(57)【要約】  混合物を少なくとも１種のイオン性液体と接触させることにより、テトラフルオロエチレンおよび二酸化炭素を含む混合物からテトラフルオロエチレンを分離する方法。
2010509333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テトラフルオロエチレンおよび二酸化炭素を含む混合物からテトラフルオロエチレンを分離する方法であって、上記混合物を、テトラフルオロエチレンよりも二酸化炭素が大幅に可溶である少なくとも１種のイオン液体と接触させること、および混合物からテトラフルオロエチレンを分離することを含む方法。
【請求項２】
イオン液体が、以下の１１種のカチオン：
【化１】
2010509333.tif 000033
【化２】
2010509333.tif 000034
【化３】
2010509333.tif 000035
［式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５およびＲ６は：
（ｉ）Ｈ、
（ｉｉ）ハロゲン、
（ｉｉｉ）場合によりＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つの構成要素で置換される、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＣ３〜Ｃ２５直鎖、分岐もしくは環状のアルカンもしくはアルケン、
（ｉｖ）Ｏ、ＮおよびＳからなる群から選択される１〜３個のヘテロ原子を含み、かつＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つの構成要素で場合により置換される、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＣ３〜Ｃ２５直鎖、分岐もしくは環状のアルカンもしくはアルケン、
（ｖ）Ｃ６〜Ｃ２０非置換アリール、またはＯ、ＮおよびＳからなる群から独立して選択される１〜３個のヘテロ原子を有するＣ３〜Ｃ２５非置換ヘテロアリール、および
（ｖｉ）Ｃ６〜Ｃ２５置換アリール、またはＯ、ＮおよびＳからなる群から独立して選択される１〜３個のヘテロ原子を有するＣ３〜Ｃ２５置換ヘテロアリールであって、
（１）場合によりＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つの構成要素で置換される−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＣ３〜Ｃ２５直鎖、分岐もしくは環状のアルカンもしくはアルケン、
（２）ＯＨ、
（３）ＮＨ２、および
（４）ＳＨ
からなる群から独立して選択される１〜３個の置換基を有する上記置換アリールまたは置換ヘテロアリール、
からなる群から独立して選択され；
Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１０は：
（ｖｉｉ）場合によりＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つの構成要素で置換される、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＣ３〜
Ｃ２５直鎖、分岐もしくは環状のアルカンもしくはアルケン、
（ｖｉｉｉ）Ｏ、ＮおよびＳからなる群から選択される１〜３個のヘテロ原子を含み、かつＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つの構成要素で場合により置換される、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＣ３〜Ｃ２５直鎖、分岐もしくは環状のアルカンもしくはアルケン、
（ｉｘ）Ｃ６〜Ｃ２５非置換アリール、またはＯ、ＮおよびＳからなる群から独立して選択される１〜３個のヘテロ原子を有するＣ３〜Ｃ２５非置換ヘテロアリール、および
（ｘ）Ｃ６〜Ｃ２５置換アリール、またはＯ、ＮおよびＳからなる群から独立して選択される１〜３個のヘテロ原子を有するＣ３〜Ｃ２５置換ヘテロアリールであって、
（１）場合によりＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つの構成要素で置換される、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＣ３〜Ｃ２５直鎖、分岐もしくは環状のアルカンもしくはアルケン、
（２）ＯＨ、
（３）ＮＨ２、および
（４）ＳＨ
からなる群から独立して選択される１〜３個の置換基を有する上記置換アリールまたは置換ヘテロアリール、
からなる群から独立して選択され；
ここで、場合により、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１０の少なくとも２つは一緒になって環状または二環式のアルカニルまたはアルケニル基を形成していてもよい］
からなる群から選択されるカチオンを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１０の少なくとも１つがＦ−を構成する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
イオン液体が、［ＣＨ３ＣＯ２］−、［ＨＳＯ４］−、［ＣＨ３ＯＳＯ３］−、［Ｃ２Ｈ５ＯＳＯ３］−、［ＡｌＣｌ４］−、［ＣＯ３］２−、［ＨＣＯ３］−、［ＮＯ２］−、［ＮＯ３］−、［ＳＯ４］２−、［ＰＯ４］３−、［ＨＰＯ４］２−、［Ｈ２ＰＯ４］−、［ＨＳＯ３］−、［ＣｕＣｌ２］−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＳＣＮ−、および任意のフッ素化アニオンからなる群から選択されるアニオンを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
イオン液体が、［ＣＨ３ＣＯ２］−、［ＨＳＯ４］−、［ＣＨ３ＯＳＯ３］−、［Ｃ２Ｈ５ＯＳＯ３］−、［ＡｌＣｌ４］−、［ＣＯ３］２−、［ＨＣＯ３］−、［ＮＯ２］−、［ＮＯ３］−、［ＳＯ４］２−、［ＰＯ４］３−、［ＨＰＯ４］２−、［Ｈ２ＰＯ４］−、［ＨＳＯ３］−、［ＣｕＣｌ２］−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＳＣＮ−、および任意のフッ素化アニオンからなる群から選択されるアニオンを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
イオン液体が、［ＣＨ３ＣＯ２］−、［ＨＳＯ４］−、［ＣＨ３ＯＳＯ３］−、［Ｃ２Ｈ５ＯＳＯ３］−、［ＡｌＣｌ４］−、［ＣＯ３］２−、［ＨＣＯ３］−、［ＮＯ２］−、［ＮＯ３］−、［ＳＯ４］２−、［ＰＯ４］３−、［ＨＰＯ４］２−、［Ｈ２ＰＯ４］−、［ＨＳＯ３］−、［ＣｕＣｌ２］−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＳＣＮ−、および任意のフッ素化アニオンからなる群から選択されるアニオンを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
イオン液体が、［ＢＦ４］−、［ＢＦ３ＣＦ３］−、［ＢＦ３Ｃ２Ｆ５］−、［ＰＦ６］−、［ＰＦ３（Ｃ２Ｆ５）３］−、［ＳｂＦ６］−、［ＣＦ３ＳＯ３］−、［ＨＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＨＦＣＣＦ２ＳＯ３］−、［ＨＣＣｌＦＣＦ２ＳＯ３］−、［（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ］−、［ＣＦ３ＣＯ２］−、［ＣＦ３ＯＣＦＨＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦＨＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦＨＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ２ＨＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ２ＩＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［（ＣＦ２ＨＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＣＦＨＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、およびＦ−からなる群から選択されるアニオンを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
イオン液体が、［ＢＦ４］−、［ＢＦ３ＣＦ３］−、［ＢＦ３Ｃ２Ｆ５］−、［ＰＦ６］−、［ＰＦ３（Ｃ２Ｆ５）３］−、［ＳｂＦ６］−、［ＣＦ３ＳＯ３］−、［ＨＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＨＦＣＣＦ２ＳＯ３］−、［ＨＣＣｌＦＣＦ２ＳＯ３］−、［（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ］−、［ＣＦ３ＣＯ２］−、［ＣＦ３ＯＣＦＨＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦＨＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦＨＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ２ＨＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ２ＩＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［（ＣＦ２ＨＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＣＦＨＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、およびＦ−からなる群から選択されるアニオンを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項９】
イオン液体が、［ＢＦ４］−、［ＢＦ３ＣＦ３］−、［ＢＦ３Ｃ２Ｆ５］−、［ＰＦ６］−、［ＰＦ３（Ｃ２Ｆ５）３］−、［ＳｂＦ６］−、［ＣＦ３ＳＯ３］−、［ＨＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＨＦＣＣＦ２ＳＯ３］−、［ＨＣＣｌＦＣＦ２ＳＯ３］−、［（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ］−、［ＣＦ３ＣＯ２］−、［ＣＦ３ＯＣＦＨＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦＨＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦＨＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ２ＨＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ２ＩＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［（ＣＦ２ＨＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＣＦＨＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、およびＦ−からなる群から選択されるアニオンを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項１０】
イオン液体が、カチオンとしてイミダゾリウムを含み；かつ［ＢＦ４］−、［ＢＦ３ＣＦ３］−、［ＢＦ３Ｃ２Ｆ５］−、［ＰＦ６］−、［ＰＦ３（Ｃ２Ｆ５）３］−、［ＳｂＦ６］−、［ＣＦ３ＳＯ３］−、［ＨＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＨＦＣＣＦ２ＳＯ３］−、［ＨＣＣｌＦＣＦ２ＳＯ３］−、［（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ］−、［ＣＦ３ＣＯ２］−、［ＣＦ３ＯＣＦＨＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦＨＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦＨＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ２ＨＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ２ＩＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［（ＣＦ２ＨＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＣＦＨＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、および［ＣＨ３ＯＳＯ３］−からなる群から選択されるアニオンを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
