JPH01193256A - ヘキサフルオロプロピレンオキシドの製造方法 - Google Patents
ヘキサフルオロプロピレンオキシドの製造方法Info
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- JPH01193256A JPH01193256A JP63314714A JP31471488A JPH01193256A JP H01193256 A JPH01193256 A JP H01193256A JP 63314714 A JP63314714 A JP 63314714A JP 31471488 A JP31471488 A JP 31471488A JP H01193256 A JPH01193256 A JP H01193256A
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- hfpo
- organic phase
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ヘキサフルオロプロピレンオキシド(以下、
HFPOと略記する)を製造する方法に関するものであ
る。更に詳しく言えば、次亜塩素酸塩を酸化剤として使
用し、ヘキサフルオロプロピレン(以下、RFPと略記
する)よりHFPOを製造する方法に関するものである
。
HFPOと略記する)を製造する方法に関するものであ
る。更に詳しく言えば、次亜塩素酸塩を酸化剤として使
用し、ヘキサフルオロプロピレン(以下、RFPと略記
する)よりHFPOを製造する方法に関するものである
。
HFPOは、ヘキサフルオロアセトン、パーフルオロビ
ニルエーテル等の有用な含フッ素化合物を製造するため
の中間体であり、又、HFPOのポリマーは、熱媒、W
R滑油等の広範な用途がある。
ニルエーテル等の有用な含フッ素化合物を製造するため
の中間体であり、又、HFPOのポリマーは、熱媒、W
R滑油等の広範な用途がある。
HFPOはRFPのエポキシ化反応により製造され得る
が、RFPはプロピレンのような炭化水素系オレフィン
や塩化アリルのような塩素化炭化水素系オレフィンとは
非常に異なった化学的性質を有するため、肝Pをプロピ
レンや塩化アリルと同様の方法でエポキシ化することは
困難な場合が多い。
が、RFPはプロピレンのような炭化水素系オレフィン
や塩化アリルのような塩素化炭化水素系オレフィンとは
非常に異なった化学的性質を有するため、肝Pをプロピ
レンや塩化アリルと同様の方法でエポキシ化することは
困難な場合が多い。
例えば、プロピレン、塩化アリルとも、クロルヒドリン
を経由してアルカリにより閉環するクロルヒドリン法で
エポキシ化される。これに対してRFPをクロルヒドリ
ン法でエポキシ化しようとした場合には、クロルヒドリ
ンが不安定でカルボニル化合物へ分解するため、1(F
POに誘導することは出来ない。
を経由してアルカリにより閉環するクロルヒドリン法で
エポキシ化される。これに対してRFPをクロルヒドリ
ン法でエポキシ化しようとした場合には、クロルヒドリ
ンが不安定でカルボニル化合物へ分解するため、1(F
POに誘導することは出来ない。
従って、HFPのエポキシ化方法としては、これまで炭
化水素系オレフィンや塩素化炭化水素系オレフィンのエ
ポキシ化方法とは異なる各種の方法が提案されてきたが
、何れも工業的に有利な)IFPOの製造法とは言えな
い。
化水素系オレフィンや塩素化炭化水素系オレフィンのエ
ポキシ化方法とは異なる各種の方法が提案されてきたが
、何れも工業的に有利な)IFPOの製造法とは言えな
い。
従来、米国特許第3.358,003号明細書に記載さ
れているアルカリ性過酸化水素の媒質中において、HF
PをHFPOに酸化する方法、或いは特公昭45−1)
683号公報に記載されている不活性溶媒の存在下にお
いて)IFPを酸素で旺POに酸化する方法等が代表的
な旺PO製造方法として知られている。しかしながら、
これらの何れの方法でも反応の制御が難しく、生成HF
POの分解抑制が困難であったり、あるいは多量の副生
成物が生成するなどして、高収率でHFPOを得ること
は出来ない。更に、これらの方法ではRFP転化率を高
くするとHFPO選択率が低下してしまうので、HFP
を有効に用いるためには、低RFP転化率で反応を止め
、未反応のRFPをHFPOより分離回収して再使用す
る必要がある。ところが、HFPの沸点(−29,4℃
)とHFPOの沸点(−27,4℃)は非常に近接して
おり、両者を蒸溜分離する事は困難であるので、その分
離のためには特殊な分離操作が必要とされる。その例と
しては、例えば、旺Pと臭゛棄を反応させて高沸点のジ
ブロム体にしてHFPOと分離する方法、あるいは米国
特許第3.326.780号、米国特許第4,134.
796号明細書等に記載されている抽出蒸溜分離法等が
提案されているが、何れも煩雑な分離方法であり、op
poi製造コストを大幅に増加させるものである。
れているアルカリ性過酸化水素の媒質中において、HF
PをHFPOに酸化する方法、或いは特公昭45−1)
683号公報に記載されている不活性溶媒の存在下にお
いて)IFPを酸素で旺POに酸化する方法等が代表的
な旺PO製造方法として知られている。しかしながら、
これらの何れの方法でも反応の制御が難しく、生成HF
POの分解抑制が困難であったり、あるいは多量の副生
成物が生成するなどして、高収率でHFPOを得ること
は出来ない。更に、これらの方法ではRFP転化率を高
くするとHFPO選択率が低下してしまうので、HFP
を有効に用いるためには、低RFP転化率で反応を止め
、未反応のRFPをHFPOより分離回収して再使用す
る必要がある。ところが、HFPの沸点(−29,4℃
)とHFPOの沸点(−27,4℃)は非常に近接して
おり、両者を蒸溜分離する事は困難であるので、その分
離のためには特殊な分離操作が必要とされる。その例と
しては、例えば、旺Pと臭゛棄を反応させて高沸点のジ
ブロム体にしてHFPOと分離する方法、あるいは米国
特許第3.326.780号、米国特許第4,134.
