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JP5277813B2 - フッ素化プロペンの製造方法 - Google Patents
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JP5277813B2 - フッ素化プロペンの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、機能性材料、生理活性物質の中間原料、溶剤、洗浄剤、発泡剤、冷媒、エアゾール、プロペラント、エッチャー等として有用な1−クロロ−3,3,3−テトラフルオロプロペンまたは1,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法に関する。
1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンの製造方法は、1,1,1−トリフルオロプロパンを塩素化して得られた1,1,1−トリフルオロ−3,3−ジクロロプロパンをアルコール性アルカリで脱塩化水素する方法(非特許文献1)、3,3,3−トリフルオロプロピンに塩化水素を付加反応させる方法(非特許文献2)、3−クロロ−1,1,1−トリフルオロ−3−ヨードプロパンのエタノール性水酸化カリウム(KOH)による脱ヨウ化水素反応方法(非特許文献3)、1,3,3,3−テトラクロロプロペンあるいは1,1,3,3−テトラクロロプロペンを液相加圧下無触媒でフッ素化する方法(特許文献1)、または液相にてフッ素化触媒不在/存在下、1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパンをフッ化水素によりフッ素化する方法(特許文献2、3)等が報告されている。
J.Am.Chem.Soc.,64,1942,1158. J.Chem.Soc.,1952,3490. J.Chem.Soc.,1953,1199. 米国特許第5,616,819号明細書 特開平8−104655号公報 特開平8−239334号公報
非特許文献1または3で報告された方法は、アルカリ分解により脱ハロゲン化水素することから廃棄物となるアルカリ金属塩を等モル量発生させ、非特許文献2または3で報告されている方法では3,3,3−トリフルオロプロピンや3−クロロ−1,1,1−トリフルオロ−3−ヨードプロパンなどの原料を大量に入手することが困難であるという問題がある。また、特許文献1〜3に開示された方法は、原料は比較的容易に入手できるものの目的生成物の選択率を高くするのは困難で収率が低いという問題が窺える。そこで、本発明では、工業的規模で効率的に生産できる1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンまたは1,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法を提供する。
本発明者らは、工業的規模で入手できる物質を原料とする1−クロロ−3,3,3―テトラフルオロプロペンまたは1,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法について検討した。その結果、固体触媒の存在下で1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンと塩化水素を混合して反応させることにより、1−クロロ−3,3,3−テトラフルオロプロペンまたは1,3,3,3−テトラフルオロプロペンが得られること見いだし、本発明に到達した。
本発明は次の通りである。
[1]気相中において固体触媒存在下1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンを塩化水素と反応させることからなる1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンまたは1,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法。
[2]固体触媒が、アルミニウム、クロム、ジルコニウム、チタンおよびマグネシウムからなる群より選ばれる少なくとも1種の金属の金属酸化物である[1]に記載の1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンまたは1,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法。
[3]固体触媒が、アルミニウム、クロム、チタン、マンガン、鉄、ニッケル、コバルト、マグネシウム、ジルコニウムおよびアンチモンからなる群より選ばれる少なくとも1種の金属の化合物またはその混合物を担体に担持した担持触媒である[1]に記載の1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンまたは1,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法。
[4]担体が、アルミニウム、クロム、ジルコニウム、チタンおよびマグネシウムからなる群より選ばれる少なくとも1種の金属の金属酸化物または活性炭である[3]に記載の1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンまたは1,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法。
[5]1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンが、1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンと1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンの混合物として反応領域に供給される[1]〜[4]のいずれかに記載の1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンまたは1,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法。
