WO1995006022A1 - Procede de production d'hexafluorocyclobutene et procede de production d'hexafluorocyclobutane - Google Patents

Procede de production d'hexafluorocyclobutene et procede de production d'hexafluorocyclobutane Download PDF

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WO1995006022A1
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WO
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reaction
catalyst
hexafluorocyclobutene
hydrogen
hexafluorocyclobutane
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PCT/JP1994/001285
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Tatsuo Nakada
Hirokazu Aoyama
Akinori Yamamoto
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Daikin Industries, Ltd.
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    • C07C17/281Preparation of halogenated hydrocarbons by reactions involving an increase in the number of carbon atoms in the skeleton by addition reactions of only halogenated hydrocarbons of only one compound
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    • C07C17/35Preparation of halogenated hydrocarbons by reactions not affecting the number of carbon or of halogen atoms in the reaction
    • C07C17/354Preparation of halogenated hydrocarbons by reactions not affecting the number of carbon or of halogen atoms in the reaction by hydrogenation

Definitions

  • the present invention is a useful compound that can be used not only as a raw material for HFC blowing agents and detergents that do not destroy the ozone layer, but also as a raw material for various resins or an intermediate for medical and agricultural chemicals.
  • (Z) — 1,2,3,3,4,4-1 is a useful compound that can be a substitute for CFC and HCFC used as a method for producing cyclobutene, and as a refrigerant, blowing agent, and washing agent. Hexafluorosix It relates to the git method of ⁇ -butane.
  • the reaction for obtaining hexafluorocyclo ⁇ -butene from 1,2-dicyclohexafluorocyclobutane is a reaction with zinc in alcohol CG. Fuller and JC Tatlow, J. Chem. Soc, 3198 (1961)] Etc. are known.
  • (Z) — 1,2,3,3,4,4-hexafluro ⁇ -cycloptane 3 ⁇ 4ii method is to prepare 1,2-diclohexafluorocyclobutane with lithium aluminum hydride (LiA The method of reducing with 1 H 4 ) (the above-mentioned literature) is known.
  • An object of the present invention is to provide a method for easily deriving 1,2-dichlorohexafluorocyclobutane, which is available at a low cost, into hexafluorocyclobutene with high selectivity.
  • Another object of the present invention is to provide a process for reducing hexafluorocyclobutene by
  • An object of the present invention is to provide a method for obtaining high yields of xafluorocyclobutane.
  • Still another object of the present invention is to provide (Z) —1,2,3,3,4,4 xafluoro-cyclobutane with 1,2-diclohexafluorohexyl ⁇ -butane hydrogen (Z) — 1, 2, 3, 3,
  • the present inventors have conducted intensive studies on an efficient and inexpensive process for producing hexafluorocyclobutene, and as a result, have found that 1,2-dic ⁇ -hexafluorocyclobutane, which can be obtained from ⁇ i, has a high selectivity.
  • the inventors have often found a process for deriving hexafluorocyclobutene, and have completed the present invention.
  • the present invention provides a method for desalting 1,2-dichlorohexafluorocyclobutane with hydrogen in the presence of a catalyst comprising a metal oxide and a metal oxide or a metal oxide.
  • the present invention relates to the ⁇ i method of hexafluorocyclobutene.
  • the raw material 1,2-dichlorohexafluorocyclobutane can be easily obtained by dimerization of 1,2,2-trifluoro-1-alk ⁇ ethylene.
  • Metal oxides used as catalysts in the reductive dehalogenation (dechlorination) of 1,2-dicyclohexafluorocyclobutane include Cr, Fe,
  • An aqueous ammonia solution or alkali metal hydroxide is added to an aqueous solution of chlorides, sulfates or nitrates of Co, Cu, Ni and Mn by a general method, and the precipitated metal hydroxide is added. It is obtained by firing.
  • These can be used alone, but a composite oxide or a mixed oxide of a plurality of metals selected from these metals can also be used for the reaction. These may be granulated or may be IB! Into pellets. Further, these may be supported on a carrier that does not directly participate in the reaction, for example, a carrier composed of at least one of activated carbon, alumina, aluminum fluoride, calcium fluoride and the like. These metal oxides may be reduced to zero during pretreatment with hydrogen or during the reaction, and may become zero-valent.
  • oxide of gayne used for the catalyst commercially available granular, spherical, or powdered silicon dioxide can be used.
  • CARI ACT manufactured by Fuji Devison Co., Ltd. Si 1 bead manufactured by Mizusawa Chemical Industry Co., Ltd.
  • MS GELSIL manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. are pulverized or pelletized according to JOE ⁇ . You may use it.
  • the reaction can be carried out if the excess ratio of hydrogen is at least 1 mole (at least stoichiometric amount) of the raw materials required for the reaction, but practically 1.5 moles or more. It is preferred to do so. In addition, excess hydrogen reduces the reaction time by shortening the contact time, so that it is practically used at about 2 to 5 moles.
  • the reaction temperature in the reductive de-Nono halogenated is suitably selected depending on the activity of the catalyst in the range of 200 to 500 e C. As is generally known, increasing the reaction temperature increases the reaction rate, so that a low activity and a high reaction rate are required when a catalyst is used. However, if it exceeds 500, the proportion of the linear or C2 compound, which is considered to have a carbon-carbon bond cleaved, tends to increase and the selectivity tends to decrease.
  • the contact time can be appropriately selected according to the catalytic activity and the conversion rate desired in the reaction. Generally, when the catalytic activity is low, the contact time can be extended to set an appropriate conversion.
  • the present inventor has also conducted intensive studies on a method for producing (Z) -1,2,3,3,4,4-hexafluorocyclobutane. As a result, the use of hexafluorocyclobutene as a raw material, It has been found that the target product can be obtained with high selectivity by performing hydrogen reduction below, leading to completion of the present invention.
  • the system of the gas phase reaction may be a system such as a fixed bed type gas phase reaction or a fluidized bed type gas phase reaction. This may be the same in the above-described method for producing hexafluorocyclobutene according to the present invention.
  • the palladium catalyst used is activated carbon, alumina, silica gel, and titanium oxide. Those supported on a carrier comprising at least one selected from tan and zirconia are preferred.
  • the particle size of the carrier has little effect on the reaction, but is preferably from 0.1 to: lOOmra, and the carrier concentration can be as wide as 0.05 to 10%. Usually, 0.5 to 5% supported products are recommended (these may also be employed in the above-described method for producing hexafluorocyclobutene according to the present invention).
  • the reaction is usually carried out at 20-300, preferably 50 to 150 e C.
  • the ratio of hydrogen to raw material can vary greatly, and at least a stoichiometric amount of hydrogen can be used.
  • hydrogenation is usually carried out using 2 to 5 times the stoichiometric amount of hydrogen.
  • Significantly greater than stoichiometric amounts, for example 10 moles or more, of hydrogen can be used, based on the total moles of starting material.
  • the pressure of the reaction is not particularly limited, and the reaction can be performed under increased pressure, reduced pressure, or normal pressure.However, since the apparatus becomes complicated under reduced pressure, it is preferable to perform the reaction under increased pressure or normal pressure. Is usually 0.1 to 300 seconds, particularly 1 to 30 seconds (these may also be employed in the above-described method for hexafluorocyclobutene of the present invention).
