特許 7386233 トリフルオロヨードメタンを生成するためのプロセス

(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】2023-11-15

(45)【発行日】2023-11-24

(54)【発明の名称】トリフルオロヨードメタンを生成するためのプロセス

(51)【国際特許分類】

   C07C 17/361 20060101AFI20231116BHJP

   C07C 19/16 20060101ALI20231116BHJP

   C07B 61/00 20060101ALN20231116BHJP

【ＦＩ】

C07C17/361

C07C19/16

C07B61/00 300

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021510221

(86)(22)【出願日】2019-08-23

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-12-27

(86)【国際出願番号】 US2019047814

(87)【国際公開番号】W WO2020041653

(87)【国際公開日】2020-02-27

【審査請求日】2022-08-16

(31)【優先権主張番号】62/722,553

(32)【優先日】2018-08-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】500575824

【氏名又は名称】ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド

【氏名又は名称原語表記】Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｃ．

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 修

(74)【代理人】

【識別番号】100106208

【弁理士】

【氏名又は名称】宮前 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100196508

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 淳一

(74)【代理人】

【識別番号】100120754

【弁理士】

【氏名又は名称】松田 豊治

(72)【発明者】

【氏名】ネイル、ハリダサン ケイ．

(72)【発明者】

【氏名】バナヴァリ、ラジヴ

(72)【発明者】

【氏名】シン、ラジヴ ラタナ

【審査官】安藤 倫世

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２００６／０１２２４４０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平０２－２６２５２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１９３４３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０４３３２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２０４００６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２１－５３５２０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】Haruhiko FUKAYA et al.，Convenient Synthesis of N-Containing Perfluoroalkyl Iodides，Chemistry Letters，日本化学会，1990年，813-814

【文献】The Journal of Organic Chemistry，1958年，23(12)，2016-2017，doi：10.1021/jo01106a621

【文献】石油学会誌，1972年，15(12)，1022-1026，doi：10.1627/jpi1958.15.12_1022

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０７Ｃ

ＣＡｐｌｕｓ／ＣＡＳＲＥＡＣＴ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

トリフルオロヨードメタン（ＣＦ_３Ｉ）を生成するための気相プロセスであって、
ヨウ化水素と、トリフルオロアセチルクロリド、トリフルオロアセチルフルオリド、トリフルオロアセチルブロミド、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるトリフルオロアセチルハライドと、を含む反応物流を提供することと、
前記反応物流を触媒の存在下で２００℃～６００℃の反応温度で反応させて、前記トリフルオロヨードメタン、未反応ヨウ化水素、及び未反応トリフルオロアセチルハライドを含む生成物流を生成することと、
を含み、
前記供給する工程において、前記反応物流は５００体積ｐｐｍ未満の酸素を含む、プロセス。

【請求項2】

前記反応させる工程において、前記触媒は、活性炭触媒及びメソカーボン触媒の群から選択される少なくとも１種の触媒を含む、請求項１に記載のプロセス。

【請求項3】

前記提供する工程において、前記反応物流が５００体積ｐｐｍ未満の酸素を含み、前記ヨウ化水素が５００重量ｐｐｍ未満の水を含む、請求項１に記載のプロセス。

【請求項4】

前記反応させる工程において、前記触媒は、活性炭触媒及びメソカーボン触媒の群から選択される少なくとも１種の触媒を含む、請求項１に記載のプロセス。

【請求項5】

前記反応させる工程において、前記反応温度は３５０℃～４００℃である、請求項１に記載のプロセス。

【請求項6】

前記生成物流中の有機化合物が、全有機化合物のＧＣ面積％で、１０％～９９％のトリフルオロヨードメタン、１％～６０％の未反応トリフルオロアセチルハライド、８０％未満のトリフルオロアセチルヨージド、並びに１０％未満の、トリフルオロヨードメタン、トリフルオロアセチルハライド、及びトリフルオロアセチルヨージド以外の有機化合物からなる、請求項１に記載のプロセス。

【請求項7】

前記未反応トリフルオロアセチルハライドを前記生成物流体から分離する追加工程と、
前記分離した未反応トリフルオロアセチルハライドを前記反応物流に戻す追加工程と、を更に含む、請求項６に記載のプロセス。

【請求項8】

前記生成物流から前記トリフルオロアセチルヨージドを分離する追加工程を更に含む、請求項６に記載のプロセス。

【請求項9】

前記生成物流から未反応ヨウ化水素を分離し、前記未反応ヨウ化水素を前記反応物流に戻す追加工程を更に含む、請求項１に記載のプロセス。

【請求項10】

前記プロセスは連続プロセスである、請求項１に記載のプロセス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ_３Ｉ）を生成するためのプロセスに関する。具体的には、本開示は、トリフルオロヨードメタンを生成するための気相プロセスに関する。

【背景技術】

【0002】

ペルフルオロメチルヨージド、トリフルオロメチルヨージド、又はヨードトリフルオロメタンとしても知られるトリフルオロヨードメタン（ＣＦ_３Ｉ）は、市販用途において、例えば、冷媒又は火災抑制剤として有用な化合物である。トリフルオロヨードメタンは、ほぼゼロのオゾン破壊係数を有する、低地球温暖化係数分子である。トリフルオロヨードメタンは、より環境的に有害な物質の代わりとなり得る。

【0003】

トリフルオロヨードメタンの調製方法は既知である。例えば、米国特許第７，１９６，２３６号（Ｍｕｋｈｏｐａｄｈｙａｙら）は、ヨウ素源、少なくとも化学量論量の酸素、及び反応物質ＣＦ_３Ｒ（式中、Ｒは、－ＣＯＯＨ、－ＣＯＸ、－ＣＨＯ、－ＣＯＯＲ_２、及び－ＳＯ_２Ｘからなる群から選択され、Ｒ_２はアルキル基であり、Ｘは塩素、臭素、又はヨウ素である）を含む反応物質を使用してトリフルオロヨードメタンを生成するための触媒プロセスを開示している。反応によって生成され得るヨウ化水素は、少なくとも化学量論量の酸素によって酸化され得、水及びヨウ素を生成して経済的なリサイクルを行う。

【0004】

別の実施例では、米国特許第７，１３２，５７８号（Ｍｕｋｈｏｐａｄｈｙａｙら）はまた、トリフルオロアセチルクロリドからトリフルオロヨードメタンを生成するための一工程の触媒プロセスを開示している。しかしながら、ヨウ素源は、ヨウ素フッ化物（ＩＦ）である。ヨウ素フッ化物は、ヨウ化水素とは対照的に比較的不安定であり、０℃超でＩ_２及びＩＦ_５に分解する。ヨウ素フッ化物はまた、商業的に有用な量で入手できない場合がある。

【0005】

一部の既知のトリフルオロアセチルヨージドの調製方法としては、液相プロセスが挙げられる。液相プロセスは、分離及び廃棄を要する溶媒を必要とする場合がある。分離及び廃棄のために必要となる余分な工程は、プロセスの効率性を低下させ得る。