[6]1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンが、[1]に記載の製造方法による生成物から回収された1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンまたは1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンを含む[1]〜[5]のいずれかに記載の1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンまたは1,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法。
[7]少なくとも原料の一部が1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンと1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンを含む共沸混合物である[1]〜[6]のいずれかに記載の1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンまたは1,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法。
本明細書では、異性体を有する化合物において、異性体の種類を明示しない場合はすべての異性体の名称またはそれらの異性体の混合物を意味するものとし、例えば、1−クロロ−3,3,3―テトラフルオロプロペンは、シス−1−クロロ−3,3,3―テトラフルオロプロペンもしくはトランス−1−クロロ−3,3,3―テトラフルオロプロペンまたはこれらの異性体の混合物を意味する。同様に、1,3,3,3−テトラフルオロプロペンは、シス−1,3,3,3−テトラフルオロプロペンもしくは1,3,3,3−テトラフルオロプロペンまたはこれらの異性体の混合物を意味する。
本発明の方法は、特定の触媒を使用することで1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペン及び1,3,3,3−テトラフルオロプロペンを収率よく製造できる上に、原料として工業的に生産されている1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンを採用することからその入手に困難をきたすことは無く、工業的な製造方法として極めて有効な方法である。
本発明は、気相中において固体触媒存在下、1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンを塩化水素と反応させることを特徴とする1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンまたは1,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造法である。当然、1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンと1,3,3,3−テトラフルオロプロペンを併せて製造する方法でもある。
本発明の原料となる1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンは、どのような方法で製造されたものでもよい。公知の方法としては、1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパンや1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンなどを触媒の存在下液相または気相においてフッ化水素と反応させる方法があり、このような方法で工業的規模で製造されており、購入して使用することもできる。
本発明にかかる固体触媒は、金属酸化物、金属フッ素化酸化物または金属担持触媒である。
金属酸化物としては、アルミニウム、クロム、ジルコニウム、チタンまたはマグネシウムの金属酸化物が好ましい。また、これらからなる群より選ばれる少なくとも一種の金属を含む複合金属酸化物であってもよい。これらの酸化物は、その酸素原子の一部または全部をフッ化水素やフッ素含有有機化合物によりフッ素原子で置換したものであってもよく、フッ素原子で置換したものが好ましい。特に活性アルミナをフッ化水素、フッ素含有有機化合物等でフッ素化したフッ素化アルミナが好ましい。本明細書においては、この様に金属酸化物の酸素原子の一部または全部をフッ化水素やフッ素含有有機化合物によりフッ素原子で置換した金属フッ素化酸化物をも金属酸化物と称することがある。
金属酸化物は、市販品を使用することができる他、触媒調製法として公知の方法で調製できる。金属塩水溶液からアンモニアなどでpHを調整して水酸化物を沈殿させ、沈殿を乾燥または焼成して金属酸化物が調製される。得られた金属酸化物は粉砕または成形することもできる。例えば、アルミナは、通常、アルミニウム塩水溶液からアンモニアなどを用いて生じさせた沈殿を成型・脱水させて得られる。触媒担体用あるいは乾燥用として市販されているγ−アルミナを好ましく使用できる。チタニア、ジルコニアなども同様の方法で調製することができ、市販品を使用できる。また、これらの金属酸化物は共沈法などで調製した複合酸化物としても使用できる。担持される金属の種類、量および担持の方法などは触媒の技術分野における知識に基づいて行うことができる。また、後記する活性炭への担持についての説明に準じて行うことができる。
本発明の担体の態様としては、前記したアルミナ、クロミア、ジルコニア、チタニア、マグネシア等またはそれらの金属酸化物をフッ素化して酸素原子の一部または全部をフッ素原子で置換したフッ素化酸化物を選ぶことができる。これらのなかでアルミナ、特に活性アルミナをフッ素化して調製されるフッ素化アルミナが好ましい。