  • hexafluorocyclobutene as a raw material is prepared by the above-mentioned method (that is, 1,2,3,3,3,4,4).
  • a catalyst comprising a metal oxide and an oxide of ⁇ or gayne.
  • 1,2-dichloromouth hexafluorocyclobutane used for producing this hexafluorocyclobutene is converted to 1,2,2-trifluorofluorene. It can be obtained by dimerization of ethylene.
  • the present inventor further studied the method for producing (Z) -l, 2,3,3,4,4-hexafluorocyclobutane.
  • 1,2-dicyclohexafluorocyclobutane was used as a raw material.
  • hydrogen reduction was carried out in the presence of a rhodium catalyst, the desired product could be obtained with high yield and low selectivity, and completed the present invention.
  • (E) -1,2,3,3,4,4-hexafluorocyclobutane which is a geometric isomer of the target product was not formed.
  • the gist of the present invention is that a 1,2-dichlorohexafluorocyclobutane is used as a raw material, and hydrogen is used in an amount of at least 2 equivalents to the raw material.
  • hydrogenation reaction By carrying out the hydrogenation reaction at a temperature of 300, there is a method of producing (Z) —1,2,3,3,4,4-hexafluorocyclobutane in high yield.
  • a rhodium catalyst when used according to the present invention, the conversion of the raw material is very high, and the conversion to the geometric isomer (E) —1, 2, 3, 3, 4, 41 Little or no xafluorocyclobutane is formed, and the target product is (Z) — 1, 2, 3, 3, 4, 4 Hexafluorocyclobutane is obtained with high selectivity. It became clear that it could be done.
  • a carrier for the catalyst it is possible to use a carrier composed of at least one kind selected from activated carbon, alumina, silica, zirconia, etc., which is generally known. Activated carbon is most preferable, and high selectivity of a desired product can be obtained.
  • Activated carbon is most preferable, and high selectivity of a desired product can be obtained.
  • a method of the gas phase reaction a method such as a fixed bed type gas phase reaction and a fluidized bed type gas phase reaction can be employed.
  • the particle size of the carrier has little effect on the reaction, but is preferably in the range of 0.1 to 10%.
  • the loading concentration a wide range of 0.05 to 10% can be used, but a loading of 0.5 to 5% is usually used.
  • Reaction ia3 ⁇ 4 is usually 150-300, preferably 175-250. 150.
  • the selectivity is high, but the conversion is apt to decrease, and the reaction ia e exceeding 3 oo e c produces a large amount of by-products.
  • the ratio of hydrogen to the raw material is such that the hydrogen is stoichiometric or more with respect to the 1,2-diclohexafluorocyclobutane.
  • hydrogenation is usually carried out using 2 to 10 times, in particular 2 to 4 times, the stoichiometric amount of hydrogen.
  • stoichiometric amounts for example 10 moles or more, of hydrogen can be used, based on the total moles of starting material. Excess hydrogen can be recovered and reused.
  • the pressure of the reaction is not particularly limited, and the reaction can be performed under increased pressure, reduced pressure, or normal pressure. However, since the apparatus becomes complicated under reduced pressure, it is preferable to perform the reaction under increased pressure or normal pressure.
  • the contact time is usually 0.1-300 seconds, especially 1-30 seconds.
  • 1,2-Dichrohexafluorosiloxane the raw material for this hydrogen reduction reaction Lobutane is obtained by applying 1,2,2-trifluoro-monochloropiethylene under pressure (especially at a pressure of 2 kg / cm 2 or more, and a gaseous phase 2 at a pressure of 200 to 400 ⁇ 3 ⁇ 4). It can be synthesized by a quantification reaction.
  • the higher the pressure of this dimerization reaction the higher the conversion at a lower temperature and the more selective the desired 1,2-dichlorohexafluorocyclobutane can be obtained.
  • the reaction pressure is made higher, a high pressure-resistant reactor is required as the reaction apparatus. Therefore, the reaction is usually preferably performed at 2 to 20 kg / cm 2 .
  • 1,2-dichlorohexafluorocyclobutane is dechlorinated with hydrogen in the presence of a catalyst comprising a metal oxide and an oxide of Z or gayne to form a hexane.
  • Fluorocyclobutene is manufactured.
  • Available 1,2-dichrohexafluorocyclobutane can be easily derived to hexafluorocyclobutene in one step with high selectivity. .
  • This hexafluorocyclobutene can be used not only as an HFC foaming agent and a raw material for washing that does not destroy the ozone layer, but also as a raw material for various resins or pharmaceutical and agricultural chemicals. It is a useful compound that can also be an intermediate.
  • (Z) — 1,2,3,3,4,4-hexafluorocyclobutane is produced by hydrogen reduction of hexafluorocyclobutene by a gas phase method in the presence of a palladium catalyst. ⁇ The target product can be obtained with the selectivity.
  • This (Z) —1,2,3,3,4,4-hexafluorocyclobutane is a useful compound that can be a substitute for CFC and HCFC used as a refrigerant and ⁇ m detergent.
  • the Cr (N0 3) 3 ⁇ 9H 2 0 of 120g was dissolved in water of 250 ml, with stirring and an aqueous solution 200 of hydroxide Anmoniumu this and 28, the hydroxide is added to water heated 4 100 ml A precipitate was obtained. This was separated by filtration, washed with 7j, and dried, and then calcined at 450 for 5 hours to obtain an oxide (chromium oxide) powder. This was molded into a cylinder with a diameter of 5 mra and a height of 5 mm using a tableting machine.
  • Hastelloy C reaction tube (O20ramx 1000 mm) was filled with 10 g of the above-described ⁇ -oxide catalyst, and this was reacted.
  • Pretreatment was performed by preliminarily flowing hydrogen at 200 / min for 3 hours. Thereafter, 1,2-dicyclohexafluorocyclobutane was flowed at 50 ⁇ / min.
  • the main by-product was tetrafluoro-1-chlorobutane, but the desired hexafluorocyclobutene (1,2,3,3,4,4-hexafluoro-1-cyclobutene) reacted well. It can be seen that the composition can be performed at the rate and the selectivity.
  • Example 2 The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the acid ( ⁇ -one-mia complex oxide was used as a catalyst.
  • the results are shown in Table 2 below, and the target hexafluorocyclobutene was It can be seen that it can be synthesized with good reaction rate and high selectivity.
  • the main by-product was tetrafluoro-1-chlorocyclobutene, but it can be seen that the desired hexafluorocyclobutene can be synthesized with good conversion and high selectivity.
  • 3 ⁇ 4H reaction tube ( ⁇ 20 ⁇ X1000) was filled with 10 g of the above-obtained nickel oxide gel catalyst (silica gel carrier), and this was set for the reaction. Pretreatment was carried out by previously flowing 7j element for 20 hours (k nin for 3 hours.) Then, 1,2-dichrohexafluorocyclobuta
  • the main by-product was tetrafluoro-1-chlorocyclobutene, but it can be seen that the desired hexafluorocyclobutene can be synthesized with good conversion and high selectivity.