【0006】

したがって、比較的安価な原料から商業的な量のトリフルオロヨードメタンを生成する規模に拡張され得る、より効率的なプロセスを開発する必要がある。

【発明の概要】

【0007】

本開示は、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ_３Ｉ）を生成するための気相プロセスを提供する。

【0008】

その一形態では、本開示は、トリフルオロヨードメタンを生成するための気相プロセスを提供し、本プロセスは、ヨウ化水素、並びにトリフルオロアセチルクロリド、トリフルオロアセチルフルオリド、トリフルオロアセチルブロミド、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるトリフルオロアセチルハライドを含む反応物流を供給する工程と、トリフルオロヨードメタンを含む生成物流を生成するために、触媒の存在下で約２００℃～約６００℃の温度において反応物流を反応させる工程と、を含む。

【0009】

供給する工程において、反応物流は、約５００体積ｐｐｍ未満の酸素を含んでよい。供給する工程において、ヨウ化水素は、約５００重量ｐｐｍ未満の水を含んでよい。供給する工程において、ヨウ化水素対トリフルオロアセチルハライドのモル比は、約０．１：１～約２．０：１であってよい。供給する工程において、ヨウ化水素対トリフルオロアセチルハライドのモル比は、約０．８：１～約１．５：１であってよい。供給する工程において、トリフルオロアセチルハライドは、トリフルオロアセチルクロリドからなってよい。

【0010】

反応させる工程において、反応物流と触媒との接触時間は、約０．５秒～約６０秒であってよい。反応させる工程において、反応物流と触媒との接触時間は、約１０秒～約５０秒であってよい。反応させる工程において、触媒は、活性炭触媒及びメソカーボン触媒の群から選択される、少なくとも１種の触媒を含んでよい。反応させる工程において、触媒は、活性炭触媒及びメソカーボン触媒の群から選択される、少なくとも１種の触媒から本質的になってよい。反応させる工程において、温度は約３５０℃～約４００℃であってよい。本プロセスは、触媒の存在下で反応物流を反応させる前に、反応物流を約８０℃～約１２０℃の温度に加熱する追加工程を更に含んでよい。

【0011】

生成物流中の有機化合物は、全有機化合物のＧＣ面積％で、約１０％～約９９％のトリフルオロヨードメタン、約１％～約６０％の未反応トリフルオロアセチルハライド、約８０％未満のトリフルオロアセチルヨージド、並びに約１０％未満の、トリフルオロヨードメタン、トリフルオロアセチルハライド、及びトリフルオロアセチルヨージド以外の有機化合物からなってよい。生成物流中の有機化合物は、全有機化合物のＧＣ面積％で、約４０％～約９９％のトリフルオロヨードメタン、約１％～約４０％の未反応トリフルオロアセチルハライド、約２０％未満のトリフルオロアセチルヨージド、並びに約９％未満の、トリフルオロヨードメタン、トリフルオロアセチルハライド、及びトリフルオロアセチルヨージド以外の有機化合物からなってよい。生成物流中の有機化合物は、全有機化合物のＧＣ面積％で、約７０％～約９９％のトリフルオロヨードメタン、約１％～約３０％の未反応トリフルオロアセチルハライド、約５％未満のトリフルオロアセチルヨージド、並びに約５％未満の、トリフルオロヨードメタン、トリフルオロアセチルハライド、及びトリフルオロアセチルヨージド以外の有機化合物からなってよい。

【0012】

本プロセスは、生成物流から未反応トリフルオロアセチルハライドを分離し、分離した未反応トリフルオロアセチルハライドを反応物流に戻す追加工程を更に含んでよい。本プロセスは、生成物流からトリフルオロアセチルヨージドを分離する追加工程を更に含んでよい。本プロセスは、生成物流から未反応ヨウ化水素を分離し、未反応ヨウ化水素を反応物流に戻す追加工程を更に含んでよい。本プロセスは、生成物流からハロゲン化水素酸及び一酸化炭素を分離する追加工程を更に含んでよい。本プロセスは、連続プロセスであってよい。

【0013】

その別の形態では、本開示は、約９９重量％超のトリフルオロヨードメタンの濃度を含む組成物を提供する。

【0014】

添付の図面を考慮して、実施形態についての以下の記載を参照することによって、本開示の上述及び他の特性、並びにそれらを達成する様式がより明らかになり、より良好に理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】トリフルオロヨードメタンを製造するためのプロセスを示すプロセスフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本開示は、ヨウ化水素及びトリフルオロアセチルクロリドなどトリフルオロアセチルハライドから出発して、驚くほど良好なプロセス収率をもたらすトリフルオロヨードメタンの製造プロセスを提供する。かかる出発物質は、比較的安価であり、商業的な量で容易に入手可能である。本開示のプロセスは、商業規模でのトリフルオロヨードメタンの製造に適した、高収率の気相プロセスであってよい。開示される気相プロセスは、溶媒を必要としないため、その商業的な魅力を更に高めている。

【0017】

本明細書に開示されるように、トリフルオロヨードメタンは、ヨウ化水素（ＨＩ）及びトリフルオロアセチルハライド（ＣＦ_３ＣＯＸ）を含む反応物流から生成されてよい。ヨウ化水素及びトリフルオロアセチルハライドは、無水である。反応物流中のいくらかの水でも、トリフルオロアセチルハライドの一部を加水分解し、所望のトリフルオロヨードメタンではなく、より熱力学的に好ましいトリフルオロ酢酸を形成し得るため、反応物流中には可能な限り水が存在しないことが好ましい。

【0018】

無水ヨウ化水素は、実質的に水を含まない。つまり、無水ヨウ化水素中の全ての水は、約５００百万分率（ｐｐｍ）未満、約３００ｐｐｍ未満、約２００未満、約１００ｐｐｍ未満、約５０ｐｐｍ未満、約３０ｐｐｍ未満、約２０ｐｐｍ未満、約１０ｐｐｍ未満、約５ｐｐｍ未満、約３ｐｐｍ未満、約２ｐｐｍ未満、若しくは約１ｐｐｍ未満、又は前述の値のいずれか２つの間に定められる任意の値未満の重量である。好ましくは、無水ヨウ化水素は、約１００ｐｐｍ未満の重量の水を含む。より好ましくは、無水ヨウ化水素は、約１０ｐｐｍ未満の重量の水を含む。最も好ましくは、無水ヨウ化水素は、約１ｐｐｍ未満の重量の水を含む。

