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特許71715963,3,3-トリフルオロプロプ-1-エンを調製するための改良されたプロセス
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-11-07
(45)【発行日】2022-11-15
(54)【発明の名称】3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エンを調製するための改良されたプロセス
(51)【国際特許分類】
   C07C 17/25 20060101AFI20221108BHJP
   C07C 21/18 20060101ALI20221108BHJP
【FI】
C07C17/25
C07C21/18
【請求項の数】 29
(21)【出願番号】P 2019549472
(86)(22)【出願日】2018-03-09
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2020-04-02
(86)【国際出願番号】 US2018021867
(87)【国際公開番号】W WO2018165624
(87)【国際公開日】2018-09-13
【審査請求日】2020-12-23
(31)【優先権主張番号】62/469,668
(32)【優先日】2017-03-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】515269383
【氏名又は名称】ザ ケマーズ カンパニー エフシー リミテッド ライアビリティ カンパニー
(74)【代理人】
【識別番号】110001243
【氏名又は名称】弁理士法人谷・阿部特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】シュエフイ スン
(72)【発明者】
【氏名】カール ロバート クラウス
【審査官】小森 潔
(56)【参考文献】
【文献】特表2011-520017(JP,A)
【文献】中国特許出願公開第1488614(CN,A)
【文献】特表2011-517681(JP,A)
【文献】国際公開第2017/013404(WO,A1)
【文献】特表2016-519090(JP,A)
【文献】特表2010-513437(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C07C
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパンを水中の塩基と反応させることを含み、前記反応が相間移動触媒の非存在下で実施される、3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エンを調製する方法。
【請求項2】
前記塩基が水性塩基である、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記塩基が、金属水酸化物塩基、金属炭酸塩塩基、金属リン酸塩基、又は金属フッ化物塩基である、請求項2に記載の方法。
【請求項4】
前記塩基が、NaOH、KOH、LiOH、CsOH、Ca(OH)2、Zn(OH)2、Na2CO3、K2CO3、K3PO4、Na3PO4、KF、又はCsFである、請求項2に記載の方法。
【請求項5】
前記塩基がKOH又はNaOHである、請求項2に記載の方法。
【請求項6】
前記塩基がNaOHである、請求項2に記載の方法。
【請求項7】
3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパンの1モル当量に基づいて、0.01~5モル当量の塩基が使用される、請求項1に記載の方法。
【請求項8】
前記反応が、20℃~100℃の温度で実施される、請求項1に記載の方法。
【請求項9】
前記反応が、35℃~80℃の温度で実施される、請求項1に記載の方法。
【請求項10】
前記反応が、32.38kPa(-10psig)~3548.70kPa(500psig)の圧力で実施される、請求項1に記載の方法。
【請求項11】
前記反応が、135.80kPa(5psig)~1687.12kPa(230psig)の圧力で実施される、請求項1に記載の方法。
【請求項12】
前記反応が、135.80kPa(5psig)~1135.54kPa(150psig)の圧力で実施される、請求項1に記載の方法。
【請求項13】
前記反応が、前記3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン及び塩基を、反応混合物3.79m3(1000ガロン)当たり74.7W(0.1馬力)~37.3kW(50馬力)の混合動力で混合することを含む、請求項1~12のいずれか一項に記載の方法。
【請求項14】
前記反応が、前記3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン及び塩基を、反応混合物3.79m3(1000ガロン)当たり373W(0.5馬力)~29.8kW(40馬力)の範囲の混合動力で混合することを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項15】
前記反応が、35℃~80℃の温度、及び135.80kPa(5psig)~1687.12kPa(230psig)の圧力にて実施される、請求項1に記載の方法。
【請求項16】
前記反応が、35℃~80℃の温度、及び135.80kPa(5psig)~1135.54kPa(150psig)の圧力にて実施される、請求項1に記載の方法。
【請求項17】
前記3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパンが、1,1,1,3-テトラクロロプロパンをフッ化水素酸と反応させることを含む方法により調製される、請求項1に記載の方法。
【請求項18】
3,3,3-トリフルオロプロペンを塩素化して1,1,1-トリフルオロ-2,3-ジクロロプロパン(HCFC-243db)を形成することを更に含む、請求項1に記載の方法。
【請求項19】
前記塩素化が、塩素又はHCl/酸素と反応させることを含む、請求項18に記載の方法。
【請求項20】
1,1,1-トリフルオロ-2,3-ジクロロプロパン(HCFC-243db)を脱塩化水素化して、2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(HCFO-1233xf)を形成することを含む、請求項18に記載の方法。
【請求項21】
前記1,1,1-トリフルオロ-2,3-ジクロロプロパン(HCFC-243db)を苛性剤と反応させて、2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(HCFO-1233xf)を形成することを含む、請求項20に記載の方法。
【請求項22】
2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(HCFO-1233xf)をHFによりフッ化水素化して、2-クロロ-1,1,1,2-テトラフルオロプロパン(HCFC-244bb)を形成することを更に含む、請求項20に記載の方法。
【請求項23】
2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(HCFO-1233xf)をHFによりフッ化水素化して、2,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFO-1234yf)を形成することを更に含む、請求項20に記載の方法。
【請求項24】
2-クロロ-1,1,1,2-テトラフルオロプロパン(HCFC-244bb)を脱塩化水素化して、2,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFO-1234yf)を形成することを更に含む、請求項22に記載の方法。
【請求項25】
2-クロロ-1,1,1,2-テトラフルオロプロパン(HCFC-244bb)を苛性剤と反応させて、2,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFO-1234yf)を形成することを更に含む、請求項22に記載の方法。
【請求項26】
3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパンを水性NaOHと反応させることを含む、3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エンを調製する方法であって、前記反応が、35℃~80℃の温度、及び135.80kPa(5psig)~1687.12kPa(230psig)の圧力にて実施され、および、前記反応が、相間移動触媒及び有機溶媒成分の非存在下にて実施される、方法。
【請求項27】
3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エン(HFO-1234zf)と2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(HCFO-1233xf)との混合物を調製する方法であって、3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン(HCFC-253fb)と1,1,1-トリフルオロ-2,3-ジクロロプロパン(HCFC-243db)との混合物を水中の塩基と反応させることを含み、前記反応が、相間移動触媒の非存在下で実施される、方法。
【請求項28】
GC-MSにより測定した際に、
70~80パーセントの3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エン(1243zf)、
20~25パーセントの3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン(253fb)、
0.05~0.1パーセントの2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(1233xf)、及び
0.01~0.05パーセントの1,1,1,3-テトラフルオロプロパン(254fb)、
から本質的になる組成物。
【請求項29】
GC-MSにより測定した際に、
74~76パーセントの3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エン(1243zf)、
23~25パーセントの3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン(253fb)、
0.05~0.07パーセントの2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(1233xf)、及び
0.01~0.02パーセントの1,1,1,3-テトラフルオロプロパン(254fb)、
から本質的になる組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
(関連出願の相互参照)
本出願は、その開示全体が本明細書に参照として組み込まれる、米国仮出願第62/469,668号(2017年3月10日出願)の利益を主張する。
【0002】
(発明の分野)
本出願は、水性溶媒成分中の塩基(例えば、水性塩基)の存在下における、3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパンからの、3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エンの調製に関する。本明細書にて供されるプロセスは、相間移動触媒の非存在下で実施される。
【背景技術】
【0003】
オゾン層破壊係数が低く地球温暖化係数が低いヒドロフルオロオレフィン(HFOs)は、飽和CFCs(クロロフルオロカーボン)及びHCFCs(ヒドロクロロフルオロカーボン)を置換するための候補と見なされる。HFOsは、冷媒、溶媒、泡膨張剤、洗浄剤、エアゾール噴射剤、誘電体、消火剤、及び動力サイクル作動流体としてのそれらの使用を含む、広範囲の用途にて用いることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】米国仮出願第62/469,668号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示は、相間移動触媒を含む有機溶媒及び脱水素ハロゲン化触媒の非存在下での、脱水素ハロゲン化プロセスを提供する。従って、本出願は、3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパンを水性溶媒成分中の塩基と反応させることを含み、その反応が相間移動触媒の非存在下で実施される、3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エンを調製するプロセスを提供する。いくつかの実施形態では、水性溶媒成分は、0~40重量%の有機溶媒を含む。いくつかの実施形態では、水性溶媒成分は有機溶媒を含まない(即ち、このプロセスは有機溶媒の非存在下で実施される)。
【0006】
別の態様では、本出願は、3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エン(HFO-1243zf)と2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(HCFO-1233xf)との混合物を調製するプロセスを更に提供し、3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン(HCFC-253fb)と1,1,1-トリフルオロ-2,3-ジクロロプロパン(HCFC-243db)との混合物を水性溶媒成分中の塩基と反応させることを含み、本反応は、相間移動触媒の非存在下で実施される。いくつかの実施形態では、水性溶媒成分は、0~40%の有機溶媒を含む。いくつかの実施形態では、水性溶媒成分は有機溶媒を含まない(即ち、このプロセスは有機溶媒の非存在下で実施される)。
【0007】
特に定義しない限り、本明細書で使用される全ての技術的及び科学的用語は、本発明の属する当該技術分野の当業者により一般的に理解されるものと同一の意味を有する。本明細書に記載されるものと類似又は同等の方法及び材料を、本発明の実施形態の実施又は試験において使用することができるが、好適な方法及び材料を以下に記載する。本明細書において言及する全ての刊行物、特許出願、特許、及びその他の参照文献は、特定の一節を引用するものでない限り、その全文が参照により本明細書に組み込まれる。矛盾が生じた場合には、定義を含め、本明細書が優先される。更に、材料、方法、及び実施例は、単なる例証であり、限定することを意図するものではない。
【発明を実施するための形態】
【0008】
これまで、相間移動触媒(PTCs)を使用してHFOsを調製してきた。PTCsは反応を加速させるが、これらの使用済み触媒を廃棄する必要があるため、環境問題も提起している。更に、相間移動触媒の使用は、脱水素ハロゲン化反応のコストを増加させ、同様に、触媒が有機相及び水相から分離される必要がある故に、プロセスの精密検査工程に複雑性及びコストを加えてしまう。
【0009】