イオン液体が、カチオンとして１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムを含み；かつ［ＢＦ４］−、［ＢＦ３ＣＦ３］−、［ＢＦ３Ｃ２Ｆ５］−、［ＰＦ６］−、［ＰＦ３（Ｃ２Ｆ５）３］−、［ＳｂＦ６］−、［ＣＦ３ＳＯ３］−、［ＨＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＨＦＣＣＦ２ＳＯ３］−、［ＨＣＣｌＦＣＦ２ＳＯ３］−、［（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ］−、［ＣＦ３ＣＯ２］−、［ＣＦ３ＯＣＦＨＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦＨＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦＨＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ２ＨＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ２ＩＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［（ＣＦ２ＨＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＣＦＨＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、および［ＣＨ３ＯＳＯ３］−からなる群から選択されるアニオンを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
イオン液体が、カチオンとして１−１−エチル−３−メチルイミダゾリウムを含み；かつ［ＢＦ４］−、［ＢＦ３ＣＦ３］−、［ＢＦ３Ｃ２Ｆ５］−、［ＰＦ６］−、［ＰＦ３（Ｃ２Ｆ５）３］−、［ＳｂＦ６］−、［ＣＦ３ＳＯ３］−、［ＨＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＨＦＣＣＦ２ＳＯ３］−、［ＨＣＣｌＦＣＦ２ＳＯ３］−、［（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ］−、［ＣＦ３ＣＯ２］−、［ＣＦ３ＯＣＦＨＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦＨＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦＨＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ２ＨＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ２ＩＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［（ＣＦ２ＨＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＣＦＨＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、および［ＣＨ３ＯＳＯ３］−からなる群から選択されるアニオンを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
イオン液体が、カチオンとして１−エチル−３−メチルイミダゾリウムを含み、かつ［（ＣＦ３ＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、［ＰＦ６］−および［ＨＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−からなる群から選択されるアニオンを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
イオン液体が、カチオンとして１−１，３−ジメチルイミダゾリウムを含み；かつ［ＢＦ４］−、［ＢＦ３ＣＦ３］−、［ＢＦ３Ｃ２Ｆ５］−、［ＰＦ６］−、［ＰＦ３（Ｃ２Ｆ５）３］−、［ＳｂＦ６］−、［ＣＦ３ＳＯ３］−、［ＨＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＨＦＣＣＦ２ＳＯ３］−、［ＨＣＣｌＦＣＦ２ＳＯ３］−、［（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ］−、［ＣＦ３ＣＯ２］−、［ＣＦ３ＯＣＦＨＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦＨＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦＨＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ２ＨＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ２ＩＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［（ＣＦ２ＨＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＣＦＨＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、および［ＣＨ３ＯＳＯ３］−からなる群から選択されるアニオンを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
蒸留または吸収カラムで行なう、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
ＴＦＥを、カラムの頂部から取出す、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
イオン液体およびＣＯ２をカラムの底部から一緒に取出し、イオン液体およびＣＯ２をカラム外で分離し、かつ分離したイオン液体をカラムに戻す、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
ＴＦＥを回収すること、およびＴＦＥを重合反応に供してフッ素化ポリマーまたはコポリマーを製造することの工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
ＴＦＥとＣＯ２との混合物を含有する第１の容器、１つまたはそれ以上のイオン液体を含有する第２の容器、および第１の容器を第２の容器に接続するコネクタを含むキット。
【請求項２０】
第１の容器の内容物が加圧される、請求項１９に記載のキット。
【請求項２１】
第２の容器が入口を含み、そこから第１の容器の内容物を、第２の容器の内容物を通して出口に通過させることができる、請求項１９に記載のキット。
【請求項２２】
第２の容器が、第２の容器内で第１の容器の内容物を第２の容器の内容物と接触させるための手段を含む、請求項１９に記載のキット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、すべての目的のために、その全体が本明細書の一部として援用される、２００６年１１月８日に出願された米国仮特許出願第６０／８５７，５６６号明細書の利益を主張する。
【０００２】
本発明は、テトラフルオロエチレンおよび二酸化炭素（ＣＯ２）を含む混合物からテトラフルオロエチレンを分離する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
テトラフルオロエチレン（Ｃ２Ｆ４、ＴＦＥ、またはＦＣ−１１１４）は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の製造に用いられるモノマーである。ＴＦＥは、爆発性、引火性および毒性が高い。ＴＦＥの、貯蔵中の想定外の重合を防止するために、ＴＦＥは、塩化水素（ＨＣｌ）または二酸化炭素（ＣＯ２）のいずれかで抑制されている。ＴＦＥおよびＣＯ２は類似する沸点を有すると共に共沸混合物をも形成し、これらの構成成分の混合物の分離が、不可能ではないにしても困難とされている（特許文献１を参照のこと）。ＴＦＥをＣＯ２から分離するために現在用いられている方法としては、膜透過およびせい洗浄が挙げられる。これらの手法に続いて、ＴＦＥを含有する流れを次いで処理して、例えばＰＴＦＥなどのフルオロポリマーまたはコポリマーを生成させることが可能である。ＣＯ２からＴＦＥを回収するための現在の方法は、高い変動費（かせい洗浄）、生成物中の高いＣＯ２レベル（膜透過）、または主な不足に対処するために追加のステップが追加された場合にはマルチユニット動作の問題を被っている。
【０００４】
ＣＯ２からＴＦＥを分離するための代替的なアプローチは、少なくとも１種のイオン性液体を、それぞれ、共沸剤または吸収剤として用いる抽出蒸留または吸収を利用する。米国仮出願第６０／７１９，７３５号明細書は、混合物の構成成分を分離するための分離方法の使用を記載しており、ここで、前記混合物は、少なくとも１種のヒドロフルオロカーボン化合物を含み、ＣＯ２などのガスをさらに含み得る。それにもかかわらず、ＣＯ２からのＴＦＥの分離に特に適合された方法が依然として必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５，３４５，０１３号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、本明細書において、ＣＯ２からのＴＦＥの分離方法、ＴＦＥを転換することが可能である生成物の調製方法、このような方法の使用、ならびに、このような方法により得られる、および得ることが可能である生成物を開示する。
【０００７】
本発明の一定の方法の特徴が、種々のこのような特徴を一緒に組み合わせる１つ以上の特定の実施形態の文脈に、本明細書において記載されている。しかしながら、本発明の範囲は、いずれかの特定の実施形態中の一定の特徴のみの記載によっては限定されず、本発明はまた、（１）記載の実施形態のいずれかの特徴のすべてより少数のサブコンビネーションであって、サブコンビネーションの形成のために省略された特徴の欠如を特徴とし得るサブコンビネーション；（２）いずれかの記載の実施形態の組み合わせ中に個別に包含される特徴の各々；ならびに（３）２つ以上の記載の実施形態の選択された特徴のみをグループ化することにより形成される特徴と、場合により、本明細書において他の箇所に開示されている他の特徴との他の組み合わせを含む。本明細書における方法の特定の実施形態のいくつかは以下のとおりである。
【０００８】
本明細書における方法のこのような実施形態の一つは、混合物を、テトラフルオロエチレンよりも二酸化炭素が大幅に可溶である少なくとも１つのイオン液体と接触させること、および混合物からテトラフルオロエチレンを分離することにより、テトラフルオロエチレンおよび二酸化炭素を含む混合物からテトラフルオロエチレンを分離する方法を提供する。さらなる実施形態において、イオン液体は、以下により具体的に記載されるとおり、ピリジニウム、ピリダジニウム、ピリミジニウム、ピラジニウム、イミダゾリウム、ピラゾリウム、チアゾリウム、オキサゾリウム、トリアゾリウム、ホスホニウム塩、およびアンモニウムからなる群から選択されるカチオンを含むことが可能である。
【０００９】
抽出蒸留などの技術により本明細書における分離方法が実施される場合、この方法は、分離されるべき混合物および／またはイオン性液体の供給物の温度および／または圧力を調節するステップなどのステップをも含んでいてもよい。
【００１０】
本明細書における方法のさらなる実施形態は、混合物を１種以上のイオン性液体と接触させる工程、ＴＦＥを回収する工程、およびＴＦＥを重合反応に供してフッ素化ポリマーまたはコポリマーを調製する工程により、ＣＯ２とのこれらの混合物からＴＦＥを分離することによってフッ素化ポリマーまたはコポリマーを調製する方法を提供する。
【００１１】
他の実施形態において、本発明は、ＴＦＥとＣＯ２との混合物を含有する第１の容器、１種以上のイオン性液体を含有する第２の容器、ならびに、第１の容器を第２の容器に接続するコネクタを含むキットを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】単純な抽出蒸留システムの概略図である。
