(57)【要約】（Ｅ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを（Ｚ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンに変換する高温異性化反応に関するプロセスを開示する。本発明の特定の観点において、そのようなプロセスには供給流を加熱された表面と接触させることが含まれ、ここでその供給流には（Ｅ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンまたは（Ｅ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンの（Ｚ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンとの混合物が含まれる。得られた生成物流には（Ｚ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンおよび（Ｅ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンが含まれ、ここで生成物流中の（Ｚ）異性体の（Ｅ）異性体に対する比率は供給流の比率よりも高い。生成物流中の（Ｅ）および（Ｚ）異性体は互いに分離することができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ｅ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを（Ｚ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンに変換する方法であって、以下の工程：
（Ｅ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンおよび場合により（Ｚ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを含む反応混合物を提供し；
前記の反応混合物を、４００℃より高い温度に、反応混合物において提供される濃度より高い（Ｚ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンの濃度を含む生成物混合物を形成するために有効な期間の間、および条件の下で加熱する；
を含む、前記方法。
【請求項２】
前記の反応混合物を４００℃より高く約５５０℃までの温度に加熱する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
さらに、内部表面、第１開口部、第２開口部、第１および第２開口部を流体的に連結する経路、ならびに経路中に配置されたパッキング材が含まれる温度制御された反応容器を提供する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
（Ｚ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンが反応混合物において反応混合物の総重量に基づいて５重量％未満の量で提供される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
十分な（Ｅ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンが（Ｚ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンに変換されて、生成物混合物の総重量に基づいて５重量％より多い（Ｚ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを有する生成物混合物をもたらす、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
生成物混合物が生成物混合物の総重量に基づいて約５重量％〜約２０重量％の（Ｚ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
反応混合物の少なくとも一部がパッキング材の外側表面により加熱される、請求項３に記載の方法。
【請求項８】
パッキング材が触媒特性を有する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
パッキング材がステンレス鋼、ニッケルまたはニッケルベースの組成物を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
パッキング材がニッケルベースの合金を含む、請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
