(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）酸化クロム（ＩＩＩ）と２，３，３，３−テトラフルオロプロペンおよび２，３，３，３−テトラフルオロプロペンの量を基準に１００モル部当り２０モル部未満の１，１，１，２，２−ペンタフルオロプロパンを含んでなる製造混合物を製造するのに有効な量のアルカリ金属とからなる脱フッ化水素処理触媒の存在下、１，１，１，２，３−ペンタフルオロプロパンを脱フッ化水素処理すること；および（ｂ）（ａ）において製造された前記製造混合物から前記２，３，３，３−テトラフルオロプロペンを回収すること、を含んでなり、
前記脱フッ化水素処理触媒が、前記触媒の表面上に配された０．１％から２％のアルカリ金属を含んでなる２，３，３，３−テトラフルオロプロペンの製造方法。
【請求項２】
２，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含んでなる前記製造混合物が、２，３，３，３−テトラフルオロプロペンの量を基準に１００モル部当り１０モル部未満の１，１，１，２，２−ペンタフルオロプロパンを含んでなる請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記脱フッ化水素処理触媒が、前記触媒の表面上に配された０．１％から１％のカリウムを含んでなる請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記脱フッ化水素処理触媒が、前記触媒の粒子全体にわたって分散された０．５％から２％のアルカリ金属を含んでなる請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記触媒の温度が、２５０℃から３５０℃の設定値に維持される請求項１に記載の方法。
【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、２００９年６月３日出願の米国仮特許出願第６１／１８３，６７４号明細書ならびに２００９年１０月３０日出願の米国仮特許出願第６１／２５６，３４１号明細書に対する優先権を主張する。
【０００２】
本開示は一般に、フッ化オレフィン類の合成方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
フルオロカーボン工業は、過去数十年間、モントリオール議定書の結果、段階的に廃止されているオゾン破壊性のクロロフルオロカーボン類（ＣＦＣ）やヒドロクロロフルオロカーボン類（ＨＣＦＣ）の代替となる冷媒の発見に努めてきた。多くの適用に対する解決法は、冷媒、溶媒、消火剤、発泡剤および噴射剤として使用するためのヒドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）化合物の商品化であった。現在もっとも広く用いられているＨＦＣ冷媒のＨＦＣ−１３４ａおよびＨＦＣ−１２５など、これら新規の化合物は、オゾン破壊指数がゼロであり、したがって、モントリオール議定書の結果としての現行の規制的段階的廃止による影響を受けない。
【０００４】
オゾン破壊の懸念に加えて、地球温暖化は、これらの適用の多くにおけるもう一つの環境問題である。したがって、低いオゾン破壊基準と共に、低い地球温暖化指数に合致する組成物が求められている。ある一定のヒドロフルオロオレフィン類は、この二つの目標に合致すると考えられる。したがって、地球温暖化指数も低く、塩素を含まないハロゲン化炭化水素およびフルオロオレフィン類を提供する製造方法が求められている。また、自動車のエアコンディショニング市場に対して、地球温暖化指数の低い新規冷媒の開発にも相当の関心が持たれている。
【０００５】
