TWI839648B - 包含經純化之含氟醚化合物之組成物的製造方法 - Google Patents
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Abstract
本揭示提供一種包含經純化之一般式(1)CHX
1X
2CF
2OX
3(式中,X
1及X
2表示相同或相異之氫原子、氟原子或三氟甲基,X
3表示碳數1~6之烷基,惟,X
1及X
2兩者不會皆成為三氟甲基)表示之含氟醚化合物之組成物的製造方法。
Description
本揭示關於一種包含經純化之含氟醚化合物之組成物的製造方法。
近年來,氫氟醚(HFE)由於地球暖化係數(GWP:Global Warming Potential)及臭氧層破壞係數(ODP:Ozone Depletion Potential)小、毒性低,因此作為氯氟碳(CFC)及氫氯氟碳(HCFC)的代替品正受到矚目。
非專利文獻1揭示了HFE的一種1,1,2,3,3,3-六氟丙基甲基醚(HFE-356mec),可在鹼存在下藉由六氟丙烯(HFP)與甲醇的反應來獲得。
[先前技術文獻]
[非專利文獻]
非專利文獻1:Green Chemistry, 2002,4,60-63
[發明所欲解決的課題]
本揭示目的為提供一種製造包含經純化之一般式(1)CHX
1X
2CF
2OX
3(式中,X
1及X
2表示相同或相異之氫原子、氟原子或三氟甲基,X
3表示碳數1~6之烷基,惟,X
1及X
2兩者不會皆成為三氟甲基)表示之含氟醚化合物之組成物的方法。
[用於解決課題的手段]
本揭示包含以下項目所記載的發明。
1.
一種包含經純化之含氟醚化合物之組成物的製造方法,其係包含:
(A)於一般式(1)CHX
1X
2CF
2OX
3(式中,X
1及X
2表示相同或相異之氫原子、氟原子或三氟甲基,X
3表示碳數1~6之烷基,惟,X
1及X
2兩者不會皆成為三氟甲基)表示之含氟醚化合物之存在下,
藉由一般式(2)CX
1X
2=CF(CF
2)
nOX
3(式中,n表示0或1,X
1、X
2及X
3與前述相同,惟,X
1或X
2為三氟甲基時,n為0,X
1及X
2兩者不會皆成為三氟甲基)表示之含氟烯烴化合物與鹵化劑及/或氧化劑之反應,使前述一般式(2)表示之含氟烯烴化合物變換成鹵素加成物及/或氧化物,得到包含前述一般式(1)表示之含氟醚化合物與前述鹵素加成物及/或氧化物之組成物之步驟;及
(B)自前述步驟(A)所得之組成物,將前述鹵素加成物及/或氧化物分離,得到包含經純化之含氟醚化合物之組成物之步驟。
2.
如第1項之製造方法,其中,前述鹵化劑為氯化劑及/或溴化劑。
3.
如第1或2項之製造方法,其中,前述步驟(A)中,前述反應在液相中進行。
4.
如第1~3項中任一項之製造方法,其中,前述步驟(B)中,藉由將前述步驟(A)所得之組成物在蒸餾塔中蒸餾,自前述步驟(A)所得之組成物,將前述鹵素加成物及/或氧化物分離。
5.
如第1~4項中任一項之製造方法,其中,前述一般式(1)表示之含氟醚化合物為1,1,2,3,3,3-六氟丙基甲基醚(HFE-356mec)。
6.
如第1~5項中任一項之製造方法,其中,前述一般式(2)表示之含氟烯烴化合物為CF
3CF=CFOCH
3及/或CF
2= CFCF
2OCH
3。
7.
一種組成物,其係包含1,1,2,3,3,3-六氟丙基甲基醚(HFE-356mec)與CF
3CF=CFOCH
3及/或CF
2=CFCF
2OCH
3。
8.
如請求項7的組成物,其中,CF
3CF=CFOCH
3及CF
2=CFCF
2OCH
3之總含量相對於HFE-356mec為0.1質量%以下。
9.