【図２】単純な吸収システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、少なくとも１種のイオン性液体が質量分離剤として用いられる分離技術により、二酸化炭素およびテトラフルオロエチレンを含有する混合物からテトラフルオロエチレンを分離する方法を提供する。このような分離を実施するために有用な技術としては、抽出蒸留または吸収が挙げられる。特に、本発明は、混合物を、テトラフルオロエチレンよりも二酸化炭素が大幅に可溶性である少なくとも１種のイオン性液体と接触させる工程、次いで、混合物からテトラフルオロエチレンを分離する工程を含む、テトラフルオロエチレンおよび二酸化炭素を含む混合物からテトラフルオロエチレンを分離する方法を提供する。
【００１４】
以下の定義構造が、本明細書において利用されている一定の用語法について提供されている。
【００１５】
「アルカン」または「アルカン化合物」は、一般式ＣｎＨ２ｎ＋２を有する飽和炭化水素化合物であり、直鎖、分岐または環式化合物でも有り得る。環式化合物は、最低でも３個の炭素を必要とする。
【００１６】
「アルケン」または「アルケン化合物」は、１つ以上の炭素−炭素二重結合を含有すると共に、直鎖、分岐または環状化合物であり得る不飽和炭化水素化合物である。アルケンは、最低でも２個の炭素を必要とする。環状化合物は、最低でも３個の炭素を必要とする。
【００１７】
「芳香族」または「芳香族化合物」は、ベンゼンおよび化学的挙動がベンゼンと似ている化合物を含む。
【００１８】
「共沸」組成物または「共沸組成物」は、単一の物質のように挙動する２つ以上の物質の定沸混合物である。共沸組成物を特徴付ける１つの点は、液体の部分的気化または蒸留により生成される蒸気が気化または蒸発される液体と同一の組成を有する（すなわち、混合物は組成的な変化を伴わずに蒸留／還流される）ことである。定沸組成物は、これらは、同一の構成成分の非共沸混合物のものと比して最大または最低沸点のいずれかを示すため、共沸として特徴付けられる。共沸組成物はまた、一定の温度での組成に応じた蒸気圧と相対的な、蒸気圧における最低または最大により特徴付けられる。
【００１９】
「擬共沸組成物」は、定沸性特徴を有するかまたは沸騰または気化されたときに分画されない傾向を有する組成物である。従って、形成された蒸気の組成は、元の液体組成物と同一または実質的に同一である。沸騰または気化の最中に、液体組成物は、若し変化するとしても、最低限または無視可能な程度でのみ変化する。擬共沸組成物はまた、所与の温度での、組成物中の構成成分のモル分率の関数での組成物蒸気圧のプロットにおける最大または最低蒸気圧に隣接する領域によって特徴付けられることが可能である。組成物は、元の組成物の約５０重量パーセントが気化され、または蒸発されて残留組成物が生成された後に、元の組成物と残留組成物との間での変化が、元の組成物に比して約６重量％以下、および典型的には約３重量％以下であれば、擬共沸物である。
【００２０】
「高沸点共沸物」は、いずれかの所与の圧力で、その圧力で、それを含む化合物のいずれか１種が個別に沸騰するであろうより高い温度で沸騰する共沸または擬共沸組成物である。あるいは、高沸点共沸物は、いずれかの所与の温度で、それを含む化合物のいずれか１種がその温度で個別に有するであろうものより低い蒸気圧を有するいずれかの共沸または擬共沸組成物でもある。
【００２１】
「低沸点共沸物」とは、いずれかの所与の圧力で、これを含む化合物のいずれか１種がその圧力で個別に沸騰するであろう温度より低い温度で沸騰する共沸または擬共沸組成物である。あるいは、低沸点共沸物は、いずれかの所与の温度で、共沸物を含むいずれか１種の化合物がその温度で個別に有するであろう蒸気圧より高い蒸気圧を有するいずれかの共沸または擬共沸組成物である。
【００２２】
共沸または共沸様組成物はまた、条件に応じて変更し得る以下の判断基準下では、実質的に定沸点混和物として特徴付けられ得る。
１）組成物は、「共沸物」という用語は、限定的であると同時に制限的でもあり、ならびに、定沸点組成物であることが可能であるこの固有の組成物のために、有効量のこれら２種以上の化合物を必要とするために、２種の化合物の共沸物として定義されることが可能である。
２）異なる圧力では、所与の共沸物または共沸様組成物の組成は、沸点温度と同様に、少なくともある程度変化することとなる。それ故、２種の化合物の共沸または共沸様組成物は、温度および／または圧力に応じる種々の組成とではあるが、固有のタイプの関係を表す。従って、固定組成ではなく組成範囲が、共沸物および共沸様組成物を定義するために度々用いられる。
３）２種の化合物の共沸物または共沸様組成物は、このような分析を実施するために利用可能な器具によって限定されると共にこれに限ってのみ正確である特定の数値的組成の代わりに、所与の圧力での沸点により特徴付けられることが可能である。
【００２３】
共沸組成物の各構成成分の沸点および重量（またはモル）割合の両方は、共沸物または共沸様液体組成物が異なる圧力で沸騰させられるときに変化し得る。それ故、共沸あるいは共沸様組成物は、構成成分中に存在する固有の関係の観点で、または特定の圧力での固定的な沸点により特徴付けられる組成物の各構成成分の正確な重量（あるいはモル）割合の観点で定義され得る。
【００２４】
物質の「臨界圧」は、それ以上の温度ではいくら圧力がかけられても物質の蒸気が液化することができないその臨界温度で気体を液化するために必要な圧力である。
【００２５】
「フッ素化イオン性液体」は、カチオンまたはアニオンのいずれか一方または両方に少なくとも１個のフッ素を有するイオン性液体である。「フッ素化カチオン」または「フッ素化アニオン」は、それぞれ、少なくとも１個のフッ素原子を含むカチオンまたはアニオンである。
【００２６】
「ハロゲン」は、臭素、ヨウ素、塩素またはフッ素である。
【００２７】
「ヘテロアリール」基は、ヘテロ原子を有するアリール基である。
【００２８】
「ヘテロ原子」は、アルカニル、アルケニル、環式または芳香族化合物の構造中の炭素以外の原子である。
【００２９】
「高回収効率」においては、これらの混合物中のＴＦＥまたはＣＯ２の９０重量％超、および最も典型的には９５重量％超が、他方を実質的に含まない生成物として回収される。
【００３０】
ＴＦＥ生成物中の「不純物」はＴＦＥ以外のいずれかのフッ素化化合物であり；およびＣＯ２生成物中の「不純物」はＣＯ２以外のいずれかの不活性化合物である。
【００３１】
「イオン性液体」は、Ｓｃｉｅｎｃｅ（２００３年）３０２：７９２〜７９３ページにより具体的に記載されているとおり、約１００℃以下で液体である有機塩である。
【００３２】
「質量分離剤」（ＭＳＡ）は、共沸または定沸点−または近沸点混合物中の構成成分の分離のために有用な化合物である。抽出蒸留などの方法において用いられる場合、ＭＳＡは、共留剤として、混合物の個別の構成成分の１つ以上と選択的に相互作用する（しかしながら化学的には反応しない）。吸収などの方法において用いられる場合、ＭＳＡは、気体混合物中の１つ以上の構成成分と選択的に相互作用する（しかしながら反応はしない）ことにより、近沸点、定沸点または共沸混合物の気体構成成分の分離において補助のために添加される吸収剤として機能し得る。共留剤または吸収剤の使用および作用は、Ｐｅｒｒｙ’ｓ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ’Ｈａｎｄｂｏｏｋ、第７版、（ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ、１９９７年）における１３節、「Ｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ」により具体的に記載されている。ＭＳＡは、典型的には、所望の生成物および不純物の存在下に、所望の生成物と相対的に、不純物の揮発度を、所望の生成物からの不純物の蒸留または吸収により分離を可能とするに十分に高め、または下げる少なくとも１種のＭＳＡの量である「有効量」で用いられ得る。あるいは、ＭＳＡの有効量は、所望の生成物および不純物の存在下に、低沸点−または高沸点共沸または共沸様組成物の形成をもたらすか、そうでなければ、所望の生成物と相対的に、不純物の揮発度を、所望の生成物からの不純物の蒸留または吸収による分離を可能とするに十分に高め、または下げる量である。ＭＳＡの有効量は、それ故、共沸物あるいは共沸様組成物が存在する、または混合物の構成成分の比揮発度に変化が存在する場合には、分離されるべき混合物に適用される圧力に応じて変化し得る。
【００３３】
「からなる群から選択される少なくとも１つの構成要素で任意により置換される」とは、アルカン、アルケン、アルコキシ、フルオロアルコキシ、パーフルオロアルコキシ、フルオロアルキル、パーフルオロアルキル、アリールまたはヘテロアリールラジカルまたは部分を参照している場合には、ラジカルまたは部分の炭素鎖上の１つ以上の水素が、置換基の引用された群の構成要素の１つ以上で独立して置換され得ることを意味する。例えば、置換された−Ｃ２Ｈ５ラジカルまたは部分は、これらに限定されないが、基または置換基がＦ、ＩおよびＯＨからなる、−ＣＦ２ＣＦ３、−ＣＨ２ＣＨ２ＯＨまたは−ＣＦ２ＣＦ２Ｉであり得る。
【００３４】
「選択性」、「分離係数」または「∝ｉｊ」とは、構成成分ｉの無限活動係数対構成成分ｊの無限活動係数の比を指し、ここで、構成成分ｉおよびｊは、共留剤を含有していると共に抽出蒸留に供されている混合物などの混合物中に無限希釈度で存在する。
【００３５】
「分離する」または「分離するため」とは、混合物からの構成成分の除去を指す。種々の実施形態において、分離するまたは分離するためは、混合物からの構成成分の部分的または完全な除去を指し得る。構成成分の部分的な除去の後に、さらなる精製が必要とされる場合には、完全な除去を達成するためには１回以上の追加の分離ステップが必要とされ得る。最初の、および所望の場合には追加の、分離ステップとしては、例えば、蒸留、ストリッピング、精留、抽出、クロマトグラフィ、および／または蒸発の１つ以上のステップが挙げられ得る。分離は、例えば、ＭＳＡが、混合物内の１つ以上の構成成分と選択的に相互作用（しかしながら反応しない）すると共に、典型的には蒸留カラムの上部供給点で導入され、その一方で、分離が必要とされる混合物は、カラムの同一の供給点から、または好ましくは共留剤より相対的に低い供給点で導入される抽出蒸留などの技術により実施され得る。ＭＳＡは、カラム中に配置されたトレーまたは充填材を下方に通過し、分離されるべき混合物の１種以上の構成成分と共にカラム底部を出る。ＭＳＡの存在下にある間、より初期混合物の揮発性の構成成分がカラム上部からであるよう、混合物の他の構成成分と比して、分離されるべき構成成分の少なくとも１種は相対的により揮発性となる。分離されるべき混合物と同等またはこれより高い点で蒸留カラムに供給され、カラムを下方に通過し、これにより蒸留による分離を可能とするＭＳＡは、抽出剤または抽媒とも呼ばれる。
【００３６】
「真空」は、抽出蒸留などの分離方法を実施することができる器具における実用のためには、１ｂａｒ未満であるが１０−４ｂａｒ超の圧力である。
【００３７】
本発明は、ＣＯ２からテトラフルオロエチレンを、これらの混合物において分離する方法に関する。これらの２種の構成成分を含有する混合物は、少なくとも１種の構成成分を生成するあるいは形成するいずれかの製造方法もしくは供給源から得ること、または、もたらされることが可能である。例えば、ＴＦＥはクロロジフルオロメタン（ＨＣＦＣ−２２またはＲ−２２）を熱分解炉中に反応させることにより生成され得、次いで、ＣＯ２がこのＴＦＥ生成物と、典型的にはＣＯ２の濃度と相対的に約５０重量パーセント（重量％）ＴＦＥの濃度で混合され得る。ＣＯ２は、多量の熱を放出して爆発をもたらす可能性があるＴＦＥの早発的な重合を妨害する。ＴＦＥおよびＣＯ２を含むこの混合物は、ＨＣＦＣ−２２またはヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）などの少量の不純物を追加的に含んでいてもよい。ＣＯ２は、Ａｉｒ  Ｌｉｑｕｉｄｅなどの様々な供給業者から商業的に入手し得、または、水蒸気とメタンなどの炭化水素との反応であって、水素をも生成し、または空気中で実施された場合にはアンモニアを生成する反応で入手することが可能である。
【００３８】
ＴＦＥおよびＣＯ２は、分離された純粋な状態では、それぞれ、−７５．６および−７８．４℃の標準沸点を有する。これらの近い沸点は、単独では、従来の蒸留によるＴＦＥおよびＣＯ２の効率的な分離をきわめて困難とする。しかしながら、ＴＦＥおよびＣＯ２の混合物はまた共沸（−３５℃で９６ｍｏｌ％ＣＯ２および４ｍｏｌ％ＴＦＥ）および／または共沸様組成物を形成し、これが、従来の蒸留によるこれらの完全な分離をほとんど不可能とする（例えば、米国特許第５，３４５，０１３号明細書を参照のこと）。従って、共沸組成物の分離は高さが高くて高価な蒸留カラムを必要とするが、それでもなお、ＣＯ２中のＴＦＥの相当量の損失を避けて実質的に純粋なＴＦＥおよびＣＯ２生成物を生成することは、きわめて困難であろう。
