1 to 50 times to the heptafluoroisopropyl alkoxide metal salt (step a);
제조된 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드를 분리배출시키는 단계(단계 b);Separating and discharging the prepared heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride (step b);
상기 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드 및 금속카보네이트를 용매 상에서 혼합하여 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르에시드 금속염을 제조하는 단계(단계 c); 및Mixing the heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride and the metal carbonate on a solvent to prepare a heptafluoroisopropyl tetrafluoroacid metal salt (step c); And
제조된 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르에시드 금속염을 열분해하여 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르를 제조하는 단계(단계 d); 를 포함하는,Pyrolysing the prepared heptafluoroisopropyl tetrafluoroacid metal salt to prepare heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether (step d); Including,
헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 제조방법이 제공된다.A process for the preparation of heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether is provided.
상기 단계 a 에 있어서, 헥사플루오르아세톤 및 헥사플루오르프로필렌 옥사이드를 바람직하게 교차 투입하되, 상기 헥사플루오르아세톤 및 헥사플루오르프로필렌 옥사이드의 교차 투입 횟수는 1 내지 50회로 할 수 있으나, 바람직하게 2회 이상으로 한다면 특별히 제한되지 않는다.In step a, hexafluoroacetone and hexafluoropropylene oxide are preferably cross-inserted, but the number of crossover addition of the hexafluoroacetone and hexafluoropropylene oxide may be 1 to 50 times, but preferably two or more times. It is not particularly limited.
본 발명의 일 구체예에서,In one embodiment of the invention,
본 발명의 제조방법은 잔여 헵타플루오르아이소프로필 알콕사이드 금속염을 재활용하여 상기 단계 a 및 b 를 적어도 1회 이상 더 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.The preparation method of the present invention may further comprise the step of performing the steps a and b at least once more by recycling the remaining heptafluoroisopropyl alkoxide metal salt.
여기서, 상기 잔여 헵타플루오르아이소프로필 알콕사이드 금속염은 상기 단계 b 에서 생산물인 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드를 분리배출한 후, 남아있는 여액인 것으로 이해될 수 있다.Here, the remaining heptafluoroisopropyl alkoxide metal salt may be understood to be the remaining filtrate after separating out the product heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride in step b.
상기 단계 b 의 분리배출은 제조된 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드를 바람직하게 선별적으로 분리하는 방법으로, 통상적으로 사용되는 분리, 배출 방법 등을 적용할 수 있고, 특별히 제한되지는 않으나, 층분리를 통한 분리배출일 수 있다.Separation and discharge of step b is preferably a method for selectively separating the prepared heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride, and may be applied to a separation method, a discharge method, and the like, which are commonly used. However, it may be separated discharge through layer separation.
한편, 상기 단계 b 이후, 남아있는 여액, 또는 잔여 헵타플루오르아이소프로필 알콕사이드 금속염을 포함하는 용액 등은 별도의 처리 없이, 또는 선택적으로, 잔여 헵타플루오르아이소프로필 알콕사이드 금속염 이외의 성분을 더 제거하는 후속 공정을 더 수행할 수 있음을 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해하고, 선택 적용할 수 있다.On the other hand, after step b, the remaining filtrate, or the solution containing the remaining heptafluoroisopropyl alkoxide metal salt, and the like, without further treatment, or optionally, further removal of components other than the remaining heptafluoroisopropyl alkoxide metal salt Those skilled in the art to which the present invention pertains can easily perform, and can easily understand and apply the selection.
다른 한편, 잔여 헵타플루오르아이소프로필 알콕사이드 금속염은 별도로 옮겨질 필요 없이, 계속하여, 상기와 같이, 잔여 헵타플루오르아이소프로필 알콕사이드 금속염을 재활용하여 상기 단계 a 및 b 를 적어도 1회 이상 더 수행할 수 있고, 또는 별도로 옮겨지거나, 보관된 후, 재활용될 수도 있다.On the other hand, the remaining heptafluoroisopropyl alkoxide metal salt does not need to be transferred separately, but, as described above, the remaining heptafluoroisopropyl alkoxide metal salt can be recycled to perform the steps a and b at least once more, Alternatively, they may be transported separately, stored, or recycled.
본 발명의 제조방법은 회분식 공정으로 수행될 수 있으며, 상술한 바와 같이 자원의 재활용이 가능한 바, 연속적으로 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르를 제조할 수 있는 이점이 있다.The production method of the present invention may be carried out in a batch process, and as described above, the recycling of resources is possible, and thus there is an advantage of continuously preparing heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether.
본 발명의 또 다른 구체예에 있어서,In another embodiment of the present invention,
본 발명의 제조방법은, 불화금속 및 헥사플루오르아세톤을 용매 상에서 혼합하여 헵타플루오르아이소프로필 알콕사이드 금속염을 제조하는 단계를 더 포함할 수 있다.The preparation method of the present invention may further comprise mixing a metal fluoride and hexafluoroacetone on a solvent to prepare a heptafluoroisopropyl alkoxide metal salt.
여기서, 상기 단계는 단계 a 에 최초 제공되는 헵타플루오르아이소프로필 알콕사이드 금속염의 제조단계로서 이해될 수 있고, 또는 상기 제조방법의 공정 중간에 공급하기 위하여 별도로 수행되는 헵타플루오르아이소프로필 알콕사이드 금속염 제조단계로 이해될 수도 있다.Here, the step may be understood as a step for preparing heptafluoroisopropyl alkoxide metal salt which is initially provided in step a, or as a step for preparing heptafluoroisopropyl alkoxide metal salt which is performed separately to supply in the middle of the process. May be
한편, 상기 용매는 상기 헵타플루오르아이소프로필 알콕사이드 금속염 제조에 사용될 수 있는 것이라면, 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 디에틸렌 글리콜 디메틸에테르, 테트라에틸렌 글리콜 디메틸에테르, 디메틸 아세트아마이드, 디메틸 포름아마이드, 디메틸설폭사이드, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 용매를 포함하는 것을 사용할 수 있고, 바람직하게는 디에틸렌 글리콜 디메틸에테르를 사용할 수 있다.On the other hand, the solvent is not particularly limited as long as it can be used in the preparation of the heptafluoroisopropyl alkoxide metal salt, for example, diethylene glycol dimethyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether, dimethyl acetamide, dimethyl formamide, dimethyl sulfoxide It may be used to include a solvent selected from the group consisting of the side, and combinations thereof, preferably diethylene glycol dimethyl ether may be used.
다른 한편, 상기 불화금속은 상기 헵타플루오르아이소프로필 알콕사이드 금속염 제조에 사용될 수 있는 것이라면, 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 알칼리 금속 플루오라이드, 알칼리 토금속 플루오라이드일 수 있으며, 바람직하게는 포타슘플루오라이드, 세슘플루오라이드, 또는 이의 조합인 불화금속을 포함하는 것을 사용할 수 있다.On the other hand, the metal fluoride is not particularly limited as long as it can be used in the preparation of the heptafluoroisopropyl alkoxide metal salt, for example, it may be an alkali metal fluoride, alkaline earth metal fluoride, preferably potassium fluoride, It may be used containing cesium fluoride, or a combination thereof.
