【実施例】
【0034】
以下実施例により、本発明を具体的に示すが、本発明の実施態様はこれに限定されない。尚、有機物の組成は、別途断りのない限り、ガスクロマトグラフィ法を用い、水素炎イオン化型検出器(FID検出器)により測定し、記録された「面積%」を「GC%」と表示した。
[調製例]
(2,3−ジクロロ−1,1,1,3−テトラフルオロプロパン(234da)の調製)ガス導入口を備えた容積2000mlのガラス製反応器の底部を、ドライアイスを入れた温度−78℃のアセトン浴に漬けて冷やし、原料としてのトランス−1,3,3,3−テトラフルオロプロペン901.86g(7.90モル)を反応器内に仕込んだ。−78℃のアセトン浴に漬けた状態で、塩素(Cl
2)を、1.70g/minの供給速度で反応器内へ吹き込み、反応を開始した。次いで、反応器の外側から高圧水銀灯による紫外光照射を行いつつ、反応器内の原料および塩素を磁気攪拌子を用い撹拌し、5時間30分攪拌後、反応を終了させた。塩素の導入量の計は560.5g(7.90モル)であった。反応器内内容物を水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液および飽和食塩水で洗浄し、目的生成物である234daを含む反応物(1427.0g)を得た。反応物の組成をガスクロマトグラフで測定したところ、組成は、234daが98.7GC%であり、234daの収率は96.3GC%であった。
実施例1
有機塩基として酸解離定数(pKa)が10.8のトリエチルアミンを用い、前記[調製例]で得た234daを原料化合物とし、本発明の1224の製造方法に準拠し脱塩化水素反応を行い、1224を得た。以下、具体的に示す。
【0035】
圧力計、ニードルバルブおよび攪拌翼を備えた容量50mLのステンレス鋼製オートクレーブ内を、真空ポンプを用いて減圧した後、ニードルバルブを閉じ、オートクレーブの底部をドライアイスの入ったアセトン浴に浸けて冷却した。四フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合体(以下、PFAと呼ぶことがある)製のチューブをオートクレーブのニードルバルブに接続しニードルバルブを開け、前記[調製例]に示した手順で得た2,3−ジクロロ−1,1,1,3−テトラフルオロプロパン(234da)、10.55g(57mmol=ミリmol)、次いで、pKaが10.8の有機塩基であるトリエチルアミン、17.48g(173mmol)を、PFAチューブを介してオートクレーブ内に注入し、ニードルバルブを閉じた。室温下(約20℃)で30分攪拌した後、オートクレーブの底部を40℃に温調したオイルバスに浸けて1時間、次いで、オイルバスを70℃に昇温し、さらに3時間攪拌した。70℃にて攪拌時、圧力計は0.10MPaGを示していた。次いで、オートクレーブの底部を氷の入った水浴に浸けて冷却した。
【0036】
オートクレーブ内の反応液を取り出し、ポリテトラフルオロエチレン(以下、PTFEと呼ぶことがある)製の濾過サイズ0.5ミクロンのシリンジフィルターを通した後、ガスクロマトグラフィ分析した結果、組成は、目的物である2−クロロ−1,3,3,3−テトラフルオロプロペン(1224)が96.10GC%、好ましくない副生物である1,2−ジクロロ-3,3,3−トリフルオロプロペン(1223)が0.05GC%、未反応の234daが0.33GC%であった。
実施例2
有機塩基として酸解離定数(pKa)が12.5のトリn−ブチルアミンを用い、前記[調製例]で得た234daを原料化合物とし、本発明の1224の製造方法に準拠し脱塩化水素反応を行い、1224を得た。以下、具体的に示す。
【0037】
