WO2020235425A1 - 全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する直鎖炭化水素の分離方法 - Google Patents

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    • Y02C20/30Capture or disposal of greenhouse gases of perfluorocarbons [PFC], hydrofluorocarbons [HFC] or sulfur hexafluoride [SF6]

Definitions

  • the present invention is a linear hydrocarbon having a double bond in which the total hydrogen atom is substituted with a fluorine atom or a chlorine atom, and an alicyclic type having a double bond in which the total hydrogen atom is substituted with a fluorine atom or a chlorine atom.
  • the present invention relates to a method for separating a linear hydrocarbon having a double bond in which all hydrogen atoms are replaced with fluorine atoms or chlorine atoms from an object to be treated containing a hydrocarbon.
  • Perfluorocarbon having a double bond is saturated perfluorocarbon such as tetrafluoroethane (CF 4 ) and hexafluoroethane (C 2 F 6 ), which have been used as etching gas and cleaning gas in the manufacturing process of semiconductors and liquid crystals. It has been developed as an alternative to fluorocarbons and as a raw material for fluororesins. Although perfluorocarbons with double bonds have an improved global warming potential, their levels are not negligible and are under strict regulation due to high vapor pressure and toxicity issues. Therefore, various proposals have been made regarding a method for detecting and removing perfluorocarbon having a double bond (Patent Documents 1 to 5).
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-324492 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-302551 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-343931 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-12018 International Publication No. 2012/002239
  • perfluorocarbons having a double bond are collectively regarded as a detection target or a removal target, and individual compounds included in the perfluorocarbons having a double bond are not focused on.
  • the characteristics of perfluorocarbon having a double bond may differ depending on the skeleton of the compound (for example, whether it is linear or alicyclic). Therefore, from the viewpoint of the possibility of reuse and the like, it is convenient if the compound contained in the perfluorocarbon having a double bond can be selectively separated or removed based on the skeleton of the compound.
  • the present inventor focused on the skeleton of perfluorocarbon having a double bond and conducted a diligent study.
  • the perfluorocarbon having a double bond contains a linear compound and an alicyclic compound
  • the linear compound can be selectively separated by contacting a predetermined amine compound. I found out what I could do.
  • the present inventor has also found that this finding can be applied not only to perfluorocarbons but also to hydrocarbon compounds completely substituted with chlorine atoms, and hydrocarbon compounds totally substituted with fluorine atoms and chlorine atoms.
  • the present invention has been completed based on such knowledge.
  • the present invention relates to a linear hydrocarbon having a double bond in which all hydrogen atoms are substituted with a fluorine atom or a chlorine atom, and a fat having a double bond in which all hydrogen atoms are substituted with a fluorine atom or a chlorine atom.
  • the object to be treated containing a cyclic hydrocarbon is of the formula: NR 1 R 2 R 3 (where R 1 , R 2 and R 3 are independently alkyl groups, two of which are combined. It may form an alkylene group that may be interrupted by an oxygen atom or a sulfur atom.)
  • R 1 , R 2 and R 3 are independently alkyl groups, two of which are combined. It may form an alkylene group that may be interrupted by an oxygen atom or a sulfur atom.
  • the present invention relates to a method for separating a linear hydrocarbon having a
  • double bond refers to a carbon-carbon double bond.
  • substituted with a fluorine atom or a chlorine atom is substituted with only a fluorine atom, when substituted with both a fluorine atom and a chlorine atom, and substituted with only a chlorine atom. Including any case.
  • perfluoro means a hydrocarbon in which all hydrogen atoms are replaced with fluorine atoms.
  • heterocyclic aromatic amine compound refers to an amine compound containing a nitrogen atom in the ring-constituting atom of the heteroaromatic ring.
  • a hydrocarbon compound having a double bond in which all hydrogen atoms are replaced with a fluorine atom or a chlorine atom has high reactivity because it has a double bond, and when the boiling points of the compounds are close to each other or the vapor pressure. In many cases, it is generally difficult to selectively perform separation and removal by methods such as distillation purification and adsorption treatment.
  • a linear hydrocarbon having a double bond in which a total hydrogen atom is replaced with a fluorine atom or a chlorine atom and a total hydrogen atom are a fluorine atom or a total hydrogen atom by a simple method of contact with a predetermined amine compound.
  • the separation method of the present invention can also be used as a method for removing an alicyclic hydrocarbon having a double bond in which all hydrogen atoms are replaced with fluorine atoms or chlorine atoms from the object to be treated.
  • the present invention is a linear hydrocarbon having a double bond in which the total hydrogen atom is substituted with a fluorine atom or a chlorine atom, and an alicyclic type having a double bond in which the total hydrogen atom is substituted with a fluorine atom or a chlorine atom.
  • an alicyclic hydrocarbon having a double bond in which all hydrogen atoms are replaced with fluorine atoms or chlorine atoms reacts selectively. It is used to separate linear hydrocarbons having a double bond in which all hydrogen atoms are replaced with fluorine atoms or chlorine atoms.
  • the amine compound in the liquid state may be an amine compound in a liquid phase or may be in the form of a liquid in which the amine compound is dissolved or dispersed in a solvent. It is preferable to use the amine compound in the liquid phase at the time of contact with the object to be treated, because the reaction proceeds quickly because the amine compound is in the liquid phase.
  • the contact between the object to be treated and the amine compound can be performed in the reactor, the amount to be introduced can be finely adjusted, and the runaway of the reaction can be suppressed. Therefore, the object to be treated is put into the reactor in a gaseous state. It is preferable to introduce it.
  • the object to be treated may be heated or the like to form a gas.
  • alicyclic hydrocarbons having a double bond in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms or chlorine atoms It is preferable to carry out at a temperature lower than the boiling point of hydrogen.
  • the temperature may be lower than the boiling point of the compound having the lowest boiling point. ..
  • a linear hydrocarbon having a double bond in which a total hydrogen atom is substituted with a fluorine atom or a chlorine atom has a total hydrogen atom of fluorine in terms of stability as a compound due to the substitution with a fluorine atom or a chlorine atom. It is preferable that the linear alken or total hydrogen atom substituted with an atom or chlorine atom is a linear alkaziene substituted with a fluorine atom or a chlorine atom, and fluorine due to being substituted only with a fluorine atom.
  • a linear perfluoroalkene or a linear perfluoroalkaziene is more preferable because the stability is further enhanced by the electronic structure, electron affinity, and bonding energy of the atom.
  • a linear hydrocarbon having a double bond in which all hydrogen atoms are replaced with a fluorine atom or a chlorine atom is a compound having a boiling point of 50 ° C. or lower because it can be easily introduced into a reactor in a gaseous state. Is preferable.