【0019】

反応物流は、実質的に酸素を含まない。つまり、反応物流中の全ての酸素は、約５００百万分率（ｐｐｍ）未満、約３００ｐｐｍ未満、約２００ｐｐｍ未満、約１００ｐｐｍ未満、約５０ｐｐｍ未満、約３０ｐｐｍ未満、約２０ｐｐｍ未満、約１０ｐｐｍ未満、約５ｐｐｍ未満、約３ｐｐｍ未満、約２ｐｐｍ未満、若しくは約１ｐｐｍ未満、又は前述の値のいずれか２つの間に定められる任意の値未満の重量である。好ましくは、反応物流中の酸素の重量は、約１００ｐｐｍ未満である。より好ましくは、反応物流中の酸素の重量は、約１０ｐｐｍ未満である。最も好ましくは、反応物流中の酸素の重量は、約１ｐｐｍ未満である。反応物流中のいくらかの酸素でも、ヨウ化水素の少なくとも一部を酸化して、ヨウ化水素が反応してトリフルオロヨードメタンを形成し得る前にヨウ素及び水を形成するため、反応物流中に可能な限り酸素が存在しないことが好ましい。過剰なヨウ化水素と共にある場合であっても、形成された水は、トリフルオロアセチルハライドを加水分解し、所望のトリフルオロヨードメタンではなく、より熱力学的に好ましいトリフルオロ酢酸を形成し、プロセスの効率を低下させ得る。

【0020】

少なくとも１種のトリフルオロアセチルハライドは、トリフルオロアセチルフルオリド（ＣＦ_３ＣＯＦ）、トリフルオロアセチルクロリド（ＣＦ_３ＣＯＣｌ）、トリフルオロアセチルブロミド（ＣＦ_３ＣＯＢｒ）、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択されてよい。好ましくは、少なくとも１種のトリフルオロアセチルハライドは、トリフルオロアセチルクロリドを含む。より好ましくは、少なくとも１種のトリフルオロアセチルハライドは、本質的にトリフルオロアセチルクロリドからなる。最も好ましくは、少なくとも１種のトリフルオロアセチルハライドは、トリフルオロアセチルクロリドからなる。

【0021】

トリフルオロアセチルクロリドは、例えば、Ｈａｌｏｃａｒｂｏｎ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｐｅａｃｈｔｒｅｅ Ｃｏｒｎｅｒｓ，Ｇｅｏｒｇｉａ）又はＳｏｌｖａｙ Ｓ．Ａ．（Ｂｒｕｓｓｅｌｓ，Ｂｅｌｇｉｕｍ）から商業的な量で入手可能である。ヨウ化水素は市販されているか、又は例えば、元素状ヨウ素をヒドラジンと反応させ、ヨウ化ナトリウム及びリン酸の溶液からヨウ化水素を蒸留すること、若しくは水素と元素状ヨウ素との混合物に約５７８ナノメートルの波長で照射することによって製造されてよい。

【0022】

反応物流において、ヨウ化水素対トリフルオロアセチルハライドのモル比は、最低で約０．１：１、約０．２：１、約０．３：１、約０．４：１、約０．５：１、約０．６：１、約０．７：１、約０．８：１、約０．９：１、約０．９５：１、約０．９９：１、若しくは約１：１、又は最高で約１．０１：１、約１．０５：１、約１．１：１、約１．２：１、約１．３：１、約１．４：１、約１．５：１、約１．６：１、約１．８：１、若しくは約２．０：１、又は前述の値のいずれか２つの間に定められる任意の範囲内、例えば、約０．１：１～約２．０：１、約０．５：１～約１．５：１、約０．６：１～約１．４：１、約０．７：１～約１．３：１、約０．８：１～約１．２：１、約０．９：１～約１．１：１、約０．９５：１～約１．０５：１、約０．９９：１～約１．０１：１、約１：１～約２：１、約０．８：１～約１．５：１、若しくは約０．９５：１～約１．２：１などであってよい。好ましくは、ヨウ化水素対トリフルオロアセチルハライドのモル比は、約０．８：１～約１．５：１であってよい。より好ましくは、ヨウ化水素対トリフルオロアセチルハライドのモル比は、約１：１～約１．２：１であってよい。最も好ましくは、ヨウ化水素対トリフルオロアセチルハライドのモル比は、約０．９：１～約１．１：１であってよい。

【0023】

反応物流を形成するトリフルオロアセチルハライド及びヨウ化水素は、反応器に入る前に、個々に予熱されてよく、又は一緒に予熱されてよい。反応物流は、最低で約８０℃、約８５℃、約９０℃、約９５℃、若しくは約１００℃の温度に、又は最高で約１０５℃、約１１０℃、約１１５℃、若しくは約１２０℃の温度に、又は前述の値のいずれか２つの間に定められる任意の範囲内の温度、例えば、約８０℃～約１２０℃、約８５℃～約１１５℃、約９０℃～約１１０℃、約９５℃～約１０５℃、若しくは約９０℃～約１００℃などに予熱されてよい。好ましくは、反応物流は、約８５℃～約１１５℃の温度に予熱されてよい。より好ましくは、反応物流は、約９０℃～約１１０℃Ｃの温度に予熱されてよい。最も好ましくは、反応物流は、約１００℃の温度に予熱されてよい。

【0024】

反応物流中のヨウ化水素及びトリフルオロアセチルハライドは、以下の式１に従って、反応器内に含まれる触媒の存在下で反応して、トリフルオロヨードメタン並びに反応副生成物の一酸化炭素（ＣＯ）及び少なくとも１種のハロゲン化水素酸（ＨＸ）を含む生成物流を生成する。
式１： ＨＩ＋ＣＦ_３ＣＯＸ → ＣＦ_３Ｉ＋ＣＯ＋ＨＸ。
少なくとも１種のハロゲン化水素酸は、フッ化水素酸（ＨＦ）、塩酸（ＨＣｌ）、及び臭化水素酸（ＨＢｒ）からなる群から選択されてよい。

【0025】

反応器は、触媒を含む管を備える加熱管反応器であってよい。官は、ステンレス鋼、ニッケル、及び／又はニッケル合金、例えばニッケル－モリブデン合金、ニッケル－クロム－モリブデン合金、若しくはニッケル－銅合金などで作製されてよい。反応器内の管は加熱されてよく、したがって、触媒を加熱する。反応器は、任意の種類の充填床反応器であってよい。

【0026】

反応物流は、最短で約０．５秒、約１秒、約２秒、約３秒、約５秒、約８秒、約１０秒、約１２秒、若しくは約１５秒、又は最長で約２０秒、約２５秒、約３０秒、約３５秒、約４０秒、約５０秒、若しくは約６０秒の接触時間にわたって、又は前述の値のうちのいずれか２つの間で定義される任意の範囲内の任意の接触時間、例えば、約０．５秒～約６０秒、約１秒～約５０秒、約５秒～約４０秒、約８秒～約３５秒、約１０秒～約３０秒、約１２秒～約２５秒、約１５秒～約２０秒、約２０秒～約２５秒、約１０秒～約４０秒、若しくは約１０秒～約３０秒などにわたって触媒と接触してよい。好ましくは、反応物流は、約１０秒～約５０秒の接触時間にわたって触媒と接触してよい。より好ましくは、反応物流は、約２０秒～約４０秒の接触時間にわたって触媒と接触してよい。最も好ましくは、反応物流は、約２０秒～約４０秒の接触時間にわたって触媒と接触してよい。

