專利名稱：碳酰氟的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及碳酰氟的制造方法。
背景技術：
碳酰氟(COF2)被用作半導體制造裝置等的清洗氣和蝕刻氣、有機化合物的氟化劑和原料。這些用途、特別是半導體制造裝置的清洗氣的用途中，需要高純度的碳酰氟。
作為碳酰氟的合成方法之一，以往已知使一氧化碳氣體和氟氣在氣相中混合并反應的方法(參照非專利文獻1)。
然而，上述方法存在爆炸的危險性、副反應引起的碳酰氟的反應收率的低下、劇烈的發(fā)熱等問題。以下，進行詳細說明。
首先，將一氧化碳和氟作為起始原料的情況下，碳酰氟的生成熱極大。此外，使用氟的一氧化碳的直接氟化反應在常溫下也極快地進行。因此，如果該反應熱不被充分除去，則生成的碳酰氟的溫度上升。
碳酰氟在300℃以上被分解為四氟化碳和二氧化碳(參照非專利文獻2～4)。因此，如果該反應熱不被充分除去，則產生四氟化碳和二氧化碳的副產物。
二氧化碳和碳酰氟由于分子直徑接近，因此難以將兩者吸附分離。此外，由于它們都容易與堿性物質反應，因此也不可以通過中和分離。另外，由于兩者的沸點接近，因此也難以蒸餾分離(參照專利文獻1)。因此，為了獲得高純度的碳酰氟，反應時通過除熱來抑制二氧化碳副產物的生成是非常重要的。
為此，為了解決上述問題，專利文獻2中提出了碳酰二氟的制造方法，其特征在于，通過一氧化碳和氟氣的反應連續(xù)制造碳酰二氟時，至少添加1種以上選自N2、He、Ne、Ar的第3成分氣體，使氣體在動態(tài)且減壓的狀態(tài)下流通的同時進行反應。
專利文獻1日本專利特開2003-212525號公報專利文獻2日本專利特開2003-267712號公報非專利文獻1《無機化學制備手冊(Handbook of preparative inorganicchemistry)I》，206，第二版，Georg Brauer著，Academic Press，紐約，1965非專利文獻2Ruff；Li，Z.Anorg.Allg.Chem.，242(1939)，272非專利文獻3Li，J.chin，Chem.Soc.，11(1944)，14非專利文獻4Chem.Abstr.，(1945)，1099發(fā)明的揭示然而，專利文獻2所記載的方法中，雖然通過選自N2、He、Ne、Ar的第3成分氣體稀釋，但一般氣體的導熱系數(shù)小，除熱效率低，因此例如根據(jù)反應裝置和反應條件(例如連續(xù)地大量制造碳酰氟的情況)，會無法充分除熱，碳酰氟的反應收率變低，而且難以分離的雜質二氧化碳作為副產物生成，與碳酰氟的分離變得困難。
針對這樣的問題，考慮有使用適合于高溫氣體的除熱的反應裝置、例如反應空間和冷卻介質的界面的面積(導熱面積)相對于反應空間的容積較大的裝置的方法以及為了抑制反應熱量而抑制反應的量的方法等，但存在裝置的費用相對于生產量變高的問題，變得對工業(yè)上的大量生產不利。
如上所述，尚未確立以一氧化碳和氟作為原料的碳酰氟的工業(yè)制造方法。
因此，本發(fā)明的目的在于提供將一氧化碳和氟作為原料，不存在劇烈的發(fā)熱、副反應引起的收率下降等問題的碳酰氟的制造方法。