796号明細書等に記載されている抽出蒸溜分離法等が
提案されているが、何れも煩雑な分離方法であり、op
poi製造コストを大幅に増加させるものである。
一方、次亜塩素酸塩を用いる酸化方法として、次亜塩素
酸塩水溶液にアセトニトリル、ジグライム等の極性溶媒
を添加上た系で)IFPよりHFPOが生成することが
知られTいる(IZV、’AKAD、 NAUK、 5
SSR,SER,WHIM、、ユ(1)) 2509)
が、本発明者らがこの方法を検討したところ、旺POの
選択率が10%前後であり、高収率を得ることはできな
かった。この原因としては、この反応系が極性溶媒とア
ルカリ性の次亜塩素酸塩水溶液との均一混合系であるの
で、生成した)IFPOが容易にアルカリ性条件下で水
と反応して分解するためと思われる。又この方法では反
応後に反応系から極性溶媒を回収すると云う面倒な工程
も必要である0以上の点から、この反応方法も実用的な
nppo製造技術にはなり得ない。
酸塩水溶液にアセトニトリル、ジグライム等の極性溶媒
を添加上た系で)IFPよりHFPOが生成することが
知られTいる(IZV、’AKAD、 NAUK、 5
SSR,SER,WHIM、、ユ(1)) 2509)
が、本発明者らがこの方法を検討したところ、旺POの
選択率が10%前後であり、高収率を得ることはできな
かった。この原因としては、この反応系が極性溶媒とア
ルカリ性の次亜塩素酸塩水溶液との均一混合系であるの
で、生成した)IFPOが容易にアルカリ性条件下で水
と反応して分解するためと思われる。又この方法では反
応後に反応系から極性溶媒を回収すると云う面倒な工程
も必要である0以上の点から、この反応方法も実用的な
nppo製造技術にはなり得ない。
本発明者らは、このような従来方法の欠点を克服し、R
FPより簡単にかつ高収率でHFPOを製造する方法を
見いだすべく鋭意検討した結果、次亜塩素酸塩を酸化剤
として使用し、第4級ホスホニウム塩の存在下で、水相
と有機相の二相系で反応を行うと)IFPより高収率で
HFPOが得られることを見いだし、本発明を完成した
。
FPより簡単にかつ高収率でHFPOを製造する方法を
見いだすべく鋭意検討した結果、次亜塩素酸塩を酸化剤
として使用し、第4級ホスホニウム塩の存在下で、水相
と有機相の二相系で反応を行うと)IFPより高収率で
HFPOが得られることを見いだし、本発明を完成した
。
即ち、本発明は、次亜塩素酸塩を酸化剤として使用し、
有機溶媒と第4級ホスホニウム−の存在下で、ヘキサフ
ルオロプロピレンよりヘキサフルオロプロピレンオキシ
ドを製造するにあたり、(al第4級ホスホニウム塩が
、少なくとも1個のアルキル基又は゛その置換体を含有
する第4級ホスホニウム塩であり、(b)水に難混和性
の有機相と次亜塩素酸塩を含む水相を混合して反応を行
うことを特徴とするヘキサフルオロプロピレンオキシド
の製造法を提供するものである。
有機溶媒と第4級ホスホニウム−の存在下で、ヘキサフ
ルオロプロピレンよりヘキサフルオロプロピレンオキシ
ドを製造するにあたり、(al第4級ホスホニウム塩が
、少なくとも1個のアルキル基又は゛その置換体を含有
する第4級ホスホニウム塩であり、(b)水に難混和性
の有機相と次亜塩素酸塩を含む水相を混合して反応を行
うことを特徴とするヘキサフルオロプロピレンオキシド
の製造法を提供するものである。
本発明の2相系反応においては、実質的に殆どすべての
RFP及び生成)IFPOは有機相中に含まれている0
本発明の方法によれば、RFPの転化率を高くしても、
高選択率でHFPOが得られるが、その理由としては、
生成HFPOがアルカリ性の水溶液と異なった相中に存
在するので、アルカリ性水溶液と接触することによるH
FPOの分解が起こりにくいためと思われる。従って、
本発明の方法によれば、HFP転化率を高くすることに
より煩雑なRFPと)IFPOの分離工程やI(FPの
リサイクル工程を省略することも可能である。
RFP及び生成)IFPOは有機相中に含まれている0
本発明の方法によれば、RFPの転化率を高くしても、
高選択率でHFPOが得られるが、その理由としては、
生成HFPOがアルカリ性の水溶液と異なった相中に存
在するので、アルカリ性水溶液と接触することによるH
FPOの分解が起こりにくいためと思われる。従って、
本発明の方法によれば、HFP転化率を高くすることに
より煩雑なRFPと)IFPOの分離工程やI(FPの
リサイクル工程を省略することも可能である。
反応後、有機相と水相は分離され、有機相から蒸溜等の
分離操作によりHFPOは容易に単離される。
分離操作によりHFPOは容易に単離される。
又、HFPOが除去された残存有機相中には、第4級ホ
スホニウム塩が含まれており、この残存有機相はそのま
ま反応に循環再使用することができるので、溶媒や触媒
の回収が非常に簡単である。
スホニウム塩が含まれており、この残存有機相はそのま
ま反応に循環再使用することができるので、溶媒や触媒
の回収が非常に簡単である。
以上のように、本発明の方法では、高収率でHFPOが
得られ、かつ、製造工程が非常に簡単になる。
得られ、かつ、製造工程が非常に簡単になる。
従って、本発明の方法に実施する際には反応装置の建設
費ならびに運転コストが安くなり、非常に経済的なHF
PO製造プロセスが可能となる。
費ならびに運転コストが安くなり、非常に経済的なHF
PO製造プロセスが可能となる。
以下、本発明を更に詳細に説明する。
本発明に用いられる次亜塩素酸塩は、反応条件下で次亜
塩素酸イオンを遊離するものであれば良い。本発明に用
いられる次亜塩素酸塩の例としては、例えば、次亜塩素
酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウム等のアルカリ金属塩
、あるいは次亜塩素酸カルシウム、次亜塩素酸バリウム