ＨＦＣ−１２３４ｙｆ（ＣＦ3ＣＦ＝ＣＨ2）およびＨＦＣ−１２３４ｚｅ（ＣＦ3ＣＨ＝ＣＨＦ）は双方とも、オゾン破壊がゼロであり、かつ地球温暖化指数が低く、有望な冷媒として認められている。米国特許出願公開第２００６／０１０６２６３Ａ１号明細書には、ＣＦ3ＣＦ2ＣＨ3またはＣＦ3ＣＨＦＣＨ2Ｆの触媒的気相脱フッ化水素処理によるＨＦＣ−１２３４ｙｆの製造、ならびにＣＦ3ＣＨ2ＣＨＦ2の触媒的気相脱フッ化水素処理によるＨＦＣ−１２３４ｚｅ（Ｅ異性体とＺ異性体の混合物）の製造が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＨＦＣ−１２３４ｙｆの製造に関するより選択的で効率的な製造方法が継続して求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一態様において、２，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含んでなる製造混合物を製造するために、酸化クロム（ＩＩＩ）およびアルカリ金属からなる脱フッ化水素処理触媒の存在下、１，１，１，２，３−ペンタフルオロプロパンを脱フッ化水素処理すること；および脱フッ化水素処理で製造した製造混合物から前記２，３，３，３−テトラフルオロプロペンを回収することを含んでなる２，３，３，３−テトラフルオロプロペンの製造方法を開示する。
【０００８】
先の全般的説明および以下の詳細な説明は、例示と説明のみを目的としており、添付の特許請求の範囲が規定する本発明を限定するものではない。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
一態様において、２，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含んでなる製造混合物を製造するために、酸化クロム（ＩＩＩ）およびアルカリ金属からなる脱フッ化水素処理触媒の存在下、１，１，１，２，３−ペンタフルオロプロパンを脱フッ化水素処理すること；および脱フッ化水素処理で製造した製造混合物から前記２，３，３，３−テトラフルオロプロペンを回収することを含んでなる２，３，３，３−テトラフルオロプロペンの製造方法を開示する。一実施形態において、２，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含んでなる製造混合物は、モルを基準にして１００部当り２０部未満の１，１，１，２，２−ペンタフルオロプロパンをさらに含んでなる。別の実施形態において、２，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含んでなる製造混合物は、モルを基準にして１００部当り１０部未満の１，１，１，２，２−ペンタフルオロプロパンをさらに含んでなる。一実施形態において、脱フッ化水素処理触媒は、酸化クロム（ＩＩＩ）および少なくとも１０００ｐｐｍのアルカリ金属を含んでなる。別の実施形態において、脱フッ化水素処理触媒は、酸化クロム（ＩＩＩ）および少なくとも３０００ｐｐｍのアルカリ金属を含んでなる。さらに別の実施形態において、脱フッ化水素処理触媒は、酸化クロムおよび少なくとも５０００ｐｐｍのアルカリ金属を含んでなる。さらに別の実施形態において、脱フッ化水素処理触媒は、酸化クロムおよび少なくとも１０００ｐｐｍのカリウムを含んでなる。さらに別の実施形態において、脱フッ化水素処理触媒は、０．１％から３％のホウ素および少なくとも３０００ｐｐｍのアルカリ金属を含んでなる。さらに別の実施形態において、脱フッ化水素処理触媒は、０．５％から２％のホウ素および少なくとも３０００ｐｐｍのアルカリ金属を含んでなる。さらに別の実施形態において、脱フッ化水素処理触媒は、０．５％から２％のホウ素および少なくとも３０００ｐｐｍのナトリウムを含んでなる。さらに別の実施形態において、脱フッ化水素処理触媒は、０．５％から２％のホウ素および少なくとも２０００ｐｐｍのカリウムを含んでなる。
【００１０】
多くの態様ならびに実施形態を上記に記載したが、これらは単に例示を目的としたもので、限定する意図はない。本明細書を読まれた当業者は、本発明の範囲を逸脱することなく、他の態様および実施形態が可能であることを理解されたい。
【００１１】
実施形態のいずれか１つまたは複数の他の特徴および利点は、以下の詳細な説明、および特許請求の範囲から明白となろう。
【００１２】
下記の実施形態の詳細を述べる前に、いくつかの用語を定義または明確にする。
【００１３】
