JPH10287609A - 3,3−ジクロロ−1,1,1−トリフルオロアセトンの製造方法 - Google Patents

3,3−ジクロロ−1,1,1−トリフルオロアセトンの製造方法

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JPH10287609A
JPH10287609A JP9762397A JP9762397A JPH10287609A JP H10287609 A JPH10287609 A JP H10287609A JP 9762397 A JP9762397 A JP 9762397A JP 9762397 A JP9762397 A JP 9762397A JP H10287609 A JPH10287609 A JP H10287609A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 工業的規模での製造に適した3,3−ジクロ
ロ−1,1,1−トリフルオロアセトンの製造方法を提
供する。 【解決手段】 ペンタクロロアセトンをアンチモン触媒
存在下フッ化水素により液相フッ素化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、医薬・農薬の中間体と
して、また含フッ素基導入試薬として有用な3,3−ジ
クロロ−1,1,1−トリフルオロアセトンの製造方法
に関する。
【0002】
【従来技術】Dokl.Chem.(Engl.Tra
nsl.),307,241(1989)には、3,
3,3−トリクロロ−1,1,1−トリフルオロ−プロ
パン−2−オンから水銀化合物を触媒として無水溶媒中
でアルミニウムエノラートを経て3,3−ジクロロ−
1,1,1−トリフルオロアセトンが合成できることが
記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、製造工
程を厳密に無水状態に保たれなければならない上に、水
銀を使用する等、この方法は工業的に採用するには問題
がある。そこで、本発明は工業的規模での製造に適した
3,3−ジクロロ−1,1,1−トリフルオロアセトン
の製造方法を提供する。
【0004】
【問題点を解決するための具体的手段】本発明者らはか
かる従来技術の問題点に鑑み、工業的規模での製造に適
した3,3−ジクロロ−1,1,1−トリフルオロアセ
トンの製造方法を確立するべく各種の製造プロセスにつ
いて鋭意検討を加えたところ、対応する塩素化物をフッ
化水素で液相フッ素化するにあたって、触媒としてアン
チモン化合物を使用することにより、高収率で目的とす
る3,3−ジクロロ−1,1,1−トリフルオロアセト
ンを得ることができることを見出し、本発明に到達した
ものである。
【0005】すなわち、本発明は、ペンタクロロアセト
ンをフッ化水素により液相フッ素化して3,3−ジクロ
ロ−1,1,1−トリフルオロアセトンを製造する方法
であって、触媒としてアンチモン化合物を使用する方法
である。
【0006】本発明に使用するペンタクロロアセトンは
公知の方法で合成することができる。例えば、アセトン
を光、金属塩化物、酸、金属有機酸塩などを触媒として
塩素により塩素化する方法、対応する塩素化アルコール
の酸化による方法などが知られている。
【0007】フッ化水素によるハロゲン化炭化水素の液
相フッ素化におけるアンチモン触媒は、一般にはSbF
aXb(Xはハロゲンであり、a,bはいずれも0〜5
であり、a+b=5である。)の混合ハロゲン化状態を
とるものと推定されているため、本発明においてもアン
チモン化合物はその活性状態においては出発化合物に拘
わらずこの様な混合ハロゲン状態を採るものと考えられ
る。また、ハロゲン化アンチモンは塩素、臭素、沃素、
フッ素により容易にその非活性状態である3価から活性
状態である5価に酸化されるので必ずしも反応系に導入
するときから5価のアンチモンを使用する必要はない。
【0008】したがって、本発明でアンチモン触媒を用
いる場合、3価もしくは5価のハロゲン化アンチモンま
たはアンチモン金属を出発原料とすれば目的を達するこ
とができる。そこで、アンチモン化合物を具体的に挙げ
ると、五塩化アンチモン、五臭化アンチモン、五沃化ア
ンチモン、五フッ化アンチモン、三塩化アンチモン、三
臭化アンチモン、三沃化アンチモン、三フッ化アンチモ
ンを例示できるが、五塩化アンチモンまたは三塩化アン
チモンが最も好ましい。
【0009】本発明の方法において、触媒のモル数はペ
ンタクロロアセトンの0.1〜50モル%であり、1〜
20モル%が好ましく、5〜10モル%がより好まし
い。0.1モル%以下ではペンタクロロアセトンの反応
率、3,3−ジクロロ−1,1,1−トリフルオロアセ
トンの収率が共に低下し、また50モル%以上では高沸
点化合物からなるタールの生成量が増加するか、および
/または過剰にフッ素化された生成物が増加するので好
ましくない。
【0010】反応温度は30〜200℃であり、50〜
150℃が好ましく、80〜120℃がより好ましい。
30℃以下ではペンタクロロアセトンの反応率、3,3
−ジクロロ−1,1,1−トリフルオロアセトンの収率
共低下し、また200℃以上では高沸点化合物からなる
タールの生成量が増加するか、および/または過剰にフ
ッ素化された生成物が増加するので好ましくない。
【0011】ペンタクロロアセトンに対するフッ化水素
のモル比は3〜50の範囲であり、2〜20が好まし
く、特に好ましくは5〜10である。モル比3未満では
ペンタクロロアセトンの反応率は十分高くなく、一方、