圧力計、ニードルバルブおよび攪拌翼を備えた容量50mLのステンレス鋼製オートクレーブ内を、真空ポンプを用い減圧した後、ニードルバルブを閉じ、オートクレーブの底部をドライアイスの入ったアセトン浴に浸けて冷却した。PFA製チューブをオートクレーブのニードルバルブに接続しニードルバルブを開け、前記[調製例]に示した手順で得た234da、9.04g(49mmol)次いで、次いで、pKaが12.5の有機塩基であるトリn−ブチルアミン、27.22g(147mmol)を、PFAチューブを介してオートクレーブ内に注入し、ニードルバルブを閉じた。室温(20℃)下で30分攪拌した後、オートクレーブの底部を40℃に温調したオイルバスに浸けて一時間、次いで、オイルバスを70℃に昇温し、さらに3時間攪拌した。70℃にて攪拌時、圧力計は0.09MPaGを示していた。オートクレーブの底部を、氷の入った水浴に浸けて冷却した。
【0038】
オートクレーブ内の反応液を取り出し、PTFE製の濾過サイズ0.5ミクロンのシリンジフィルターを通した後、ガスクロマトグラフィ分析した結果、組成は目的物である1224が96.20GC%、好ましくない副生物である1223が0.09GC%、未反応の234daが0.12GC%であった。
実施例3
有機塩基として酸解離定数(pKa)が10.8のトリエチルアミンを水に溶解させた水溶液を用い、前記[調製例]で得た234daを原料化合物とし、本発明の1224の製造方法に準拠し脱塩化水素反応を行い、1224を得た。以下、具体的に示す。
【0039】
圧力計、ニードルバルブおよび攪拌翼を備えた容量50mLのステンレス鋼製オートクレーブ内を、真空ポンプを用い減圧した後、ニードルバルブを閉じ、オートクレーブの底部を氷の入った水浴に浸けて冷却した。PFA製チューブをオートクレーブのニードルバルブに接続しニードルバルブを開け、pKaが10.8の有機塩基であるトリエチルアミンを水に溶解させた濃度25質量%の水溶液、26.83g(66mmol)、次いで、前記[調製例]に示した手順で得た234da、10.21g(55mmol)を、オートクレーブ内に注入し、ニードルバルブを閉じた。室温下(20℃)で30分攪拌した後、オートクレーブの底部を40℃に温調したオイルバスで19時間攪拌した。40℃にて攪拌時、圧力計は0.10MPaGを示していた。次いでオートクレーブ底部を氷の入った水浴に浸けて冷却した。冷却しつつ、オートクレーブ内の減圧を解き、反応液に濃度35質量%の塩酸、1.20g(12mmol)を滴下した。
【0040】
予め冷蔵庫で冷却しておいた分液ロートへ反応液を移液し、2層分離させて回収した有機層をガスクロマトグラフィ分析した結果、組成は目的物である1224が97.84GC%、好ましくない副生物である1223が0.04GC%、未反応の234daが0.25GC%であった。
実施例4
有機塩基として酸解離定数(pKa)が12.0のジアザビシクロウンデセンを水に溶解させた水溶液を用い、前記[調製例]に示した手順で得た234daを原料化合物とし、本発明の1224の製造方法に準拠し脱塩化水素反応を行い、1224を得た。以下、具体的に示す。
【0041】
ジムロート、温度計、滴下ロートおよび攪拌翼を備えた容量200mlの三つ口フラスコ内に、前記[調製例]で得た234da(25.03g,0.14mol)を仕込み、フラスコ底部を氷の入った水浴に漬け、−15℃の冷媒をジムロートに流し内容物を還流させつつ、フラスコ内の内容物の攪拌を開始した。滴下ロートより、pKaが12.0の有機塩基であるジアザビシクロウンデセンを水に溶解させた濃度30質量%の水溶液、75.40g(0.15mol)を119分かけて徐々にフラスコ内に滴下した。次いで、水、30.34gを11分かけて徐々にフラスコ内に滴下した後、濃度35質量%の塩酸、15.53g(0.15mol)を5分かけて徐々に滴下した。フラスコ内の内容物を予め冷蔵庫で冷やした分液ロートに移し2層分離し、18.29gの有機層を得た。