これらが高価であり得る故に、相間移動触媒及び有機溶媒成分の使用を排除することにより、これらの脱水素ハロゲン化反応のコストが削減される。加えて、これらの排除は、廃棄物処理をより容易にかつ安価にし得る。更に、相間移動触媒の排除は、プロセスから触媒を再利用及び回収する必要性を低減することにより、脱水素ハロゲン化反応を単純化し得る。最後に、触媒が脱水素ハロゲン化反応の活性化エネルギーを低下させるために、脱塩化水素生成物が分解して、出発物質を浪費させる傾向が高い。脱水素ハロゲン化反応における相間移動触媒の排除は、このリスクを低減し得る。従って、プロセスのコスト及び複雑性を低減するために、相間移動触媒及び有機溶媒成分の非存在下にて、脱水素ハロゲン化反応を実施する必要がある。
【0010】
上述の一般説明及び以下の「発明を実施するための形態」は、単なる例示かつ説明であり、また添付されている請求項で定義されている本発明を制限するものではない。実施形態のうちの任意の1つ以上のその他の特徴及び利点は、以下の「発明を実施するための形態」及び特許請求の範囲により明らかとなるであろう。
【0011】
定義及び略語
本発明で使用する場合、用語「含む(comprises)」、「含む(comprising)」、「含む(includes)」、「含む(including)」、「有する(has)」、「有する(having)」、又はこれらのその他の任意の変化形は、非排他的な包含を網羅することを意図する。例えば、要素のリストを含むプロセス、方法、物品、又は装置は、これらの要素に必ずしも限定されるものではなく、このようなプロセス、方法、物品、又は装置に対して明示的に記載されていない、又はこれらに固有のものではない、その他の要素も含む場合がある。更に、明示的にこれに反する記載がない限り、「又は」は、包括的な又はを指し、排他的な又はを指すものではない。例えば、条件A又はBは、以下、即ち、Aが真であり(又は存在し)かつBが偽である(又は存在しない)、Aが偽であり(又は存在しない)かつBが真である(又は存在する)、並びにA及びBの両方が真である(又は存在する)のいずれか1つにより満たされる。
【0012】
また、「a」又は「an」の使用は、本明細書に記載された要素及び成分を記述するために採用される。これは、単に便宜上、及び本発明の範囲の一般的な意味を与えるためのものである。この記載は、1つ又は少なくとも1つを含むものと解釈されるべきであり、単数形は、別の意味を有することが明白でない限り、複数形も含む。
【0013】
量、濃度、又はその他の値若しくはパラメータが、ある範囲、好ましい範囲、又は好ましい上方値及び/若しくは好ましい下方値のリストとして与えられている場合に、これらは、範囲が別個に開示されているかにかかわらず、任意の範囲上限値又は好ましい上方値及び任意の範囲下限値又は好ましい下方値の任意の対から形成される全ての範囲を、具体的に開示するものとして、理解されるものとする。本明細書に数値範囲が記述されている場合、特に指示しない限り、この範囲は、その端点を包含し、かつその範囲内の全ての整数及び分数を包含することが意図されている。
【0014】
本発明で使用する場合、「から本質的になる」は、これらの追加的に含まれる材料、工程、特徴、構成成分、又は要素が、特許請求される発明の基本的及び新規の特徴(複数可)、特に本発明のプロセスのいずれかの所望の結果を達成するための作用機序に実質的に影響を及ぼさないことを条件に、文字通り開示されているものに加えて、材料、工程、特徴、構成成分、又は要素を含む、組成物、方法を定義するために使用される。用語「から本質的になる(consists essentially of)」又は「から本質的になる(consisting essentially of)」は、「含む」と「からなる」との間の中間の立場をとる。
【0015】
本発明で使用する場合、用語「アルキル」は、単独で又は組み合わせて、環式若しくは非環式、及び直鎖状若しくは分枝状のアルキル基、例えば、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、又はその異なる異性体を含む。例えば、アルキル基は1~10個の炭素原子を含有してよい。アルキル基は、1~6個の炭素原子を含有する低級アルキルであってよい。
【0016】
本明細書で定義される「アリール」とは、単独で又は組み合わせて使用されるかに関わらず、6、10、14又は18個の環炭素原子を含有する芳香環を意味する。例としては、フェニル、α-ナフチル、β-ナフチル、アントラセニル等が挙げられる。
【0017】
用語「アリールアルキル」を使用することにより、本明細書で定義されるアルキル基は、一方の末端で主鎖に結合し、またもう一方の末端のアリール基に結合することを意味する。例としては、ベンジル、フェネチル、フェンプロピル等が挙げられる。
【0018】
用語「複素環式」とは、単独で又は組み合わせて使用する場合、3~14個の環原子を含有する芳香族、部分的に芳香族、部分的に飽和又は飽和の単環式系、二環式系、又は三環式環系を指し、ここで、環原子のうち1、2又は3個は、窒素、酸素、及び硫黄から独立して選択され、かつ残りの環原子は炭素原子である。複素環は、完全に複素環式芳香族化合物又は部分的に複素環式芳香族化合物であってよく、複素環に縮合した環のうちの1つが芳香族である。従って、本発明で使用する場合、複素環は、複素環式芳香族化合物を含む。加えて、複素環は、2個の炭素間、2個の窒素原子間、又は窒素原子と炭素原子との間のいずれかに、1つ以上の二重結合を含有してよい。ヘテロシクリルの前のアザ、オキサ、又はチオの表記は、少なくとも窒素、酸素、又は硫黄原子がそれぞれ環原子として存在することを定義する。複素環式化合物の窒素原子は、塩基性窒素原子であってよい。複素環式化合物の窒素原子又は硫黄原子は、所望により、対応するN-酸化物、S-酸化物又はS,S-二酸化物へと酸化されてよい。ヘテロアリールがヒドロキシ基により置換される場合、その対応する互変異性体もまた含む。代表的な複素環としては、ピペリジル、ピロリジニル、ピペラジニル、モルホリニル、テトラヒドロフリル、チオモルホリニル、チアゾリジニル、1,3-ジオキソラニル、1,4-ジオキサニル、テトラヒドロチオフェニル、テトラヒドロチオピラニルが挙げられる。ピラジニル、チエニル、イソチアゾリル、オキサゾリル、ピラゾリル、フラニル、ピロリル、1,2,4-チアジアゾリル、ピリダジニル、キノキサリニル、フタラジニル、イミダゾ[1,2-a]ピリジン、イミダゾ[2,1-b]チアゾリル、ベンゾフラニル、アザインドリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾチエニル、チエノピリジル、チエノピリミジル、ピロロピリジル、イミダゾピリジル、ベンゾアザインドリル、1,2,4-トリアジニル、ベンゾチアゾリル、イミダゾリル、インドリル、インドリジニル、イソキサゾリル、イソキノリニル、イソチアゾリル、オキサジアゾリル、ピラジニル、ピリダジニル、ピラゾリル、ピリジル、ピリミジニル、ピロリル、キナゾリニル、キノリニル、1,3,4-チアジアゾリル、チアゾリル、チエニル、及びトリアゾリル等が挙げられる。
【0019】
用語「ハロゲン」とは、フルオロ、クロロ、ブロモ、及びヨードを意味する。
【0020】
本発明で使用する場合、用語「脱水素ハロゲン化」とは、分子中の隣接する炭素上の水素及びハロゲン、例えばCl、Br又はIが除去されて、対応するオレフィンを形成するプロセスを意味する。
【0021】
本発明で使用する場合、用語「脱塩化水素化」とは、分子中の隣接する炭素上の水素及び塩素が除去されて、対応するオレフィンを形成するプロセスを意味する。
【0022】
用語「水性溶媒」とは、水、又は水と混合された1種以上の溶媒の混合物からなる溶媒を指す。いくつかの実施形態では、水は、単独の溶媒である。しかし、水性溶媒はまた、メタノール、エタノール1-プロパノール、2-プロパノール、1,3-ブタンジオール、1,2-ブタンジオール、アセトニトリル、アセトアルデヒド、アセトン、エチレングリコール、プロピレングリコール、テトラヒドロフラン、トリエチレングリコール、1,3-プロパンジオール、グリセロール、1,4ジオキサンなどの極性溶媒と混合された、水を含んでもよい。
【0023】
本明細書で定義される用語「混合」とは、反応物(例えば、3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン及び塩基)を、例えば、反応混合物(例えば、水性反応混合物)1000ガロン当たり約0.1~50馬力の特定の混合動力で撹拌するプロセスを意味する。撹拌(即ち、混合)は、例えば機械的手段(例えば、反応物質が、3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパンを脱水素ハロゲン化させて3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エンを生成するのに十分な条件下にて、実質的にもう一方と共に完全に混合されるような、攪拌棒又は振とう器)により、及び当該技術分野において既知の、又は本明細書に記載されるその他の手段により、実施され得る。
【0024】
従って、いくつかの実施形態では、混合は機械攪拌器により提供される。しかし、混合動力入力は、代替的に、その他の方法により提供され得る。これらの方法は、業界において周知であり、また容器に添加された気体からの気泡により提供される混合を使用すること、又は液体の気化により容器内において発生する混合を使用することを含む。混合はまた、容器からポンプへと液体を抜き出し、液体を容器内へと戻すことによっても提供され得る。静的ミキサ、ローターステーターヘッド、又は内容物を混合することを意図したその他の装置は、液体の循環経路内に存在して、追加の混合動力入力を提供することができる。混合は、単一の方法により、又は2つ以上の方法の組み合わせにより、提供することができる。
【0025】
いくつかの実施形態では、反応器は、タンク内の液体を撹拌するための動力を攪拌器に付与することにより、反応混合物(例えば、3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン及び塩基、並びに存在する場合はアミン)を撹拌する。動力入力は、容器の幾何学的形状、バッフルの設計、もしあればインペラの設計、及びインペラが回転する速度を含むいくつかのパラメータの組み合わせに基づいて計算される。この計算は、当業者により行われる。本明細書に記載されるプロセスでは、収率を最大化するために、一実施形態では、塩基を一緒に混合して、小さな気泡及び高界面層表面積領域を生成する。オートクレーブ反応器は、液体1ガロン当たり、上記で特定された馬力を達成することができる反応器の例である。一実施形態では、約0.1~約50馬力/1000ガロンの液体が攪拌器に付与されて、攪拌器が反応混合物を撹拌し、一方で別の実施形態では、約0.5~約40馬力/1000ガロンの液体が攪拌器に付与されて、攪拌器が反応混合物を撹拌し、また別の実施形態では、約1~約35馬力/1000ガロンの液体が攪拌器に付与されて、攪拌器に反応混合物を撹拌させる。
【0026】
本発明で使用する場合、「苛性」とは、水中に配置された場合に解離し得る塩基を意味する。例としては、ナトリウム若しくは酸化カリウム、又はナトリウム若しくは水酸化カリウム、又はナトリウム若しくはカリウムアミドなどの、アルカリ金属酸化物、水酸化物、又はアミド、又は、アルカリ土類金属水酸化物、アルカリ土類金属酸化物若しくはアミド、アルカリ金属炭酸塩、又はアルカリ金属リン酸塩、又はアルカリ金属カルボン酸塩が挙げられる。
【0027】
本反応のプロセスは、一実施形態では、水中に配置された場合に解離し得る塩基の存在下で実施される。例としては、金属酸化物、水酸化物、アミド、炭酸塩、リン酸、又はカルボン酸塩が挙げられる。しかし、定義されるように、用語「塩基」は、アンモニアを含むアミンを除外する。特に異議を唱えない限り、用語「アミン」は、アンモニアを含む。
【0028】
本発明で使用する場合、金属水酸化物塩基、金属炭酸塩塩基、金属リン酸塩基、又は金属フッ化物塩基の用語における「金属」とは、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を意味する。
【0029】
本発明で使用する場合、用語「アルカリ金属水酸化物」とは、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウム、及び水酸化セシウムからなる群から選択される化合物又は化合物の混合物を意味する。いくつかの実施形態では、アルカリ金属水酸化物は水酸化ナトリウムである。
【0030】
本発明で使用する場合、用語「アルカリ金属アミド」とは、リチウムアミド、ナトリウムアミド、カリウムアミド、ルビジウムアミド、及びセシウムアミドからなる群から選択される化合物又は化合物の混合物を意味する。
【0031】
本発明で使用する場合、用語「アルカリ土類金属水酸化物」とは、水酸化ベリリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化ストロンチウム、及び水酸化バリウムからなる群から選択される化合物又は化合物の混合物を意味する。
【0032】
本発明で使用する場合、用語「アルカリ土類金属アミド」とは、ベリリウムアミド、マグネシウムアミド、カルシウムアミド、ストロンチウムアミド、及びバリウムアミドからなる群から選択される化合物又は化合物の混合物を意味する。
【0033】
本発明で使用する場合、用語「アルカリ金属炭酸塩」とは、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ルビジウム、及び炭酸セシウムからなる群から選択される化合物又は化合物の混合物を意味する。
【0034】
本発明で使用する場合、用語「アルカリ土類金属炭酸塩」とは、炭酸ベリリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、及び炭酸バリウムからなる群から選択される化合物又は化合物の混合物を意味する。
【0035】
本発明で使用する場合、用語「アルカリ金属酸化物」とは、酸化リチウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化ルビジウム、及び酸化セシウムからなる群から選択される化合物又は化合物の混合物を意味する。
【0036】
本発明で使用する場合、用語「アルカリ土類金属酸化物」とは、酸化ベリリウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、及び酸化バリウムからなる群から選択される化合物又は化合物の混合物を意味する。
【0037】
本発明で使用する場合、用語「アルカリ金属リン酸塩」とは、リン酸リチウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸ルビジウム、及びリン酸セシウムからなる群から選択される化合物又は化合物の混合物を意味する。
【0038】
本発明で使用する場合、用語「アルカリ土類金属リン酸塩」とは、リン酸ベリリウム、リン酸マグネシウム、リン酸カルシウム、リン酸ストロンチウム、及びリン酸バリウムからなる群から選択される化合物又は化合物の混合物を意味する。
【0039】
一実施形態では、アミン又はアンモニアが更に存在する。脱水素ハロゲン化反応は、一実施形態では、上述の塩基及び式R1R2R3Nのアミンの存在下で実施され、R1、R2、及びR3は上述で定義した通りである。R1、R2、及びR3のアルキル基、複素環基、アリール基、アラルキル基、及び複素環アルキル基は、置換又は非置換であり得る。本明細書における置換アルキル基、置換複素環基、置換アリール基、置換アラルキル基又は置換複素環アルキルは、炭素原子上の1つ以上の水素が、ヒドロキシル基、アルコキシ基、ハロゲン、アミノ基等の官能基により置換されていることを意味する。アミンは、本明細書で定義されるように、脂肪族アミン、芳香族アミン、若しくは複素環式アミン、又はこれらの混合物であり得る。いくつかの実施形態では、アミンは脂肪族アミンである。