等のアルカリ土類金属塩等が挙げられる。その中でも特
に次亜塩素酸ナトリウムと次亜塩素酸カルシウムは、漂
白剤、殺菌剤等の用途向けに工業的に大量生産されてお
り、安価に入手できるので、本発明の方法に用いる次亜
塩素酸塩として通している。
塩素酸イオンを遊離するものであれば良い。本発明に用
いられる次亜塩素酸塩の例としては、例えば、次亜塩素
酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウム等のアルカリ金属塩
、あるいは次亜塩素酸カルシウム、次亜塩素酸バリウム
等のアルカリ土類金属塩等が挙げられる。その中でも特
に次亜塩素酸ナトリウムと次亜塩素酸カルシウムは、漂
白剤、殺菌剤等の用途向けに工業的に大量生産されてお
り、安価に入手できるので、本発明の方法に用いる次亜
塩素酸塩として通している。
本発明においては、次亜塩素酸塩は主に水相に溶解させ
て使用されるが、その濃度については特に制限はない。
て使用されるが、その濃度については特に制限はない。
通常は有効塩素濃度として1%から25%の範囲が望ま
しく、特に好ましくは3%から20%の範囲である。有
効塩素濃度があまり低すぎる場合には、大量の水相を取
り扱う必要があり、経済的に不利である。又、有効塩素
濃度が高すぎる場合には次亜塩素酸塩が不安定となり、
取り扱いにくくなる。
しく、特に好ましくは3%から20%の範囲である。有
効塩素濃度があまり低すぎる場合には、大量の水相を取
り扱う必要があり、経済的に不利である。又、有効塩素
濃度が高すぎる場合には次亜塩素酸塩が不安定となり、
取り扱いにくくなる。
次亜塩素酸塩とRFPの比は、任意に選択できるが、実
質的な反応成績を得るためには、通常は、HFP 1モ
ルに対し、次亜塩素酸イオンとして0.5グラム当量か
ら30グラム当量の範囲が望ましく、特に望ましくは0
.8グラム当量から10グラム当量の範囲である。
質的な反応成績を得るためには、通常は、HFP 1モ
ルに対し、次亜塩素酸イオンとして0.5グラム当量か
ら30グラム当量の範囲が望ましく、特に望ましくは0
.8グラム当量から10グラム当量の範囲である。
本発明の方法に使用される第4級ホスホニウムは、有機
相或いは有機相と水相の両方の相に親和性を有するもの
であることが望ましい。
相或いは有機相と水相の両方の相に親和性を有するもの
であることが望ましい。
第4級ホスホニウム塩としては、例えば、−数式(I)
で表されるような各種の第4級ホスホニウム塩が使用さ
れる。
で表されるような各種の第4級ホスホニウム塩が使用さ
れる。
但し、(1)式中、R5、R2、R3及び職は互いに同
じか、又は異なってそれぞれ反応条件下に不活性な官能
基で置換されているか、あるいは置換されていない炭化
水素基を表す、この炭化水素基の種類、長さは使用する
溶剤、要求される反応速度等に応じて適宜選択される。
じか、又は異なってそれぞれ反応条件下に不活性な官能
基で置換されているか、あるいは置換されていない炭化
水素基を表す、この炭化水素基の種類、長さは使用する
溶剤、要求される反応速度等に応じて適宜選択される。
炭化水素基の種類としては、例えば、アルキル基、アル
ケニル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、ア
リール基、アラアルキル基、アルケニルアリール基等が
使用され、特に好ましくはアルキル基、アリール基、ア
ラアルキル基等が使用される。又、炭化水素基の長さは
、R1,R2、R1及び〜に含まれる炭素数の合計とし
て通常は第4級ホスホニウムイオン1個あたり4個から
100個の範囲より選ばれ、好ましくは8個から70個
の範囲より選ばれ、特に好ましくは10個から50個の
範囲より選ばれる。上記炭化水素基に置換して使用でき
る不活性官能基は、反応条件に応じて制限されるが、通
常はハロゲン、アシル基、カルボキシル基、エステル基
、ニトリル基、アルコキシル基等が使用される。なお、
式(I)においてR1、R2又はR51,R2、R2が
互いに連結して複素環を形成することも有るし、R8、
R□、R3或いはへか高分子化合物の一部であってもか
まわない。
ケニル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、ア
リール基、アラアルキル基、アルケニルアリール基等が
使用され、特に好ましくはアルキル基、アリール基、ア
ラアルキル基等が使用される。又、炭化水素基の長さは
、R1,R2、R1及び〜に含まれる炭素数の合計とし
て通常は第4級ホスホニウムイオン1個あたり4個から
100個の範囲より選ばれ、好ましくは8個から70個
の範囲より選ばれ、特に好ましくは10個から50個の
範囲より選ばれる。上記炭化水素基に置換して使用でき
る不活性官能基は、反応条件に応じて制限されるが、通
常はハロゲン、アシル基、カルボキシル基、エステル基
、ニトリル基、アルコキシル基等が使用される。なお、
式(I)においてR1、R2又はR51,R2、R2が
互いに連結して複素環を形成することも有るし、R8、
R□、R3或いはへか高分子化合物の一部であってもか
まわない。
第4級ホスホニウムイオンの例としては、例えば、テト
ラエチルホスホニウムイオン、テトラ−n−ブチルホス
ホニウムイオン、トリーn−オクチルエチルホスホニウ
ムイオン、セチルトリエチルホスホニウムイオン、セチ
ルトリーn−ブチルホスホニウムイオン、n−ブチルト
リフェニルホスホニウムイオン、n−アミルトリフェニ
ルホスホニウムイオン、n−ヘキシルトリフェニルホス
ホニウムイオン、n−へブチルトリフェニルホスホニウ
ムイオン、メチルトリフェニルホスホニウムイオン、ベ
ンジルトリフェニルホスホニウムイオン、テトラフェニ
ルホスホニウムイオン等が挙げられる。
ラエチルホスホニウムイオン、テトラ−n−ブチルホス