【００３９】
本発明の方法においては、ＴＦＥは、ＣＯ２とのこれらの混合物から、質量分離剤としてイオン性液体またはイオン性液体の混合物を用いて分離される。イオン性液体は、室温（およそ２５℃）で液体である有機化合物である。これらは、きわめて低い融点を有すると共に広い温度範囲にわたって液体である傾向にある点で、大多数の塩とは異なる。これらの多くは、非極性炭化水素中に不溶性であり；アニオンに応じて水と不混和性であり；ならびに、これらの多くは高度に電離されている（しかしながら、低い絶縁耐力を有する）。イオン性液体は、蒸気圧を基本的に有さず、大多数が空気および水に安定であり、ならびに、これらは、中性、酸性または塩基性のいずれかであることが可能である。
【００４０】
本明細書において有用なイオン性液体のカチオンまたはアニオンは、原理上は、カチオンおよびアニオンが一緒になって約１００℃以下で液体である有機塩を形成するような、いかなるカチオンまたはアニオンであることも可能である。イオン性液体の特性は、しかしながら、カチオンおよび／またはアニオンのアイデンティティを変更することにより調整することが可能である。例えば、イオン性液体の酸性度は、用いられるルイス酸のモル当量およびタイプならびに組み合わせを変更することにより調整することが可能である。
【００４１】
多くのイオン性液体は、好ましくは芳香族複素環といった窒素含有複素環と、アルキル化剤（例えば、ハロゲン化アルキル）とを反応させて第４級アンモニウム塩を形成し、イオン交換または種々のルイス酸またはこれらの共役塩基との他の好適な反応を実施してイオン性液体を形成することにより形成される。好適な芳香族複素環の例としては、置換ピリジン、イミダゾール、置換イミダゾール、ピロールおよび置換ピロールが挙げられる。これらの環は、事実上すべての直鎖、分岐または環状Ｃ１〜２０アルキル基でアルキル化されることが可能であるが、好ましくは、アルキル基は、これより大きい基はイオン性液体ではなく低融点固形分を生成し得るため、Ｃ１〜１６基である。種々のトリアリールホスフィン、チオエーテルおよび環状および非環状第４級アンモニウム塩もまた本目的のために用いられ得る。用いられ得る対イオンとしては、クロロアルミネート、ブロモアルミネート、塩化ガリウム、テトラフルオロボレート、テトラクロロボレート、ヘキサフルオロリン酸イオン、硝酸イオン、トリフルオロメタンスルホネート、メチルスルホネート、ｐ−トルエンスルホネート、ヘキサフルオロアンチモネート、ヘキサフルオロヒ酸、テトラクロロアルミネート、テトラブロモアルミネート、過塩素酸イオン、水酸化物アニオン、二塩化銅アニオン、三塩化鉄アニオン、三塩化亜鉛アニオン、ならびに種々のランタン、カリウム、リチウム、ニッケル、コバルト、マンガン、および他の金属含有アニオンが挙げられる。
【００４２】
イオン性液体はまた、塩メタセシスにより、酸−塩基中和反応により、または選択された窒素含有化合物の４級化により合成され得；または、これらは、Ｍｅｒｃｋ（Ｄａｒｍｓｔａｄｔ，Ｇｅｒｍａｎｙ）またはＢＡＳＦ（Ｍｏｕｎｔ  Ｏｌｉｖｅ，ＮＪ）などの数々の会社から商業的に入手し得る。
【００４３】
有用なイオン性液体の代表例は、「Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｔｅｃｈ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．」、６８：３５１〜３５６ページ（１９９７年）；「Ｃｈｅｍ．Ｉｎｄ．」、６８：２４９〜２６３ページ（１９９６年）；「Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ  Ｍａｔｔｅｒ」、５：（追補３４Ｂ）：Ｂ９９−Ｂ１０６（１９９３年）；「Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｎｅｗｓ」、１９９８年３月３０日、３２〜３７ページ；「Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．」、８：２６２７〜２６３６ページ（１９９８年）；「Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．：、９９：２０７１〜２０８４ページ（１９９９年）；および米国特許出願公開第２００４／０１３３０５８号明細書（本明細書の一部として援用される）などの資料に記載されている。本明細書の一実施形態においては、例えば第４級アンモニウムカチオンの種々のアルキル誘導体を調製し、および関連するアニオンを変更することにより、イオン性液体のライブラリ、すなわち複合ライブラリが調製され得る。
【００４４】
イオン性液体のうち、ＣＯ２からのＴＦＥの分離を促進するために本明細書における使用について好適であるものは、混合物中においてＣＯ２より低い、好ましくは際立って低い溶解度および拡散係数をＴＦＥについて有するものである。本発明の一実施形態において、このような目的のための本明細書における使用について好適なイオン性液体としては、一般に、以下の式の１つ以上により記載されるカチオンを有するものが挙げられ：
【化１】
2010509333.tif 000003
【化２】
2010509333.tif 000004
【化３】
2010509333.tif 000005
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５およびＲ６は、各々：
（ｉ）Ｈ、
（ｉｉ）ハロゲン、
（ｉｉｉ）任意によりＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つの構成要素で置換される−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＣ３〜Ｃ２５直鎖、分岐または環状アルカンまたはアルケン、
（ｉｖ）Ｃｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つの構成要素で任意により置換される、Ｏ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から選択される１〜３個のヘテロ原子を含む、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＣ３〜Ｃ２５直鎖、分岐または環状アルカンまたはアルケン、
（ｖ）Ｏ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から独立して選択される１〜３個のヘテロ原子を有するＣ６〜Ｃ２０非置換アリール、またはＣ３〜Ｃ２５非置換ヘテロアリール、および
（ｖｉ）Ｏ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から独立して選択される１〜３個のヘテロ原子を有するＣ６〜Ｃ２５置換アリール、またはＣ３〜Ｃ２５置換ヘテロアリールであって、
１．任意によりＣｌ、Ｂｒ、Ｆ  Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つの構成要素で置換される−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＣ３〜Ｃ２５直鎖、分岐または環状アルカンまたはアルケン、
２．ＯＨ、
３．ＮＨ２、および
４．ＳＨ
からなる群から独立して選択される１〜３個の置換基を有する前記置換アリールまたは置換ヘテロアリール、
からなる群から選択され、ならびに
式中、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１０は、各々、独立して、
（ｖｉｉ）任意によりＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つの構成要素で置換される、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＣ３〜Ｃ２５直鎖、分岐または環状アルカンまたはアルケン、
（ｖｉｉｉ）Ｃｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つの構成要素で任意により置換される、Ｏ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から選択される１〜３個のヘテロ原子を含む、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＣ３〜Ｃ２５直鎖、分岐または環状アルカンまたはアルケン、
（ｉｘ）Ｏ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から独立して選択される１〜３個のヘテロ原子を有するＣ６〜Ｃ２５非置換アリール、またはＣ３〜Ｃ２５非置換ヘテロアリール、および
（ｘ）Ｏ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から独立して選択される１〜３個のヘテロ原子を有するＣ６〜Ｃ２５置換アリール、またはＣ３〜Ｃ２５置換ヘテロアリールであって、
（１）任意によりＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つの構成要素で置換される、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＣ３〜Ｃ２５直鎖、分岐または環状アルカンまたはアルケン、
（２）ＯＨ、
（３）ＮＨ２，および
（４）ＳＨ
からなる群から独立して選択される１〜３個の置換基を有する前記置換アリールまたは置換ヘテロアリール、
からなる群から選択され、ならびに
式中、任意により、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１０の少なくとも２つは一緒に環状または二環式アルカニルまたはアルケニル基を形成していてもよい。
【００４５】
他の実施形態において、本明細書における使用について好適なイオン性液体は、フッ素化カチオンを有するものを含み、ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１０から選択される少なくとも１つの構成要素は、上述のとおり、Ｆ−を含む。
【００４６】
さらなる実施形態において、本明細書における使用について好適なイオン性液体は、［ＣＨ３ＣＯ２］−、［ＨＳＯ４］−、［ＣＨ３ＯＳＯ３］−、［Ｃ２Ｈ５ＯＳＯ３］−、［ＡｌＣｌ４］−、［ＣＯ３］２−、［ＨＣＯ３］−、［ＮＯ２］−、［ＮＯ３］−、［ＳＯ４］２−、［ＰＯ４］３−、［ＨＰＯ４］２−、［Ｈ２ＰＯ４］−、［ＨＳＯ３］−、［ＣｕＣｌ２］−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、  Ｉ−、ＳＣＮ−からなる群から選択されるアニオン；および好ましくはいずれかのフッ素化アニオンを有し得る。本明細書における使用について好適な代表的なフッ素化アニオンとしては、［ＢＦ４］−、［ＢＦ３ＣＦ３］−、［ＢＦ３Ｃ２Ｆ５］−、［ＰＦ６］−、［ＰＦ３（Ｃ２Ｆ５）３］−、［ＳｂＦ６］−、［ＣＦ３ＳＯ３］−、［ＨＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＨＦＣＣＦ２ＳＯ３］−、［ＨＣＣｌＦＣＦ２ＳＯ３］−、［（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ］−、［ＣＦ３ＣＯ２］−、［ＣＦ３ＯＣＦＨＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦＨＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦＨＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ２ＨＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ２ＩＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［（ＣＦ２ＨＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＣＦＨＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−；およびＦ−が挙げられる。