【0042】
有機層をガスクロマトグラフィ分析した結果、組成は目的物である1224が97.27GC%、好ましくない副生物である1223が0.16GC%、未反応の234daが1.42GC%であった。
[実施例5]
有機塩基として酸解離定数(pKa)が5.3のピリジンを用い、前記[調製例]で得た234daを原料化合物とし、本発明の1224の製造方法に準拠し脱塩化水素反応を行い、1224を得た。以下、具体的に示す。
【0043】
圧力計、ニードルバルブ、攪拌翼を備えた容量50mLのステンレス鋼製オートクレーブ内を、真空ポンプを用い減圧した後、ニードルバルブを閉じ、オートクレーブの底部をドライアイスアセトン浴で冷却した。PFA製チューブをオートクレーブのニードルバルブに接続しニードルバルブを開け、前記[調製例]に示した手順で得た234da、10.33g(56mmol)次いで、pKaが5.3の有機塩基であるピリジン、13.31g(168mmol)をPFAチューブを介して、オートクレーブ内に注入し、ニードルバルブを閉じた。室温(20℃)下で30分攪拌した後、オートクレーブ底部を40℃に温調したオイルバスに浸けて1時間、次いで、オイルバスを70℃に昇温し、さらに3時間攪拌した。70℃にて攪拌時、圧力計は0.02MPaGを示していた。次いで、オートクレーブの底部を氷の入った水浴に浸けて冷却した。
【0044】
オートクレーブ内の反応液をPTFE製の濾過サイズ0.5ミクロンのシリンジフィルターを通した後、ガスクロマトグラフィ分析した結果、組成は目的物である1224が1.18GC%、好ましくない副生物である1223が未検出、未反応の234daが97.24GC%であった。
実施例6
有機塩基として酸解離定数(pKa)が6.2のα−ピコリンを水に溶解させた水溶液を用い、前記[調製例]で得た234daを原料化合物とし、本発明の1224の製造方法に準拠し脱塩化水素反応を行い、1224を得た。以下、具体的に示す。
【0045】
圧力計、ニードルバルブおよび攪拌翼を備えた容量50mLのステンレス鋼製オートクレーブ内を、真空ポンプを用い減圧した後、ニードルバルブを閉じ、オートクレーブの底部をドライアイスの入ったアセトン浴に浸けて冷却した。PFA製チューブをオートクレーブのニードルバルブに接続しニードルバルブを開け、前記[調製例]に示した手順で得た234da、10.02g854mmol)、次いで、pKaが6.2の有機塩基であるα−ピコリン、(15.74g,169mmol)を、PFAチューブを介してオートクレーブ内に注入し、ニードルバルブを閉じた。室温下(20℃)で30分間攪拌した後、オートクレーブ底部を40℃に温調したオイルバスに浸けて1時間、次いで、オイルバスを70℃に昇温し、さらに3時間攪拌した。70℃で攪拌時、圧力計は0.02MPaGを示していた。次いで、オートクレーブ底部を氷の入った水浴に浸けて冷却した。
【0046】
オートクレーブ内の反応液を取り出し、PTFE製の濾過サイズ0.5ミクロンのシリンジフィルターを通した後、ガスクロマトグラフィ分析した結果、組成は目的物である1224が2.87GC%、好ましくない副生物である1223が0.003GC%、未反応の234daが92.68GC%であった。
実施例7
有機塩基として酸解離定数(pKa)が7.0の2,6−ルチジンを用い、前記[調製例]で得た234daを原料化合物とし、本発明の1224の製造方法に準拠し脱塩化水素反応を行い、1224を得た。以下、具体的に示す。
【0047】