本発明の担体のひとつの態様として活性炭を選ぶことができ、活性炭としては、木炭、椰子殻炭、パーム核炭、素灰等を原料とする植物系、泥炭、亜褐炭、褐炭、瀝青炭、無煙炭等を原料とする石炭系、石油残滓、オイルカーボン等を原料とする石油系、、またはポリ塩化ビニリデン等を原料とする合成樹脂系がある。これらの活性炭から選択し使用することができ、たとえば椰子殻炭(日本エンバイロケミカル製粒状白鷺GX、SX、CX、XRC、東洋カルゴン製PCB等)が挙げられる。形状、大きさ等は反応器の大きさに適合すればよく、球状、円柱状、繊維状、粉体、ハニカム状の各種の形状から選択することができる。
これらの担体に担持する金属としては、クロム、チタン、アルミニウム、マンガン、ニッケル、コバルト、チタン、鉄、銅、亜鉛、モリブデン、ジルコニウム、ニオブ、タンタル、イリジウム、錫、ハフニウム、バナジウム、マグネシウム、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、アンチモンの中から選ばれる1種または2種以上の金属が挙げられる。これらのうち、アルミニウム、クロム、チタン、マンガン、鉄、ニッケル、コバルト、マグネシウム、ジルコニウムまたはアンチモンが好ましい。また、これらの金属のうちクロム単独またはクロムと含む複合系が好ましく、例えば、クロム/アルミニウム、クロム/チタン、クロム/鉄などが挙げられる。触媒の調製にあたっては、これらの金属の硝酸塩、酸化物、フッ化物、塩化物、フッ化塩化物、オキシフッ化物、オキシ塩化物、オキシフッ化塩化物等を担持する。これらの金属の化合物は特に硝酸塩または塩化物として用いるのが好ましく、具体的には、硝酸クロム、塩化クロムなどが好適である。
担持触媒の調製方法としては特に限定されず、常温で液体の物質を担持する場合には担体に滴下、浸漬、スプレー等で吸着することができる。常温で固体物質を担持する場合には溶媒等に溶解し浸漬するか、スプレー等により吸着することができる。金属化合物が吸着担持された担体は、加熱、減圧してまたは加熱しながら減圧して過剰の溶媒等を除き乾燥した後、加熱下にフッ化水素、塩化水素、塩素、塩化フッ化炭化水素等により活性化を行い使用することができる。
溶媒としては金属化合物を溶解し、反応により分解等を引き起こさない化合物であれば特に限定されず、たとえば水、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類、メチルエチルケトン、アセトン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のカルボン酸エステル類、塩化メチレン、クロロホルム、トリクロロエチレン等のハロゲン系化合物、ベンゼン、トルエン等の芳香族類が挙げられる。水に溶解しにくい場合には、酸またはアルカリ等の溶解助剤を添加することにより溶解を促進することができる。
何れの触媒も使用の前に所定の反応温度以上の温度で空焼きを行い反応中の触媒の組成変化等を防止することが有効である。また、反応中に微量の塩素、酸素または乾燥空気等の添加成分を反応器中に供給することは触媒寿命の延長、反応率、反応収率の向上に有効である。添加量としては、添加成分以外の成分の反応器への供給総量の100容量%以下とするのが好ましい。これより多いと目的生成物の処理量が減少するので好ましくない。
反応温度は80℃〜500℃、好ましくは150℃〜450℃であり、より好ましくは250〜400℃であり、反応温度80℃よりも低い温度では反応が遅く実用的でない。反応温度が500℃を越えると分解反応生成物が生成し、1−クロロ−3.3.3−テトラフルオロプロペンもしくは1,3,3,3−テトラフルオロプロペンの選択率またはそれらの選択率の合計が低下するので好ましくない。
本発明の方法において、反応領域に供給する1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン/塩化水素のモル比は反応温度、触媒等により変わり得るが10/1〜1/50、好ましくは1/1〜1/10である。塩化水素が1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンの50モル倍を越えると同一反応器内における有機物処理量の減少並びに反応系から排出された未反応塩化水素と生成物の分離に支障をきたすので好ましくない。一方、塩化水素が10モル倍以下の場合化学量論的に反応が起こり難いため反応率が低下し、収率が低下するので好ましくない。
また、反応領域へは反応において活性でないガスを共存させることもできる。例えば、窒素、アルゴン、ヘリウムなどである。この様なガスは、反応成分である有機物および塩化水素の総容量に対し1倍未満とする。不活性ガスの存在は本発明にかかる反応では、減圧に相当するので好ましいが、1倍以上とするのは生成物の回収を困難としかつ過大の装置を必要とすることから生産性の低下を来すので好ましくない。
本発明の方法においては過剰量の塩化水素を使用することが好ましいことから通常、反応器排出ガスには未反応の塩化水素を伴うので、塩化水素は生成物から分離することで、本発明にかかる反応に再使用でき、または、塩酸として回収することもできる。
本発明にかかる反応においては系内に存在する分子数が増加するため反応圧力は常圧あるいは減圧下で行うのが好ましいが通常は常圧(0.1Mpa)付近、例えば、0.01〜1Mpaで行うことができる。系内に存在する原料有機物、塩化水素が、反応系内で液化しないような温度、圧力条件を選ぶことが望ましい。接触時間は通常0.01〜1000秒、好ましくは0.1〜100秒、より好ましくは1〜60秒である。
反応器は、耐熱性とフッ化水素、塩化水素等に対する耐食性を有する材質で有れば良く、ステンレス鋼,ハステロイ、モネル、白金等が好ましい。また、これらの金属でライニングされた材料で製作することもできる。