本出願は２０１３年３月１５日に出願された米国仮出願一連番号６１／７８９，３１２に対する優先権を主張し、その内容を参照によりそのまま本明細書に援用する。
【０００２】
本発明は、１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン（１２３３ｚｄ）の生成のためのプロセスに、および特定の観点において１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン（Ｅ）異性体の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン（Ｚ）異性体への変換に関する。
【背景技術】
【０００３】
多くの既存のＣＦＣはオゾン層破壊化合物であることが知られている。従って、これらの化合物の使用はより商業的に許容可能である化学物質が有利になるように削減されてきた。一部の場合において、代替ＣＦＣ化合物は有効であると共により環境に優しいことが分かっている。１つの例として、１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン（以下“１２３３ｚｄ”）は、多種多様な用途、例えば取り分け熱伝達物質として、発泡剤として、および溶媒としての用途を有することが分かっている。“トリフルオロモノクロロプロペンを含有する熱伝達組成物を用いる熱伝達法”と題された米国特許公開第２００８／００９８７５５号および“発泡剤、発泡性組成物、フッ素置換ハロゲン（Ｆｌｕｏｒｉｎｅ  Ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｄ  Ｈａｌｏｇｅｎｓ）を含有するフォームおよび物品、ならびに同じ物を作製する方法”と題された米国特許公開第２００８／０２０７７８８号および“塩素化ヒドロカーボンのフッ化水素処理”と題された米国特許第６，３６２，３８３号は全てそのような用途の例を開示している。これらの参考文献のそれぞれの内容を参照によりそのまま本明細書に援用する。
【０００４】
１２３３ｚｄはいくつかの異なる方法のいずれか１つにより生成することができる。例えば、３−クロロ−１，１，１，３−テトラフルオロプロパンの１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンへの脱フッ化水素のためのプロセス”と題された米国特許第７，８２９，７４７号；“１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパンおよび１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを作製するための気相プロセス”と題された米国特許第５，７１０，３５２号；“１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパンを生成するための方法”と題された米国特許第６，１１１，１５０号；および“１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン（ＨＣＦＣ−１２３３ｚｄ）の低温生成”と題された米国特許第６，８４４，４７５号は全て１２３３ｚｄを作製するためのいくつかの方法を記載している。これらの参考文献のそれぞれの内容を参照によりそのまま本明細書に援用する。
【０００５】
１２３３ｚｄは異なる物理特性を有する２種類の異性体（Ｅ）および（Ｚ）を有する。２種類の異性体間の異なる特性の１つの例として、１２３３ｚｄ（Ｚ）はおおよそ３８℃の沸点を有し、一方で１２３３ｚｄ（Ｅ）はおおよそ１９℃の沸点を有する。一部の用途において、純粋な１２３３ｚｄ（Ｅ）、純粋な１２３３ｚｄ（Ｚ）、（Ｚ）および（Ｅ）異性体の特定のブレンド、または１２３３ｚｄ異性体の一方もしくは両方および溶液の特性を制御するための別の化合物の特定のブレンドのいずれかを用いることが望ましい。例えば、一部の溶媒用途では、比較的高い沸点を有することが望ましい。一部のそのような用途において、純粋な１２３３ｚｄ（Ｚ）は純粋な１２３３ｚｄ（Ｅ）または２種類の１２３３ｚｄ異性体の混合物よりも望ましい物理特性（例えばより高い沸点）を有し得る。
【０００６】
一部の先行技術の異性化反応において、試薬（本明細書において、あらゆる化学的に反応性の物質、すなわち１２３３ｚｄ自体ではないもの、または本明細書で記載される様々な触媒として定義される）を用いて１２３３ｚｄの異性化を促進する。例えば、１つの先行技術の異性化反応において、１２３３ｚｄを異性化させるために臭素を１２３３ｚｄ（Ｅ）に添加する。本発明の一部の態様において、異性化反応は試薬を含まず、またはそれは試薬の使用を一切必要としない。下記でさらに記載するように、一部の態様において、試薬が存在しないことは純粋な１２３３ｚｄの生成を促進し、より詳細には純粋な１２３３ｚｄ（Ｚ）および純粋な１２３３ｚｄ（Ｅ）の生成を促進することができる。