ホニウムイオン、トリーn−オクチルエチルホスホニウ
ムイオン、セチルトリエチルホスホニウムイオン、セチ
ルトリーn−ブチルホスホニウムイオン、n−ブチルト
リフェニルホスホニウムイオン、n−アミルトリフェニ
ルホスホニウムイオン、n−ヘキシルトリフェニルホス
ホニウムイオン、n−へブチルトリフェニルホスホニウ
ムイオン、メチルトリフェニルホスホニウムイオン、ベ
ンジルトリフェニルホスホニウムイオン、テトラフェニ
ルホスホニウムイオン等が挙げられる。
以上のように、第4級ホスホニウムイオンとしては、各
種のイオンが使用可能であるが、本発明者らは、−数式
(1)におけるR3、Rよ、穐及び〜のうち少なくとも
一つがアルキル基或いはその置換体であるものが、特に
活性と1(FPO選択性が優れており、本発明の方法に
通していること見いだした。
種のイオンが使用可能であるが、本発明者らは、−数式
(1)におけるR3、Rよ、穐及び〜のうち少なくとも
一つがアルキル基或いはその置換体であるものが、特に
活性と1(FPO選択性が優れており、本発明の方法に
通していること見いだした。
第4級ホスホニウムイオンの構造がそれ以外の場合、例
えば、テトラフェニルホスホニウムイオンのように、R
1)R2、R1及びへのすべてがアリール基で構成され
ていたり、或いはベンジルトリフェニルホスホニウムイ
オンのようにR7、R2,、R3及び蘭(了り−ル基と
ベンジル基より構成されている場合には、アルキル基又
はその置換体を含むものに比べて反応活性及びHFPO
選択率が低くなる。
えば、テトラフェニルホスホニウムイオンのように、R
1)R2、R1及びへのすべてがアリール基で構成され
ていたり、或いはベンジルトリフェニルホスホニウムイ
オンのようにR7、R2,、R3及び蘭(了り−ル基と
ベンジル基より構成されている場合には、アルキル基又
はその置換体を含むものに比べて反応活性及びHFPO
選択率が低くなる。
この理由は明らかでないが、了り−ル基及びベンジル基
中の芳香族環がホスホニウムイオンのイオン状態に悪影
響を与えているためかも知れない。
中の芳香族環がホスホニウムイオンのイオン状態に悪影
響を与えているためかも知れない。
(1)式中の陰イオン鈎には、特に制限はな(各種の陰
イオンが使用できるが、通常はハロゲンイオン、ハロゲ
ンイオン以外の各種鉱酸イオン、有機酸イオン等が使用
される。
イオンが使用できるが、通常はハロゲンイオン、ハロゲ
ンイオン以外の各種鉱酸イオン、有機酸イオン等が使用
される。
陰イオン鈎の例としては、例えば、塩素イオン、臭素イ
オン、沃素イオン、弗素イオン、硫酸水素イオン、硫酸
イオン、硝酸イオン、リン酸イオン、過塩素酸イオン、
pニトルエンスルホン酸イオン等が挙げられるが、特に
好ましいのは塩素イオン、臭素イオンである。
オン、沃素イオン、弗素イオン、硫酸水素イオン、硫酸
イオン、硝酸イオン、リン酸イオン、過塩素酸イオン、
pニトルエンスルホン酸イオン等が挙げられるが、特に
好ましいのは塩素イオン、臭素イオンである。
本発明の方法に用いられる第4級ホスホニウム塩の量は
、溶媒の種類、要求される反応速度等に応じて適宜選択
されるが、通常は使用される次亜塩素酸イオン1グラム
当量に対し、0.0001モルから1モルの範囲より選
ばれ、特に好ましくは0.001モルから0.3モルの
範囲より選ばれる。第4級ホスホニウム塩の量が少なす
ぎると、実質的な反応速度が得られず、又、多すぎると
反応速度が速すぎて反応を制御することが困難になった
り、第4級ホスホニウム塩のコスト負担が大きくなった
りして経済的に不利である。
、溶媒の種類、要求される反応速度等に応じて適宜選択
されるが、通常は使用される次亜塩素酸イオン1グラム
当量に対し、0.0001モルから1モルの範囲より選
ばれ、特に好ましくは0.001モルから0.3モルの
範囲より選ばれる。第4級ホスホニウム塩の量が少なす
ぎると、実質的な反応速度が得られず、又、多すぎると
反応速度が速すぎて反応を制御することが困難になった
り、第4級ホスホニウム塩のコスト負担が大きくなった
りして経済的に不利である。
本発明の反応は、水相と有機相の2相系で行われる。こ
の場合の有機相は水相に対し実質的に不混和性或いは難
混和性の不活性溶剤と)IFPからなる相であることが
望ましい。
の場合の有機相は水相に対し実質的に不混和性或いは難
混和性の不活性溶剤と)IFPからなる相であることが
望ましい。
又、本発明の方法を実施する際には、実質的に大部分の
HFPを含有する水に難混和性の有機相と、次亜塩素酸
塩を含有する水相が有れば良いのであって、この系にそ
れ以外の他の相があっても構わない0例えば、有機相が
相溶性の低い2種類の媒質よりなり2相を形成していた
り、或いは第4級ホスホニウム塩が不溶性の担体に担持
されていて第3相を形成しているような場合でも本発明
の方法を行うことができる。
HFPを含有する水に難混和性の有機相と、次亜塩素酸
塩を含有する水相が有れば良いのであって、この系にそ
れ以外の他の相があっても構わない0例えば、有機相が
相溶性の低い2種類の媒質よりなり2相を形成していた
り、或いは第4級ホスホニウム塩が不溶性の担体に担持
されていて第3相を形成しているような場合でも本発明
の方法を行うことができる。
有機溶媒として水に混和性の有るアセトニトリルやジオ
キサンのうよな溶媒を使用すると、生成したHFPOの
逐次分解が顕著であるだけでなく、溶媒や第4級アンモ
ニウム塩の回収、リサイクル工程が煩雑となり実用的な
HFPO製造法とはなり得ない。
キサンのうよな溶媒を使用すると、生成したHFPOの
逐次分解が顕著であるだけでなく、溶媒や第4級アンモ
ニウム塩の回収、リサイクル工程が煩雑となり実用的な
HFPO製造法とはなり得ない。
又、水に難混和性の有ta溶媒を用いる場合であっても
