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JPH02108639A - 水素含有クロロフルオロ炭化水素の異性化法 - Google Patents

水素含有クロロフルオロ炭化水素の異性化法

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Publication number
JPH02108639A
JPH02108639A JP63260488A JP26048888A JPH02108639A JP H02108639 A JPH02108639 A JP H02108639A JP 63260488 A JP63260488 A JP 63260488A JP 26048888 A JP26048888 A JP 26048888A JP H02108639 A JPH02108639 A JP H02108639A
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JP
Japan
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hydrogen
freon
dichloro
trifluoroethane
reaction
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Application number
JP63260488A
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English (en)
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JP2570829B2 (ja
Inventor
Shinsuke Morikawa
森川 真介
Shunichi Samejima
鮫島 俊一
Masaru Yoshitake
優 吉武
Shin Tatematsu
伸 立松
Toshihiro Tanuma
敏弘 田沼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 1.2−ジクロロ−1,2,2−トリフルオロエタン(
フロン123a)、1,1−ジクロロ−1,2,2−ト
リフルオロエタン(フロン123b)の異性化生成物で
ある1、1−ジクロロ−2,2,2−トリフルオロエタ
ン(フロン123)は、冷媒、トリフルオロ酢酸の原料
として有用な化合物であり、オゾン層を破壊する能力の
低いフロンとして注目されている。
[従来の技術および問題点] 1.2−ジクロロ−1,2,2−トリフルオロエタン(
フロン123a>の異性化による1、1−ジクロロ−2
,2゜2−トリフルオロエタン(フロン123)の製造
法としては、パークロロフルオロ炭化水素の共存下、フ
ッ素化塩素化アルミナ触媒、またはフッ素化塩素化アル
ミニウム触媒を用いて気相異性化する方法が知られてい
る(特公昭61−27375を参照)、この方法では反
応活性維持のなめ、パークロロフルオロ炭化水素を共存
させなければならない、これらのフロンはオゾン層破壊
の一因となるためその使用は好ましくない、さらに工業
化する際汎用かつ安価なパークロロフルオロ炭化水素を
使用すると、フロン123と沸点が近いパークロロフル
オロ炭化水素の不均化生成物の副生が避けられないとい
う欠点を有する9例えばジクロロジフルオロメタン(フ
ロン12:沸点−29,8℃)の添加ではトリクロロフ
ルオロメタン(フロン11:沸点23.8℃)が副生ず
るため、フロン123(沸点:  27.1℃)と分離
精製する際、精密蒸留が必要となる等の問題があり、こ
の異性化法は必ずしも大量生産には適していない。
〔問題点を解決するための手段〕
従来、水素を含有しないクロロフルオロ炭化水素では、
塩化アルミニウムを触媒として、転移反応を行なうこと
により異性化されたクロロフルオロ炭化水素を得ていた
0例えば、1,1.2−トリクロロ−1,2,2−)リ
フルオロエタン(フロン113)は、塩化アルミニウム
を触媒として、1.1.1− トリクロロ−2,2,2
−トリフルオロエタン(フロン113a)へ常温常圧で
容易に異性化される。
CCl2FCClF2          CF3CC
l3ICl5 しかしながら、水素含有クロロフルオロ炭化水素では、
塩化アルミニウムを触媒としても転移反応は生起せず異
性化されたクロロフルオロ炭化水素の代わりに塩化水素
が脱離する分解反応が生起するとされていた。一方気相
では、触媒活性維持のためにパークロロフルオロ炭化水
素を共存させることにより異性化活性を維持できること
が知られているが、これらのパークロロフルオロ炭化水
素はオゾン層破壊の一因と考えられ世界的に規制される
こととなった。そのため共存させる化合物としてもオゾ
ン層を破壊する恐れの少ない含水素ハロゲン化炭化水素
を使用することが適当である。
この含水素ハロゲン化炭化水素を共存させた系で反応条
件の最適化について鋭意検討した結果、異性化活性を維
持せしめられることが判明し本発明を提供するに至った
ものである。
本発明において使用する触媒としては、式AICI x
 F vo z (式中、 x+y+2z=3、 O<
x<3、O<y<3.0≦z < 3 / 2 )で表
わされる塩素化フッ素化アルミニウム、または塩素化フ
ッ素化アルミナである。これらの触媒は、公知物貰であ
