JPH0125729B2 - - Google Patents

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JPH0125729B2
JPH0125729B2 JP60110196A JP11019685A JPH0125729B2 JP H0125729 B2 JPH0125729 B2 JP H0125729B2 JP 60110196 A JP60110196 A JP 60110196A JP 11019685 A JP11019685 A JP 11019685A JP H0125729 B2 JPH0125729 B2 JP H0125729B2
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JP
Japan
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reaction
hydrogen
catalyst
activated carbon
fluorinated alcohol
Prior art date
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JP60110196A
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JPS61268639A (ja
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Takeshi Morimoto
Shinsuke Morikawa
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AGC Inc
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Asahi Glass Co Ltd
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野] 本発明は、フツ素化アルコールの製造方法に関
するものである。 [従来の技術] 作動媒体や医農薬あるいはその他各種の中間体
として用いられる。トリフルオロエタノールや、
ペンタフルオロプロパノール等のフツ素化アルコ
ールの製造方法としては、従来から幾つかの方法
が知られている。例えば、ペンタフルオロプロパ
ノールの製法としては、テトラフルオロエチレン
とアルカリ(土類)金属フルオライドとの反応物
にホルムアルデヒドを反応させ、金属アルコレー
トとし、これを加水分解して得る方法が知られて
いる(USP3415894)。 又、トリフルオロエタノールの製法としては2
−クロロ−1,1,1トリフルオロエタン(フロ
ン133a)をΥ−ブチルラクトン中でカルボン酸
塩の存在下に加水分解する方法(特開昭58−
134043、特開昭58−140031)や非プロトン性溶媒
中でアルカリ金属塩と反応させてエステルとし、
ついで苛性アルカルで加水分解する方法(特開昭
59−13742)、さらにはエチレングリコールなどの
高級アルコール中で酢酸カリウムの存在下に加水
分解する方法(USP2868846)が知られている。
2−クロロ−1,1,1−トリフルオロエタンを
原料とするこれらの製法は基本的に回転式の反応
であり、大規模製造時のスケールアツプ上の利点
があまり期待できない。一方、トリフルオロ酢酸
もしくはその誘導体を触媒の存在下に還元してト
リフルオロエタノールを得る方法も知られてい
る。トリフルオロ酢酸の還元方法としてはロジウ
ム触媒などを用いる方法(J.Org.Chem443268
(1979)、USP4273947、USP4396784)が知られ
ている他、無水トリフルオロ酢酸の還元方法とし
てUSP4255594さらにはトリフルオロ酢酸エステ
ルの還元方法としてUSP3314987、USP4072726、
EP36939が開示されている。またトリフルオロ酢
酸クロライドの還元によるトリフルオロエタノー
ルの製造法としてはUSP3970710、USP2982789
が知られている。 [発明の解決しようとする問題点] 前述の従来例のうちUSP2982789号明細書によ
れば、トリフルオロ酢酸クロライドをPd担持活
性炭触媒を用いて水素還元し、トリフルオロアセ
トアルデヒドとし、次いでこれを銅一酸化クロム
触媒を用いて水素還元し、トリフルオロエタノー