  • the 120g C r (NO s) 8 ⁇ 9 H 2 0 was dissolved in 250 ⁇ of water and dried by adding thereto shea Rikageru 181 g. This was heated to 400 to obtain chromium oxide. This was molded into a cylinder with a diameter of 5 mm and a height of 5 mm using a tablet molding machine. A reaction tube made of Hastelloy C ( ⁇ 20 ⁇ 1000 tubes) was filled with 10 g of the above-obtained chromium oxide catalyst (the carrier was silica gel), and the reaction temperature was set. Hydrogen in advance Pretreatment was performed by flowing for 3 hours. Thereafter, 1,2-dichlorohexafluorocyclobutane was flowed at 50 / min.
  • the main by-product was tetrafluoro-1-chlorocyclobutene, but it can be seen that the desired hexafluorocyclobutene can be synthesized with good conversion and high selectivity.
  • the main by-product was tetrafluoro-1-chlorocyclobutene, but it can be seen that the desired hexafluoro ⁇ -cyclobutene can be synthesized with good conversion and selectivity.
  • Hastelloy C3 ⁇ 4M tube ( ⁇ 20 xiOOOmra) was filled with 10 g of CARiACT-30 (manufactured by Fuji Devison Co., Ltd.) and heated at 400 for 3 hours while nitrogen was applied to the thigh at 40 cc / min.
  • Example 7 the starting material was hydrogen at 30 cc / min, 1,2-dichlorohexafluorocyclobutane was 3 cc / min, and the reaction temperature was 450.
  • Example 7 the catalyst was changed to Silbead (manufactured by Mizusawa Chemical Industry Co., Ltd.), and the same procedure was followed.
  • Example 10 The same reactor as in Example 10 was charged with 4.6 cc of a palladium catalyst supported on activated carbon at a concentration of 3%, and heated to 80 in an electric furnace while flowing nitrogen gas to reach a predetermined temperature. Thereafter, hexafluorocyclobutene was introduced at a rate of 8 ccZ, and hydrogen was introduced at a rate of 40 ccZ. The reaction temperature was kept at 80.
  • Example 10 The same reactor as in Example 10 was filled with 2.3 cc of a palladium catalyst supported on activated carbon at a concentration of 0.5%, and after flowing nitrogen gas at room temperature, hexafluorocyclobutene was added in an amount of 5 ccZ, and 7J element was added in a lOccZ. Minutes introduced. The reaction temperature was kept at 27.
  • Example 10 The same reactor as in Example 10 was charged with 1.9 cc of a palladium catalyst supported on alumina at a concentration of 0.5%, and heated to 100 ° C. in an electric furnace while flowing nitrogen gas to reach a predetermined temperature. Thereafter, hexafluorocyclobutene was introduced at a rate of 5 cc / minute and hydrogen was introduced at a rate of 15 cc / minute. The reaction temperature was kept at 100. The generated gas was washed with water and analyzed by gas chromatography. The results are shown in Table 7 below. Table 7
  • the main by-product was tetrafluoro-1-chlorocyclo ⁇ -butene, but the desired ( ⁇ ) — 1,2,3,3,4,4 1-hexafluorocyclobutane was highly reactive. It can be seen that synthesis can be performed at the selectivity.
  • Example 14 In the same reaction apparatus as in Example 14, was charged a supported mouth Jiumu catalyst 1 g of 3% concentration on active carbon, while passing nitrogen gas, heated in an electric furnace to 225 e C, after a predetermined of , 1,2-Dichlorohexafluoro ⁇ -cyclobutane and hydrogen 10. Reaction 225. C kept. The generated gas is analyzed by gas chromatography after washing with water. I got it. The results are shown in Table 8 below.
  • Example 14 The same reactor as in Example 14 was charged with 1 g of a rhodium catalyst supported on activated carbon at a concentration of 3%, and heated to 250 in an electric furnace while flowing nitrogen gas to reach a predetermined i3 ⁇ 4g. , 1,2-Di- ⁇ -hexafluorosiloxane ⁇ -butane was introduced at a rate of 1.5 minutes, and hydrogen was introduced at a rate of 10 minutes. The reaction remained at 250. The generated gas was analyzed by gas chromatography after 7i washing. The results are shown in Table 8 below.
  • Example 14 The same reactor as in Example 14 was charged with 1 g of a rhodium catalyst supported on activated carbon at a concentration of 3%, and heated to 150 in an electric furnace while flowing nitrogen gas. 1,2-Dicyclohexacyclobutane was introduced at a rate of 1 min, and hydrogen was introduced at a rate of 10.0 ⁇ / min. Reaction 150 remained at 150. The generated gas was analyzed by gas chromatography after washing with water. The results are shown in Table 8 below.
  • Example 14 The same reactor as in Example 14 was charged with 1 g of a palladium catalyst supported on activated carbon at a concentration of 0.5%, and heated to 200 in a m furnace while flowing nitrogen gas to reach a predetermined temperature. Thereafter, 1,2-dichlorohexafluorocyclobutane was introduced at a rate of 1.7 mS / min, and 7j element was introduced at a rate of 10 minutes. The reaction was kept at 200. The generated gas was analyzed by gas chromatography after washing with water. The results are shown in Table 8 below.
  • Example 14 The same reactor as in Example 14 was charged with 1 g of a white medium supported on activated carbon at a concentration of 0.5%, and heated to 150 in an electric furnace while flowing nitrogen gas. After reaching the specified ia ⁇ , 1,2-diclohexafluorocyclobutane was introduced at a rate of 1.4 mi / min and hydrogen was introduced at a rate of 10. min. The reaction was kept at 150. The generated gas was analyzed by gas chromatography after washing by 7 jc. The results are shown in Table 8 below.
  • the desired (Z) —1,2,3,3,4,4-hexafluorocyclobutane can be obtained with a high selectivity, and the desired reaction can be performed depending on the reaction temperature. It can be seen that the ratio can be obtained.
  • Example 18 The same apparatus as in Example 18 was filled with glass beads 20J ⁇ having a diameter of about Iran, and while flowing nitrogen gas, the internal pressure of the reaction tube was adjusted to 2 kg / cra 2 by a reverse pressure control valve, and the pressure was reduced to 400 at Italy. After the mixture was heated and reached a predetermined temperature, trifluoroethylene styrene was introduced at a rate of 1 minute. The reaction temperature was kept at 400. The generated gas was analyzed by gas chromatography. The results are shown in Table 9 below.
  • Example 18 The same apparatus as in Example 18 was charged with nickel beads 2 (about 2 mm in diameter) filled with ki, and while flowing nitrogen gas, the internal pressure of the reaction tube was adjusted to 4 kg / cm 2 with a reverse pressure control valve, and 350 mm in a mm furnace. After heating to ° C and reaching the specified temperature, trifluoroethylene was added at a rate of 75 ⁇ / min. The reaction SJ ⁇ was maintained at 350. The product gas was analyzed by gas chromatography. The results are shown in Table 9 below.
  • Example 18 The same apparatus as in Example 18 was charged with 3 ⁇ spherical spherical silica gel (CAR i ACT), and while flowing nitrogen gas, the internal pressure of the reaction tube was adjusted to 4 kg / cm 2 with a reverse pressure control valve. Te was heated to 350 e C, after reaching the predetermined temperature, was introduced click port ⁇ triflate Ruo Russia ethylene at a rate of min. Reaction iS g was kept at 350. The generated gas was analyzed by gas chromatography. The results are shown in Table 9 below.