るがその製法を挙げると次のものがある。塩素化フッ素
化アルミニウムは、塩化アルミニウムにフッ化水素、フ
ルオロ炭化水素またはクロロフルオロ炭化水素、例えば
フロン11 (CC13F、)、フロン113 (CC
12FCCIF2)等を作用させて製造することが出来
る。その際フルオロ炭化水素の場合、クロロ炭化水素、
クロロフルオロ炭化水素を共存させてもよ、く、クロロ
フルオロ炭化水素の場合、クロロ炭化水素を共存させて
もよい、温度条件は0〜190℃、好ましくは0℃以上
作用物質の沸点以下である。塩素化フッ素化アルミナは
、活性アルミナに100〜600℃でクロロフルオロ炭
化水素を、またはクロロ炭化水素とフル”オロ炭化水素
を作用させて製造することが出来る。もしくは200〜
500℃でフッ化水素、フッ化スルフリル、フッ化チオ
ニル、フッ化アンモニウム等の無機系のフッ化物を作用
させてフッ素化した後クロロフルオロ炭化水素または、
クロロ炭化水素を作用させて塩素化させてもよい。
本発明において、出発物質となる異性化される水素含有
クロロフルオロ炭化水素は炭素数2、水素数1または2
を有しその他は、塩素またはフッ素で置換された脂肪族
炭化水素である0例を挙げれば、1.2−ジクロロ−1
,2,2−トリフルオロエタン、および1,1−ジクロ
ロ−1,2,2−トリフルオロエタンであり、次の転移
反応をする; CCl 2 F CHCI F    CF 3 CH
Cl 2CHF2CC12F     CF3CHCl
2転移反応の温度および圧力は、出発物質が気体である
ように選べばよい、転移反応を完結させるための触媒と
の接触時間は、温度、圧力、および出発の種類に依存す
るが、通常2秒から30分である。
反応を円滑に進行させるために添加する含水素ハロゲン
化炭化水素としては、原料の異性化される水素含有クロ
ロフルオロ炭化水素と異なるものであれば特に限定され
ない、しかし添加した含水素ハロゲン化炭化水素および
その不均化や異性化した生成物等が、目的とする水素含
有クロロフルオロ炭化水素と容易に分離できるものを選
ぶことが好ましい0例えば、1,2−ジクロロ−1,2
,2−トリフルオロエタン(フロン123a:沸点28
.2℃)の異性化の場合、クロロジフルオロメタン(フ
ロン22:沸点−40,8℃)およびジクロロフルオロ
メタン(フロン21:沸点8.9℃)が好適である。す
なわちこれらのフロンはポリテトラフルオロエチレンの
中間原料として大量に生産されており、不均化してもク
ロロホルム(フロン20:沸点61.2℃)やトリフル
オロメタン(フロン23:沸点−82℃)となるため1
,1−ジクロロ−2,2゜2−トリフルオロエタン(フ
ロン123=沸点27.1℃)との蒸留分離が容易であ
る。
[実施例] 以下、実施例で本発明を説明する。
調製例1 打錠成形された活性アルミナ(γ−AI203)を30
0cc充填した内径2.6cm、長さ100cmのイン
コネル600製反応管を塩浴炉中に浸漬した。ジクロロ
ジフルオロメタン(フロン12)/窒素=1/1の混合
ガス気流中、200〜300℃で塩素化フッ素化して活
性化した。
調製例2 塩化アルミニウム粉末の100グラムを1.1.2−ト
リクロロ1.2.2− )リフルオロエタン(R−11
3)の300g中に浸漬して3時間攪拌した。その後乾
燥窒素気流中でろ過を行い、活性化された塩素化フッ素
化アルミニウムを得た。
実施例1 内径2.54cm、  長さ100cmのインコネル6
00製U字型反応管に調製例1で示したように調製した
異性化触媒200m12を充填し異性化反応器とした。
250℃に保持した反応器にガス化させた1、2−ジク
ロロ−1,2,2−トリフルオロエタン(フロン123
a)を50−7分で、クロロジフルオロメタン(フロン
22)を10d/分で、酸素を2−7分で供給し反応さ
せた0反応物は一78℃に冷却したトラップに捕集した
。捕集物の酸分を除去した後、ガス組成をガスクロマト
グラフィー及び”F−NMRを用いて分析した結果、1
,2−ジクロロ−1,2,2−トリフルオロエタン(フ
ロン123a)は全量反応し、1,1−ジクロロ−2,
2,2−トリフルオロエタン(フロン123)へ転化し
たことが確認された。さらに反応を6力月間継続した後
、同様の分析をおこなったところ異性化活性が維持され
ていることが確認された。
実施例2 クロロジフルオロメタン(フロン22)のかわりに、ジ
クロロフルオロメタン(フロン21)を用いる他は実施
例1と同様にして反応を行ない生成物を分析した。その
結果1,2−ジクロロ−1,2,2−)リフルオロエタ
ン(フロン123a)は全量反応し、1,1−ジクロロ
−2,2,2−)リフルオロエタン(フロン123)へ
転化したことが確認された0反応を4力月間継続した後
、同様の分析をおこなったところ異性化活性が維持され
ていることが確認された。
実施例3 クロロジフルオロメタン(フロン22)のかわりに、ジ
クロロメタン(フロン30)を用いる他は実施例1と同
様にして反応を行ない生成物を分析した。その結果1,
2−ジクロロ−1,2,2−トリフルオロエタン(フロ
ン123a)は全量反応し、1.1−ジクロロ−2,2
,2−)リフルオロエタン(フロン123)へ転化した
ことが確認された0反応を1力月間継続した後、同様の
分析をおこなったところ異性化活性が維持されているこ
とが確認された。
実施例4 クロロジフルオロメタン(フロン22)のかわりに、ト
リフルオロメタン(フロン23)を用いる他は実施例1