【０００７】
１２３３ｚｄ（Ｚ）を形成させるための１２３３ｚｄ（Ｅ）の異性化は米国特許第８，２１７，２０８号において開示されており、その内容を参照によりそのまま本明細書に援用し、それは低温異性化プロセスを提供する。しかし、このプロセスの欠陥は、それが結果として１２３３ｚｄ（Ｚ）に対する低い選択性およびかなりの量の副生成物の形成をもたらすことである（例えば、１２３３ｚｄ（Ｚ）に対する約８０％の選択性を示す実施例４の表３を参照）。
【０００８】
従って、１２３３ｚｄの商業的に望ましい異性体の一方または両方を選択的に提供するプロセスに関する、特に増大した収率および選択性で１２３３ｚｄ（Ｚ）を形成させるような１２３３ｚｄ（Ｅ）の変換に関する必要性が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許公開第２００８／００９８７５５号
【特許文献２】米国特許公開第２００８／０２０７７８８号
【特許文献３】米国特許第６，３６２，３８３号
【特許文献４】米国特許第７，８２９，７４７号
【特許文献５】米国特許第５，７１０，３５２号
【特許文献６】米国特許第６，１１１，１５０号
【特許文献７】米国特許第６，８４４，４７５号
【特許文献８】米国特許第８，２１７，２０８号
【発明の概要】
【００１０】
本発明は、特定の観点において、１２３３ｚｄ（Ｅ）異性体を１２３３ｚｄ（Ｚ）異性体に変換するための高温プロセスに関する。特定の好ましい観点において、そのような方法には、（Ｅ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンまたは（Ｅ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンおよび（Ｚ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンの混合物を含む、それで本質的に構成される、またはそれで構成される供給流を提供することが含まれる。さらなる観点において、後者の（Ｅ）および（Ｚ）異性体の混合物は、供給流の総重量に基づいて約５重量％未満の（Ｚ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを含有する。
【００１１】
供給流を、４００℃より大きい温度で維持されている加熱された表面と、（Ｅ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンの少なくとも一部を（Ｚ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンに変換するために十分な期間の間接触させる。この目的のため、それは結果として供給流中よりも多い（Ｚ）異性体を有する生成物流をもたらす。特定の観点において、加熱された表面を４００℃より大きく約５５０℃まで、さらなる態様において４００℃より大きく約５００℃まで、さらに別の態様において４００℃より大きく約４７５℃まで、さらに別の態様において４００℃より大きく約４５０℃までの温度で維持する。供給流を場合により加熱された表面と接触させる前または後に気化させることができる。
【００１２】
加熱された表面には外側のパッキング材も含まれてよく、それは特定の観点において反応に対する触媒として作用する。そのようなパッキング材の非限定的な例には、ステンレス鋼、ニッケルおよびニッケルベースの組成物が含まれる。特定の態様において、それらにはニッケルベースの合金が含まれる。他の触媒には、金属酸化物、ハロゲン化金属酸化物、ルイス酸金属ハロゲン化物、ゼロ価金属、またはそれらの混合物もしくは合金が含まれ得るが、それらに限定されない。
【００１３】
結果として生じる生成物流を蒸留して（Ｅ）および（Ｚ）異性体を互いに分離することができる。特定の観点において、生成物流は生成物流の総重量に基づいて５重量％より多い（Ｚ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを含有する。さらなる態様において、それは生成物流の総重量に基づいて約５重量％〜約１７重量％の（Ｚ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを含有する。
【００１４】
本発明の追加の態様および利点は当業者には本明細書で提供される追加の開示に基づいてすぐに明らかになるであろう。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、部分的に、１２３３ｚｄ（Ｅ）を異性化して１２３３ｚｄ（Ｚ）を形成させるための高温プロセスに関する。本発明に対する出願者らは、驚くべきことに、そして意外にも、本明細書で記載される高温プロセスは結果として向上した１２３３ｚｄ（Ｅ）異性体の変換および向上した１２３３ｚｄ（Ｚ）異性体に関する選択性をもたらすことを見出した。特定の観点において、１２３３ｚｄ（Ｚ）に関する選択性は８０％より大きく、９０％より大きく、または９５％より大きい。