他の実施形態において、本明細書におけるイオン性液体は、上記に定義されているとおりピリジニウム、ピリダジニウム、ピリミジニウム、ピラジニウム、イミダゾリウム、ピラゾリウム、チアゾリウム、オキサゾリウム、トリアゾリウム、ホスホニウム塩、およびアンモニウムからなる群から選択されるカチオン；ならびに、［ＣＨ３ＣＯ２］−、［ＨＳＯ４］−、［ＣＨ３ＯＳＯ３］−、［Ｃ２Ｈ５ＯＳＯ３］−、［ＡｌＣｌ４］−、［ＣＯ３］２−、［ＨＣＯ３］−、［ＮＯ２］−、［ＮＯ３］−、［ＳＯ４］２−、［ＰＯ４］３−、［ＨＰＯ４］２−、［Ｈ２ＰＯ４］−、［ＨＳＯ３］−、［ＣｕＣｌ２］−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＳＣＮ−からなる群から選択されるアニオン；およびいずれかのフッ素化アニオンを含み得る。さらに他の実施形態において、本明細書におけるイオン性液体は、上記に定義されているとおりピリジニウム、ピリダジニウム、ピリミジニウム、ピラジニウム、イミダゾリウム、ピラゾリウム、チアゾリウム、オキサゾリウム、トリアゾリウム、ホスホニウム塩、およびアンモニウムからなる群から選択されるカチオン；ならびに、［ＢＦ４］−、［ＢＦ３ＣＦ３］−、［ＢＦ３Ｃ２Ｆ５］−、［ＰＦ６］−、［ＰＦ３（Ｃ２Ｆ５）３］−、［ＳｂＦ６］−、［ＣＦ３ＳＯ３］−、［ＨＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＨＦＣＣＦ２ＳＯ３］−、［ＨＣＣｌＦＣＦ２ＳＯ３］−、［（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ］−、［ＣＦ３ＣＯ２］−、［ＣＦ３ＯＣＦＨＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦＨＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦＨＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ２ＨＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ２ＩＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］���、［（ＣＦ２ＨＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＣＦＨＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、およびＦ−からなる群から選択されるアニオンを含み得る。
【００４７】
さらに他の実施形態において、本明細書におけるイオン性液体は、上記に定義されているとおりピリジニウム、ピリダジニウム、ピリミジニウム、ピラジニウム、イミダゾリウム、ピラゾリウム、チアゾリウム、オキサゾリウム、トリアゾリウム、ホスホニウム塩、およびアンモニウムからなる群から選択されるカチオンを含み、ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、およびＲ１０から選択される少なくとも１つの構成要素がＦ−を含み；ならびに、［ＣＨ３ＣＯ２］−、［ＨＳＯ４］−、［ＣＨ３ＯＳＯ３］−、［Ｃ２Ｈ５ＯＳＯ３］−、［ＡｌＣｌ４］−、［ＣＯ３］２−、［ＨＣＯ３］−、［ＮＯ２］−、［ＮＯ３］−、［ＳＯ４］２−、［ＰＯ４］３−、［ＨＰＯ４］２−、［Ｈ２ＰＯ４］−、［ＨＳＯ３］−、［ＣｕＣｌ２］−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＳＣＮ−、およびいずれかのフッ素化アニオンからなる群から選択されるアニオンを含み得る。さらに他の実施形態において、本明細書におけるイオン性液体は、上記に定義されているとおりピリジニウム、ピリダジニウム、ピリミジニウム、ピラジニウム、イミダゾリウム、ピラゾリウム、チアゾリウム、オキサゾリウム、トリアゾリウム、ホスホニウム塩、およびアンモニウムからなる群から選択されるカチオンを含み、ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、およびＲ１０から選択される少なくとも１つの構成要素がＦ−を含み；ならびに、［ＢＦ４］−、［ＢＦ３ＣＦ３］−、［ＢＦ３Ｃ２Ｆ５］−、［ＰＦ６］−、［ＰＦ３（Ｃ２Ｆ５）３］−、［ＳｂＦ６］−、［ＣＦ３ＳＯ３］−、［ＨＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＨＦＣＣＦ２ＳＯ３］−、［ＨＣＣｌＦＣＦ２ＳＯ３］−、［（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ］−、［ＣＦ３ＣＯ２］−、［ＣＦ３ＯＣＦＨＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦＨＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦＨＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ２ＨＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ２ＩＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［（ＣＦ２ＨＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＣＦＨＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、およびＦ−からなる群から選択されるアニオンを含み得る。
【００４８】
さらに他の実施形態において、本発明における使用について好適なイオン性液体としては：
ａ）カチオンとしてイミダゾリウム、ならびに、［ＢＦ４］−、［ＢＦ３ＣＦ３］−、［ＢＦ３Ｃ２Ｆ５］−、［ＰＦ６］−、［ＰＦ３（Ｃ２Ｆ５）３］−、［ＳｂＦ６］−、［ＣＦ３ＳＯ３］−、［ＨＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＨＦＣＣＦ２ＳＯ３］−、［ＨＣＣｌＦＣＦ２ＳＯ３］−、［（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ］−、［ＣＦ３ＣＯ２］−、［ＣＦ３ＯＣＦＨＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦＨＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦＨＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ２ＨＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ２ＩＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［（ＣＦ２ＨＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＣＦＨＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、および［ＣＨ３ＯＳＯ３］−からなる群から選択されるアニオン；
ｂ）カチオンとして１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、ならびに、［ＢＦ４］−、［ＢＦ３ＣＦ３］−、［ＢＦ３Ｃ２Ｆ５］−、［ＰＦ６］−、［ＰＦ３（Ｃ２Ｆ５）３］−、［ＳｂＦ６］−、［ＣＦ３ＳＯ３］−、［ＨＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＨＦＣＣＦ２ＳＯ３］−、［ＨＣＣｌＦＣＦ２ＳＯ３］−、［（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ］−、［ＣＦ３ＣＯ２］−、［ＣＦ３ＯＣＦＨＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦＨＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦＨＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ２ＨＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ２ＩＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［（ＣＦ２ＨＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＣＦＨＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、および［ＣＨ３ＯＳＯ３］−からなる群から選択されるアニオン；
ｃ）カチオンとして１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、ならびに、［ＢＦ４］−、［ＢＦ３ＣＦ３］−、［ＢＦ３Ｃ２Ｆ５］−、［ＰＦ６］−、［ＰＦ３（Ｃ２Ｆ５）３］−、［ＳｂＦ６］−、［ＣＦ３ＳＯ３］−、［ＨＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＨＦＣＣＦ２ＳＯ３］−、［ＨＣＣｌＦＣＦ２ＳＯ３］−、［（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ］−、［ＣＦ３ＣＯ２］−、［ＣＦ３ＯＣＦＨＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦＨＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦＨＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ２ＨＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ２ＩＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［（ＣＦ２ＨＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＣＦＨＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、および［ＣＨ３ＯＳＯ３］−からなる群から選択されるアニオン；
ｄ）カチオンとして１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、ならびに、アニオンとして［（ＣＦ３ＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、［ＰＦ６］−、または［ＨＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−；
ｅ）カチオンとして１，３−ジメチルイミダゾリウム、ならびに、［ＢＦ４］−、［ＢＦ３ＣＦ３］−、［ＢＦ３Ｃ２Ｆ５］−、［ＰＦ６］−、［ＰＦ３（Ｃ２Ｆ５）３］−、［ＳｂＦ６］−、［ＣＦ３ＳＯ３］−、［ＨＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＨＦＣＣＦ２ＳＯ３］−、［ＨＣＣｌＦＣＦ２ＳＯ３］−、［（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ］−、［ＣＦ３ＣＯ２］−、［ＣＦ３ＯＣＦＨＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦＨＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦＨＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ２ＨＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ２ＩＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［（ＣＦ２ＨＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＣＦＨＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、および［ＣＨ３ＯＳＯ３］−からなる群から選択されるアニオン
を有するものが挙げられ得る。
【００４９】
