KR102566765B1 - Method for producing cyclobutene - Google Patents

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다이킨 고교 가부시키가이샤
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Abstract

본 개시는, 할로겐 원자를 포함하는 시클로부텐을 높은 선택률로 제조하는 것을 목적으로 한다.
일반식 (1):

(식 중, X1, X2, X3 및 X4는, 동일 또는 상이하고, 수소 원자, 할로겐 원자, 또는 퍼플루오로알킬기를 나타낸다. Y는, 할로겐 원자를 나타낸다.)
로 표시되는 시클로부텐의 제조 방법으로서,
일반식 (2):

(식 중, X1, X2, X3, X4 및 Y는, 상기와 같다. X5 및 X6은, 동일 또는 상이하고, 수소 원자, 할로겐 원자, 또는 퍼플루오로알킬기를 나타낸다.)
로 표시되는 시클로부탄을 탈리 반응시키는 공정을 포함하고, 상기 탈리 반응시키는 공정을 기상에서 행하는, 제조 방법.
An object of the present disclosure is to produce cyclobutene containing a halogen atom with high selectivity.
Formula (1):

(In the formula, X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are the same or different and represent a hydrogen atom, a halogen atom, or a perfluoroalkyl group. Y represents a halogen atom.)
As a method for producing cyclobutene represented by
General formula (2):

(In the formula, X 1 , X 2 , X 3 , X 4 and Y are as described above. X 5 and X 6 are the same or different and represent a hydrogen atom, a halogen atom or a perfluoroalkyl group.)
A manufacturing method comprising a step of subjecting the cyclobutane represented by to a desorption reaction, and performing the desorption reaction step in a gaseous phase.

Description

시클로부텐의 제조 방법Method for producing cyclobutene

본 개시는, 시클로부텐의 제조 방법에 관한 것이다. The present disclosure relates to a method for producing cyclobutene.

할로겐 원자를 포함하는 시클로부텐은, 반도체용 드라이 에칭 가스 외에, 각종 냉매, 발포제, 열 이동 매체 등으로서 유용한 화합물이다. Cyclobutene containing a halogen atom is a compound useful as a dry etching gas for semiconductors, as well as various refrigerants, foaming agents, and heat transfer media.

할로겐 원자를 포함하는 시클로부텐 중, 1H-펜타플루오로시클로부텐에 대하여, 1H,2H-헥사플루오로시클로부탄으로부터, 탈불화수소 반응에 의하여, 1H-펜타플루오로시클로부텐을 제조하는 방법이 알려져 있다(예를 들면, 비특허 문헌 1 및 2). 이 기술은, 유리 기구를 이용한 개방 반응계에서, 1H-펜타플루오로시클로부텐을 합성하고 있다. Among cyclobutenes containing halogen atoms, a method for producing 1H-pentafluorocyclobutene from 1H,2H-hexafluorocyclobutane by dehydrofluorination reaction is known for 1H-pentafluorocyclobutene. (eg, Non-Patent Documents 1 and 2). In this technology, 1H-pentafluorocyclobutene is synthesized in an open reaction system using a glass apparatus.

Buxton; Tatlow; Journal of the Chemical Society; (1954); p. 1177-1179Buxton; Tatlow; Journal of the Chemical Society; (1954); p. 1177-1179 Fuller, G.; Tatlow, J. C.; Journal of the Chemical Society; (1961); p. 3198-3203Fuller, G.; Tatlow, J. C.; Journal of the Chemical Society; (1961); p. 3198-3203

본 개시는, 할로겐 원자를 포함하는 시클로부텐을 높은 선택률로 제조하는 것을 목적으로 한다. An object of the present disclosure is to produce cyclobutene containing a halogen atom with high selectivity.

본 개시는, 이하의 구성을 포함한다. This indication includes the following structures.

항 1. Section 1.

일반식 (1):Formula (1):

(식 중, X1, X2, X3 및 X4는, 동일 또는 상이하고, 수소 원자, 할로겐 원자, 또는 퍼플루오로알킬기를 나타낸다. Y는, 할로겐 원자를 나타낸다.)(In the formula, X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are the same or different and represent a hydrogen atom, a halogen atom, or a perfluoroalkyl group. Y represents a halogen atom.)

로 표시되는 시클로부텐의 제조 방법으로서, As a method for producing cyclobutene represented by

일반식 (2):Formula (2):

(식 중, X1, X2, X3, X4 및 Y는, 상기와 같다. X5 및 X6은, 동일 또는 상이하고, 수소 원자, 할로겐 원자, 또는 퍼플루오로알킬기를 나타낸다.)(In the formula, X 1 , X 2 , X 3 , X 4 and Y are as described above. X 5 and X 6 are the same or different and represent a hydrogen atom, a halogen atom or a perfluoroalkyl group.)

로 표시되는 시클로부탄을 탈리 반응시키는 공정을 포함하고, Including a step of desorbing the cyclobutane represented by

상기 탈리 반응시키는 공정을 기상에서 행하는, 제조 방법. A manufacturing method in which the step of causing the desorption reaction is performed in a gaseous phase.

항 2. clause 2.

상기 X5는 수소 원자이고, 상기 X6은 할로겐 원자이며, 상기 탈리 반응이 탈할로겐화 수소 반응인, 상기 항 1에 기재된 제조 방법. The production method according to item 1, wherein the X 5 is a hydrogen atom, the X 6 is a halogen atom, and the desorption reaction is a dehydrohalogenation reaction.

항 3. clause 3.

일반식 (1):Formula (1):

(식 중, X1, X2, X3 및 X4는, 동일 또는 상이하고, 수소 원자, 할로겐 원자, 또는 퍼플루오로알킬기를 나타낸다. Y는, 할로겐 원자를 나타낸다.)(In the formula, X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are the same or different and represent a hydrogen atom, a halogen atom, or a perfluoroalkyl group. Y represents a halogen atom.)

로 표시되는 시클로부텐을 함유하는 조성물로서, A composition containing cyclobutene represented by

조성물 전량을 100mol%로 하고, 상기 일반식 (1)로 표시되는 시클로부텐의 함유량이 95mol% 이상인, 조성물. A composition in which the content of the cyclobutene represented by the general formula (1) is 95 mol% or more, with the total amount of the composition as 100 mol%.

항 4. clause 4.

1H-퍼플루오로시클로부텐(1H-cC4F5H)의 함유량이 99mol% 이상이고, 3H-퍼플루오로시클로부텐(3H-cC4F5H)의 함유량이 1mol% 이하인, 상기 항 3에 기재된 조성물. Item 3 above, wherein the content of 1H-perfluorocyclobutene (1H-cC 4 F 5 H) is 99 mol% or more and the content of 3H-perfluorocyclobutene (3H-cC 4 F 5 H) is 1 mol% or less. The composition described in.

항 5. Section 5.

클리닝 가스, 에칭 가스, 디포짓 가스 또는 유기 합성용 빌딩 블록으로서 이용되는, 상기 항 3 또는 4에 기재된 조성물. The composition according to item 3 or 4, which is used as a cleaning gas, etching gas, deposit gas or building block for organic synthesis.

본 개시에 의하면, 할로겐 원자를 포함하는 시클로부텐을 높은 선택률로 제조할 수 있다. According to the present disclosure, cyclobutene containing a halogen atom can be produced with high selectivity.

본 발명자들은, 예의 연구를 행한 결과, 원료 화합물을 탈리 반응시키는 공정을 기상에서 행함으로써, 상기 일반식 (1)로 표시되는 할로겐 원자를 포함하는 시클로부텐을 높은 선택률로 제조할 수 있는 것을 찾아냈다. As a result of intensive research, the inventors of the present invention have found that cyclobutene containing a halogen atom represented by the general formula (1) can be produced with a high selectivity by performing the step of subjecting the raw material compound to a desorption reaction in the gas phase. .

본 개시는, 이와 같은 지견에 의거하여, 더욱 연구를 거듭한 결과 완성된 것이다. The present disclosure was completed as a result of further research based on such knowledge.