如第7或8項之組成物,其中,進而含有氟化氫,且前述氟化氫之含量相對於HFE-356mec為0.01質量%以下。
[發明之效果]
根據本揭示的製造方法,能夠以簡便的方法製造出包含經純化之上述一般式(1)表示之含氟醚化合物之組成物。
本發明人等進行鑽研的結果發現,藉由利用上述一般式(2)表示之含氟烯烴化合物與鹵化劑及/或氧化劑的反應,可達成上述目的。
本揭示是根據這樣的見解反覆進行研究的結果而完成。以下針對本揭示所包含的實施形態詳細說明。
在本說明書之中,關於「含有」及「包含」的表現,包括「含有」、「包含」、「實質上由‥所形成」及「僅由‥所形成」這些概念。
在本說明書之中,「純度」意指藉由氣相層析(GC)進行定量分析所得到的成分比率(質量%)。
在本說明書之中,「回流比」意指回流液與餾出液的莫耳流量比(回流液/餾出液)。
在本說明書之中,所記載的壓力,在沒有特別註明的情況,將單位定為錶壓。亦即,大氣壓是以0.0MPa來表記。
在本說明書之中,「A及/或B」意指A及B之任一者,或A及B兩者。
在本說明書之中,「碳數1~6之烷基」意指甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、第二丁基、第三丁基、戊基及己基。
1.包含經純化之含氟醚之組成物的製造方法
本揭示之包含經純化之含氟醚化合物之組成物的製造方法(以下也會簡稱為「本揭示的製造方法」),依序具備以下的步驟(A)及步驟(B)。以下針對本揭示的製造方法依照步驟(A)及(B)的順序作說明。
步驟(A)
步驟(A)是於一般式(1)CHX
1X
2CF
2OX
3(式中,X
1及X
2表示相同或相異之氫原子、氟原子或三氟甲基,X
3表示碳數1~6之烷基,惟,X
1及X
2兩者不會皆成為三氟甲基)表示之含氟醚化合物之存在下,藉由一般式(2)CX
1X
2= CF(CF
2)
nOX
3(式中,n表示0或1,X
1及X
2表示相同或相異之氫原子、氟原子或三氟甲基,X
3表示碳數1~6之烷基,惟,X
1或X
2為三氟甲基時,n為0,X
1及X
2兩者不會皆成為三氟甲基)表示之含氟烯烴化合物與鹵化劑及/或氧化劑之反應,使上述一般式(2)表示之含氟烯烴化合物變換成鹵素加成物及/或氧化物,得到包含上述一般式(1)表示之含氟醚化合物與一般式(2)表示之含氟烯烴化合物的鹵素加成物及/或一般式(2)表示之含氟烯烴化合物的氧化物之組成物之步驟。
在本揭示之中,含氟醚化合物是由一般式(1)CHX
1X
2CF
2OX
3(式中,X
1、X
2及X
3與上述相同)表示。具體而言,可例示CF
3CHFCF
2OX
3、CHF
2CF
2OX
3、CH
2FCF
2OX
3、CH
3CF
2OX
3等(任一者的X
3皆表示碳數1~6之烷基)。
一般式(1)表示之含氟醚化合物以選自由CF
3CHFCF
2OCH
3、CHF
2CF
2OCH
3、CH
2FCF
2OCH
3及
CH
3CF
2OCH
3所成的群組中的至少一種化合物為佳。這些之中,以CF
3CHFCF
2OCH
3(1,1,2,3,3,3-六氟丙基甲基醚:HFE-356mec)為較佳。
在本揭示之中,含氟烯烴化合物是由一般式(2)CX
1X
2=CF(CF
2)
nOX
3(式中,X
1、X
2、X
3及n與上述相同)表示。具體而言,可例示CF
3CF=CFOX
3、CF
2=CFCF
2OX
3、CF
2=CFOX
3、CHF=CFOX
3、CH
2=CFOX
3等(任一者的X
3皆表示碳數1~6之烷基)。
一般式(2)表示之含氟烯烴化合物以選自CF
3CF=CFOCH
3、CF
2=CFCF
2OCH
3、CF
2=CFOCH
3、CHF= CFOCH
3及CH
2=CFOCH
3所成的群組中的至少一種化合物為佳。這些之中,以CF
3CF=CFOCH
3及CF
2=CFCF
2OCH
3的至少一者為較佳。
鹵化劑以氯化劑及/或溴化劑為佳。