【００１６】
下記でさらに記載するように、本発明の特定の態様において、供給流は１２３３ｚｄ（Ｅ）または１２３３ｚｄ（Ｅ）および１２３３ｚｄ（Ｚ）の混合物のどちらかを含むか、それで本質的に構成されるか、またはそれで構成される。供給流は１２３３ｚｄ（Ｚ）または１２３３ｚｄ（Ｅ）以外の物質または不純物も含有し得る。特定の非限定的な態様において、供給流はそのような不純物を実質的に含まない可能性がある。この目的のため、そして特定の非限定的な態様において、（少なくともその不純物に関して）「実質的に含まない」は、不純物のレベルが、不純物が本明細書で提供される異性化プロセスに測定可能なほど影響を与えないように十分に低いことを意味する。さらなる非限定的な態様において、供給流は、それらが供給流の総重量に基づいて５重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１．５重量％未満、または１重量％未満の他の化合物を含有する場合、不純物を実質的に含まなくてもよい。そのような不純物の非限定的な例には、ヒドロフルオロカーボン、ヒドロクロロカーボン、ヒドロクロロフルオロカーボン、ハロゲン化オレフィン、または１２３３ｚｄ以外の他の化合物が含まれ得る。これらの化合物の一部は、１２３３ｚｄの生成からの副生成物または未反応の化合物であり得る。特定の態様において、不純物は異性化プロセスと反応しない、またはそれに干渉しないことが好ましいが、特定の他の態様において、不純物または追加の物質は、存在する場合、１２３３ｚｄと、または異性化反応内の他の化合物と反応する可能性があり、そのプロセスにおいて異性化反応からの生成物流の収率または純度に影響を及ぼしうる。
【００１７】
本発明の特定の態様によれば、特に（Ｅ）異性体の（Ｚ）異性体への変換のための、１２３３ｚｄの（Ｅ）および（Ｚ）異性体間の変換のための方法が提供される。その方法には、（Ｅ）異性体対（Ｚ）異性体の平衡比が存在する熱力学的平衡を有する異性化反応が含まれる。下記の実施例により示されるように、その平衡比は、温度、反応容器のタイプおよび形状、および／または１種類以上の触媒の存在が含まれる特定の反応条件に依存して変動し得る。Ｅ異性体のＺ異性体に対する比率がその平衡比より大きい場合、１２３３ｚｄ（Ｅ）の少なくとも一部が１２３３ｚｄ（Ｚ）に変換される。
【００１８】
他の態様において、その方法には加熱された表面の温度を３００℃より高い温度に、特定の好ましい観点において３５０℃より高い温度に、さらに好ましい観点において４００℃より高い温度に制御することが含まれる。加熱された表面を、１２３３ｚｄ（Ｅ）または（Ｅ）および１２３３ｚｄ（Ｚ）の混合物を含む、それで本質的に構成される、またはそれで構成される供給流と接触させる。この接触工程は１２３３ｚｄ（Ｅ）の少なくとも一部を１２３３ｚｄ（Ｚ）に変換するために十分なあらゆる期間であることができ、そうして供給流中の濃度より高い１２３３ｚｄ（Ｚ）の濃度を有する生成物流が生成される。
【００１９】
特定の態様において、加熱された表面には反応器容器の内部表面が含まれる。加えて、または代わりに、加熱された表面にはパッキング材、例えば反応蒸留ユニット中に充填されているパッキング材の外側表面が含まれてよい。特定の態様において、反応器容器は連続型反応器容器であり、例えば反応器容器はプラグ流反応器である。供給流を、所望の量の１２３３ｚｄ（Ｅ）を１２３３ｚｄ（Ｚ）に異性化するために十分な速度で反応器容器中に供給する。得られた生成物流は反応器を出て、１２３３ｚｄのＥおよびＺ異性体のさらなる精製のために利用可能である。１つの例において、反応器容器は細長い反応器容器（例えばステンレス鋼、ニッケルＩｎｃｏｎｅｌ、またはＭｏｎｅｌのチューブまたはパイプ）である。
【００２０】
特定の態様において、反応器容器には部分的または完全にパッキング材、例えばステンレス鋼パッキング、ニッケルパッキング、ｉｎｃｏｎｅｌパッキング、ｍｏｎｅｌパッキング等が充填されていてよい。特定の態様において、パッキング材の比較的大きい表面積は（Ｅ）および（Ｚ）異性体間の変換反応を促進し得る。パッキング材を支持する支持構造物も反応器容器の中または上に配置することができる。例えば、パッキング材はパッキング材の下、周囲、および／または内部に配置されているメッシュまたは他の構造物により支持されていてよい。支持構造物はパッキング材と同じ材料（例えばステンレス鋼、ニッケル、ｉｎｃｏｎｅｌ、ｍｏｎｅｌ）、ニッケル、またはあらゆる他の適切な材料を含んでいてよい。
【００２１】