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Description

明細書 へキサフルォロシクロブテンの製造方法及びへキサフルォロシクロブ タンの製造方法 産業上の利用分野
本発明は、 オゾン層を破壊しない HF C発泡剤ゃ洗净剤の原料になる ばかりか、 種々の樹脂の原料または医農薬中間体にもなりうる有用な化 合物であるへキサフルォロシクロブテンの製造方法、 及び、 冷媒、 発泡 剤、 洗^^として使用されている CFCや HCFCの代替化合物となり 得る有用な化合物である (Z) — 1, 2, 3, 3, 4, 4一へキサフル ォロシク αブタンの git方法に関するものである。
従来の技術
1, 2—ジクロ口へキサフルォロシクロブタンよりへキサフルォロシ ク πブテンを得る反応としては、 アルコール中で亜鉛と反応させる方法 CG. Fuller and J. C. Tatlow, J. Chem. Soc, 3198(1961)〕 などが 知られている。
しかし、 この反応は、 多量の溶媒を とし、 また反応によって生成 する塩ィ bffil&の処理に多くのコストを要するため、 工業的に用いるには 有効なプロセスとは言レ、がたい。
また、 (Z) — 1, 2, 3, 3, 4, 4一へキサフルォ πシクロプタ ンの ¾ii方法としては、 1, 2—ジクロ口へキサフルォロシクロブタン を水素化リチウムアルミニウム (L i A 1 H4 ) で還元する方法(上記 文献) が知られている。
しかしながら、 この公知の方法では、 目的とする (Z) — 1, 2, 3, 3, 4, 4 キサフルォロシクロブタンの収率は 30%と低く、 目的物 の幾何異性体である (E) — 1, 2, 3, 3, 4, 4 キサフルォ α シクロブタンを多量に副生するため、 工業的には適していない。 ここで、
(Ζ) とは Zusammen体を意味し、 cis体に対応するものであり、 また、 (E) とは Entgegen体を意味し、 trans体に対応するものである。
発明の目的
本発明の目的は、 安価に入手できる 1, 2-ジクロロへキサフルォロ シクロブタンを選択率よくへキサフルォロシクロブテンに容易に誘導す る方法を することにある。
本発明の他の目的は、 へキサフルォロシクロブテンの還元反応により
(Z) - 1, 2, 3, 3, 4, 4 キサフルォロシクロブタンを高収 に ¾itする方法を «することにある。
本発明の更に他の目的は、 収率よく (Z) — 1, 2, 3, 3, 4, 4 キサフルォ oシクロブタンを得るために、 1, 2—ジクロ口へキサ フルォ口シク αブタンの水素還元反応によって (Z) — 1, 2, 3, 3,
4, 4 キサフルォロシクロブタンを高収率に製造する方法を す
- ) と
発明の構成
本発明者は、 へキサフルォロシクロブテンの効率的かつ安価な製造プ ロセスについて鋭意検討を行った結果、 ^ iに入手できる 1, 2—ジク α口へキサフルォロシクロブタンを選択率よくへキサフルォロシクロブ テンに誘導するプロセスを見出し、 本発明を完成するに至つたものであ る。
即ち、 本発明は、 1, 2—ジクロ口へキサフルォロシクロブタンを金 属酸化物及び Ζ又はゲイ素の酸化物からなる触媒の存在下に水素で脱塩 素する、 へキサフルォロシクロブテンの^ i方法に係るものである。 本発明によるこの製造方法において、 原料である 1 , 2—ジクロ口へ キサフルォロシクロブタンは、 1 , 2, 2—トリフルオロー 1ーク α π エチレンの 2量化によって容易に得られる。
また、 1 , 2—ジクロ口へキサフルォロシクロブタンの還元的脱ハロ ゲン化(脱塩素) において触媒として用いる金属酸化物は、 C r、 F e、
C o、 C u、 N i、 Mnの塩化物、 硫酸塩又は硝酸塩の水溶液にアル力 リであるアンモニァ水溶液またはァルカリ金属水酸化物を一般的な方法 で加え、 沈降してきた金属水酸化物を焼成して得るものである。 これら は単独に用いることもできるが、 これらの金属より選ばれた複数の金属 の複合酸化物または混合された酸化物も反応に用いることができる。 これらは粒状化されてもよく、 また、 ペレット状に IB!されてもよい。 また、 これらは、 直接反応に関与しない担体、 例えば活性炭、 アルミナ、 フヅ化アルミニウム及びフヅ化カルシウムなどのうち少なくとも 1種か らなる担体に担持されていてもよい。 これらの金属酸化物は、 水素によ る前処理または反応中に還元を受け、 0価になっていてもよい。
また、 触媒に用いるゲイ素の酸化物としては、 市販されている粒状、 球状、 粉末状の二酸化ケイ素を用いることが可能である。 例えば、 富士 デビソン (株) 製の CAR i ACT、 水沢化学工業(株)製の S i 1 b e a d、 旭硝子(株)製の M. S. G E L S I Lなどを、 に応じ て、 粉砕して若しくはペレツト状に JOE ^して用いてもよい。
当然のことながら、 上記した金属酸化物を代表的なゲイ素の酸化物で あるシリカゲルに担持してもなんら問題ない。
また、 水素の過剰率は、 反応に必要な原料の 1倍モル以上(少なくと も化学量論量) であれば反応は行えるが、 実用的には 1.5倍モル以上で 行うのが好ましい。 また、 過剰の水素は、 接触時間を短くして反応転化 率を下げるので、 実用上は 2倍モル〜 5倍モル程度で行う。
この還元的脱ノヽロゲン化における反応温度は、 200〜500 eCの範囲で 触媒の活性に応じて適切に選べる。 一般的に知られているように、 反応 温度を高くすることによつて反応速度は増加するので、 活性の低 、触媒 を用いる場合には高い反応■を必要とする。 しかしながら、 500でを 超えると炭素一炭素結合が開裂したと考えられる直鎖、 C 2の化合物の 割合が増加して選択率を低下させる傾向があるので、 500で以下で反応 させることが望ましい。
接触時間は、 触媒活性、 反応 で目的とする転化率に応じて適切に 選べる。 一般に、 触媒活性が低い場合には、 接触時間を長くして適当な 転化率に設定することができる。
本発明者はまた、 (Z) — 1 , 2 , 3 , 3 , 4 , 4 -へキサフルォロ シクロブ夕ンの製造方法について鋭意検討した結果、 へキサフルォロシ クロブテンを原料として、 ノ、'ラジゥム触媒の存在下に水素還元を行えば、 高選択率にて、 目的物が得られることを見出し、 本発明を完成するに至 つ こ