氯化劑可列舉氯氣;次氯酸鈉等的次氯酸鹽;亞氯酸鈉等的亞氯酸鹽;氯酸鈉等的氯酸鹽;含氯的鹵素間化合物等。含氯的鹵素間化合物可列舉一氟化氯等。這些氯化劑之中,以氯氣或次氯酸鈉為佳。氯化劑分別可單獨或將兩種以上組合使用。
溴化劑可列舉溴;溴酸鉀等的溴酸鹽;含溴的鹵素間化合物等。含溴的鹵素間化合物,可列舉一氟化溴等。這些溴化劑之中,溴為佳。溴化劑分別可單獨或將兩種以上組合使用。
氧化劑可列舉過氧化氫水;氧;次氯酸鈉等的次氯酸鹽;亞氯酸鈉等的亞氯酸鹽;氯酸鈉等的氯酸鹽;溴化鈉、溴化鉀等的溴酸鹽等。氧化劑分別可單獨或將兩種以上組合使用。
氯氣;次氯酸鈉等的次氯酸鹽;亞氯酸鈉等的亞氯酸鹽;及氯酸鈉等的氯酸鹽可作為氯化劑及氧化劑可使用。另外,溴;及溴酸鉀等的溴酸鹽可作為溴化劑及氧化劑使用。
在步驟(A)中,鹵化劑及/或氧化劑以選自由氯氣、溴及次氯酸鈉所成的群組中的至少一種為較佳。
在步驟(A)中,在一般式(1)表示之含氟醚化合物之存在下,使一般式(2)表示之含氟烯烴化合物與鹵化劑反應的情況,鹵素會加成在一般式(2)表示之含氟烯烴化合物上。結果,可得到包含一般式(1)表示之含氟醚化合物與一般式(2)表示之含氟烯烴化合物的鹵素加成物之組成物。另外,在步驟(A)中,在一般式(1)表示之含氟醚化合物之存在下,使一般式(2)表示之含氟烯烴化合物與氧化劑反應的情況,一般式(2)表示之含氟烯烴化合物會變換成氧化物。結果,可得到包含一般式(1)表示之含氟醚化合物與一般式(2)表示之含氟烯烴化合物的氧化物之組成物。此外,在步驟(A)中,在一般式(1)表示之含氟醚化合物之存在下,使一般式(2)表示之含氟烯烴化合物、鹵化劑與氧化劑反應的情況,可得到包含一般式(1)表示之含氟醚化合物、一般式(2)表示之含氟烯烴化合物的鹵素加成物與一般式(2)表示之含氟烯烴化合物的氧化物之組成物。
在步驟(A)中,藉由一般式(2)表示之含氟烯烴化合物與鹵化劑及/或氧化劑的反應,使一般式(2)表示之含氟烯烴化合物變換成鹵素加成物及/或氧化物時,以使一般式(1)表示之含氟醚化合物與氟化氫共存為佳。在步驟(A)中,在使一般式(1)表示之含氟醚化合物與氟化氫共存的情況,氟化氫的量相對於一般式(1)表示之含氟醚化合物,宜為0.1質量%以下,較佳為0.075質量%以下,更佳為0.05質量%以下。在步驟(A)中,在使一般式(1)表示之含氟醚化合物與氟化氫共存的情況,氟化氫的量相對於一般式(1)表示之含氟醚化合物,宜為0.0001質量%以上,較佳為0.0005質量%以上,更佳為0.001質量%以上。
鹵素加成物可列舉一般式(2)表示之含氟烯烴化合物的氯加成物、一般式(2)表示之含氟烯烴化合物中所包含的氫被氯或溴取代的化合物、一般式(2)表示之含氟烯烴化合物的溴加成物等。氧化物可列舉一般式(2)表示之含氟烯烴化合物氧化而變換成羧酸的化合物等。
在步驟(A)的反應之前,一般式(2)表示之含氟烯烴化合物的含有比例,以相對於一般式(1)表示之含氟醚化合物為2質量%以下為佳。
步驟(A)中的反應,以一般式(2)表示之含氟烯烴化合物與鹵化劑及/或氧化劑的接觸反應為佳。
鹵化劑的供給量,相對於一般式(2)表示之含氟烯烴化合物1莫耳,宜為1莫耳以上,且宜為2莫耳以下。氧化劑的供給量,相對於一般式(2)表示之含氟烯烴化合物1莫耳,宜為1莫耳以上,且宜為2莫耳以下。
在步驟(A)的反應之中,從抑制發熱的觀點看來,亦可共存氮氣等的惰性氣體成分。
步驟(A)中的反應可在液相或氣相中進行。在液相中進行的情況,可列舉在反應器內,在包含一般式(1)表示之含氟醚化合物與一般式(2)表示之含氟烯烴化合物的粗液中導入鹵化劑及/或氧化劑,使該粗液與鹵化劑及/或氧化劑接觸的方法。在氣相中進行的情況,可列舉在反應器內,使氣化的粗液與鹵化劑及/或氧化劑接觸的方法。從提升一般式(1)表示之含氟醚化合物的回收率的觀點看來,步驟(A)中的反應以在液相中進行為佳。
在步驟(A)中的反應在液相中進行的情況,以在一般式(1)表示之含氟醚化合物之存在下,藉由進行照光,使一般式(2)表示之含氟烯烴化合物與鹵化劑及/或氧化劑接觸為佳。用來進行照光的光源以使用可照射具有約300nm以上400nm以下的波長的紫外線的光源為佳。具體而言,可列舉包含水銀、氬或氙的電弧燈、以及包含鎢及鹵素的燈絲燈等。鹵化劑及/或氧化劑在照光下連續供給即可,但是也可將既定量一次導入反應器之後開始照光。