本發(fā)明者認真研究后發(fā)現(xiàn)，通過使一氧化碳氣體和氟氣在液體中接觸而進行反應，可以高效地進行除熱，由此可以高收率地獲得碳酰氟，從而完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明提供以下的(1)～(9)。
(1)碳酰氟的制造方法，其中，將一氧化碳氣體和氟氣導入液體中，在液體中使一氧化碳和氟反應，得到碳酰氟。
(2)碳酰氟的制造方法，其中，使一氧化碳氣體和氟氣在液體中接觸而進行反應，得到碳酰氟。
(3)上述(1)或(2)所述的碳酰氟的制造方法，其中，前述液體實質上不溶解前述一氧化碳氣體和前述氟氣中的至少一方。
(4)上述(3)所述的碳酰氟的制造方法，其中，前述液體實質上不溶解前述一氧化碳氣體和前述氟氣這兩者，而且使前述一氧化碳氣體和前述氟氣這兩者以氣泡的狀態(tài)分散于前述液體中，使前述氣泡相互撞擊，從而使兩者接觸。
(5)上述(3)或(4)所述的碳酰氟的制造方法，其中，前述液體為不含C-H鍵而含有C-F鍵的含氟化合物。
(6)上述(1)或(2)所述的碳酰氟的制造方法，其中，前述液體為在與氟反應的情況下生成碳酰氟的化合物。
(7)上述(6)所述的碳酰氟的制造方法，其中，前述在與氟反應的情況下生成碳酰氟的化合物為在末端具有-CF(CF3)COF基的化合物。
(8)上述(7)所述的碳酰氟的制造方法，其中，前述在與氟反應的情況下生成碳酰氟的化合物為以C2F5[CF2OCF(CF3)]nCOF(其中，n為1～4的整數(shù))表示的化合物。
(9)上述(1)～(8)中任一項所述的碳酰氟的制造方法，其中，前述一氧化碳氣體和前述氟氣中的至少一方以選自碳酰氟氣體、氮氣、氦氣、氖氣和氬氣中的至少1種稀釋用氣體稀釋。
如果采用本發(fā)明的碳酰氟的制造方法，將一氧化碳和氟作為原料，不存在劇烈的發(fā)熱、副反應引起的收率下降等問題，可以高效地制造高純度的碳酰氟。
附圖的簡單說明

圖1為表示碳酰氟的制造裝置的模式圖。
圖2為表示另一種碳酰氟的制造裝置的模式圖。
符號的說明1、2碳酰氟的制造裝置10反應器12第1插管14第2插管16攪拌翼18攪拌機20、56冷卻夾套22、58冷卻水供給管24、60冷卻水排出管26、62氣體排出管28雙層管型熱交換器
30冷卻水供給管32冷卻水排出管34液體36反應器的上部空間50氣相反應器52第1氣體導入管54第2氣體導入管實施發(fā)明的最佳方式以下，對本發(fā)明進行詳細說明。
本發(fā)明的碳酰氟的制造方法中，將一氧化碳氣體和氟氣導入液體中，在液體中使一氧化碳和氟反應，得到碳酰氟。此外，使一氧化碳氣體和氟氣在液體中接觸而進行反應，得到碳酰氟。
本發(fā)明所用的一氧化碳氣體可以直接使用一氧化碳氣體，也可以通過稀釋用氣體稀釋后使用。通過這樣將一氧化碳氣體稀釋后使用，可以使反應速度降低，抑制副反應。
作為一氧化碳氣體，較好是使用高純度的氣體，具體較好是在99.5體積％以上，特別好是在99.9體積％以上。因此，作為原料的一氧化碳氣體中含有大量雜質的情況下，較好是通過純化處理將該雜質分離除去。
但是，該雜質實質上對反應沒有影響且容易與作為目標生成物的碳酰氟純化分離的情況下，可以不將雜質降低至上述范圍內。
