JPH11199529A - 1230zaの気相フッ素化 - Google Patents

1230zaの気相フッ素化

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JPH11199529A
JPH11199529A JP10160016A JP16001698A JPH11199529A JP H11199529 A JPH11199529 A JP H11199529A JP 10160016 A JP10160016 A JP 10160016A JP 16001698 A JP16001698 A JP 16001698A JP H11199529 A JPH11199529 A JP H11199529A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 1,1,3,3−テトラクロロ−3−プロペ
ン(1230za)の気相の触媒によるフッ素化方法を
提供する。 【解決手段】 1230zaをHFに気相においてフッ
化アルミニウム又はクロムフッ素化触媒の存在において
1233zd、1234ze及び245faを含有する
反応混合物を生成する程の条件下で接触させる、123
0zaのフッ素化方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、1,1,3,3−
テトラクロロ−3−プロペン(1230za)の気相の
触媒によるフッ素化、特にフッ化アルミニウム又はクロ
ム触媒を用いて該1230zaをフッ化水素(便宜上、
本明細書中以降で「HF」と呼ぶ)に気相において接触
させて所望のフッ素化生成物CF3 CH=CHCl
(1,1,1−トルフルオロ−3−クロロ−2−プロペ
ン又は「1233zd」)、CF3 CH=CHF(1,
1,1,3−テトラフルオロ−2−プロペン又は「12
34ze」)、CF3 CH2 CHF2 (1,1,1,
3,3−ペンタフルオロプロパン又は「245fa」)
及びこれらの混合物を調製するプロセスに関する。例え
ば、米国特許第5,616,819号及び本願と同じ日
に出願した同時継続出願Docket No.IR35
14に教示されている通りに、245faは、フォーム
発泡剤や冷媒としての実用性を有することが知られてお
り、他方1233zd及び1234zeは、245fa
を製造するための既知の中間体である。
【0002】
【従来の技術】米国特許第5,616,819号は、1
230zaを、SbCl5 、SnCl4 及びHOSO3
Fによるような触媒による反応においてフッ素化し、主
にオリゴマー性生成物(同特許の例1(ii)において
オリゴマー性物質109g及び1233zd 3g)を
形成するに至ろうとするその先の試みについて開示して
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】これより、本発明の目
的は、1230zaを転化して有用なフッ素化生成物に
するのに良好な結果を得る触媒によるフッ素化プロセス
を提供するにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】CF3 R式(式中、R
は、−CH=CHCl、−CH=CHF、−CH2 CH
F2 及びこれらの混合物から選ぶ)のフッ素化生成物を
製造するに際し、(a)1230zaをHFに気相にお
いてフッ化アルミニウム又はクロムフッ素化触媒(好ま
しくは、活性化された酸化クロム触媒)の存在において
所望のフッ素化生成物を含有する反応混合物を生成する
程の条件下で接触させかつ(b)該反応混合物から所望
のフッ素化生成物を分離することを含む前記フッ素化生
成物を製造する方法。1230zaの全(100%)転
化が行われるのが認められ、それで反応混合物は、主に
所望のフッ素化生成物(1233zd、1234ze、
及び245fa)、塩化水素(HCl)副生物、及び未
反応のHFを含有するようになる。
【0005】この(元の)反応混合物から245faを
得る又は生成するのに種々の手段を用いることができ
る。例えば、HClを当分野において知られている慣用
の手段(吸収又は蒸留のような)によって除き、次いで
反応混合物(HClが少なくなった)を再びフッ素化し
て1234ze中間体の量を増大させ、該1234ze
を次いで分離して245faに転化させてよく、これら
はすべて前記同時継続出願(Docket No.35
14)に教示されている通りである。別法として、24
5fa、1233zd及びHFを、蒸留による等して元
のフッ素化反応混合物から分離しかつ反応装置に循環さ
せて元の反応混合物を、(i)245fa、1233z
d及びHF並びに(ii)1234ze及びHClを含
有する流れに分離することができる。第二の流れ(i
i)中の1234ze及びHClを、次いで前記の慣用
の方法によって分離することができ、分離された123
4zeを、次いで前記同時継続出願(Docket N
o.3514)に教示されている通りに245faに転
化させることができる。或は、最終的に、245faを
元の反応混合物から蒸留による等して直接回収してもよ
い。245fa/HF混合物からのHFの分離は、例え
ば世界特許出願WO97/27613に教示されてい
る。
【0006】
【発明の実施の形態】今、フッ化アルミニウム及びクロ
ムをベースにしたフッ素化触媒が、触媒による気相プロ
セスにおいて1230zaをフッ素化して所望の生成物
である1233zd、1234ze、245fa及びこ
れらの混合物を製造するのに良好な結果を得るのに有用
であり、1230zaの全転化が達成し得るのが認めら
れることを見出した。
【0007】1230za出発原料は、本明細書中下記
の例に例示するように、1,1,1,3,3−ペンタク
ロロプロパン(245fa)を熱分解することによって
調製することができる。
【0008】1230zaフッ素化プロセスは、第一反
応域において1230zaをHFに気相においてフッ化
アルミニウム及びクロムをベースにしたフッ素化触媒の
存在において1230zaを、1233zd、1234
ze、及び245faを含むフッ素化生成物に転化させ
る程の条件下で接触させることを伴う。これより、反応