【0027】

反応物流は、最低で約２００℃、約２５０℃、約３００℃、約３２５℃、約３３０℃、約３４０℃、約３５０℃、若しくは約３６０℃の温度に、又は最高で約３７０℃、約３８０℃、約３９０℃、約４００℃、約４５０℃、約４７５℃、約５００℃、約５２５℃、約５５０℃、約５７５℃、若しくは約６００℃の温度に、又は前述の値のいずれか２つの間に定められる任意の範囲内の温度、例えば、約２００℃～約６００℃、約３２５℃～約４００℃、約３３０℃～約３９０℃、約３４０℃～約３８０℃、約３５０℃～約３７０℃、若しくは約３４０℃～約３６０℃などに加熱されてよい。好ましくは、反応物流は、約３２５℃～約４５０℃の温度に加熱されてよい。より好ましくは、反応物流は、約３５０℃～約４００℃の温度に加熱されてよい。最も好ましくは、反応物流は、約３７０℃～約３９０℃の温度に加熱されてよい。

【0028】

触媒は、炭素触媒、例えば、Ｎｏｒｉｔ－ＰＫ３５、Ｃａｌｇｏｎ若しくはＳｈｉｒａｓａｇｉなど活性炭触媒、又はｍｅｓｏＣ＋（商標）などメソカーボン触媒である。炭素触媒は、例えば、炭素ペレット、球体、トリローブ、又は環の形態であってよい。活性炭は、最小で約１００平方メートル／グラム（ｍ^２／ｇ）、約２００ｍ^２／ｇ、約３００ｍ^２／ｇ、約４００ｍ^２／ｇ、約６００ｍ^２／ｇ、若しくは約８００ｍ^２／ｇ、又は最大で約１，０００ｍ^２／ｇ、約１，２００ｍ^２／ｇ、約１，４００ｍ^２／ｇ、約１，６００ｍ^２／ｇ、約１，８００ｍ^２／ｇ、若しくは約２，０００ｍ^２／ｇの表面積を有してよく、又は前述の値のいずれか２つの間に定められる任意の範囲内の表面積、例えば、約１００ｍ^２／ｇ～約２，０００ｍ^２／ｇ、約４００ｍ^２／ｇ～約１，８００ｍ^２／ｇ、約６００ｍ^２／ｇ～約１，６００ｍ^２／ｇ、約８００ｍ^２／ｇ～約１，４００ｍ^２／ｇ、約１，０００ｍ^２／ｇ～約１，２００ｍ^２／ｇ、若しくは約１００ｍ^２／ｇ～約４００ｍ^２／ｇなどを有してよい。好ましくは、炭素触媒は、約８００ｍ^２／ｇ～約１，２００ｍ^２／ｇの表面積を有する。

【0029】

炭素触媒は、最小で約０．２ナノメートル（ｎｍ）、約０．５ｎｍ、約１ｎｍ、約１．５ｎｍ、約２ｎｍ、若しくは約２．５ｎｍ、又は最大で約３ｎｍ、約５ｎｍ、約１０ｎｍ、約１５ｎｍ、約２０ｎｍ、若しくは約２５ｎｍの平均孔径、又は前述の値のいずれか２つの間に定められる任意の範囲内の平均孔径、例えば、約０．２ｎｍ～約２５ｎｍ、約０．２ｎｍ～約２０ｎｍ、約１．０ｎｍ～約１５ｎｍ、約１．５ｎｍ～約１０ｎｍ、約２ｎｍ～約５ｎｍ、若しくは約２．５ｎｍ～約３ｎｍなどを有してよい。

【0030】

圧力は重要ではない。使い勝手の良い動作圧力は、約１００ＫＰａ～約２００ＫＰａの範囲、好ましくは周囲気圧付近、つまり約１００ＫＰａであってよい。

【0031】

生成物流は、トリフルオロヨードメタン、一酸化炭素、及びハロゲン化水素酸に加えて、未反応トリフルオロアセチルハライド及びヨウ化水素を更に含んでよい。生成物流は、トリフルオロアセチルヨージド（ＣＦ_３ＣＯＩ）など少量の他の有機化合物を更に含んでよい。

【0032】

生成物流中の有機化合物の組成は、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）及びガスクロマトグラフィー質量（ＧＣ－ＭＳ）分析によって測定され得る。有機化合物のそれぞれについてＧＣ分析により提供されるグラフ領域を組み合わせて、生成物流中の有機化合物の相対濃度の測定値として、有機化合物のそれぞれについての全有機化合物のＧＣ面積百分率（ＧＣ面積％）を提供することができる。

【0033】

生成物流中のトリフルオロヨードメタンの濃度は、全有機化合物のＧＣ面積％で、最低で約１０％、約１５％、約２０％、約２５％、約３０％、約３５％、約４０％、約４５％、約５０％、約５５％、若しくは約６０％であってよく、又は最高で約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％、約９５％、若しくは９９％、又は前述の値のいずれか２つの間に定められる任意の範囲内、例えば、約１０％～約９９％、約２０％～約９５％、約３０％～約９０％、約４０％～約８５％、約４５％～約８０％、約５０％～約７５％、約５５％～約７０％、約６０％～約６５％、約９０％～約９９％、若しくは約９５％～約９９％などであってよい。好ましくは、生成物流中のトリフルオロヨードメタンの濃度は、約４０％～約９９％であってよい。より好ましくは、生成物流中のトリフルオロヨードメタンの濃度は、約６０％～約９９％であってよい。最も好ましくは、生成物流中のトリフルオロヨードメタンの濃度は、約７０％～約９９％であってよい。

【0034】

生成物流中の未反応トリフルオロアセチルハライドの濃度は、全有機化合物のＧＣ面積％で、最低で約１％、約５％、約１０％、約１５％、約２０％、約２５％、約３０％、若しくは約３５％であってよく、又は最高で約４０％、約４５％、約５０％、約５５％、約６０％、約６５％、約７０％、若しくは７５％、又は前述の値のいずれか２つの間に定められる任意の範囲内、例えば、約１％～約７５％、約５％～約７０％、約１０％～約６５％、約１５％～約６０％、約２０％～約５５％、約２５％～約５０％、約３０％～約４５％、約３５％～約４０％、約１％～約５％、約５％～約４０％、若しくは約５％～約６０％などであってよい。好ましくは、生成物流中の未反応トリフルオロアセチルハライドの濃度は、約１％～約６０％であってよい。より好ましくは、生成物流中の未反応トリフルオロアセチルハライドの濃度は、約１％～約４０％であってよい。最も好ましくは、生成物流中の未反応トリフルオロアセチルハライドの濃度は、約１％～約３０％であってよい。

【0035】

生成物流中のトリフルオロアセチルヨージドの濃度は、全有機化合物のＧＣ面積％で、約８０％未満、約７０％未満、約６０％未満、約５０％未満、約４０％未満、約３０％未満、約２０％未満、約１８％未満、約１６％未満、約１４％未満、約１２％未満、約１０％未満、約８％未満、約６％未満、約４％未満、約３％未満、約２％未満、又は約１％未満であってよい。好ましくは、生成物流中のトリフルオロアセチルヨージドの濃度は、約２０％未満であってよい。より好ましくは、生成物流中のトリフルオロアセチルヨージドの濃度は、約１０％未満であってよい。最も好ましくは、生成物流中のトリフルオロアセチルヨージドの濃度は、約５％未満であってよい。