ヒドロフルオロオレフィン類を製造するためのヒドロフルオロカーボン類の触媒的脱フッ化水素処理は通常、脱フッ化水素処理触媒を用いて気相で実施される。気相脱フッ化水素処理触媒は当業界でよく知られている。これらの触媒としては、限定はしないが、アルミナ、フッ化アルミニウム、フッ化アルミナ、フッ化アルミニウム上の金属化合物、フッ化アルミナ上の金属化合物；酸化クロム、フッ化酸化クロム、および立方晶トリフッ化クロム；マグネシウム、亜鉛およびマグネシウムと亜鉛および／またはアルミニウムの混合物の酸化物、フッ化物、およびオキシフッ化物；酸化ランタンおよびフッ化酸化ランタン；炭素、酸洗浄炭素、活性炭素、三次元マトリックスの炭質材料；および炭素上に支持された金属化合物が挙げられる。金属化合物は、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、イットリウム、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、クロム、鉄、コバルト、ロジウム、ニッケル、銅、亜鉛、およびそれらの混合物よりなる群から選択される少なくとも１種の金属の酸化物、フッ化物、およびオキシフッ化物である。
【００１４】
ＣＨ3ＣＨＦＣＨ2Ｆの脱フッ化水素処理によるＨＦＣ−１２３４ｙｆの調製において、隣接のフッ素と水素原子のどの対が脱離されるかに依って、ＨＦＣ−１２３４ｙｆまたはＨＦＣ−１２３４ｚｅのいずれかを得ることが可能である。一般に、ＨＦＣ−１２３４ｙｆが優勢な生成物であるが、反応条件に依って、ＨＦＣ−１２３４ｚｅの収量がＨＦＣ−１２３４ｙｆに比較して１０ｐｐｈ以上にもなり得る。ＣＦ3ＣＨＦＣＨ2Ｆ（ＨＦＣ−２４５ｅｂ）の触媒的脱フッ化水素処理のもう一つの副製造物は、ＨＦＣ−１２３４ｙｆから分離することがきわめて困難であり得るＣＦ3ＣＦ2ＣＨ3（ＨＦＣ−２４５ｃｂ）である。この製造物は、除去された方向と反対の方向でフッ化水素がＨＦＣ−１２３４ｙｆへ再付加することにより生じると考えられる。ＨＦＣ−２４５ｃｂはＨＦＣ−１２３４ｙｆへと触媒的に脱フッ化水素処理できるが、実際にＨＦＣ−２４５ｃｂの脱フッ化水素処理には、より高い温度と別の触媒が必要である。触媒および反応条件に依って、異性化により製造されるＨＦＣ−２４５ｃｂの量は、ＨＦＣ−１２３４ｙｆの１００部当り、３０部から６０部の多さになり得、かなりの収量損失となる。ＨＦＣ−１２３４ｙｆの製造に関する選択性は、ＨＦＣ−１２３４ｙｆの量に対する副製造物の百分率として表すことができる。例えば、６０％のＨＦＣ−１２３４ｙｆ、２０％のＨＦＣ−２４５ｃｂおよび３％のＨＦＣ−１２３４ｚｅを含んでなるＨＦＣ−２４５ｅｂの脱フッ化水素化から形成された製造混合物は、３３ｐｐｈのＨＦＣ−２４５ｃｂおよび５ｐｐｈのＨＦＣ−１２３４ｚｅを有することになる。
【００１５】
酸化クロム（ＩＩＩ）およびアルカリ金属を含んでなる触媒を用いて、高選択性、かつＨＦＣ−２４５ｃｂの形成をきわめて少なく、ＣＦ3ＣＨＦＣＨ2Ｆ（ＨＦＣ−２４５ｅｂ）をＨＦＣ−１２３４ｙｆへ脱フッ化水素処理することが可能である。一実施形態において、アルカリ金属は、ナトリウム、カリウム、セシウムまたはそれらの混合物のうちの少なくとも１つである。
【００１６】
一実施形態において、触媒は、酸化クロム（ＩＩＩ）と、２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペンを製造する一方、２０ｐｐｈ未満の１，１，１，２，２−ペンタフルオロプロパンを製造するのに有効である量のアルカリ金属とを含んでなる。必要とされるアルカリ金属の効果的な量は、触媒組成物内でそれがどのように分散するかに依存する。必要とされるアルカリ金属の有効な量は、どのアルカリ金属が選択されるかにも依存する。セシウムの有効な量は、カリウムの有効な量より少なく、カリウムの有効な量は、ナトリウムの有効な量より少ない。
【００１７】
一実施形態において、脱フッ化水素処理触媒は、酸化クロム（ＩＩＩ）および少なくとも１０００ｐｐｍのアルカリ金属を含んでなる。別の実施形態において、脱フッ化水素処理触媒は、酸化クロム（ＩＩＩ）および少なくとも３０００ｐｐｍのアルカリ金属を含んでなる。さらに別の実施形態において、脱フッ化水素処理触媒は、酸化クロムおよび少なくとも５０００ｐｐｍのアルカリ金属を含んでなる。さらに別の実施形態において、脱フッ化水素処理触媒は、酸化クロムおよび少なくとも１０００ｐｐｍのカリウムを含んでなる。別の実施形態において、脱フッ化水素処理触媒は、０．１％から３％のホウ素および少なくとも３０００ｐｐｍのアルカリ金属を含んでなる。別の実施形態において、脱フッ化水素処理触媒は、０．５％から２％のホウ素および少なくとも３０００ｐｐｍのアルカリ金属を含んでなる。さらに別の実施形態において、脱フッ化水素処理触媒は、０．５％から２％のホウ素および少なくとも３０００ｐｐｍのナトリウムを含んでなる。さらに別の実施形態において、脱フッ化水素処理触媒は、酸化クロム（ＩＩＩ）、０．５％から２％のホウ素、および少なくとも２０００ｐｐｍのカリウムを含んでなる。一実施形態において、触媒は、ギネーの緑色顔料として知られているクロム組成物である。