パッキング材は１種類以上の触媒材料も含んでいてよい。１２３３ｚｄの異性化に関する適切な触媒の例は、支持体（活性炭、金属酸化物、金属オキシハロゲン化物、金属ハロゲン化物）上に支持された、または支持されていないゼロ価金属、ならびにこれらの触媒の組み合わせである。特定の好ましい観点において、パッキング材は４００℃より高い温度における選択性および変換を増大させるように適合されており、触媒特性を示すことができる。そのようなパッキング材の非限定的な例には、ステンレス鋼、ニッケルおよびニッケル含有組成物が含まれる。特定の好ましい観点において、パッキング材にはニッケルベースの合金が含まれる。そのようなニッケルベースの合金の非限定的な例には、Ｍｏｎｅｌ（登録商標）ベースの材料（Ｍｏｎｅｌ（登録商標）４００が含まれる）およびＩｎｃｏｎｅｌ（登録商標）ベースの材料（Ｉｎｃｏｎｅｌ（登録商標）６００および６２５が含まれる）が含まれるが、それらに限定されない。
【００２２】
供給流を気相において反応器容器中に供給することができる。あるいは、供給流を液相において反応器容器中に供給し、反応器容器内の加熱された表面の温度が供給流を気化させる。反応器容器内の加熱された表面に関する適切な温度の例は、約２５０℃より大きい温度、約３００℃より大きい温度、約３５０℃より大きい温度、または約４００℃より大きい温度である。特定の態様において、反応容器内の加熱された表面の温度は４００℃より大きく約５５０℃まで、４００℃より大きく約５００℃まで、４００℃より大きく約４７５℃まで、または４００℃より大きく約４５０℃までである。
【００２３】
異性化反応の間の反応器容器中の圧力は大気圧であることができ、または大気圧よりわずかに上であることもでき、またはそれは大気圧〜３００ｐｓｉ、大気圧〜２００ｐｓｉ、もしくは大気圧〜１００ｐｓｉであることもできる。連続型の反応器容器において、供給流を大気圧よりわずかに上で供給することができ、もしくは上記で明記した高められた圧力範囲のいずれかの範囲内で供給することもでき、または供給流を反応器容器中に大気圧より下で供給することができ、反応器容器の出口を真空下に置くことができる。
【００２４】
特定の態様において、供給流には１２３３ｚｄ（Ｅ）および１２３３ｚｄ（Ｚ）の混合物が含まれる。１２３３ｚｄ（Ｚ）の量は必ずしも本発明に対して限定的ではなく、そのような異性体はあらゆる量で提供されてよいが、特定の観点においてそれは供給流の総重量に基づいてその組成物の約１０重量％未満の量で、さらなる観点において９重量％未満の１２３３ｚｄ（Ｚ）の量で、さらなる態様において約７重量％未満の量で存在する。特定の態様において、供給流は実質的に１２３３ｚｄ（Ｚ）を含まず、それには測定可能な量の１２３３ｚｄ（Ｚ）を有しない組成物が含まれる。しかし、さらなる非限定的な態様において、供給流は、それが供給流の総重量に基づいて５重量％未満の１２３３ｚｄ（Ｚ）、３重量％未満の１２３３ｚｄ（Ｚ）、１重量％未満の１２３３ｚｄ（Ｚ）を含有する、または１２３３ｚｄ（Ｚ）を完全に含まない場合、実質的に１２３３ｚｄ（Ｚ）を含まないことができる。
【００２５】
次いで前記の量のいずれかにおける供給流を加熱された表面と、特に本明細書で提供される温度範囲内で、所望の量の１２３３ｚｄ（Ｚ）が生成物流中に存在するような十分または有効な長さの時間の間接触させる。特定の非限定的観点において、“十分な時間”または“有効な時間”は、１２３３ｚｄ（Ｅ）の１２３３ｚｄ（Ｚ）への測定可能な変換が検出可能である、または結果として得られる生成物流中の１２３３ｚｄ（Ｚ）の量が所望の範囲、特に本明細書で提供される重量百分率の範囲内である長さの時間を意味する。本発明の特定のさらなる観点において、そのような時間は１秒〜１５分間、特定の好ましい観点において約１０秒〜５分間であることができる。
【００２６】
生成物流中の１２３３ｚｄ（Ｚ）の量は、出発流または供給流中の１２３３ｚｄ（Ｚ）の濃度よりも大きいあらゆる量であることができる。特定の態様において、この量は生成物流の総重量に基づいて１％より大きく、約５重量％より大きく、約７重量％より大きく、約９重量％より大きく、約１０重量％より大きく、約１２重量％より大きく、または約１５重量％より大きい。さらなる態様において、生成物流中の１２３３ｚｄ（Ｚ）の量は生成物流の総重量に基づいて約５重量％〜約２０重量％、約５重量％〜約１７重量％、約５重量％〜約１５重量％、約５重量％〜約１２重量％、または約５重量％、約７重量％、約９重量％、約１０重量％、約１２重量％、または約１５重量％であることができる。特定の態様において、生成物流中の１２３３ｚｄ（Ｚ）の量は１２３３ｚｄ（Ｚ）の平衡比に一致し、一方で他の態様において１２３３ｚｄ（Ｚ）の量は１２３３ｚｄ（Ｚ）の平衡比未満に一致する。
【００２７】