一氧化碳氣體中可含的雜質的種類根據(jù)其制造方法的不同而不同。例如，通過蒸汽裂化法制造一氧化碳的情況下，作為雜質生成二氧化碳。該情況下，可以通過使生成的一氧化碳氣體與堿石灰等堿接觸后，以硅膠等脫水，從而除去二氧化碳。
本發(fā)明所用的氟氣可以直接使用作為單質的氟(F2)的氟氣，但較好是通過稀釋用氣體稀釋后使用。通過這樣將氟氣稀釋后使用，可以使反應速度降低，抑制副反應。此外，可以有效地防止氟氣與后述的液體反應。稀釋較好是使氟氣濃度達到80體積％以下，更好是達到60體積％以下。
此外，與一氧化碳氣體一樣，作為氟氣也較好是使用高純度的氣體，具體較好是使用在99.0體積％以上、特別好是在99.5體積％以上的氣體。因此，作為原料的氟氣中含有大量雜質的情況下，較好是通過純化處理將該雜質分離除去。
作為稀釋一氧化碳氣體和氟氣中的至少一方的稀釋用氣體，較好是選自碳酰氟氣體、氮氣、氦氣、氖氣和氬氣中的至少1種。
稀釋用氣體為碳酰氟的情況下，可以省去從制造的碳酰氟中除去稀釋用氣體的工序。此外，稀釋用氣體為選自氮氣、氦氣、氖氣和氬氣中的至少1種的情況下，由于碳酰氟和稀釋用氣體的沸點的差異大，因此容易通過蒸餾分離。
本發(fā)明中，使一氧化碳氣體和氟氣在液體中接觸而反應。由此，可以通過液體高效地除去由一氧化碳氣體和氟氣的反應產生的碳酰氟的生成熱，可以在沒有劇烈的發(fā)熱、副反應引起的收率下降等問題的狀態(tài)下制造碳酰氟。
本發(fā)明所用的液體的優(yōu)選形態(tài)之一是實質上與氟氣不反應的物質。如果氟氣與液體反應而被消耗，則碳酰氟的收率下降，而且可能產生大量的反應熱，所以是不理想的。
作為實質上與氟氣不反應的物質，可以例舉例如不含C-H鍵而含有C-F鍵的含氟化合物等。具體來說，可以例舉例如全氟烷烴類(例如3M公司制的Fluorinert FC-72)、全氟醚類(例如3M公司制的Fluorinert FC-75和FC-77)、全氟聚醚類(例如杜邦公司制的Krytox、Ausimont公司制的Fomblin和Galden、大金工業(yè)公司制的DEMNUM等)、全氟酯類、氯氟烴類、氯氟聚醚類、全氟烷基胺(例如全氟三烷基胺)、惰性流體(例如3M公司制的各種Fluorinert)。此外，也可以使用以C2F5[CF2OCF(CF3)]mCF2OC2F5(其中，m為1～4的整數(shù))表示的化合物，其中較好是C3F7OCF(CF3)CF2OC2F5。
此外，還可以例舉將在結構中具有選自氯原子、氮原子和氧原子的至少1種原子的公知的有機溶劑全氟化而得到的有機溶劑。
這些液體可以單獨使用，也可以同時使用2種以上。
液體更好是在與氟氣反應的情況下生成碳酰氟的物質。
此外，雖然如上所述本發(fā)明所用的液體較好是實質上與氟氣不反應的物質，但是前述液體與氟氣反應而生成碳酰氟的情況下，可優(yōu)選使用這樣的液體。這樣的情況下，由反應生成的物質為碳酰氟，因此得到的碳酰氟的純度不含下降。
作為在與氟氣反應的情況下生成碳酰氟的物質，較好是末端具有-CF(CF3)COF基的化合物，更好是不含C-H鍵的含氟化合物。例如，較好是以C2F5[CF2OCF(CF3)]nCOF(其中，n為1～4的整數(shù))表示的化合物，具體可以例舉C3F7OCF(CF3)COF、C3F7OCF(CF3)CF2OCF(CF3)COF等全氟酰氟類。