【0036】

生成物流中の他の全ての有機化合物の濃度は、全有機化合物のＧＣ面積％で、約１０％未満、約９％未満、約８％未満、約７％未満、約６％未満、約５％未満、約４％未満、約３％未満、約２％未満、約１％未満、約０．５％未満、又は約０．１％未満であってよい。好ましくは、生成物流中の他の全ての有機化合物の濃度は、約９％未満であってよい。より好ましくは、生成物流中の他の全ての有機化合物の濃度は、約７％未満であってよい。最も好ましくは、生成物流中の他の全ての有機化合物の濃度は、約５％未満であってよい。

【0037】

換言すると、生成物流中の有機化合物は、全有機化合物のＧＣ面積％で、約１０％～約９９％のトリフルオロヨードメタン、約１％～約６０％の未反応トリフルオロアセチルハライド、約８０％未満のトリフルオロアセチルヨージド、並びに約１０％未満の、トリフルオロヨードメタン、トリフルオロアセチルハライド、及びトリフルオロアセチルヨージド以外の有機化合物からなってよい。生成物流中の有機化合物は、約４０％～約９９％のトリフルオロヨードメタン、約１％～約６０％の未反応トリフルオロアセチルハライド、約２０％未満のトリフルオロアセチルヨージド、並びに約９％未満の、トリフルオロヨードメタン、トリフルオロアセチルハライド、及びトリフルオロアセチルヨージド以外の有機化合物からなってよいことも規定される。生成物流中の有機化合物は、約６０％～約９９％のトリフルオロヨードメタン、約１％～約４０％の未反応トリフルオロアセチルハライド、約１０％未満のトリフルオロアセチルヨージド、並びに約７％未満の、トリフルオロヨードメタン、トリフルオロアセチルハライド、及びトリフルオロアセチルヨージド以外の有機化合物からなってよいことも規定される。生成物流中の有機化合物は、約７０％～約９９％のトリフルオロヨードメタン、約１％～約３０％の未反応トリフルオロアセチルハライド、約５％未満のトリフルオロアセチルヨージド、並びに約５％未満の、トリフルオロヨードメタン、トリフルオロアセチルハライド、及びトリフルオロアセチルヨージド以外の有機化合物からなってよいことも規定される。

【0038】

生成物流は、蒸留塔に直接進んでよい。あるいは、生成物流は、生成物流が蒸留塔に供給される前に、熱交換器を通過して生成物流を冷却してよい。

【0039】

蒸留塔は、副生成物、反応物質、及び上記の有機化合物の多くをトリフルオロヨードメタンから分離して精製物流を生成するために構成されてよい。蒸留塔は、未反応ヨウ化水素を分離して反応物流に戻し、未反応トリフルオロアセチルハライドを分離して反応物流に戻すように構成されてよい。

【0040】

蒸留塔はまた、販売、別の場所での再利用、又は廃棄のためにハロゲン化水素酸をハロゲン化水素酸流に分離し、一酸化炭素を一酸化炭素流に分離するように構成されてよい。蒸留塔は、トリフルオロアセチルヨージドを分離し、反応器に戻すように更に構成されてよい。あるいは、トリフルオロアセチルヨージドフローは、貯蔵タンクに送られてよい。トリフルオロヨードメタンを含む精製物流は、貯蔵タンクに送られてよい。

【0041】

精製物流中のトリフルオロヨードメタンの濃度は、約９９％超であってよい。好ましくは、精製物流中のトリフルオロヨードメタンの濃度は、約９９．５％超であってよい。より好ましくは、精製物流中のトリフルオロヨードメタンの濃度は、約９９．９％超であってよい。最も好ましくは、精製物流中のトリフルオロヨードメタンの濃度は、約９９．９９％超であってよい。

【0042】

触媒の存在下で、上記の温度においてヨウ化水素とトリフルオロアセチルハライドとを反応させることが、ヨウ化水素及びトリフルオロアセチルハライドの高変換率をもたらし、高選択率でトリフルオロヨードメタンを選択することが見出された。上記の気相プロセスは、驚くべきことに良好なプロセス収率をもたらし、商業規模でのトリフルオロヨードメタンの製造に適している。

【0043】

図は、トリフルオロヨードメタンを製造するための一工程の気相プロセス１０を示すプロセスフロー図である。図に示されるように、プロセス１０は、ヨウ化水素（ＨＩ）の材料フロー１２及び少なくとも１種のトリフルオロアセチルハライド（ＣＦ_３ＣＯＸ）の材料フロー１４を含んでよい。

【0044】

ヨウ化水素のフロー１２及びトリフルオロアセチルハライドのフロー１４は、ミキサー弁１６内での混合前に流量計又はマスフローコントローラ（図示せず）によって制御されて、反応物流１８を形成してよい。反応物流１８は、反応器２０に直接供給されてよい。あるいは、反応物流１８は、反応物流１８が反応器２０に供給される前に予熱器２２を通過して、反応物流１８を加熱してよい。

【0045】

反応物流１８は、上記の式１に従って、反応器２０内に含まれる触媒２４の存在下で反応して、トリフルオロヨードメタン並びに反応副生成物の一酸化炭素（ＣＯ）及び少なくとも１種のハロゲン化水素酸（ＨＸ）を含む生成物流２６を生成してよい。

【0046】

生成物流２６は、蒸留塔２８に直接進んでよい。あるいは、生成物流２６は、図に示されるように、生成物流２６が蒸留塔２８に供給される前に、熱交換器３０を通過してよい。熱交換器３０は、生成物流２６が蒸留塔２８に入る前に生成物流２６を冷却するように構成されてよい。

【0047】

蒸留塔２８は、上記の副生成物、反応物質、及び有機化合物の多くをトリフルオロヨードメタンから分離して精製物流３２を生成するように構成されてよい。図に示されるように、蒸留塔２８は、ヨウ化水素フロー３４中の反応物流１８で使用するために、未反応ヨウ化水素を分離し、ヨウ化水素のフロー１２に戻すように、また、トリフルオロアセチルハライドフロー３６中の反応物流１８で使用するために、未反応トリフルオロアセチルハライドを分離し、トリフルオロアセチルハライドのフロー１４に戻すように構成されてよい。

【0048】

蒸留塔２８はまた、販売、再利用、又は廃棄のためにハロゲン化水素酸をハロゲン化水素酸流３８に分離し、一酸化炭素を一酸化炭素流４０に分離するように構成されてよい。蒸留塔２８は、図に示されるように、トリフルオロアセチルヨージドを分離し、トリフルオロアセチルヨージドフロー４２中で反応器２０に戻すように更に構成されてよい。あるいは、トリフルオロアセチルヨージドフロー４２は、貯蔵タンク（図示せず）に送られてよい。トリフルオロヨードメタンを含む精製生成物流３２は、貯蔵タンク４４に送られてよい。