即ち、 へキサフルォロシクロブテンをパラジウム触媒の存在下に気相 法で水素還元を行う、 (Z ) — 1 , 2 , 3 , 3 , 4 , 4一へキサフルォ ロシク口ブタンの製造方法である。
この本発明による製造方法においては、 気相反応の方式としては、 固 定床型気相反応、 流動床型気相反応などの方式をとることができる。 こ れは、 上述した本発明によるへキサフルォロシクロブテンの製造方法で も同様であってよい。
使用するパラジウム触媒は、 活性炭、 アルミナ、 シリカゲル、 酸化チ タン及びジルコニァのうちから選ばれた少なくとも 1種からなる担体に 担持したものがよい。
担体の粒径については、 反応にほとんど影響を及ぼさないが、 好まし くは 0. 1〜: lOOmraが であり、 また、 担持濃度としては 0.05〜10%と 幅広いものが使用可能であるが、 通常、 0.5〜5 %担持品が推奨される (これらも、 上述した本発明によるへキサフルォロシクロブテンの製造 方法で採用してよい) 。
反応 は、 通常、 20-300で、 好ましくは 50〜150 eCである。 へキサフルォロシクロブテンの水素還元反応において、 水素と原料の 割合は大幅に変動させ得、 少なくとも化学量論量の水素を使用すること ができる。 しかしながら、 通常、 化学量論量の 2〜 5倍の水素を使用し て水素化を行う。 出発物質の全モルに対して、 化学量論量よりかなり多 い量、 例えば 10モルまたはそれ以上の水素を使用し得る。
反応の圧力は特に限定されず、 加圧下、 減圧下、 常圧下で可能である が、 減圧下では装置が複雑となるため、 加圧下、 常圧下で反応を行う方 が好ましく、 また、 接触時間は、 通常 0. 1-300秒、 特には 1〜30秒で ある (これらも、 上述した本発明によるへキサフルォロシクロブテンの «方法で採用してよい)。
本発明によるこの (Z) — 1 , 2, 3 , 3 , 4 , 4一へキサフルォロ シクロブタンの^ i方法においては、 原料であるへキサフルォロシクロ ブテンを上述した方法(即ち、 1 , 2—ジクロ σへキサフルォ αシクロ ブタンを金属酸化物及び Ζ又はゲイ素の酸化物からなる触媒の存在下に 水素で脱塩素する方法) によって得ることができる。
また、 このへキサフルォロシクロブテンを製造するのに使用する 1 , 2—ジクロ口へキサフルォロシクロブタンを 1 , 2 , 2—トリフルォロ 一 1ーク ΠΕ3エチレンの 2量化反応によって得ることができる。
本発明者は更に、 (Z) — l, 2, 3, 3, 4, 4一へキサフルォロ シクロブタンの製造方法について鋭意検討した結果、 1, 2—ジク口口 へキサフルォロシクロブタンを原料として、 ロジゥム触媒の存在下に水 素還元を行えば、 髙収率、 髙選択率にて、 目的物が得られることを見出 し、 本発明を完成するに至った。 この本発明の方法では、 目的生成物の 幾何異性体である (E) — 1, 2, 3, 3, 4, 4一へキサフルォロシ クロブタンは生成しなかつた。
即ち、 この本発明の要旨は、 1, 2—ジクロ口へキサフルォロシクロ ブタンを原料として、 原料に対して特に 2当量以上の水素を用いて、 口 ジゥム触媒の存在下に特に 150〜300での温度にて水素添加反応を行う ことによって、 高収率にて、 (Z) — 1, 2, 3, 3, 4, 4-へキサ フルォロシクロブタンを¾する方法にある。
ノ、 πゲン化合物の水素化分解の触媒としては、 パラジウム、 白金、 口 ジゥム、 ラネ一二、 ケルなどが知られているが、 パラジウム触媒(後述 の比較例 1) や白金触媒(後述の比較例 2) を用いて 1, 2—ジクロ口 へキサフルォロシク πブタンの水素還元を行うと、 原料の転化率が低い ばかりでなく、 目的とする (Z) — 1, 2, 3, 3, 4, 4一へキサフ ルォロシクロブタンの幾何異性体である (E) — 1, 2, 3, 3, 4, 4一へキサフルォロシクロブタンも生成し、 選択率が低くなる。
これに対し、 本発明に基いてロジウム触媒を用いた場合には、 原料の 転化率も非常に高く、 また幾何異性体である (E) — 1, 2, 3, 3, 4, 4一へキサフルォロシクロブタンがほとんど、 もしくは、 まったく 生成せず、 目的生成物である (Z) — 1, 2, 3, 3, 4, 4一へキサ フルォロシクロブタンが髙レ、選択率で得られることが明らかになつた。 触媒の担体としては、 通常知られている、 活性炭、 アルミナ、 シリカ、 ジルコニァなどから選ばれた少なくとも 1種からなる担体を用いること ができるが、 活性炭が最も好ましく、 高い目的物の選択性が得られる。 気相反応の方式としては、 固定床型気相反応、 流動床型気相反応など の方式をとることができる。
また、 担体の粒径については反応にほとんど影響を及ぼさないが、 好 ましくは 0· 1〜10讓が である。
担持濃度としては、 0. 05〜10%と幅広いものが使用可能であるが、 通 常 0. 5〜 5 %担持品が «される。
反応 ia¾は、 通常 150-300でであり、 好ましくは 175〜250でであ る。 150。Cよりも低い反応 ¾では、 選択率は高いものの、 転化率が低 下し易く、 また 3ooecを超える反応 ia eは、 副生成物が多量に生成す
1 , 2—ジクロ口へキサフルォロシクロブタンの上 7j素還元反応に おいて、 水素と原料の割合は、 水素が 1, 2—ジクロ口へキサフルォロ シクロブタンに対して化学量論量以上であれば、 大幅に変動させ得る。 しかしながら、 通常化学量論量の 2〜10倍、 特に 2〜 4倍の水素を使用 して水素化を行う。 出発物質の全モルに対して、 化学量論量よりかなり 多い量、 例えば 10モルまたはそれ以上の水素を使用し得る。過剰の水素 は回収して再使用できる。
反応の圧力は特に限定されず、 加圧下、 減圧下、 常圧下で可能である が、 減圧下では装置が複雑になるため、 加圧下、 常圧下で反応を行う方 が好ましい。
接触時間は、 通常 0. 1-300秒、 特には 1〜30秒である。
この水素還元反応の原料である 1 , 2—ジクロ口へキサフルォロシク ロブタンは、 1 , 2 , 2—トリフルオロー 1一クロ πエチレン (ク口口 トリフルォロェチレン) を加圧下、 特に 2 kg/cm2以上の圧力、 200〜400 での ί¾範囲で気相 2量化反応させることによって合成できる。