본 개시는, 이하의 실시 형태를 포함한다. This indication includes the following embodiment.

본 개시의 일반식 (1):General formula (1) of the present disclosure:

(식 중, X1, X2, X3 및 X4는, 동일 또는 상이하고, 수소 원자, 할로겐 원자, 또는 퍼플루오로알킬기를 나타낸다. Y는, 할로겐 원자를 나타낸다.)(In the formula, X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are the same or different and represent a hydrogen atom, a halogen atom, or a perfluoroalkyl group. Y represents a halogen atom.)

로 표시되는 시클로부텐의 제조 방법은, The method for producing cyclobutene represented by

일반식 (2):Formula (2):

(식 중, X1, X2, X3, X4 및 Y는, 상기와 같다. X5 및 X6은, 동일 또는 상이하고, 수소 원자, 할로겐 원자, 또는 퍼플루오로알킬기를 나타낸다.)(In the formula, X 1 , X 2 , X 3 , X 4 and Y are as described above. X 5 and X 6 are the same or different and represent a hydrogen atom, a halogen atom or a perfluoroalkyl group.)

로 표시되는 시클로부탄을 탈리 반응시키는 공정을 포함한다. It includes a step of subjecting the cyclobutane represented by to a desorption reaction.

본 개시에서는, 상기 탈리 반응시키는 공정을 기상에서 행한다. In the present disclosure, the desorption reaction step is performed in a gaseous phase.

본 개시에 있어서는, 상기 요건을 만족시킴으로써, 할로겐 원자를 포함하는 시클로부텐을 높은 선택률로 제조할 수 있다. In the present disclosure, cyclobutene containing a halogen atom can be produced with a high selectivity by satisfying the above requirements.

본 개시에 있어서, 「선택률」이란, 반응기 출구로부터의 유출 가스에 있어서의 원료 화합물 이외의 화합물(할로겐 원자를 포함하는 시클로부텐 등)의 합계 몰량에 대한, 당해 유출 가스에 포함되는 목적 화합물(할로겐 원자를 포함하는 시클로부텐)의 합계 몰량의 비율(mol%)을 의미한다. In the present disclosure, "selectivity" means the target compound (halogen It means the ratio (mol%) of the total molar amount of cyclobutene containing atoms).

본 개시에 있어서, 「전화율」이란, 반응기에 공급되는 원료 화합물(할로겐 원자를 포함하는 시클로부탄)의 몰량에 대한, 반응기 출구로부터의 유출 가스에 포함되는 원료 화합물 이외의 화합물(할로겐 원자를 포함하는 시클로부텐 등)의 합계 몰량의 비율(mol%)을 의미한다. In the present disclosure, "conversion rate" refers to compounds other than the raw material compound contained in the effluent gas from the outlet of the reactor (containing a halogen atom) relative to the molar amount of the raw material compound (cyclobutane containing a halogen atom) supplied to the reactor. Cyclobutene, etc.) means the ratio (mol%) of the total molar amount.

또, 본 개시의 시클로부텐의 제조 방법은, 배치 반응이 아니라, 유통계의 기상 반응이기 때문에, 용매를 이용할 필요가 없어 산업 폐기물이 생기지 않는다는 이점이 있다. In addition, since the method for producing cyclobutene of the present disclosure is not a batch reaction but a gas phase reaction in a distribution system, there is no need to use a solvent and there is an advantage that industrial waste is not generated.

(1) 원료 화합물 (1) raw material compound

본 개시에 있어서, 원료 화합물은, 일반식 (2):In the present disclosure, the raw material compound is General Formula (2):

(식 중, X1, X2, X3, X4, X5 및 X6은, 동일 또는 상이하고, 수소 원자, 할로겐 원자, 또는 퍼플루오로알킬기를 나타낸다. Y는, 할로겐 원자를 나타낸다.)(In the formula, X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 and X 6 are the same or different and represent a hydrogen atom, a halogen atom or a perfluoroalkyl group. Y represents a halogen atom. )

로 표시되는 시클로부탄이다. It is cyclobutane represented by

X1, X2, X3, X4, X5 및 X6은, 동일 또는 상이하고, 수소 원자, 할로겐 원자, 또는 퍼플루오로알킬기를 나타낸다. X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 and X 6 are the same or different and represent a hydrogen atom, a halogen atom or a perfluoroalkyl group.

Y는, 할로겐 원자를 나타낸다. Y represents a halogen atom.

X1, X2, X3, X4, X5, X6 및 Y의 할로겐 원자는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 및 요오드 원자를 들 수 있다. X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 , The halogen atom of X 6 and Y includes a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.

X1, X2, X3, X4, X5 및 X6의 퍼플루오로알킬기는, 모든 수소 원자가 불소 원자로 치환된 알킬기이다. 퍼플루오로알킬기는, 예를 들면, 탄소수 1~20, 바람직하게는 탄소수 1~12, 보다 바람직하게는 탄소수 1~6, 더욱 바람직하게는 탄소수 1~4, 특히 바람직하게는 탄소수 1~3의 퍼플루오로알킬기인 것이 바람직하다. 퍼플루오로알킬기는, 직쇄상, 또는 분지쇄상의 퍼플루오로알킬기인 것이 바람직하다. 상기 퍼플루오로알킬기로서, 트리플루오로메틸기(CF3-), 및 펜타플루오로에틸기(C2F5-)인 것이 바람직하다. The perfluoroalkyl group of X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 and X 6 is an alkyl group in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms. The perfluoroalkyl group has, for example, 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, still more preferably 1 to 4 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 3 carbon atoms. It is preferable that it is a perfluoroalkyl group. The perfluoroalkyl group is preferably a linear or branched perfluoroalkyl group. As the perfluoroalkyl group, a trifluoromethyl group (CF 3 -) and a pentafluoroethyl group (C 2 F 5 -) are preferable.

원료 화합물인 일반식 (2)로 표시되는 할로겐 원자를 포함하는 시클로부탄으로서는, 할로겐 원자를 포함하는 시클로부텐을 높은 선택률로 제조할 수 있는 점에서, X1, X2, X3 및 X4는, 동일 또는 상이하고, 수소 원자, 할로겐 원자, 또는 퍼플루오로알킬기를 나타내고, X5는 수소 원자이며, X6은 불소 원자이며, Y는 불소 원자인 것이 보다 바람직하다. As a cyclobutane containing a halogen atom represented by the general formula (2) as a raw material compound, since cyclobutene containing a halogen atom can be produced with high selectivity, X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are , identical or different, represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a perfluoroalkyl group, X 5 is a hydrogen atom, It is more preferable that X 6 is a fluorine atom and Y is a fluorine atom.

원료 화합물인 일반식 (2)로 표시되는 시클로부탄으로서는, 예를 들면, As cyclobutane represented by general formula (2) which is a raw material compound, for example,

등의 화합물을 들 수 있다. Compounds, such as these, are mentioned.

이들 일반식 (2)로 표시되는 시클로부탄은, 단독으로 이용할 수도 있고, 2종 이상을 조합하여 이용할 수도 있다. 이와 같은 시클로부탄은, 시판품을 채용할 수 있다. Cyclobutane represented by these general formula (2) may be used independently or may be used in combination of 2 or more types. Commercially available products can be employed as such cyclobutane.

일반식 (2)로 표시되는 할로겐 원자를 포함하는 시클로부탄에서는, 할로겐 원자를 포함하는 시클로부텐을 높은 선택률로 제조할 수 있는 점에서, X1, X2, X3, X4 및 X6은, 불소 원자이며, X5는 수소 원자이며, Y는, 불소 원자인 것이 보다 바람직하다. In the cyclobutane containing a halogen atom represented by the general formula (2), since cyclobutene containing a halogen atom can be produced with a high selectivity, X 1 , X 2 , X 3 , X 4 and X 6 are , a fluorine atom, X 5 is a hydrogen atom, and Y is more preferably a fluorine atom.