圧力計、ニードルバルブおよび攪拌翼を備えた容量50mLのステンレス鋼製オートクレーブ内を、真空ポンプを用い減圧した後、ニードルバルブを閉じ、オートクレーブの底部をドライアイスの入ったアセトン浴に浸けて冷却した。PFA製チューブをオートクレーブのニードルバルブに接続しニードルバルブを開け、前記[調製例]で得た234da、10.54g(57mmol)、次いで、pKaが7.0の有機塩基である2,6−ルチジン、18.52g(173mmol)をPFAチューブを介してオートクレーブ内に注入し、ニードルバルブを閉じた。室温(20℃)下で30分間攪拌した後、オートクレーブ底部を40℃に温調したオイルバスに浸けて1時間、次いで、オイルバスを70℃に昇温し、さらに3時間攪拌した。70℃で攪拌時、圧力計は0.02MPaGを示していた。次いで、オートクレーブ底部を氷の入った水浴に浸けて冷却した。
【0048】
オートクレーブ内の反応液を取り出し、ポリテトラフルオロエチレン(以下、PTFEと呼ぶことがある)製の濾過サイズ0.5ミクロンのシリンジフィルターを通した後、ガスクロマトグラフィ分析した結果、目的物である1224が7.24GC%、副生物である1223が0.004GC%、未反応の234daが86.75GC%であった。
実施例8
有機塩基として酸解離定数(pKa)が10.8のトリエチルアミンを水に溶解させた水溶液を用い、前記[調製例]で得た234daを原料化合物とし、本発明の1224の製造方法に準拠し脱塩化水素反応を行い、1224を得た。以下、具体的に示す。
【0049】
攪拌機、温度計、圧力計およびPFA製チューブを取り付けニードルバルブを備えた容量1000mLのステンレス鋼製オートクレーブ内を、真空ポンプを用い減圧した後、ニードルバルブを閉じ、オートクレーブの底部を氷の入った水浴に浸けて冷却した。PFA製チューブをオートクレーブのニードルバルブに接続しニードルバルブを開け、pKaが10.8の有機塩基であるトリエチルアミンの濃度25質量%水溶液、484.79g(1.20mol)、次いで前記[調製例]に示した手順で得た234da、185.02g(1.00mol)を、PFAチューブを介してオートクレーブ内に注入しニードルバルブを閉じた。回転数500rpmで攪拌を開始し、室温(20)で1時間攪拌した後、オートクレーブ底部を40℃に温調したオイルバスに浸けて加温し、40℃に保ったまま20時間攪拌を継続した後、オートクレーブ底部を氷の入った水浴に浸けて、5℃以下になるまで冷却した。予め冷蔵庫で冷却した1L分液ロートに反応液を移液し、二層分離させ下層側の有機層133.55gを回収した。
【0050】
有機層をガスクロマトグラフィ分析した結果、組成は目的物である1224が95.63GC%、副生物である1223が0.09GC%、未反応の234daが1.02GC%であった。
実施例9
[トリエチルアミンアミンの回収]
実施例8で二層分離させた上層側の水層の全量を、ジムロート、温度計、500mL滴下ロートおよび攪拌翼を備えた容量1Lの四つ口フラスコ内に移し変えた。ジムロート内に2℃の冷媒を流し、氷に入った水浴中にフラスコ底部を浸し、内容物を攪拌しながら内容物が5℃以下まで冷却した。滴下ロートより、濃度25質量%の水酸化ナトリウム、89.42g(1.81mol)を、内容物の温度が15℃を超えないよう注意しつつ、徐々に122分間かけて滴下した。30分間攪拌を継続した後、オイルバスにフラスコ底部をつけて内容物の温度が80℃となるように加熱した。予め、オーブンで60℃に加熱した分液ロートに、内容物の全量を移液し、二層分離させ、上層からトリエチルアミン、98.21g(ほぼ全量)を回収した。
実施例10
[トリエチルアミンの再使用]