在步驟(A)中的反應在液相中進行的情況,反應溫度以0℃以上為佳,30℃以下為佳,未達20℃為較佳。另外,反應壓力以0.0MPa以上為佳,0.5MPa以下為佳,在大氣壓下為較佳。此外,反應時間以0.1小時以上為佳,24小時以下為佳。
在步驟(A)中的反應在氣相中進行的情況,以在觸媒的存在下進行為佳。觸媒可列舉活性碳、沸石、氧化鋁、氧化矽鋁等。
在步驟(A)中的反應在氣相中進行的情況,反應溫度以70℃以上為佳,300℃以下為佳。另外,反應壓力以-0.05MPa以上為佳,0.50MPa以下為佳。此外,反應時間以0.1小時以上為佳,24小時以下為佳。
步驟(A)中的液相反應所使用的反應器,可列舉玻璃製容器、玻璃內襯容器、樹脂內襯容器、SUS製容器等。步驟(A)中的氣相反應所使用的反應器,可列舉玻璃製容器、玻璃內襯容器、樹脂內襯容器、SUS製容器等。
步驟(B)
步驟(B)是自步驟(A)所得到的包含一般式(1)表示之含氟醚化合物與一般式(2)表示之含氟烯烴化合物的鹵素加成物及/或一般式(2)表示之含氟烯烴化合物的氧化物之組成物,將該一般式(2)表示之含氟烯烴化合物的鹵素加成物及/或該一般式(2)表示之含氟烯烴化合物的氧化物分離,得到包含經純化之一般式(1)表示之含氟醚化合物之組成物之步驟。
在經過步驟(B)所得到的組成物之中,一般式(1)表示之含氟醚化合物的純度,通常超過95質量%,宜為97質量%以上,較佳為99質量%以上,更佳為99.3質量%以上,特佳為99.5質量%以上。
在經過步驟(B)所得到的組成物之中,一般式(2)表示之含氟烯烴化合物的純度,通常為0.1質量%以下,宜為0.05質量%以下,較佳為0.01質量%以下,更佳為0.005質量%以下,特佳為0.001質量%以下。
分離操作宜採用蒸餾(特佳為精餾)。蒸餾(特別是精餾)可使用具有高理論板數的蒸餾塔(特別是精餾塔),可採用連續蒸餾、批次蒸餾之任一者。進行蒸餾(特別是精餾)的壓力,以-0.05MPa以上為佳,0.10MPa以下為佳。在這種壓力範圍內蒸餾(特別是精餾)的情況,可增加一般式(1)表示之含氟醚化合物與一般式(2)表示之含氟烯烴化合物鹵素加成物及/或一般式(2)表示之含氟烯烴化合物氧化物的沸點差(例如可產生10℃以上的沸點差),因此分離操作及分離精密度會提升。
蒸餾(特別是精餾)所使用的蒸餾塔(特別是精餾塔)的理論板數,宜為2以上,且宜為30以下。蒸餾(特別是精餾)所使用的蒸餾塔(特別是精餾塔)的回流比,宜為2以上,且宜為50以下。蒸餾塔(特別是精餾塔)以由玻璃、不銹鋼(SUS)、赫史特合金(HASTALLOY)、英高鎳(INCONEL)、莫內爾合金(MONEL)等的對腐蝕作用有抵抗性的材料形成為佳,由SUS形成為較佳。蒸餾塔(特別是精餾塔)所使用的填充劑,可列舉拉西環、麥克馬洪填料等。
根據包含上述步驟(A)及(B)的本揭示的製造方法,可得到包含經純化之一般式(1)CHX
1X
2CF
2OX
3(式中,X
1及X
2表示相同或相異之氫原子、氟原子或三氟甲基,X
3表示碳數1~6之烷基,惟,X
1及X
2兩者不會皆成為三氟甲基)表示之含氟醚化合物之組成物。
2.組成物
本揭示的組成物是包含1,1,2,3,3,3-六氟丙基甲基醚(HFE-356mec)為必須成分,進而包含CF
3CF=CFOCH
3及CF
2=CFCF
2OCH
3的至少一者。在本揭示之中,包含HFE-356mec與CF
3CF=CFOCH
3及/或CF
2=CFCF
2OCH
3之組成物可作為洗淨劑來使用。
本揭示的組成物以含HFE-356mec、CF
3CF= CFOCH
3及CF
2=CFCF
2OCH
3為佳。此情況下,從組成物的安定性、與組成物接觸的材料的安定性等的觀點看來,CF
3CF=CFOCH
3及CF
2=CFCF
2OCH