このクロ口トリフルォロエチレンの気相 2量化反応を常圧下で行うと、 500で以下では転化率が低くなり、 また、 500で以上では炭素数 4の直 鎖化合物の生成による選択率の低下が生じ、 工業的な製造方法としては 適さなくなる。 しかし、 この反応を加圧下で行えば、 400で以下におい ても、 良好な転化率、 選択率で、 1 , 2—ジクロ口へキサフルォロシク ロブタンを合成できる。
この 2量化反応の圧力は、 高くするほど、 低い温度で高転化率、 高選 択的に、 目的の 1, 2—ジクロ口へキサフルォロシクロブタンが得られ る。 反応圧力をより高圧にすると、 反応装置として耐高圧のものが必要 であるため、 通常、 2〜20kg/cm2で反応させるのがよい。
この気相 2量化反応において、 原料のクロ口トリフルォロエチレンの ¾¾4を小さくすると、 転化率が向上するが、 適当な充塡剤を用いること によっても転化率を向上させ得る。 充塡剤としては、 ガラスビーズ、 二 ッケルビーズ、 球状シリカ、 活性炭などを用いることができる。
産 H±の利用可能性
本発明の方法によれば、 1 , 2—ジクロ口へキサフルォロシクロブ夕 ンを金属酸化物及び Z又はゲイ素の酸化物からなる触媒の存在下に水素 で脱塩素してへキサフルォロシクロブテンを製造しているので、 麵: 入手できる 1, 2—ジクロ口へキサフルォロシクロブタンを選択率よく へキサフルォロシクロブテンに容易に一段階で誘導することができる。 このへキサフルォロシクロブテンは、 オゾン層を破壊しない H F C発泡 剤や洗 の原料になりうるばかりか、 種々の樹脂の原料または医農薬 中間体にもなりうる有用な化合物である。
また、 へキサフルォロシクロブテンをパラジゥム触媒の存在下に気相 法で水素還元を行うことにより (Z) — 1, 2, 3, 3, 4, 4一へキ サフルォロシクロブタンを製造しているので、 髙選択率にて、 目的物が 得られる。 この (Z) — 1, 2, 3, 3, 4, 4一へキサフルォロシク ロブタンは、 冷媒、 ^m 洗净剤として使用されている CFCや HC F Cの代替化合物となり得る有用な化合物である。
更にまた、 1, 2—ジクロ σへキサフルォロシクロブタンを原料とし て、 ロジウム触媒の存在下に水素添加反応(7jc素還元) を行うことによ つて、 髙収率にて、 (Z) — 1, 2, 3, 3, 4, 4一へキサフルォロ シクロブ夕ンを製造することができる。
実施例
以下、 実施例により本発明を更に具体的に説明する。
実施例 1
120gの Cr (N03 ) 3 · 9H2 0を 250mlの水に溶解し、 これと 28 の水酸化アンモニゥムの水溶液 200 とを攪拌しながら、 加熱した 4 00mlの水に添加して水酸化物の沈澱を得た。 これを濾別し、 7jによる 洗净、 および乾燥を行つた後、 450でで 5時間焼成して酸化物 (酸化ク ロム) の粉末を得た。 これを打錠成型機を用いて直径 5 mra、 高さ 5咖の 円筒状に成型した。
そして、 ハステロイ C¾ 応管 (O20ramx 1000mm) に上記の酸化ク π ム触媒 10g を充塡し、 これを反応 に した。
水素を予め 200 /minで 3時閭流して前処理を行った。 その後に、 1, 2—ジク π口へキサフルォロシクロブタンを 50^/minで流した。
生成するガスを水洗後、 ガスクロマトグラフィによって分析した。 選 択率、 反応率は、 ガスクロマトグラフのピーク面積に、 別途求めた補正 係数をかけて求めた。 結果を下記の表 1に示す。
表 1
Figure imgf000012_0001
主な副生成物はテトラフルオロー 1一クロロシクロブテンであつたが、 目的とするへキサフルォロシクロブテン (1 , 2, 3 , 3 , 4, 4一へ キサフルオロー 1ーシクロブテン) は良反応率、 髙選択率で合成可能で あることが分かる。
実施例 2
触媒として酸ィ (^一ク口ミァ複合酸化物を用いた以外は、 実施例 1と 同様に反応を行った。 結果を下記の表 2に示すが、 目的とするへキサフ ルォロシクロブテンが良反応率、 高選択率で合成可能であることが分か る。
表 2
Figure imgf000013_0001
実施例 3
触媒として酸化鉄を用いた以外は、 実施例 1と同様に反応を行つ 結果を下記の表 3に示す。
表 3
Figure imgf000013_0002
主な副生成物はテトラフルオロー 1一クロロシクロブテンであったが、 目的とするへキサフルォロシクロブテンが良反応率、 高選択率で合成可 能であることが分かる。
実施例 4
87gの N i (N 08 ) 2 · 6 H2 0を 25(kiの水に溶解し、 これにシ リカゲル 181gを加えて乾燥した。 これを 400でに加熱して酸化ニッケル とした。 これを打錠成型機を用いて直径 5 mra、 高さ 5 mraの円筒状に成型 しこ。
ハステロイ C|¾H応管 (Φ20議 X 1000讓) に上記に得られた酸化ニヅ ゲル触媒(担体はシリカゲル) 10gを充塡し、 これを反応 に設定し た。 7j素を予め 20(k ninで 3時間流して前処理を行った。 'その後に、 1 , 2—ジクロ口へキサフルォロシクロブタ
Figure imgf000014_0001
生成するガスを水洗後、 ガスクロマトグラフィによって分析した。 選 択率、 反応率は、 ガスクロマトグラフのピーク面積に、 別途求めた捕正 係数をかけて求めた。 結果を下記の表 4に示す。
表 4
Figure imgf000014_0002
主な副生成物はテトラフルオロー 1一クロロシクロブテンであつたが、 目的とするへキサフルォロシクロブテンが良反応率、 高選択率で合成可 能であることが分かる。
実施例 5
120gの C r (N O s ) 8 · 9 H2 0を 250^の水に溶解し、 これにシ リカゲル 181gを加えて乾燥した。 これを 400でに加熱して酸化クロムと した。 これを打錠成型機を用いて直径 5 mm、 高さ 5腧の円筒状に成型し た。 ハステロイ C製反応管(Φ20ΙΜΒΧ 1000讓) に上記に得られた酸化クロ ム触媒(担体はシリカゲル) 10gを充塡し、 これを反応温度に設定した。 水素を予め
Figure imgf000015_0001
3時間流して前処理を行つた。 その後に、 1 , 2—ジクロ口へキサフルォロシクロブタンを 50 /minで流した。