  • An alicyclic hydrocarbon having a double bond in which the total hydrogen atom is substituted with a fluorine atom or a chlorine atom is a cycloalkene in which the total hydrogen atom is substituted with a fluorine atom or a chlorine atom, or the total hydrogen atom is a fluorine atom or It can be a cycloalkadiene substituted with a chlorine atom and may be a perfluorocycloalkene or a perfluorocycloalkane.
  • An alicyclic hydrocarbon having a double bond in which all hydrogen atoms are replaced with a fluorine atom or a chlorine atom has a boiling point of 30 ° C. or lower because it can be easily introduced into a reactor in a gaseous state. It is preferably a compound.
  • the tertiary amine is preferably trialkylamine, N-alkylmorpholin, N-alkylpiperidine or N-alkylpyridazine, and the heterocyclic aromatic amine compound is pyridine.
  • a derivative thereof, pyridazine or a derivative thereof, or isoquinolin or a derivative thereof is preferable.
  • the derivative include a substituted derivative substituted with one or more of a substituent selected from alkyl, alkoxy, acyl, alkoxycarbonyl, and acyloxy.
  • the predetermined amine compound may be a tertiary amine or a heterocyclic aromatic amine compound.
  • the amount of the amine compound is 0.01 times or more and 10 times or less the number of moles of an alicyclic hydrocarbon having a double bond in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms or chlorine atoms. Is preferably used.
  • the hydrocarbon compound having a double bond in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms or chlorine atoms contains a linear compound and an alicyclic compound
  • the predetermined amine compound and the compound are used. It is convenient because the linear compound can be selectively separated by a simple method of contacting.
  • the object to be treated of the present invention is a linear hydrocarbon having a double bond in which a total hydrogen atom is replaced with a fluorine atom or a chlorine atom (hereinafter, also referred to as “Compound X”) and a total hydrogen atom is a fluorine atom or chlorine. It contains an alicyclic hydrocarbon having a double bond substituted with an atom (hereinafter, also referred to as “Compound Y”).
  • Compound X which is a linear hydrocarbon having a double bond in which a total hydrogen atom is replaced with a fluorine atom or a chlorine atom, is a linear hydrocarbon having a double bond in which the total hydrogen atom is a fluorine atom or a chlorine atom. Any one replaced by either one may be used.
  • substituted with a chlorine atom it is preferable that one or two of the hydrogen atoms in the compound X are substituted with a chlorine atom and the others are substituted with a fluorine atom.
  • Compound X preferably has a boiling point of 50 ° C. or lower, more preferably 15 ° C. or lower.
  • the boiling point can be ⁇ 80 ° C. or higher.
  • the number of carbon atoms in compound X may be 2 or more, preferably 2 or more and 5 or less.
  • the number of double bonds in compound X may be one or more, preferably one or two.
  • Examples of the compound X having only a fluorine atom include a linear perfluoroalkene and a linear perfluoroalkadiene.
  • the compound X in the object to be treated may be only one type or two or more types.
  • Compound Y which is an alicyclic hydrocarbon having a double bond in which a total hydrogen atom is replaced with a fluorine atom or a chlorine atom, is a alicyclic hydrocarbon having a double bond in which the total hydrogen atom is a fluorine atom or chlorine. It may be any atom substituted. When substituted with chlorine atoms, the stability generally increases and the reactivity decreases as the number of chlorine atoms increases. Therefore, one or two of the hydrogen atoms in compound Y are substituted with chlorine atoms. , Others are preferably substituted with a fluorine atom.
  • Compound Y preferably has a boiling point of 30 ° C. or lower, more preferably 15 ° C. or lower.
  • the boiling point can be ⁇ 20 ° C. or higher.
  • Compound Y may have 3 or more carbon atoms constituting the carbon ring, preferably 3 or more and 6 or less.
  • Compound Y may be a monocyclic compound or a polycyclic compound, and is preferably a monocyclic compound.
  • Compound Y may have an alkyl group (for example, a perfluoroalkyl group such as a trifluoromethyl group or a pentafluoroethyl group) in which all hydrogen atoms are substituted with a fluorine atom or a chlorine atom on the carbocycle. Good.
  • the number of double bonds of compound Y may be one or more, preferably one or two.
  • Examples of the compound Y having both a chlorine atom and a fluorine atom include 1-chloropentafluorocyclobutene, 1,2-dichlorotetrafluorocyclobutene, 1,3-dichlorotetrafluorocyclobutene and the like.
  • Examples of the compound Y having only a fluorine atom include perfluorocycloalkene and perfluorocycloalkane.
  • Examples of perfluorocycloalkene include tetrafluorocyclopropene, hexafluorocyclobutene, octafluorocyclopentene, and decafluorocyclohexene
  • examples of perfluorocycloalkadiene include tetrafluorocyclobutadiene, hexafluorocyclopentadiene, and octafluoro-. Examples thereof include 1,3-cyclohexadiene and octafluoro-1,4-cyclohexadiene.
  • alkyl group for example, a perfluoroalkyl group such as a trifluoromethyl group or a pentafluoroethyl group
  • an alkyl group for example, a perfluoroalkyl group such as a trifluoromethyl group or a pentafluoroethyl group
  • a perfluoroalkyl group such as a trifluoromethyl group or a pentafluoroethyl group
  • the total hydrogen atom is substituted with a fluorine atom or a chlorine atom on the carbocycle.
  • alkyl group for example, a perfluoroalkyl group such as a trifluoromethyl group or a pentafluoroethyl group
  • the compound Y in the object to be treated may be only one type or two or more types.
  • the ratio of compound X to compound Y in the object to be treated is not particularly limited, and these mass ratios (mass of compound X: mass of compound Y) are, for example, 0.1: 99.9 to 99.9: 0. It can be 1. From the viewpoint that a sufficient separation effect can be obtained and the recovery of compound X after separation is easy, the mass ratio of these (mass of compound X: mass of compound Y) is preferably 1: 9 to 9: 1, more preferably. Is 3: 7 to 7: 3.
  • the object to be treated may contain other components as long as the effects of the present invention are not impaired, and for example, nitrogen, helium, argon, air, aliphatic saturated hydrocarbons, ethers, aromatic hydrocarbons and the like. Can be mentioned.
  • the other component is preferably 99 mol% or less, more preferably 50 mol% or less, based on the total amount of the object to be treated.
  • the other component may be 0%, in which case the object to be treated is composed of compound X and compound Y.
  • the object to be treated may contain compound X and compound Y at the time of contact with a predetermined amine compound.