3之總含量相對於HFE-356mec宜為0.1質量%以下,較佳為0.05質量%以下,更佳為0.01質量%以下。另外,從組成物的安定性、HFE-356mec製造時的成本降低等的觀點看來,CF
3CF=CFOCH
3及CF
2=CFCF
2OCH
3之總含量相對於HFE-356mec宜為0.00001質量%以上,較佳為0.00005質量%以上,更佳為0.0001質量%以上。
本揭示的組成物亦可含氟化氫。在本揭示的組成物含有氟化氫的情況,氟化氫的含量相對於HFE-356mec宜為0.01質量%以下,較佳為0.001質量%以下。
本揭示的組成物亦可含微量的水。本揭示的組成物中的含水比例,相對於HFE-356mec以及CF
3CF= CFOCH
3及/或CF
2=CFCF
2OCH
3的合計量,宜為0.3質量%以下,較佳為0.05質量%以下。藉由本揭示的組成物含微量的水分,含氟烯烴化合物的分解會受到抑制,因此組成物的安定性會提升。
[實施例]
以下揭示實施例,較具體地說明本揭示的實施形態。但是,本揭示並不受這些實施例限定。以下「室溫」意指20~25℃。
(實施例1-1:使用氯氣的液相接觸反應)
在1L玻璃製容器中裝入包含純度94.4質量%的HFE-356mec、純度1.38質量%的含氟烯烴化合物(純度1.28質量%的CF
3CF=CFOCH
3及純度0.10質量%的CF
2=CFCF
2OCH
3)及純度0.035質量%的氟化氫的粗體300g。接下來,使該玻璃製容器冷卻至0℃,同時以20ml/分鐘供給氯氣30分鐘,在液相中以0.0MPa的壓力進行粗體中的含氟烯烴化合物與氯氣的接觸反應。然後,加入10質量%亞硫酸鈉水溶液25g,攪拌30分鐘,以碘化鉀澱粉紙確認氯氣消失,然後將有機相分液。將所分離出的有機相水洗,得到包含HFE-356mec(純度95.5質量%)的組成物246g(HFE-356mec的純度95.5質量%、HFE-356mec的回收率82%)。
(實施例1-2:蒸餾塔中的蒸餾)
準備在500mL玻璃製容器中具備使用SUS製填充劑的玻璃製蒸餾塔(理論板數5)、冷凝管(冷凝管內的冷卻水溫度:0℃~5℃)及分餾器之裝置,將包含實施例1-1所得到的HFE-356mec之組成物(246g)其中220g裝入該裝置,維持全回流狀態1小時。然後,從回流比50開始分餾,在回收177g餾出物時間點結束蒸餾。將所得到的餾出物以GC進行分析,結果確認了HFE-356mec的純度為99.9質量%(回收率80%),上述含氟烯烴化合物的純度為0.002質量%。另外,氟化氫的純度為0.0002質量%。此外,在所得到的餾出物的GC分析中,無法確認含氟烯烴化合物的氯加成物及含氟烯烴化合物的氧化物的存在。
(實施例1-3:使用氯氣的液相接觸反應)
在1L的SUS製容器中裝入含有純度93.0質量%的HFE-356mec、純度1.84質量%的含氟烯烴化合物(純度1.74質量%的CF
3CF=CFOCH
3及純度0.10質量%的CF
2=CFCF
2OCH
3)及純度0.035質量%的氟化氫的粗體300g。接下來,在室溫條件下,以173ml/分鐘供給氯氣10分鐘,在液相中以0.3 MPa的壓力進行粗體中的含氟烯烴化合物與氯氣的接觸反應。然後,加入10質量%亞硫酸鈉水溶液25g,攪拌30分鐘,以碘化鉀澱粉紙確認氯氣消失,然後分離出有機相。將所分離出的有機相水洗,得到包含HFE-356mec的組成物285g(HFE-356mec的純度94.5質量%,HFE-356mec的回收率96.5%)。
(實施例1-4:使用氯氣的氣相接觸反應)
在1L的SUS製容器中裝入含有純度93.0質量%的HFE-356mec、純度1.84質量%的含氟烯烴化合物(純度1.74質量%的CF
3CF=CFOCH
3及純度0.10質量%的CF
2=CFCF
2OCH