ルとする方法が記載されている。同明細書第4欄
15〜23行目の記載によれば、トリフルオロ酢酸ク
ロライドをPd担持活性炭触媒を用いて水素還元
し、トリフルオロアルデヒドを得る、脱塩素化工
程において、トリフルオロ酢酸クロライド1モル
に対する水素の反応モル数は、反応理論量では1
モルであるが、この水素の反応モル数を1.5モル
以上、言い換えれば反応理論量の1.5倍以上とな
ることは好ましくないとされている。又、同明細
書第4欄9〜14行目には、銅一酸化クロム触媒の
存在下に、トリフルオロ酢酸クロライドと水素の
反応により直接トリフルオロエタノールを得る方
法は、副反応が起つたり、大部分の酸クロライド
が未反応に終る結果となると記載されている。 本発明者等の研究によれば、前記米国明細書の
教示にもかかわらず、酸ハロゲン化物と水素との
反応により次式に従つてフツ素化アルコールを好
収率で得るこたができるという興味深い知見をえ
得た。 RfCOX+2H2→RfCH2OH+HX (RfはC1〜C3のC原子やH原子を含んでも
よいフルオロアルキル基、XはF,C又はBr
原子を示す。) 前記米国明細書の教示に従い、Pd担持活性炭
触媒の存在下、水準の反応モル数を反応理論量の
1.5倍以下として酸ハロゲン化物と反応させたと
ころ、フツ素化アルコールの生成も認められた
が、充分な収率では得られず、又、フツ素化アル
コールやハロゲン化水素等の反応生成物の付着に
よる触媒の被毒が観察され、触媒の長期活性維持
も困難であつた。本発明者等は、水素雰囲気中に
おいては、触媒上に反応生成物が付着しにくいの
ではないかとの予測のもとに、前記米国明細書の
教示とは逆に、水素を反応理論量の2倍以上で反
応させ、水素雰囲気を形成させながら反応させた
ところ、驚くべきことに、好収率でフツ素化アル
コールが得られるとともに、触媒の長期活性維持
も可能となつた。 [問題点を解決するための手段] 本発明は、前述の新規な知見に基づいてなされ
たものであり、下記一般式()で表わされるフ
ルオロアルキル基を含有する酸ハロゲン化物と水
素とを反応せしめ、下記一般式()で表わされ
るフツ素化アルコールを得る方法において、酸ハ
ロゲン化物に対する水素の反応モル数を反応理論
量の2倍以上とし、かつパラジウム担持活性炭触
媒の存在下に反応せしめることを特徴とするフツ
素化アルコールの製造方法に関するものである。 RfCOX ……() (RfはC1〜C3のC原子やH原子を含んでい
てもよいフルオロアルキル基、XはF,C又は
Br原子を示す。) RfCH2OH ……() (Rfは前記と同じフルオロアルキル基) 本発明に用いるパラジウム触媒の調整法は特に
限定はなく、通常の方法。例えば塩化パラジウム
を担体に担持させた後乾燥し、さらにこれを水素
で還元する方法などが採用される。パラジウムの
担持量としては0.5wt%以上であれば工業触媒と
して使用可能であるが、5wt%以上では触媒コス
トが高くなるので、0.5〜5wt%が好ましく、特に
1〜3wt%が好ましい。 また担体に用いる活性炭は木材、木炭、果実ガ
ラ、ヤシガラ、泥炭、亜炭、石炭などの原料から
調整したもの、いずれも使用し得るが、鉱物質の
原料よりも植物質の原料が好ましく、特にヤシガ
ラ活性炭が最適である。ヤシガラ活性炭は、他の
活性炭に比べ表面積が大きく、シリカ等の不純物
が少なく、さらに耐塩酸性にすぐれているため、
活性が高く、耐久性にすぐれていると考えられ
る。担体の形状は、約2〜5mm程度の成型炭、約
4〜50メツシユ程度の破砕炭、粒状炭等各種の形
状を採用し得るが4〜20メツシユ前後の破砕炭、
成型炭が好ましい。 本発明において、酸ハロゲン化物と水素との反
応モル比は特に重要であり、酸ハロゲン化物に対
する水素の反応モル数を反応理論量の2倍以上、
好ましくは3〜5倍とすることにより、好収率で
フツ素化アルコールを得ることができる。その理
由とするところは、必ずしも明らかではないが、
多量の水素が稀釈剤の役割を果し、必要以上な反
応温度の上昇を防ぎ、副反応を抑制するととも
に、触媒反応を充分な水素雰囲気中で実施するこ
とにより、反応生成物が触媒上に付着堆積するこ
とを防ぎ、触媒活性を維持できるためと考えられ
る。 反応温度は常圧において130〜250℃、好ましく
は150〜200℃であればよく、これ以下の温度では
フツ素化アルコールの収率が低く、またこれ以上
の温度では触媒への熱負荷が大きくなり、性能低
下をまねいたり、熱分解等の副反応が起りやすく