【0040】
いくつかの実施形態では、存在する場合、アミンは、一級アミン、二級アミン、三級アミン、又はこれらの混合物であり得る。いくつかの実施形態では、アミンは、式RNHの一級非置換アルキルアミンであり、式中、RはC~C16非置換アルキル基である。いくつかの実施形態では、アミンは、式R1NHの一級非置換アルキルアミンであり、式中、R1はC~C非置換アルキル基である。一級非置換アルキルアミンとしては、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ブチルアミン、sec-ブチルアミン、tert-ブチルアミン、アミルアミン、イソアミルアミン、tert-アミルアミン、ヘキシルアミン、及びこれらの混合物が挙げられる。
【0041】
いくつかの実施形態では、存在する場合、アミンは、式R1R2NHの二級非置換アルキルアミンであり、式中、各R1及びR2は、独立してC~C非置換アルキル基である。いくつかの実施形態では、アミンは、式R1R2NHの二級非置換アルキルアミンであり、式中、各Rは、独立してC~C非置換アルキル基である。二級非置換アルキルアミンの例としては、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジブチルアミン、ジ-sec-ブチルアミン、ジアミルアミン、ジヘキシルアミン、及びこれらの混合物が挙げられる。
【0042】
いくつかの実施形態では、アミンは、式R1R2R3Nの三級非置換アルキルアミンであり、式中、各R1、R2及びR3は、独立してC~C非置換アルキル基である。いくつかの実施形態では、存在する場合、アミンは、式R1R2R3Nの三級非置換アルキルアミンであり、式中、各R1、R2及びR3は、独立してC~C非置換アルキル基である。三級非置換アルキルアミンとしては、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリアミルアミン、トリヘキシルアミン、N,N-ジメチルエチルアミン、N,N-ジメチルプロピルアミン、N,N-ジメチルブチルアミン、及びこれらの混合物が挙げられる。
【0043】
その他の実施形態では、存在する場合、アミンは、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ジプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、トリプロピルアミン、ブチルアミン、sec-ブチルアミン、tert-ブチルアミン、ジブチルアミン、トリブチルアミン、ジ-sec-ブチルアミン、アミルアミン、イソアミルアミン、tert-アミルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、ヘキシルアミン、ジヘキシルアミン、トリヘキシルアミン、1,1,3,3-テトラメチルブチルアミン)、N,N-ジメチルエチルアミン、N,N-ジメチルプロピルアミン、N,N-ジメチルブチルアミン、及びこれらの混合物からなる群から選択される。
【0044】
その他の実施形態では、アミンは、その上に1つ又は2つ又は3つの置換アルキル基を有し、これは同じであっても異なっていてもよく、炭素原子上の1つ以上の水素がヒドロキシル基により置換されている。このようなアミンの例としては、エタノールアミン(HNCHCHOH)、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン((HOCHCNH)、2-(メチルアミノ)エタノール(CHNHCHCHOH)、2-(エチルアミノ)エタノール(CHCHNHCHCHOH)、2-(プロピルアミノ)エタノール(CHCHCHNHCHCHOH)、2-(イソプロピルアミノ)エタノール((CHCHNHCHCHOH)、2-(ブチルアミノ)エタノール(CH(CHNHCHCHOH)、2-(tert-ブチルアミノ)エタノール((CHCNHCHCHOH)、トリイソプロパノールアミン([CHCH(OH)CH)N)、N,N-ジメチルエタノールアミン(HOCHCHN(CH)、1-ジメチルアミノ-2-プロパノール((CHNCHCH(OH)CH)、3-ジメチルアミノ-1-プロパノール((CHN(CHOH)、2-アミノ-2-メチル-1-プロパノール((CHC(NH)CHOH)、及びこれらの混合物が挙げられる。
【0045】
更にその他の実施形態では、アミンのR1、R2及びR3のうちの1つは、その上にC~C置換アルキル基を有し、炭素原子上の1つ以上の水素がヒドロキシル基により置換され、かつ残りの基が、水素及びC~C16非置換アルキル基からなる群から独立して選択される。このようなアミンの例としては、エタノールアミン(HNCHCHOH)、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン((HOCHCNH)、2-(メチルアミノ)エタノール(CHNHCHCHOH)、2-(エチルアミノ)エタノール(CHCHNHCHCHOH)、2-(プロピルアミノ)エタノール(CHCHCHNHCHCHOH)、2-(イソプロピルアミノ)エタノール((CHCHNHCHCHOH)、2-(ブチルアミノ)エタノール(CH(CHNHCHCHOH)、2-(tert-ブチルアミノ)エタノール((CHCNHCHCHOH)、N,N-ジメチルエタノールアミン(HOCHCHN(CH)、1-ジメチルアミノ-2-プロパノール((CHNCHCH(OH)CH)、3-ジメチルアミノ-1-プロパノール((CHN(CHOH)、2-アミノ-2-メチル-1-プロパノール((CHC(NH)CHOH)、及びこれらの混合物が挙げられる。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのアミンのR1、R2及びR3基はC~C置換アルキル基であり、炭素原子上の1つ以上の水素がアミノ基により置換され、かつ残りの基が、水素及びC~C16非置換アルキル基からなる群から独立して選択される。このようなアミンの例としては、3-(ジメチルアミノ)プロピルアミン((CHN(CHNH)、3-(ジエチルアミノ)プロピルアミン((CN(CHNH)、及びこれらの混合物が挙げられる。
【0046】
いくつかの実施形態では、存在する場合、アミンはポリアミンである。ポリアミンの例としては、エチレンジアミン、1,2-プロピレンジアミン、1,3-プロピレンジアミン、1,4-ジアミノブタン、1,3-ジアミノペンタン、1,5-ジアミノペンタン、1,6-ジアミノヘキサン、2-メチル-1,5-ペンタンジアミン、スペルミジン(N-(3-アミノプロピル)ブタン-1,4-ジアミン)、スペルミン(N,N’-ビス(3-アミノプロピル)ブタン-1,4-ジアミン)、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、及びこれらの混合物が挙げられる。
【0047】
いくつかの実施形態では、アミンは、存在する場合、複素環式アミンである。複素環式アミンの例としては、ピロリジン、ピロリン(1-ピロリン、2-ピロリン及び3-ピロリンを含む)、ピペリジン、ピペラジン、モルホリン、イミダゾール、ピラゾール、ピリジン、ピリミジン、ピリダジン、ピラジン、ピリジン、ビピリジン(2,2’-ビピリジン、4,4’-ビピリジン、2,3’-ビピリジン、及び3,4’-ビピリジン等を含む)、並びにこれらの混合物が挙げられる。
【0048】
その他の実施形態では、アミンは、存在する場合、ヒドラジン(NHNH)、アルキルヒドラジン又はアリールヒドラジン又はアラルキルヒドラジン等などのヒドラジン誘導体、及びこれらの混合物である。ヒドラジン誘導体の例としては、メチルヒドラジン(CHNHNH)、1,1-ジメチルヒドラジン((CHNNH)、1,2-ジメチルヒドラジン(CHNHNHCH)、フェニルヒドラジン、2,4-ジニトロフェニルヒドラジン、及びこれらの混合物が挙げられる。
【0049】
いくつかの実施形態では、アミンは、存在する場合、芳香族アミンである。芳香族アミンの例としては、アニリン、o-トルイジン、m-トルイジン、p-トルイジン、キシリジン、2,4,6-トリメチルアニリン、o-アニシジン、m-アニシジン、p-アニシジン、N-メチルアニリン、N,N-ジメチルアニリン、N-エチルアニリン、N,N-ジエチルアニリン、及びこれらの混合物が挙げられる。
【0050】
一実施形態では、上述のアミンのいずれかの混合物を、本開示において使用することもできる。
【0051】
いくつかの実施形態では、アミンは、存在する場合、複素環式アミン、ヒドラジン、及びその誘導体、並びにこれらの混合物からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、アミンは、複素環式アミン、及びこれらの混合物である。
【0052】
一実施形態では、R1、R2及びR3のうち1つは水素であり、かつR1、R2及びR3の他方は独立して低級アルキルである。一実施形態では、R2及びR3は、同じであっても異なっていてもよい。別の実施形態では、R1、R2及びR3は、水素と同じであるか又は異なっており、かつ水素以外でもある。例えば、R1、R2及びR3は、独立して低級アルキルである。更に別の実施形態では、R1は、フェニル、アルキル、ピリジン、アルキル置換ピリジンであり、かつR2及びR3は、上記で定義した通りである。別の実施形態では、アミンはヒドラジンである。
【0053】
一実施形態では、アミンは、存在する場合、トリアルキル又はジアルキルアミンであり、かつ好ましいアミンはトリアルキルアミンである。
【0054】
R1、R2及びR3の全ての組み合わせ及び置換が想到される、という点に留意すべきである。
【0055】
一実施形態では、ハロフルオロアルカンに対するアミンのモル比は、存在する場合、約0.02~約3の範囲である。一実施形態では、モル比は約0.05~約0.5の範囲であり、また別の実施形態では、モル比は約0.05~約0.25の範囲である。
【0056】
加えて、一実施形態では、塩基に対するアミンのモル比は、存在する場合、約0.05~約3の範囲であり、また別の実施形態では、約0.05~約1の範囲であり、また依然として更なる実施形態では、約0.05~約0.5の範囲である。
【0057】
本明細書に記載されるように、本出願のプロセスは、触媒の非存在下にて実施される。本発明で使用する場合、用語「触媒」とは、化学反応を加速させるが、反応により消費されない物質を意味し、従って、反応の終了時に化学的に変化しないように回収することができる。相間移動触媒は、一方の相から反応が生じる別の相への反応物の移動を促進する、不均質触媒である。例えば、相間移動触媒は、イオン性化合物の有機相への、例えば水相からの移動を促進する触媒である。水が溶媒として使用される場合、水相又は無機相は、塩基(例えば、アルカリ金属水酸化物)の結果として存在し、また有機相は、(クロロ)炭化フッ素の結果として存在する。相間移動触媒は、これらの異なる成分の反応を促進する。種々の相間移動触媒は異なる方法で機能し得るが、それらの作用メカニズムは、それらが脱水素ハロゲン化反応を促進する限り、本発明におけるそれらの有用性を決定するものではない。例えば、本明細書にて提供されるプロセスは、イオン性又は中性である相間移動触媒の不在下にて実施されてよい。いくつかの実施形態では、本明細書にて提供されるプロセスは、クラウンエーテル、オニウム塩、クリプタンド、及びポリアルキレングリコール並びにこれらの誘導体(例えば、そのフッ素化誘導体)からなる群から選択される相間移動触媒の非存在下にて実施される。いくつかの実施形態では、本明細書にて提供されるプロセスは、国際特許出願第PCT/US2016/050918号に提供される相間移動触媒の非存在下にて実施され、その開示は本発明において参考としてその全体が含まれる。
【0058】
上記クラウンエーテルの誘導体は、ジベンジル-18-クラウン-6、ジシクロヘキサニル-18-クラウン-6、ジベンジル-24-クラウン-8、及びジベンジル-12-クラウン-4などの相間移動触媒とも考えられて、除外される。その他の種類のドナー原子、特にN又はSによる酸素原子のうちの1つ以上の置換により異なる、クラウンエーテルと類似したその他の化合物も除外される。なお、水素原子のうちの1つ以上がフッ素により置換されている化合物などの、フッ素化誘導体も同様に除外される。
【0059】
クリプタンドは、除外される別部類の化合物である。これらは、橋頭構造を、適切な間隔で配置されたドナー原子を含有する鎖と結合させることにより形成される、3次元ポリ大環状キレート剤である。架橋のドナー原子はすべてO、N、又はSであってよい、又は化合物は架橋ストランドがそのようなドナー原子の組み合わせを含有する混合ドナー大員環であってよい。例えば、[2.2.2-クリプタンド(Kryptand222及びKryptofix222の商品名で入手可能である、4,7,13,16,21,24-ヘキサオキサ-1,10-ジアザビシクロ[8.8.8]ヘキサコサン)のように、例えば、窒素橋頭を(--OCHCH--)基の鎖と結合させることから生じる二環式分子を含むクリプタンドを除外する。
【0060】
触媒として有用な第四級ホスホニウム塩及び第四級アンモニウム塩を含む任意の種類のオニウム塩が除外される。除外されるこのようなホスホニウム塩及び第四級アンモニウム塩の具体例としては、塩化テトラメチルアンモニウム、臭化テトラメチルアンモニウム、塩化ベンジルトリエチルアンモニウム、塩化メチルトリオクチルアンモニウム(商標名Aliquat 336及びAdogen 464として市販されている)、テトラ-n-塩化ブチルアンモニウム、テトラ-n-臭化ブチルアンモニウム、テトラ-n-水酸化ブチルアンモニウムサルフェート、テトラ-n-塩化ブチルホスホニウム、テトラフェニルホスホニウムブロミド、テトラフェニルホスホニウムクロリド、トリフェニルメチルホスホニウムブロミド及びトリフェニルメチルホスホニウムクロリド及び塩化ベンジルトリエチルアンモニウムが挙げられる。
【0061】
高温安定性(例えば、最高約200℃)を示すその他のオニウム塩、例えば、4-ジアルキルアミノピリリジニウム塩、テトラフェニルラルソニウムクロリド、ビス[トリス(ジメチルアミノ)ホスフィン]イミニウム塩化物及びテトラキス[トリス(ジメチルアミノ)ホスフィンイミノ]塩化ホスホニウムもまた除外される。
【0062】
相間移動触媒として有用なポリアルキレングリコール化合物もまた除外される。例えば、式RO(RO)により表されるポリアルキレングリコール化合物(式中、RはC~C10アルキレン基であり、R及びRのそれぞれは、独立して、H、C~C10アルキル基、アリール基(即ち、6、10、又は14個の環状炭素原子を含有する芳香族基、又は5~14個の環状原子及びN、O、及びSから選択される1~3個のヘテロ原子を含有し、かつ残りの環状原子が炭素原子であるヘテロアリール基、例えば、フェニル、ナフチル、若しくはピリジニル)、又はアリールアルキル基(例えば、ベンジル若しくはC1~10アルキル置換フェニル)であり、かつmが少なくとも2の整数である)もまた除外される。ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ペンタエチレングリコール、ヘキサエチレングリコール、ジイソプロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラプロピレングリコール、並びにテトラメチレングリコールなどのこのようなポリアルキレングリコール、このようなグリコールのモノメチル、モノエチル、モノプロピル、及びモノブチルエーテルなどのモノアルキルグリコールエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル及びペンタエチレングリコールジメチルエーテルなどの、このようなグリコールのジアルキルエーテル、フェニルエーテル、ベンジルエーテル、並びにポリエチレングリコール(平均分子量約300)及びポリエチレングリコール(平均分子量約400)などのポリアルキレングリコール、並びにこのようなポリアルキレングリコールのジアルキル(例えば、ジメチル、ジプロピル、ジブチル)エーテルが除外される。