本発明の種々の他の実施形態において、本明細書に記載のまたは開示されている個別のカチオンのいずれかを選択することにより、ならびに、本明細書に記載のまたは開示されている個別のアニオンのいずれかを選択することにより形成されるイオン性液体は、ＣＯ２からのＴＦＥの分離を達成するまたは促進する目的のために用いられ得る。従って、さらに他の実施形態において、（ｉ）その総ての群の個別の構成要素のすべての種々の異なる組み合わせで本明細書に記載および開示のカチオンの総ての群から得られるカチオンのいずれかのサイズのサブグループ、および（ｉｉ）その総ての群の個別の構成要素のすべての種々の異なる組み合わせで本明細書に記載および開示のアニオンの総ての群から得られるアニオンのいずれかのサイズのサブグループ、を選択することにより形成されるイオン性液体のサブグループは、ＣＯ２からのＴＦＥの分離を達成するまたは促進する目的のために用いられ得る。個別のイオン性液体の選択において、または前述のとおり選択を行うことによるイオン性液体のサブグループの形成において、イオン性液体またはサブグループは、選択を行うためにそれらの総ての群から除外されているカチオンおよび／またはアニオンの群の構成要素が無くても用いられてもよく；ならびに、所望の場合には、この選択は、それ故、選択により使用のために含まれる群の構成要素ではなく、使用が除外される総ての群の構成要素の観点でなされ得る。
【００５０】
本発明の方法において、ＴＦＥは、ＣＯ２とのこれらの混合物から、この混合物を、ＴＦＥよりもＣＯ２が大幅に可溶性であるイオン性液体と接触させることにより分離される。これは、溶解度における差が、揮発によるものなどの、混合物からより溶解度の低いＴＦＥ構成成分を除去するが、より可溶性のＣＯ２構成成分（ＴＦＥと共に）をより限定的に除去する、好ましくはＣＯ２を全く除去しない分離技術の使用を促進するために、有利である。イオン性液体に可溶性である範囲において、ＣＯ２は、ＴＦＥが除去されるにつれ、混合物中に残留する傾向となる。
【００５１】
本発明の方法を実施するために有用な分離技術としては、例えば、抽出蒸留および吸収などの技術が挙げられる。抽出蒸留においては、従来の蒸留におけるとおり、温度および圧力制御を通じて、混合物の少なくとも１種の構成成分がカラム中に揮発させられ、この揮発した構成成分が分離流中に捕捉され、これが混合物とは別に凝縮され、それ故、混合物から除去される。この凝縮された流れの少なくとも一部がカラムの頂部に還流として戻されると共に、残りが生成物としてまたは任意の処理のために回収されることが可能である。カラムの頂部に還流として戻される凝縮された材料対流出物として除去される材料の比は、還流比と称される。缶出液流としてカラムを出る化合物をストリッパーまたは第２の蒸留カラムにさらなる分離のために通過させることが可能であり、所望の場合には、缶出液から回収された化合物は、次いで、第１の蒸留カラムに再使用のためにリサイクルされ得る。
【００５２】
本発明における蒸留の使用に適用可能な特定の条件は、蒸留カラムの直径、供給点の位置、およびカラムにおける分離ステージ数などのパラメータに応じる。蒸留システムの作動圧力は、ほぼ真空から約３．４５ＭＰａ（約５００ｐｓｉａ）の範囲であり得、加熱温度および利用可能な冷却媒体の観点から調節され得る。通常、還流比を高くすると流出物流れ純度が高まるが、一般に１／１〜２００／１の還流比範囲である。カラムの頂部に隣接して位置されている凝縮器の温度は、通常カラムの頂部から出る流出物を実質的に完全に凝縮させるに十分であるか、または、部分凝縮により所望の還流比を達成するために必要とされる温度である。
【００５３】
抽出蒸留においては、カラム中の分離される混合物に、低い蒸発潜熱を有し、混合物中の構成成分のいずれとも共沸物を形成せず、かつ、混合物中の構成成分のいずれとも化学的に反応しない混和性の、高沸点の、比較的非揮発性のＭＳＡが添加される。ＭＳＡは、混合物の種々の構成成分と異なって相互作用するよう特別に選択され、これによりそれらの比揮発度を変化させると共に、そうでなければ存在することとなる共沸物を「破壊」する。ＭＳＡは、それ故、本明細書においては、混合物のＣＯ２構成成分が、より可溶性であり、好ましくは混合物のＴＦＥ構成成分よりかなり可溶性であるイオン性液体であるよう選択される。ＭＳＡ中における溶解性に劣るＴＦＥ構成成分は、その結果、共留剤として機能しているＭＳＡ中により可溶性であるＣＯ２構成成分よりも、混合物から容易に揮発および分離され得る。共沸物の構成成分は通常は液体形態で有するものと基本的に同一の組成比で揮発しなければならないという傾向が、それ故、混合物のＣＯ２構成成分をＴＦＥ構成成分よりも大幅に可溶化させることによりＭＳＡの存在により変更され、選択された温度および圧力で混合物から放散された揮発物の流れの組成含有量に対応する変化をもたらす。ＴＦＥ構成成分は、次いで、ＣＯ２構成成分よりもかなり高濃度での蒸気として選択された温度および圧力で混合物から除去され、好ましくは、ＣＯ２で汚染されていない基本的に純粋な形態で除去される。より可溶性の、揮発性に劣るＣＯ２構成成分は混合物中にＭＳＡと共に残り、およびＭＳＡの選択に対する他の判定基準は、ＣＯ２から容易に分離されるイオン性液体であるということである。
【００５４】
種々の実施形態において、ＭＳＡとしてのイオン性液体の混合物がまた、所望の程度の分離を達成するために有用であり得る。一実施形態においては、ＭＳＡの混合物は、１つのＭＳＡがＣＯ２構成成分に対して高い選択性を有すると共に、他のＭＳＡがＣＯ２に対する高い可溶化能を有するよう選択され得る。
【００５５】
本発明の分離方法が抽出蒸留により実施されるとき、この方法は、図１の概略図に示されているものなどの蒸留カラム中に有利に実施され得る。図１のカラムにおいては、セパレータ要素１が、混合物中のＭＳＡの存在によってより揮発性とされる構成成分混合物である塔頂生成物のＭＳＡからの分離のために用いられる。ＭＳＡとしてのイオン性液体の利用は、イオン性液体の無視可能な揮発度のために、塔頂生成物７中におけるＭＳＡの存在が基本的に排除されるという利点を有する。
【００５６】
好ましくは凝縮器の下のカラムの頂部に近い濃縮セクションに配置されている、または精留セクションの底に配置されている入口２からＭＳＡの流れが進入し、ここで、意図されず揮発したいずれかの量のＭＳＡが、混合物のＴＦＥ構成成分から分離される。ＭＳＡとしてのイオン性液体は、次いで、カラム中を、特に低溶解度ＴＦＥといった分離されるべき混合物の構成成分の上昇流と相対的に、向流方向に下方に進む。混合物はストリッピングセクション上の入口４から進入し、未だＭＳＡと混合されているＴＦＥ構成成分のいずれもが最終的に蒸発される。分離されるべき混合物の入口供給物は液体または気体形態であり得、この混合物がカラムに供給されたときに液体形態である場合には、その少なくともＴＦＥ構成成分は、その目的のために選択されることとなるカラムの温度および圧力条件によって揮発されることとなる。カラム中を上方に移動する蒸気は、連続的に混合物のＴＦＥ構成成分の含有量が濃縮され、カラム中を下方に移動する液体は、その構成成分の含有量が連続的に低減される。
【００５７】
セパレータ要素３および５は、缶出生成物６としてＭＳＡと一緒にカラムを出るＣＯ２構成成分からの、塔頂生成物７としてカラムを出るＴＦＥ構成成分の大規模な分離を達成する目的のために所望される完全な気体−液体接触がもたらされる、カラムの高さに沿った有用な数のステージを含有する。
【００５８】
セパレータ要素は、プレート、または並んでいるまたは無秩序な充填材のいずれかであることが可能である。いずれの場合においても、目的は、気化された揮発度の高い構成成分の上昇流と接触させるための、ＭＳＡの下向きのカスケードを液体共留剤としてもたらすことである。プレートが用いられる場合には、液体は、プレート間を、その縁部を超えて流れ得、または液体は、揮発された構成成分が中を通って上昇してくるプレート中の同一の孔を通って流れ得る。いずれの場合においても、目的は、落下してくる液体によってカラムがあふれるのを防ぐに十分に速いが、液体との十分な時間が得られずに蒸気がカラムから押出されてしまうほどには速くない上方への蒸気流の流速をもたらすことで、一貫した気体−液体接触の最大残留時間を達成することである。
【００５９】
分離されるべき混合物の量の観点では、混合物の共沸、または定沸または近沸特徴を「破壊」するために必要である、ならびに、商業的に実行可能な収率および速度での混合物からのＴＦＥ構成成分の分離を可能とするＭＳＡの最低量が存在する。ＭＳＡの供給量対混合物の供給量の比（ここで、比中に用いられたＭＳＡの量が上述の最低量である）においては、比の値は、種々の実施形態において約２〜約４などの範囲に設定され得る。他の実施形態において、５を超える供給物比は、カラム中のステージ数を減らす観点では、特別な利点をもたらさない可能性がある。他の実施形態においては、しかしながら、上述の範囲より高いまたはこれより低い供給比が、ＴＦＥに比してＣＯ２を優先的に可溶化させるＭＳＡの能力に応じて適切であり得る。典型的には、分離されるべき混合物の供給速度と相対的なＭＳＡの供給速度の増加は、他の事柄が等しい場合、ＣＯ２の残留する存在に関して回収されるべきＴＦＥ生成物の純度を増加させる。
【００６０】
分離が完了まで進行するに伴って、ＭＳＡは他の工程において、缶出液としてＣＯ２構成成分と共にカラムから除去され、このＭＳＡは、入口２でのカラムへの再導入のためにカラムに再利用される。このＭＳＡは、単純な蒸発による再生を含む種々の分離操作を用いて缶出生成物６から分離され得る。流下膜式または回転式蒸発器などの薄膜蒸発器が、連続的な蒸発のために通例用いられる。非連続的な濃縮方法においては、再生されたＭＳＡとしてのイオン性液体が連続的に蒸留カラムに戻されることが可能であるよう、２つの蒸発器ステージが相互に実施される。ＭＳＡはまた、イオン性液体の蒸気圧は基本的にゼロであるため、ストリッピングカラムにより再生されることが可能である。真空ポンプは、圧力を低下させて、イオン性液体を脱気するために必要とされる熱の入力を低減させることにより分離における補助として用いられることが可能である。イオン性液体をＭＳＡとして回収するための代替的な手段は、多くのイオン性液体は０℃未満では固化することが可能であるという事実を活用する。これらの場合において、経済的なイオン性液体の分離は、冷却して固体相を形成することにより達成することが可能である。缶出生成物はまた、冷却、蒸発、または真空結晶化などの技術を用いて析出させることが可能である。
【００６１】
吸収方法は、典型的には、蒸留法において用いられるものと同様のカラムで実施されるが、イオン性液体ＭＳＡと混合物との間の接触のみがイオン性液体中にＣＯ２構成成分を溶解させるのに十分である場合には、還流凝縮器および再沸器を必ずしも用いなくてもよい。液体ＭＳＡが、カラムの頂部でまたはカラムの頂部に向けて添加され、気化された混合物は、液体が降下移動している間にカラムを上昇するに伴って液体に接触する。しかしながら、ＭＳＡがそれ自体ある程度の揮発度を有する場合、還流凝縮器を追加することが望ましい可能性がある。カラム作動圧力で、望ましくない程に低い温度で還流が生じる場合、再沸器を備えたカラムが用いられ得る。
【００６２】
抽出蒸留および吸収のこれらおよび他の態様は、Ｐｅｒｒｙ’ｓ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ’  Ｈａｎｄｂｏｏｋ、第７版、（第１３および１４章、ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ、１９９７年）などの資料において、さらに検討されている。
【００６３】
２種の構成成分ｉおよびｊの二元混合物を分離する能力は、それらの選択性を算出することにより判定することが可能である。一方の値に選択性が近いほど、従来の蒸留による分離されるべき混合物の構成成分はより困難となる。従って、抽出蒸留または吸収法が、分離効率を高めるために用いられ得る。抽出蒸留または吸収においては、ＭＳＡが、混合物中の構成成分の１つ以上を選択的に吸収するまたは溶解させることにより分離に作用する。本発明にあるとおり、イオン性液体がＭＳＡとして用いられる場合、ｉおよびｊから構成される二元混合物に対するイオン性液体の選択性は、構成成分ｉの無限活動係数対構成成分ｊの無限活動係数の比として定義され、ここで、構成成分ｉおよびｊは、イオン性液体ＭＳＡ中に無限希釈度で存在する。普通、選択性は、分子中に低沸点溶剤または高沸点溶剤があるかに応じて１超または１未満であることが可能である。通常、選択性が１超の値として示されるよう、低沸点溶剤が分子に位置される。有効な分離を達成するために、約１．０超の選択性が一般に要求される。本発明の一実施形態においては、イオン性液体の混合物への添加が約１．５超の選択性をもたらし；および本発明の他の実施形態においては、イオン性液体の混合物への添加は約２超、約５超、約１０超または約２０超の選択性をもたらす。
【００６４】