本発明の方法により処理されて反応器より排出する1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンや1,3,3,3−テトラフルオロプロペンを含む排出ガスは、基本的に公知の方法で精製して製品とすることができる。
精製方法としては限定されないが、例えば、塩化水素やフッ化水素を含む生成物は水で洗浄後、アルカリ性溶液で中和して塩化水素、フッ化水素等の酸性物質を除去し、ゼオライト等により乾燥し、有機物を蒸留するプロセスを採用することができる。また、塩化水素やフッ化水素を含む生成物を最初に硫酸で洗浄して、ついで、水で洗浄後、アルカリ性溶液で中和して塩化水素、フッ化水素等の酸性物質を除去し、ゼオライト等により乾燥し、有機物を蒸留するプロセスを採用することができる。さらに、塩化水素やフッ化水素を含む生成物をそのまま蒸留して、塩化水素、フッ化水素、1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペン、1,3,3,3−テトラフルオロプロペンなどの成分に分離することもできる。
有機物成分の蒸留は、バッチ式で行うことも連続式で行うこともできる。ここでは第一段蒸留塔乃至第三段蒸留塔からなる三つの蒸留塔を用いて連続で行う場合について説明するが、さらに多段の蒸留塔群を用いる場合の手順やバッチ式での手順はこの説明から容易に知ることができる。第一段蒸留塔では低沸点のトランス−1,3,3,3−テトラフルオロプロペン(沸点−19℃)を蒸留塔頂から回収し、第二段蒸留塔では第一段蒸留塔の缶出液を蒸留しトランス−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンと1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンの共沸混合物を蒸留塔頂から回収し、また、第三段蒸留塔では第二段蒸留塔の缶出液を蒸留精製することによりトランス−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンを回収することができる。第三段蒸留塔の缶残液に含まれるシス−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペン等はさらに蒸留を繰り返すことによって回収することができる。
本発明の目的物のひとつである1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペン(トランス体)は1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンと共沸組成を形成し、蒸留精製が困難なため、できる限り1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンの反応率を上げることが望ましい。
第二段蒸留塔で共沸混合物として回収したトランス−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンと1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン混合物は、抽出蒸留などにより分離精製することもできるが、分離しないで再び反応系に原料として戻すことにより1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンを目的物質1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンまたは1,3,3,3−テトラフルオロプロペンとすることができる。
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
[調製例1]
活性アルミナ(住友化学製NKHD−24: 粒径2〜4mm、比表面積340m2/g)300gを計り取り、表面に付着した粉を水洗した。フッ化水素115gを水1035gに溶解し、10%フッ酸を調製した。洗浄した活性アルミナに10%フッ酸を徐々に加え、攪拌後3時間静置した。ついで水洗し、ろ過した後、電気炉にて200℃で2時間乾燥した。乾燥した活性アルミナ400mlを、熱媒循環装置に接続した外套を備えた円筒形反応管からなる気相反応装置(SUS316L製、直径3.8cm、長さ42cm)に充填し、窒素を流し、熱媒温度を200℃に設定した。次いで、フッ化水素を窒素に同伴させて導入しフッ化水素/窒素モル比を1/10〜1/5としてフッ化水素処理を行った。処理を行うにつれ活性アルミナの温度が上昇するが350℃を越えないようにフッ化水素と窒素の流量、比率を調節した。フッ素化による発熱が終了した時点で、熱媒温度を350℃に設定し、さらに2時間フッ化水素と窒素の流量を維持して、フッ素化アルミナ触媒の調製を完了した。
[調製例2]
300gの特級試薬Cr(NO3)・9H2Oを1リットルの水に溶かして水溶液とし、これに直径4〜8mm、比表面積1200m2/g、細孔径18Aの粒状活性炭(日本エンバイロケミカル製、粒状白鷺G2X)1.8リットルを浸漬し、一昼夜放置した。ついで活性炭をろ過した後、熱風循環式乾燥機中で100℃に保ち、さらに一昼夜乾燥した。得られたクロム担持活性炭のうち400mlを、熱媒循環装置に接続した外套を備えた円筒形反応管からなる気相反応装置(SUS316L製、直径3.8cm、長さ42cm)に充填し、窒素を流しながら熱媒温度を300℃まで昇温した。水の排出が見られなくなった時点で、フッ化水素を窒素に同伴させながらフッ化水素/窒素モル比を1/10〜10/1としてフッ化水素処理を行った。熱媒温度を350℃まで上げ、さらにフッ化水素と窒素による処理状態を1時間維持しクロム担持活性炭触媒の調製を完了した。
[調製例3]