【００１８】
一実施形態において、脱フッ化水素処理触媒は、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムまたは炭酸セシウムなどのアルカリ金属塩の水溶液中、酸化クロム（ＩＩＩ）触媒の予備形成したペレットまたは粒子をスラリー化することによって調製できる。次いでこのスラリーを乾燥させる。
【００１９】
別の実施形態において、脱フッ化水素処理触媒は、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムまたは炭酸セシウムなどのアルカリ金属塩の水溶液により、酸化クロム（ＩＩＩ）粉末をスラリー化することによって調製できる。次いでこのスラリーを乾燥させる。一実施形態において、脱フッ化水素処理触媒を次いで圧縮し、粒子へと粉砕し、篩にかけて１２／２０メッシュの粒子にする。
【００２０】
さらに別の実施形態において、３部から１６部のホウ酸と１部の二クロム酸カリウムの混合物を、５００〜８００℃で溶融し、この混合物を空気中で冷却し、固体を破砕して粉末を製造し、加水分解、濾過、乾燥、粉砕およびスクリーニングすることによって、触媒を調製できる。米国特許第３，４１３，３６３号明細書（その開示は、参照として本明細書に援用されている）などのギネー緑の多数の調製例を当業界に見ることができる。
【００２１】
触媒の物理的形状は重要ではなく、例えば、ペレット、粉末または顆粒などとし得る。
【００２２】
一実施形態において、触媒的脱フッ化水素処理は、約２５０℃から約３５０℃の範囲での反応器の設定温度で好適に実施することができる。別の実施形態において、触媒的脱フッ化水素処理は、約２５０℃から約３００℃の範囲での反応器の設定温度で好適に実施される。一実施形態において、接触時間は一般に、約１秒から約４５０秒である。別の実施形態において、接触時間は、約１０秒から約１２０秒である。
【００２３】
反応圧力は、準大気圧、大気圧または超大気圧であり得る。一般に、近大気圧が好ましい。しかしながら、脱水素フッ素処理は、減圧（すなわち、１気圧未満）下で有利に行うことができる。
【００２４】
一実施形態において、触媒的脱フッ化水素処理は、窒素、ヘリウム、またはアルゴンなどの不活性ガスの存在下で実施される。脱フッ化水素処理の程度を増大させるために、不活性ガスの添加を用いることができる。脱フッ化水素処理を受けるヒドロフルオロカーボンに対する不活性ガスのモル比が約５：１から約０．５：１である場合の方法が注目される。一実施形態において、窒素が不活性ガスである。
【００２５】
反応生成物のＨＦＣ−１２３４ｙｆおよび未変換のＨＦＣ−２４５ｅｂは、反応器を出る排出液から回収される。未変換のＨＦＣ−２４５ｅｂは、さらなるＨＦＣ−１２３４ｙｆを製造するために、反応器へ再循環させることができる。本発明の一実施形態において、未変換のＨＦＣ−２４５ｅｂは、ＨＦとの共沸物として反応器へ再循環させる。２００６年６月２７日出願のＰＣＴ出願国際公開第２００８／００２５０１号パンフレット、およびＨＦ／ＨＦＣ−２４５ｅｂ共沸物の開示は、その全体が参照として本明細書に援用されている。米国特許第７，４２３，１８８号明細書は、ＨＦＣ−１２３４ｚｅのＥ異性体とＨＦとの共沸物、ならびにこの共沸物からＨＦＣ−１２３４ｚｅを分離する方法を開示しており、米国特許第７，４７６，７７１号明細書は、ＨＦＣ−１２３４ｙｆとＨＦとの共沸物、ならびにこの共沸物からＨＦＣ−１２３４ｙｆを分離する方法を開示している。ＨＦＣ−１２３４ｚｅは、ＨＦ／ＨＦＣ−２４５ｚｅ共沸物として回収できる。同様に、ＨＦＣ−１２３４ｙｆは、ＨＦ／ＨＦＣ−１２３４ｙｆ共沸物として回収できる。純粋なＨＦＣ−１２３４ｚｅおよび純粋なＨＦＣ−１２３４ｙｆは、米国特許第７，４２３，１８８号明細書および米国特許第７，４７６，７７１号明細書に記載された方法と同様な方法を用いることによってそれらのＨＦ共沸物からさらに回収することができ、これらの特許明細書は双方とも参照として本明細書に援用されている。
【００２６】