(2) (2) 탈리tally 반응 reaction

본 개시에 있어서의 탈리 반응시키는 공정에서는, 기상 하에서 탈리 반응을 행한다. 본 개시에 있어서의 탈리 반응시키는 공정에서는, 기상에서 행하며, 특히 고정상 반응기를 이용한 기상 연속 유통식으로 행하는 것이 바람직하다. 기상 연속 유통식으로 행하는 경우는, 장치, 조작 등을 간략화할 수 있음과 함께, 경제적으로 유리하다. In the step of making the desorption reaction in the present disclosure, the desorption reaction is performed in a gaseous phase. In the step of causing the desorption reaction in the present disclosure, it is carried out in a gas phase, and it is particularly preferable to carry out in a gas phase continuous flow type using a fixed bed reactor. In the case of carrying out in a gaseous phase continuous flow type, while being able to simplify equipment, operation, etc., it is economically advantageous.

본 개시에 있어서의 탈리 반응시키는 공정에서는, 상기 X5는 수소 원자이고, 상기 X6은 할로겐 원자이며, 상기 탈리 반응이 탈할로겐화 수소 반응인 것이 바람직하다. 본 개시에 있어서의 탈리 반응시키는 공정에서는, 상기 X5는 수소 원자이고, 상기 X6은 불소 원자이며, 상기 탈리 반응이 탈불화수소 반응인 것이 바람직하다. In the step of causing the desorption reaction in the present disclosure, it is preferable that the X 5 is a hydrogen atom, the X 6 is a halogen atom, and the desorption reaction is a dehydrogenation reaction. In the step of causing the desorption reaction in the present disclosure, it is preferable that the X 5 is a hydrogen atom, the X 6 is a fluorine atom, and the desorption reaction is a dehydrofluorination reaction.

예를 들면, 원료 화합물로서, 일반식 (2)로 표시되는 할로겐 원자를 포함하는 시클로부탄에서는, X1, X2, X3, X4 및 X6은, 불소 원자이며, X5는 수소 원자이며, Y는, 불소 원자인 것이 바람직하다. For example, in cyclobutane containing a halogen atom represented by general formula (2) as a raw material compound, X 1 , X 2 , X 3 , X 4 and X 6 are fluorine atoms, and X 5 is a hydrogen atom And, Y is preferably a fluorine atom.

이하의 반응식에 따라서, 탈리 반응은 탈불화수소 반응인 것이 바람직하다. According to the following reaction formula, the desorption reaction is preferably a dehydrofluorination reaction.

촉매catalyst

본 개시에 있어서의 탈리 반응시키는 공정에서는, 촉매의 존재 하, 기상 하에서 탈리 반응을 행하는 것이 바람직하다. In the step of causing the desorption reaction in the present disclosure, it is preferable to perform the desorption reaction in the presence of a catalyst and in a gas phase.

본 공정에서 이용되는 촉매는, 활성탄인 것이 바람직하다. 본 공정에서 이용되는 촉매는, 금속 촉매인 것이 바람직하다. 금속 촉매로서, 산화크롬, 불화산화크롬, 불화크롬, 산화알루미늄, 불화산화알루미늄, 불화알루미늄, 산화철, 불화산화철, 불화철, 산화니켈, 불화산화니켈, 불화니켈, 산화마그네슘, 불화산화마그네슘 및 불화마그네슘으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다. It is preferable that the catalyst used in this process is activated carbon. It is preferable that the catalyst used in this process is a metal catalyst. As the metal catalyst, chromium oxide, chromium fluoride oxide, chromium fluoride, aluminum oxide, aluminum oxide fluoride, aluminum fluoride, iron oxide, iron oxide fluoride, iron fluoride, nickel oxide, nickel fluoride oxide, nickel fluoride, magnesium oxide, magnesium oxide fluoride and fluoride It is preferable that it is at least 1 sort(s) selected from the group which consists of magnesium.

이들 촉매 중, 목적 화합물을 보다 높은 선택률로 얻을 수 있는 점에서, 활성탄, 산화크롬, 불화산화크롬, 산화알루미늄, 불화산화알루미늄이 보다 바람직하다. 또, 원료 화합물의 전화율을 보다 향상시키는 것도 가능하다. Among these catalysts, activated carbon, chromium oxide, chromium oxide fluoride, aluminum oxide, and aluminum oxide fluoride are more preferable in that the target compound can be obtained with a higher selectivity. Moreover, it is also possible to further improve the conversion rate of the raw material compound.

본 공정에 있어서, 기상에서, 원료 화합물과 촉매를 접촉시키는데 있어서는, 촉매를 고체의 상태(고상)로 원료 화합물과 접촉시키는 것이 바람직하다. In this step, in contacting the raw material compound and the catalyst in the gaseous phase, it is preferable to bring the catalyst into contact with the raw material compound in a solid state (solid phase).

본 공정에 있어서, 촉매는, 분말상이어도 되지만, 펠릿상인 것이 기상 연속 유통식의 반응에 바람직하다. In this step, the catalyst may be in the form of a powder, but a pellet form is preferable for the gaseous phase continuous flow type reaction.

상기 촉매의 BET법에 의하여 측정한 비표면적(이하, BET 비표면적이라고도 칭한다.)은, 통상 10~3,000m2/g이며, 바람직하게는 10~400m2/g이며, 보다 바람직하게는 20~375m2/g이며, 더욱 바람직하게는 30~350m2/g이다. 촉매의 BET 비표면적이 이와 같은 범위에 있는 경우, 촉매의 입자의 밀도가 너무 작은 일이 없기 때문에, 높은 선택률로 목적 화합물을 얻을 수 있다. 또, 원료 화합물의 전화율을 향상시키는 것도 가능하다. The specific surface area of the catalyst measured by the BET method (hereinafter also referred to as BET specific surface area) is usually 10 to 3,000 m 2 /g, preferably 10 to 400 m 2 /g, and more preferably 20 to 3,000 m 2 /g. It is 375 m 2 /g, more preferably 30 to 350 m 2 /g. When the BET specific surface area of the catalyst is within this range, the target compound can be obtained with high selectivity because the density of catalyst particles is not too small. Moreover, it is also possible to improve the conversion rate of a raw material compound.

촉매로서 활성탄을 이용하는 경우, 파쇄탄, 성형탄, 과립탄, 구상탄 등의 분말 활성탄을 이용하는 것이 바람직하다. 분말 활성탄은, JIS 시험으로, 4메시(4.76mm)~100메시(0.149mm)의 입도를 나타내는 분말 활성탄을 이용하는 것이 바람직하다. When using activated carbon as a catalyst, it is preferable to use powdered activated carbon such as crushed coal, briquette coal, granular coal, or spherical coal. As the powdered activated carbon, it is preferable to use powdered activated carbon showing a particle size of 4 mesh (4.76 mm) to 100 mesh (0.149 mm) according to the JIS test.

촉매로서 금속 촉매를 이용하는 경우, 담체에 담지되어 있는 것이 바람직하다. 담체로서는, 예를 들면, 탄소, 알루미나(Al2O3), 지르코니아(ZrO2), 실리카(SiO2), 티타니아(TiO2) 등을 들 수 있다. 탄소로서는, 활성탄, 부정형 탄소, 그래파이트, 다이아몬드 등을 이용할 수 있다. When a metal catalyst is used as the catalyst, it is preferably supported on a carrier. Examples of the carrier include carbon, alumina (Al 2 O 3 ), zirconia (ZrO 2 ), silica (SiO 2 ), and titania (TiO 2 ). As carbon, activated carbon, amorphous carbon, graphite, diamond, etc. can be used.