300gの特級試薬Cr(NO3)・9H2Oを1リットルの水に溶かして水溶液とし、これに調製例1と同様の方法でフッ酸浸漬後乾燥させた活性アルミナ1.8リットルを浸漬し、一昼夜放置した。ついで活性アルミナをろ過した後、熱風循環式乾燥機中で100℃に保ち、さらに一昼夜乾燥した。得られたクロム担持アルミナ400mlを、熱媒循環装置に接続した外套を備えた円筒形反応管からなる気相反応装置(SUS316L製、直径3.8cm、長さ42cm)に充填し、窒素を流しながら300℃まで昇温した。水の排出が見られなくなった時点で、フッ化水素を窒素に同伴させながらフッ化水素/窒素モル比を1/10〜10/1としてフッ化水素処理を行った。熱媒温度を350℃まで上げ、さらにフッ化水素と窒素による処理状態を1時間維持しクロム担持アルミナ触媒の調製を完了した。
[参考調製例1]
直径4〜8mm、比表面積1200m2/g、細孔径18Aの粒状活性炭(日本エンバイロケミカル製、粒状白鷺G2X)400mlを、熱媒循環装置に接続した外套を備えた円筒形反応管からなる気相反応装置(SUS316L製、直径3.8cm、長さ42cm)に充填し、窒素を流しながら熱媒温度を300℃まで昇温した。水の排出が見られなくなった時点で、フッ化水素を窒素に同伴させながらフッ化水素/窒素モル比を10/1としてフッ化水素処理を行った。熱媒温度を350℃まで上げ、さらにフッ化水素と窒素による処理状態を1時間維持し活性炭触媒の調製を完了した。
〔実施例1〕
熱媒循環装置に接続した外套を備えた円筒形反応管(SUS316L製、直径3.8cm、長さ42cm)からなる気相反応装置に、調製例1で調製したフッ素化アルミナ400mlを充填して反応を行った。約200ml/分の流量で窒素ガスを流しながら反応管の温度を反応温度の310℃に設定し、反応管の温度が安定するまで待機した。温度が安定した後、塩化水素および1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンをそれぞれ0.8g/分および0.5g/分の供給速度で反応管へ供給した。
供給開始2時間後には反応が安定したので、その時から2時間にわたって、反応管から流出する生成ガスを水中に吹き込み酸性ガスを除去した後、ドライアイス−アセトンで冷却した容器に通じ49gの生成物を捕集した。捕集した生成物をガスクロマトグラフィー(FID検出器)で分析した結果、トランス−1,3,3,3−テトラフルオロプロペン5.1%(面積%。以下同じ。)、シス−1,3,3,3−テトラフルオロプロペン1.5%、1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン1.0%、トランス−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペン81.5%およびシス−1−クロロー3,3,3−トリフルオロプロペン10.1%の組成であった。結果を表1に示す。


〔実施例2〕
塩化水素を0.3g/分とし、1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンを0.5g/分の供給速度にした以外は、実施例1と同様にして反応を行った。
供給開始2時間後には反応が安定したので、その時から2時間にわたって、反応管から流出する生成ガスを水中に吹き込み酸性ガスを除去した後、ドライアイス−アセトンで冷却した容器に通じ46gの生成物を捕集した。捕集した生成物をガスクロマトグラフィーで分析した結果、トランス−1,3,3,3−テトラフルオロプロペン24.7%、シス−1,3,3,3−テトラフルオロプロペン5.2%、1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン9.6%、トランス−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペン53.3%およびシス−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペン6.6%の組成であった。結果を表1に示す。
〔実施例3〕
触媒として調製例2で調製したクロム担持活性炭触媒400mlを用い、反応温度を280℃とした以外は、実施例1と同様にして反応を行った。
供給開始2時間後には反応が安定したので、その時から2時間にわたって、反応管から流出する生成ガスを水中に吹き込み酸性ガスを除去した後、ドライアイス−アセトンで冷却した容器に通じ52gの生成物を捕集した。捕集した生成物をガスクロマトグラフィーで分析した結果、トランス−1,3,3,3−テトラフルオロプロペン0.7%、シス−1,3,3,3−テトラフルオロプロペン0.2%、1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン1.8%、トランス−1−クロロー3,3,3−トリフルオロプロペン85.3%およびシス−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペン10.0%の組成であった。結果を表1に示す。
〔実施例4〕
触媒として調製例3で調製したクロム担持アルミナ触媒400mlを用い、反応温度を350℃とした以外は、実施例1と同様にして反応を行った。
供給開始2時間後には反応が安定したので、その時から2時間にわたって、反応管から流出する生成ガスを水中に吹き込み酸性ガスを除去した後、ドライアイス−アセトンで冷却した容器に通じ49gの生成物を捕集した。捕集した生成物をガスクロマトグラフィーで分析した結果、トランス−1,3,3,3−テトラフルオロプロペン2.7%、シス−1,3,3,3−テトラフルオロプロペン0.5%、1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン0.8%、トランス−1−クロロー3,3,3−トリフルオロプロペン84.5%およびシス−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペン10.1%の組成であった。結果を表1に示す。
〔実施例5〕
塩化水素を0.5g/分とし、有機物原料として1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンおよびトランス−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンをそれぞれ0.4g/分および0.1g/分の供給速度とした以外は、実施例1と同様にして反応を行った。