モル比50を超えてもペンタクロロアセトンの反応率の
向上は認められず、未反応フッ化水素回収の点から経済
的に有利でないので何れも好ましくない。
【0012】反応に必要な圧力は反応温度にもよるが、
反応器内で反応混合物を液相の状態に保てれば良く、
1.0〜100kg/cm2が好ましく、5〜30kg
/cm2がより好ましい。
【0013】本発明においては、反応の調節、触媒劣化
の防止を目的として反応系に溶媒を共存させることがで
きる。溶媒としては、1,3−ビストリフルオロメチル
ベンゼン、2,4−ジクロロ−1−トリフルオロメチル
ベンゼン等のフッ素化、塩素化を受けにくい溶媒を使用
することが好ましい。
【0014】本発明の触媒は、劣化した場合あるいは触
媒原料として五価以外の化合物を使用した場合には、容
易に五価の活性化状態に活性化することができる。この
方法は、ペンタクロロアセトン、3,3−ジクロロ−
1,1,1−トリフルオロアセトンあるいは上記したい
ずれかの溶媒の存在下、10℃〜150℃で塩素を導入
することよりなっている。また、フッ素化反応を実施中
の反応系に塩素を連続的にまたは断続的に添加すること
もできる。触媒活性化中は必要に応じて攪拌を行なうこ
とも可能である。塩素の量は、触媒のモル数の1〜10
0倍のモル数を用いる。10℃以下では活性化するのに
長時間を要し、150℃以上では共存するペンタクロロ
アセトン、3,3−ジクロロ−1,1,1−トリフルオ
ロアセトンあるいは上記した溶媒の塩素化がおこりこと
がある。
【0015】本発明の方法は、バッチ式、生成物のみを
反応器から除去しながら行う半バッチ式または流通式反
応装置において実施することができるが、それぞれの反
応装置において、当業者が容易に調節しうる程度の反応
条件の変更を妨げるものではない。
【0016】本発明の反応を行う反応器は、ハステロ
イ、ステンレス鋼、モネル、ニッケルなど、あるいはこ
れらの金属または四フッ化エチレン樹脂、クロロトリフ
ルオロエチレン樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、PFA樹
脂などを内部にライニングした材質で製作したものが好
ましい。
【0017】本発明の方法で製造された3,3−ジクロ
ロ−1,1,1−トリフルオロアセトンは、フッ素化反
応生成物について公知の方法を適用して精製されるが、
例えば、塩化水素、未反応のフッ化水素とともに反応器
から液体または気体状態で取り出された後、塩化水素、
過剰のフッ化水素が蒸留あるいは液相分離などの操作で
除去され、ついで残留した酸性成分を塩基性物質などで
除いた後、精製蒸留により目的とする高純度の3,3−
ジクロロ−1,1,1−トリフルオロアセトンを得るこ
とができる。
【0018】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。 実施例1 還流冷却器と攪拌機を備えたSUS316L製10lオ
ートクレーブに触媒として五塩化アンチモン420g、
フッ化水素3500gを仕込み、室温(約15℃)で撹
拌を開始した。30分後、塩化水素の発生で反応器内の
圧力が3kg/cm2に上昇したところで、ペンタクロ
ロアセトン5400gを圧入した。その後、反応器加熱
用の熱媒を昇温すると、内温が約80℃に達して塩化水
素の発生が盛んになり、圧力が13kg/cm2に達し
たので塩化水素を還流冷却器を通して流出させ、反応圧
力を13kg/cm2に保ちながら反応を継続した。6
時間後、塩化水素の発生が収まり反応器内の圧力が下が
り始めたところで反応器を冷却しながら圧力を常圧まで
下げた。反応器冷却後、還流冷却器の温度を20℃とし
て反応器の温度を再び50℃に上げフッ化水素を蒸留除
去した。さらにその後、反応器の熱媒を120℃まで上
げ還流冷却器を通さずフラッシュ蒸留すると2650g
の有機物が得られた。得られた有機物をガスクロマトグ
ラフで分析したところ、3,3−ジクロロ−1,1,1
−トリフルオロアセトン70.2%、1−クロロ−1,
3,3,3−テトラフルオロアセトン8.5%、1,3
−ジクロロ−1,1,3−トリフルオロアセトン、1,
1,3−トリクロロ−1,1−ジフルオロアセトン1
0.4%、その他が含まれていた。
【0019】
【発明の効果】本発明の方法は、対応する有機塩素化合
物から一段階の反応で目的とする3,3−ジクロロ−
1,1,1−トリフルオロアセトンを製造することがで
きるという効果を奏する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 嘉彦 埼玉県川越市今福中台2805番地 セントラ ル硝子株式会社化学研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ペンタクロロアセトンをアンチモン触媒存
    在下フッ化水素により液相フッ素化することを特徴とす
    る3,3−ジクロロ−1,1,1−トリフルオロアセト
    ンの製造方法。
  2. 【請求項2】アンチモン触媒が五ハロゲン化アンチモン
    であり、ハロゲンは、塩素、臭素、沃素またはフッ素の
    何れかである請求項1記載の3,3−ジクロロ−1,
    1,1−トリフルオロアセトンの製造方法。
  3. 【請求項3】反応温度を30〜200℃、反応圧力を
    1.0〜100.0kg/cm2とすることを特徴とす
    る請求項1または2記載の3,3−ジクロロ−1,1,
    1−トリフルオロアセトンの製造方法。
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