と同様にして反応を行ない生成物を分析した。その結果
1,2−ジクロロ−1,2,2−トリフルオロエタン(
フロン123a>は全量反応し、1.1−ジクロロ−2
,2,2−トリフルオロエタン(フロン123)へ転化
したことが確認された6反応を1力月闇継続した後、同
様の分析をおこなったところ異性化活性が維持されてい
ることが確認された。
実施例5 クロロジフルオロメタン(フロン22)10ml!/分
のかわりに、トリフルオロメタン(フロン23)を5d
/分で、トリクロロメタン(フロン20)を5d/分で
、用いる他は実施例1と同様にして反応を行ない生成物
を分析した。その結果1゜2−ジクロロ−1,2,2−
)リフルオロエタン(フロン123a)は全量反応し、
1.1−ジクロロ−2,2,2−トリフルオロエタン(
フロン123)へ転化したことが確認された0反応を1
力月間継続した後、同様の分析をおこなったところ異性
化活性が維持されていることが確認された。
実施例6 調製例2のようにして調製した触媒の200dを充填し
た反応管を異性化反応器とした他は実施例1と同様にし
て反応を行い生成物を分析した。
その結果1.2−ジクロロ−1,2,2−トリフルオロ
エタン(フロン123a)は全量反応し1.1−ジクロ
ロ−2、2,2−)リフルオロエタン(フロン123)
へ転化したことが確認された0反応を1週間継続した後
、同様の分析をおこなったところ異性化活性が維持され
ていることが確認された。
実施例7 ジクロロトリフルオロエタンの60m1(1,2−ジク
ロロ−1,2,2−トリフルオロエタン(フロン123
a)と、1,1−ジクロロ−1,2,2−トリフルオロ
エタン(フロン123b)の4= 1の混合物)を用い
、他の条件は実施例1と同様にして反応を行い生成物を
分析した。その結果1,1−ジクロロ−2,2,2−ト
リフルオロエタン(フロン123)が96%の収率で得
られたことが確認された0反応を4日間継続した後、同
様の分析をおこなったところ異性化活性が維持されてい
ることが確認された。
比較例 1.2−ジクロロ−1,2,2−トリフルオロエタン(
フロン123a)を50−7分で、酸素を10−7分で
供給し反応させる他は実施例1と同様にして反応を行な
い生成物を分析した。その結果、初期の10時間では1
,2−ジクロロ−1,2,2−)リフルオロエタン(フ
ロン123a)は全量反応し、1.1−ジクロロ−2,
2,2−トリフルオロエタン(フロン123)へ転化し
たことが確認された。しかし反応を24時間継続した後
同様の分析をおこなったところ、フロン123aの転化
率が90%まで低下したことが確認された。
〔発明の効果コ 本発明は、実施例に示した如く、水素含有クロロフルオ
ロ炭化水素の異性化を、含水素ハロゲン化炭化水素を共
存させることにより、長期にわたり高転化率で行ない得
るという効果を有する。さらに、従来法に比べ精製が容
易、かつ環境問題を引き起こさない製造法となるという
効果も認められる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、水素含有クロロフルオロ炭化水素を式AlCl_x
    F_yO_z(式中、x+y+2z=3、0<x<3、
    0<y<3、0≦z<3/2)で表わされる触媒を用い
    、含水素ハロゲン化炭化水素の共存下に、気相で異性化
    することを特徴とする水素含有クロロフルオロ炭化水素
    の異性化法。 2、異性化される水素含有クロロフルオロ炭化水素が1
    ,2−ジクロロ−1,2,2−トリフルオロエタン、お
    よび1,1−ジクロロ−1,2,2−トリフルオロエタ
    ンである請求項1に記載の異性化法。 3、共存させる含水素ハロゲン化炭化水素が、クロロジ
    フルオロメタン、ジクロロフルオロメタン、トリフルオ
    ロメタン、ジクロロメタン、およびトリクロロメタンで
    ある請求項1〜2のいずれか一項に記載の異性化法。 4、反応を気相中、50℃〜450℃、好ましくは10
    0℃〜450℃の温度範囲で行なう請求項1〜3のいず
    れか一項に記載の異性化法。
JP63260488A 1988-10-18 1988-10-18 水素含有クロロフルオロ炭化水素の異性化法 Expired - Lifetime JP2570829B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018084089A1 (ja) 2016-11-01 2018-05-11 旭硝子株式会社 有機化合物の異性化方法及び有機化合物の異性体の製造方法

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WO2018084089A1 (ja) 2016-11-01 2018-05-11 旭硝子株式会社 有機化合物の異性化方法及び有機化合物の異性体の製造方法
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US10703696B2 (en) 2016-11-01 2020-07-07 AGC Inc. Method for isomerizing organic compound, and method for producing isomer of organic compound

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