生成するガスを水洗後、 ガスクロマトグラフィによって分析した。選 択率、 反応率は、 ガスクロマトグラフのピーク面積に、 別途求めた補正 係数をかけて求めた。 結果を下記の表 5に示す。
表 5
Figure imgf000015_0002
主な副生成物はテトラフルオロー 1一クロロシクロブテンであつたが、 目的とするへキサフルォロシクロブテンが良反応率、 高選択率で合成可 能であることが分かる。
実施例 6
硝酸カルシウム水溶液 (2.7モル) にフッ化カリゥム水溶液 (5.4モル) を加えた。 このスラリーに硝酸銅 (1モル) 、 硝酸ニッケル (1モル)、 硝酸クロム (1モル) を加えた。 これに水酸化カリウム (0. 1モル) を加 えた。析出した固体を瀘別して乾燥した。 これを 400でで加熱して酸化 物とした。 これを打錠成型機を用いて直径 5画、 高さ 5鯽の円筒状に成 型した。 ハステロイ C製反応管 (O20mmx i000mra) に上記に得られた触媒(担 体はフッ化カルシウム) 10gを充填し、 これを反応 に設定した。 水 素を予め 200^/minで 3時間流して前処理を行った。 その後に、 1, 2 ージク α口へキサフルォロシクロブタンを 5(k /rainで流した。
生成するガスを水洗後、 ガスクロマトグラフィによって分析した。 選 択率、 反応率は、 ガスクロマトグラフのピーク面積に、 別途求めた補正 係数をかけて求めた。 結果を下記の表 6に示す。
表 6
Figure imgf000016_0001
主な副生成物はテトラフルオロー 1一クロロシクロブテンであつたが、 目的とするへキサフルォ πシクロブテンが良反応率、 髙選択率で合成可 能であることが分かる。
実施例 7
ハステロイ C¾M応管 (Φ20讓 xiOOOmra) に C AR i A CT— 3 0 ( 富士デビソン (株) 製) を 10g充填し、 窒素を 40cc/minの で腿さ せながら 400でで 3時間加熱した。
その後、 窒素の流通を止め、 同温度にて水素 30cc/rain、 1 , 2—ジ クロ口へキサフルォロシクロブタン 6 cc/minを流通させた。生成する ガスを水洗後、 ガスクロマトグラフィにより分析した。 1 , 2—ジクロ口へキサフルォロシクロブタンの反応率は 30%であり、 目的とするへキサフルォロシクロブテンの選択率は 96%であり、 副生成 物としてテトラフルオロー 1一クロロシクロブテンが 3.5%生成してい た。 なお、 選択率、 反応率は、 ガスクロマトグラフのピーク面積に、 別 途求めた補正係数をかけて求めた (以下、 同様) 。
実施例 8
実施例 7において、 原料の を水素 30cc/min、 1, 2—ジクロ口 へキサフルォロシクロブタン 3 cc/min、 反応温度を 450でとし、 以下 同様に ίΤつた 0
1 , 2—ジクロ口へキサフルォロシクロブタンの反応率は 45%であり、 目的とするへキサフルォロシク σブテンの選択率は 94%であり、 副生成 物としてテトラフルオロー 1ーク πロシクロブテンが 5.3%生成してい 実施例 9
実施例 7において、 触媒を S i l b e a d (水沢化学工業(株)製) にかえ、 以下同様に行った。
1, 2—ジクロ口へキサフルォ πシクロブタンの反応率は 22%であり、 目的とするへキサフルォロシク πブテンの選択率は 94%であり、 副生成 物としてテトラフルオロー 1一クロロシクロブテンが 5.3%生成してい た。
実施例 10
内径 7隨、 長さ 150讓の S U S 3 1 6製反応管に、 活性炭に 3 %濃度 で担持されたパラジウム触媒 4. 6ccを充填し、 窒素ガスを流しながら、 炉にて 100eCに加熱し、 所定の温度に達した後、 へキサフルォ αシ クロブテンを 2.0ccZ分、 7j素を lOccZ分の割合で導入した。 反応温度 は iooecを保った。
生成ガスは水洗後、 ガスクロマトグラフィにより分析を行つた。 結果 を下記の表 7に示す。
実施例 11
実施例 10と同じ反応装置に、 活性炭に 3 %濃度で担持されたパラジゥ ム触媒 4. 6ccを充填し、 窒素ガスを流しながら、 電気炉にて 80でに加熱 し、 所定の温度に達した後、 へキサフルォロシクロブテンを 8 ccZ分、 水素を 40ccZ分の割合で導入した。 反応温度は 80でを保った。
生成ガスは水洗後、 ガスクロマトグラフィにより分析を行った。 結果 を下記の表 7に示す。
実施例 12
実施例 10と同じ反応装置に、 活性炭に 0.5%濃度で担持されたパラジ ゥム触媒 2.3ccを充填し、 室温下、 窒素ガスを流した後、 へキサフルォ ロシクロブテンを 5 ccZ分、 7J素を lOccZ分の割合で導入した。 反応温 度は 27でを保った。
生成ガスは水洗後、 ガスクロマトグラフィにより分析を行った。結果 を下記の表 7に示す。
実施例 13
実施例 10と同じ反応装置に、 アルミナに 0.5%濃度で担持されたパラ ジゥム触媒 1.9ccを充填し、 窒素ガスを流しながら、 電気炉にて 100で に加熱し、 所定の ί¾度に達した後、 へキサフルォロシクロブテンを 5 cc Ζ分、 水素を 15ccZ分の割合で導入した。 反応温度は 100でを保った。 生成ガスは水洗後、 ガスクロマトグラフィにより分析を行った。結果 を下記の表 7に示す。 表 7
Figure imgf000019_0002
主な副生成物はテトラフルオロー 1一クロロシク αブテンであつたが、 目的とする (Ζ) — 1 , 2, 3 , 3 , 4 , 4 一へキサフルォロシクロブ タンが高反応 髙選択率で合成可能であることが分かる。
実施例 14
内径 7咖、 長さ 150咖の S U S 3 1 6製反応管に、 活性炭に 0.5%濃 度で担持されたロジウム触媒 1 gを充填し、 窒素ガスを流しながら、 電 気炉にて 225でに加熱し、 所定の ί¾¾に達した後、 1 , 2—ジクロ口へ キサフルォロシクロブタンを 分、 水素を lO. Offl Z分の割合で導 入した。 反応 は 225eCを保った。生成ガスは、 水洗後、 ガスクロマ トグラフィにより分析を行った。 結果を下記の表 8に示す。
実施例 15
実施例 14と同じ反応装置に、 活性炭に 3 %濃度で担持された口ジゥム 触媒 1 gを充填し、 窒素ガスを流しながら、 電気炉にて 225eCに加熱し、 所定の に達した後、 1 , 2—ジクロ口へキサフルォ αシクロブタン を 分、 水素を 10.
