专利名称：含氧卤代氟化物的制造方法
技术领域：
本发明涉及含氧卤代氟化物的制造方法。
背景技术：
含氧卤代氟化物在作为医药品而有用的生理活性物质1-氟-1，1-双(芳基磺酰 基)甲烷的制造中被用作单氟甲基化剂(专利文献1)。以往，作为制造含氧卤代氟化物的方法，已知的有例如通过Cl2O与ClF的反应(例 如，非专利文献1)、ClF5与CsNO3的反应(例如，非专利文献2)来制造CW2F的方法等。这些含氧卤代氟化物的制造方法主要为固气反应或使用了爆炸性化合物的反应。 由于固气反应中使用的F2气体、氟化物气体为非常活泼的物质，因此温度随着反应的进行 而上升。而且，若该温度上升不断发展，则最终可能会导致爆炸性反应的发生、固体原料的 分解等。因此，在以往的制造方法中需要抑制温度上升，而难以有效、连续地制造目标物含 氧卤代氟化物。另一方面，并未报道有在含氧卤代氟化物的制造方法中使用气液反应的例子。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2007-230961号公报非专利文献非专利文献1 Journal of the Chemical Society (1954)，4113-16非专利文献 2 :Inorganic chemistry (1989), 28. 67
发明内容
本发明是为了解决上述课题而作出的，其目的在于提供有效、连续地制造含氧卤 代氟化物的方法。本发明人等反复进行了深入研究，结果发现，在含氧卤代氟化物的制造中可以使 用气液反应，从而完成了本发明。即，本发明提供一种含氧卤代氟化物的制造方法，其通过使通式XF所示的氟化 卤与H2O源反应来制造通式=XO2F所示的含氧卤代氟化物。其中，X表示Cl、Br、I中的任一 种卤族元素。
图1为表示本发明的实施方式所涉及的含氧卤代氟化物的制造装置的简略系统 图。
具体实施例方式以下，对本发明进行详细说明。
本发明中，通过使通式XF所示的氟化卤与H2O源反应来制造通式=XO2FK示的含 氧卤代氟化物XO2F。其中，式中，X表示Cl、Br、I中的任一种卤族元素。作为气体原料即氟化卤XF，可以使用C1F3、IF3、IF7, IF5、ClF、BrF、BrF3、BrF5等。作为液体原料即H2O源，可以使用水、或者HF水溶液、KF水溶液、KOH水溶液、NaOH 水溶液、K2CO3水溶液、NaF水溶液、Al (OH) 3悬浮水溶液等pH = 1 13的水溶液。对于该 液体原料的使用温度没有特别的限制。作为通过本发明的氟化卤XF与H2O源的气液反应而得到的含氧卤代氟化物XO2F 的具体例，可列举出C1AF、BIO2F、IO2FO作为用于使气体原料与液体原料发生气液反应的接触方法，可使用对流接触或并 流接触。其中，若考虑气液的接触效率的话，优选对流接触。此外，使气体原料与液体原料发 生气液反应时的反应温度，只要是能够使液体原料以液体的状态与气体原料接触的温度， 则没有问题。本发明的含氧卤代氟化物XO2FW制造装置，只要是具有用于使气体原料与液体原 料发生接触反应的反应槽、且能够将气体原料和液体原料供给到反应槽并取出反应槽内的 气体的构造即可。反应槽可以具备使液体原料循环的机构。反应槽的材质只要对于气体原 料及液体原料具有充分的耐性即可，优选不锈钢、Ni钢、钢铁、蒙乃尔合金、因科镍合金、铝寸。图1示出了本发明的一个实施方式所涉及的制造装置的简略系统图。制造装置由 稀释气体储罐1、原料气体储罐2、质量流量控制器(MFC) 3、4、反应槽5和空容器9构成。稀释气体(例如N2)、原料气体(例如ClF3)被储藏在稀释气体储罐1、原料气体储 罐2中，用MFC3、4控制各自的流量使其成为规定的气体组成，再导入到反应槽5中。反应槽5具有填充有填充材料的填充塔7 ；具有对储存原料液8而言充分的容量 且用聚四氟乙烯对内壁实施了衬砌(lining)的液釜10 ；将液釜10内的原料液8输送到填 充材料的上方的输液泵6。从填充塔7下部导入原料气体时，在填充塔7内与原料液8对流 接触，从反应槽5上部放出。然后，从反应槽5放出的气体被捕集到空容器9中。用傅立叶变换红外分光光度 计(FT-IR)等对捕集到空容器9中的气体进行分析，测定所生成的含氧卤代氟化物)(02F(例 如C1&F)的浓度。如上所述，由于本发明中利用了氟化卤与H2O源的气液反应，因此，与以往的固气 反应、使用爆炸性化合物的反应相比，更易于控制温度，能够有效、连续地制造目标物含氧 卤代氟化物XO2F。