나아가, 상기 불화금속은 상기 헵타플루오르아이소프로필 알콕사이드 금속염 제조에 사용될 수 있는 것이라면, 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 상기 불화금속 및 용매는 1 : 1.0 내지 8 중량비, 1 : 1.2 내지 7 중량비, 또는 1 : 1.5 내지 6 중량비로 혼합하는 것일 수 있다.Further, the metal fluoride is not particularly limited as long as it can be used for the preparation of the heptafluoroisopropyl alkoxide metal salt. For example, the metal fluoride and the solvent are in a ratio of 1: 1.0 to 8, 1: 1.2 to 7, or 1: 1.5 to 6 may be mixed in a weight ratio.
또한, 상기 불화금속은 상기 헵타플루오르아이소프로필 알콕사이드 금속염 제조에 사용될 수 있는 것이라면, 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 상기 불화금속 및 헵타플루오르아세톤은 1 : 0.8 내지 2 중량비, 1 : 1.0 내지 1.8 중량비, 또는 1 : 1.0 내지 1.5 의 중량비로 혼합하는 것일 수 있다.In addition, the metal fluoride is not particularly limited as long as it can be used in the preparation of the heptafluoroisopropyl alkoxide metal salt, for example, the metal fluoride and heptafluoroacetone are 1: 0.8 to 2 weight ratio, 1: 1.0 to 1.8 weight ratio Or, it may be mixing in a weight ratio of 1: 1.0 to 1.5.
아울러, 상기 헵타플루오르아이소프로필 알콕사이드 금속염 용액에 교차 투입되는 헥사플루오르아세톤 및 헥사플루오르프로필렌 옥사이드의 중량비는 특별히 제한되지는 않으나, 예를 들어, 상기 헥사플루오르아세톤 및 헥사플루오르프로필렌 옥사이드를 1 : 0.2 내지 2 중량비, 1 : 0.3 내지 1.5 중량비, 또는 1 : 0.5 내지 1 의 중량비로 교차 투입하는 것일 수 있다.In addition, the weight ratio of hexafluoroacetone and hexafluoropropylene oxide cross-inserted into the heptafluoroisopropyl alkoxide metal salt solution is not particularly limited, but for example, the hexafluoroacetone and hexafluoropropylene oxide may be 1: 0.2-2. The weight ratio, 1: 0.3 to 1.5 weight ratio, or 1: may be in the cross-injection in a weight ratio of 0.5 to 1.
한편, 상기 헵타플루오르아이소프로필 알콕사이드 금속염 제조는 5℃ 내지 80℃, 8℃ 내지 60℃, 또는 10℃ 내지 50℃에서 수행되는 것일 수 있다.On the other hand, the heptafluoroisopropyl alkoxide metal salt preparation may be performed at 5 ℃ to 80 ℃, 8 ℃ to 60 ℃, or 10 ℃ to 50 ℃.
또한, 상기 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드의 제조는 -30℃ 내지 60℃, -20℃ 내지 45℃, 또는 -10℃ 내지 30℃ 에서 수행되는 것일 수 있다.In addition, the preparation of heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride may be performed at -30 ° C to 60 ° C, -20 ° C to 45 ° C, or -10 ° C to 30 ° C.
본 발명의 다른 구체예에서,In another embodiment of the invention,
본 발명의 제조방법은 증류과정을 거쳐 고순도 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드를 수득하는 단계를 더 포함할 수 있다.The preparation method of the present invention may further comprise the step of obtaining a high-purity heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride through a distillation process.
여기서, 상기 증류과정은, 상기 단계 b 에서 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드가 분리배출된 것을 예를 들어, 별도의 증류 장치로 옮겨 증류되는 것일 수 있고, 이로부터 고순도의 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드가 수득될 수 있다.Here, the distillation process, heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride is separated and discharged in the step b, for example, may be to be distilled by moving to a separate distillation apparatus, from which heptafluoroiso of high purity Propyl tetrafluoropropinoyl fluoride can be obtained.
본 발명의 또 다른 구체예에서,In another embodiment of the invention,
상기 단계 a 에 있이서, 헵타플루오르아이소프로필 알콕사이드 금속염에 헥사플루오르아세톤 및 헥사플루르로프로필렌 옥사이드는, 예를 들어, 1 : 0.3 내지 1.8, 1 : 0.4 내지 1.5, 또는 1 : 0.5 내지 1의 중량비로 교차 투입하는 것일 수 있다.In step a, hexafluoroacetone and hexafluropropylene oxide in the heptafluoroisopropyl alkoxide metal salt are, for example, a weight ratio of 1: 0.3 to 1.8, 1: 0.4 to 1.5, or 1: 0.5 to 1. It may be to cross-insert into.
나아가, 상기 헵타플루오르아이소프로필 알콕사이드 금속염 및 교차 투입되는 헥사플루오르아세톤 및 헥사플루르로프로필렌 옥사이드의 1회 총중량을 1 : 0.01 내지 0.20, 1 : 0.02 내지 0.18, 또는 1 : 0.02 내지 0.15의 중량비로 투입하는 것일 수 있다.Further, the total weight of the heptafluoroisopropyl alkoxide metal salt and hexafluoroacetone and hexafluoropropylene oxide, which are cross-injected, is added at a weight ratio of 1: 0.01 to 0.20, 1: 0.02 to 0.18, or 1: 0.02 to 0.15. It may be.
한편, 상기 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드의 제조는 -20℃ 내지 50℃, -15℃ 내지 40℃, 또는 -10℃ 내지 30℃에서 수행되는 것일 수 있다.Meanwhile, the preparation of heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride may be performed at -20 ° C to 50 ° C, -15 ° C to 40 ° C, or -10 ° C to 30 ° C.
본 발명의 일 구체예로서,In one embodiment of the present invention,
상기 단계 c 에 있어서, 상기 금속카보네이트는 상기 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르에시드 금속염 제조에 사용될 수 있는 것이라면, 특별히 제한되지는 않으나, 예를 들어, 알칼리 금속 카보네이트, 알칼리 토금속 카보네이트일 수 있으며, 바람직하게는 소듐카보네이트, 포타슘카보네이트, 세슘카보네이트 또는 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 금속카보네이트를 포함하는 것을 사용할 수 있다.In the step c, the metal carbonate is not particularly limited as long as it can be used to prepare the heptafluoroisopropyl tetrafluoroacid metal salt, for example, may be an alkali metal carbonate, alkaline earth metal carbonate, preferably Any one comprising a metal carbonate selected from the group consisting of sodium carbonate, potassium carbonate, cesium carbonate or combinations thereof can be used.
나아가, 상기 용매는 상기 금속카보네이트는 상기 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르에시드 금속염 제조에 사용될 수 있는 것이라면, 특별히 제한되지는 않으나, 예를 들어, 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 테트라에틸렌 글리콜 디메틸에테르, 디메틸 포름아마이드 또는 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 용매를 포함하는 것일 수 있으며, 특히, 디메틸 포름아마이드를 사용할 수 있다.Further, the solvent is not particularly limited as long as the metal carbonate can be used for the preparation of the heptafluoroisopropyl tetrafluoroacid metal salt, for example, diethylene glycol dimethyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether, dimethyl formamide Or it may include a solvent selected from the group consisting of a combination thereof, in particular, dimethyl formamide may be used.