混合物は、主に1233zd、1234ze、245f
a、HF及びHClを含有する。HF:1230zaモ
ル比は、約5:1〜50:1が典型的であるが、約5:
1〜約20:1が好ましい。温度約30°〜約400℃
を用いるのが典型的であり、約100°〜約350℃を
用いるのが好ましい。圧力は、約0〜約400psig
(0〜28Kg/cm2G)が典型的であり、約120〜20
0psig(8.4〜14Kg/cm2G)が好ましい。酸化
クロムCr2 O3 のような種々のクロムをベースにした
触媒を使用することができ、該クロムをベースにした触
媒は、未担持にもしくはフッ素化アルミナ又は活性炭に
担持させるかのいずれかにし、クロム触媒は、単独でも
しくはアルカリ金属(例えば、ナトリウム、カリウム又
はリチウム)、アルカリ土類金属(例えば、カルシウ
ム、バリウム又はマグネシウム)、亜鉛、マンガン、コ
バルト又はニッケルのような共触媒(co−catal
yst)の存在において用いる。二種のかかる好適なク
ロム触媒は、酸化クロム及びフッ素化アルミナ上のクロ
ム/ニッケルであり、この後者の触媒の調製法は、例え
ばヨーロッパ特許486333に教示されている。クロ
ムをベースにした触媒は、使用する前に、典型的には触
媒床を加熱して約370°〜約380℃(通常、窒素を
連続して流しながら)にした後に、ほぼ等しい容積のH
Fと空気又は窒素(好ましくは、窒素)との混合物を触
媒床上に約18時間供給するプロセスによって活性化す
るのが好ましい。好適な酸化クロム触媒は、約20〜約
250m2 /gのような高い表面積を有する。酸素又は
塩素共供給(cofeed)もまた、塩素又は酸素約
0.005〜約0.20モル/供給中の有機物1モルの
量で使用して触媒寿命を伸ばすことができ、酸素は、空
気、酸素、酸素/窒素混合物のような酸素含有ガスとし
て導入する。接触時間(触媒容積を反応体及び共供給の
合計流量で割ったもの)は、約1〜約250秒が典型的
であり、約1〜約120秒が一層典型的である。
【0009】245faは、第一反応域混合物から蒸留
のような当分野において知られている方法によって直接
回収してよい。又は、前記同時継続出願(Docket
No.IR3514)の教示に従って、第一反応域に
おいて生成された1234zeを、反応混合物から分離
し、次いで第二反応域においてHFに245faを生成
する程の条件下で接触させることができる。この分離を
実施する一方式は、第一反応域からの反応混合物に2つ
の蒸留を施し、第一の蒸留は、沸点の低い1234ze
及びHCl(カラムの上部から取り出される)と245
fa、1233zd、HF及びその他の重質物(カラム
の底部から取り出される)とを分離する働きをし、第二
の蒸留は、沸点の低いHCl(カラムの上部で取り出さ
れる)と1234ze(カラム底部で取り出されかつ第
二反応域に供給される)とを分離する働きをする。第一
カラムからの残液を、次いで第一反応域に循環させ、そ
こで1233zdと245faとを反応させて1234
zeを生成することができる。第二反応域において12
34zeをフッ素化して245faにすることは、前記
同時継続出願(Docket No.IR3514)に
教示される通りに、触媒による気相、液相、又は混合相
システムを使用して実施して、主成分が245fa、1
234ze及びHFである混合物を製造することができ
る。245fa(沸点15℃)を、次いで蒸留のような
慣用の技術によって反応混合物から回収することがで
き、沸点の低い1234ze(沸点−16℃)及びHF
/245fa共沸混合物はオーバーヘッドから去り、そ
こでそれを反応装置に循環させることができる。別法と
して、前述した通りに、HClを第一反応域混合物から
吸収(水又は苛性アルカリ溶液中で)又は蒸留のような
当分野において知られている方法によって取り去り、次
いで反応混合物(HClが少なくなった)を再びフッ素
化して1234zeの量を増大させ、該1234zeを
次いで分離して245faに転化させてもよい。
【0010】本発明の実施を、未担持の高表面積酸化ク
ロム触媒(表面積約20〜約200m2 /gの範囲)を
使用する下記の例において一層詳細に例示し、下記の例
は、制限するものではない。
【0011】
【実施例】HF(30cc/分)と窒素(30cc/
分)との混合物を18時間共供給することによって、触
媒(Cr2 O3 )を380℃において活性化した。次い
で、1230za及びHFを、種々のモル比(「m.
r.」)で、空気の共供給と共に(例1及び2だけ)、
反応装置に、活性化された触媒上に下記に示す条件下で
供給して、下記に示す結果を得た。1230zaの10
0%転化率が、すべての場合において達成された:
【0012】
【表1】
【0013】1230za出発原料は、3つのランにお
いて、240faを活性化されたCr2 O3 触媒の存在
において、100℃、150℃及び200℃でそれぞれ
加熱することによって簡便に調製された。すべてのラン
において、99%よりも大きな転化率が、1230za
について93%よりも大きな選択率と共に達成された。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C07C 19/08 C07C 19/08 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CF3 R式(式中、Rは、−CH=CH
    Cl、−CH=CHF、−CH2 CHF2 及びこれらの
    混合物から選ぶ)のフッ素化生成物を製造するに際し、
    (a)フッ化アルミニウム又はクロムフッ素化触媒を用
    いて1,1,3,3−テトラクロロ−3−プロペンをフ
    ッ化水素に気相において、所望のフッ素化生成物を含有
    する反応混合物を生成する程の条件下で接触させかつ
    (b)該反応混合物から所望のフッ素化生成物を分離す
    ることを含む前記フッ素化生成物を製造する方法。
  2. 【請求項2】 フッ素化触媒が、活性化された酸化クロ
    ム触媒である請求項1の方法。
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