본 개시에 있어서의 촉매의 일례로서, 산화크롬 및 불소화된 산화크롬에 대하여 설명한다. 산화크롬은, 예를 들면, 산화크롬을 Cr2O3·nH2O로 나타낸 경우에, n의 값이 3 이하인 것이 바람직하고, 1~1.5인 것이 보다 바람직하다. 또, 상기 산화크롬은, 조성식:CrOm에 있어서, m이 통상 1.5<m<3의 범위에 있는 것이 바람직하다. 촉매로서, 불소화된 산화크롬은, 산화크롬을 불소화함으로써 조제할 수 있다. 불소화로서는, 불화수소(HF)에 의한 불소화, 플루오로카본 등에 의한 불소화를 들 수 있다. As an example of the catalyst in the present disclosure, chromium oxide and fluorinated chromium oxide will be described. For chromium oxide, for example, when chromium oxide is represented by Cr 2 O 3 ·nH 2 O, the value of n is preferably 3 or less, and more preferably 1 to 1.5. In the chromium oxide, in the composition formula: CrO m , it is preferable that m is usually in the range of 1.5 < m < 3. As a catalyst, fluorinated chromium oxide can be prepared by fluorinating chromium oxide. As fluorination, fluorination with hydrogen fluoride (HF), fluorination with fluorocarbon, etc. are mentioned.

촉매로서의 불소화된 산화크롬은, 예를 들면, 일본 특허 제3412165호에 기재되어 있는 방법에 따라서 얻을 수 있다. 산화크롬을 불화수소에 의하여 불소화(HF처리)함으로써 불소화된 산화크롬을 얻을 수 있다. 불소화의 온도는, 예를 들면, 100~460℃가 바람직하다. 불소화의 압력은, 촉매 반응에 제공될 때의 압력이 바람직하다. 본 개시에 있어서, 불소 함유량이 많은 고불소화-산화크롬 촉매를 이용하는 것이 특히 바람직하다. 고불소화-산화크롬 촉매는, 산화크롬을 통상보다 고온에서, 장시간 불소화함으로써 얻을 수 있다. Fluorinated chromium oxide as a catalyst can be obtained according to the method described in Japanese Patent No. 3412165, for example. Fluorinated chromium oxide can be obtained by fluorination (HF treatment) of chromium oxide with hydrogen fluoride. As for the temperature of fluorination, 100-460 degreeC is preferable, for example. The pressure of fluorination is preferably a pressure when applied to the catalytic reaction. In the present disclosure, it is particularly preferred to use a highly fluorinated-chromium oxide catalyst having a high fluorine content. The highly fluorinated-chromium oxide catalyst can be obtained by fluorinating chromium oxide at a higher temperature than usual for a long time.

고불소화-산화크롬 촉매는, 불소 함유량이 30질량% 이상인 것이 바람직하고, 30~45질량%인 것이 보다 바람직하다. 불소 함유량은, 촉매의 질량 변화, 또는 일반적인 크롬 산화물의 정량 분석법에 의하여 측정할 수 있다. The highly fluorinated-chromium oxide catalyst preferably has a fluorine content of 30% by mass or more, more preferably 30 to 45% by mass. The fluorine content can be measured by a change in the mass of the catalyst or a general quantitative analysis method for chromium oxide.

탈리tally 반응 온도 reaction temperature

본 개시에 있어서의 탈리 반응시키는 공정에서는, 반응 온도의 하한값은, 보다 효율적으로 탈리 반응을 진행시켜, 목적 화합물을 보다 높은 선택률로 얻을 수 있는 관점, 전화율의 저하를 억제하는 관점에서, 통상 50℃이며, 바람직하게는 200℃이며, 보다 바람직하게는 250℃이며, 더욱 바람직하게는 300℃이며, 특히 바람직하게는 350℃이다. In the step of causing the desorption reaction in the present disclosure, the lower limit of the reaction temperature is usually 50° C. , preferably 200°C, more preferably 250°C, still more preferably 300°C, and particularly preferably 350°C.

탈리 반응에 있어서의 반응 온도의 상한값은, 보다 효율적으로 탈불화수소 반응을 진행시켜, 목적 화합물을 보다 높은 선택률로 얻을 수 있는 관점, 또한 반응 생성물이 분해 또는 중합하는 것에 의한 선택률의 저하를 억제하는 관점에서, 통상 500℃이며, 바람직하게는 450℃이며, 보다 바람직하게는 400℃이다. The upper limit of the reaction temperature in the desorption reaction is from the viewpoint of allowing the dehydrofluorination reaction to proceed more efficiently and obtaining the target compound with a higher selectivity, and also to suppress the decrease in selectivity due to decomposition or polymerization of the reaction product. From the viewpoint, it is usually 500°C, preferably 450°C, and more preferably 400°C.

탈리tally 반응 시간 reaction time

탈리 반응의 반응 시간은, 원료 화합물의 촉매에 대한 접촉 시간(W/F0)[W:금속 촉매의 중량(g), F0:원료 화합물의 유량(cc/sec)]을 길게 하면 원료 화합물의 전화율을 올릴 수 있지만, 촉매의 양이 많아지고 설비가 커져, 비효율적이다. The reaction time of the desorption reaction is determined by lengthening the contact time of the raw material compound with the catalyst (W/F 0 ) [W: weight of metal catalyst (g), F 0 : flow rate of raw compound (cc/sec)] It is possible to increase the conversion rate, but the amount of catalyst increases and the equipment becomes large, which is inefficient.

그 때문에, 탈불화수소 반응의 반응 시간은, 원료 화합물의 전화율을 향상시키는 점, 및 설비 비용을 억제하는 점에서, 원료 화합물의 촉매에 대한 접촉 시간(W/F0)이, 5g·sec/cc~300g·sec/cc인 것이 바람직하고, 10g·sec/cc~200g·sec/cc인 것이 보다 바람직하고, 15g·sec/cc~150g·sec/cc인 것이 더욱 바람직하고, 20g·sec/cc~100g·sec/cc인 것이 특히 바람직하다. Therefore , the reaction time of the dehydrofluorination reaction is 5 g·sec/ It is preferably cc to 300 g sec/cc, more preferably 10 g sec/cc to 200 g sec/cc, still more preferably 15 g sec/cc to 150 g sec/cc, and 20 g sec/cc to It is particularly preferable that it is cc - 100 g·sec/cc.

상기 원료 화합물의 촉매에 대한 접촉 시간이란, 원료 화합물 및 촉매가 접촉하는 시간을 의미한다. The contact time of the raw material compound with the catalyst means the contact time between the raw material compound and the catalyst.

본 개시에 있어서의 탈리 반응에서는, 촉매의 존재 하, 기상에서 행할 때에, 특히 촉매에 맞추어 반응 온도와 반응 시간(접촉 시간)을 적절히 조정함으로써, 목적 화합물을 보다 높은 선택률로 얻을 수 있다. In the desorption reaction in the present disclosure, the target compound can be obtained with a higher selectivity by appropriately adjusting the reaction temperature and reaction time (contact time) in accordance with the catalyst, especially when carried out in the presence of a catalyst in a gaseous phase.

촉매로서, 산화크롬을 이용하는 경우는, 반응 온도는 300℃ 이상인 것이 바람직하고, 350℃ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또, 접촉 시간은 10g·sec/cc 이상인 것이 바람직하고, 20g·sec/cc 이상인 것이 보다 바람직하고, 40g·sec/cc 이상인 것이 더욱 바람직하다. When using chromium oxide as a catalyst, the reaction temperature is preferably 300°C or higher, more preferably 350°C or higher. Further, the contact time is preferably 10 g·sec/cc or more, more preferably 20 g·sec/cc or more, and still more preferably 40 g·sec/cc or more.

촉매로서, 알루미나를 이용하는 경우, 반응 온도는 300℃ 이상인 것이 바람직하고, 또, 접촉 시간은 5g·sec/cc 이상인 것이 바람직하다. When using alumina as a catalyst, the reaction temperature is preferably 300°C or higher, and the contact time is preferably 5 g·sec/cc or higher.