한편, 상기 금속카보네이트는 상기 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르에시드 금속염 제조에 사용될 수 있는 것이라면, 특별히 제한되지는 않으나, 예를 들어, 상기 금속카보네이트 및 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드는 1 : 0.2 내지 2 중량비, 1 : 0.3 내지 1.5 중량비, 또는 1 : 0.5 내지 1 의 중량비로 혼합한 것일 수 있다.On the other hand, the metal carbonate is not particularly limited as long as it can be used for the preparation of the heptafluoroisopropyl tetrafluoroacid metal salt, for example, the metal carbonate and heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride is 1: It may be mixed in a weight ratio of 0.2 to 2 weight ratio, 1: 0.3 to 1.5 weight ratio, or 1: 1: 0.5 to 1.
또한, 상기 금속카보네이트는 상기 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르에시드 금속염 제조에 사용될 수 있는 것이라면, 특별히 제한되지는 않으나, 예를 들어, 상기 금속카보네이트 및 용매를 1 : 0.2 내지 3 중량비, 1 : 0.3 내지 2.5 중량비, 또는 1 : 0.5 내지 2 중량비로 혼합한 것일 수 있다.In addition, the metal carbonate is not particularly limited as long as it can be used in the preparation of the heptafluoroisopropyl tetrafluoroacid metal salt, for example, the metal carbonate and the solvent 1: 1 to 0.2 to 3 weight ratio, 1: 0.3 to 2.5 It may be mixed in a weight ratio, 1: 0.5 to 2 weight ratio.
나아가, 상기 용매는 상기 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르에시드 금속염 제조에 사용될 수 있는 것이라면, 특별히 제한되지는 않으나, 예를 들어, 상기 용매 및 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드를 1 : 0.01 내지 1 의 중량비, 1 : 0.02 내지 0.08 의 중량비, 또는 1 : 0.02 내지 0.05 의 중량비로 혼합한 것일 수 있다.Further, the solvent is not particularly limited as long as it can be used for the preparation of the heptafluoroisopropyl tetrafluoroacid metal salt. For example, the solvent and heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride may be contained in a range of 1: 0.01 to It may be mixed at a weight ratio of 1, a weight ratio of 1: 0.02 to 0.08, or a weight ratio of 1: 0.02 to 0.05.
한편, 상기 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르에시드 금속염의 제조는 5℃ 내지 80℃, 8℃ 내지 75℃, 또는 10℃ 내지 60℃ 에서 수행되는 것일 수 있다.Meanwhile, the preparation of the heptafluoroisopropyl tetrafluoroacid metal salt may be performed at 5 ° C. to 80 ° C., 8 ° C. to 75 ° C., or 10 ° C. to 60 ° C.
또한, 상기 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 제조는 50℃ 내지 180℃, 70℃ 내지 150℃, 또는 90℃ 내지 120℃ 에서 수행되는 것일 수 있다.In addition, the preparation of the heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether may be performed at 50 ℃ to 180 ℃, 70 ℃ to 150 ℃, or 90 ℃ to 120 ℃.
본 발명의 다른 구체예에서,In another embodiment of the invention,
본 발명의 제조방법은 증류과정을 거쳐 고순도 최종 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르를 수득하는 단계를 더 포함할 수 있다.The preparation method of the present invention may further include the step of obtaining a high purity final heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether through a distillation process.
여기서, 상기 증류과정은, 상기 단계 d 에서 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르가 열분해 과정을 거쳐 제조된 것을 예를 들어, 별도의 증류 장치로 옮겨 증류되는 것일 수 있고, 이로부터 고순도의 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르가 수득될 수 있다.Here, the distillation process, heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether prepared in the step d through a pyrolysis process, for example, may be to be distilled by moving to a separate distillation apparatus, from which heptafluoroiso of high purity Propyl trifluorovinyl ether can be obtained.
본 발명의 일 측면으로는,In one aspect of the invention,
헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 제조를 위한 반응부;Reaction part for preparation of heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether;
상기 반응부와 유기적으로 연결되어 있는, 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드 공급부;A heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride supply portion organically connected to the reaction portion;
상기 반응부와 유기적으로 연결되어 있는, 용매 공급부;A solvent supply part organically connected to the reaction part;
상기 반응부와 유기적으로 연결되어 있는, 금속카보네이트 공급부; 및A metal carbonate supply unit which is organically connected to the reaction unit; And
상기 반응부와 유기적으로 연결되어 있는, 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 분리배출부; 를 포함하는, 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 제조 장치가 제공된다.A separate discharge portion of heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether, which is organically connected to the reaction portion; Provided is an apparatus for producing heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether.
본 발명의 일 구체예로, In one embodiment of the present invention,
본 발명에 따른 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르 제조에 있어서 중간체인 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드는, 도 2 와 같은 장치로부터 제조될 수 있다.Heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride, which is an intermediate in the preparation of heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether according to the present invention, can be prepared from the apparatus as shown in FIG.
일례로서, 도 2 와 같은 회분식 반응기 장치는,As an example, a batch reactor device such as FIG.
헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드의 제조를 위한 반응부;A reaction section for the preparation of heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride;
상기 반응부와 유기적으로 연결되어 있는, 헵타플루오르아이소프로필 알콕사이드 금속염 공급부;A heptafluoroisopropyl alkoxide metal salt supply part which is organically connected with the reaction part;
상기 반응부와 유기적으로 연결되어 있는, 헥사플루오르아세톤 및 헥사플루오르프로필렌 옥사이드의 공급부; 및A supply section of hexafluoroacetone and hexafluoropropylene oxide organically connected to the reaction section; And
상기 반응부와 유기적으로 연결되어 있는, 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드의 분리배출부;를 포함하는 장치일 수 있다.It may be a device including; separated and discharge portion of heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride organically connected to the reaction portion.
상기 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드의 제조를 위한 반응부는, 헵타플루오르아이소프로필 알콕사이드 금속염에 헥사플루오르아세톤 및 헥사플루오르프로필렌 옥사이드가 반응하는 반응부로 이해될 수 있고, 이에 제한되지 않으나, 도 2 의 회분식 반응기(140)일 수 있다.The reaction part for preparing the heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride may be understood as a reaction part in which hexafluoroacetone and hexafluoropropylene oxide reacts with a heptafluoroisopropyl alkoxide metal salt, but is not limited thereto. 2 may be a batch reactor 140.
한편, 상기 헵타플루오르아이소프로필 알콕사이드 금속염 공급부는, 상기 반응부 내로 헵타플루오르아이소프로필 알콕사이드 금속염 용액을 공급하는 공급부로 이해될 수 있고, 선택적으로 상기 공급부 자체가, 또는 상기 공급부 이전에, 불화금속과 헥사플루오르아세톤이 반응하는 제2 반응부를 포함하는 것으로 이해될 수도 있다. 이에 제한되지는 않으나, 상기 헵타플루오르아이소프로필 알콕사이드 금속염 공급부는 도 2 의 헵타플루오르아이소프로필 알콕사이드 금속염 용액 공급부(110)일 수 있다.Meanwhile, the heptafluoroisopropyl alkoxide metal salt supply part may be understood as a supply part for supplying a heptafluoroisopropyl alkoxide metal salt solution into the reaction part, and optionally the supply part itself or before the supply part, the metal fluoride and hexa It may be understood that the fluoroacetone includes a second reaction part to which it reacts. Although not limited thereto, the heptafluoroisopropyl alkoxide metal salt supply part may be the heptafluoroisopropyl alkoxide metal salt solution supply part 110 of FIG. 2.