本発明の方法の実施に用いられる反応器、反応器台、蒸留カラム、およびそれらの関連フィードライン、排出ライン、ならびに関連ユニットは、フッ化水素に耐性の材料で構成する必要がある。フッ化技術業界によく知られている一般的な構成材料としては、ステンレス鋼、特にオーステナイトタイプのもの、Ｍｏｎｅｌ（商標）ニッケル−銅合金、Ｈａｓｔｅｌｌｏｙ（商標）ニッケルベース合金、およびＩｎｃｏｎｅｌ（商標）ニッケル−クロム合金などの周知の高ニッケル合金、および銅−クラッド鋼が挙げられる。
【００２７】
本明細書に用いられる用語、「含んでなる」、「含んでなる」、「含む」、「含んで」「有する」「有して」またはそれらの他の変型は、非排他的な包含を意図している。例えば、元素の記載を含んでなる工程、方法、製品、または備品は、必ずしもそれら元素のみに限定されず、明確には記載されていない他の元素、またはそのような工程、方法、製品、または備品に固有の元素を含み得る。さらに、明確に反対に述べられていない限り、「または」は包含的な「または」を意味し、排他的な「または」を意味しない。例えば、条件ＡまたはＢは、以下のいずれか１つに当てはまる：Ａは真（または存在）でＢは偽（または非存在）であり、Ａは偽（または非存在）でＢは真（または存在）であり、およびＡとＢの双方が真（または存在）である。
【００２８】
また、「ａ」または「ａｎ」は、本明細書に記載された元素および成分を記載するために用いられる。これは単に便宜上なされており、本発明の範囲の一般的な意味を示すためになされている。この記述は、１つまたは少なくとも１つを含むとして読まれるべきであり、単数も、明らかにそうではないことを意味していない限り、複数を含む。
【００２９】
元素の周期律表内の列に対応する族の数字は、ＣＲＣ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ、８１版（２０００−２００１）に見られるように「新表示法」規則を用いる。
【００３０】
別に定義しない限り、本明細書に用いられる用語および科学用語は全て、本明細書が属する通常の当業者によって一般的に理解されているものと同じ意味を有する。本明細書に記載されているものと同様の方法および材料が本発明の実施形態の実践または試験に使用できるが、好適な方法および材料が下記に記載されている。本明細書に挙げられた出版物、特許出願、特許、および他の参考文献は、特別な引用を挙げない限り、参照としてそれらの全体が本明細書に援用されている。矛盾する場合は、定義を含めた本明細書が規制する。また、材料、方法、および例は例示のみを目的としており、限定する意図はない。
【実施例】
【００３１】
以下の実施例において、本明細書に記載された概念をさらに説明するが、これらは、請求項に記載された本発明の範囲を限定するものではない。
【００３２】
本実施例において、以下の略語および記号を使用することができる：
ＣＴ＝接触時間
１２３４ｙｆ＝ＣＦ3ＣＦ＝ＣＨ2
２４５ｅｂ＝ＣＦ3ＣＨＦＣＨ2Ｆ
１２３４ｚｅ＝ＣＦ3ＣＨ＝ＣＨＦ
２４５ｃｂ＝ＣＦ3ＣＦ2ＣＨ2
【００３３】
実施例１
実施例１は、ホウ素、カリウムおよびナトリウムをさらに含んでなる酸化クロム触媒上での１，１，１，２，３−ペンタフルオロプロパンの脱フッ化水素処理を示す。
【００３４】
粉砕し、１２／２０メッシュへと篩い分けされた押出し形状の６ｃｃ（４．９グラム）の水和酸化クロム（ギネー緑としても知られている）をインコネルチューブ（５／８インチのＯＤ）に入れた。この触媒の典型的な分析により、以下の組成：５４．５％のＣｒ、１．４３％のＢ、３４００ｐｐｍのＮａ、１２０ｐｐｍのＫが示された。触媒層の温度を３２５℃に上昇させて、窒素（３８ｓｃｃｍ（標準立法センチメートル毎分）、６．３×１０-7ｍ3／秒）を１２０分間掃流してから、３００℃で８０分間掃流した。次いで窒素流を、２７ｓｃｃｍ（４．５×１０-7ｍ3／秒）に低下させて、ＨＦを、９ｓｃｃｍ（１．５×１０-7ｍ3／秒）で５００分間送り込んだ。次に窒素流を、１９ｓｃｃｍ（３．２×１０-7ｍ3／秒）に低下させて、ＨＦ流を１５ｓｃｃｍ（２．５×１０-7ｍ3／秒）に２５分間上昇させた。次いで窒素流を、１１ｓｃｃｍ（１．８×１０-7ｍ3／秒）に低下させて、ＨＦ流を、２１ｓｃｃｍ（３．５×１０-7ｍ3／秒）に３０分間上昇させた。次に窒素流を４ｓｃｃｍ（６．７×１０-8ｍ3／秒）に低下させて、ＨＦ流を、２７ｓｃｃｍ（４．５×１０-7ｍ3／秒）に３０分間上昇させた。次いで窒素流を中止して、ＨＦ流を、３０ｓｃｃｍ（５．０×１０-7ｍ3／秒）に１６０分間上昇させた。この活性化時間の後、触媒層の温度を反応条件へと変えた。