촉매로서, 활성탄을 이용하는 경우, 반응 온도는 300℃ 이상인 것이 바람직하고, 350℃ 이상인 것이 보다 바람직하고, 400℃ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또, 접촉 시간은 5g·sec/cc~55g·sec/cc인 것이 바람직하고, 5g·sec/cc~50g·sec/cc인 것이 보다 바람직하고, 5g·sec/cc~40g·sec/cc인 것이 더욱 바람직하다. When using activated carbon as a catalyst, the reaction temperature is preferably 300°C or higher, more preferably 350°C or higher, and still more preferably 400°C or higher. In addition, the contact time is preferably 5 g·sec/cc to 55 g·sec/cc, more preferably 5 g·sec/cc to 50 g·sec/cc, and 5 g·sec/cc to 40 g·sec/cc. it is more preferable

탈리tally 반응 압력 reaction pressure

탈리 반응의 반응 압력은, 보다 효율적으로 탈리 반응을 진행시키는 점에서, -0.05MPa~2MPa인 것이 바람직하고, -0.01MPa~1MPa인 것이 보다 바람직하고, 상압~0.5MPa인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 본 개시에 있어서, 압력에 대해서는 표기가 없는 경우는 게이지압으로 한다. The reaction pressure of the desorption reaction is preferably -0.05 MPa to 2 MPa, more preferably -0.01 MPa to 1 MPa, and even more preferably normal pressure to 0.5 MPa from the viewpoint of advancing the desorption reaction more efficiently. In addition, in this indication, when there is no indication about pressure, it is set as gauge pressure.

탈리 반응에 있어서, 원료 화합물과 촉매(금속 촉매 등)를 접촉시켜 반응시키는 반응기로서는, 상기 온도 및 압력에 견딜 수 있는 것이면, 형상 및 구조는 특별히 한정되지 않는다. 반응기로서는, 예를 들면, 종형 반응기, 횡형 반응기, 다관형 반응기 등을 들 수 있다. 반응기의 재질로서는, 예를 들면, 유리, 스테인리스, 철, 니켈, 철니켈 합금 등을 들 수 있다. In the desorption reaction, the reactor in which the raw material compound and the catalyst (such as a metal catalyst) are contacted and reacted is not particularly limited in shape and structure as long as it can withstand the above temperature and pressure. Examples of the reactor include a vertical reactor, a horizontal reactor, and a tubular reactor. As a material of a reactor, glass, stainless steel, iron, nickel, an iron-nickel alloy etc. are mentioned, for example.

탈리tally 반응의 예시 Examples of Reactions

탈리 반응은, 반응기에 원료 화합물을 연속적으로 주입하고, 당해 반응기로부터 목적 화합물을 연속적으로 뽑아내는 유통식 및 배치식 중 어느 방식에 의하여도 실시할 수 있다. 목적 화합물이 반응기에 머물면, 추가로 탈리 반응이 진행될 수 있는 점에서, 유통식으로 실시하는 것이 바람직하다. 본 개시에 있어서의 탈리 반응시키는 공정에서는, 기상에서 행하며, 특히 고정상 반응기를 이용한 기상 연속 유통식으로 행하는 것이 바람직하다. 기상 연속 유통식으로 행하는 경우는, 장치, 조작 등을 간략화할 수 있음과 함께, 경제적으로 유리하다. The desorption reaction can be carried out by either a flow-through method or a batch method in which a raw material compound is continuously injected into a reactor and a target compound is continuously extracted from the reactor. When the target compound stays in the reactor, the desorption reaction can proceed further, and therefore, it is preferable to carry out the flow-through method. In the step of causing the desorption reaction in the present disclosure, it is carried out in a gas phase, and it is particularly preferable to carry out in a gas phase continuous flow type using a fixed bed reactor. In the case of carrying out in a gaseous phase continuous flow type, while being able to simplify equipment, operation, etc., it is economically advantageous.

탈리 반응을 행할 때의 분위기에 대해서는, 촉매(금속 촉매 등)의 열화를 억제하는 점에서, 불활성 가스 존재 하 및/또는 불화수소 존재 하인 것이 바람직하다. 당해 불활성 가스는, 질소, 헬륨, 아르곤 및 이산화탄소로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다. 이들 불활성 가스 중에서도, 비용을 억제하는 점에서, 질소가 보다 바람직하다. 당해 불활성 가스의 농도는, 반응기에 도입되는 기체 성분의 0~50mol%로 하는 것이 바람직하다. About the atmosphere at the time of carrying out a desorption reaction, it is preferable that it is in the presence of an inert gas and/or the presence of hydrogen fluoride from the point of suppressing deterioration of a catalyst (metal catalyst etc.). It is preferable that the said inert gas is at least 1 sort(s) selected from the group which consists of nitrogen, helium, argon, and carbon dioxide. Among these inert gases, nitrogen is more preferable from the viewpoint of cost reduction. The concentration of the inert gas is preferably 0 to 50 mol% of the gas components introduced into the reactor.

탈리 반응 종료 후에는, 필요에 따라 상법에 따라서 정제 처리를 행하여, 일반식 (1)로 표시되는 할로겐 원자를 포함하는 시클로부텐을 얻을 수 있다. After completion of the elimination reaction, if necessary, a purification treatment is performed according to a conventional method to obtain cyclobutene containing a halogen atom represented by the general formula (1).

(3) 목적 화합물 (3) target compound

본 개시에 있어서의 목적 화합물은, 일반식 (1):The target compound in the present disclosure is General Formula (1):

(식 중, X1, X2, X3 및 X4는, 동일 또는 상이하고, 수소 원자, 할로겐 원자, 또는 퍼플루오로알킬기를 나타낸다. Y는, 할로겐 원자를 나타낸다.)(In the formula, X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are the same or different and represent a hydrogen atom, a halogen atom, or a perfluoroalkyl group. Y represents a halogen atom.)

로 표시되는 할로겐 원자를 포함하는 시클로부텐이다. It is a cyclobutene containing a halogen atom represented by

X1, X2, X3 및 X4, 및 Y는, 상기와 같다. X 1 , X 2 , X 3 and X 4 , and Y are as described above.

제조하려고 하는 일반식 (1)로 표시되는 시클로부텐은, 예를 들면, 다음의 Cyclobutene represented by the general formula (1) to be produced is, for example, the following

등의 화합물을 들 수 있다. Compounds, such as these, are mentioned.

일반식 (1)로 표시되는 할로겐 원자를 포함하는 시클로부텐에서는, X1, X2, X3 및 X4는, 동일 또는 상이하고, 수소 원자, 할로겐 원자, 또는 퍼플루오로알킬기를 나타내고, Y는, 불소 원자인 것이 바람직하다. 일반식 (1)로 표시되는 할로겐 원자를 포함하는 시클로부텐에서는, X1, X2, X3 및 X4는, 불소 원자이며, Y는, 불소 원자인 것이 보다 바람직하다. In the cyclobutene containing a halogen atom represented by General Formula (1), X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are the same or different and represent a hydrogen atom, a halogen atom or a perfluoroalkyl group, and Y is preferably a fluorine atom. In the cyclobutene containing a halogen atom represented by General Formula (1), X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are fluorine atoms, and it is more preferable that Y is a fluorine atom.

본 개시에 있어서의 할로겐 원자를 포함하는 시클로부텐의 제조 방법에서는, 원료 화합물은, 일반식 (2)로 표시되는 할로겐 원자를 포함하는 시클로부탄으로서, X1, X2, X3, X4 및 X6은, 불소 원자이며, X5는 수소 원자이며, Y는, 불소 원자인 경우의 탈리 반응인 것이 바람직하다. In the method for producing cyclobutene containing a halogen atom in the present disclosure, the raw material compound is cyclobutane containing a halogen atom represented by the general formula (2), X 1 , X 2 , X 3 , X 4 and It is preferable that X 6 is a fluorine atom, X 5 is a hydrogen atom, and Y is a desorption reaction in the case of a fluorine atom.