다른 한편, 상기 헥사플루오르아세톤 및 헥사플루오르프로필렌 옥사이드의 공급부는, 상기 반응부 내로 헥사플루오르아세톤 및 헥사플루오르프로필렌 옥사이드를 공급하는 공급부로 이해될 수 있고, 각각의 헥사플루오르아세톤 공급부와 헥사플루오르프로필렌 옥사이드 공급부를 별도로 구성할 수 있고, 또는 하나의 공급부로 헥사플루오르아세톤 및 헥사플루오르프로필렌 옥사이드를 교차적으로 공급하는 공급부일 수 있다.On the other hand, the supply section of hexafluoroacetone and hexafluoropropylene oxide can be understood as a supply section for supplying hexafluoroacetone and hexafluoropropylene oxide into the reaction section, and the respective hexafluoroacetone supply section and hexafluoropropylene oxide supply section The parts may be configured separately, or may be a supply part which cross feeds hexafluoroacetone and hexafluoropropylene oxide to one supply part.
본 발명의 장치 및 제조방법에 있어서, 상기 헥사플루오르아세톤 및 헥사플루오르프로필렌 옥사이드 공급부의 헥사플루오르아세톤과 헥사플루오르프로필렌 옥사이드의 교차 공급은, 중간체인 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드의 전환율을 향상시킬 수 있는데, 주요한 구성으로 이해될 수 있고, 예를 들어 상기 교차 공급을 1회 이상, 2회 이상, 또는 1 내지 50회, 또는 1 내지 10회로 교차 공급하는 것으로부터, 전환율의 현저한 향상을 달성한다.In the apparatus and the production method of the present invention, the cross-feeding of hexafluoroacetone and hexafluoropropylene oxide in the hexafluoroacetone and hexafluoropropylene oxide supply portion provides a conversion rate of heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride as an intermediate. It can be understood as a main configuration, and for example, a significant improvement in the conversion rate can be achieved by cross feeding the cross feed at least once, at least twice, or 1 to 50 times, or 1 to 10 times. To achieve.
따라서, 상기 헥사플루오르아세톤 및 헥사플루오르프로필렌 옥사이드의 공급부는 교차 공급이 수행될 수 있는 것이라면 특별히 제한하지 않고, 본 발명에 포함되며, 일례로 이에 제한되지는 않으나, 상기 헥사플루오르아세톤 공급부는 도 2의 헥사플루오르아세톤 공급부(120)와 헥사플루오르프로필렌 옥사이드 공급부(130)를 별도의 구성으로 가지며, 헥사플루오르아세톤 및 헥사플루오르프로필렌 옥사이드를 교차적으로 공급할 수 있고, 교차 공급 횟수를 선택적으로 조절할 수 있다.Therefore, the supply portion of the hexafluoroacetone and hexafluoropropylene oxide is not particularly limited as long as the cross-feed can be carried out, it is included in the present invention, but is not limited to this example, the hexafluoroacetone supply portion of FIG. The hexafluoroacetone supply unit 120 and the hexafluoropropylene oxide supply unit 130 in a separate configuration, it is possible to cross-feed hexafluoroacetone and hexafluoropropylene oxide, it is possible to selectively control the number of cross feed.
나아가, 상기 공급부들을 통하여 반응부 내로, 헵타플루오르아이소프로필 알콕사이드 금속염 용액과 헥사플루오르아세톤 및 헥사플루오르프로필렌 옥사이드가 준비되면, 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드가 제조될 수 있고, 이때 반응부는 선택적으로 도 2 와 같은 교반용 모터(150)와 교반봉(160)을 더 포함할 수 있다.Furthermore, when a heptafluoroisopropyl alkoxide metal salt solution and hexafluoroacetone and hexafluoropropylene oxide are prepared through the feed portions into the reaction portion, heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride may be prepared, wherein the reaction The part may further include a stirring motor 150 and a stirring rod 160 as shown in FIG.
또한, 상기 반응부의 반응 온도를 관리할 수 있도록, 상기 반응부는 선택적으로 도 2 와 같은 온도지시계(170)를 더 포함할 수 있고, 선택적으로 도 2 와 같은 자켓(180)을 더 포함할 수 있다.In addition, in order to manage the reaction temperature of the reaction unit, the reaction unit may optionally further include a temperature indicator 170 as shown in Figure 2, optionally may further include a jacket 180 as shown in FIG. .
나아가, 상기 자켓은 상기 반응부의 온도 조건을 일정하게 유지시키기 위하여, 선택적으로 도 2 와 같은, 항온수 공급부(190) 및 항온수 배출부(200)를 더 포함할 수 있다.In addition, the jacket may further include a constant temperature water supply unit 190 and a constant temperature water discharge unit 200, as shown in Figure 2, in order to maintain a constant temperature condition of the reaction unit.
다른 한편, 상기 반응부에서 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드가 제조된 후, 층분리를 통하여 선택적으로 헵타플루오로이소프로필옥시 테트라플루오로 프로파노일 플루오라이드가 포함되는 부분을 분리 배출할 수 있는데, 예를 들어, 도 2 와 같이 반응기 배출부(210)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, after the heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride is prepared in the reaction section, the portion containing heptafluoroisopropyloxy tetrafluoro propanoyl fluoride is selectively discharged through layer separation. For example, the reactor outlet 210 may be further included as shown in FIG. 2.
상기 반응기 배출부를 통하여 생성물인, 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드를 반응부에서 제거하고, 남아있는 성분 각각을 상기 반응부에서 완전히 제거하고 다시 공급과 생성물 제조를 위한 배치 구성을 새롭게 할 수도 있으나, 본 발명에서 제공하는 제조방법과 장치에서는, 잔여 헵타플루오르아이소프로필 알콕사이드 금속염을 재사용하여, 연속적으로 높은 전환율과, 고순도 고수율의 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드가 제조될 수 있음을 확인하였다.Heptarofluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride, product, through the reactor outlet, is removed from the reaction zone, each of the remaining components is completely removed from the reaction zone, and the batch configuration for feed and product preparation is renewed. Although, in the preparation method and apparatus provided by the present invention, the remaining heptafluoroisopropyl alkoxide metal salt can be reused to continuously prepare heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride with high conversion and high purity. It was confirmed that there is.
따라서, 본 발명의 제조방법 및 장치는 잔여 헵타플루오르아이소프로필 알콕사이드 금속염을 유지하면서 1회 이상, 2회 이상, 1 내지 50회, 또는 1 내지 10회, 예를 들어, 2회 내지 5회 반복하여 연속으로 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드를 제조할 수 있다.Thus, the process and apparatus of the present invention may be repeated one or more times, two or more times, 1 to 50 times, or 1 to 10 times, for example, 2 to 5 times, while maintaining the remaining heptafluoroisopropyl alkoxide metal salt. Heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride can be prepared continuously.
한편, 상기 반응기 배출부(210)를 통하여 배출된 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드는 선택적으로, 이를 모아두는 저장부를 더 포함할 수 있고(예를 들어, 도 2 의 저장고 1(220)), 상기 저장부와 함께 또는 별도의 저장부 없이 증류탑(230)을 더 포함할 수 있고, 상기 증류탑에서 증류되어 고순도로 얻어지는 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드를 수득할 수 있고, 이를 모아두는 또 다른 저장부(예를 들어, 도 2 의 저장고 2(240))를 더 포함할 수 있다.On the other hand, heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride discharged through the reactor outlet 210 may optionally further include a storage unit (for example, storage 1 (220) of FIG. 2). )), May further include a distillation column 230 with or without a separate storage, to obtain heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride obtained by distillation in the distillation column to a high purity, Another storage unit (eg, storage 2 240 of FIG. 2) may be further included.