さらなる態様において、生成物流中の１２３３ｚｄ（Ｅ）の量は、生成物流の総重量に基づいて約９５重量％未満、約９０重量％未満、約８０重量％未満、約７０重量％未満、約６０重量％未満であることができる。
【００２８】
本発明の特定の代替の態様において、（Ｅ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンおよび（Ｚ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンの間の変換の方法は、１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンの一方または両方の異性体を含む、それで本質的に構成される、またはそれで構成される気化した供給流を提供することを含む。供給流は（Ｅ）異性体対（Ｚ）異性体の第１の比率を有する。本明細書で論じるように、内部表面、第１開口部、第２開口部、第１および第２開口部を流体的に連結する経路、ならびに経路中に配置されたパッキング材が含まれる温度制御された反応容器を用いることができる。加熱された表面には内部表面およびパッキング材が含まれてよく、供給流を所望の温度で維持されている加熱された表面と接触させる。所望の温度は本明細書で言及した温度範囲のいずれであってもよく、特定の好ましい態様において３５０℃より高い温度、さらに好ましい態様において４００℃より高い温度、または本明細書で別途提供されているような温度であってよい。供給流を、加熱された表面と、供給流を（Ｅ）対（Ｚ）異性体の第２の比率を有する生成物流に変換するために十分な期間の間接触させることができる。
【００２９】
上記の方法には平衡反応が含まれるため、生成物流は１２３３ｚｄの両方の異性体の混合物を含むであろう。しかし、異なる物理特性（例えば異なる沸点）のため、その２種類の異性体を分離プロセスを用いて互いに分離することができる。例えば、上記の方法のいずれかからの生成物流を適切な蒸留操作中に供給することができる。他の態様において、生成物流を蒸留カラム中に供給する前に中間ユニット操作を通して供給し、または蒸留カラムを通して供給する前に保管する。特定の態様において、蒸留プロセスは実質的に純粋な、または純粋な、１２３３ｚｄ（Ｚ）および１２３３ｚｄ（Ｅ）の分離された生成物流をもたらす。（Ｚ）または（Ｅ）の分離された生成物流の一方のみが商業的に望ましい場合、望ましくない分離された生成物流の全部または一部を再循環させて異性化プロセス中に戻すことができる。
【００３０】
上記の方法の生成物流が１２３３ｚｄの異性体以外の追加の化合物を含む特定の態様において、その追加の化合物は（Ｚ）または（Ｅ）異性体の一方に類似した特性（例えば沸点）を有する可能性があり、それはその追加の化合物の（Ｚ）または（Ｅ）生成物流のどちらかまたは両方における捕捉を引き起こし得る。そのような態様において、追加の化合物を含む（Ｚ）または（Ｅ）生成物流（単数または複数）は特定の用途に有用であり得る。他の態様において、追加の化合物を含む生成物流（単数または複数）を廃棄することができ、追加の化合物を含む生成物流（単数または複数）の一部を異性化法の１つのために再循環させて供給流中に戻すことができ、および／または生成物流（単数または複数）の一部を１２３３ｚｄを追加の化合物の１種類または全部から分離するであろう追加のユニット操作に送ることができる。他の態様において、追加の化合物は１２３３ｚｄ（Ｚ）および１２３３ｚｄ（Ｅ）の両方と異なる特性を有する可能性があり、それは１２３３ｚｄ（Ｚ）、１２３３ｚｄ（Ｅ）および追加の化合物を３以上の生成物流に分離することを可能にする。
【００３１】
さらに、１２３３ｚｄを生成する特定の方法において、生成物流には副生成物および未反応の物質と共に（Ｚ）および（Ｅ）異性体の両方が含まれる。特定のそのような態様において、分離操作（例えば蒸留操作）を用いて（Ｚ）および（Ｅ）生成物流を互いに分離するが、副生成物および未反応の物質の多くはその副生成物および未反応の物質の少なくとも一部の生成物流の１つにおける、例えば１２３３ｚｄ（Ｅ）生成物流における捕捉を引き起こす沸点および／または他の特性を有する。そのような態様において、１２３３ｚｄ（Ｅ）生成物流を他の用途のために捕捉することができ、純粋または実質的に純粋な１２３３ｚｄ（Ｚ）生成物流を、本質的に（Ｅ）および１２３３ｚｄ（Ｚ）の混合物からなる生成物流を生成するために上記で記載した異性化法の１つのための供給流として用いることができる。上記で記載したように、次いで異性化法からの生成物流を、（Ｚ）および（Ｅ）異性体に関する別個の生成物流をもたらすために分離プロセス中に供給することができる。
【００３２】