Figure imgf000019_0001
反応 は 225。C を保った。生成ガスは、 水洗後、 ガスクロマトグラフィにより分析を行 つた。結果を下記の表 8に示す。
実施例 16
実施例 14と同じ反応装置に、 活性炭に 3 %濃度で担持されたロジウム 触媒 1 gを充塡し、 窒素ガスを流しながら、 電気炉にて 250でに加熱し、 所定の i¾gに達した後、 1 , 2—ジク α口へキサフルォロシク πブタン を 1.5 ,分、 水素を 10· 分の割合で導入した。 反応 は 250で を保った。 生成ガスは、 7i洗後、 ガスクロマトグラフィにより分析を行 つた。 結果を下記の表 8に示す。
実施例 17
実施例 14と同じ反応装置に、 活性炭に 3 %濃度で担持されたロジウム 触媒 1 gを充塡し、 窒素ガスを流しながら、 電気炉にて 150でに加熱し、 所定の に達した後、 1 , 2—ジクロ口へキサフルォ口シクロブタン を 分、 水素を 10.0^/分の割合で導入した。 反応 ί¾は 150で を保った。 生成ガスは、 水洗後、 ガスクロマトグラフィにより分析を行 つた。 結果を下記の表 8に示す。
比較例 1
実施例 14と同じ反応装置に、 活性炭に 0.5%濃度で担持されたパラジ ゥム触媒 1 gを充填し、 窒素ガスを流しながら、 m 炉にて 200でに加 熱し、 所定の ί¾に達した後、 1 , 2—ジクロ口へキサフルォロシクロ ブタンを 1.7mS/分、 7j素を 10. 分の割合で導入した。 反応 は 200でを保った。生成ガスは、 水洗後、 ガスクロマトグラフィにより分 析を行った。 結果を下記の表 8に示す。
比較例 2
実施例 14と同じ反応装置に、 活性炭に 0.5%濃度で担持された白 媒 1 gを充塡し、 窒素ガスを流しながら、 電気炉にて 150でに加熱し、 所定の ia^に達した後、 1, 2—ジクロ口へキサフルォロシクロブタン を 1.4mi/分、水素を 10. 分の割合で導入した。 反応 は 150で を保った。 生成ガスは、 7jc洗後、 ガスクロマトグラフィにより分析を行 つた。 結果を下記の表 8に示す。
表 8
Figure imgf000021_0001
この結果から、 本発明に基づく方法では、 目的とする (Z) — 1, 2, 3, 3, 4, 4一へキサフルォロシクロブタンが高選択率で得られ、 反 応温度によって髙反応率で得られることが分かる。
実施例 18
内径 2cm、 長さ 40cmの SUS 31 6 応管に、 直径約 1咖のガラス ビーズ 2(kiを充填し、 窒素ガスを流しながら、 反応管内圧を iffi調製弁 で 2kg/cm2にし、 mm炉にて 300eCに加熱し、 所定の に達した後、 クロ αトリフルォロエチレンを 分の割合で導入した。 反応 iSJKは 300でを保った。生成ガスは、 ガスクロマトグラフィにより分析を行つ た。 結果を下記の表 9に示す。
実施例 19
実施例 18と同じ装置に、 直径約 I ranのガラスビーズ 20J^を充填し、 窒 素ガスを流しながら、 反応管内圧を逆圧調製弁で 2 kg/cra2にし、 伊 にて 400でに加熱し、 所定の に達した後、 クロ口トリフルォ πェチ レンを 分の割合で導入した。 反応温度は 400でを保った。生成ガ スは、 ガスクロマトグラフィにより分析を行った。結果を下記の表 9に 示す。
実施例 20
実施例 18と同じ装置に、 直径約 2咖のニッケルビーズ 2(kiを充塡し、 窒素ガスを流しながら、 反応管内圧を逆圧調製弁で 4 kg/cm2にし、 mm 炉にて 350°Cに加熱し、 所定の温度に達した後、 クロ口トリフルォ πェ チレンを 75^/分の割合で 入した。 反応 SJ^は 350でを保った。生成 ガスは、 ガスクロマトグラフィにより分析を行った。結果を下記の表 9 に示す。
実施例 21
実施例 18と同じ装置に、 直翻 3咖の球状シリカゲル (CAR i AC T) を充填し、 窒素ガスを流しながら、 反応管内圧を逆圧調製弁で 4 kg/cm2にし、 電気炉にて 350eCに加熱し、 所定の温度に達した後、 ク 口 πトリフルォロエチレンを 分の割合で導入した。反応 iS gは 350 でを保った。 生成ガスは、 ガスクロマトグラフィにより分析を行った。 結果を下記の表 9に示す。
表 9
Figure imgf000023_0001
この結果から、 クロ πトリフルォロエチレンを加圧下で気相 2量化反 応させることにより、 実施例 14〜17で原料として用いた 1 , 2—ジクロ 口へキサフルォロシク πブタンが髙選択率で得られることが分かる。

Claims

請求の範囲
1 . 1 , 2—ジク σ πへキサフルォロシクロブタンを金属酸 化物及び Ζ又はゲイ素の酸化物からなる触媒の存在下に水素で脱塩素する, へキサフルォロシクロブテンの製造方法。
2 . 脱塩素の反応における金属酸化物触媒が、 鉄、 クロム、 コバルト、 銅、 ニッケル及びマンガンの中から選ばれた少なくとも 1種 又は複数種の金属の酸化物で る、 請求の範囲の第 1項に記載した 方法。
3 . 金属酸化物触媒は、 活性炭、 アルミナ、 フッ化アルミ二 ゥム及びフッ化カルシウムのうちから選ばれた少なくとも 1種からなる 担体に担持した、 請求の範囲の第 1項又は第 2項に記載した製造方法。
4 . 1 , 2—ジクロ口へキサフルォロシクロブタンに対して 少なくとも化学量論量の水素で脱塩素する、 請求の範囲の第 1項〜第 3 項のいずれか 1項に記載した製造方法。
5. 脱塩素を 200〜500 °Cの温度範囲で行う、 請求の範囲の 第 1項〜第 項のいずれか 1項に記載した製造方法。
6. 1, 2—ジクロ口へキサフルォロシクロブタンを 1 , 2, 2—トリフルオロー 1ーク α口エチレンの 2量化反応によって得る、 請 求の範囲の第 1項〜第 5項のいずれか 1項に記載した製造方法。
7. へキサフルォロシクロブテンをパラジゥム触媒の存在下 に気相法で水素還元を行う、 (Ζ) - 1 , 2, 3 , 3 , 4 , 4 -へキサ フルォロシクロブタンの製造方法。
8. ノ、。ラジウム触媒は、 活性炭、 アルミナ、 シリカゲル、 酸 化チタン及びジルコニァのうちから選ばれた少なくとも 1種からなる担 体に担持した、 請求の範囲の第 7項に記載した製造方法。
9 . 担体へのパラジゥム触媒の担持濃度を 0.05〜: 10%とする、 請求の範囲の第 8項に記載した製造方法。
10. へキサフルォロシクロブテンを少なくとも化学量論量の 水素で水素化する、 請求の範囲の第 7項〜第 9項のいずれか 1項に記載 した ¾it方法。
11. 水素還元を 20〜300での温度範囲で行う、 請求の範囲の 第 7項〜第 10項のいずれか 1項に記載した 方法。
12. へキサフルォロシクロブテンを請求項 1〜 6のレ、ずれか 1項に記載した製造方法によって得る、 請求の範囲の第 7項〜第 11項の いずれか 1項に記載した製造方法。
13. へキサフルォロシクロブテンを製造するのに使用する 1 , 2—ジク π口へキサフルォロシクロブタンを 1 , 2 , 2—トリフルォロ 一 1一クロ口エチレンの 2量化反応によって得る、 請求の範囲の第 12項 に記載した l¾t方法。
14. 1 , 2—ジクロ口へキサフルォ πシクロブタンをロジゥ ム触媒の存在下に気相法で水素還元する、 (Z) — 1 , 2, 3 , 3 , 4 , 一へキサフルォロシクロブタンの »方法。
15. ロジウムを活性炭、 アルミナ、 シリカ及びジルコニァの うちから選ばれた少なくとも 1種からなる担体に担持した触媒を用いる、 請求の範囲の第 14項に記載した製造方法。
16. 担体へのロジウム触媒の担持濃度を 0.05-10%とする、 請求の範囲の第 15項に記載した製造方法。
17. 1 , 2—ジクロ口へキサフルォロシクロブタンに対して 水素を 2〜10当量用いる、 請求の範囲の第 14項〜第 16項のいずれか 1項 に記載した製造方法。
18. 反応を 150〜300での温度範囲で行う、 請求の範囲の第 14項〜第 17項のいずれか 1項に記載した製造方法。
19. 1 , 2 , 2—トリフルオロー 1一クロ口エチレンを気相 法で 2量化反応させることによって 1 , 2—ジクロ口へキサフルォロシ クロブタンを合成する、 請求の範囲の第 14項〜第 18項のいずれか 1項に 記載した 方法。
20. 2量化反応を 2〜20kg/cra2の圧力範囲で行う、 請求の範 囲の第 19項に記載した製造方法。
21. 2量化反応を 200〜400。Cの温度範囲で行う、 請求の範 囲の第 19項又は第 20項に記載した製造方法。
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