【００３５】
下表に示すように、反応器の温度を２５０℃から３０２℃の温度に安定させて、ＣＦ3ＣＨＦＣＨ2Ｆを、６．４ｓｃｃｍ（１．１×１０-7ｍ3／秒）で送り込んだ。窒素を６．４ｓｃｃｍ（１．１×１０-7ｍ3／秒）でベーパライザに通過させながら、ＣＦ3ＣＨＦＣＨ2Ｆを４１℃で蒸発させた。反応器排出液の一部を、一連のバルブに通過させて、ＧＣＭＳにより分析した。表１の結果は、各設定条件における少なくとも２つのＧＣ注入の平均値である。２４５ｃｂおよび１２３４ｚｅに関する量は、製造された２，３，３，３−テトラフルオロプロペン１００部当りのモル部として表されている。
【００３６】
【表１】
0005620478.tif 000002
【００３７】
実施例２
実施例２は、ホウ素、カリウムおよびナトリウムの変化量をさらに含んでなる酸化クロム触媒上での１，１，１，２，３−ペンタフルオロプロパンの脱フッ化水素処理を示す。
【００３８】
粉砕し、１２／２０メッシュへと篩い分けされた押出し形状の６ｃｃ（４．９グラム）の水和酸化クロムをインコネルチューブ（１／２インチのＯＤ）に入れた。Ｂ，ＮａおよびＫに関する触媒の組成は、表２に示されたとおりである。触媒層の温度を３００℃に上昇させて、窒素（３０ｃｃ／分）を２００分間掃流した。次いで窒素流を６０ｃｃ／分に低下させて、ＨＦを、２０ｃｃ／分で６０分間送り込んだ。この温度を３２５℃に３００分間上昇させた。次に窒素流を、３０ｃｃ／分に低下させて、ＨＦ流を３０ｃｃ／分に３０分間上昇させた。次いで窒素流を、１２ｃｃ／分に低下させて、ＨＦ流を、４８ｃｃ／分に６０分間上昇させた。次に窒素流を中止して、ＨＦ流を、４８ｃｃ／分に３０分間上昇させた。次いで反応器の温度を２５０℃に３０分間低下させた。その後ＨＦを止めて、反応器に３０ｃｃ／分の窒素を掃流した。次に反応器の温度を３００℃で安定にし、窒素流を止めて、ＣＦ3ＣＨＦＣＨ2Ｆを、３．２ｍｌ／時間（１２ｃｃ／分）で送り込んだ。ＣＦ3ＣＨＦＣＨ2Ｆを１７５℃で蒸発させた。反応器排出液の一部を、一連のバルブに通過させて、ＧＣＭＳにより分析した。２４５ｃｂおよび１２３４ｚｅに関する量は、製造された２，３，３，３−テトラフルオロプロペン１００部当りのモル部として表されている。
【００３９】
【表２】
0005620478.tif 000003
【００４０】
実施例３
実施例３は、添加されたカリウムの変化量をさらに含んでなる酸化クロム触媒上での１，１，１，２，３−ペンタフルオロプロパンの脱フッ化水素処理を示す。
【００４１】
５５．８％のＣｒ、１７５ｐｐｍのＮａ、６０ｐｐｍのＫ、５３ｐｐｍのＣｕおよび２０ｐｐｍのＺｎである出発組成を有した酸化クロム触媒を、カリウムの濃度を変えてドープした。添加されたＫの量に関する触媒の組成は、表３に示してある。
【００４２】
インコネルチューブ（１／２インチのＯＤ）に、以下のとおり調製された６ｃｃ（４．９グラム）の触媒を入れた。粉砕し、１２／２０メッシュへと篩い分けされた押出し形状の水和酸化クロムを、示されたカリウム濃度を提供するのに十分なカリウムを含有する炭酸カリウム水溶液で触媒をスラリー化することによりカリウム濃度を変えてドープした。次にこの溶液を蒸発乾固し、得られた触媒を２００℃で３時間乾燥した。反応器チューブに充填後、触媒層の温度を３００℃に上昇させて、窒素（３０ｃｃ／分）を２００分間掃流した。次いで窒素流を６０ｃｃ／分に低下させて、ＨＦを、２０ｃｃ／分で６０分間送り込んだ。この温度を３２５℃に３００分間上昇させた。次に窒素流を、３０ｃｃ／分に低下させて、ＨＦ流を３０ｃｃ／分に３０分間上昇させた。次いで窒素流を、１２ｃｃ／分に低下させて、ＨＦ流を、４８ｃｃ／分に６０分間上昇させた。次に窒素流を中止して、ＨＦ流を、４８ｃｃ／分に３０分間上昇させた。次いで反応器の温度を２５０℃に３０分間低下させた。その後ＨＦを止めて、反応器を３０ｃｃ／分の窒素で掃流した。次に反応器の温度を３００℃で安定にし、窒素流を止めて、ＣＦ3ＣＨＦＣＨ2Ｆを、３．２ｍｌ／時間（１２ｃｃ／分）で送り込んだ。ＣＦ3ＣＨＦＣＨ2Ｆを１７５℃で蒸発させた。反応器排出液の一部を、一連のバルブに通過させて、ＧＣＭＳにより分析した。２４５ｃｂおよび１２３４ｚｅに関する量は、製造された２，３，３，３−テトラフルオロプロペン１００部当りのモル部として表されている。