特定の態様において、１２３３ｚｄの生成操作は（Ｚ）異性体、（Ｅ）異性体および副生成物ならびに未反応の物質を分離するための第１の分離操作と直接または間接的に接続される。第１の分離操作は異性化操作と直接または間接的に接続されてよく、それは今度は第２の分離操作と間接的に接続されてよい。本明細書で用いられる際、“間接的に接続される”には、別のユニット操作を経て接続されていることならびに生成物流が次の操作に供給される前に一時保管される態様の両方が含まれる。
【実施例】
【００３３】
以下の実施例は本発明を説明する目的で提供されているが、その範囲を限定することはない。
実施例１
９９．９％純粋な１２３３ｚｄ（Ｅ）を、Ｉｎｃｏｎｅｌ６２５メッシュ（ＩＤ＝３／４インチ、Ｌ＝３１インチ）を充填したＩｎｃｏｎｅｌ６２５反応器中に１５ｇ／ｈｒの速度で供給した。その反応器は反応器の中央に位置する多点熱電対および反応器の入口に取り付けられた気化器を備えていた。異性化反応を３５５〜４４９℃の反応温度で実施した。反応生成物を試料採取し、ＧＣにより分析した。結果を下記の表１において示す。
【００３４】
【表１】
2016515118.tif 000002
【００３５】
実施例２
９９．９％純粋な１２３３ｚｄ（Ｅ）を、空のＩｎｃｏｎｅｌ６２５反応器（ＩＤ＝３／４インチ、Ｌ＝３１インチ）中に１５ｇ／ｈｒの速度で供給した。その反応器は反応器の中央に位置する多点熱電対および反応器の入口に取り付けられた気化器を備えていた。異性化反応を４００〜４５０℃の反応温度で実施した。反応生成物を試料採取し、ＧＣにより分析した。結果を下記の表２において示す。
【００３６】
【表２】
2016515118.tif 000003
【００３７】
実施例３
９９．９％純粋な１２３３ｚｄ（Ｅ）を、Ｍｏｎｅｌ４００メッシュ（ＩＤ＝３／４インチ、Ｌ＝３１インチ）を充填したＭｏｎｅｌ４００反応器中に１５ｇ／ｈｒの速度で供給した。その反応器は反応器の中央に位置する多点熱電対および反応器の入口に取り付けられた気化器を備えていた。異性化反応を４００℃〜４５０℃の反応温度で実施した。反応生成物を試料採取し、ＧＣにより分析した。結果を下記の表３において示す。
【００３８】
【表３】
2016515118.tif 000004
【００３９】
実施例４
９９．９％純粋な１２３３ｚｄ（Ｅ）を、ステンレス鋼パッキング（ＩＤ＝３／４インチ、Ｌ＝３１インチ、充填サイズ０．２５インチ）を充填したＩｎｃｏｎｅｌ６２５反応器中に１５ｇ／ｈｒの速度で供給した。その反応器は反応器の中央に位置する多点熱電対および反応器の入口に取り付けられた気化器を備えていた。異性化反応を４００〜４５０℃の反応温度で実施した。反応生成物を試料採取し、ＧＣにより分析した。結果を下記の表４において示す。
【００４０】
【表４】
2016515118.tif 000005
【００４１】
比較例１
１２３３ｚｄ（Ｅ）の１２３３ｚｄ（Ｚ）への変換を、気化器を備えたＩｎｃｏｎｅｌ６２５反応器（ＩＤ  ３／４インチ、長さ３１インチ）を用いて実施した。反応器に４０ｍＬのペレット化されたフッ素化結晶質Ｃｒ２Ｏ３触媒を充填し、それは反応器の中央部分に位置していた。触媒を支持するために、ニッケルメッシュを反応器の上部および底部に置いた。多点熱電対を反応器の中央に挿入した。９９．９％純粋な１２３３ｚｄ（Ｅ）を反応器中に１５ｇ／ｈｒの速度で導入した。この実験に関する反応器温度は２２５〜４００℃の範囲で制御された。反応器全体を通した温度勾配は３〜５℃を決して超えなかった。反応産物の試料を１時間ごとに得て、それらの試料のＧＣ分析を下記の表５において示す。
【００４２】
【表５】
2016515118.tif 000006
【００４３】
さらに詳述することなく、当業者は先行する記載を用いて本発明を最大限に利用することができると信じている。従って、先行する好ましい特定の態様は単に説明的なものにすぎず、開示の残りの部分をどのように限定することもないものと解釈されるべきである。前記において、別途示さない限り全ての温度は摂氏度において未修正で述べられており、全ての部および百分率は重量によるものである。
【００４４】
前記の記載から、当業者は本発明の本質的な特徴を確かめることができ、その精神および範囲から逸脱することなく本発明の様々な変更および修正を行ってそれを様々な用途および条件に適応させることができる。
【手続補正書】
【提出日】平成27年11月18日(2015.11.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ｅ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを（Ｚ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンに変換する方法であって、以下の工程：