【0063】
本出願全体を通して、以下の略語を使用することができる。
CFC:クロロフルオロカーボン
HFO:ヒドロフルオロオレフィン
HCFC:ヒドロクロロフルオロカーボン
HFO-1243zf(即ち、1243zf):3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エン
HFO-1234yf(即ち、1234yf):2,3,3,3-テトラフルオロプロプ-1-エン
HCFC-243db:1,1,1-トリフルオロ-2,3-ジクロロプロパン
HCFC-244bb:2-クロロ-1,1,1,2-テトラフルオロプロパン
HCFC-253fb(即ち、253fb):3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン
HCFO-1233xf(即ち、1233xf):2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エン
HFC-254fb:(即ち、254fb):1,1,1,3-テトラフルオロプロパン
HFC-245cb:1,1,1,2,2-ペンタフルオロプロパン
PTC:相間移動触媒
psig:平方インチゲージ当たりのポンド
RPM:毎分回転数
【0064】
3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エンを調製するプロセス
従って、本出願は、3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン(即ち、「HCFC-253fb」又は「253fb」)を塩基と反応させることを含み、その反応が相間移動触媒の非存在下で実施される、3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エン(即ち、「HFO-1243zf」又は「1243zf」)を調製するプロセスを提供する。本明細書にて提供されるプロセスの略図を、以下のスキーム1に示す。
【0065】
【化1】
【0066】
相間移動触媒(例えば、脱塩化水素酸触媒などの脱水素ハロゲン化触媒)は、本明細書に記載されたプロセスでは使用されない故に、これらの触媒は高価であり得るため、反応のコストは最小限に抑えられる。これらの触媒は、生成物から分離される必要があり、廃棄が困難であり、触媒系に追加の費用を加えてしまう。触媒の非存在下で実施される本明細書にて提供されるプロセスは、この追加の費用を有さない。更に、相間移動触媒の排除は、プロセスからこれらの触媒を再利用及び回収する必要性を低減することにより、脱水素ハロゲン化反応を単純化する。最後に、触媒は脱水素ハロゲン化反応の活性化エネルギーを低下させ、かつ脱水素ハロゲン化生成物が分解して出発物質を浪費する傾向がよりあるため、脱水素ハロゲン化反応における相間移動触媒の排除は、このリスクを低減する。
【0067】
いくつかの実施形態では、反応は、相間移動触媒の非存在下で実施される。いくつかの実施形態では、反応は、水性溶媒成分中で実施される。いくつかの実施形態では、反応は、相間移動触媒の非存在下にて、水性溶媒成分中で実施される。いくつかの実施形態では、反応は、相間移動触媒の非存在下にて、水中で実施される。
【0068】
いくつかの実施形態では、反応は、相間移動触媒の非存在下にて実施され、かつ水性溶媒成分は0~40重量%の有機溶媒を含む。いくつかの実施形態では、反応は、相間移動触媒の非存在下にて実施され、かつ水性溶媒成分は0~30重量%の有機溶媒を含む。いくつかの実施形態では、反応は、相間移動触媒の非存在下にて実施され、かつ水性溶媒成分は0~20重量%の有機溶媒を含む。いくつかの実施形態では、反応は、相間移動触媒の非存在下にて実施され、かつ水性溶媒成分は0~10重量%の有機溶媒を含む。いくつかの実施形態では、反応は、相間移動触媒の非存在下にて実施され、かつ水性溶媒成分は有機溶媒を含まない。いくつかの実施形態では、反応は、相間移動触媒及び有機溶媒の非存在下にて実施される。いくつかの実施形態では、反応は、相間移動触媒、及びメタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、ブタノール等の脂肪族アルコールから選択される有機溶媒成分の非存在下にて実施される。
【0069】
いくつかの実施形態では、反応は、液相反応として実施される。いくつかの実施形態では、反応は水の存在下にて実施される。
【0070】
本明細書にて供されるプロセスにおいて有用な代表的な塩基としては、金属酸化物(例えば、アルカリ金属酸化物若しくはアルカリ土類金属酸化物)、金属水酸化物(例えば、アルカリ金属水酸化物若しくはアルカリ土類金属水酸化物)、金属アミド(例えば、アルカリ金属アミド若しくはアルカリ土類金属アミド)、金属炭酸塩(例えば、アルカリ金属炭酸塩若しくはアルカリ土類金属炭酸塩)、又は金属リン酸塩(例えば、アルカリ金属リン酸塩若しくはアルカリ土類金属リン酸塩)などの金属塩基が挙げられる。いくつかの実施形態では、金属塩基は遷移金属塩基(例えば、水酸化亜鉛)である。本明細書にて供される金属塩基に含まれる代表的な金属としては、ナトリウム、カリウム、リチウム、セシウム、カルシウム、亜鉛等が挙げられるが、これらに限定されない。
【0071】
いくつかの実施形態では、塩基はアルカリ金属水酸化物である。
【0072】
いくつかの実施形態では、塩基は水と混合されて、水性塩基(例えば、水性塩基懸濁液)又は塩基性水溶液を形成する。いくつかの実施形態では、塩基は水性塩基である。
【0073】
いくつかの実施形態では、塩基は、金属水酸化物塩基、金属炭酸塩塩基、金属リン酸塩基、又は金属フッ化物塩基である。
【0074】
いくつかの実施形態では、塩基は、アルカリ金属水酸化物塩基、アルカリ土類金属水酸化物塩基、アルカリ金属炭酸塩塩基、アルカリ金属リン酸塩基、又はアルカリ金属フッ化物塩基である。
【0075】
いくつかの実施形態では、塩基はアルカリ金属水酸化物塩基である。
【0076】
いくつかの実施形態では、塩基は、NaOH、KOH、LiOH、CsOH、Ca(OH)、Zn(OH)、NaCO、KCO、KPO、NaPO、KF、又はCsFである。
【0077】
好ましくは、塩基はKOH又はNaOHである。
【0078】
いくつかの実施形態では、塩基はNaOHである。
【0079】
いくつかの実施形態では、塩基はKOHである。
【0080】
いくつかの実施形態では、塩基は水性NaOHである。
【0081】
いくつかの実施形態では、塩基は水性KOHである。
【0082】
いくつかの実施形態では、3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパンの1モル当量に基づいて、約0.5~約10モル当量の塩基が使用される。いくつかの実施形態では、3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパンの1モル当量に基づいて、約1~約2モル当量の塩基が使用される。いくつかの実施形態では、3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパンの1モル当量に基づいて、約0.01~約5モル当量の塩基が使用される。いくつかの実施形態では、3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパンの1モル当量に基づいて、約0.02~約4モル当量の塩基が使用される。いくつかの実施形態では、3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパンの1モル当量に基づいて、約0.02~約2モル当量の塩基が使用される。いくつかの実施形態では、3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパンの1モル当量に基づいて、約0.05~約1.5モル当量の塩基が使用される。
【0083】
いくつかの実施形態では、反応は、約20℃~約100℃、例えば、約20℃~約100℃、約20℃~約80℃、約20℃~約60℃、約20℃~約40℃、約20℃~約30℃、約30℃~約100℃、約30℃~約80℃、約30℃~約60℃、約30℃~約40℃、約40℃~約100℃、約40℃~約80℃、約40℃~約60℃、約60℃~約100℃、約60℃~約80℃、又は約80℃~約100℃の温度にて実施される。
【0084】
いくつかの実施形態では、反応は、約35℃~約80℃の温度にて実施される。
【0085】
いくつかの実施形態では、反応は、約35℃~約65℃の温度にて実施される。
【0086】
いくつかの実施形態では、反応は、約55℃~約65℃の温度にて実施される。
【0087】
いくつかの実施形態では、反応は、約30℃~約40℃の温度にて実施される。
【0088】
いくつかの実施形態では、反応は、約-10psig~約500psigの圧力にて実施される。いくつかの実施形態では、反応は、-10psig~約230psig、例えば、-10psig~約230psig、-10psig~約150psig、-10psig~約125psig、-10psig~約100psig、-10psig~約75psig、-10psig~約50psig、-10psig~約25psig、-10psig~約0psig、0psig~約150psig、0psig~約125psig、0psig~約100psig、0psig~約75psig、0psig~約50psig、0psig~約25psig、25psig~約150psig、25psig~約125psig、25psig~約100psig、25psig~約75psig、25psig~約50psig、50psig~約150psig、50psig~約125psig、50psig~約100psig、50psig~約75psig、75psig~約150psig、75psig~約125psig、75psig~約100psig、100psig~約150psig、100psig~約125psig、又は125psig~約150psigの圧力にて実施される。
【0089】
いくつかの実施形態では、反応は、約5psig~約230psigの圧力にて実施される。
【0090】
いくつかの実施形態では、反応は、約5psig~約150psigの圧力にて実施される。
【0091】
いくつかの実施形態では、反応は、3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパンと塩基とを、1000ガロンの反応混合物当たり約0.1~約50馬力、例えば、1000ガロンの反応混合物当たり約0.1~約50、約0.1~約40、約0.1~約30、約0.1~約20、約0.1~約10、約0.1~約1、約1~約50、約1~約40、約1~約30、約1~約20、約1~約10、約10~約50、約10~約40、約10~約30、約10~約20、約20~約50、約20~約40、約20~約30、約30~約50、約30~約40、又は約40~約50馬力の動力にて混合することを含む。
【0092】
いくつかの実施形態では、反応は、3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン及び塩基を、反応混合物1000ガロン当たり約0.5~約40馬力の混合動力で撹拌することを含む。
【0093】
いくつかの実施形態では、反応は、3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン及び塩基を、反応混合物1000ガロン当たり約1~約35馬力の混合動力で撹拌することを含む。
【0094】
いくつかの実施形態では、反応は、約35℃~約80℃の温度、及び約5psig~約230psigの圧力にて実施される。
【0095】
いくつかの実施形態では、反応は、約55℃~約80℃の温度、及び約5psig~約230psigの圧力にて実施される。
【0096】
いくつかの実施形態では、反応は、約35℃~約80℃の温度、及び約5psig~約150psigの圧力にて実施される。
【0097】
いくつかの実施形態では、反応は、約30℃~約80℃の温度、及び約5psig~約150psigの圧力にて実施される。
【0098】
本出願は、3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパンを水性NaOHと反応させることを含む、3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エンを調製するプロセスを更に提供し、反応は、約35℃~約80℃の温度、及び約5psig~約150psigの圧力にて実施され、および、反応は、相間移動触媒及び有機溶媒成分の非存在下にて実施される。
【0099】
いくつかの実施形態では、反応は、約5psig~約150psigの圧力にて実施される。
【0100】
いくつかの実施形態では、3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパンは、1,1,1,3-テトラクロロプロパンをフッ化水素酸と反応させることにより調製される。いくつかの実施形態では、HFO-1243zfを調製するプロセス中に、3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパンは副生物、中間体、又は副生成物として生成される。
【0101】
いくつかの実施形態では、3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパンは、1,1,1-トリフルオロプロパンをClと反応させることにより調製される。
【0102】
本明細書に記載されるプロセスでは、アミンの存在下又は非存在下にて、He、Ar、又はNなどの不活性ガスの存在下にて実施されてよい。いくつかの実施形態では、不活性ガスは、出発物質と共に反応器へと共送される。
【0103】
一実施形態では、アミンの存在下又は非存在下にて、本明細書に記載されるプロセスは、連続プロセス、バッチプロセス、半連続プロセス、又はこれらの組み合わせなどの周知の化学工学法を使用して、水性溶媒を液相にて実施する。
【0104】
記載の条件下にて、及び連続的、バッチ式、又は半連続操作の全ての場合において、反応は、開始後に比較的短い時間で完了する。一実施形態では、約4時間までの反応時間が十分である。例えば、一実施形態では、反応時間は約1~約120分の範囲であるが、別の実施形態では、反応時間は約3~約60分の範囲、また別の実施形態では、約5~約30分の範囲である。
【0105】
3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エンは、蒸留、クロマトグラフィ、抽出等の当該技術分野において周知の分離技術を使用して、単離される。いくつかの実施形態では、3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エンは、反応容器から直接蒸留することにより、単離され得る。