이하의 반응식에 따라서, 탈리 반응은 탈불화수소 반응인 것이 바람직하다. According to the following reaction formula, the desorption reaction is preferably a dehydrofluorination reaction.

목적 화합물은, 일반식 (1)로 표시되는 할로겐 원자를 포함하는 시클로부텐으로서, X1, X2, X3 및 X4는, 불소 원자이며, Y는, 불소 원자인 것이 바람직하다. The target compound is a cyclobutene containing a halogen atom represented by the general formula (1), X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are fluorine atoms, and Y is preferably a fluorine atom.

(4) 할로겐 원자를 포함하는 (4) containing a halogen atom 시클로부텐을cyclobutene 포함하는 조성물 composition comprising

이상과 같이 하여, 일반식 (1)로 표시되는 할로겐 원자를 포함하는 시클로부텐을 얻을 수 있지만, 상기와 같이, 일반식 (1)로 표시되는 할로겐 원자를 포함하는 시클로부텐과, 일반식 (2)로 표시되는 할로겐 원자를 포함하는 시클로부탄을 함유하는 조성물의 형태로 얻어지는 경우도 있다. As described above, cyclobutene containing a halogen atom represented by the general formula (1) can be obtained, but as described above, cyclobutene containing a halogen atom represented by the general formula (1) and ) may be obtained in the form of a composition containing cyclobutane containing a halogen atom represented by

조성물에 포함되는 일반식 (1)로 표시되는 할로겐 원자를 포함하는 시클로부텐으로서, X1, X2, X3 및 X4는, 불소 원자이며, Y는, 불소 원자인 것이 바람직하다. As the cyclobutene containing a halogen atom represented by the general formula (1) contained in the composition, X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are fluorine atoms, and it is preferable that Y is a fluorine atom.

본 개시의 일반식 (1)로 표시되는 할로겐 원자를 포함하는 시클로부텐을 포함하는 조성물에 있어서, 상기 조성물의 총량을 100mol%로 하고, 일반식 (1)로 표시되는 할로겐 원자를 포함하는 시클로부텐의 함유량은, 95mol% 이상인 것이 바람직하고, 99mol% 이상인 것이 보다 바람직하다. In the composition containing cyclobutene containing a halogen atom represented by the general formula (1) of the present disclosure, the total amount of the composition is 100 mol%, cyclobutene containing a halogen atom represented by the general formula (1) It is preferable that it is 95 mol% or more, and, as for content, it is more preferable that it is 99 mol% or more.

본 개시의 일반식 (1)로 표시되는 할로겐 원자를 포함하는 시클로부텐을 포함하는 조성물에 있어서, 상기 조성물의 총량을 100mol%로 하고, 일반식 (1)로 표시되는 할로겐 원자를 포함하는 시클로부텐의 함유량은 1mol%~99.9mol%가 바람직하고, 5mol%~99.9mol%가 보다 바람직하고, 10mol%~99.9mol%가 더욱 바람직하다. In the composition containing cyclobutene containing a halogen atom represented by the general formula (1) of the present disclosure, the total amount of the composition is 100 mol%, cyclobutene containing a halogen atom represented by the general formula (1) The content of is preferably 1 mol% to 99.9 mol%, more preferably 5 mol% to 99.9 mol%, still more preferably 10 mol% to 99.9 mol%.

본 개시에 있어서의 할로겐 원자를 포함하는 시클로부텐의 제조 방법에서는, 상기 탈리 반응에는, 이하의 화합물이 불순물로서 생성될 수 있다. In the method for producing cyclobutene containing a halogen atom according to the present disclosure, the following compounds may be produced as impurities in the elimination reaction.

본 개시의 일반식 (1)로 표시되는 할로겐 원자를 포함하는 시클로부텐을 포함하는 조성물에 있어서, 상기 조성물의 총량을 100mol%로 하고, 1H-퍼플루오로시클로부텐(1H-cC4F5H)의 함유량은 99mol% 이상이고, 3H-퍼플루오로시클로부텐(3H-cC4F5H)의 함유량은 1mol% 이하가 바람직하다. In the composition containing cyclobutene containing a halogen atom represented by the general formula (1) of the present disclosure, the total amount of the composition is 100 mol%, and 1H-perfluorocyclobutene (1H-cC 4 F 5 H ) is 99 mol% or more, and the content of 3H-perfluorocyclobutene (3H-cC 4 F 5 H) is preferably 1 mol% or less.

본 개시의 제조 방법에 의하면, 일반식 (1)로 표시되는 할로겐 원자를 포함하는 시클로부텐을 포함하는 조성물로서 얻어진 경우여도, 일반식 (1)로 표시되는 할로겐 원자를 포함하는 시클로부텐을 특히 높은 선택률로 얻을 수 있고, 그 결과, 상기 조성물 중의 일반식 (1)로 표시되는 할로겐 원자를 포함하는 시클로부텐 이외의 성분을 줄이는 것이 가능하다. 본 개시의 제조 방법에 의하면, 일반식 (1)로 표시되는 할로겐 원자를 포함하는 시클로부텐을 얻기 위한 정제의 노력을 삭감할 수 있다. According to the production method of the present disclosure, even when obtained as a composition containing cyclobutene containing a halogen atom represented by the general formula (1), the cyclobutene containing a halogen atom represented by the general formula (1) is particularly high. It can be obtained with a selectivity, and as a result, it is possible to reduce components other than cyclobutene containing a halogen atom represented by the general formula (1) in the composition. According to the production method of the present disclosure, it is possible to reduce purification efforts for obtaining cyclobutene containing a halogen atom represented by the general formula (1).

본 개시의 일반식 (1)로 표시되는 할로겐 원자를 포함하는 시클로부텐을 포함하는 조성물은, 일반식 (1)로 표시되는 할로겐 원자를 포함하는 시클로부텐 단독의 경우와 마찬가지로, 반도체, 액정 등의 최선단의 미세 구조를 형성하기 위한 에칭 가스 외에, 디포짓 가스, 유기 합성용 빌딩 블록, 클리닝 가스 등의 각종 용도로 유효 이용할 수 있다. The composition containing cyclobutene containing a halogen atom represented by the general formula (1) of the present disclosure is similar to the case of cyclobutene alone containing a halogen atom represented by the general formula (1), such as semiconductors and liquid crystals. In addition to etching gas for forming the most advanced microstructure, it can be effectively used for various purposes such as deposit gas, building block for organic synthesis, and cleaning gas.

상기 디포짓 가스란, 에칭 내성 폴리머층을 퇴적시키는 가스이다. The deposit gas is a gas for depositing an etching resistant polymer layer.

상기 유기 합성용 빌딩 블록이란, 반응성이 높은 골격을 가지는 화합물의 전구체가 될 수 있는 물질을 의미한다. 예를 들면, 본 개시의 일반식 (1)로 표시되는 할로겐 원자를 포함하는 시클로부텐, 및 이것을 포함하는 조성물과 CF3Si(CH3)3 등의 함불소 유기 규소 화합물을 반응시키면, CF3기 등의 플루오로알킬기를 도입하여 세정제나 함불소 의약 중간체가 될 수 있는 물질로 변환하는 것이 가능하다. The building block for organic synthesis refers to a material that can be a precursor of a compound having a highly reactive backbone. For example, when a cyclobutene containing a halogen atom represented by the general formula (1) of the present disclosure and a composition containing the same are reacted with a fluorine-containing organosilicon compound such as CF 3 Si(CH 3 ) 3 , CF 3 By introducing a fluoroalkyl group such as a group, it is possible to convert it into a substance that can be a detergent or a fluorine-containing pharmaceutical intermediate.

이상, 본 개시의 실시 형태를 설명했지만, 특허 청구 범위의 취지 및 범위로부터 일탈하는 일 없이, 형태나 상세의 다양한 변경이 가능하다. As mentioned above, although embodiment of this indication was described, various changes of a form and detail are possible, without deviating from the meaning and range of a claim.