【0049】

本発明は、例示的な設計に対するものとして説明したが、本発明は、本開示の趣旨及び範囲内で更に修正することができる。更に、本出願は、本発明が関連する技術分野における既知の又は慣習的な実践に属する本開示からのそのような逸脱を包含することが意図されている。

【0050】

本明細書で使用するとき、「前述の値のうちの任意の２つの間で定義される任意の範囲内」という句は、それらの値が列挙のより低い部分にあるか又は列挙のより高い部分にあるかにかかわらず、任意の範囲がそのような句の前に列挙された値のうちの任意の２つから選択され得ることを意味する。例えば、１対の値は、２つのより低い値、２つのより高い値、又はより低い値及びより高い値から選択されてもよい。

【実施例】

【0051】

式１によるトリフルオロヨードメタンの製造
この実施例では、上記の式１による、ヨウ化水素及びトリフルオロアセチルクロリドからのトリフルオロヨードメタンの製造が実証される。等モル量のトリフルオロアセチルクロリド及び無水ヨウ化水素を予熱器に通し、一連の９回の実験で約１００℃の温度に加熱した。次いで、加熱した反応物を、直径３／８インチ（９．５ｍｍ）、長さ６インチ（１５２ｍｍ）のステンレス管に通した。実験によっては、管を３５０℃～３８０℃の範囲の温度に加熱し、各実験前に窒素で少なくとも１時間パージして、全ての水分を飛ばした。各実験では、管は、数種類の触媒のうちの１種を含有していた。接触時間は、１２秒～３０秒と様々であった。ＧＣ分析及びＧＣ－ＭＳ分析のために、各実験について排出された全ての蒸気を試料バッグに回収した。結果を表１、表２、及び表３に示す。

【0052】

表１は、９回の各実験に対する反応条件（温度、接触時間、及び使用触媒）を記載する。表２は、９回の各実験に対応する、対象の主要有機化合物のＧＣ面積％を記載する。表３は、９回の各実験に対応するトリフルオロヨードメタン、トリフルオロアセチルヨージド、及びトリフルオロヨードメタンとトリフルオロアセチルヨージドとの組み合わせの変換率及び選択率を記載する。変換率及び選択率は、ＧＣ面積％データに基づいている。

【0053】

表１、表２、及び表３に示すように、式１を参照して上述したプロセスは、９０％超の変換率及び選択率でトリフルオロヨードメタンを生成することができる。したがって、表１、表２、及び表３は、驚くべき良好な変換率及び選択率をもたらす、トリフルオロヨードメタンの製造のための本開示によるプロセスを実証する。

【表1】

【表2】

【表3】

実施例２：トリフルオロヨードメタンの分離

【0054】

この実施例では、トリフルオロヨードメタンの分離が実証される。８５重量％のトリフルオロヨードメタン、１０重量％のトリフルオロアセチルヨージド、及び５重量％の一酸化炭素を含有する混合物を蒸留塔に入れることができる。蒸留塔は、１０ガロンのリボイラ、Ｃａｎｎｏｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔａｔｅ Ｃｏｌｌｅｇｅ，ＰＡ）製の内径２インチの１０フィートＰｒｏ－Ｐａｋ（登録商標）カラム、及び約３０の理論段を含み得る。蒸留塔は、温度送機、絶対圧力送機、及び差圧伝送機を備え得る。蒸留を約２７５ＫＰａの圧力で実行し、凝縮器を約－１３℃の温度で実行して、トリフルオロヨードメタンを回収することができる。
態様

【0055】

態様１は、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ_３Ｉ）を生成するための気相プロセスであって、このプロセスは、ヨウ化水素、並びにトリフルオロアセチルクロリド、トリフルオロアセチルフルオリド、トリフルオロアセチルブロミド、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるトリフルオロアセチルハライドを含む反応物流を供給する工程と、トリフルオロヨードメタンを含む生成物流を生成するために、触媒の存在下で約２００℃～約６００℃の温度において反応物流を反応させる工程と、を含む、プロセスである。