【0106】
3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エンを使用して、多様な用途に有用なHFO-1234yfを含む更なる化合物を調製することができる。従って、いくつかの実施形態では、プロセスは、3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エンを塩素と反応させて、2,3-ジクロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン(HCFC-243db)を作製することを更に含み、続いて脱塩化水素化して2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(HCFO-1233xf)を形成し、続いてHFと反応させて2-クロロ-1,1,1,2-テトラフルオロプロパン(HCFC-244bb)を形成し、また最後に脱塩化水素化して2,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFO-1234yf)を形成する。
【0107】
いくつかの実施形態では、本出願は、3,3,3-トリフルオロプロペンを塩素化して1,1,1-トリフルオロ-2,3-ジクロロプロパン(HCFC-243db)を形成することを更に提供する。いくつかの実施形態では、塩素化は、塩素又はHCl/酸素と反応させることを含む。
【0108】
いくつかの実施形態では、HCFC-243dbを調製するプロセスは、その全体が参照として本明細書に組み込まれる、国際特許公開第2015095497号に開示されているものである。
【0109】
従って、いくつかの実施形態では、プロセスは、触媒の非存在下又は存在下にて、紫外線に曝露させる又は曝露させずに、3,3,3-トリフルオロプロペンを液相にて塩素と接触させて、1,1,1-トリフルオロ-2,3-ジクロロプロパン(HCFC-243db)を形成することを更に含む。
【0110】
いくつかの実施形態では、触媒は、少なくとも1つの金属ハロゲン化物を含み、金属は、周期表の13、14族若しくは15族からの金属、又は遷移金属、又はこれらの組み合わせである。いくつかの実施形態では、金属ハロゲン化物は、活性炭上に担持される。いくつかの実施形態では、活性炭は、酸洗浄又は苛性洗浄されている。いくつかの実施形態では、金属は、ニッケル、クロム、鉄、スカンジウム、イットリウム、ランタン、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、モリブデン、タングステン、マンガン、レニウム、ルテニウム、オスミウム、コバルト、パラジウム、銅、亜鉛、タンタル、アルミニウム、スズ、又は鉛である。いくつかの実施形態では、金属ハロゲン化物は、ハロゲン化ニッケル、ハロゲン化鉄又はハロゲン化クロムである。いくつかの実施形態では、ハロゲン化物は塩化物である。いくつかの実施形態では、金属ハロゲン化物は、塩化ニッケル、ハロゲン化鉄又はハロゲン化クロムである。
【0111】
いくつかの実施形態では、塩素化は、触媒を用いて又は触媒なしで気相中で発生する。いくつかの実施形態では、塩素化は、約80℃~約200℃の範囲の温度、及び約10psig~約100psigの範囲の圧力にて実施され、3,3,3-トリフルオロプロペンの塩素ガスに対するモル比は約1:0.02~約1:1の範囲である。
【0112】
本出願は、2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(HCFO-1233xf)を調製するプロセスを更に提供し、1,1,1-トリフルオロ-2,3-ジクロロプロパン(HCFC-243db)を脱塩化水素化して、2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(HCFO-1233xf)を形成することを含む。
【0113】
本出願はまた、2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(HCFO-1233xf)を調製するプロセスを更に提供し、1,1,1-トリフルオロ-2,3-ジクロロプロパン(HCFC-243db)を苛性剤と反応させて、2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(HCFO-1233xf)を形成することを含む。
【0114】
いくつかの実施形態では、HCFO-1233xfを調製するプロセスは、その全体が参照として本明細書に組み込まれる、国際特許公開第2012115957号に開示されているものである。
【0115】
従って、いくつかの実施形態では、プロセスは、1,1,1-トリフルオロ-2,3-ジクロロプロパン(HCFC-243db)を反応域内において触媒と接触させて、2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(HCFO-1233xf)を含む生成物混合物を生成することを更に含み、この触媒は、炭素上に担持され、Mは、K、Na又はCsであり、またYはF、CI又はBrである。いくつかの実施形態では、炭素は活性炭である。いくつかの実施形態では、炭素は、酸洗浄活性炭である。いくつかの実施形態では、MはKであり、またYはF又はCIである。
【0116】
いくつかの実施形態では、反応域における温度は、約140℃~約400℃である。いくつかの実施形態では、反応域における温度は、約150℃~約250℃である。いくつかの実施形態では、反応域における温度は、約175℃~約225℃である。
【0117】
いくつかの実施形態では、2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンに対する生成物選択性は、少なくとも90モル%である。いくつかの実施形態では、2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンに対する生成物選択性は、少なくとも95モル%である。いくつかの実施形態では、2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンに対する脱塩化水素化選択性は、少なくとも90モル%である。
【0118】
いくつかの実施形態では、HCFO-1233xfを調製するプロセスは、その全体が参照として本明細書に組み込まれる、米国特許出願第20120215035号に開示されているものである。
【0119】
従って、いくつかの実施形態では、プロセスは、反応域内において、1,1,1-トリフルオロ-2,3-ジクロロプロパン(HCFC-243db)を触媒と共にして、2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(HCFO-1233xf)を含む生成物混合物を生成することを更に含む。
【0120】
いくつかの実施形態では、プロセスは、1,1,1-トリフルオロ-2,3-ジクロロプロパン(HCFC-243db)を反応域内においてクロムオキシフルオリド触媒と接触させて、2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(HCFO-1233xf)を含む生成物混合物を生成することを更に含む。
【0121】
いくつかの実施形態では、プロセスはHFの存在下にて実施される。いくつかの実施形態では、反応域における、HFと2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンとのモル比は、0.9以下である。
【0122】
いくつかの実施形態では、反応域における温度は、約200℃~約500℃である。いくつかの実施形態では、反応域における温度は、約275℃~約450℃である。
【0123】
いくつかの実施形態では、2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンに対する生成物選択性は、少なくとも90モル%である。いくつかの実施形態では、2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンに対する脱塩化水素化選択性は、少なくとも95モル%である。
【0124】
本出願は、2-クロロ-1,1,1,2-テトラフルオロプロパン(HCFC-244bb)を調製するプロセスを更に提供し、HFにより、2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(HCFO-1233xf)をフッ化水素化して、2-クロロ-1,1,1,2-テトラフルオロプロパン(HCFC-244bb)を形成することを含む。
【0125】
いくつかの実施形態では、HCFC-244bbを調製するプロセスは、その全体が参照として本明細書に組み込まれる、米国特許出願第20140275648号に開示されているものである。
【0126】
従って、いくつかの実施形態において、プロセスは、2-クロロ-1,1,1,2-テトラフルオロプロパン(HCFC-244bb)及び約2重量%未満の1,1,1,2,2-ペンタフルオロプロパン(HFC-245cb)を含む組成物を生成するのに有効な条件下にて、複数の反応域において、フッ素化触媒の存在下にて、2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(HCFO-1233xf)をHFと接触させることを更に含む。
【0127】
いくつかの実施形態では、生成される組成物は、約1重量%未満のHFC-245cbを含む。いくつかの実施形態では、生成された組成物は、約5重量%未満の未反応のHCFO-1233xfを更に含む。いくつかの実施形態では、生成される組成物は、約2重量%未満の未反応のHCFO-1233xfを更に含む。
【0128】
いくつかの実施形態では、約95%超のHCFO-1233xfがHCFC-244bbへと変換される。いくつかの実施形態では、約98%超のHCFO-1233xfがHCFC-244bbへと変換される。
【0129】
いくつかの実施形態では、複数の反応域は、直列で操作される複数の反応器を含む。いくつかの実施形態では、複数の反応器は、直列で操作される少なくとも第1及び第2の反応器を含む。
【0130】
いくつかの実施形態では、フッ素化触媒は、ルイス酸、遷移金属ハロゲン化物、遷移金属酸化物、第IVb族金属ハロゲン化物、第Vb族金属ハロゲン化物、又はこれらの組み合わせからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、フッ素化触媒は、SbCl、SbCl、SbF、SnCl、TaCl、TiCl、NbCl、MoCl、FeCl、SbClのフッ化種、SbClのフッ化種、SnClのフッ化種、TaClのフッ化種、TiClのフッ化種、NbClのフッ化種、MoClのフッ化種、FeClのフッ化種、又はこれらの組み合わせからなる群から選択される。
【0131】
いくつかの実施形態では、フッ素化触媒は、複数の反応域のそれぞれにおいて同じであるか又は異なっている。
【0132】
別の実施形態では、プロセスは、
a)第1の反応域において、未反応のHCFO-1233xf、第1の量の2-クロロ-1,1,1,2-テトラフルオロプロパン(HCFC-244bb)、及び第1の量の1,1,1,2,2-ペンタフルオロプロパン(HFC-245cb)を含む第1の組成物を生成するのに有効な条件下にて、供給原料2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(HCFO-1233xf)を、HF及び第1のフッ素化触媒と接触させること、
b)第2の反応領域において、第1の組成物を、第2の組成物を生成する条件下にて第2のフッ素化触媒と接触させ、第2の組成物が、HCFC-244bb、及び供給原料1233xfに対して約5重量%未満のHCFO-1233xf、及び約2重量%未満のHFC-245cbを含むこと、を更に含む。
【0133】
いくつかの実施形態では、第2の反応域は、直列で操作される1つ以上の反応器から構成される。いくつかの実施形態では、第1及び第2の反応域はそれぞれ、CSTR反応器を含む。いくつかの実施形態では、前記第1の組成物は、前記第2の反応域に接触する前に、第1の組成物から除去される、キャリーオーバー第1フッ素化触媒を更に含む。いくつかの実施形態では、第1及び第2のフッ素化触媒はそれぞれ、フッ素化SbCl種を含む。
【0134】
本出願は、2,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFO-1234yf)を調製するプロセスを更に提供し、HFにより、2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(HCFO-1233xf)をフッ化水素化して、2,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFO-1234yf)を形成することを含む。
【0135】
本出願はまた、2,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFO-1234yf)を調製するプロセスを提供し、2-クロロ-1,1,1,2-テトラフルオロプロパン(HCFC-244bb)を脱塩化水素化して、2,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFO-1234yf)を形成することを含む。
【0136】
本出願は、2,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFO-1234yf)を調製するプロセスを更に提供し、2-クロロ-1,1,1,2-テトラフルオロプロパン(HCFC-244bb)を苛性剤と反応させて、2,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFO-1234yf)を形成することを含む。
【0137】
いくつかの実施形態では、HFO-1234yfを調製するプロセスは、その全体が参照として本明細書に組み込まれる、米国特許出願第20140350309号に開示されているものである。
【0138】
従って、いくつかの実施形態では、プロセスは、(a)反応器が不純物を実質的に含まないように、反応器から不純物を除去すること、(b)2,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFO-1234yf)を含む最終組成物を生成するのに有効な条件下にて、反応器内に2-クロロ-1,1,1,2-テトラフルオロプロパン(HCFC-244bb)を含む出発組成物を提供すること、を更に含む。
【0139】
いくつかの実施形態では、反応器内の不純物は、金属ハロゲン化物、金属酸化物、及び炭素質物質からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、金属ハロゲン化物は、Ni、Cr、Fe、Mo、Nb、Cu、及びCoのハロゲン化物を含む。
【0140】
いくつかの実施形態では、反応器から不純物を除去する工程は、任意の金属ハロゲン化物又は金属酸化物を金属性金属へと変換するのに有効な条件下にて、反応器内へと還元剤を導入することを含む。
【0141】
いくつかの実施形態では、還元剤は、H、NH、CO、C~C12炭化水素、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。
【0142】
いくつかの実施形態では、反応器から不純物を除去する工程は、反応器内の炭素質物質を燃焼させて取り除くのに有効な条件下にて、反応器内へと酸化剤を導入することを含む。