  • Predetermined amine compound The present invention is based on the formula: NR 1 R 2 R 3 (where R 1 , R 2 and R 3 are independently alkyl groups, two of which together are an oxygen atom or a sulfur atom.
  • R 1 , R 2 and R 3 are independently alkyl groups, two of which together are an oxygen atom or a sulfur atom.
  • One or more amine compounds selected from the group consisting of tertiary amines and heterocyclic aromatic amine compounds represented by () may be formed, which may be interrupted by.
  • the amine compound may be a tertiary amine or a heterocyclic aromatic amine compound, and these may be used in combination.
  • the predetermined amine compound is preferably a liquid at room temperature (23 ° C.) and at atmospheric pressure.
  • the melting point of the predetermined amine is preferably ⁇ 120 ° C. or higher, more preferably ⁇ 50 ° C. or higher, and preferably 50 ° C. or lower, more preferably 30 ° C. or lower.
  • the tertiary amine is of the formula: NR 1 R 2 R 3 (where R 1 , R 2 and R 3 are independently alkyl groups, two of which together are oxygen atoms or It may form an alkylene group that may be interrupted by a sulfur atom.).
  • R 1 , R 2 , and R 3 are alkyl groups, they may be the same or different, but they are preferably the same.
  • the alkyl group may be linear or branched.
  • Examples of the alkyl group include an alkyl group having 1 or more and 4 or less carbon atoms, preferably 1 or more and 3 or less, and for example, methyl, ethyl, and propyl.
  • R 1 , R 2 , and R 3 may be combined to form an alkylene group that may be interrupted by an oxygen or sulfur atom, and the group:-(CH 2 ) p-.
  • p is an integer of 3 or more and 6 or less.
  • q may be the same or different. 1 or more and 3 or less integers
  • r may be the same or different, and is an integer of 1 or more and 3 or less.
  • Etc. can be mentioned.
  • the remaining one of R 1 , R 2 , and R 3 is an alkyl group, and the above examples and preferred examples are applied to the alkyl group.
  • tertiary amine examples include trialkylamines such as triethylamine and methyldiethylamine, N-alkylmorpholines such as N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine and N-butylmorpholine, and N such as N-methylpiperidine and N-ethylpiperidine.
  • N-alkylpyrrolidine such as alkylpiperidin, N-methylpyrrolidine, N-ethylpyrrolidine and the like are preferable.
  • the heterocyclic aromatic amine compound may be a monocyclic compound or a polycyclic compound, and is preferably a monocyclic compound.
  • the nitrogen atom which is a ring-constituting atom of the complex aromatic ring, preferably does not have a hydrogen atom.
  • heterocyclic aromatic amine compound examples include pyridine, pyrazine, pyrimidine, pyridazine, quinoline, isoquinoline, bipyridine and derivatives thereof.
  • the derivative examples include a substituted derivative, and examples of the substituent include alkyl, alkoxy, acyl, alkoxycarbonyl, acyloxy, and cyano. The number of substituents may be one or two or more.
  • the alkyl moiety in the above substituent may be linear or branched, and the number of carbon atoms is preferably 1 or more and 5 or less.
  • the alkyl include methyl, ethyl, propyl, butyl and the like
  • examples of the alkoxy include methoxy, ethoxy, propoxy and butoxy
  • examples of the acyl include acetyl and propionyl
  • examples of the alkoxycarbonyl include methoxy. Examples thereof include carbonyl and ethoxycarbonyl
  • examples of acyloxy include acetyloxy and propionyloxy.
  • heterocyclic aromatic amine compound pyridine or a derivative thereof, pyridazine or a derivative thereof, or isoquinoline or a derivative thereof is preferable.
  • the method of contacting the object to be treated with the predetermined amine compound is not particularly limited, and for example, the object to be treated may be added to a reactor containing the predetermined amine compound, and the object to be treated may be added to the predetermined reactor. After the introduction of the above, a predetermined amine may be injected.
  • the contact between the object to be treated and the predetermined amine compound is performed in the state where the predetermined amine compound is in a liquid state.
  • a liquid in which a predetermined amine compound is made liquid at a temperature equal to or higher than the melting point or a liquid in which a predetermined amine compound is dissolved or dispersed in a solvent (for example, aliphatic saturated hydrocarbons, ethers, aromatic hydrocarbons, etc.) And can be brought into contact with the object to be treated.
  • a solvent for example, aliphatic saturated hydrocarbons, ethers, aromatic hydrocarbons, etc.
  • the object to be treated can be introduced into the reactor in a gaseous state.
  • the object to be treated may be heated or the like to be in a gaseous state. After introduction into the reactor, it may be brought into contact with a predetermined amine compound in the gas phase, or it may be cooled in the reactor to liquefy a part or all of the compound and then brought into contact with the predetermined amine compound in the liquid phase. ..
  • the object to be treated is brought into contact with a predetermined amine compound at a temperature lower than the boiling point of compound Y in the object to be treated.
  • a predetermined amine compound at a temperature lower than the boiling point of compound Y in the object to be treated.
  • those having the lowest boiling point can be lower than the boiling point.
  • the contact time between the object to be treated and the predetermined amine compound is not particularly limited, and can be, for example, 1 hour or more and 24 hours or less, preferably 5 hours or more and 18 hours or less.
  • the reaction time can be shortened by stirring the inside of the reactor at the time of contact.
  • the gas in the reactor is collected and the reaction product generated by the contact is collected. Compound X is separated into the collected gas.
  • the number of moles of a predetermined amine compound can be 0.01 times or more and 10 times or less, and 0.03 times or more and 5.0 times or less with respect to the number of moles of compound Y in the object to be treated.
  • the predetermined amine compound is a tertiary amine, it is preferably 0.5 times or more, more preferably 1.0 times or more, and preferably 4.0 times or less, more preferably 3. It is 0 times or less.
  • the predetermined amine compound is a heterocyclic aromatic amine compound, it is preferably 0.05 times or more, more preferably 0.1 times or more, and preferably 3.0 times or less, more preferably. Is 2.0 times or less.
  • one or more amine compounds selected from the group consisting of tertiary amines and heterocyclic aromatic amine compounds represented by () may form an alkylene group.
  • examples thereof include linear hydrocarbons having a double bond in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms or chlorine atoms, which contain 0.001 volume ppm or more and 1000 volume ppm or less.
  • the predetermined amine compounds shown in Table 1 the linear hydrocarbon (Compound X) having a double bond in which the total hydrogen atom is replaced with a fluorine atom or a chlorine atom, and the total hydrogen atom are fluorine atoms or
  • An alicyclic hydrocarbon (Compound Y) having a double bond substituted with a chlorine atom was used.