【0056】

態様２は、供給する工程において、反応物流が約５００体積ｐｐｍ未満の酸素を含む、態様１に記載のプロセスである。

【0057】

態様３は、供給する工程において、反応物流が約１００体積ｐｐｍ未満の酸素を含む、態様１に記載のプロセスである。

【0058】

態様４は、供給する工程において、反応物流が約１０体積ｐｐｍ未満の酸素を含む、態様１に記載のプロセスである。

【0059】

態様５は、供給する工程において、反応物流が約１体積ｐｐｍ未満の酸素を含む、態様１に記載のプロセスである。

【0060】

態様６は、供給する工程において、ヨウ化水素が約５００重量ｐｐｍ未満の水を含む、態様１～５のいずれかに記載のプロセスである。

【0061】

態様７は、供給する工程において、ヨウ化水素が約１００重量ｐｐｍ未満の水を含む、態様１～５のいずれかに記載のプロセスである。

【0062】

態様８は、供給する工程において、ヨウ化水素が約１０重量ｐｐｍ未満の水を含む、態様１～５のいずれかに記載のプロセスである。

【0063】

態様９は、供給する工程において、ヨウ化水素が約１重量ｐｐｍ未満の水を含む、態様１～５のいずれかに記載のプロセスである。

【0064】

態様１０は、供給する工程において、ヨウ化水素対トリフルオロアセチルハライドのモル比が約０．１：１～約２：１である、態様１～９のいずれかに記載のプロセスである。

【0065】

態様１１は、供給する工程において、ヨウ化水素対トリフルオロアセチルハライドのモル比が約０．８：１～約１．５：１である、態様１～９のいずれかのプロセスである。

【0066】

態様１２は、供給する工程において、ヨウ化水素対トリフルオロアセチルハライドのモル比が約１：１～約１．２：１である、態様１～９のいずれかのプロセスである。

【0067】

態様１３は、供給する工程において、ヨウ化水素対トリフルオロアセチルハライドのモル比が約１：１である、態様１～９のいずれかに記載のプロセスである。

【0068】

態様１４は、供給する工程において、トリフルオロアセチルハライドがトリフルオロアセチルクロリドを含む、態様１～１３のいずれかに記載のプロセスである。

【0069】

態様１５は、供給する工程においてトリフルオロアセチルハライドがトリフルオロアセチルフルオリドを含む、態様１～１４のいずれかに記載のプロセスである。

【0070】

態様１６は、供給する工程において、トリフルオロアセチルハライドがトリフルオロアセチルブロミドを含む、態様１～１５のいずれかに記載のプロセスである。

【0071】

態様１７は、供給する工程において、トリフルオロアセチルハライドが、トリフルオロアセチルクロリドから本質的になる、態様１～１３のいずれかに記載のプロセスである。

【0072】

態様１８は、供給する工程において、トリフルオロアセチルハライドがトリフルオロアセチルクロリドからなる、態様１～１３のいずれかに記載のプロセスである。

【0073】

態様１９は、供給する工程において、トリフルオロアセチルハライドが、トリフルオロアセチルフルオリドから本質的になる、態様１～１３のいずれかに記載のプロセスである。

【0074】

態様２０は、供給する工程において、トリフルオロアセチルハライドがトリフルオロアセチルフルオリドからなる、態様１～１３のいずれかに記載のプロセスである。

【0075】

態様２１は、供給する工程において、トリフルオロアセチルハライドが、トリフルオロアセチルブロミドから本質的になる、態様１～１３のいずれかに記載のプロセスである。

【0076】

態様２２は、供給する工程において、トリフルオロアセチルハライドがトリフルオロアセチルブロミドからなる、態様１～１３のいずれかに記載のプロセスである。

【0077】

態様２３は、反応物流を反応させる工程において、反応物流と触媒との接触時間が約０．５秒～約６０秒である、態様１～２２のいずれかに記載のプロセスである。

【0078】

態様２４は、反応物流を反応させる工程において、反応物流と触媒との接触時間が約１０秒～約５０秒である、態様１～２２のいずれかに記載のプロセスである。

【0079】

態様２５は、反応物流を反応させる工程において、反応物流と触媒との接触時間が約２０秒～約４０秒である、態様１～２２のいずれかに記載のプロセスである。

【0080】

態様２６は、反応物流を反応させる工程において、反応物流と触媒との接触時間が約２５秒～約３５秒である、態様１～２２のいずれかに記載のプロセスである。

【0081】

態様２７は、反応させる工程において、温度が約３２０℃～約４５０℃である、態様１～２６のいずれかに記載のプロセスである。

【0082】

態様２８は、反応させる工程において、温度が約３２５℃～約４００℃である、態様１～２６のいずれかに記載のプロセスである。

【0083】

態様２９は、反応させる工程において、温度が約３２５℃～約３７５℃である、態様１～２６のいずれかに記載のプロセスである。

【0084】

態様３０は、反応させる工程において、温度が約３５０℃である、態様１～２６のいずれかに記載のプロセスである。

【0085】

態様３１は、反応させる工程において、触媒が、活性炭触媒及びメソカーボン触媒の群から選択される少なくとも１種の触媒を含む、態様１～３０のいずれかに記載のプロセスである。

【0086】

態様３２は、反応させる工程において、触媒が、活性炭触媒及びメソカーボン触媒の群から選択される少なくとも１種の触媒から本質的になる、態様１～３０のいずれかに記載のプロセスである。

【0087】

態様３３は、反応させる工程において、触媒が、活性炭触媒及びメソカーボン触媒の群から選択される少なくとも１種の触媒からなる、態様１～３０のいずれかに記載のプロセスである。

【0088】

態様３３は、反応させる工程において、触媒が活性炭触媒を含む、態様１～３０のいずれかに記載のプロセスである。

【0089】

態様３４は、反応させる工程において、触媒が、活性炭触媒から本質的になる、態様１～３０のいずれかに記載のプロセスである。

【0090】

態様３５は、反応させる工程において、触媒が活性炭触媒からなる、態様１～３０のいずれかのプロセスである。

【0091】

態様３６は、反応させる工程において、触媒がメソカーボン触媒を含む、態様１～３０のいずれかに記載のプロセスである。

【0092】

態様３７は、反応させる工程において、触媒が、メソカーボン触媒から本質的になる、態様１～３０のいずれかに記載のプロセスである。

【0093】

態様３８は、反応させる工程において、触媒がメソカーボン触媒からなる、態様１～３０のいずれかのプロセスである。

【0094】

態様３９は、プロセスが連続プロセスである、態様１～３８のいずれかに記載のプロセスである。

【0095】

態様４０は、触媒の存在下で反応物流を反応させる前に、反応物流を約８０℃～約１２０℃の温度に加熱する追加工程を更に含む、態様１～３９のいずれかに記載のプロセスである。

【0096】

態様４１は、生成物流中の有機化合物が、全有機化合物のＧＣ面積％で、約１０％～約９９％のトリフルオロヨードメタン、約１％～約６０％の未反応トリフルオロアセチルハライド、約８０％未満のトリフルオロアセチルヨージド、並びに約１０％未満の、トリフルオロヨードメタン、トリフルオロアセチルハライド、及びトリフルオロアセチルヨージド以外の有機化合物からなる、態様１～４０のいずれかに記載のプロセスである。

【0097】

態様４２は、生成物流中の有機化合物が、全有機化合物のＧＣ面積％で、約４０％～約９９％のトリフルオロヨードメタン、約１％～約４０％の未反応トリフルオロアセチルハライド、約２０％未満のトリフルオロアセチルヨージド、並びに約９％未満の、トリフルオロヨードメタン、トリフルオロアセチルハライド、及びトリフルオロアセチルヨージド以外の有機化合物からなる、態様１～４０のいずれかに記載のプロセスである。

【0098】

態様４３は、生成物流中の有機化合物が、全有機化合物のＧＣ面積％で、約７０％～約９９％のトリフルオロヨードメタン、約１％～約３０％の未反応トリフルオロアセチルハライド、約５％未満のトリフルオロアセチルヨージド、並びに約５％未満の、トリフルオロヨードメタン、トリフルオロアセチルハライド、及びトリフルオロアセチルヨージド以外の有機化合物からなる、態様１～４０のいずれかに記載のプロセスである。

【0099】

態様４４は、生成物流からトリフルオロアセチルヨージドを分離する追加工程を更に含む、態様４１～４３のいずれかのプロセスである。

【0100】

態様４５は、生成物流から未反応トリフルオロアセチルハライドを分離し、分離した未反応トリフルオロアセチルハライドを反応物流に戻す追加工程を更に含む、態様１～４４のいずれかのプロセスである。

【0101】

態様４６は、生成物流から未反応ヨウ化水素を分離し、未反応ヨウ化水素を反応物流に戻す追加工程を更に含む、態様１～４５のいずれかのプロセスである。

【0102】

態様４７は、生成物流からハロゲン化水素酸及び一酸化炭素を分離する追加工程を更に含む、態様１～４６のいずれかのプロセスである。

【0103】

態様４８は、生成物流中のトリフルオロヨードメタンの濃度が約９９重量％を超えてよい、態様１～４７のいずれかのプロセスである。

【0104】

態様４９は、最終生成物流中のトリフルオロヨードメタンの濃度が約９９．５重量％を超えてよい、態様１～４７のいずれかのプロセスである。

【0105】

態様５０は、最終生成物流中のトリフルオロヨードメタンの濃度が約９９．９重量％を超えてよい、態様１～４７のいずれかのプロセスである。

【0106】

態様５２は、最終生成物流中のトリフルオロヨードメタンの濃度が約９９．９９重量％を超えてよい、態様１～４７のいずれかのプロセスである。

【0107】

態様５２は、組成物が、約９９重量％を超えるトリフルオロヨードメタンの濃度を含む、態様１～４８のいずれかに記載のプロセスによって生成される組成物である。

【0108】

態様５３は、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ_３Ｉ）を生成するための気相プロセスであって、このプロセスは、ヨウ化水素、並びにトリフルオロアセチルクロリド、トリフルオロアセチルフルオリド、トリフルオロアセチルブロミド、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるトリフルオロアセチルハライドを含む反応物流を供給する工程と、トリフルオロヨードメタンを含む生成物流を生成するために、活性炭触媒の存在下で反応物流を反応させる工程と、を含み、活性炭触媒は、約８００ｍ^２／ｇ～約２，０００ｍ^２／ｇの表面積及び約０．２ｎｍ～約２５ｎｍの平均孔径を含む、プロセスである。