3)及純度0.035質量%的氟化氫的粗體300g。將反應器昇溫至70℃,以173ml/分鐘供給氯氣10分鐘,在氣相中以0.4MPa的壓力進行粗體中的含氟烯烴化合物與氯氣的接觸反應。然後,加入10質量%亞硫酸鈉水溶液25g,攪拌30分鐘,以碘化鉀澱粉紙確認氯氣消失,然後分離出有機相。將所分離出的有機相水洗,得到包含HFE-356mec的組成物282g(HFE-356mec的純度94.2質量%、HFE-356mec的回收率95.2%)。
(實施例1-5:蒸餾塔中的蒸餾)
準備500mL玻璃製容器中具備使用SUS製填充劑的玻璃製蒸餾塔(理論板數5)、冷凝管(冷凝管內的冷卻水溫度:0℃~5℃)及分餾器的裝置,將實施例1-3所得到的包含HFE-356mec的組成物(261g)其中220g加入該裝置,維持全回流狀態1小時。然後,從回流比50開始分餾,在回收99g餾出物的時間點結束蒸餾。將所得到的餾出物以GC進行分析,結果確認了HFE-356mec的純度為99.9質量%(回收率45%),上述含氟烯烴化合物的純度為0.003質量%。另外,氟化氫的純度為0.0002質量%。此外,在所得到的餾出物的GC分析中,無法確認含氟烯烴化合物的氯加成物及含氟烯烴化合物的氧化物的存在。
(實施例2-1:使用次氯酸鈉的液相接觸反應)
在1L的玻璃製容器中裝入含有純度94.4質量%的HFE-356mec、純度1.37質量%的含氟烯烴化合物(純度1.27質量%的CF
3CF=CFOCH
3及純度0.10質量%的CF
2=CFCF
2OCH
3)及純度0.035質量%的氟化氫的粗體220g與12質量%次氯酸鈉水溶液66g。接下來,在54℃及回流下攪拌1.5小時,在液相中以0.0MPa的壓力進行粗體中的含氟烯烴化合物與次氯酸鈉的接觸反應。攪拌之後1.5小時後也以GC確認含氟烯烴化合物的殘存(純度0.474質量%)。接下來,每1小時追加12質量%次氯酸鈉水溶液33g,合計追加3次(合計追加99g),為了以GC來確認含氟烯烴化合物的殘存(純度0.07質量%),降回室溫,然後攪拌16小時。然後,加入10質量%亞硫酸鈉水溶液15.5g,攪拌30分鐘,以碘化鉀澱粉紙確認次氯酸鈉消失,然後分離出有機相。將所分離出的有機相水洗,得到包含HFE-356mec的組成物186g(HFE-356mec的純度95.7質量%、HFE-356mec的回收率85%)。
(實施例2-2:使用次氯酸鈉的液相接觸反應)
在1L的玻璃製容器中裝入含有純度94.4質量%的HFE-356mec、純度1.37質量%的含氟烯烴化合物(純度1.27質量%的CF
3CF=CFOCH
3及純度0.10質量%的CF
2=CFCF
2OCH
3)及純度0.035質量%的氟化氫的粗體220g與12質量%次氯酸鈉水溶液66g。接下來,在室溫下攪拌22小時,在液相中以0.0MPa的壓力進行粗體中的含氟烯烴化合物與次氯酸鈉的接觸反應。然後,加入10質量%亞硫酸鈉水溶液15.5g,攪拌30分鐘,以碘化鉀澱粉紙確認次氯酸鈉消失,然後分離出有機相。將所分離出的有機相水洗,得到包含HFE-356mec的組成物183g(HFE-356mec的產率:83%)。
(實施例2-3:蒸餾塔中的蒸餾)
準備在500mL玻璃製容器中具備使用SUS製填充劑的蒸餾塔(理論板數5)、冷凝管(冷凝管內之冷卻水的溫度:0℃~5℃)及分餾器的裝置,加入實施例2-2所得到的包含HFE-356mec之組成物(183g)其中90g,維持全回流狀態1小時。然後,從回流比50開始分餾,在回收71g餾出物的時間點結束蒸餾。將所得到的餾出物以GC進行分析,結果確認了HFE-356mec的純度為99.9質量%(回收率79%),上述含氟烯烴化合物的純度為0.003質量%。另外,氟化氫的純度為0.0002質量%。此外,在所得到的餾出物的GC分析中,無法確認含氟烯烴化合物的氯加成物及含氟烯烴化合物的氧化物的存在。
(實施例2-4:蒸餾塔中的蒸餾)
準備在500mL玻璃製容器中具備使用SUS製填充劑的蒸餾塔(理論板數2)、冷凝管(冷凝管內的冷卻水的溫度:0℃~5℃)及分餾器的裝置,加入實施例2-2所得到的包含HFE-356mec的組成物(183g)其中90g,維持全回流狀態1小時。然後,從回流比50開始分餾,在回收69g餾出物的時間點結束蒸餾。將所得到的餾出物以GC進行分析,確認了HFE-356mec的純度為99.8質量%(回收率76%),上述含氟烯烴化合物的純度為0.003質量%。另外,氟化氫的純度為0.0002質量%。此外,在所得到的餾出物的GC分析中,無法確認含氟烯烴化合物的氯加成物及含氟烯烴化合物的氧化物的存在。