  • CF 2 CFCl (boiling point -28 ° C)
  • CF 3 CF CF 2 (boiling point -29 ° C)
  • CF 3 CF CFCF 3 (boiling point 1.2 ° C)
  • CF 3 CF 2 CF CF 2 (boiling point 6 ° C)
  • c-C 4 F 6 Hexafluorocyclobutene (boiling point 5-6 ° C)
  • c-C 5 F 8 Octafluorocyclopentene (boiling point 27 ° C)
  • Compound X and Compound Y are supplied as a gas in the mass ratio shown in Table 1 to the first pressure-resistant container whose inside is depressurized and cooled to ⁇ 20 to ⁇ 40 ° C. via a valve connected to the first pressure-resistant container. After that, a predetermined amine compound was charged. Table 1 shows the amount of the predetermined amine compound used, which corresponds to the number of moles with respect to 1 mol of the compound Y.
  • the first pressure-resistant container was placed in a constant temperature bath at the temperature shown in Table 1, and the inside of the container was left to stand overnight (14 hours) with stirring.
  • a second pressure-resistant container whose inside is depressurized and cooled to -20 to -60 ° C is connected to the first pressure-resistant container, the valve of each container is opened, and the gas remaining in the first pressure-resistant container is discharged. Transferred to a second pressure resistant container. Then, the first pressure-resistant container was gradually heated to 30 ° C. over 30 minutes. Each valve was closed, and the mass of the residue in the first pressure-resistant container and the mass of the gas collected in the second pressure-resistant container were determined. After that, the first pressure-resistant container and the second pressure-resistant container are cooled to -20 to -40 ° C, respectively, and deuterated chloroform for NMR analysis is placed in the container to dissolve the compounds inside each pressure-resistant container and cooled. It was taken out below and subjected to fluorine NMR measurement. Measurement conditions: 19 F-NMR measurement (376 MHz, CDCl 3 , trifluoromethyl toluene added as an internal standard substance)
  • FIG. 1 shows the measurement results of the compounds inside the second pressure-resistant container.
  • the ratio in each pressure-resistant container was calculated from the integrated values of the peaks of compound X, compound Y, and the reaction product in the fluorine NMR measurement, and from the mass of the residual amount and the mass of the collected gas obtained earlier, The conversion rate of compound Y and the unconversion rate of compound X were calculated.
  • the conversion rate of compound Y was the ratio of the amount of decrease in compound Y after contact to the amount of compound Y charged, and was evaluated as follows. Conversion rate of compound Y Conversion rate: 80% or more ... A Conversion rate: 20% or more and less than 80% ⁇ ⁇ ⁇ B Conversion rate: less than 20% ⁇ ⁇ ⁇ C Conversion rate: No reaction product ... D
  • the unconversion rate of compound X is the ratio of the residual amount of compound X after contact to the charged amount of compound X, and was evaluated as follows. Unconverted rate of compound X Unconverted rate: 99% or more ... A Unconverted rate: 95% or more and less than 99% ⁇ ⁇ ⁇ B Unconverted rate: less than 95% ⁇ ⁇ ⁇ C
  • the hydrocarbon compound having a double bond in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms or chlorine atoms contains a linear compound and an alicyclic compound, it is a predetermined amine compound. It is convenient because the linear compound can be selectively separated by a simple method of contacting the compounds.

Abstract

本発明は、全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する炭化水素化合物として、直鎖状の化合物と脂環式の化合物を含む被処理物から、直鎖状の化合物を選択的に分離させることを目的とする。本発明は、全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する直鎖炭化水素及び全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する脂環式炭化水素を含む被処理物を、式:NR123(ここで、R1、R2及びR3は、独立してアルキル基であり、これらのうち2つは一緒になって、酸素原子又は硫黄原子で中断されていてもよいアルキレン基を形成していてもよい。)で表される第三級アミン及び複素環式芳香族アミン化合物からなる群から選ばれる1種以上のアミン化合物と接触させることを特徴とする、全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する直鎖炭化水素の分離方法である。

Description