然而，前述液體和氟氣的轉化率過高的情況下，可能產生發(fā)熱的問題，所以轉化率較好是在0.4摩爾％以下，特別好是0.2摩爾％以下。
此外，本發(fā)明所用的液體較好是實質上不溶解碳酰氟。該情況下，可以高效地作為氣體收集生成的碳酰氟。
一氧化碳氣體和氟氣在液體中可以不溶解，也可以部分或全部溶解。兩者都不溶于液體的情況下，形成兩者以氣體的狀態(tài)接觸并反應的氣相反應；任一方不溶于液體而另一方溶解的情況下，形成一方以氣體的狀態(tài)、另一方以溶存于液體的狀態(tài)接觸并反應的于氣液界面的反應；兩者都溶于液體的情況下，形成兩者以溶存于液體的狀態(tài)接觸并反應的液相反應。這些氣相反應、于氣液界面的反應和液相反應可以同時進行。
一氧化碳氣體和氟氣實質上都不溶于液體的情況下，較好是使兩種氣體形成微細的氣泡，分散于液體中，使氣泡相互撞擊，從而使兩者接觸并反應。
如后所示的碳酰氟的制造裝置中，生成的碳酰氟暫時被貯存于反應器內的空間中，但如果未反應的一氧化碳氣體和氟氣被供給到這樣的空間中，則會無法充分除去反應熱。因此，較好是上述反應實質上在液體中終結。
如上所述，使一氧化碳氣體和氟氣分別形成微細的氣泡，分散于液體中，使氣泡相互撞擊而進行反應的情況下，反應效率提高。
氣泡的大小越小，各氣泡的撞擊產生的反應熱越小，除熱越容易，因此越小越好。作為使氣泡變小的方法，可以例舉例如使用吹入管將原料氣體供給到液體中的方法，使原料氣體通過燒結濾器、氣體透過膜、氣液混合器等的方法，使用混合反應器內的液體的攪拌裝置的方法等。
此外，為了使上述反應實質上在液體中終結，較好是設定反應條件和裝置，延長氣泡在液體中的存在時間。
一氧化碳氣體和氟氣實質上都不溶于液體的情況下，混合的一氧化碳氣體和氟氣的量比(摩爾比)較好是理論上為1∶1，但由于實際上需要考慮流量控制的誤差，因此從防止未反應的氟氣殘存的角度來看，較好是設為1.01∶1～1.05∶1。
此外，一氧化碳氣體和氟氣中的至少一方溶于液體的情況下，作為提高溶解的效率的方法，可以例舉使用如吹入噴嘴那樣使氣泡變小的裝置混合上述氣泡和液體的方法。作為混合氣泡和液體的方法，可以例舉例如使用混合反應器內的液體的攪拌裝置的方法、通過循環(huán)管道和泵使液體循環(huán)的方法。
液體的溫度只要在沸點以下，沒有特別限定，但如果溫度低，則反應變慢，未反應的一氧化碳氣體和氟氣會在反應器內的空間中以氣相反應，因此較好是-50～250℃，更好是-30～230℃，特別好是-10～200℃。為了將液體的溫度調整至上述范圍內，較好是進行冷卻。冷卻的方法可以使用例如冷卻夾套等公知的方法。
反應壓力可以根據(jù)原料氣體向液體的溶解、氣泡存在于液體中時的氣泡直徑、氣泡在液體中的滯留時間等適當確定，但一般以表壓計，較好是0～1MPa，更好是0～0.8MPa，特別好是0～0.5MPa。壓力越高，原料氣體向液體的溶解越多，氣泡越小，氣泡的液中滯留時間越長。
本發(fā)明的碳酰氟的制造方法可以以分批式實施，也可以以連續(xù)式實施。以連續(xù)式實施的情況下，可優(yōu)選使用將原料氣體吹入加入了液體的反應器的方法、將原料氣體吹入通過循環(huán)管道和泵循環(huán)的液體中的方法。