【0143】
いくつかの実施形態では、酸化剤は、HO、CO、O、空気、O、Cl、NO、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、酸化剤は、酸素を含む。
【0144】
いくつかの実施形態では、反応器から不純物を除去する工程は、反応器から炭素質物質、金属酸化物、及び金属ハロゲン化物を物理的に除去することを含む。いくつかの実施形態では、反応器から炭素質物質、金属酸化物、及び金属ハロゲン化物を物理的に除去する工程は、電気研磨、機械研磨、水圧法、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。
【0145】
いくつかの実施形態では、2,3,3,3-テトラフルオロプロペンに対する選択性は、少なくとも90%以上である。
【0146】
いくつかの実施形態では、本明細書にて供されるプロセスは、(a)不純物を実質的に含まない反応器内に、2-クロロ-1,1,1,2-テトラフルオロプロパン(HCFC-244bb)を含む出発組成物を提供すること、及び(b)出発組成物を、2,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFO-1234yf)を含む最終組成物を生成するのに有効な条件下にて、反応器内で接触させること、を更に含む。
【0147】
いくつかの実施形態では、2,3,3,3-テトラフルオロプロペンに対する選択性は、少なくとも90%以上である。
【0148】
いくつかの実施形態では、HFO-1234yfを調製するプロセスは、その全体が参照として本明細書に組み込まれる、米国特許出願第20140303409号に開示されているものである。
【0149】
従って、いくつかの実施形態では、プロセスは、(i)2-クロロ-1,1,1,2-テトラフルオロプロパン(HCFC-244bb)を含む組成物を提供すること、(ii)HFを実質的に含まないように、組成物中のHFレベルを低減すること、及び(iii)前記出発組成物を脱塩化水素化触媒と接触させて、2,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFO-1234yf)を含む最終組成物を生成すること、を更に含む。
【0150】
いくつかの実施形態では、HFのレベルは、HFが組成物中に約500ppm未満の量で存在するように、組成物内で低減される。いくつかの実施形態では、HFのレベルは、HFが組成物中に約50ppm未満の量で存在するように、組成物内で低減される。いくつかの実施形態では、組成物のHFレベルを低減することは、HFの蒸留を含み、組成物をスクラバーに通過させる、又は組成物を固体吸着剤上に通過させることを含む。
【0151】
いくつかの実施形態では、固体吸着剤は、アルミナ、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、及びアルミン酸ナトリウムからなる群から選択される。
【0152】
本出願は、(i)HFを実質的に含まない2-クロロ-1,1,1,2-テトラフルオロプロパン(HCFC-244bb)を含む出発組成物を提供すること、及び(ii)2,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFO-1234yf)を含む最終組成物を生成するために、前記出発組成物を脱塩化水素化触媒と接触させること、を含むプロセスを更に提供する。
【0153】
いくつかの実施形態では、HFは、約500ppm未満の量で組成物中に存在する。いくつかの実施形態では、HFは、約50ppm未満の量で組成物中に存在する。
【0154】
いくつかの実施形態では、前記出発組成物と脱塩化水素化触媒との接触は、気相中で発生する。いくつかの実施形態では、前記出発組成物と脱塩化水素化触媒との接触は、液相中で発生する。
【0155】
いくつかの実施形態では、触媒は、(i)1つ以上の金属ハロゲン化物、(ii)1つ以上のハロゲン化金属酸化物、(iii)1つ以上の原子価0の金属/金属合金、及び(iv)これらのうちの2つ以上の組み合わせからなる群から選択される。
【0156】
いくつかの実施形態では、脱塩化水素化は気相中で発生する。
【0157】
いくつかの実施形態では、各工程における中間生成物を、次の工程で反応させる前に精製して、これにより、最終工程において作製された1234yf内の不純物を除去して、所望の純度、例えば>99.5重量%を達成することができる。蒸留、抽出、デカンテーション、及び吸着などの当該技術分野において周知の精製技術を使用することができる。当業者であれば、1234yfを作製する最終反応工程の前に除去するのに有利な不純物は、1234yfと同様の沸点を有するものを形成するか、又は反応させることができることを、理解するであろう。
【0158】
いくつかの実施形態では、本明細書にて供されるプロセスは、3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エン(即ち、1243zf)を実質的に単離することを更に含む。「実質的に単離された」とは、化合物が形成又は検出された環境から少なくとも部分的に又は実質的に分離されることを意味する。部分的分離は、例えば、本明細書にて供される化合物において富化された組成物を含むことができる。実質的な分離は、本明細書にて供される化合物の少なくとも約50重量%、少なくとも約60重量%、少なくとも約70重量%、少なくとも約80重量%、少なくとも約90重量%、少なくとも約95重量%、少なくとも約97重量%、又は少なくとも約99重量%を含有する組成物、又はその塩を含むことができる。化合物を単離するための方法は、当該技術分野において日常的である。
【0159】
いくつかの実施形態では、本明細書にて提供されるプロセスは、蒸留を介して3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エンを実質的に単離する(例えば、精製する)ことを更に含む。いくつかの実施形態では、プロセスは、反応混合物(例えば、253fb、1233xf、254fb、又はこれらの任意の組み合わせ)の1つ以上の追加成分を除去することにより、3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エンを実質的に分離することを含む。いくつかの実施形態では、反応混合物の1つ以上の追加成分は、蒸留により除去される。
【0160】
使用
本明細書にて提供されるプロセスは、圧媒液として、又は2,3,3,3-テトラフルオロプロプ-1-エン(HFO-1234yf)を生成するための中間体として使用されるシリコン製造に有用であり得る化合物である、3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エン(HFO-1234zf)を調製するのに有用である。HFO-1234yfは、冷媒、高温ヒートポンプでの使用、有機ランキンサイクル、消火剤/火抑制剤、噴霧剤、発泡剤、溶媒、及び/又は洗浄液などの多様な用途に有用である。
【0161】
組成物
本出願は、1種以上の追加の化合物と組み合わせて、1種以上の主要成分(例えば、3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エン、3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン、又はこれらの混合物)を含む組成物を更に提供する。いくつかの実施形態では、組成物は、本明細書で記載される1つ以上のプロセスに従って調製される。
【0162】
本明細書で記載される組成物の追加の化合物は、エアゾール又は発泡体のポリマー成分における活性成分に関して、向上した溶解度を提供し得る。なお、空調、ヒートポンプ、冷却及び動力サイクル(例えば、有機ランキンサイクル)における使用などの冷媒用途について、追加の化合物は、鉱油、アルキルベンゼン、合成パラフィン、合成ナフテン、ポリ(アルファ)オレフィン、ポリオールエステル(POE)、ポリアルキレングリコール(PAG)、ポリビニルエーテル(PVE)若しくはペルフルオロポリエーテル(PFPE)、又はこれらの混合物などの冷却潤滑剤に対する溶解度を向上させることもできる。更に、3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エン、3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン、又はこれらの混合物の試料中の追加の化合物の存在は、主要成分のうちの1種以上が製造されたプロセスを特定するために、使用されてよい。
【0163】
従って、本出願は、
i)3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン(253fb)、及び
ii)3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エン(1243zf)、2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(1233xf)、1,1,1,3-テトラフルオロプロパン(254fb)、及び1,1,1-トリフルオロ-2,3-ジクロロプロパン(243db)からなる群から選択される1つ以上の追加化合物、を含む組成物を提供する。
【0164】
いくつかの実施形態では、組成物は、
i)3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン(253fb)、及び
ii)3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エン(1243zf)、2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(1233xf)、1,1,1,3-テトラフルオロプロパン(254fb)、及び1,1,1-トリフルオロ-2,3-ジクロロプロパン(243db)からなる群から選択される1つ以上の追加化合物、から本質的になる。
【0165】
いくつかの実施形態では、本明細書にて提供される組成物は、本明細書に記載された触媒(例えば、相間移動触媒)を実質的に含まない。
【0166】
いくつかの実施形態では、本明細書にて提供される組成物は、本明細書に記載された触媒を更に含む。いくつかの実施形態では、触媒は、本明細書に記載された相間移動触媒である。
【0167】
いくつかの実施形態では、組成物は、約25モルパーセント以下の3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン(253fb)、例えば、約20モルパーセント以下、約15モルパーセント以下、約10モルパーセント以下、約5モルパーセント以下、約2モルパーセント以下、又は約1モルパーセント以下の3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン(253fb)を含む。
【0168】
いくつかの実施形態では、組成物は、約1~約25モルパーセントの3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパンを含む。
【0169】
いくつかの実施形態では、組成物は、約1~約5モルパーセントの3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパンを含む。
【0170】
いくつかの実施形態では、組成物は、約1~約2モルパーセントの3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパンを含む。
【0171】
いくつかの実施形態では、組成物は、約20~約25モルパーセントの3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパンを含む。
【0172】
いくつかの実施形態では、組成物は、約23~約25モルパーセントの3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパンを含む。
【0173】
いくつかの実施形態では、組成物は、約70モルパーセント以上の3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エン(1243zf)、例えば、約75モルパーセント以上、約80モルパーセント以上、約85モルパーセント以上、約90モルパーセント以上、約95モルパーセント以上、約96モルパーセント以上、約97モルパーセント以上、約98モルパーセント以上、約99モルパーセント以上、約99.5モルパーセント以上、約99.6モルパーセント以上、約99.7モルパーセント以上、約99.8モルパーセント以上、又は約99.9モルパーセント以上の3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エンを含む。
【0174】
いくつかの実施形態では、組成物は、約70~約80モルパーセントの3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エンを含む。
【0175】
いくつかの実施形態では、組成物は、約74~約76モルパーセントの3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エンを含む。
【0176】
いくつかの実施形態では、組成物は、約95~約99.9モルパーセントの3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エンを含む。
【0177】
いくつかの実施形態では、組成物は、約98~約99モルパーセントの3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エンを含む。
【0178】
いくつかの実施形態では、組成物は、ガスクロマトグラフィ/質量分析法(GC-MS)(例えば、曲線下面積%)により測定した際に、約25パーセント以下の3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン(253fb)を含み、例えば、約20パーセント以下、約15パーセント以下、約10パーセント以下、約5パーセント以下、約2パーセント以下、又は約1パーセント以下の3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン(253fb)が、GC-MSにより測定される。
【0179】
いくつかの実施形態では、組成物は、GC-MSにより測定した際に、約1~約25パーセントの3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパンを含む。
【0180】
いくつかの実施形態では、組成物は、GC-MSにより測定した際に、約1~約5パーセントの3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパンを含む。
【0181】
いくつかの実施形態では、組成物は、GC-MSにより測定した際に、約1~約2パーセントの3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパンを含む。
【0182】
いくつかの実施形態では、組成物は、GC-MSにより測定した際に、約20~約25パーセントの3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパンを含む。
【0183】