なるので好ましくない。反応圧力は特に限定され
ずに実施可能であり、通常常圧または自圧で充分
に進行する。触媒に対する接触時間は通常4〜60
秒、好ましくは8〜40秒の範囲から選定すればよ
い。また反応は過剰の温度上昇をさらに抑制する
ためにチツソガス等の不活性ガスで稀釈して実施
してもよい。本発明のパラジウム担持活性炭触媒
は、耐久性が高く、長期間活性化を必要としない
が、活性化を実施する場合には、100〜300℃、好
ましくは200〜300℃で水素還元するとよい。 本発明方法により製造し得るフツ素化アルコー
ルとしては、酸ハロゲン化物の水素還元物として
種々挙げ得るが、下記化合物を好適に例示し得
る。 CF3CH2OH,CHF2CH2OH,CF2CICH2OH,
CH2FCH2OH,C2F5CH2OH,CF3CH2CH2OH,
C3F7CH2OH,HCF2CF2CH2CH2OH。 [実施例] 実施例 1 0.5wt%のパラジウムを4〜8メツシユ破砕ヤ
シガラ活性炭に担持した触媒250mlを内径1イン
チ、長さ1mのインコネル600製の反応管に充填
し、これを外部より加熱して170℃に一定に保つ
た塩浴炉にいれた。この反応器にトリフルオロ酢
酸クロライドを0.5mol/hr、水素を4mol/hrの
流速で導入して反応を行つた。1日後、反応器出
口ガスをガスクロマトグラフで分析した。トリフ
ルオロ酢酸クロライド反応率100%、トリフルオ
ロエタノール選択率99.5%の結果を得た。 実施例 2 2wt%パラジウム担持破砕ヤシガラ活性炭触媒
(4〜8メツシユ)を用いた他は実施例1と同じ
条件で反応を行ない触媒の耐久性を調べた結果を
下記表−1に示す。あわせて5wt%パラジウム担
持アルミナ触媒の同一条件下での性能を比較して
表−1に示す。なお性能はトリフルオロエタノー
ルの収率[%]で代表して示す。
【表】 比較例 1〜4 他の貴金属軽触媒の性能を実施例1と同じ条件
で比較検討した結果を表−2に示す。
【表】 比較例 5 実施例2と同じ2wt%パラジウム担持破砕ヤシ
ガラ活性炭触媒を用い、トリフルオロ酢酸クロラ
イドの流速を1.5mol/hr、水素の流速を
3.0mol/hrにした他は実施例1と同じ条件下で
連続して反応を行ない、性能の経時変化を調べ
た。結果を表−3に示す。
【表】 実施例 3〜6 2wt%Pd担持活性炭触媒(10〜20メツシユ)60
cmを内径1cm、長さ1mのインコネル600製のU
字型反応器に充填し、塩浴に浸して外部より加熱
しつつ180℃に保持した、これに酸ハロゲン化物
を30ミリモル/時、水素を180ミリモル/時の流
速で流し、連続的に反応を行つた。反応器出口ガ
スをガスクロマトグラフで分析し、性能および触
媒の耐久性を調べた。結果を下表に示す。なお性
能は対応するアルコールの収率[%]で示した。
【表】
【表】 [発明の効果] 本発明において、パラジウム担持活性炭触媒を
用い、かつ酸ハロゲン化物に対する水素の反応モ
ル数を反応理論量の2倍以上とすることにより、
他の貴金属触媒又は、他の担体を用いた場合に比
べ、触媒の耐久性及びフツ素化アルコールの収率
が極めて良好である。反応は、酸ハロゲン化物の
水素還元により一段階で目的のフツ素化アルコー
ルを得ることができ、又、パラジウム担持活性炭
触媒は、同時に生成するHC,HF等の酸の影
響によりハロゲン化物を形成することが少なく、
賦活も容易に実施できる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 下記一般式()で表わされるフルオロアル
    キル基を含有する酸ハロゲン化物と水素とを反応
    せしめ、下記一般式()で表わされるフツ素化
    アルコールを得る方法において、酸ハロゲン化物
    に対する水素の反応モル数を反応理論量の2倍以
    上とし、かつパラジウム担持活性炭触媒の存在下
    に反応せしめることを特徴とするフツ素化アルコ
    ールの製造方法。 RfCOX ……() (RfはC1〜C3のC原子やH原子を含んでも
    よいフルオロアルキル基。XはF,C又はBr
    原子を示す。) RfCH2OH ……() (Rfは前記と同じフルオロアルキル基)
JP60110196A 1985-05-24 1985-05-24 フツ素化アルコ−ルの製造方法 Granted JPS61268639A (ja)

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