本发明中得到的含氧卤代氟化物M)2F，例如能够制成选择性的氟化剂而应用于酯 的α位的氟化。以下，通过实施例进一步具体说明本发明，但本发明不受这些实施例的限制。实施例1采用上述制造装置试验了氟化卤XF与H2O源的气液反应。对于反应槽5，向对长 650mm、内径25mm的SUS316制的管的内壁实施了厚0. Imm的聚四氟乙烯衬砌而得到的填充 塔7中填充4Φ的PTFE(聚四氟乙烯)制拉西环作为填充材料后使用。使用N2气体、ClF3 气体作为稀释气体、原料气体(氟化卤XF)，将这些气体通过MFC3、4以气体组成为ClF3 N2=2vol% 98Vol%的方式进行混合。此外，作为原料液8 (H2O源)使用4质量氟化 氢水溶液(PH = 1)。所调制成的混合气体在反应温度下以0. 2741/min(空塔线速度 9. 31 X 10-3m/sec)导入到反应槽5中。然后，将从反应槽5放出的气体捕集到空容器9中。用FT-IR (大塚电子公司制造IG-1000)对捕集到空容器9中的气体中的CW2F浓 度进行了分析。其结果为，CW2F浓度为3872ppm，从而可确认生成了 C1&F。此外，以Cl为 基准的收率为19. 36%。实施例2使用将气体组成用MFC3、4调节成ClF3 N2 = 4. 4vol % 95. 6vol %的混合气 体，除此以外，在与实施例1相同的条件下试验了气液反应。与实施例1同样用FT-IR(大 塚电子公司制造IG-1000)对通过反应槽5后所捕集的气体中的CW2F浓度进行了分析。其结果为，C1&F浓度为10864ppm，从而可确认生成了 C1&F。此外，以Cl为基准 的收率为24. 69%。实施例3使用将气体组成用MFC3、4调节成ClF3 N2 = 6. 2vol % 93. 8vol %的混合气 体，除此以外，在与实施例1相同的条件下试验了气液反应。与实施例1同样用FT-IR(大 塚电子公司制造IG-1000)对通过反应槽5后所捕集的气体中的QO2F浓度进行了分析。其结果为，C1&F浓度为19562ppm，从而可确认生成了 C1&F。此外，以Cl为基准 的收率为31. 55%。实施例4使用将气体组成用MFC3、4调节成ClF3 N2 = 24. 8vol % 75. 2vol %的混合气 体，除此以外，在与实施例1相同的条件下试验了气液反应。与实施例1同样用FT-IR(大 塚电子公司制造IG-1000)对通过反应槽5后所捕集的气体中的CW2F浓度进行了分析。其结果为，C1&F浓度为70672ppm，从而可确认生成了 C1&F。此外，以Cl为基准 的收率为28. 50%。实施例5以1. 0961/min (空塔线速度3. 72 X l(T2m/sec)导入将混合气体组成用MFC3、4调 节成ClF3 N2 = 2vol% 98V01%的混合气体，除此以外，在与实施例1相同的条件下试 验了气液反应。与实施例1同样用FT-IR(大塚电子公司制造IG-1000)对通过反应槽5后 所捕集的气体中的CW2F浓度进行了分析。其结果为，C1&F浓度为3569ppm，从而可确认生成了 C1&F。此外，以Cl为基准的 收率为17. 85%。实施例6以1. 0961/min (空塔线速度3. 72 X l(T2m/sec)导入将气体组成用MFC3、4调节成 ClF3 N2 = IOvol% 90VOl%的混合气体，除此以外，在与实施例1相同的条件下试验了 气液反应。与实施例1同样用FT-IR(大塚电子公司制造IG-1000)对通过反应槽5后所捕 集的气体中的CW2F浓度进行了分析。其结果为，C1&F浓度为8901ppm，从而可确认生成了 C1&F。此外，以Cl为基准的 收率为8. 90%。实施例7