全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する直鎖炭化水素の分離方法
 本発明は、全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する直鎖炭化水素及び全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する脂環式炭化水素を含む被処理物から、全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する直鎖炭化水素を分離する方法に関する。
 二重結合を有するパーフルオロカーボンは、半導体や液晶の製造プロセスにおいてエッチング用ガス、クリーニング用ガスとして用いられてきたテトラフルオロエタン(CF4)、ヘキサフルオロエタン(C26)等の飽和パーフルオロカーボンの代替やフッ素樹脂の原料として、開発が進められてきた。二重結合を有するパーフルオロカーボンは改善された地球温暖化係数を有するものの、そのレベルは無視できるものではないことに加え、蒸気圧の高さや毒性の問題等から、厳しい規制下にある。そのため、二重結合を有するパーフルオロカーボンの検出方法や除去方法について、種々の提案がなされている(特許文献1~5)。
特開2001-324492号公報 特開2001-302551号公報 特開2000-342931号公報 特開2012-121018号公報 国際公開2012/002239号公報
 上記先行技術は、いずれも二重結合を有するパーフルオロカーボンをまとめて検出対象又は除去対象として捉えており、二重結合を有するパーフルオロカーボンに包含される個々の化合物について着目したものではない。二重結合を有するパーフルオロカーボンについては、化合物の骨格(例えば、直鎖状であるか、脂環式であるか等)によって、特性が異なり得る。そのため、再利用の可能性等の点から、化合物の骨格に基づき、二重結合を有するパーフルオロカーボンに包含される化合物の選択的な分離や除去を行うことができれば便利である。
 本発明者は、二重結合を有するパーフルオロカーボンの骨格に着目して鋭意検討を行った。そして、二重結合を有するパーフルオロカーボンが、直鎖状の化合物と脂環式の化合物とを含む場合、所定のアミン化合物を接触させることで、直鎖状の化合物を選択的に分離することができることを見出した。本発明者はまた、この知見がパーフルオロカーボンのみならず、塩素原子で全置換されている炭化水素化合物、フッ素原子及び塩素原子で全置換されている炭化水素化合物にも適用できることを見出した。本発明は、かかる知見の下、完成されたものである。
 即ち、本発明は、全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する直鎖炭化水素及び全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する脂環式炭化水素を含む被処理物を、式:NR123(ここで、R1、R2及びR3は、独立してアルキル基であり、これらのうち2つは一緒になって、酸素原子又は硫黄原子で中断されていてもよいアルキレン基を形成していてもよい。)で表される第三級アミン及び複素環式芳香族アミン化合物からなる群から選ばれる1種以上のアミン化合物と接触させることを特徴とする、全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する直鎖炭化水素の分離方法に関する。
 本明細書において、「二重結合」は、炭素-炭素二重結合をいう。
 本明細書において、「フッ素原子又は塩素原子で置換されている」は、フッ素原子のみで置換されている場合、フッ素原子及び塩素原子の両方で置換されている場合、塩素原子のみで置換されている場合のいずれも含む。
 本明細書において、「パーフルオロ」は、炭化水素の水素原子の全てをフッ素原子で置き換えたものをいう。
 本明細書において、「複素環式芳香族アミン化合物」は、複素芳香環の環構成原子に窒素原子を含むアミン化合物をいう。
 全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する炭化水素化合物は、二重結合を有しているため反応性が高く、また、化合物同士の沸点が近い場合や蒸気圧が高い場合も多く、分離や除去を蒸留精製や吸着処理などの方法で選択的に行うことが一般的に難しい。本発明によれば、所定のアミン化合物との接触という簡便な方法で、全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する直鎖炭化水素及び全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する脂環式炭化水素を含む被処理物から、全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する直鎖炭化水素を分離することができ、再利用等にも便利である。本発明の分離方法は、上記被処理物から、全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する脂環式炭化水素を除去する方法として利用することもできる。
 本発明は、全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する直鎖炭化水素及び全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する脂環式炭化水素を含む被処理物を、所定のアミン化合物に接触させると、全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する脂環式炭化水素が選択的に反応することを利用して、全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する直鎖炭化水素を分離するものである。
 本発明は、被処理物を液体の状態のアミン化合物と接触させることが好ましい。液体の状態のアミン化合物は、液相のアミン化合物であっても、アミン化合物を溶媒に溶解又は分散させた液体の形態であってもよい。アミン化合物が液相にあることで反応の進行が速やかである点から、被処理物との接触時に、液相にあるアミン化合物を用いることが好ましい。
 被処理物とアミン化合物の接触は反応器内で行うことができ、導入量の細かな調整が容易であり、かつ反応の暴走抑制も行える点から、被処理物を気体の状態で反応器に導入することが好ましい。被処理物を加熱等して、気体としてもよい。
 被処理物とアミン化合物の接触は、反応の進行を円滑に終点まで行うことを容易にする点から、全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する脂環式炭化水素の沸点未満の温度で行うことが好ましい。全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する脂環式炭化水素として、複数の化合物が存在する場合、最も低い沸点を有する化合物の沸点未満の温度とすることができる。
 全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する直鎖炭化水素は、フッ素原子もしくは塩素原子で置換されたことによる化合物としての安定性の点から、全水素原子がフッ素原子もしくは塩素原子で置換されている直鎖状のアルケン又は全水素原子がフッ素原子もしくは塩素原子で置換されている直鎖状のアルカジエンであることが好ましく、フッ素原子のみで置換されたことによるフッ素原子の電子構造、電子親和力、結合エネルギーにより安定性がさらに高まる点から、直鎖状のパーフルオロアルケン又は直鎖状のパーフルオロアルカジエンであることがさらに好ましい。
 全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する直鎖炭化水素は、気体の状態での反応器への導入が容易である点から、50℃以下の沸点を有する化合物であることが好ましい。
 全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する脂環式炭化水素は、全水素原子がフッ素原子もしくは塩素原子で置換されているシクロアルケン又は全水素原子がフッ素原子もしくは塩素原子で置換されているシクロアルカジエンであることができ、パーフルオロシクロアルケン又はパーフルオロシクロアルカジエンであってもよい。
 全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する脂環式炭化水素は、気体の状態での反応器への導入が容易である点から、30℃以下の沸点を有する化合物であることが好ましい。
 本発明における、所定のアミン化合物のうち、第三級アミンとしては、トリアルキルアミン、N-アルキルモルホリン、N-アルキルピペリジン又はN-アルキルピロリジンが好ましく、複素環式芳香族アミン化合物としては、ピリジンもしくはその誘導体、ピリダジンもしくはその誘導体又はイソキノリンもしくはその誘導体が好ましい。誘導体としては、アルキル、アルコキシ、アシル、アルコキシカルボニル、アシルオキシから選ばれる置換基の1個以上で置換された置換誘導体が挙げられる。
 本発明においては、所定のアミン化合物は第三級アミンであっても、複素環式芳香族アミン化合物であってもよい。