【００４３】
【表３】
0005620478.tif 000004
【００４４】
実施例４
実施例３は、ガンマアルミナ脱フッ化水素化処理触媒上での１，１，１，２，３−ペンタフルオロプロパンの脱フッ化水素処理を示す。
【００４５】
ガンマアルミナ（ＢＡＳＦ）（６ｃｃ、３．１９グラム）のバッチを、上記実施例１の触媒のように活性化した。下表に示されるように、反応器の温度を、２４９℃から２９９℃の温度に制御し，ＣＦ3ＣＨＦＣＨ2Ｆを６．４ｓｃｃｍ（１．１×１０-7ｍ3／秒）で送り込んだ。窒素を６．４ｓｃｃｍ（１．１×１０-7ｍ3／秒）でベーパライザに通過させながら、ＣＦ3ＣＨＦＣＨ2Ｆを４１℃で蒸発させた。反応器の排出液の一部を、一連のバルブに通過させて、ＧＣＭＳにより分析した。表４の結果は、各設定条件における少なくとも２つのＧＣ注入の平均値である。２４５ｃｂおよび１２３４ｚｅに関する量は、製造された２，３，３，３−テトラフルオロプロペン１００部当りのモル部として表されている。
【００４６】
【表４】
0005620478.tif 000005
【００４７】
実施例５
実施例５は、アルファ酸化クロム触媒上での１，１，１，２，３−ペンタフルオロプロパンの脱フッ化水素処理を示す。
【００４８】
米国特許第５，０３６，０３６号明細書に記載されているように、アルファ酸化クロム（６ｃｃ、８．５１グラム）のバッチを、上記実施例１の触媒のように活性化した。この触媒の分析により、以下の組成：５５．８％のＣｒ、０％のＢ、１７５ｐｐｍのＮａ、６０ｐｐｍのＫが示された。下表に示されるように、反応器の温度を、２４９℃から２９８℃の温度に制御し，ＣＦ3ＣＨＦＣＨ2Ｆを６．４ｓｃｃｍ（１．１×１０-7ｍ3／秒）で送り込んだ。窒素を５．４ｓｃｃｍ（９．５×１０-8ｍ3／秒）でベーパライザに通過させながら、ＣＦ3ＣＨＣｌＣＨ2ＣＣｌ2ＣＦ3を４１℃で蒸発させた。反応器の排出液の一部を、一連のバルブに通過させて、ＧＣＭＳにより分析した。表５の結果は、各設定条件における少なくとも２つのＧＣ注入の平均値である。２４５ｃｂおよび１２３４ｚｅに関する量は、製造された２，３，３，３−テトラフルオロプロペン１００部当りのモル部として表されている。
【００４９】
アルファ酸化クロム触媒の分析により、５５．８％のクロム、５３ｐｐｍの銅、１２０ｐｐｍの鉄、１７５ｐｐｍのナトリウム、６０ｐｐｍのカリウム、２３ｐｐｍのマンガン、および２０ｐｐｍの亜鉛を含んでいることが示された。
【００５０】
【表５】
0005620478.tif 000006
【００５１】
実施例６
実施例６は、酸化クロムゲル触媒上での１，１，１，２，３−ペンタフルオロプロパンの脱フッ化水素処理を示す。
【００５２】
ＢＡＳＦから入手した酸化クロムゲル（６ｃｃ、７．４７グラム）のバッチを、上記実施例１の触媒のように活性化された。下表に示されるように、反応器の温度を、２４９℃から２９８℃の温度に制御し，ＣＦ3ＣＨＦＣＨ2Ｆを６．４ｓｃｃｍ（１．１×１０-7ｍ3／秒）で送り込んだ。窒素を５．４ｓｃｃｍ（９．５×１０-8ｍ3／秒）でベーパライザに通過させながら、ＣＦ3ＣＨＣｌＣＨ2ＣＣｌ2ＣＦ3を４１℃で蒸発させた。反応器の排出液の一部を、一連のバルブに通過させて、ＧＣＭＳにより分析した。表６の結果は、各設定条件における少なくとも２つのＧＣ注入の平均値である。２４５ｃｂおよび１２３４ｚｅに関する量は、製造された２，３，３，３−テトラフルオロプロペン１００部当りのモル部として表されている。
【００５３】
【表６】
0005620478.tif 000007
【００５４】
実施例７
実施例７は、酸化クロムゲル触媒上での１，１，１，２，３−ペンタフルオロプロパンの脱フッ化水素処理を示す。
【００５５】
Ｓｙｎｅｔｉｘ（ＣＰＡ２００Ａ）から入手した酸化クロムゲル（６ｃｃ、５．９グラム）のバッチを、上記実施例１の触媒のように活性化した。下表に示されるように、反応器の温度を、２５１℃から３０１℃の温度に制御し，ＣＦ3ＣＨＦＣＨ2Ｆを６．４ｓｃｃｍ（１．１×１０-7ｍ3／秒）で送り込んだ。窒素を５．４ｓｃｃｍ（９．５×１０-8ｍ3／秒）でベーパライザに通過させながら、ＣＦ3ＣＨＣｌＣＨ2ＣＣｌ2ＣＦ3を４１℃で蒸発させた。反応器排出液の一部を、一連のバルブに通過させて、ＧＣＭＳにより分析した。表７の結果は、各設定条件における少なくとも２つのＧＣ注入の平均値である。２４５ｃｂおよび１２３４ｚｅに関する量は、製造された２，３，３，３−テトラフルオロプロペン１００部当りのモル部として表されている。