、大気圧下での反応のように、該有機溶媒に供給したR
FPの一部しか溶存せず、気相部に大部分のI(FPが
存在する場合には、HFPの転化速度は極めて遅(なり
、又、理由は明らかでないが、反応時間が長くなるため
か、HFPO選択率も低くなる。更にこの方法では、連
続的な反応も困難なので、生産性が低く、経済的に不利
である。
、大気圧下での反応のように、該有機溶媒に供給したR
FPの一部しか溶存せず、気相部に大部分のI(FPが
存在する場合には、HFPの転化速度は極めて遅(なり
、又、理由は明らかでないが、反応時間が長くなるため
か、HFPO選択率も低くなる。更にこの方法では、連
続的な反応も困難なので、生産性が低く、経済的に不利
である。
それに対して、実質的にすべてのHFPを含有する水に
難混和性の有機相と、次亜塩素酸塩を含有する水相との
2相系反応の場合には、迅速に反応が進行し、HFPO
選択率も高い。
難混和性の有機相と、次亜塩素酸塩を含有する水相との
2相系反応の場合には、迅速に反応が進行し、HFPO
選択率も高い。
又、このような反応によると、反応後には、実質的にす
べてのHFPOと第4級ホスホニウム塩は有機相中に存
在するので、前述のように)IFPOの単離と触媒及び
溶媒のリサイクルは極めて簡単に行われる。
べてのHFPOと第4級ホスホニウム塩は有機相中に存
在するので、前述のように)IFPOの単離と触媒及び
溶媒のリサイクルは極めて簡単に行われる。
なお、実質的にすべてのRFPを含有する水に難混和性
の有機相を形成させるためには、絶対圧力1気圧以上の
加圧系で反応を実施する必要があるが、その圧力は、溶
媒の種類や反応温度によって左右される。
の有機相を形成させるためには、絶対圧力1気圧以上の
加圧系で反応を実施する必要があるが、その圧力は、溶
媒の種類や反応温度によって左右される。
本発明の方法に用いられる有機相用の水相に対して実質
的に不混和性或いは難混和性の不活性溶剤の例としては
、例えば、n−ヘキサン、n−オクタン、n−デカン等
の脂肪族炭化水素類;シクロヘキサン、メチルシクロヘ
キサン、デカリン等の脂環式炭化水素14 ;ベンゼン
、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;ジイソプ
ロピルエーテル、ジ−n−ブチルエーテル等のエーテル
類;塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、1.2
−ジクロルエタン、クロルベンゼン等の塩素化炭化水素
類;1.2−ジクロロ−1,1,2,2−テトラフルオ
ロエタン、 ゛フルオロトリクロルメタン、1.1.2
− )リクロロー1.2.2− )リフルオロエタン
、1,1.2.2−テトラクロロ−1,2−ジフルオロ
エタン等のクロロフルオロカーボン類;パーフルオロシ
クロブタン、パーフルオロジメチルシクロブタン、パー
フルオロヘキサン、パーフルオロオクタン、パーフルオ
ロデカン、ヘキサフルオロベンゼン等のペルフルオロカ
ーボン類;或いはこれらの混合溶媒等が挙げられる。
的に不混和性或いは難混和性の不活性溶剤の例としては
、例えば、n−ヘキサン、n−オクタン、n−デカン等
の脂肪族炭化水素類;シクロヘキサン、メチルシクロヘ
キサン、デカリン等の脂環式炭化水素14 ;ベンゼン
、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;ジイソプ
ロピルエーテル、ジ−n−ブチルエーテル等のエーテル
類;塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、1.2
−ジクロルエタン、クロルベンゼン等の塩素化炭化水素
類;1.2−ジクロロ−1,1,2,2−テトラフルオ
ロエタン、 ゛フルオロトリクロルメタン、1.1.2
− )リクロロー1.2.2− )リフルオロエタン
、1,1.2.2−テトラクロロ−1,2−ジフルオロ
エタン等のクロロフルオロカーボン類;パーフルオロシ
クロブタン、パーフルオロジメチルシクロブタン、パー
フルオロヘキサン、パーフルオロオクタン、パーフルオ
ロデカン、ヘキサフルオロベンゼン等のペルフルオロカ
ーボン類;或いはこれらの混合溶媒等が挙げられる。
以上の各種溶媒の中でも、クロロフルオロカーボン類や
ペルフルオロカーボン類等の含フッ素溶媒がHFP及び
HFPOの溶解度が高く、特に本発明の方法に通してい
る。
ペルフルオロカーボン類等の含フッ素溶媒がHFP及び
HFPOの溶解度が高く、特に本発明の方法に通してい
る。
含フッ素溶媒や、含フッ素溶媒を含む混合溶媒では、H
FP及びHFPOの溶解度が高いため、低い圧力下でも
容易に実質的にすべてのHFP或いは旺P。
FP及びHFPOの溶解度が高いため、低い圧力下でも
容易に実質的にすべてのHFP或いは旺P。
を含有した有機相を形成し得るし、又、理由は明らかで
はないが、一般に高いHFPO選択率を示すので、本発
明の方法に使用する溶媒として適当である。
はないが、一般に高いHFPO選択率を示すので、本発
明の方法に使用する溶媒として適当である。
有機相と水相の容積比は反応方法、反応条件等に応じて
任意に選択できるが、有機相は通常は水相のO,OS倍
から20倍が望ましく、特に望ましくは0.2倍から5
倍の範囲である。
任意に選択できるが、有機相は通常は水相のO,OS倍
から20倍が望ましく、特に望ましくは0.2倍から5
倍の範囲である。
本発明を実施する場合の反応温度は、触媒量、反応液組
成、目的反応速度等に応じて決定されるが、通常は一2
5℃から100℃の範囲が望ましく、特に望ましくは一
17℃から50℃の範囲である。反応温度が低すぎると
実質的な反応速度が得られなかったり、場合によっては
水相が凍って反応が出来なくなったりする。又、反応温