 本発明においては、全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する脂環式炭化水素のモル数に対して、0.01倍以上10倍以下の量の前記アミン化合物を用いることが好ましい。
 本発明によれば、全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する炭化水素化合物が直鎖状の化合物と脂環式の化合物を含む場合について、所定のアミン化合物との接触という簡便な方法で、直鎖状の化合物を選択的に分離することができ、便利である。
実施例12の第2の耐圧容器内部の化合物のフッ素NMR測定の結果である。 実施例12の第1の耐圧容器内部の化合物のフッ素NMR測定の結果である。
(被処理物)
 本発明の被処理物は、全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する直鎖炭化水素(以下「化合物X」ともいう。)及び全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する脂環式炭化水素(以下「化合物Y」ともいう。)を含む。
<全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する直鎖炭化水素(以下「化合物X」ともいう。)>
 全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する直鎖炭化水素である化合物Xは、二重結合を有する直鎖炭化水素において、全水素原子がフッ素原子又は塩素原子のいずれかで置換されているものであればよい。塩素原子で置換されている場合、化合物X中の水素原子のうち、1個又は2個が塩素原子で置換され、その他はフッ素原子で置換されていることが好ましい。
 化合物Xは、沸点が50℃以下であることが好ましく、より好ましくは15℃以下である。沸点は-80℃以上であることができる。
 化合物X中の炭素原子数は2個以上であればよく、好ましくは2個以上5個以下である。
 化合物X中の二重結合は1個以上であればよく、1個又は2個が好ましい。
 塩素原子及びフッ素原子の両方を有する化合物Xとしては、CF2=CFCl、CFCl=CFCl、CF3CF=CFCl、CF3CCl=CF2、CF3CCl=CFCl、CF3CF=CCl2が挙げられる。
 フッ素原子のみを有する化合物Xとしては、直鎖状のパーフルオロアルケン、直鎖状のパーフルオロアルカジエンが挙げられる。直鎖状のパーフルオロアルケンとしては、CF2=CF2、CF3CF=CF2、CF3CF2CF=CF2、CF3CF=CFCF3、CF3CF2CF2CF=CF2、CF3CF2CF=CFCF3等が挙げられ、直鎖状のパーフルオロアルカジエンとしては、CF2=CFCF=CF2、CF2=CFCF=CFCF3、CF2=CFCF2CF=CF2等が挙げられる。
 被処理物中の化合物Xは、1種のみでも、2種以上であってもよい。
<全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する脂環式炭化水素(以下「化合物Y」ともいう。)>
 全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する脂環式炭化水素である化合物Yは、二重結合を有する脂環式炭化水素において、全水素原子がフッ素原子又は塩素原子のいずれかで置換されているものであればよい。塩素原子で置換されている場合、塩素原子数が多くなるにつれて安定性が一般的に上がり反応性が低下するため、化合物Y中の水素原子のうち、1個又は2個が塩素原子で置換され、その他はフッ素原子で置換されていることが好ましい。
 化合物Yは、沸点が30℃以下であることが好ましく、より好ましくは15℃以下である。沸点は-20℃以上であることができる。
 化合物Yは、炭素環を構成する炭素原子数が3個以上であればよく、好ましくは3個以上6個以下である。
 化合物Yは、単環式化合物であっても、多環式化合物であってもよく、好ましくは単環式化合物である。化合物Yは、炭素環上に、全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されているアルキル基(例えば、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基等のパーフルオロアルキル基)を有していてもよい。
 化合物Yの二重結合は1個以上であればよく、1個又は2個が好ましい。
 塩素原子及びフッ素原子の両方を有する化合物Yとしては、1-クロロペンタフルオロシクロブテン、1,2-ジクロロテトラフルオロシクロブテン、1,3-ジクロロテトラフルオロシクロブテン等が挙げられる。
 フッ素原子のみを有する化合物Yとしては、パーフルオロシクロアルケン、パーフルオロシクロアルカジエンが挙げられる。パーフルオロシクロアルケンとしては、テトラフルオロシクロプロペン、ヘキサフルオロシクロブテン、オクタフルオロシクロペンテン、デカフルオロシクロヘキセン等が挙げられ、パーフルオロシクロアルカジエンとしては、テトラフルオロシクロブタジエン、ヘキサフルオロシクロペンタジエン、オクタフルオロ-1,3-シクロヘキサジエン、オクタフルオロ-1,4-シクロヘキサジエン等が挙げられる。これらは、炭素環上に全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されているアルキル基(例えば、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基等のパーフルオロアルキル基)を有していてもよく、例えば、3-トリフルオロメチル-ペンタフルオロ-シクロブテン、3-トリフルオロメチル-ヘプタフルオロ-シクロペンテン、4-トリフルオロメチル-ヘプタフルオロ-シクロペンテン等が挙げられる。
 被処理物中の化合物Yは、1種のみでも、2種以上であってもよい。
<混合比>
 被処理物における化合物Xと化合物Yの割合は、特に限定されず、これらの質量割合(化合物Xの質量:化合物Yの質量)は、例えば、0.1:99.9~99.9:0.1とすることができる。分離効果が十分に得られ、分離後の化合物Xの回収が容易である観点から、これらの質量割合(化合物Xの質量:化合物Yの質量)は1:9~9:1が好ましく、より好ましくは3:7~7:3である。
<その他>
 被処理物は、本発明の効果を損なわない範囲で、他の成分を含んでいてもよく、例えば窒素、ヘリウム、アルゴン、大気、脂肪族飽和炭化水素類、エーテル類、芳香族炭化水素類等が挙げられる。他の成分は、被処理物の全体に対して、99モル%以下が好ましく、より好ましくは50モル%以下である。他の成分は0%であってもよく、この場合、被処理物は、化合物Xと化合物Yから構成される。被処理物は、所定のアミン化合物との接触時に、化合物Xと化合物Yを含んでいればよい。
(所定のアミン化合物)
 本発明は、式:NR123(ここで、R1、R2及びR3は、独立してアルキル基であり、これらのうち2つは一緒になって、酸素原子又は硫黄原子で中断されていてもよいアルキレン基を形成していてもよい。)で表される第三級アミン及び複素環式芳香族アミン化合物からなる群から選ばれる1種以上のアミン化合物を用いる。アミン化合物は、第三級アミンであっても、複素環式芳香族アミン化合物であってもよく、これらの併用であることもできる。
 所定のアミン化合物は、室温(23℃)、大気圧下で、液体であることが好ましい。所定のアミンは、融点が-120℃以上であることが好ましく、より好ましくは-50℃以上あり、また、50℃以下であることが好ましく、より好ましくは30℃以下である。
<第三級アミン>
 第三級アミンは、式:NR123(ここで、R1、R2及びR3は、独立してアルキル基であり、これらのうち2つは一緒になって、酸素原子又は硫黄原子で中断されていてもよいアルキレン基を形成していてもよい。)で表される。
 R1、R2、R3がアルキル基の場合、これらは同じであっても、異なっていてもよいが、好ましくは同じである。
 アルキル基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。アルキル基としては、炭素原子数1個以上4個以下のアルキル基が挙げられ、好ましくは1個以上3個以下であり、例えば、メチル、エチル、プロピルである。
 R1、R2、R3のうち、2つは一緒になって、酸素原子又は硫黄原子で中断されていてもよいアルキレン基を形成していてもよく、基:-(CH2p-(ここで、pは3以上6以下の整数である。)、-(CH2q-O-(CH2q-(ここで、qは、同じであっても異なっていてもよく、1以上3以下の整数である。)、-(CH2r-S-(CH2r-(ここで、rは、同じであっても異なっていてもよく、1以上3以下の整数である。)、等が挙げられる。R1、R2、R3のうち、残りの1つは、アルキル基であり、アルキル基については、上記の例示及び好適例が適用される。
 第三級アミンとしては、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン等のトリアルキルアミン、N-メチルモルホリン、N-エチルモルホリン、N-ブチルモルホリン等のN-アルキルモルホリン、N-メチルピペリジン、N-エチルピペリジン等のN-アルキルピペリジン、N-メチルピロリジン、N-エチルピロリジン等のN-アルキルピロリジン等が好ましい。