供給開始2時間後には反応が安定したので、その時から2時間にわたって、反応管から流出する生成ガスを水中に吹き込み酸性ガスを除去した後、ドライアイス−アセトンで冷却した容器に通じ52gの生成物を捕集した。捕集した生成物をガスクロマトグラフィーで分析した結果、トランス−1,3,3,3−テトラフルオロプロペン10.5%、シス−1,3,3,3−テトラフルオロプロペン2.2%、1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン3.8%、トランス−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペン75.2%およびシス−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペン8.2%の組成であった。結果を表1に示す。
〔参考例1〕
触媒として比較調製例1で調製した活性炭400mlを用い、反応温度を280℃とした以外は、実施例1と同様にして反応を行った。
供給開始2時間後には反応が安定したので、その時から2時間にわたって、反応管から流出する生成ガスを水中に吹き込み酸性ガスを除去した後、ドライアイス−アセトンで冷却した容器に通じ57gの生成物を捕集した。捕集した生成物をガスクロマトグラフィーで分析した結果、トランス−1,3,3,3−テトラフルオロプロペン0.1%、1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン99.8%、トランス−1−クロロー3,3,3−トリフルオロプロペン0.1%の組成であった。結果を表1に示す。

Claims (7)

  1. 気相中において固体触媒存在下1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンを塩化水素と反応させることからなる1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンまたは1,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法。
  2. 固体触媒が、アルミニウム、クロム、ジルコニウム、チタンおよびマグネシウムからなる群より選ばれる少なくとも1種の金属の金属酸化物である請求項1に記載の1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンまたは1,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法。
  3. 固体触媒が、アルミニウム、クロム、チタン、マンガン、鉄、ニッケル、コバルト、マグネシウム、ジルコニウムおよびアンチモンからなる群より選ばれる少なくとも1種の金属の化合物またはその混合物を担体に担持した担持触媒である請求項1に記載の1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンまたは1,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法。
  4. 担体が、アルミニウム、クロム、ジルコニウム、チタンおよびマグネシウムからなる群より選ばれる少なくとも1種の金属の金属酸化物または活性炭である請求項3に記載の1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンまたは1,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法。
  5. 1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンが、1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンと1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンの混合物として反応領域に供給される請求項1〜4のいずれか1項に記載の1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンまたは1,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法。
  6. 1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンが、請求項1に記載の製造方法による生成物から回収された1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンまたは1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンを含む請求項1〜5のいずれか1項に記載の1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンまたは1,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法。
  7. 少なくとも原料の一部が1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンと1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンを含む共沸混合物である請求項1〜6のいずれか1項に記載の1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンまたは1,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法。
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