(實施例3-1:使用溴的液相接觸反應)
在5L反應器中裝入含有純度93質量%的HFE-356mec及純度1.38%的含氟烯烴化合物(純度1.28質量%的CF
3CF= CFOCH
3及純度0.10質量%的CF
2=CFCF
2OCH
3)及純度0.025質量%的氟化氫的粗體2918g。接下來,將反應器置於冰浴中,冷卻至內溫5℃以下,並將133g溴滴入反應器中。滴入結束後,使反應器內降回室溫,在室溫下攪拌10小時,在液相中進行粗體中的含氟烯烴化合物與溴的接觸反應。接下來,將所得到的反應液轉移到5L塑膠桶,加入500g冰水及50g碳酸氫鈉,並且攪拌,以pH試紙確認為鹼性,然後加入硫代硫酸鈉(40g)。然後,使用碘化鉀澱粉紙確認剩餘的溴被除去。接下來,將反應液移至分液漏斗,將下層取出,結果,生成物為無色透明液體。藉由氣相層析/質量分析法(GC/MS)進行生成物的質量分析,並利用NMR光譜進行構造解析。由質量分析及構造解析的結果,可確認HFE-356mec的純度為96.1質量%,HFE-356mec的回收率為96%(收量2793g)。
(實施例3-2:蒸餾塔中的蒸餾)
將實施例3-1所得到的生成物移送至預先安裝了加熱包與內溫計的3L圓底燒瓶,圓底燒瓶的上部安裝了具備冷凝管與分餾器的玻璃製奧爾德肖型蒸餾塔(理論板數20)。將加熱包設定在100℃,維持全回流狀態1小時。然後,從回流比50開始分餾,在回收2725g餾出物的時間點結束純化。將所得到的餾出物藉由GC/MS進行質量分析,並利用NMR光譜進行構造解析。由質量分析及構造解析的結果可知,若由實施例3-1計算HFE-356mec的回收率,則為93%,HFE-356mec的純度為99.95質量%。另外,含氟烯烴化合物的純度為0.003質量%。此外,在所得到的餾出物的GC分析中,無法確認含氟烯烴化合物的溴加成物及含氟烯烴化合物的氧化物的存在。
(實施例4)
在具備戴氏冷凝管的玻璃製燒瓶中裝入包含HFE-356mec、CF
3CF=CFOCH
3及氟化氫的溶劑(CF
3CF=CFOCH
3的含量相對於HFE-356mec為0.004質量%,氟化氫的含量相對於HFE-356mec為0.0002質量%)。此外,在該燒瓶中加入鐵、銅、鋅、鋁的各測試片,在大氣壓下並在空氣中加熱至53℃,並使其回流,觀察上述溶劑及各測試片的安定性。72小時後,上述溶劑中並未產生酸,任一測試片皆沒有觀察到腐蝕等的變化。
(實施例5)
除了將CF
3CF=CFOCH
3的含量定為相對於HFE-356mec為0.004質量%,相對於溶劑添加水0.3質量%之外,在與實施例4相同條件下進行觀察。72小時後,溶劑中並未產生酸,任一測試片皆沒有觀察到腐蝕等的變化。
(實施例6)
除了將CF
3CF=CFOCH
3的含量定為相對於HFE-356mec為0.009質量%、氟化氫的含量定為相對於HFE-356mec為0.0004質量%,相對於溶劑添加水0.03質量%之外,在與實施例4相同條件下進行觀察。72小時後,溶劑中並未產生酸,任一測試片皆沒有觀察到腐蝕等的變化。
(比較例1)
在具備戴氏冷凝管的玻璃製燒瓶中裝入包含HFE-356mec、CF
3CF=CFOCH
3、CF
2CF=CF
2OCH
3及氟化氫的溶劑(CF
3CF=CFOCH
3的含量相對於HFE-356mec,1.38質量%、CF
2CF=CF
2OCH
3的含量相對於HFE-356mec,0.8質量%、氟化氫的含量相對於HFE-356mec,0.0004質量%),相對於該溶劑添加水0.3質量%。此外,在該燒瓶中加入鐵、銅、鋅、鋁的各測試片,在大氣壓下並在空氣中加熱至53℃,並使其回流,觀察上述溶劑及各測試片的安定性。72小時後,上述溶劑中產生酸,任一測試片皆觀察到腐蝕。