（Ｅ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンおよび場合により（Ｚ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを含む反応混合物を提供し；
前記の反応混合物を、４００℃より高い温度に、反応混合物において提供される濃度より高い（Ｚ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンの濃度を含む生成物混合物を形成するために有効な期間の間、および条件の下で加熱する；
を含む、前記方法。
【請求項２】
（Ｚ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンが反応混合物において反応混合物の総重量に基づいて５重量％未満の量で提供され、（Ｅ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンが（Ｚ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンに変換されて、生成物混合物の総重量に基づいて５重量％より多い（Ｚ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを有する生成物混合物をもたらす、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
反応混合物の少なくとも一部が反応器内のパッキング材の外側表面により加熱され、パッキング材が触媒特性を有し、パッキング材がステンレス鋼、ニッケルまたはニッケルベースの組成物を含む、請求項１に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
前記の記載から、当業者は本発明の本質的な特徴を確かめることができ、その精神および範囲から逸脱することなく本発明の様々な変更および修正を行ってそれを様々な用途および条件に適応させることができる。
本発明は以下の態様を含む。
［１］  （Ｅ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを（Ｚ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンに変換する方法であって、以下の工程：
（Ｅ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンおよび場合により（Ｚ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを含む反応混合物を提供し；
前記の反応混合物を、４００℃より高い温度に、反応混合物において提供される濃度より高い（Ｚ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンの濃度を含む生成物混合物を形成するために有効な期間の間、および条件の下で加熱する；
を含む、前記方法。
［２］  前記の反応混合物を４００℃より高く約５５０℃までの温度に加熱する、［１］に記載の方法。
［３］  さらに、内部表面、第１開口部、第２開口部、第１および第２開口部を流体的に連結する経路、ならびに経路中に配置されたパッキング材が含まれる温度制御された反応容器を提供する工程を含む、［１］に記載の方法。
［４］  （Ｚ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンが反応混合物において反応混合物の総重量に基づいて５重量％未満の量で提供される、［１］に記載の方法。
［５］  十分な（Ｅ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンが（Ｚ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンに変換されて、生成物混合物の総重量に基づいて５重量％より多い（Ｚ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを有する生成物混合物をもたらす、［１］に記載の方法。
［６］  生成物混合物が生成物混合物の総重量に基づいて約５重量％〜約２０重量％の（Ｚ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを有する、［１］に記載の方法。
［７］  反応混合物の少なくとも一部がパッキング材の外側表面により加熱される、［３］に記載の方法。
［８］  パッキング材が触媒特性を有する、［７］に記載の方法。
［９］  パッキング材がステンレス鋼、ニッケルまたはニッケルベースの組成物を含む、［８］に記載の方法。
［１０］  パッキング材がニッケルベースの合金を含む、［８］に記載の方法。
【国際調査報告】
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