한편, 상기 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 제조를 위한 반응부는, 상기 제조된 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드와 금속카보네이트를 용매 상에 혼합하여 반응하는 반응부로 이해될 수 있고, 이에 제한되지 않으나, 도 3 의 회분식 열분해 반응기(140)일 수 있다.On the other hand, the reaction unit for the preparation of the heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether, it can be understood as a reaction unit for reacting by mixing the prepared heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride and metal carbonate on a solvent, Although not limited thereto, it may be the batch pyrolysis reactor 140 of FIG. 3.
한편, 상기 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드 공급부는, 상기 반응부 내로 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드를 공급하는 공급부로 이해될 수 있고, 선택적으로 상기 공급부 자체가, 또는 상기 공급부 이전에, 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드가 제조되는 반응기 장치(도 2 의 회분식 반응기 장치)를 포함하는 것으로 이해될 수도 있다. 이에 제한되지는 않으나, 상기 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드 공급부는 도 3 의 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드 공급부(110)일 수 있다.Meanwhile, the heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride supply part may be understood as a supply part for supplying heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride into the reaction part, and optionally the supply part itself, or It may be understood that before the feed, it comprises a reactor apparatus (batch reactor apparatus of FIG. 2) from which heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride is prepared. Although not limited thereto, the heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride supply unit may be the heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride supply unit 110 of FIG. 3.
다른 한편, 상기 용매 공급부 및 금속카보네이트 공급부는, 상기 반응부 내로 용매 및 금속카보네이트를 공급하는 공급부로 이해될 수 있고, 각각의 용매 공급부와 금속카보네이트 공급부를 별도로 구성할 수 있고, 또는 하나의 공급부로 용매 및 금속카보네이트를 공급하는 공급부일 수 있다.On the other hand, the solvent supply unit and the metal carbonate supply unit may be understood as a supply unit for supplying a solvent and a metal carbonate into the reaction unit, each of the solvent supply unit and the metal carbonate supply unit may be configured separately, or as one supply unit It may be a supply for supplying a solvent and a metal carbonate.
나아가, 본 발명의 장치 및 제조방법에 있어서, Furthermore, in the apparatus and manufacturing method of the present invention,
상기 공급부들을 통하여 반응부 내로, 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드와 용매 및 금속카보네이트가 준비되면, 헵타플루오르아이소프로필테트라플루오르에시드 금속염이 제조될 수 있고, 이때 열분해 반응기 상에서 열분해과정을 거쳐 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르가 제조될 수 있다. 이 경우, 반응부는 선택적으로 도 3 과 같은 교반용 모터(150)와 교반봉(160)을 더 포함할 수 있다.When the heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride and the solvent and the metal carbonate are prepared through the feeds, the heptafluoroisopropyl tetrafluoroacid metal salt may be prepared, wherein the pyrolysis process is carried out on a pyrolysis reactor. Heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether can be prepared via this. In this case, the reaction unit may optionally further include a stirring motor 150 and a stirring rod 160 as shown in FIG. 3.
또한, 상기 반응부의 반응 온도를 관리할 수 있도록, 상기 반응부는 선택적으로 도 3 과 같은 온도지시계(170)를 더 포함할 수 있고, 선택적으로 도 3 과 같은 자켓(180)을 더 포함할 수 있다.In addition, in order to manage the reaction temperature of the reaction unit, the reaction unit may optionally further include a temperature indicator 170 as shown in FIG. 3, and optionally may further include a jacket 180 as shown in FIG. 3. .
나아가, 상기 자켓은 상기 반응부의 온도 조건을 일정하게 유지시키기 위하여, 선택적으로 도 3 과 같은, 항온수 공급부(190) 및 항온수 배출부(200)를 더 포함할 수 있다.In addition, the jacket may further include a constant temperature water supply unit 190 and a constant temperature water discharge unit 200, as shown in Figure 3, in order to maintain a constant temperature condition of the reaction unit.
다른 한편, 상기 반응부에서 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르가 제조된 후, 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르 및 이산화탄소는 배출될 수 있는데, 예를 들어, 도 3 과 같이 반응기 배출부(210)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, after heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether is prepared in the reaction unit, heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether and carbon dioxide may be discharged, for example, the reactor outlet 210 as shown in FIG. It may further include.
상기 반응기 배출부를 통하여 생성물인, 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르를 반응부에서 제거하고, 남아있는 성분 각각을 상기 반응부에서 완전히 제거하고 다시 공급과 생성물 제조를 위한 배치 구성을 새롭게 할 수도 있다.Heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether, the product, may be removed from the reaction section through the reactor outlet, each remaining component may be completely removed from the reaction section, and the batch configuration for feed and product preparation may be renewed.
한편, 상기 반응기 배출부(210)를 통하여 배출된 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르는 선택적으로, 포집부 냉각기(230)를 통해, 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르를 이산화탄소와 분리하여 별도로 저장할 수 있고(예를 들어, 도 3 의 이산화탄소 배출부(220), 포집부 저장고(240)), 상기 저장부와 함께 또는 별도의 저장부 없이 증류탑(250)을 더 포함하여, 상기 증류탑에서 증류되어 고순도로 얻어지는 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르를 수득할 수 있다. 나아가, 고순도의 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르를 모아두는 또 다른 저장부(예를 들어, 도 3 의 저장고(260))를 더 포함할 수 있다.On the other hand, heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether discharged through the reactor outlet 210 may be selectively stored separately from the heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether through carbon capture unit 230, carbon dioxide. And further comprising a distillation column 250 with or without a separate reservoir, for example, the carbon dioxide outlet 220 and the collector reservoir 240 of FIG. Heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether can be obtained. Furthermore, it may further include another reservoir (eg, reservoir 260 of FIG. 3) for storing high purity heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether.
이하, 본 발명을 제조예, 실시예 및 실험예를 통해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through production examples, examples and experimental examples.
단, 후술하는 제조예, 실시예 및 실험예는 본 발명을 구체적으로 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.However, the production examples, examples, and experimental examples described below are merely illustrative of the present invention, but the present invention is not limited thereto.
<제조예> 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드 제조Preparation Example Heptafluoroisopropyl Tetrafluoropropinoyl Fluoride Preparation
단계 1 : 자켓이 부착된 1L 스테인레스 스틸 반응용기에 약 36.4 g의 포타슘 플루오라이드(potassium fluoride, KF)와 약 180 g의 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르(diethylene glycol dimethyl ether, DG)를 넣고, 터빈 형태의 교반봉이 장착된 기계식 교반기를 사용하여 약 300 rpm의 속도로 3시간 동안 혼합하였다.Step 1: In a jacketed 1L stainless steel reactor, about 36.4 g of potassium fluoride (KF) and about 180 g of diethylene glycol dimethyl ether (DG) were added, and in the form of a turbine The mixture was mixed for 3 hours at a speed of about 300 rpm using a mechanical stirrer equipped with a stirring rod.
단계 2 : 승온 순환장치를 사용하여 20℃로 유지시킨 다음, 약 104 g의 헥사플루오르아세톤을 상기 반응용기에 1bar의 압력으로 서서히 투입한다.Step 2: After maintaining at 20 ° C. using an elevated temperature circulator, approximately 104 g of hexafluoroacetone are slowly added to the reactor at a pressure of 1 bar.