실시예Example

이하에 실시예를 들어, 본 개시를 구체적으로 설명하지만, 본 개시는, 이들 실시예에 의하여 조금도 한정되는 것은 아니다. Examples are given below to specifically describe the present disclosure, but the present disclosure is not limited at all by these examples.

실시예Example

실시예의 할로겐 원자를 포함하는 시클로부텐의 제조 방법에서는, 원료 화합물은, 일반식 (2)로 표시되는 할로겐 원자를 포함하는 시클로부탄에 있어서, X1, X2, X3, X4 및 X6은, 불소 원자이며, X5는 수소 원자이며, Y는, 불소 원자로 했다. In the method for producing cyclobutene containing a halogen atom of the examples, the raw material compound is X 1 , X 2 , X 3 , X 4 and X 6 in the cyclobutane containing a halogen atom represented by the general formula (2) is a fluorine atom, X 5 is a hydrogen atom, and Y is a fluorine atom.

이하의 반응식에 따라서, 탈리 반응은, 탈불화수소 반응으로 했다. According to the following reaction formula, the desorption reaction was a dehydrofluorination reaction.

목적 화합물은, 일반식 (1)로 표시되는 할로겐 원자를 포함하는 시클로부텐에 있어서, X1, X2, X3 및 X4는, 불소 원자이며, Y는, 불소 원자로 했다. In the target compound, X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are fluorine atoms, and Y is a fluorine atom in cyclobutene containing a halogen atom represented by Formula (1).

또, 상기 탈리 반응에는, 이하의 화합물이 불순물로서 생성될 수 있다. In addition, in the elimination reaction, the following compounds may be produced as impurities.

실시예Example 1~3(산화크롬 촉매) 1 to 3 (chromium oxide catalyst)

반응관으로서 SUS 배관(외경:1/2인치)를 이용하고, 촉매로서 Cr2O3을 주성분으로 하는 산화크롬 10g을 충전했다. 상기 촉매를 탈리 반응(탈불화수소 반응)에 사용하는 전처리로서, 반응기에 무수 불화수소를 유통시키고, 반응기의 온도를 200℃~300℃로 하여 불소화 처리를 행했다. 불소화된 산화크롬을 꺼내, 탈불화수소 반응에 이용했다. 불소화된 산화크롬의 BET 비표면적은 75m2/g였다. A SUS pipe (outer diameter: 1/2 inch) was used as a reaction tube, and 10 g of chromium oxide containing Cr 2 O 3 as a main component was filled as a catalyst. As a pretreatment for using the catalyst for a desorption reaction (dehydrofluorination reaction), anhydrous hydrogen fluoride was passed through the reactor, and the temperature of the reactor was set at 200°C to 300°C to perform fluorination treatment. The fluorinated chromium oxide was taken out and used for the dehydrofluorination reaction. The BET specific surface area of the fluorinated chromium oxide was 75 m 2 /g.

반응기인 SUS 배관(외경:1/2인치)에, 촉매로서 불소화한 산화크롬(불화산화크롬)을 10g 첨가했다. 질소 분위기 하, 200℃에서 2시간 건조한 후, 압력을 상압, cC4F6H2(원료 화합물)와 불소화한 산화크롬(촉매)의 접촉 시간(W/F0)이 20g·sec/cc 또는 40g·sec/cc가 되도록, 반응기에 원료 화합물(cC4F6H2)을 유통시켰다. 10 g of fluorinated chromium oxide (chromium fluoride oxide) was added as a catalyst to a SUS pipe (outer diameter: 1/2 inch) serving as a reactor. After drying at 200°C for 2 hours under a nitrogen atmosphere, the pressure is reduced to normal pressure, and the contact time (W/F 0 ) between cC 4 F 6 H 2 (raw material compound) and fluorinated chromium oxide (catalyst) is 20 g·sec/cc or The raw material compound (cC 4 F 6 H 2 ) was passed through the reactor so as to be 40 g·sec/cc.

기상 연속 유통식으로 반응을 진행시켰다. The reaction was carried out in a gas phase continuous flow mode.

반응기를 250℃ 또는 350℃에서 가열하여 탈불화수소 반응을 개시했다. The dehydrofluorination reaction was initiated by heating the reactor at 250 °C or 350 °C.

탈불화수소 반응을 개시하고 나서 1시간 후에, 제해탑을 통과한 유출분(溜出分)을 모았다. One hour after the start of the defluorination reaction, the effluent that passed through the decontamination tower was collected.

그 후, 가스 크로마토그래피(시마즈 제작소사 제조, 상품명 「GC-2014」)를 이용하여 가스 크로마토그래피/질량 분석법(GC/MS)에 의하여 질량 분석을 행하고, NMR(JEOL사 제조, 상품명 「400YH」)을 이용하여 NMR 스펙트럼에 의한 구조 해석을 행했다. Then, mass spectrometry was performed by gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS) using gas chromatography (manufactured by Shimadzu Corporation, trade name "GC-2014"), and NMR (manufactured by JEOL Corporation, trade name "400YH"). ) was used to analyze the structure by NMR spectrum.

질량 분석 및 구조 해석의 결과로부터, 목적 화합물로서 cC4F5H가 생성된 것이 확인되었다. 실시예 1에서는, cC4F6H2(원료 화합물)로부터의 전화율은 3.34mol%이며, cC4F5H(목적 화합물)의 선택률(수율)은 45.9mol%였다. 실시예 2에서는, 전화율:29.1mol%, 선택률:98.6mol%였다. 실시예 3에서는, 전화율:26.1mol%, 선택률:97.2mol%였다. From the results of mass spectrometry and structural analysis, it was confirmed that cC 4 F 5 H was produced as the target compound. In Example 1, the conversion rate from cC 4 F 6 H 2 (raw compound) was 3.34 mol%, and the selectivity (yield) of cC 4 F 5 H (target compound) was 45.9 mol%. In Example 2, conversion rate: 29.1 mol% and selectivity: 98.6 mol%. In Example 3, conversion rate: 26.1 mol% and selectivity: 97.2 mol%.

실시예Example 4 및 5(알루미나 촉매) 4 and 5 (alumina catalyst)

상기 실시예 1의 실험 방법을 따라, 촉매로서 Al2O3를 주성분으로 하는 알루미나를 이용했다. 상기 실시예 1의 실험 방법을 따라, cC4F6H2(원료 화합물)와 알루미나(촉매)의 접촉 시간(W/F0)이 10g·sec/cc 또는 40g·sec/cc가 되도록, 반응기에 원료 화합물을 유통시켰다. 상기 실시예 1의 실험 방법을 따라, 반응기를 400℃에서 가열하여 탈불화수소 반응을 개시했다. 상기 조건 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 탈불화수소 반응, 질량 분석 및 구조 해석을 실시했다. According to the experimental method of Example 1, alumina containing Al 2 O 3 as a main component was used as a catalyst. According to the experimental method of Example 1, the contact time (W/F 0 ) of cC 4 F 6 H 2 (raw material compound) and alumina (catalyst) is 10 g·sec/cc or 40 g·sec/cc, The raw material compound was distributed to Following the experimental method of Example 1 above, the dehydrofluorination reaction was initiated by heating the reactor at 400°C. Dehydrofluorination reaction, mass spectrometry, and structural analysis were performed in the same manner as in Example 1 except for the above conditions.

질량 분석 및 구조 해석의 결과로부터, 목적 화합물로서 cC4F5H가 생성된 것이 확인되었다. 실시예 4에서는, cC4F6H2(원료 화합물)로부터의 전화율은 7.92mol%이며, cC4F5H(목적 화합물)의 선택률은 45.1mol%였다. 실시예 5에서는, 전화율:4.11mol%, 선택률:35.0mol%였다. From the results of mass spectrometry and structural analysis, it was confirmed that cC 4 F 5 H was produced as the target compound. In Example 4, the conversion rate from cC 4 F 6 H 2 (raw compound) was 7.92 mol%, and the selectivity of cC 4 F 5 H (target compound) was 45.1 mol%. In Example 5, conversion rate: 4.11 mol% and selectivity: 35.0 mol%.