<複素環式芳香族アミン化合物>
 複素環式芳香族アミン化合物は、単環式化合物であっても、多環式化合物であってもよく、好ましくは単環式化合物である。複素芳香環の環構成原子である窒素原子は、水素原子を有していないことが好ましい。
 複素環式芳香族アミン化合物としては、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、キノリン、イソキノリン、ビピリジン及びこれらの誘導体が挙げられる。誘導体としては、置換誘導体が挙げられ、置換基としては、アルキル、アルコキシ、アシル、アルコキシカルボニル、アシルオキシ、シアノ等が挙げられる。置換基は1個であっても、2個以上であってもよい。
 上記置換基におけるアルキル部分は、直鎖状であっても分岐状であってもよく、炭素原子数が1個以上5個以下であることが好ましい。アルキルとしては、メチル、エチル、プロピル、ブチル等が挙げられ、アルコキシとしては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ等が挙げられ、アシルとしては、アセチル、プロピオニル等が挙げられ、アルコキシカルボニルとしては、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル等が挙げられ、アシルオキシとしては、アセチルオキシ、プロピオニルオキシ等が挙げられる。
 複素環式芳香族アミン化合物としては、ピリジンもしくはその誘導体、ピリダジンもしくはその誘導体又はイソキノリンもしくはその誘導体が好ましい。
(接触工程)
 被処理物と所定のアミン化合物との接触の方法は、特に限定されず、例えば、所定のアミン化合物を含む反応器に、被処理物を添加してもよく、所定の反応器に被処理物を導入した後、所定のアミンを注入してもよい。
 被処理物と所定のアミン化合物との接触は、所定のアミン化合物が液体の状態で行うことが好ましい。例えば、所定のアミン化合物を融点以上の温度として液体とするか、所定のアミン化合物を溶媒(例えば、脂肪族飽和炭化水素類、エーテル類、芳香族炭化水素類等)に溶解又は分散させた液体とし、被処理物と接触させることができる。
 被処理物は、気体の状態で反応器に導入することができる。被処理物を加熱等して、気体の状態にしてもよい。反応器への導入後、気相で所定のアミン化合物と接触させてもよく、反応器内で冷却して一部又は全部を液化させて、液相で所定のアミン化合物と接触させてもよい。
 被処理物中の化合物Yの沸点未満の温度で、被処理物を所定のアミン化合物に接触させることが好ましい。化合物Yが複数存在する場合、最も低い沸点を有するものの沸点未満とすることができる。
 被処理物と所定のアミン化合物との接触時間は、特に限定されず、例えば、1時間以上24時間以下とすることができ、好ましくは5時間以上18時間以下である。接触時、反応器内を撹拌することにより反応時間を短縮させることができる。
 所定の時間、接触させた後、反応器内の気体を捕集するとともに、接触により生成した反応生成物を回収する。化合物Xは、捕集された気体中に分離される。
 被処理物中の化合物Yのモル数に対して、所定のアミン化合物のモル数を0.01倍以上10倍以下とすることができ、0.03倍以上5.0倍以下とすることが好ましい。所定のアミン化合物が第三級アミンの場合、好ましくは0.5倍以上であり、より好ましくは1.0倍以上であり、また、好ましくは4.0倍以下であり、より好ましくは3.0倍以下である。所定のアミン化合物が複素環式芳香族アミン化合物の場合、好ましくは0.05倍以上であり、より好ましくは0.1倍以上であり、また、好ましくは3.0倍以下であり、より好ましくは2.0倍以下である。
 本発明の分離方法を利用して、微量の所定のアミン化合物を含む、全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する直鎖炭化水素を得ることができる。微量の所定のアミン化合物が、全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する直鎖炭化水素に残留することで、その臭気によるガス検知が可能となる。例えば、式:NR123(ここで、R1、R2及びR3は、独立してアルキル基であり、これらのうち2つは一緒になって、酸素原子又は硫黄原子で中断されていてもよいアルキレン基を形成していてもよい。)で表される第三級アミン及び複素環式芳香族アミン化合物からなる群から選ばれる1種以上のアミン化合物を、気相中に0.001体積ppm以上1000体積ppm以下含む、全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する直鎖炭化水素が挙げられる。
 以下、本発明について実施例に基づき具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
 各実施例においては、表1に示す所定のアミン化合物、全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する直鎖炭化水素(化合物X)及び全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する脂環式炭化水素(化合物Y)を用いた。
 CF2=CFCl (沸点-28℃)
 CF3CF=CF2 (沸点-29℃)
 CF3CF=CFCF3 (沸点1.2℃)
 CF3CF2CF=CF2 (沸点6℃)
 CF2=CFCF=CF2 (沸点5~6℃)
 c-C46:ヘキサフルオロシクロブテン (沸点5~6℃)
 c-C58:オクタフルオロシクロペンテン (沸点27℃)
 内部を減圧にし、-20~-40℃に冷却した第1の耐圧容器に、第1の耐圧容器に連結したバルブを介して、化合物X及び化合物Yを表1に示す質量割合で気体で供給した後、所定のアミン化合物を仕込んだ。所定のアミン化合物の使用量について、化合物Y1モルに対するモル数に対応する量を表1に示す。表1に示す温度の恒温槽に第1の耐圧容器を入れ、容器内を撹拌しながら1晩(14時間)放置した。
 その後、第1の耐圧容器に、内部を減圧にし、-20~-60℃に冷却した第2の耐圧容器を接続し、それぞれの容器のバルブを開き、第1の耐圧容器に残留した気体を第2の耐圧容器に移した。その後、第1の耐圧容器を30分かけて徐々に30℃まで加温した。それぞれのバルブを閉じ、第1の耐圧容器の残留分の質量、第2の耐圧容器に捕集した気体の質量を求めた。
 その後、第1の耐圧容器及び第2の耐圧容器を、それぞれ-20~-40℃まで冷却し、NMR分析用の重クロロホルムを容器内へ入れ、それぞれの耐圧容器内部の化合物を溶解させ、冷却下で取り出し、フッ素NMR測定を実施した。
 測定条件:19F-NMR測定(376MHz,CDCl3、内部標準物質としてトリフルオロメチルトルエンを添加。)
 実施例12のフッ素NMR測定の結果を図1に示す。
 図1は、第2の耐圧容器内部の化合物の測定結果である。対応するピークはCF3CF=CF2由来のピークであり、c-C46のピーク(-122.2ppm(CF2)及び-131.0ppm(CF)は検出されていない。
 図2は、第1の耐圧容器内部の化合物の測定結果である。c-C46のピークは検出されておらず、CF3CF=CF2由来のピーク以外は生成物由来と推測される。
 フッ素NMR測定における、化合物X、化合物Y、反応生成物のピークの積分値により、それぞれの耐圧容器内での割合を算出し、先に求めた残留分の質量、捕集した気体の質量から、化合物Yの転化率、化合物Xの未転化率を算出した。
 化合物Yの転化率は、化合物Yの仕込み量に対する、接触後の化合物Yの減少量の割合であり、以下のようにして評価した。
 化合物Yの転化率
  転化率:80%以上       ・・・ A
  転化率:20%以上80%未満  ・・・ B
  転化率:20%未満       ・・・ C
  転化率:反応生成物なし     ・・・ D
 化合物Xの未転化率は、化合物Xの仕込み量に対する、接触後の化合物Xの残存量の割合であり、以下のようにして評価した。
 化合物Xの未転化率
  未転化率:99%以上      ・・・ A
  未転化率:95%以上99%未満 ・・・ B
  未転化率:95%未満      ・・・ C
 転化率がA又はBであり、かつ未転化率がA又はBの場合、化合物Xの分離が達成されているとした。結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 本発明によれば、全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する炭化水素化合物が、直鎖状の化合物と脂環式の化合物を含む場合、所定のアミン化合物との接触という簡便な方法で、直鎖状の化合物を選択的に分離することができ、便利である。

Claims (14)