為了除去副產物以達到更高的純度或者在通過稀釋用氣體稀釋的情況下為了除去稀釋用氣體，如上得到的碳酰氟較好是進行純化。純化的方法沒有特別限定，例如可以使用以往公知的方法。具體來說，較好是蒸餾。
以下，參照附圖，對本發(fā)明的碳酰氟的制造方法的優(yōu)選實施方式進行說明。
圖1為表示碳酰氟的制造裝置的模式圖。圖1所示的碳酰氟的制造裝置1基本上具備反應器10、用于向反應器10供給氣體的第1導入管12及第2導入管14、用于攪拌反應器10的內容物的具有攪拌翼16的攪拌機18、用于冷卻反應器10的冷卻夾套20、用于向冷卻夾套20供給冷卻水(冷卻介質即可，下同)的冷卻水供給管22、用于從冷卻夾套20中排出冷卻水的冷卻水排出管24、用于將氣體從反應器10中排出的氣體排出管26、設于氣體排出管26的中途的雙層管型熱交換器28、用于向雙層管型熱交換器28供給冷卻水的冷卻水供給管30、用從雙層管型熱交換器28排出冷卻水的冷卻水排出管32。
首先，較好是在將反應器10脫氣后，加入液體34。
接著，通過馬達使攪拌機18的攪拌翼16旋轉，劇烈攪拌液體34。同時，從冷卻水供給管22向冷卻夾套供給冷卻水，使其從冷卻水排出管24排出。
在上述狀態(tài)下，先從第1導入管12向反應器10供給氟氣稀釋用的稀釋氣體，控制反應器10內的壓力。接著，在稀釋氣體流通的狀態(tài)下，再從第1導入管12向反應器10供給氟氣。然后，迅速從第2導入管14向反應器10供給一氧化碳氣體。由此，液體34中，從第1導入管12供給的氟氣的氣泡和從第2導入管14供給的一氧化碳氣體的氣泡撞擊，生成反應氣體。
生成的反應氣體和在反應中未被利用的氣體(以下將兩者統(tǒng)稱為“反應粗制氣體”)被暫時貯存在反應器10的上部空間36中后，通過氣體排出管26被排出，以設于氣體排出管26的中途的雙層管型熱交換器28冷卻。雙層管型熱交換器28中，冷卻水從冷卻水供給管30供給，從冷卻水排出管32排出。
最后，將得到的反應粗制氣體通過蒸餾裝置(未圖示)純化，獲得高純度的碳酰氟。
本發(fā)明的碳酰氟的制造方法中，由于通過液體高效地進行除熱，可以在不產生爆炸的危險性、副反應引起的收率下降、劇烈的發(fā)熱等問題的狀態(tài)下大量制造碳酰氟。
通過本發(fā)明制造的碳酰氟的用途沒有特別限定，優(yōu)選用作例如半導體制造裝置等的清洗氣和蝕刻氣、有機化合物的氟化劑和原料。其中，由于純度高，特別好是用于半導體制造裝置的清洗氣的用途。
實施例以下，示例實施例，對本發(fā)明進行具體說明。但是，本發(fā)明并不局限于這些實施例。
1.碳酰氟的制造(實施例1)使用圖1所示的碳酰氟的制造裝置，如下制成碳酰氟。圖1所示的碳酰氟的制造裝置中，反應器10為不銹鋼制，內徑為150mm，深度為315mm，內容積為約5L，第1導入管12和第2導入管14的內徑分別為6mm。
首先，將反應器10脫氣，加入7kg以化學式C3F7OCF(CF3)CF2OCF(CF3)COF表示的化合物(沸點114℃)的液體34。
接著，通過馬達使攪拌機18的攪拌翼16以600rpm旋轉，劇烈攪拌液體34。同時，從冷卻水供給管22向冷卻夾套20供給17℃的冷卻水，使其從冷卻水排出管24排出。冷卻水的流量為400升/小時。