【００５６】
酸化クロムゲル触媒の分析により、６２．９％のクロム、３５０ｐｐｍの銅、１９８ｐｐｍのナトリウム、１４５ｐｐｍの鉄および５０ｐｐｍのカリウムを含んでいることが示された。
【００５７】
【表７】
0005620478.tif 000008
【００５８】
全般的な説明または実施例において、必ずしも上記作業の全てが必要ではないこと、特定の作業の一部は必要ではないこともあり得ること、また記載された作業に加えて１つまたは複数のさらなる作業を実施し得ることに注意されたい。さらに、記載されている作業の順序は、必ずしもそれらの作業が実施される順序とは限らない。
【００５９】
前述の明細書において、具体的な実施形態に関してその概念を記載した。しかし、種々の修飾および変更が、以下の請求項に説明される本発明の範囲から逸脱することなく成し得ることを、通常の当業者は認識されるであろう。したがって、明細書および数値は、限定的意味ではなく例示的なものと見なすべきであり、このような修飾は全て、本発明の範囲内に包含されることが意図されている。
【００６０】
利益、他の利点、および課題に対する解決法を、具体的な実施形態に関して上記に説明した。しかしながら、いずれの利益、利点、または課題に対する解決法、ならびに利益、利点、課題に対する解決法を生じさせ得るか、またはそれらをより明白にし得るいずれの特徴も、請求項のいずれかまたは全てに重要であるか、必要であるか、または不可欠な特徴として解釈すべきではない。
【００６１】
一定の特徴を明確にするため、本明細書で別個の実施形態の文脈において記載されているが、一つの実施形態において組み合わせて提供し得ることを認識すべきである。逆に、簡潔にするために一つの実施形態の文脈において記載されている種々の特徴は、別個にまたは任意の副次的組み合わせにおいても提供し得る。さらに、範囲で述べられた値の言及は、その範囲内の各値および全ての値を含んでいる。
本発明は以下の実施の態様を含むものである。
１．（ａ）酸化クロム（ＩＩＩ）と２，３，３，３−テトラフルオロプロペンおよび１００部当り２０部未満の１，１，１，２，２−ペンタフルオロプロパンを含んでなる製造混合物を製造するのに有効な量のアルカリ金属とからなる脱フッ化水素処理触媒の存在下、１，１，１，２，３−ペンタフルオロプロパンを脱フッ化水素処理すること；および（ｂ）（ａ）において製造された前記製造混合物から前記２，３，３，３−テトラフルオロプロペンを回収すること、を含んでなる２，３，３，３−テトラフルオロプロペンの製造方法。
２．２，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含んでなる前記製造混合物が、モル基準で１００部当り１０部未満の１，１，１，２，２−ペンタフルオロプロパンを含んでなる前記１．に記載の方法。
３．前記脱フッ化水素処理触媒が、前記触媒の表面上に配された０．１％から２％のアルカリ金属を含んでなる前記１．に記載の方法。
４．前記脱フッ化水素処理触媒が、前記触媒の表面上に配された０．１％から１％のアルカリ金属を含んでなる前記１．に記載の方法。
５．前記脱フッ化水素処理触媒が、前記触媒の表面上に配された０．１％から１％のカリウムを含んでなる前記１．に記載の方法。
６．前記脱フッ化水素処理触媒が、前記触媒の粒子全体にわたって分散された０．５％から２％のアルカリ金属を含んでなる前記１．に記載の方法。
７．前記脱フッ化水素処理触媒が、０．１％から３％のホウ素と少なくとも３０００ｐｐｍのアルカリ金属とを含んでなる前記１．に記載の方法。
８．前記脱フッ化水素処理触媒が、０．５％から２％のホウ素と少なくとも３０００ｐｐｍのナトリウムとを含んでなる前記１．に記載の方法。
９．前記脱フッ化水素処理触媒が、０．５５％から２％のホウ素と少なくとも１０００ｐｐｍのカリウムとを含んでなる前記１．に記載の方法。
１０．前記触媒の温度が、２５０℃から３５０℃の設定値に維持される前記１．に記載の方法。
１１．前記触媒の温度が、２５０℃から３００℃の設定値に維持される前記８．に記載の方法。