いくつかの実施形態では、組成物は、GC-MSにより測定した際に、約23~約25パーセントの3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパンを含む。
【0184】
いくつかの実施形態では、組成物は、GC-MSにより測定した際に、約70モルパーセント以上の3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エン(1243zf)を含み、例えば、約75パーセント以上、約80パーセント以上、約85パーセント以上、約90パーセント以上、約95パーセント以上、約96パーセント以上、約97パーセント以上、約98パーセント以上、約99パーセント以上、約99.5パーセント以上、約99.6パーセント以上、約99.7パーセント以上、約99.8パーセント以上、又は約99.9パーセント以上の3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エンが、GC-MSにより測定される。
【0185】
いくつかの実施形態では、組成物は、GC-MSにより測定した際に、約70~約80パーセントの3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エンを含む。
【0186】
いくつかの実施形態では、組成物は、GC-MSにより測定した際に、約74~約76パーセントの3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エンを含む。
【0187】
いくつかの実施形態では、組成物は、GC-MSにより測定した際に、約95~約99.9パーセントの3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エンを含む。
【0188】
いくつかの実施形態では、組成物は、GC-MSにより測定した際に、約98~約99パーセントの3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エンを含む。
【0189】
いくつかの実施形態では、組成物は、約0.5モルパーセント以下の2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(1233xf)、例えば、約0.4モルパーセント以下、約0.3モルパーセント以下、約0.2モルパーセント以下、又は約0.1モルパーセント以下の2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンを含む。
【0190】
いくつかの実施形態では、組成物は、約0.01~約0.15モルパーセントの2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンを含む。
【0191】
いくつかの実施形態では、組成物は、約0.05~約0.15モルパーセントの2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンを含む。
【0192】
いくつかの実施形態では、組成物は、約0.05~約0.2モルパーセントの2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンを含む。
【0193】
いくつかの実施形態では、組成物は、約0.05~約0.1モルパーセントの2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンを含む。
【0194】
いくつかの実施形態では、組成物は、約0.05~約0.07モルパーセントの2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンを含む。
【0195】
いくつかの実施形態では、組成物は、約0.1~約0.2モルパーセントの2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンを含む。
【0196】
いくつかの実施形態では、組成物は、約0.14~約0.16モルパーセントの2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンを含む。
【0197】
いくつかの実施形態では、組成物は、約0.1モルパーセント以下の1,1,1,3-テトラフルオロプロパン(254fb)、例えば、0.075モルパーセント以下、0.05モルパーセント以下、0.025モルパーセント以下、又は0.01モルパーセント以下の1,1,1,3-テトラフルオロプロパンを含む。
【0198】
いくつかの実施形態では、組成物は、約0.01~約0.1モルパーセントの1,1,1,3-テトラフルオロプロパンを含む。
【0199】
いくつかの実施形態では、組成物は、約0.01~約0.05モルパーセントの1,1,1,3-テトラフルオロプロパンを含む。
【0200】
いくつかの実施形態では、組成物は、約0.01~約0.02モルパーセントの1,1,1,3-テトラフルオロプロパンを含む。
【0201】
いくつかの実施形態では、組成物は、GC-MSにより測定した際に、約0.5パーセント以下の2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(1233xf)を含み、例えば、約0.4パーセント以下、約0.3パーセント以下、約0.2パーセント以下、又は約0.1パーセント以下の2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンが、GC-MSにより測定される。
【0202】
いくつかの実施形態では、組成物は、GC-MSにより測定した際に、約0.01~約0.15パーセントの2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンを含む。
【0203】
いくつかの実施形態では、組成物は、GC-MSにより測定した際に、約0.05~約0.15パーセントの2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンを含む。
【0204】
いくつかの実施形態では、組成物は、GC-MSにより測定した際に、約0.05~約0.2パーセントの2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンを含む。
【0205】
いくつかの実施形態では、組成物は、GC-MSにより測定した際に、約0.05~約0.1パーセントの2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンを含む。
【0206】
いくつかの実施形態では、組成物は、GC-MSにより測定した際に、約0.05~約0.07パーセントの2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンを含む。
【0207】
いくつかの実施形態では、組成物は、GC-MSにより測定した際に、約0.1~約0.2パーセントの2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンを含む。
【0208】
いくつかの実施形態では、組成物は、GC-MSにより測定した際に、約0.14~約0.16パーセントの2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペンを含む。
【0209】
いくつかの実施形態では、組成物は、GC-MSにより測定した際に、約0.1パーセント以下の1,1,1,3-テトラフルオロプロパン(254fb)を含み、例えば、0.075パーセント以下、0.05パーセント以下、0.025パーセント以下、又は0.01パーセント以下の1,1,1,3-テトラフルオロプロパンが、GC-MSにより測定される。
【0210】
いくつかの実施形態では、組成物は、GC-MSにより測定した際に、約0.01~約0.1パーセントの1,1,1,3-テトラフルオロプロパンを含む。
【0211】
いくつかの実施形態では、組成物は、GC-MSにより測定した際に、約0.01~約0.05パーセントの1,1,1,3-テトラフルオロプロパンを含む。
【0212】
いくつかの実施形態では、組成物は、GC-MSにより測定した際に、約0.01~約0.02パーセントの1,1,1,3-テトラフルオロプロパンを含む。
【0213】
いくつかの実施形態では、組成物は、3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン(253fb)、3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エン(1243zf)、1,1,1-トリフルオロ-2,3-ジクロロプロパン(243db)、2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(1233xf)を含む。
【0214】
いくつかの実施形態では、組成物は、3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン(253fb)、3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エン(1243zf)、1,1,1,3-テトラフルオロプロパン(254fb)、2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(1233xf)を含む。
【0215】
いくつかの実施形態では、組成物は、3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン(253fb)、3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エン(1243zf)、及び2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(1233xf)を含む。
【0216】
いくつかの実施形態では、組成物は、3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン(253fb)、及び1,1,1-トリフルオロ-2,3-ジクロロプロパン(243db)を含む。
【0217】
いくつかの実施形態では、組成物は、3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン(253fb)、1,1,1-トリフルオロ-2,3-ジクロロプロパン(243db)、及び触媒を含む。いくつかの実施形態では、触媒は、本明細書に記載された相間移動触媒である。
【0218】
いくつかの実施形態では、組成物は、
約70~約80モルパーセントの3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エン、
約20~約25モルパーセントの3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン、
約0.05~約0.1モルパーセントの2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン、及び
約0.01~約0.05モルパーセントの1,1,1,3-テトラフルオロプロパン、を含む。
【0219】
いくつかの実施形態では、組成物は、
約74~約76モルパーセントの3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エン、
約23~約25モルパーセントの3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン、
約0.05~約0.07モルパーセントの2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン、及び
約0.01~0.02モルパーセントの1,1,1,3-テトラフルオロプロパン、を含む。
【0220】
いくつかの実施形態では、組成物は、
約95~約99モルパーセントの3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エン、
約1~約2モルパーセントの3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン、及び
約0.1~約0.2モルパーセントの2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン。
【0221】
いくつかの実施形態では、組成物は、
約98~約99モルパーセントの3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エン、
約1~約2モルパーセントの3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン、及び
約0.1~約0.2モルパーセントの2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン。
【0222】
いくつかの実施形態では、組成物は、GC-MSにより測定した際に、
約70~約80パーセントの3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エン、
約20~約25パーセントの3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン、
約0.05~約0.1パーセントの2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン、及び
約0.01~約0.05モルパーセントの1,1,1,3-テトラフルオロプロパン、を含む。
【0223】
いくつかの実施形態では、組成物は、GC-MSにより測定した際に、
約74~約76パーセントの3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エン、
約23~約25パーセントの3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン、
約0.05~約0.07パーセントの2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン、及び
約0.01~0.02パーセントの1,1,1,3-テトラフルオロプロパン、を含む。
【0224】
いくつかの実施形態では、組成物は、GC-MSにより測定した際に、
約95~約99パーセントの3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エン、
約1~約2パーセントの3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン、及び
約0.1~約0.2パーセントの2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン、を含む。
【0225】
いくつかの実施形態では、組成物は、GC-MSにより測定した際に、
約98~約99パーセントの3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エン、
約1~約2パーセントの3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン、及び
約0.1~約0.2パーセントの2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン、を含む。
【実施例
【0226】
本発明は、具体的な実施例によって、より詳細に説明され得る。以下の実施例は、例示目的のために提供され、任意の方法にて本発明を限定することを意図するものではない。