  1.  全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する直鎖炭化水素及び全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する脂環式炭化水素を含む被処理物を、式:NR123(ここで、R1、R2及びR3は、独立してアルキル基であり、これらのうち2つは一緒になって、酸素原子又は硫黄原子で中断されていてもよいアルキレン基を形成していてもよい。)で表される第三級アミン及び複素環式芳香族アミン化合物からなる群から選ばれる1種以上のアミン化合物と接触させることを特徴とする、全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する直鎖炭化水素の分離方法。
  2.  前記被処理物を、液体の状態の前記アミン化合物と接触させる、請求項1記載の全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する直鎖炭化水素の分離方法。
  3.  前記被処理物と前記アミン化合物の接触が反応器内で行われ、前記被処理物を気体の状態で前記反応器に導入する、請求項1又は2記載の全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する直鎖炭化水素の分離方法。
  4.  前記全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する脂環式炭化水素の沸点未満の温度で、前記被処理物を前記アミン化合物に接触させる、請求項1~3のいずれか1項記載の全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する直鎖炭化水素の分離方法。
  5.  前記全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する直鎖炭化水素が、全水素原子がフッ素原子もしくは塩素原子で置換されている直鎖状のアルケン又は全水素原子がフッ素原子もしくは塩素原子で置換されている直鎖状のアルカジエンである、請求項1~4のいずれか1項記載の全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する直鎖炭化水素の分離方法。
  6.  前記全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する直鎖炭化水素が、直鎖状のパーフルオロアルケン又は直鎖状のパーフルオロアルカジエンである、請求項5記載の全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する直鎖炭化水素の分離方法。
  7.  前記全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する直鎖炭化水素が、50℃以下の沸点を有する化合物である、請求項1~6のいずれか1項記載の全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する直鎖炭化水素の分離方法。
  8.  前記全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する脂環式炭化水素が、全水素原子がフッ素原子もしくは塩素原子で置換されているシクロアルケン又は全水素原子がフッ素原子もしくは塩素原子で置換されているシクロアルカジエンである、請求項1~7のいずれか1項記載の全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する直鎖炭化水素の分離方法。
  9.  前記全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する脂環式炭化水素が、パーフルオロシクロアルケン又はパーフルオロシクロアルカジエンである、請求項8記載の全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する直鎖炭化水素の分離方法。
  10.  前記全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する脂環式炭化水素が、30℃以下の沸点を有する化合物である、請求項1~9のいずれか1項記載の全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する直鎖炭化水素の分離方法。
  11.  前記第三級アミンが、トリアルキルアミン、N-アルキルモルホリン、N-アルキルピペリジン又はN-アルキルピロリジンであり、
     前記複素環式芳香族アミン化合物が、ピリジンもしくはその誘導体、ピリダジンもしくはその誘導体又はイソキノリンもしくはその誘導体である、
     請求項1~10のいずれか1項記載の全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する直鎖炭化水素の分離方法。
  12.  前記アミン化合物が、前記第三級アミンである、請求項1~11のいずれか1項記載の全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する直鎖炭化水素の分離方法。
  13.  前記アミン化合物が、前記複素環式芳香族アミン化合物である、請求項1~11のいずれか1項記載の全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する直鎖炭化水素の分離方法。
  14.  前記全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている二重結合を有する脂環式炭化水素のモル数に対して、0.01倍以上10倍以下のモル数の前記アミン化合物を用いる、請求項1~13のいずれか1項記載の全水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置換されている直鎖炭化水素の分離方法。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10182516A (ja) * 1996-12-25 1998-07-07 Daikin Ind Ltd オクタフルオロシクロブタンの精製方法
JP2000342931A (ja) 1998-06-18 2000-12-12 Kanken Techno Co Ltd パーフルオロカーボンガスの除去方法及び除去装置
JP2001302551A (ja) 2000-04-19 2001-10-31 Japan Pionics Co Ltd パーフルオロカーボンの回収方法及び分解方法
JP2001324492A (ja) 2000-05-17 2001-11-22 Japan Pionics Co Ltd フッ素化合物ガスの検知剤及び検知方法
JP2002212118A (ja) * 2001-01-15 2002-07-31 Showa Denko Kk オクタフルオロシクロブタンの精製方法および製造方法並びにその用途
WO2012002239A1 (ja) 2010-06-29 2012-01-05 独立行政法人産業技術総合研究所 ハロゲン化物の検出剤、並びにそれを検出する方法及び検出センサー
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6482367B1 (en) 1998-06-18 2002-11-19 Kanken Techno Co., Ltd. Method and apparatus for removing harmful components in an exhaust gas

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10182516A (ja) * 1996-12-25 1998-07-07 Daikin Ind Ltd オクタフルオロシクロブタンの精製方法
JP2000342931A (ja) 1998-06-18 2000-12-12 Kanken Techno Co Ltd パーフルオロカーボンガスの除去方法及び除去装置
JP2001302551A (ja) 2000-04-19 2001-10-31 Japan Pionics Co Ltd パーフルオロカーボンの回収方法及び分解方法
JP2001324492A (ja) 2000-05-17 2001-11-22 Japan Pionics Co Ltd フッ素化合物ガスの検知剤及び検知方法
JP2002212118A (ja) * 2001-01-15 2002-07-31 Showa Denko Kk オクタフルオロシクロブタンの精製方法および製造方法並びにその用途
WO2012002239A1 (ja) 2010-06-29 2012-01-05 独立行政法人産業技術総合研究所 ハロゲン化物の検出剤、並びにそれを検出する方法及び検出センサー
JP2012121018A (ja) 2010-11-16 2012-06-28 National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology ガス状ハロゲン化物の除去・回収方法及びガス状ハロゲン化物の除去・回収剤

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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