단계 3 : 상기 단계 2에서 헥사플루오르아세톤을 투입 완료한 후, 반응용기의 압력이 0 bar로 내려갈 때까지 온도 및 교반을 유지 후, 반응기 온도를 10 ℃ 로 내린다.Step 3: After the addition of hexafluoroacetone in Step 2, the temperature of the reaction vessel was maintained until the pressure was lowered to 0 bar and then stirred, and the reactor temperature was lowered to 10 ° C.
단계 4 : 반응기 온도 10 ℃ 와 300 rpm 으로 유지된 반응기에 10.4 g 의 헥사플루오르아세톤을 5분 동안 반응기에 투입했다. 10분 후 헥사플루오르프로필렌 옥사이드 10.4 g 을 5분 동안 반응기에 투입하고 10분 동안 유지했다.Step 4: 10.4 g of hexafluoroacetone was charged into the reactor for 5 minutes to the reactor maintained at a reactor temperature of 10 ° C. and 300 rpm. After 10 minutes 10.4 g of hexafluoropropylene oxide was charged into the reactor for 5 minutes and held for 10 minutes.
단계 5 : 상기 단계 2 를 5 회 반복 후, 교반 없이 1시간 동안 유지 후, 층 분리된 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드(하층부)를 반응기 배출구를 통해 증류부로 보내어 증류과정을 거친 후, 저장고에 저장한다. 증류된 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드의 순도는 99.3% 이고, 수율은 86.6% 로 확인되었다.Step 5: After repeating Step 2 five times, and maintained for 1 hour without stirring, the separated heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride (lower layer) is sent to the distillation unit through the reactor outlet through the distillation process , Store in the store. The purity of distilled heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride was 99.3%, and the yield was found to be 86.6%.
<실시예 장치 1> 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드 제조를 위한 반응기 및 증류장치EXAMPLE 1 Reactor and Distillation Apparatus for the Preparation of Heptafluoroisopropyl Tetrafluoropropinoyl Fluoride
도 2 와 같이 합성을 위한 회분식 반응기 장치(101)를 구성하였다. 상기 반응기 장치(101)는 제조예에서 합성된 헵타플루오르아이소프로필 알콕사이드 금속염 용액 공급부(110), 헥사플루오르아세톤 공급부(120) 및 헥사플루오르프로필렌 옥사이드 공급부(130), 회분식 반응기(140), 반응 후 층 분리된 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드의 배출부(210), 저장고(220) 및 고순도 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드를 얻기 위한 증류탑(230) 및 증류된 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드를 저장하는 저장고(240)를 포함한다. 상기 회분식 반응기(140)는 자켓(180), 터빈 형태의 교반용 모터(150)로 작동되는 교반봉(160), 및 반응온도를 확인하기 위한 온도지시계(170)가 장착된 1 L 스테인리스 스틸 재질의 반응 용기로 자켓에 공급되는 항온수 공급부(190) 및 자켓으로부터 배출되는 항온수 배출부(200)를 추가로 포함한다. 증류부는 내경 1인치, 길이 20인치의 스테인리스 스틸 재질의 충진 컬럼 및 환류 냉각기를 포함한다.As shown in FIG. 2, a batch reactor apparatus 101 for synthesis was constructed. The reactor apparatus 101 is a heptafluoroisopropyl alkoxide metal salt solution supply unit 110, hexafluoroacetone supply unit 120 and hexafluoropropylene oxide supply unit 130, a batch reactor 140, a reaction layer synthesized in the preparation example Distillation column 230 and distilled heptafluoroisode to obtain the outlet 210 of the separated heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride, the reservoir 220 and the high purity heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride A reservoir 240 for storing propyl tetrafluoropropinoyl fluoride. The batch reactor 140 is a 1L stainless steel material equipped with a jacket 180, a stirring rod 160 operated by a turbine-type stirring motor 150, and a temperature indicator 170 for checking a reaction temperature. It further includes a constant temperature water supply unit 190 and a constant temperature water discharge unit 200 is discharged from the jacket to the reaction vessel of the jacket. The distillation unit includes a packed column made of stainless steel 1 inch in diameter and 20 inches long and a reflux condenser.
<실시예 장치 2> 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르 제조를 위한 반응기 및 증류장치EXAMPLE 2 Reactor and Distillation Apparatus for Preparation of Heptafluoroisopropyl Trifluorovinyl Ether
도 3 과 같이 합성을 위한 회분식 열분해 반응기 장치(102)를 구성하였다. 상기 반응기 장치(102)는 제조예에서 합성된 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드 공급부(110), 용매 공급부(120), 금속카보네이트 공급부(130), 회분식 열분해 반응기(140), 열분해 과정을 통해 생성되는 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르 및 이산화탄소의 배출부(210) 및 포집부(230), 고순도 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르를 얻기 위한 증류탑(250) 및 증류된 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르를 저장하는 저장고(260)를 포함한다. 상기 회분식 열분해 반응기(140)는 자켓(180), 터빈 형태의 교반용 모터(150)로 작동되는 교반봉(160), 및 반응온도를 확인하기 위한 온도지시계(170)가 장착된 1 L 스테인리스 스틸 재질의 반응용기로 자켓에 공급되는 항온수 공급부(190) 및 자켓으로부터 배출되는 항온수 배출부(200)를 추가로 포함한다. 포집부는 이산화탄소 배출부(220), 포집부 저장고(240) 및 내경 1.5인치, 길이 20인치의 스테인리스 스틸 재질의 환류냉각기를 포함한다. 증류부는 내경 1인치, 길이 20인치의 스테인리스 스틸 재질의 충진 컬럼 및 환류 냉각기를 포함한다.As shown in FIG. 3, a batch pyrolysis reactor apparatus 102 for synthesis was constructed. The reactor apparatus 102 is a heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride supply unit 110, a solvent supply unit 120, a metal carbonate supply unit 130, a batch pyrolysis reactor 140, a pyrolysis process Ejection 210 and collection portion 230 of the heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether and carbon dioxide produced through the distillation column 250 and distilled heptafluoroisopropyl to obtain high purity heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether A reservoir 260 for storing trifluorovinyl ether. The batch pyrolysis reactor 140 is a 1 L stainless steel equipped with a jacket 180, a stirring rod 160 operated by a turbine-type stirring motor 150, and a temperature indicator 170 for checking a reaction temperature. It further includes a constant temperature water supply unit 190 and a constant temperature water discharge unit 200 discharged from the jacket supplied to the jacket as a reaction vessel of the material. The collecting unit includes a carbon dioxide discharge unit 220, a collecting unit storage 240, and a reflux cooler made of stainless steel having an inner diameter of 1.5 inches and a length of 20 inches. The distillation unit includes a packed column made of stainless steel 1 inch in diameter and 20 inches long and a reflux condenser.
<실시예 1> 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 제조 1Example 1 Preparation of Heptafluoroisopropyl Trifluorovinyl Ether 1
단계 1 : 자켓이 부착된 1 L 열분해용 반응기에 약 36.4 g 의 무수 소듐 카보네이트(sodium carbonate, Na2CO3)와 약 100 g 의 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르(diethylene glycol dimethyl ether, DG)를 넣고, 터빈 형태의 교반봉이 장착된 기계식 교반기를 사용하여 약 300 rpm 의 속도로 1시간 동안 혼합하였다.Step 1: In a jacketed 1 L pyrolysis reactor, about 36.4 g of anhydrous sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) and about 100 g of diethylene glycol dimethyl ether (DG) were added thereto. The mixture was mixed for 1 hour at a speed of about 300 rpm using a mechanical stirrer equipped with a stirring rod in the form of a turbine.