【0227】
実施例1.60℃、1000RPM攪拌速度での、400mLの攪拌オートクレーブ反応器内における、相間移動触媒を用いない、NaOHによる253FBの脱塩化水素化
水中の12重量%NaOH溶液(195g)及び3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン(即ち、253fb;10g)を、400mLのオートクレーブ内に充填して、60℃まで加熱した。反応混合物を、60℃にて1000RPM(1000ガロン当たり10.1HPの等価物と推定)で撹拌した。圧力は、約2.5時間で7psig~78psigまで連続的に増加し、反応の進行を示した。反応器の圧力を安定化させた後、反応混合物を更に1.5時間撹拌した。表1に示すように、生成物をGC/MSにより分析し、また分析は、相間移動触媒の使用なしで、~98.5%の253fbが3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エン(即ち、1243zf)へと変換されたことを示した。
【0228】
【表1】
【0229】
実施例2.40℃、1000RPM攪拌速度での、400mLの攪拌オートクレーブ反応器内における、相間移動触媒を用いないNaOHによる253FBの脱塩化水素化
水中の12重量%NaOH溶液(195g)及び253fb(10g)を、400mLのオートクレーブ内に充填して、60℃まで加熱した。反応混合物を、40℃にて1000rpm(1000ガロン当たり10.1HP)で撹拌した。圧力は、約3.5時間で9psig~27psigまで連続的に増加し、反応の進行を示した。表2に示すように、生成物をGC/MSにより分析し、また分析は、相間移動触媒の使用なしで、~75.4%の253fbが1243zfへと変換されたことを示した。
【0230】
【表2】
【0231】
その他の実施形態
1.いくつかの実施形態では、本出願は、3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパンを水性溶媒成分中の塩基と反応させることを含み、その反応が相間移動触媒の非存在下で実施され、水性溶媒成分が0~40重量%の有機溶媒を含む、3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エンを調製するプロセスを提供する。
2.水性溶媒成分が有機溶媒を含まない、実施形態1に記載のプロセス。
3.塩基が水性塩基である、実施形態1又は2に記載のプロセス。
4.塩基が、金属水酸化物塩基、金属炭酸塩塩基、金属リン酸塩基、又は金属フッ化物塩基である、実施形態3に記載のプロセス。
5.塩基が、NaOH、KOH、LiOH、CsOH、Ca(OH)、Zn(OH)、NaCO、KCO、KPO、NaPO、KF、又はCsFである、実施形態3に記載のプロセス。
6.塩基がKOH又はNaOHである、実施形態3に記載のプロセス。
7.塩基がNaOHである、実施形態3に記載のプロセス。
8.3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパンの1モル当量に基づいて、約0.01~約5モル当量の塩基が使用される、実施形態1~7のいずれか一項に記載のプロセス。
9.反応が、約20℃~約100℃の温度で実施される、実施形態1~8のいずれか一項に記載のプロセス。
10.反応が、約35℃~約80℃の温度で実施される、実施形態1~8のいずれか一項に記載のプロセス。
11.反応が、約-10psig~約500psigの圧力で実施される、実施形態1~10のいずれか一項に記載のプロセス。
12.反応が、約5psig~約230psigの圧力で実施される、実施形態1~10のいずれか一項に記載のプロセス。
13.反応が、約5psig~約150psigの圧力で実施される、実施形態1~10のいずれか一項に記載のプロセス。
14.反応が、3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン及び塩基を、反応混合物1000ガロン当たり約0.1~約50馬力の混合動力で混合することを含む、実施形態1~13のいずれか一項に記載のプロセス。
15.反応が、3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン及び塩基を、反応混合物1000ガロン当たり約0.5馬力~約40馬力の範囲の混合動力で混合することを含む、実施形態1~13のいずれか一項に記載のプロセス。
16.反応が、約35℃~約80℃の温度、及び約5psig~約230psigの圧力にて実施される、実施形態1~8のいずれか一項に記載のプロセス。
17.反応が、約35℃~約80℃の温度、及び約5psig~約150psigの圧力にて実施される、実施形態1~8のいずれか一項に記載のプロセス。
18.反応がアミンを更に含む、実施形態1~18のいずれか一項に記載のプロセス。
19.3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパンが、1,1,1,3-テトラクロロプロパンをフッ化水素酸と反応させることを含むプロセスにより調製される、実施形態1~18のいずれか一項に記載のプロセス。
20.3,3,3-トリフルオロプロペンを塩素化して1,1,1-トリフルオロ-2,3-ジクロロプロパン(HCFC-243db)を形成することを更に含む、実施形態1~19のいずれか一項に記載のプロセス。
21.前記塩素化が、塩素又はHCl/酸素と反応させることを含む、実施形態20に記載のプロセス。
22.1,1,1-トリフルオロ-2,3-ジクロロプロパン(HCFC-243db)を脱塩化水素化して、2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(HCFO-1233xf)を形成することを含む、実施形態20~21のいずれか一項に記載のプロセス。
23.1,1,1-トリフルオロ-2,3-ジクロロプロパン(HCFC-243db)を苛性剤と反応させて、2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(HCFO-1233xf)を形成することを含む、実施形態22に記載のプロセス。
24.2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(HCFO-1233xf)をHFによりフッ化水素化して、2-クロロ-1,1,1,2-テトラフルオロプロパン(HCFC-244bb)を形成することを更に含む、実施形態22~23のいずれか一項に記載のプロセス。
25.2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(HCFO-1233xf)をHFによりフッ化水素化して、2,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFO-1234yf)を形成することを更に含む、実施形態22~23のいずれか一項に記載のプロセス。
26.2-クロロ-1,1,1,2-テトラフルオロプロパン(HCFC-244bb)を脱塩化水素化して、2,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFO-1234yf)を形成することを更に含む、実施形態24に記載のプロセス。
27.2-クロロ-1,1,1,2-テトラフルオロプロパン(HCFC-244bb)を苛性剤と反応させて、2,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFO-1234yf)を形成することを更に含む、実施形態24に記載のプロセス。
28.3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパンを水性NaOHと反応させることを含む、3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エンを調製するプロセスであって、反応が、約35℃~約80℃の温度、及び約5psig~約230psigの圧力にて実施され、および、反応が、相間移動触媒及び有機溶媒成分の非存在下にて実施される、プロセス。
29.反応が、約5psig~約150psigの圧力で実施される、実施形態28に記載のプロセス。
30.3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパンが、1,1,1,3-テトラクロロプロパンをフッ化水素酸と反応させることにより調製される、実施形態28又は29に記載のプロセス。
31.3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エン(HFO-1234zf)と2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(HCFO-1233xf)との混合物を調製するプロセスであって、3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン(HCFC-253fb)と1,1,1-トリフルオロ-2,3-ジクロロプロパン(HCFC-243db)との混合物を水性溶媒成分中の塩基と反応させることを含み、反応が、相間移動触媒の非存在下で実施され、水性溶媒成分が0~40%の有機溶媒を含む、プロセス。
32.水性溶媒成分が有機溶媒を含まない、実施形態31に記載のプロセス。
33.i)3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン(253fb)、及び
ii)3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エン(1243zf)、2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(1233xf)、1,1,1,3-テトラフルオロプロパン(254fb)、及び1,1,1-トリフルオロ-2,3-ジクロロプロパン(243db)からなる群から選択される1つ以上の追加化合物、を含む組成物。
34.組成物が、3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン(253fb)、3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エン(1243zf)、及び2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(1233xf)を含む、実施形態33に記載の組成物。
35.前記組成物が、CG-MSにより測定した際に、
約95~約99パーセントの3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エン(1243zf)、
約1~約2パーセントの3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン(253fb)、及び
約0.1~約0.2パーセントの2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(1233xf)、を含む、実施形態33又は34に記載の組成物。
36.前記組成物が、CG-MSにより測定した際に、
約98~約99パーセントの3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エン(1243zf)、
約1~約2パーセントの3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン(253fb)、及び
約0.1~約0.2パーセントの2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(1233xf)、を含む、実施形態33又は34に記載の組成物。
37.組成物が、3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン(253fb)、3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エン(1243zf)、1,1,1,3-テトラフルオロプロパン(254fb)、及び2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(1233xf)を含む、実施形態33に記載の組成物。
38.前記組成物が、GC-MSにより測定した際に、
約70~約80パーセントの3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エン(1243zf)、
約20~約25パーセントの3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン(253fb)、
約0.05~約0.1パーセントの2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(1233xf)、及び
約0.01~約0.05パーセントの1,1,1,3-テトラフルオロプロパン(254fb)、を含む、実施形態33又は37に記載の組成物。
39.前記組成物が、GC-MSにより測定した際に、
約74~約76モルパーセントの3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エン(1243zf)、
約23~約25モルパーセントの3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン(253fb)、
約0.05~約0.07モルパーセントの2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(1233xf)、及び
約0.01~0.02モルパーセントの1,1,1,3-テトラフルオロプロパン(254fb)、を含む、実施形態33又は37に記載の組成物。
40.組成物が、3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン(253fb)、3,3,3-トリフルオロプロプ-1-エン(1243zf)、1,1,1-トリフルオロ-2,3-ジクロロプロパン(243db)、及び2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(1233xf)を含む、実施形態33に記載の組成物。
41.組成物が、3-クロロ-1,1,1-トリフルオロプロパン(253fb)、1,1,1-トリフルオロ-2,3-ジクロロプロパン(243db)を含む、実施形態33に記載の組成物。
42.組成物が触媒を更に含む、実施形態33~41のいずれか一項に記載の組成物。
43.組成物が触媒を実質的に含まない、実施形態33~41のいずれか一項に記載の組成物。
【0232】
本発明をその詳細な説明と併せて説明してきたが、前述の説明は、添付の特許請求の範囲により定義される本発明の範囲を例示することを意図し、かつ限定するものではないことを理解すべきである。その他の態様、利点、及び変更は、以下の特許請求の範囲内である。本発明が、本発明の任意の特定の態様及び/又は実施形態に関して本明細書に記載される特徴のいずれも、本明細書に記載される任意のその他の態様及び/又は本発明の実施形態のいずれかのその他の特徴のうちの1つ以上と組み合わせることができ、組み合わせの適合性を確実にするために適宜変更することができることが、当業者により理解されるべきである。このような組み合わせは、本開示により企図される本発明の一部であると見なされる。