以1. 0961/min (空塔线速度3. 72 X l(T2m/sec)导入将气体组成用MFC3、4调节成 ClF3 N2 = 6. 9vol% 93. Ivol %的混合气体，除此以外，在与实施例1相同的条件下试 验了气液反应。与实施例1同样用FT-IR(大塚电子公司制造IG-1000)对通过反应槽5后 所捕集的气体中的CW2F浓度进行了分析。其结果为，C1&F浓度为8434ppm，从而可确认生成了 C1&F。此外，以Cl为基准的 收率为12. 22%。实施例8作为原料液8使用5质量％ -氢氧化铝悬浮水溶液(pH = 7)，作为混合气体使用 将气体组成用MFC3、4调节成ClF3 N2 = 4. 3vol% 95. 7vol %的混合气体，反应温度为 40°C，除此以外，在与实施例1相同的条件下试验了气液反应。与实施例1同样用FT-IR(大 塚电子公司制造IG-1000)对通过反应槽5后所捕集的气体中的CW2F浓度进行了分析。其结果为，C1&F浓度为3076ppm，从而可确认生成了 C1&F。此外，以Cl为基准的 收率为7. 15%。实施例9作为原料液8使用水(pH = 7)，作为混合气体使用将气体组成用MFC3、4调节成 ClF3 N2 = 2. 7vol% 97. 3vol %的混合气体，除此以外，在与实施例1相同的条件下试 验了气液反应。与实施例1同样用FT-IR(大塚电子公司制造IG-1000)对通过反应槽5后 所捕集的气体中的CW2F浓度进行了分析。其结果为，C1&F浓度为14879ppm，从而可确认生成了 C1&F。此外，以Cl为基准 的收率为55. 11%。实施例10使用将气体组成用MFC 3、4调节成ClF3 N2 = 5. 6vol% 94. 4vol%的混合气 体，除此以外，在与实施例9相同的条件下试验了气液反应。与实施例9同样用FT-IR(大 塚电子公司制造IG-1000)对通过反应槽5后所捕集的气体中的QO2F浓度进行了分析。其结果为，C1&F浓度为22765ppm，从而可确认生成了 C1&F。此外，以Cl为基准 的收率为40. 65%。实施例11作为原料液8使用40质量氢氧化钾水溶液(pH = 13)，作为混合气体使用 将气体组成用MF C调节成ClF3 N2 = 2. 7vol% 97. 3vol %的混合气体，除此以外，在 与实施例1相同的条件下试验了气液反应。与实施例1同样用FT-IR(大塚电子公司制造 IG-1000)对通过反应槽5后所捕集的气体中的CW2F浓度进行了分析。其结果为，C1&F浓度为9831ppm，从而可确认生成了 C1&F。此外，以Cl为基准的 收率为36. 41%。实施例12作为原料液8使用10质量碳酸钾水溶液(pH = 10)，作为混合气体使用将 气体组成用MFC3、4调节成ClF3 N2 = 2. 7vol% 97. 3vol %的混合气体，除此以外，在 与实施例1相同的条件下试验了气液反应。与实施例1同样用FT-IR(大塚电子公司制造 IG-1000)对通过反应槽5后所捕集的气体中的CW2F浓度进行了分析。其结果为，C1&F浓度为9856ppm，从而可确认生成了 C1&F。此外，以Cl为基准的收率为36. 50%。比较例1以 0. 2741/min 导入将气体组成用 MFC3、4 调节成 ClF3 N2 = Ovol % IOOvol % 的混合气体，除此以外，在与实施例9相同的条件下试验了气液反应。与实施例9同样用 FT-IR(大塚电子公司制造IG-1000)对通过反应槽5后所捕集的气体中的CW2F浓度进行 了分析。其结果未确认到C1&F。比较例2作为原料液8使用4质量氟化氢水溶液(pH= 1)，除此以夕卜，在与比较例1相 同的条件下试验了气液反应。与比较例1同样用FT-IR(大塚电子公司制造IG-1000)对通 过反应槽5后所捕集的气体中的CW2F浓度进行了分析。其结果未确认到C1&F。将上述的测定结果记载于表1中。[表 1]
权利要求
1.一种含氧卤代氟化物的制造方法，其通过使通式XF所示的氟化卤与H2O源反应来 制造通式=XO2F所示的含氧卤代氟化物，其中，X表示Cl、Br、I中的任一种卤族元素。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述氟化卤为C1F、C1F3、IF3、IF7、IF5、 BrF, BrF3> BrF5中的任一者，所述H2O源为水或pH = 1 13的水溶液。
全文摘要
本发明提供一种含氧卤代氟化物的制造方法，其通过使通式XF所示的氟化卤与H2O源反应来制造通式XO2F所示的含氧卤代氟化物。其中，X表示Cl、Br、I中的任一种卤族元素。
文档编号C01B11/24GK102046521SQ200980120420
公开日2011年5月4日 申请日期2009年4月28日 优先权日2008年6月2日
发明者毛利勇, 菊池亚纪应 申请人:中央硝子株式会社