실시예Example 6~10(활성탄 촉매) 6 to 10 (activated carbon catalyst)

상기 실시예 1의 실험 방법을 따라, 촉매로서 활성탄을 이용했다. 상기 실시예 1의 실험 방법을 따라, cC4F6H2(원료 화합물)와 활성탄(촉매)의 접촉 시간(W/F0)이 10g·sec/cc, 27g·sec/cc 또는 47g·sec/cc가 되도록, 반응기에 원료 화합물을 유통시켰다. 상기 실시예 1의 실험 방법을 따라, 반응기를 300℃, 350℃ 또는 400℃에서 가열하여 탈불화수소 반응을 개시했다. 상기 조건 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 탈불화수소 반응, 질량 분석 및 구조 해석을 실시했다. Following the experimental method of Example 1 above, activated carbon was used as a catalyst. According to the experimental method of Example 1, the contact time (W/F 0 ) of cC 4 F 6 H 2 (raw material compound) and activated carbon (catalyst) was 10 g·sec/cc, 27 g·sec/cc or 47 g·sec The raw material compound was passed through the reactor so as to be /cc. Following the experimental method of Example 1 above, the dehydrofluorination reaction was initiated by heating the reactor at 300 °C, 350 °C or 400 °C. Dehydrofluorination reaction, mass spectrometry, and structural analysis were performed in the same manner as in Example 1 except for the above conditions.

질량 분석 및 구조 해석의 결과로부터, 목적 화합물로서 cC4F5H가 생성된 것이 확인되었다. 실시예 6에서는, cC4F6H2(원료 화합물)로부터의 전화율은 57.6mol%이며, cC4F5H(목적 화합물)의 선택률은 95.3mol%였다. 실시예 7에서는, 전화율:97.7mol%, 선택률:68.3mol%였다. 실시예 8에서는, 전화율:84.1mol%, 선택률:83.8mol%였다. 실시예 9에서는, 전화율:72.3mol%, 선택률:94.6mol%였다. 실시예 10에서는, 전화율:84.7mol%, 선택률:95.7mol%였다. From the results of mass spectrometry and structural analysis, it was confirmed that cC 4 F 5 H was produced as the target compound. In Example 6, the conversion rate from cC 4 F 6 H 2 (raw compound) was 57.6 mol%, and the selectivity of cC 4 F 5 H (target compound) was 95.3 mol%. In Example 7, conversion rate: 97.7 mol% and selectivity: 68.3 mol%. In Example 8, conversion rate: 84.1 mol% and selectivity: 83.8 mol%. In Example 9, conversion rate: 72.3 mol% and selectivity: 94.6 mol%. In Example 10, conversion rate: 84.7 mol% and selectivity: 95.7 mol%.

각 실시예의 결과를 이하의 표 1에 나타낸다. 표 1에 있어서, 접촉 시간(W/F0)이란, 유통하는 원료 가스를 어느 정도의 속도로 흐르게 하는지, 즉, 촉매 및 원료 가스가 접촉하는 시간을 의미한다. The results of each Example are shown in Table 1 below. In Table 1, the contact time (W/F 0 ) means at what speed the flowing source gas flows, that is, the contact time between the catalyst and the source gas.

Claims (5)

일반식 (1):

(식 중, X1, X2, X3 및 X4는, 동일 또는 상이하고, 수소 원자, 할로겐 원자, 또는 퍼플루오로알킬기를 나타낸다. Y는, 할로겐 원자를 나타낸다.)
로 표시되는 시클로부텐의 제조 방법으로서,
일반식 (2):

(식 중, X1, X2, X3, X4 및 Y는, 상기와 같다. X5 및 X6은, 동일 또는 상이하고, 수소 원자, 할로겐 원자, 또는 퍼플루오로알킬기를 나타낸다.)
로 표시되는 시클로부탄을 탈리 반응시키는 공정을 포함하고,
상기 탈리 반응시키는 공정을 기상에서 행하는, 제조 방법.
Formula (1):

(In the formula, X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are the same or different and represent a hydrogen atom, a halogen atom, or a perfluoroalkyl group. Y represents a halogen atom.)
As a method for producing cyclobutene represented by
Formula (2):

(In the formula, X 1 , X 2 , X 3 , X 4 and Y are as described above. X 5 and X 6 are the same or different and represent a hydrogen atom, a halogen atom or a perfluoroalkyl group.)
Including a step of desorbing the cyclobutane represented by
A manufacturing method in which the step of causing the desorption reaction is performed in a gaseous phase.
청구항 1에 있어서,
상기 X5는 수소 원자이고, 상기 X6은 할로겐 원자이며, 상기 탈리 반응이 탈할로겐화 수소 반응인, 제조 방법.
The method of claim 1,
The X 5 is a hydrogen atom, the X 6 is a halogen atom, and the desorption reaction is a dehydrohalogenation reaction.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2023049515A1 (en) * 2021-09-27 2023-03-30 Honeywell International Inc. Fluorine substituted cyclobutene compounds, and compositions, methods and uses including same
CA3232978A1 (en) * 2021-09-27 2023-03-30 Yian ZHAI Fluorine substituted cyclobutene compounds, and compositions, methods and uses including same

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2891968A (en) * 1955-08-12 1959-06-23 Du Pont Difluorobutenedioic acids, their alkali metal salts, their alkyl esters and anhydride, and process for preparing them
GB844604A (en) * 1955-09-14 1960-08-17 Robert Neville Haszeldine Halogenated organic compounds
JPH07100673B2 (en) * 1986-08-19 1995-11-01 旭化成工業株式会社 Process for producing 1-fluorocyclohexene
KR940002713B1 (en) * 1991-12-03 1994-03-31 주식회사 코오롱 Process for the preparation of photosensitive diazo-type compounds
TWI298716B (en) * 2001-08-06 2008-07-11 Showa Denko Kk
US7560602B2 (en) * 2005-11-03 2009-07-14 Honeywell International Inc. Process for manufacture of fluorinated olefins
JP5477290B2 (en) * 2008-07-18 2014-04-23 日本ゼオン株式会社 Method for producing hydrogen-containing fluoroolefin compound
JP5311009B2 (en) * 2008-08-14 2013-10-09 日本ゼオン株式会社 Method for producing hydrogen-containing fluoroolefin compound
JP5158366B2 (en) * 2008-11-25 2013-03-06 日本ゼオン株式会社 Method for producing hydrogen-containing fluoroolefin compound
JP5056963B2 (en) * 2010-03-31 2012-10-24 ダイキン工業株式会社 Method for producing fluorine-containing alkane
CN102971279B (en) * 2010-04-02 2015-05-20 索尔维公司 Process for dehydrofluorinating hydrochlorofluoroalkanes and products obtained thereby
US9492816B2 (en) * 2010-05-03 2016-11-15 Arkema Inc. Dehydrofluorination of pentafluoroalkanes to form tetrafluoroolefins
CN102836722B (en) * 2012-09-06 2014-10-15 西安近代化学研究所 Catalyst used in preparation of fluorine-containing olefin through dehydrohalogenation of halohydrofluoroalkane and preparation method of catalyst
EP3040327B1 (en) * 2013-08-26 2018-02-28 Asahi Glass Company, Limited Method for producing fluorinated compound
CN105107533B (en) * 2015-08-18 2019-04-09 巨化集团技术中心 A kind of preparation method of vapor phase dehydrofluorination catalysts
CN107739294B (en) * 2017-10-17 2020-08-21 北京宇极科技发展有限公司 Method for preparing hydrofluorocyclopentene by gas phase dehydrofluorination
CN107721810B (en) * 2017-11-07 2020-12-01 中国民航大学 Method for synthesizing extinguishing agent octafluorocyclobutane
JP7166911B2 (en) * 2018-12-25 2022-11-08 ダイキン工業株式会社 Method for producing cyclobutene

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