度が高過ぎると、反応圧力が高くなるだけでなく、肝P
Oの分解が顕著になり、)IFPO選択率が低下する。
成、目的反応速度等に応じて決定されるが、通常は一2
5℃から100℃の範囲が望ましく、特に望ましくは一
17℃から50℃の範囲である。反応温度が低すぎると
実質的な反応速度が得られなかったり、場合によっては
水相が凍って反応が出来なくなったりする。又、反応温
度が高過ぎると、反応圧力が高くなるだけでなく、肝P
Oの分解が顕著になり、)IFPO選択率が低下する。
本発明を実施する場合の反応圧力は、実質的にすべての
)IFPを含有する有機相を液相に保つに充分な圧力で
あれば特にそれ以上の制限はない。従って、反応圧力は
有機相の種類、組成、温度等によって選択されるが、通
常は1気圧から20気圧の箱面が望ましい。
)IFPを含有する有機相を液相に保つに充分な圧力で
あれば特にそれ以上の制限はない。従って、反応圧力は
有機相の種類、組成、温度等によって選択されるが、通
常は1気圧から20気圧の箱面が望ましい。
本発明を実施する場合の反応方法としては、バッチ式、
半流通式、流通式何れの反応方法も可能である。その例
としては、例えば、RFP及び第4級ホスホニウム塩を
含む有機相と、次並塩素酸塩を含む水相との向流反応或
いは並流反応が挙げられる。これらの方法は通常使用さ
れる向流反応装置或いは並流反応装置で容易に実施され
る。又、反応により生成した旺POは、実質的に殆どす
べてが有機相中に含まれるので、有機相から蒸溜等の分
離操作によりHFPOを容易に単離、Ii製することが
できる。HFPOが除去された残存有機相中には、第4
級ホスホニウム塩が含まれているが、この有機相はその
まま反応に循環再使用することができる。
半流通式、流通式何れの反応方法も可能である。その例
としては、例えば、RFP及び第4級ホスホニウム塩を
含む有機相と、次並塩素酸塩を含む水相との向流反応或
いは並流反応が挙げられる。これらの方法は通常使用さ
れる向流反応装置或いは並流反応装置で容易に実施され
る。又、反応により生成した旺POは、実質的に殆どす
べてが有機相中に含まれるので、有機相から蒸溜等の分
離操作によりHFPOを容易に単離、Ii製することが
できる。HFPOが除去された残存有機相中には、第4
級ホスホニウム塩が含まれているが、この有機相はその
まま反応に循環再使用することができる。
以下に、実施例及び比較例で本発明を更に詳しく説明す
′るが、かかる説明は何ら本発明を限定するものではな
い。
′るが、かかる説明は何ら本発明を限定するものではな
い。
実施例1
フッ素樹脂でコーティングした攪拌子が入った内容量5
0+alの耐圧びんに1.1.2−)ジクロロ−1,2
,2−トリフルオロエタン(以後F−1)3と略称する
)18−1%有効塩素濃度12%の次亜塩素酸ナトリウ
ム水溶液20m1、RFP 1.5g (10ミリモル
)及び触媒としてテトラ−n−ブチルホスホニウムブロ
マイド0.12g (0,3!5ミリモル)を充填す
る0次に、この反応液を0℃に冷却した後、マグネチン
クスクーラーにより反応容器内の攪拌子を回転させ反応
液を混合して反応を開始する0反応中は反応温度を0℃
に保つ、15分後に攪拌子の回転を止め、反応液を静置
して水相とF−1)3相を分離させ、F、−1)3相中
に含まれるRFPとHFPOをガスクロマトグラフィー
により定量したところ、旺Pの転化率は79%、旺PO
の選択率は64%であった。
0+alの耐圧びんに1.1.2−)ジクロロ−1,2
,2−トリフルオロエタン(以後F−1)3と略称する
)18−1%有効塩素濃度12%の次亜塩素酸ナトリウ
ム水溶液20m1、RFP 1.5g (10ミリモル
)及び触媒としてテトラ−n−ブチルホスホニウムブロ
マイド0.12g (0,3!5ミリモル)を充填す
る0次に、この反応液を0℃に冷却した後、マグネチン
クスクーラーにより反応容器内の攪拌子を回転させ反応
液を混合して反応を開始する0反応中は反応温度を0℃
に保つ、15分後に攪拌子の回転を止め、反応液を静置
して水相とF−1)3相を分離させ、F、−1)3相中
に含まれるRFPとHFPOをガスクロマトグラフィー
により定量したところ、旺Pの転化率は79%、旺PO
の選択率は64%であった。
なお、本反応においては、反応容器の空間部に存在・す
る旺Pは有機相中に存在するHFPの500分の1以下
であり、水相中には殆ど存在しないことがガスクロマト
グラフィー分析により確認された。
る旺Pは有機相中に存在するHFPの500分の1以下
であり、水相中には殆ど存在しないことがガスクロマト
グラフィー分析により確認された。
又、反応により生成した旺POも同様の分布を示す。
比較例1
実施例1と同様の反応を、触媒のテトラ−n−ブチルホ
スホニウムブロマイドを使用しないで行った。その結果
、肝POの生成は痕跡量であり、はぼすべてのRFPが
回収された。
スホニウムブロマイドを使用しないで行った。その結果
、肝POの生成は痕跡量であり、はぼすべてのRFPが
回収された。
実施例2
実施例1と同様の反応を、触媒のテトラ−n−ブチルホ
スホニウムブロマイド0.12gの代わりに0゜04g
を使用して反応温度20℃で行った処、)IFPの転化
率は68%、HFPOの選択率は60%であった。
スホニウムブロマイド0.12gの代わりに0゜04g
を使用して反応温度20℃で行った処、)IFPの転化
率は68%、HFPOの選択率は60%であった。
なお、本反応においては、反応容器の空間部に存在する
HFPは有機相中に存在するHF、Pの500分の1以
下であり、水相中には殆ど存在しないことがガスクロマ
トグラフィー分析により確認された。
HFPは有機相中に存在するHF、Pの500分の1以
下であり、水相中には殆ど存在しないことがガスクロマ
トグラフィー分析により確認された。