本発明の分離が蒸留により実施される場合、この混合物の個別の構成成分は、カラム中におけるいずれかの特定の時間におけるそれらの位置に応じて、混合物中のすべての構成成分とＭＳＡとの総重量と相対的に約０．０５〜約９９．９５モルパーセントの範囲の個々の濃度を有し得る。この方法におけるいずれかの特定の時間でおよび／またはカラム中の位置で、構成成分は、再沸器温度から凝縮器温度までの範囲内の温度、ならびに、真空から臨界圧までの範囲内の圧力に供され得る。分離方法は、最適な分離のための適切な条件に応じて、様々な供給物、再沸器および凝縮器温度で作動する。典型的な分離方法は、水により約５〜約１０℃の温度に冷やされた、または塩水またはエチレングリコールにより約０〜約−４０℃のさらに低い温度に冷やされた凝縮器および／または供給物組成で作動し得る。場合によっては、約１大気圧での化合物の標準沸点の近くでカラムが作動する場合、供給物および／または凝縮器組成物は、約−４０〜約−８０℃のさらに低い温度に冷却され得る。再沸器は、カラムの作動圧力および分離される化合物のアイデンティティに応じて広い温度範囲にわたって作動することが可能であり、ＴＦＥなどのフッ素化化合物の場合には、約−８０〜約２４０℃の範囲の温度である可能性がある。この方法には、それ故、所望の分離を達成するために必要に応じて混合物および／またはイオン性液体の供給物の温度および／または圧力を上下させることにより調節するなどの工程が含まれる。
【００６５】
本発明の分離方法はまた、本発明の他の実施形態であるキットの使用により実施され得る。本発明によるキットは、例えば、ＴＦＥとＣＯ２との混合物を含有する第１の容器、１種以上のイオン性液体を含有する第２の容器、ならびに、第１の容器を第２の容器に接続するコネクタを含むであろう。好適な容器は円柱状の金属製タンクまたは他の圧力容器であり得、ならびに、好適なコネクタはホースまたはチューブであり得る。第１の容器は出口を備えると共に第２の容器は入口および出口を備える。第１の容器の内容物のいくらかまたはすべては第２の容器を通過すべきであるため、第１の容器の内容物は典型的には加圧されていることとなる。
【００６６】
この目的のために、第１の容器の出口および第２の容器の入口にコネクタが接続されており、第１の容器の内容物のいくらかまたはすべてが、第２の容器中に導入される。第１の容器の内容物のいくらかまたはすべてが第２の容器を通過した後、これらは、第２の容器からその出口を通って出る。例えば、第１の容器の内容物のいくらかまたはすべては第２の容器中に噴き出されてもよく、このような目的のために、第２の容器の入口が底にあってもよく、出口は上部にあることとなる。他の実施形態においては、しかしながら、第１の容器の内容物は、第２の容器の他の位置に導入され得、および／または注入または注ぎ込みなどの方法によって導入され得る。その内部において、第２の容器は、第１の容器から受け入れたＴＦＥ／ＣＯ２混合物を、第２の容器中にあるイオン性液体と接触させるための手段を備える。このような接触させる手段としては、有孔パイプ、スプレーヘッド、ノズル、ブレード、パドル、スクリューまたはポンプが挙げられる。
【００６７】
コネクタがこれらの容器間に取り付けられると共に、第１の容器中のＴＦＥ／ＣＯ２混合物のいくらかまたはすべてが第２の容器を通過させられたとき、混合物中のＣＯ２がイオン性液体中に吸収され、精製されたＴＦＥが第２の容器の出口から放出される。所望の場合には、ＣＯ２との混合物から第２の容器の内部で分離により生成されたＴＦＥは、フッ素化ポリマーまたはコポリマーの調製に用いられ得る。本発明の他の実施形態は、従って、この混合物を１種以上のイオン性液体と接触させ、ＴＦＥを回収し、およびＴＦＥを重合反応に供してフッ素化ポリマーまたはコポリマーを調製することによりＴＦＥのＣＯ２との混合物からＴＦＥを分離する工程による、フッ素化ポリマーまたはコポリマーを調製するための方法である。フッ素化ポリマーまたはコポリマーは、過酸化物あるいはアゾ化合物などのフリーラジカル触媒を用いる圧力下でのエマルジョン重合などの方法により、または当該技術分野において公知であるものから選択される他の好適な触媒および条件により生成され得る。ポリマーは、ＰＴＦＥなどのホモポリマー；またはＴＦＥとエチレンまたは他のα−オレフィンなどのモノマーとから調製されるコポリマー；他の不飽和フルオロカーボン、ヒドロフルオロカーボンまたはヒドロフルオロクロロカーボン；アクリレート；またはビニルアセテートなどの種々のビニル化合物であり得る。
【００６８】
以下の実施例は、本発明の操作を例示すると共に、これらの形成および使用を補助するために提示されている。これらの実施例は、開示または添付の特許請求の範囲の範囲を如何様にも限定することを意図していない。この研究において、実施例１においては、ＣＯ２からＴＦＥを分離することが可能である程度を例示するために選択性が用いられている。実施例２は、抽出蒸留によるイオン性液体［ｂｍｉｍ］［ＰＦ６］をＭＳＡとして用いるＴＦＥおよびＣＯ２の分離のモデルに、プロセスシミュレーションプログラム（ＡＳＰＥＮ  Ｐｌｕｓ（登録商標）、Ａｓｐｅｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ．（Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ  ＭＡ））を用いる。
【実施例】
【００６９】
一般的方法および材料
１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロリン酸（［ｂｍｉｍ］［ＰＦ６］、Ｃ８Ｈ１５Ｎ２Ｆ６Ｐ、分子量２８４ｇ  ｍｏｌ−１）を、Ｆｌｕｋａ  Ｃｈｅｍｉｋａ（同様に、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，Ｍｉｓｓｏｕｒｉ）からも入手し得る）から、＞９７％の純度で入手した。テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ、ＦＣ−１１１４、Ｃ２Ｆ４、分子量１００．０２ｇ  ｍｏｌ−１）を、ＤｕＰｏｎｔ  Ｆｌｕｏｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ）から９９．９９％の最低純度で入手した。二酸化炭素（ＣＯ２、分子量４４．０１ｇ  ｍｏｌ−１）を、ＭＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ，Ｐｅｎｎｓｌｙｖａｎｉａ）から９９．９９８％の最低純度で入手した。
【００７０】
市販されていないアニオンである（カリウム１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホネート、カリウム−１，１，２−トリフルオロ−２−（パーフルオロエトキシ）エタンスルホネート、カリウム−１，１，２−トリフルオロ−２−（トリフルオロメトキシ）エタンスルホネート、およびナトリウム１，１，２，３，３，３−ヘキサフルオロプロパンスルホネート）；ならびに、イオン性液体（１−ブチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホネート、１−ブチル−メチルイミダゾリウム１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホネート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホネート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム１，１，２，３，３，３−ヘキサフルオロプロパンスルホネート、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホネート、１−ドデシル−３−メチルイミダゾリウム１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホネート、−ヘキサデシル−３−メチルイミダゾリウム１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホネート、１−オクタデシル−３−メチルイミダゾリウム１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホネート、１−プロピル−３−（１，１，２，２−ＴＦＥＳ）イミダゾリウム１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホネート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム１，１，２，３，３，３−ヘキサフルオロプロパンスルホネート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム１，１，２−トリフルオロ−２−（トリフルオロメトキシ）エタンスルホネート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム１，１，２−トリフルオロ−２−（パーフルオロエトキシ）エタンスルホネート、テトラデシル（トリ−ｎ−ブチル）ホスホニウム塩１，１，２，３，３，３−ヘキサフルオロプロパンスルホネート、テトラデシル（トリ−ｎ−ヘキシル）ホスホニウム塩１，１，２−トリフルオロ−２−（パーフルオロエトキシ）エタンスルホネート、テトラデシル（トリ−ｎ−ヘキシル）ホスホニウム塩１，１，２−トリフルオロ−２−（トリフルオロメトキシ）エタンスルホネート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム１，１，２，２−テトラフルオロ−２−（ペンタフルオロエトキシ）スルホネート、およびテトラブチルホスホニウム１，１，２−トリフルオロ−２−（パーフルオロエトキシ）エタンスルホネート）の合成が、すべての目的についてその全体が本明細書の一部として援用される米国仮特許出願第６０／７１９，７３５号明細書に記載されている。
【００７１】
ＴＦＥ溶解度の計測は、ガラス平衡セル［Ｅ．Ｗ．Ｓｌｏｃｕｍ、Ｉｎｄ．Ｅｎｇ．Ｃｈｅｍ．Ｆｕｎｄａｍ．（１９７５年）１４、１２６］を用いて行った。ガラス平衡セルは既知の容積を有すると共に、上相（気体または液体）が下方の液体相に混合されるようかき混ぜられる。既知の量のイオン性液体がセル中に入れられ、脱気されると共にイオン性液体中の如何なる残存水も除去するために、加熱下に排気される。イオン性液体の密度が分かっていればイオン性液体の体積を算出可能であり、および蒸気空間容積を算出するために用いた初期のガラスセル容量との差が算出可能である。既知の量の気体がセル中に供給され、循環油浴で温度が一定に保持される。セルの圧力が計測され、記録される。圧力がこれ以上変化しないと判定されたら、セルは平衡下にあり、吸収された気体の量が平衡セル蒸気空間中の気体の量を考慮して算出される。この器具および手法のさらなる考察は、Ｗ．Ｓｃｈｏｔｔｅ、Ｉｎｄ．Ｅｎｇ．Ｃｈｅｍ．Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｄｅｓ．Ｄｅｖ．（１９８０年）１９、４３２〜４３９において入手可能である。
【００７２】
ＣＯ２溶解度計測は、重量微量天秤（Ｈｉｄｅｎ、ＩＧＡ  ００３、Ｈｉｄｅｎ  Ｉｓｏｃｈｅｍａ  Ｌｔｄ．（Ｗａｒｒｉｎｇｔｏｎ，ＵＫ））を用いて行った。微量天秤は、ステンレス鋼製圧力−容器の内部のサンプルを有する電気てんびんおよび分銅構成要素から構成される。てんびんは、０〜１００ｍｇの計量範囲を０．１μｇの分解能で有する。２．０ＭＰａおよび１００℃までの動作が可能である強化型圧力ステンレス鋼（ＳＳ３１６ＬＮ）反応器を設置した。およそ６０ｍｇのイオン性液体サンプルをサンプル容器に追加し、反応器を密閉した。サンプルを乾燥させると共に、先ず、ダイヤフラム・ポンプ（Ｐｆｅｉｆｆｅｒ、モデルＭＶＰ０５５−３、Ａｓｓｌａｒ，Ｇｅｒｍａｎｙ）でサンプルに粗真空を引き、次いで、ターボポンプ（Ｐｆｅｉｆｆｅｒ、モデルＴＳＨ−０７１）で反応器を１０−９ＭＰａに完全に排気することにより脱気した。深真空下にある間に、遠隔制御された定温浴（Ｈｕｂｅｒ  Ｍｉｎｉｓｔａｔ、モデルｃｃ−Ｓ３、Ｏｆｆｅｎｂｕｒｇ，Ｇｅｒｍａｎｙ）に接続した外部ウォータージャケットで、このサンプルを７５℃に１０時間加熱した。３０体積パーセントエチレングリコールと７０体積パーセント水との混合物を、５〜９０℃の温度範囲を有する再循環流体として用いた。サンプル質量は、残存水および気体が除去されるに伴って徐々に低減した。一旦質量が少なくとも６０分にわたって安定したら、このサンプルの乾燥質量を記録した。ＩＧＡ００３は、動的および静的モードの両方で作動することが可能である。動的モード動作はサンプルを通過する連続的な気体流（最大５００ｃｍ３分−１）を提供し、排気バルブが設定点圧力を制御する。静的モード動作は、てんびんの上部からサンプルから離して気体を導入し、通気および排気バルブの両方が設定点圧力を制御する。すべての吸収計測を静的モードで実施した。サンプル温度を、±０．１℃の精度を有するタイプＫ熱電対で計測した。熱電対を、反応器内部のサンプル容器の隣に配置した。ウォータージャケットは、設定点温度に、±０．１℃の典型的制御精度内で自動的に維持した。４回の等温線（１０、２５、５０および７５℃で）を１０℃から開始して計測した。一旦所望の温度が達成されると共に安定したら、通気および排気バルブが自動的に開閉されて圧力が第１の設定点に調節されることとなる。１０−１０〜１０−２ＭＰａの圧力はキャパシタンスマノメータ（Ｐｆｅｉｆｆｅｒ、モデルＰＫＲ２５１）を用いて計測し、および１０−２〜２．０ＭＰａの圧力はピエゾ抵抗性ひずみゲージ（Ｄｒｕｃｋ、モデルＰＤＣＲ４０１０、Ｎｅｗ  Ｆａｉｒｆｉｅｌｄ，ＣＴ）を用いて計測した。制御は反応器の圧力設定点を±４〜８ｋＰａ内に維持した。圧力ランプ速度を２００ｋＰａ分−１で設定し、温度ランプ速度は１℃分−１で設定した。ステンレス鋼反応器の圧力上限は２．０ＭＰａであり、２．０ＭＰａ以下（すなわち０．１、０．５、１、４、７、１０、１３、１５および２０ｂａｒ）の数々の等圧線を計測した。気体−液体均衡のために十分な時間を確保するために、イオン性液体サンプルを、１２時間の最大タイムアウトで最短でも３時間にわたって設定点で維持した。この器具のさらなる考察および手法は、Ｍ．Ｂ．ＳｈｉｆｌｅｔｔおよびＡ．Ｙｏｋｏｚｅｋｉ、Ｉｎｄ．Ｅｎｇ．Ｃｈｅｍ．Ｒｅｓ．（２００５年）４４（１２）、４４５３〜４４６４ページに利用可能である。