【0109】

態様５４は、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ_３Ｉ）を生成するための気相プロセスであって、このプロセスは、ヨウ化水素及びトリフルオロアセチルブロミドを含む反応物流を供給する工程と、トリフルオロヨードメタンを含む生成物流を生成するために、活性炭触媒の存在下で反応物流を反応させる工程と、を含み、活性炭触媒は、約８００ｍ^２／ｇ～約２，０００ｍ^２／ｇの表面積及び約０．２ｎｍ～約２５ｎｍの平均孔径を含む、気相プロセスである。

【0110】

態様５５は、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ_３Ｉ）を生成するための気相プロセスであって、このプロセスは、ヨウ化水素、並びにトリフルオロアセチルクロリド、トリフルオロアセチルフルオリド、トリフルオロアセチルブロミド、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるトリフルオロアセチルハライドを含む反応物流を供給する工程と、トリフルオロヨードメタンを含む生成物流を生成するために、触媒の存在下で反応物流を反応させる工程と、を含み、反応物流は、約５００体積ｐｐｍ未満の酸素を含む、プロセスである。

【0111】

態様５６は、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ_３Ｉ）を生成するための気相プロセスであって、このプロセスは、ヨウ化水素、並びにトリフルオロアセチルクロリド、トリフルオロアセチルフルオリド、トリフルオロアセチルブロミド、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるトリフルオロアセチルハライドを含む反応物流を供給する工程と、トリフルオロヨードメタンを含む生成物流を生成するために、触媒の存在下で約２００℃～約６００℃の温度において反応物流を約０．５秒～約６０秒の接触時間にわたって反応させる工程と、を含み、供給する工程において、ヨウ化水素対トリフルオロアセチルハライドのモル比は約０．１：１～約２：１である、プロセスである。

【0112】

態様５７は、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ_３Ｉ）を生成するための気相プロセスであって、このプロセスは、ヨウ化水素及びトリフルオロアセチルクロリドを含む反応物流を供給する工程と、トリフルオロヨードメタンを含む生成物流を生成するために、触媒の存在下で約３２５℃～約４５０℃の温度において反応物流を約１０秒～約５０秒の接触時間にわたって反応させる工程と、を含み、供給する工程において、ヨウ化水素対トリフルオロアセチルハライドのモル比は約０．８：１～約１．５：１である、プロセスである。

【0113】

態様５８は、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ_３Ｉ）を生成するための気相プロセスであって、このプロセスは、ヨウ化水素及びトリフルオロアセチルクロリドを含む反応物流を供給する工程と、トリフルオロヨードメタンを含む生成物流を生成するために、触媒の存在下で約３２５℃～約４５０℃の温度において反応物流を約１０秒～約５０秒の接触時間にわたって反応させる工程と、を含み、供給する工程において、ヨウ化水素対トリフルオロアセチルハライドのモル比は約０．８：１～約１．５：１である、プロセスである。

【0114】

態様５９は、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ_３Ｉ）を生成するための気相プロセスであって、このプロセスは、ヨウ化水素及びトリフルオロアセチルクロリドを含む反応物流を供給する工程と、トリフルオロヨードメタンを含む生成物流を生成するために、触媒の存在下で約３５０℃～約４００℃の温度において反応物流を約２０秒～約４０秒の接触時間にわたって反応させる工程と、を含み、供給する工程において、ヨウ化水素対トリフルオロアセチルハライドのモル比は約１：１～約１．２：１である、プロセスである。

【0115】

態様６０は、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ_３Ｉ）を生成するための気相プロセスであって、このプロセスは、ヨウ化水素及びトリフルオロアセチルクロリドを含む反応物流を供給する工程と、トリフルオロヨードメタンを含む生成物流を生成するために、触媒の存在下で約３７０℃～約３９０℃の温度において反応物流を約２５秒～約３５秒の接触時間にわたって反応させる工程と、を含み、供給する工程において、ヨウ化水素対トリフルオロアセチルハライドのモル比は約０．９：１～約１．１：１である、プロセスである。

【0116】

態様６１は、触媒が、活性炭触媒から本質的になる、態様５６～６０のいずれかに記載のプロセスである。

【0117】

態様６１は、触媒が、メソカーボン触媒から本質的になる、態様５６～６０のいずれかに記載のプロセスである。
本明細書は以下の発明の態様を包含する。
[１]
トリフルオロヨードメタン（ＣＦ _３ Ｉ）を生成するための気相プロセスであって、
ヨウ化水素と、トリフルオロアセチルクロリド、トリフルオロアセチルフルオリド、トリフルオロアセチルブロミド、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるトリフルオロアセチルハライドと、を含む反応物流を提供することと、
前記反応物流を触媒の存在下で約２００℃～約６００℃の反応温度で反応させて、前記トリフルオロヨードメタンを含む生成物流を生成することと、を含む、プロセス。
[２]
前記提供する工程において、前記反応物流が約５００体積ｐｐｍ未満の酸素を含み、前記ヨウ化水素が約５００重量ｐｐｍ未満の水を含む、[１]に記載のプロセス。
[３]
前記反応させる工程において、前記触媒は、活性炭触媒及びメソカーボン触媒の群から選択される少なくとも１種の触媒を含む、[１]に記載のプロセス。
[４]
前記反応させる工程において、前記反応温度は約３５０℃～約４００℃である、[１]に記載のプロセス。
[５]
前記生成物流中の有機化合物が、全有機化合物のＧＣ面積％で、約１０％～約９９％のトリフルオロヨードメタン、約１％～約６０％の未反応トリフルオロアセチルハライド、約８０％未満のトリフルオロアセチルヨージド、並びに約１０％未満の、トリフルオロヨードメタン、トリフルオロアセチルハライド、及びトリフルオロアセチルヨージド以外の有機化合物からなる、[１]に記載のプロセス。
[６]
前記未反応トリフルオロアセチルハライドを前記生成物流体から分離する追加工程と、
前記分離した未反応トリフルオロアセチルハライドを前記反応物流に戻す追加工程と、を更に含む、[５]に記載のプロセス。
[７]
前記生成物流から前記トリフルオロアセチルヨージドを分離する追加工程を更に含む、[５]に記載のプロセス。
[８]
前記生成物流から未反応ヨウ化水素を分離し、前記未反応ヨウ化水素を前記反応物流に戻す追加工程を更に含む、[１]に記載のプロセス。
[９]
前記プロセスは連続プロセスである、[１]に記載のプロセス。
[１０]
[１]に記載のプロセスによって製造される組成物であって、約９９重量％を超えるトリフルオロヨードメタンの濃度を含む、組成物。

【図1】