又、反応により生成したHFPOも同様の分布を示す。
実施例3
実施例2と同様の反応を、反応温度40℃で行ったとこ
ろ、RFPの転化率85%、HFPOの選択率53%で
あった。
ろ、RFPの転化率85%、HFPOの選択率53%で
あった。
なお、本反応においては、反応容器の空間部に存在する
1(FPは有機相中に存在するRFPの500分の1以
下であり、水相中には殆ど存在しないことがガスクロマ
トグラフィー分析により確認された。
1(FPは有機相中に存在するRFPの500分の1以
下であり、水相中には殆ど存在しないことがガスクロマ
トグラフィー分析により確認された。
又、反応により生成した肝poも同様の分布を示す。
実施例4
実施例1と同様の反応を、触媒のテトラ−n−ブチルホ
スホニウムブロマイドを0.12gの代わりに0.20
gを使用し、反応温度O℃の代わりに反応温度−10℃
℃行ったところ、IIFPの転化率は71%、HFPO
の選択率は68%であった。
スホニウムブロマイドを0.12gの代わりに0.20
gを使用し、反応温度O℃の代わりに反応温度−10℃
℃行ったところ、IIFPの転化率は71%、HFPO
の選択率は68%であった。
なお、本反応においては、反応容器の空間部に存在する
旺Pは有機相中に存在するHF4’の500分の1以下
であり、水相中には殆ど存在しないことがガスクロマト
グラフィー分析により確認された。
旺Pは有機相中に存在するHF4’の500分の1以下
であり、水相中には殆ど存在しないことがガスクロマト
グラフィー分析により確認された。
又、反応により生成したHFPOも同様の分布を示す。
実施例5
実施例1と同様の反応を、触媒のテトラ−n−ブチルホ
スホニウムブロマイド0.12gの代わりにn−アミル
トリフェニルホスホニウムブロマイド0.12g (
0,29ミリモル)を使用し、反応時間15分の代わり
に反応温度3時間で行ったところ、肝P転化率は62%
、HFPO選択率は65%であった。
スホニウムブロマイド0.12gの代わりにn−アミル
トリフェニルホスホニウムブロマイド0.12g (
0,29ミリモル)を使用し、反応時間15分の代わり
に反応温度3時間で行ったところ、肝P転化率は62%
、HFPO選択率は65%であった。
なお、本反応においては、反応容器の空間部に存在する
RFPは有機相中に存在するRFPの500分の1以下
であり、水相中には殆ど存在しないことがガスクロマト
グラフィー分析により確認された。
RFPは有機相中に存在するRFPの500分の1以下
であり、水相中には殆ど存在しないことがガスクロマト
グラフィー分析により確認された。
又、反応により生成したHFPOも同様の分布を示す。
実施例6
実施例1と同様の反応を、F−1)3の代わりにクロロ
ホルムを使用し、テトラ−n−ブチルホスホニウムブロ
マイド0.12gの代わりに0.04g (0,12ミ
リモル)を使用し、更にRFP 1.5gの代わりに、
RFP 0.6g (4ミリモル)を使用して行ったと
ころ、RFPの転化率は83%、HFPOの選択率は5
9%であった。
ホルムを使用し、テトラ−n−ブチルホスホニウムブロ
マイド0.12gの代わりに0.04g (0,12ミ
リモル)を使用し、更にRFP 1.5gの代わりに、
RFP 0.6g (4ミリモル)を使用して行ったと
ころ、RFPの転化率は83%、HFPOの選択率は5
9%であった。
なお、本反応においては、反応容器の空間部に存在する
RFPは有機相中に存在するHFPの0.5%であり、
水相中には殆ど存在しないことがガスクロマトグラフィ
ー分析により確認された。又、反応後においては、反応
容器の空間部に存在する)IFPOは有機相中に°存在
するHFPOの0.9%であり、水相中には殆ど存在し
なかった。
RFPは有機相中に存在するHFPの0.5%であり、
水相中には殆ど存在しないことがガスクロマトグラフィ
ー分析により確認された。又、反応後においては、反応
容器の空間部に存在する)IFPOは有機相中に°存在
するHFPOの0.9%であり、水相中には殆ど存在し
なかった。
実施例7
実施例1と同様の操作を行うが、有効塩素濃度12%の
次亜塩素酸ナトリウム水溶液20m1の代わbに、有効
塩素含有量65%の高度サラシ粉(主成分は次亜塩素酸
カルラシム) 4.8g を含む水溶環20m1を使
用し、反応時間15分の代わりに反応時間30分で反応
を行ったとこ、ろ、RFPの転化率は85%、HFPO
の選択率は58%であった。
次亜塩素酸ナトリウム水溶液20m1の代わbに、有効
塩素含有量65%の高度サラシ粉(主成分は次亜塩素酸
カルラシム) 4.8g を含む水溶環20m1を使
用し、反応時間15分の代わりに反応時間30分で反応
を行ったとこ、ろ、RFPの転化率は85%、HFPO
の選択率は58%であった。
実施例8
実施例1と同様の操作を行うが、有効塩素濃度12%の
次亜塩素酸ナトリウム水溶液20m1の代わりに、有効
塩素含有量7%の次亜塩素酸カリウム水溶液30m1を
使用して反応を行ったところ、IIFPの転化率は72
%、HFPOの選択率は63%′であった。
次亜塩素酸ナトリウム水溶液20m1の代わりに、有効
塩素含有量7%の次亜塩素酸カリウム水溶液30m1を
使用して反応を行ったところ、IIFPの転化率は72
%、HFPOの選択率は63%′であった。
実施例9
実施例1と同様の反応を、RFP 1.5gの代わりに
3.5gを使用して、反応時間15分の代わりに30分
間を採用して行ったところ、RFPの転化率は61%、
HFPOの選択率は56%であった。
3.5gを使用して、反応時間15分の代わりに30分
間を採用して行ったところ、RFPの転化率は61%、
HFPOの選択率は56%であった。
実施例10〜13
第1表に、実施例1と同様の操作を行うが、但しRFP
の使用量を3.0gとし、第4級ホスホニウム塩、溶媒