단계 2 : 단계 1 의 열분해 반응기의 온도를 승온 순환장치를 사용하여 20 ℃ 로 유지시킨 다음, 제조예에서 합성된 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드 200 g 을 공급펌프를 통해 1시간 동안 투입 완료 후 1시간 동안 유지한다.Step 2: The temperature of the pyrolysis reactor of Step 1 was maintained at 20 DEG C using an elevated temperature circulation system, and then 200 g of heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride synthesized in Preparation Example was passed through a feed pump for 1 hour. It is maintained for 1 hour after the filling is completed.
단계 3 : 단계 2 의 반응기의 온도를 30 ℃ 에서 2시간, 50 ℃ 에서 2시간 동안 유지하여 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르에시드 금속염을 제조한다.Step 3: The temperature of the reactor of Step 2 is maintained at 30 ° C. for 2 hours and at 50 ° C. for 2 hours to prepare a heptafluoroisopropyl tetrafluoroacid metal salt.
단계 4 : 단계 3 의 헵타플루오르아이소프로필테트라플루오르에시드 금속염을 100 ℃ 로 승온시킨 후 열분해를 통해 생성된 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르를 -30 ℃ 로 유지된 냉각기를 사용하여 포집용 저장고에 저장한다.Step 4: After raising the heptafluoroisopropyltetrafluoroacid metal salt of step 3 to 100 ° C., the heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether produced through pyrolysis was stored in a collection reservoir using a cooler maintained at −30 ° C. do.
단계 5 : 단계 4 의 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르를 공급 펌프를 통해 증류부로 보내어 증류과정을 거친 후, 저장고에 저장한다.Step 5: The heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether of step 4 is sent to the distillation unit through a feed pump for distillation, and then stored in the reservoir.
<실시예 2> 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 제조 2Example 2 Preparation of Heptafluoroisopropyl Trifluorovinyl Ether 2
상기 실시예 1 에서, 소듐카보네이트를 포타슘카보네이트(potassium carbonate, K2CO3)로 달리하는 것을 제외하고는 실시예 1 과 동일한 방법으로 수행하여 헵타플루오르아이소프로필 메틸에테르를 제조하였다.In Example 1, heptafluoroisopropyl methyl ether was prepared in the same manner as in Example 1 except for changing sodium carbonate to potassium carbonate (K 2 CO 3 ).
<실시예 3> 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 제조 3Example 3 Preparation of Heptafluoroisopropyl Trifluorovinyl Ether 3
상기 실시예 1 에서, 디에틸렌 글리콜 디메틸에테르를 테트라에틸렌 글리콜 디메틸에테르(tetraethylene glycol dimethyl ether, TG)로 달리하는 것을 제외하고는 실시예 1 과 동일한 방법으로 수행하여 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르를 제조하였다.In Example 1, heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether was prepared in the same manner as in Example 1 except that diethylene glycol dimethyl ether was changed to tetraethylene glycol dimethyl ether (TG). Prepared.
<실시예 4> 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 제조 4Example 4 Preparation of Heptafluoroisopropyl Trifluorovinyl Ether 4
상기 실시예1 에서, 디메틸포름아마이드(DMF) 6.7 g 추가 투입한 것을 제외하고는 실시예 1 과 동일한 방법으로 수행하여 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르를 제조하였다.In Example 1, heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether was prepared in the same manner as in Example 1, except that 6.7 g of dimethylformamide (DMF) was added.
<실험예 1> NaExperimental Example 1 Na 22 COCO 33 , K, K 22 COCO 33 , 용매 DG 를 사용하여 제조된 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 전환율Conversion of heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether prepared using solvent DG
합성된 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르에 대한 가스크로마토그래피 분석의 경우, 부산물인 헵타플루오르아이소프로필 테트라에틸에테르(heptafluoroisopropyl tetrafluoroethyl ether, (CF3)2CFOCHFCF3)와 중첩되는 문제점이 있다. 본 발명에서도 도 5 와 같이 99.90% 의 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르로 확인되지만, 부산물인 헵타플루오르아이소프로필 테트라에틸에테르가 포함되어 있다는 것을 19F-NMR 분석을 통해 확인했다. 따라서 실시예 1 내지 2 에 의해 합성된 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 순도는 19F-NMR 분석을 통해 확인했고, 수율은 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 무게 및 순도를 통해 확인했으며, 하기 표 1 에 나타내었다.In the case of gas chromatography analysis on the synthesized heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether, there is a problem overlapping with by-product heptafluoroisopropyl tetrafluoroethyl ether (CF 3 ) 2 CFOCHFCF 3 ). In the present invention, as shown in Fig. 5, but was identified as heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether of 99.90%, it was confirmed by 19 F-NMR analysis that the by-product heptafluoroisopropyl tetraethyl ether is included. Therefore, the purity of the heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether synthesized by Examples 1 to 2 was confirmed by 19 F-NMR analysis, the yield was confirmed through the weight and purity of heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether, It is shown in Table 1 below.
상기 표 1 에서 나타낸 바와 같이, Na2CO3 와 K2CO3 를 사용했을 경우, Na2CO3 에서 97.1% 의 순도 및 85.9% 의 수율을 나타내었다.(실시예 1 및 2 참조)As shown in Table 1 above, when Na 2 CO 3 and K 2 CO 3 were used, the purity and yield of 97.1% and 85.9% were obtained in Na 2 CO 3 (see Examples 1 and 2).
<실험예 2> NaExperimental Example 2 Na 22 COCO 33 , 용매 DG, 용매 TG 를 사용하여 제조된 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 전환율Conversion of heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether prepared using solvent DG, solvent TG
실시예 1 과 3 에 의해 합성된 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 순도 및 수율은 실험예 1 과 동일한 분석 방법을 통해 확인했으며, 하기 표 2 에 나타내었다.The purity and yield of heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether synthesized by Examples 1 and 3 were confirmed by the same analysis method as Experimental Example 1, and are shown in Table 2 below.
상기 표 2 에 나타낸 바와 같이 용매 DG 와 TG 를 사용했을 경우, DG 에서 97.1% 의 순도를 나타냈으며, 수율은 유사한 전환을 보였다.(실시예 1 및 3 참조)When the solvents DG and TG were used as shown in Table 2, the purity was 97.1% in DG, and the yield showed similar conversion. (See Examples 1 and 3)
<실험예 3> NaExperimental Example 3 Na 22 COCO 33 , 용매 DG, 첨가제 DMF 를 사용하여 제조된 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 전환율Conversion Rate of Heptafluoroisopropyl Trifluorovinyl Ether Prepared Using, Solvent DG, Additive DMF
실시예 1 과 4 에 의해 합성된 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 순도 및 수율은 실험예 1 과 동일한 분석 방법을 통해 확인했으며, 하기 표 3 에 나타내었다.The purity and yield of heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether synthesized by Examples 1 and 4 were confirmed by the same analysis method as Experimental Example 1, and are shown in Table 3 below.