【００７３】
実施例１
テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）および二酸化炭素（ＣＯ２）を含有する混合物の分離
この実施例は、無限希釈状態での熱力学的特性に注目している。無限希釈での活動係数γ∞を、［ｂｍｉｍ］［ＰＦ６］中にＴＦＥおよびＣＯ２について分析した。
【００７４】
［ｂｍｉｍ］［ＰＦ６］中でのＴＦＥおよびＣＯ２についての溶解度（ＰＴχ）データは実施例３および４にまとめられている。データは、非ランダム二液（ＮＲＴＬ）式溶液モデルと相関されている。
【００７５】
二元系についてのＮＲＴＬ活動係数（γｉ）モデルは：
【数１】
2010509333.tif 000006
により与えられ、
式中、
Ｇ１２≡ｅｘｐ（−ατ１２）、およびＧ２１≡ｅｘｐ（−ατ２１）    （３）
τ１２およびτ２１：調節可能な二元相互作用パラメータである。      （４）
α＝０．２（本研究においては０．２の定数であると仮定した）
である。
【００７６】
温度−依存二元相互作用パラメータ（τｉｊ）は以下によりモデリングされる。
【数２】
2010509333.tif 000007
【００７７】
気液平衡（ＶＬＥ）は、以下の式を解くことにより得られる。
【数３】
2010509333.tif 000008
【００７８】
本系においては、
【数４】
2010509333.tif 000009
およびｙ２≒０（またはｙ１≒１）と仮定することが可能である。次いで、式６は、ｉ＝１で単に１つの式となり、非理想性Φ１に対する補正因子は：
【数５】
2010509333.tif 000010
と記載することが可能である。
【００７９】
純粋な種１の第２のビリアル係数Β１１（Ｔ）は、適切な状態方程式モデルで算出することが可能であり、飽和モル液体体積
【数６】
2010509333.tif 000011
は、Ｓｈｉｆｌｅｔｔ，Ｍ．Ｂ．；Ｙｏｋｏｚｅｋｉ，Ａ．Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ  ａｎｄ  Ｄｉｆｆｕｓｉｖｉｔｙ  ｏｆ  Ｈｙｄｒｏｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎｓ  ｉｎ  Ｒｏｏｍ−Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｉｏｎｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄｓ．ＡＩＣｈＥ  Ｊ．（２００６年）、５２、１２０５に記載の方法を用いて算出される。純粋な種１の蒸気圧は：
【数７】
2010509333.tif 000012
によってモデリングされる。
【００８０】
ＴＦＥについての式８における係数は、（Ａ１＝７．９０３５３、Ｂ１＝２０１２．９４、Ｃ１＝１．２０４４）であり、ＣＯ２については（Ａ１＝１２．３３１２、Ｂ１＝４７５９．４６、Ｃ１＝１５６．４６２）であり、ならびに、式８は、ＶＬＥ（気液平衡）臨界温度Ｔｃを超えても挿入された仮定的蒸気圧として維持されると仮定される。
【００８１】
本溶解度モデルは、最大で４つの調節可能なパラメータ：
【数８】
2010509333.tif 000013
を含む。これらのパラメータは：Ｎデータ点についての
【数９】
2010509333.tif 000014
の目標関数で非線形最小二乗分析を用いて判定された。ＴＦＥに対するこれらのパラメータについての最適値は
【数１０】
2010509333.tif 000015
である。ＣＯ２に対するこれらのパラメータについての最適値は
【数１１】
2010509333.tif 000016
である。
【００８２】
無限希釈状態が、実際の溶液の唯一の制限された（または挿入された）状態であるが、このような状態での熱力学的特性は、溶質および溶剤の相互作用に関する重要な物理的／化学的な理解を提供する。［ｂｍｉｍ］［ＰＦ６］中でのＴＦＥおよびＣＯ２無限希釈での活動係数
【数１２】
2010509333.tif 000017
は、χ１＝０およびχ２＝１を設定することにより式１から導くことが可能である。
【数１３】
2010509333.tif 000018
【００８３】
表１は、［ｂｍｉｍ］［ＰＦ６］中でのＴＦＥおよびＣＯ２の温度（Ｔ）、飽和蒸気圧
【数１４】
2010509333.tif 000019
第２のビリアル係数（β１１）、および無限希釈での活動係数
【数１５】
2010509333.tif 000020
を提供する。
【００８４】
【表１】
2010509333.tif 000021
【００８５】
これらの無限希釈での活動係数
【数１６】
2010509333.tif 000022
を、選択性（αｉｊ）の算出に用いた。
【数１７】
2010509333.tif 000023
式中、構成成分ｉおよびｊは共留剤［ｂｍｉｍ］［ＰＦ６］中に無限希釈度で存在し、ｉはＴＦＥを表すことが可能であると共にｊはＣＯ２を表すことが可能である。分離を達成するために、約１．０を超える選択性が好ましい。表２中の選択性（αｉｊ）は、［ｂｍｉｍ］［ＰＦ６］の共留剤としての使用は、２８３．１５〜３４８．１５Ｋの温度にわたって、２０を超える選択性をもってＴＦＥおよびＣＯ２を分離するであろうことが示されている。
【００８６】
【表２】
2010509333.tif 000024
【００８７】
実施例２
テトラフルオロエチレンおよび二酸化炭素を含む混合物の分離
Ａｓｐｅｎ  Ｐｌｕｓ（登録商標）法シミュレーションを用いて、［ｂｍｉｍ］［ＰＦ６］を共留剤として用いる抽出蒸留による、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）および二酸化炭素（ＣＯ２）を含む混合物の分離をモデリングした。このシミュレーションに用いたＡｓｐｅｎフローシートは、ＲａｄＦｒａと共に設計されている抽出塔と、図１に示されているとおり主カラムに再度戻されるイオン性液体（ＩＬ）の再生のためのフラッシュドラムとして設計されている単一ステージストリッピングユニットとから構成されている。
【００８８】
イオン性液体の計測不能な蒸気圧は、ゼロに近い拡張アントワン式値を当てはめることにより考慮に入れた。イオン性液体を、非分離性構成成分として処理し、および理想蒸気相の仮定をし、従って、調べた気液平衡（ＶＬＥ）データは、液体濃度および活動係数により説明される可能性がある。構成成分とイオン性液体との間の非ランダム二液（ＮＲＴＬ）式二元相互作用パラメータ［Ｓ．Ｉ．，Ｓａｎｄｌｅｒ，Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｓ、第３版（１９９９年）Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ａｎｄ  Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．（Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ）、チャプター７］を、溶解度実験から入手した（Ｐ、Ｔ、χ）データ（［ｂｍｉｍ］［ＰＦ６］中のＴＦＥおよびＣＯ２についての溶解度データに関しては、それぞれ、実施例３および４を参照のこと）を用いて生成した。（Ｐ、Ｔ、χ）データからのＮＲＴＬパラメータに関わらずＡｓｐｅｎを用いた。
【００８９】
抽出塔は、部分凝縮器および再沸器を含む２０の理論ステージから構成され、７９３ｋＰａ（１１５ｐｓｉａ）で作動する。供給物は、２５℃での５０重量％ＴＦＥおよび５０重量％ＣＯ２であり、これは、ステージ９でカラムに供給される。イオン性液体は、２５℃で、カラムの第２のステージを通って供給物に対しておよそ４０：１質量比で供給される。カラムは、１．５の質量還流比で作動する。表３に示されているとおり、主カラムに供給したＴＦＥの９８％が、このカラムからの蒸気流出物として、９９．７３重量％の純度で回収される。残りのＴＦＥおよび基本的にすべてのＣＯ２は、カラムの底からイオン性液体と共に出る。
【００９０】
抽出塔からの缶出液流は、２ｐｓｉａおよび１８０℃で動作しているフラッシュドラムに送られる。このフラッシュは、ＣＯ２および残存ＴＦＥをリサイクルされたイオン性液体からストリップし、その不純物レベルを、通常、３００ｐｐｍｗ  ＣＯ２および１ｐｐｍｗ  ＴＦＥまで低減させる。
【００９１】
【表３】
2010509333.tif 000025
【００９２】
実施例３および４は、それぞれ、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）および二酸化炭素（ＣＯ２）に対する溶解度結果を提供する。これらのデータは、実施例１に示されているとおり無限希釈での活動係数
【数１８】
2010509333.tif 000026
および実施例２におけるＡＳＰＥＮ（登録商標）法モデリング用のＮＲＴＬパラメータを算出するために用いられる。
【００９３】
実施例３
１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロリン酸中のテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）の溶解度
溶解度試験を、１４．７７および５５．１４℃の温度で、０〜約１．４ＭＰａの圧力範囲にわたって行い、ここで、溶解度（χｍｅａｓ．）は、容積視認セル（ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃ  ｖｉｅｗ  ｃｅｌｌ）を用いて計測した。表４ａおよび４ｂが、それぞれ、１４．７７および５５．１４℃の温度でのＴ、Ｐ、およびχｍｅａｓについてのデータを提供する。
【００９４】
【表４】
2010509333.tif 000027
【００９５】
【表５】
2010509333.tif 000028
【００９６】
実施例４
１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロリン酸中の二酸化炭素（ＣＯ２）の溶解度
溶解度試験を、１０．０、２５．０、５０．０および７５．０℃の温度で、０〜約２．０ＭＰａの圧力範囲にわたって行い、ここで、溶解度（χｍｅａｓ．）は重量微量天秤を用いて計測した。表５ａ、５ｂ、５ｃおよび５ｄが、それぞれ、１０．０、２５．０、５０．０、および７５．０℃の温度でのＴ、Ｐ、およびχｍｅａｓについてのデータを提供する。
【００９７】
【表６】
2010509333.tif 000029
【００９８】
【表７】
2010509333.tif 000030
【００９９】
【表８】
2010509333.tif 000031
【０１００】
【表９】
2010509333.tif 000032
【０１０１】
本明細書においては、本明細書の主題の実施形態が、一定の特徴または要素を包含し、含有し、有し、これらを含んでなり、またはこれらから構成されるとして記述または説明されている用法の文脈によって、明確にそうでないと記載されていない、または反対に示されていない限りにおいて、明らかに記述または説明されているものに追加する特徴または要素の１つ以上が実施形態において存在していてもよい。本明細書の主題の代替的実施形態は、しかしながら、基本的に、一定の特徴または要素から構成されるとして記述または説明され得、この実施形態においては、作動の原理、または実施形態の特色的な特徴を実質的に変更するであろう特徴または要素はそこには存在しない。本明細書の主題のさらなる代替的実施形態は、一定の特徴または要素から構成されるとして記述または説明され得、この実施形態またはそのわずかな変形においては、特定的に記述または説明された特徴または要素のみが存在する。
【図１】
2010509333.tif 000036
【図２】
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【国際調査報告】
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