、反応時間を、第1表に記載の条件を採用した場合の実
験結果を示す。
の使用量を3.0gとし、第4級ホスホニウム塩、溶媒
、反応時間を、第1表に記載の条件を採用した場合の実
験結果を示す。
いずれの場合も、反応容器の空間部に存在する1)FP
は、有機相中に存在する旺Pの100分の1以下であり
、IIFPOもほぼ同様の分布を示す。
は、有機相中に存在する旺Pの100分の1以下であり
、IIFPOもほぼ同様の分布を示す。
(以下余白)
第1表
*PHFばパーフルオロヘキサンを表す。
比較例2
コンデンサー、熱電対、ガス吹き込み管及び攪拌機を備
えた内容積200m1のフラスコに、20%水酸化ナト
リウム水溶液100m1を仕込、−10℃〜−20℃に
保ちながら、塩素ガスをpl+が10〜1)になるまで
吹き込んだ。
えた内容積200m1のフラスコに、20%水酸化ナト
リウム水溶液100m1を仕込、−10℃〜−20℃に
保ちながら、塩素ガスをpl+が10〜1)になるまで
吹き込んだ。
フラスコにクロルベンゼン40m1、ベンジル1−リフ
ェニルホスホニウムクロライド0.5gを添加した後、
コンデンサーをドライアイス−メタノールで冷却し、フ
ラスコ内部が一5℃になるまで冷却した。その伏態で内
容物を攪拌しながら、HFP 22gを40分かけてゆ
っくり供給し、その後、)IFP及びHFPOを還流し
ながら、更に2時間攪拌を続けた。
ェニルホスホニウムクロライド0.5gを添加した後、
コンデンサーをドライアイス−メタノールで冷却し、フ
ラスコ内部が一5℃になるまで冷却した。その伏態で内
容物を攪拌しながら、HFP 22gを40分かけてゆ
っくり供給し、その後、)IFP及びHFPOを還流し
ながら、更に2時間攪拌を続けた。
反応後、フラスコ内部の低沸点物を一部のトルエンと共
にドライアイス−メタノールで冷却したトラップに捕集
した。
にドライアイス−メタノールで冷却したトラップに捕集
した。
トラップの内容物をガスクロマトグラフィーで分析した
ところ、RFPの転化率は52%、HFPOの選択“率
は23%であった。
ところ、RFPの転化率は52%、HFPOの選択“率
は23%であった。
特許出願人 旭化成工業株式会社
代 理 人 弁理士 星野 透
Claims (3)
- (1)次亜塩素酸塩を酸化剤として使用し、有機溶媒と
第4級ホスホニウム塩の存在下で、ヘキサフルオロプロ
ピレンよりヘキサフルオロプロピレンオキシドを製造す
るにあたり、(a)第4級ホスホニウム塩が、少なくと
も1個のアルキル基又はその置換体を含有する第4級ホ
スホニウム塩であり、(b)水に難混和性の有機相と次
亜塩素酸塩を含む水相を混合して反応を行うことを特徴
とするヘキサフルオロプロピレンオキシドの製造法。 - (2)水に難混和性の有機相に実質的にすべてのヘキサ
フルオロプロピレンを溶解させた状態で反応させること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の方法。 - (3)水に難混和性の有機相が、含フッ素有機溶媒より
構成されることを特徴とする特許請求の範囲第1項又は
第2項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63314714A JPH01193256A (ja) | 1981-01-12 | 1988-12-13 | ヘキサフルオロプロピレンオキシドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP205581A JPS57115742A (en) | 1981-01-12 | 1981-01-12 | Device for positioning extremely fine wires |
| JP63314714A JPH01193256A (ja) | 1981-01-12 | 1988-12-13 | ヘキサフルオロプロピレンオキシドの製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56205581A Division JPS58105978A (ja) | 1981-05-06 | 1981-12-19 | ヘキサフルオロプロピレンオキシドの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01193256A true JPH01193256A (ja) | 1989-08-03 |
Family
ID=26335365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63314714A Pending JPH01193256A (ja) | 1981-01-12 | 1988-12-13 | ヘキサフルオロプロピレンオキシドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01193256A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5849372A (ja) * | 1981-09-19 | 1983-03-23 | Daikin Ind Ltd | ヘキサフルオロプロペンオキシドの製法 |
-
1988
- 1988-12-13 JP JP63314714A patent/JPH01193256A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5849372A (ja) * | 1981-09-19 | 1983-03-23 | Daikin Ind Ltd | ヘキサフルオロプロペンオキシドの製法 |
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