Claims (8)
- 一種包含經純化之含氟醚化合物之組成物的製造方法,其係包含:(A)於一般式(1)CHX1X2CF2OX3(式中,X1及X2表示相同或相異之氫原子、氟原子或三氟甲基,X3表示碳數1~6之烷基,惟,X1及X2兩者不會皆成為三氟甲基)表示之含氟醚化合物之存在下,藉由一般式(2)CX1X2=CF(CF2)nOX3(式中,n表示0或1,X1、X2及X3與前述相同,惟,X1或X2為三氟甲基時,n為0,X1及X2兩者不會皆成為三氟甲基)表示之含氟烯烴化合物與鹵化劑及/或氧化劑之反應,使前述一般式(2)表示之含氟烯烴化合物變換成鹵素加成物及/或氧化物,得到包含前述一般式(1)表示之含氟醚化合物與前述鹵素加成物及/或氧化物之組成物之步驟;及(B)自前述步驟(A)所得之組成物,將前述鹵素加成物及/或氧化物分離,得到包含經純化之含氟醚化合物之組成物之步驟。
- 如請求項1之製造方法,其中,前述鹵化劑為氯化劑及/或溴化劑。
- 如請求項1或2之製造方法,其中,前述步驟(A)中,前述反應在液相中進行。
- 如請求項1或2之製造方法,其中,前述步驟(B)中,藉由將前述步驟(A)所得之組成物在蒸餾塔中蒸餾,自前述步驟(A)所得之組成物,將前述鹵素加成物 及/或氧化物分離。
- 如請求項1或2之製造方法,其中,前述一般式(1)表示之含氟醚化合物為1,1,2,3,3,3-六氟丙基甲基醚(HFE-356mec)。
- 如請求項1或2之製造方法,其中,前述一般式(2)表示之含氟烯烴化合物為CF3CF=CFOCH3及/或CF2=CFCF2OCH3。
- 一種組成物,其係包含1,1,2,3,3,3-六氟丙基甲基醚(HFE-356mec)與CF3CF=CFOCH3及/或CF2=CFCF2OCH3之組成物,CF3CF=CFOCH3及CF2=CFCF2OCH3之總含量相對於HFE-356mec為0.00001質量%以上且0.1質量%以下,前述組成物中,HFE-356mec的純度超過95質量%。
- 如請求項7之組成物,其中,進而含有氟化氫,且前述氟化氫之含量相對於HFE-356mec為0.01質量%以下。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2020176955 | 2020-10-21 | ||
JP2020-176955 | 2020-10-21 |
Publications (2)
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006123563A1 (ja) | 2005-05-17 | 2006-11-23 | Asahi Glass Company, Limited | 含フッ素アルキルエーテルの処理方法 |
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006123563A1 (ja) | 2005-05-17 | 2006-11-23 | Asahi Glass Company, Limited | 含フッ素アルキルエーテルの処理方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
期刊 A.A.Ilyin, U.L. Bahmutov., A.N. Ilyin., L.M. Ivanova, G.G. Furin, T.G. Tolstikova, "THE USE OF TETRAFLUORETHYLENE AND HEXAFLUORPROPYLENE IN THE SYNTHESIS OF PARTLY FLUORINATED ALCOHOLS AND DIALKYL ETHERS", Fluorine Notes, 5, 30, P&M-Invest, October 2003, 3-4. |
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