상기 표 3 에 나타낸 바와 같이, DMF 를 첨가했을 경우, 97.9% 의 순도 및 86.4% 의 수율로 DMF 를 넣지 않은 경우보다 증가하였다.(실시예 1 및 4 참조)As shown in Table 3, the addition of DMF increased the purity of 97.9% and the yield of 86.4% compared to the case without adding DMF (see Examples 1 and 4).
<도 2; 장치1 - 101>
101 : 회분식 반응기 장치
110 : 헵타플루오르아이소프로필 알콕사이드 금속염 용액 공급부
120 : 헥사플루오르아세톤 공급부
130 : 헥사플루오르프로필렌 옥사이드 공급부
140 : 회분식 반응기
150 : 교반용 모터
160 : 교반봉
170 : 온도지시계
180 : 자켓
190 : 항온수 공급부
200 : 항온수 배출부
210 : 반응기 배출부
220 : 저장고1
230 : 증류탑
240 : 저장고2
<도 3; 장치2 - 102>
102 : 회분식 열분해 반응기 장치
110 :헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드 공급부
120 : 용매 공급부
130 : 금속카보네이트 공급부
140 : 회분식 열분해 반응기
150 : 교반용 모터
160 : 교반봉
170 : 온도지시계
180 : 자켓
190 : 항온수 공급부
200 : 항온수 배출부
210 : 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르 및 이산화탄소 배출부
220 : 이산화탄소 배출부 2; Device 1-101>
101: Batch Reactor Apparatus
110: heptafluoroisopropyl alkoxide metal salt solution supply portion
120: hexafluoroacetone supply unit
130: hexafluoropropylene oxide supply
140: batch reactor
150: stirring motor
160: stirring rod
170: temperature indicator
180: jacket
190: constant temperature water supply unit
200: constant temperature water discharge unit
210: reactor outlet
220: storage 1
230: distillation column
240: storage 2
3; Device 2-102>
102: batch pyrolysis reactor apparatus
110: heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride supply
120 solvent supply unit
130: metal carbonate supply unit
140: Batch Pyrolysis Reactor
150: stirring motor
160: stirring rod
170: temperature indicator
180: jacket
190: constant temperature water supply unit
200: constant temperature water discharge unit
210: heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether and carbon dioxide outlet
220: carbon dioxide outlet
Claims (12)
제조된 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드를 분리배출시키는 단계(단계 b);
상기 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드 및 금속카보네이트를 용매 상에서 혼합하여 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르에시드 금속염을 제조하는 단계(단계 c); 및
제조된 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르에시드 금속염을 열분해하여 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르를 제조하는 단계(단계 d); 를 포함하는, 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 제조방법.
Preparing heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride by cross-adding hexafluoroacetone and hexafluoropropylene oxide to the heptafluoroisopropyl alkoxide metal salt 1 to 50 times (step a);
Separating and discharging the prepared heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride (step b);
Mixing the heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride and the metal carbonate on a solvent to prepare a heptafluoroisopropyl tetrafluoroacid metal salt (step c); And
Pyrolysing the prepared heptafluoroisopropyl tetrafluoroacid metal salt to prepare heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether (step d); Including, heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether.
헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 제조가 50℃ 내지 180℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 제조방법.
The method of claim 1,
A process for preparing heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether, characterized in that the preparation of heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether is carried out at 50 ° C to 180 ° C.
불화금속 및 헥사플루오르아세톤을 용매 상에서 혼합하여 헵타플루오르아이소프로필 알콕사이드 금속염을 제조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 제조방법.
The method of claim 1,
A method for producing heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether, characterized by further comprising the step of mixing a metal fluoride and hexafluoroacetone on a solvent to prepare a heptafluoroisopropyl alkoxide metal salt.
상기 용매는 디에틸렌 글리콜 디메틸에테르, 테트라에틸렌 글리콜 디메틸에테르, 디메틸 아세트아마이드, 디메틸 포름아마이드, 디메틸설폭사이드, 및 이들의 조합으로부터 이루어진 군으로부터 선택되는 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는, 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 제조방법.
The method of claim 3,
The solvent is heptafluoroisopropyl, characterized in that it comprises a solvent selected from the group consisting of diethylene glycol dimethyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether, dimethyl acetamide, dimethyl formamide, dimethyl sulfoxide, and combinations thereof. Process for the preparation of trifluorovinyl ether.
상기 불화금속은 포타슘플루오라이드, 세슘플루오라이드, 및 이들의 조합으로부터 이루어진 군으로부터 선택되는 불화금속을 포함하는 것을 특징으로 하는, 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 제조방법.
The method of claim 3,
The metal fluoride is characterized in that it comprises a metal fluoride selected from the group consisting of potassium fluoride, cesium fluoride, and combinations thereof, a method for producing heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether.
상기 금속카보네이트는 소듐카보네이트, 포타슘카보네이트, 세슘카보네이트 또는 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 금속카보네이트를 포함하는 것을 특징으로 하는, 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 제조방법.
The method of claim 1,
The metal carbonate is characterized in that it comprises a metal carbonate selected from the group consisting of sodium carbonate, potassium carbonate, cesium carbonate or a combination thereof, heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether.
증류과정을 거쳐 고순도 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드를 수득하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 제조방법.
The method of claim 1,
Method for producing heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether, characterized in that further comprising the step of obtaining a high purity heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride through a distillation process.
상기 d 단계 이후에, 증류과정을 거쳐 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르를 수득하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 제조방법.
The method of claim 1,
After the step d, characterized in that it further comprises the step of obtaining heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether through a distillation process, a method for producing heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether.
상기 금속카보네이트 및 용매를 1 : 0.5 내지 2 중량비로 혼합한 것을 특징으로 하는, 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 제조방법.
The method of claim 1,
Method for producing heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether, characterized in that the metal carbonate and the solvent is mixed in a 1: 0.5 to 2 weight ratio.
상기 금속카보네이트 및 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드를 1 : 0.5 내지 1 의 중량비로 혼합한 것을 특징으로 하는, 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 제조방법.
The method of claim 1,
Method for producing heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether, characterized in that the metal carbonate and heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride is mixed in a weight ratio of 1: 0.5 to 1.
상기 용매 및 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드를 1 : 0.02 내지 0.05 의 중량비로 혼합한 것을 특징으로 하는, 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 제조방법.
The method of claim 1,
Method for producing heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether, characterized in that the solvent and heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride is mixed in a weight ratio of 1: 0.02 to 0.05.
상기 반응부와 유기적으로 연결되어 있는, 헵타플루오르아이소프로필 테트라플루오르프로피노일 플루오라이드 공급부;
상기 반응부와 유기적으로 연결되어 있는, 용매 공급부;
상기 반응부와 유기적으로 연결되어 있는, 금속카보네이트 공급부; 및
상기 반응부와 유기적으로 연결되어 있는, 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 분리배출부; 를 포함하는, 헵타플루오르아이소프로필 트리플루오르비닐 에테르의 제조 장치.
Reaction part for preparation of heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether;
A heptafluoroisopropyl tetrafluoropropinoyl fluoride supply portion organically connected to the reaction portion;
A solvent supply part organically connected to the reaction part;
A metal carbonate supply unit which is organically connected to the reaction unit; And
A separate discharge portion of heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether, which is organically connected to the reaction portion; Apparatus for producing heptafluoroisopropyl trifluorovinyl ether comprising a.
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