圧力計、ニードルバルブおよび攪拌翼を備えた容量1000mLのステンレス鋼製オートクレーブ内を、真空ポンプを用いて減圧した後、ニードルバルブを閉じ、オートクレーブの底部を氷の入った水浴に浸けて冷却した。PFA製チューブをオートクレーブのニードルバルブに接続しニードルバルブを開け、PFA製チューブより、実施例9で回収したトリエチルアミンを用い調製した、濃度25質量%のトリエチルアミン水溶液、372.45g(水溶液中トリエチルアミン、0.92mol)、不足分として市販の試薬を用いた濃度25質量%のトリエチルアミン水溶液、113.13g(水溶液中のトリエチルアミン、0.28mol)を加え、前記[調製例]に示した手順で得た234da、185.00g(1.00mol)を、PFAチューブを介してオートクレーブ内に注入し、ニードルバルブを閉じた。回転数500rpmで攪拌を開始し、室温(20)で1時間攪拌した後、オートクレーブ底部を40℃に温調したオイルバスに浸けて加温し、40℃に保ったまま20時間攪拌を継続した後、オートクレーブ底部を氷の入った水浴に浸けて、5℃以下になるまで冷却した。予め冷蔵庫で冷却した1L分液ロートに反応液を移液し、二層分離させ下層側の有機層132.82gを回収した。
【0051】
有機層をガスクロマトグラフィ分析した結果、組成は目的物である1224が96.35GC%、好ましくない副生物である1223が0.09GC%、未反応の234daが0.84GC%であった。
比較例1
酸解離定数(pKa)が15以上の無機塩基である水酸化カリウム(KOH)を用い、234daの脱塩化水素反応を行い、1224を得た。以下、具体的に示す。
【0052】
圧力計およびニードルバルブを備えた容量50mlのガラス製オートクレーブ内を、真空ポンプを用い減圧した後、ニードルバルブを閉じ、オートクレーブの底部を氷の入った水浴に漬けて冷却した。PFA製チューブをオートクレーブのニードルバルブに接続しニードルバルブを開け、前記[調製例]に示した手順で得た234da、10.59g(mmol)次いで、濃度25質量%の水酸化カリウム水溶液、38.33g(171mmol)をオートクレーブ内に注入後、ニードルバルブを閉じ、引き続き氷冷した状態で内容物を3時間攪拌しつつ反応させた。反応中、圧力計は0.03MPaGを示していた。予め冷蔵庫で冷やした分析ロートに移し2層分離させ、7.69gの有機層を得た。
【0053】
有機層をガスクロマトグラフィで分析した結果、目的物である1224が67.5GC%、好ましくない副生物である1223が29.7GC%、未反応の234daが0.2GC%であった。
比較例2
酸解離定数(pKa)が15以上の無機塩基である水酸化カリウム(KOH)を用い、234daの脱塩化水素反応を行い、1224を得た。以下、具体的に示す。
【0054】
圧力計およびニードルバルブを備えた容量50mlのガラス製オートクレーブ内を、真空ポンプを用い減圧した後、ニードルバルブを閉じ、オートクレーブの底部を氷の入った水浴に漬け冷却した。PFA製チューブをオートクレーブのニードルバルブに接続しニードルバルブを開け、前記[調製例]に示した手順で得た234da、10.21g(55mmol)、次いで、濃度25質量%の水酸化カリウム水溶液、35.81g(160mmol)をオートクレーブに注入後、ニードルバルブを閉じ、室温(25℃)下で30分攪拌した後、オートクレーブの底部を50℃に調整したオイルバスに漬け、3時間攪拌し反応させた。反応中、圧力計は0.12MPaGを示していた。オートクレーブの底部を氷の入った水温0〜5℃の水浴に漬けて冷却し、オートクレーブ内の反応物を予め冷蔵庫で冷やした分析ロートに移し2層分離させ、7.21gの有機層を得た。
【0055】
有機層をガスクロマトグラフィで分析した結果、目的物である1224が62.6GC%、好ましくない副生物である1223が36.2GC%、未反応の234daが0.1GC%であった。
以上、実施例1~8、実施例10、比較例1、2の結果を表1に示す。
【0056】
【表1】
【0057】
表1において、GC%を足して100%に満たない残部は、複数のピークを含む全未同定物質(unknown)によるものである。