在上述狀態(tài)下，先從第1導入管12向反應器10以5000SCCM的流量供給氟氣稀釋用的氮氣，控制反應器10內的壓力為0.09MPa(表壓)。接著，在氮氣流通的狀態(tài)下，再從第1導入管12向反應器10以1000SCCM的流量供給氟氣(氟濃度16.7體積％)。然后，迅速從第2導入管14向反應器10以1000SCCM的流量供給一氧化碳氣體。由此，液體34中，從第1導入管12供給的氟氣的氣泡和從第2導入管14供給的一氧化碳氣體的氣泡撞擊，生成反應氣體。
反應粗制氣體被暫時貯存在反應器10的上部空間36中后，通過氣體排出管26被排出，以設于氣體排出管26的中途的雙層管型熱交換器28冷卻。雙層管型熱交換器28中，冷卻水從冷卻水供給管30供給，從冷卻水排出管32排出。
這樣進行操作，連續(xù)進行反應60分鐘。反應終止時，反應器10的氣相溫度為83℃，液體34的溫度為34℃，冷卻水排出管24中的冷卻水的溫度為22℃。
將經基于雙層管型熱交換器28的冷卻從氣體排出管26排出的反應粗制氣體導入氣相色譜，分析組成。
其結果，一氧化碳氣體的轉化率為100％，碳酰氟氣體的選擇率為97.3％，二氧化碳氣體的選擇率為2.7％。未檢出四氟化碳。在這里，選擇率(摩爾％基準)以碳酰氟/(碳酰氟+二氧化碳+四氟化碳)×100表示。
(實施例2)除了將供給到冷卻夾套20的冷卻水的溫度設為-10℃，將氟氣稀釋用的氮氣的流量設為3360SCCM，將反應器10內的壓力設為0.1MPa(表壓)，將氟氣的流量設為2000SCCM(氟濃度37.3體積％)，將一氧化碳氣體的流量設為2000SCCM之外，通過與實施例1同樣的方法，制成碳酰氟。
反應終止時，反應器10的氣相溫度為27.1℃，液體34的溫度為18.1C，冷卻水排出管24中的冷卻水的溫度為-8℃。
將經基于雙層管型熱交換器28的冷卻從氣體排出管26排出的反應粗制氣體導入氣相色譜，分析組成。
其結果，一氧化碳氣體的轉化率為100％，碳酰氟氣體的選擇率為99.0％，二氧化碳氣體的選擇率為0.9％，四氟化碳的選擇率為0.1％。
(實施例3)除了將供給到冷卻夾套20的冷卻水的溫度設為-10℃，將氟氣稀釋用的碳酰氟的流量設為2450SCCM，將反應器10內的壓力設為0.1MPa(表壓)，將氟氣的流量設為2000SCCM(氟濃度45體積％)，將一氧化碳氣體的流量設為2000SCCM之外，通過與實施例1同樣的方法，制成碳酰氟。
反應終止時，反應器10的氣相溫度為50℃，液體34的溫度為27℃，冷卻水排出管24中的冷卻水的溫度為-6℃。
將經基于雙層管型熱交換器28的冷卻從氣體排出管26排出的反應粗制氣體導入氣相色譜，分析組成。
其結果，一氧化碳氣體的轉化率為100％，碳酰氟氣體的選擇率為99.89％，二氧化碳氣體的選擇率為0.08％，四氟化碳的選擇率為0.03％。
(實施例4)除了加入反應器的液體采用7.38kg C3F7OCF(CF3)CF2OC2F5之外，通過與實施例3同樣的方法，制成碳酰氟。
反應終止時，反應器10的氣相溫度為42.4℃，液體34的溫度為21.5℃，冷卻水排出管24中的冷卻水的溫度為-5℃。
將經基于雙層管型熱交換器28的冷卻從氣體排出管26排出的反應粗制氣體導入氣相色譜，分析組成。
其結果，一氧化碳氣體的轉化率為100％，碳酰氟氣體的選擇率為99.9％，二氧化碳氣體的選擇率為0.09％，四氟化碳的選擇率為0.01％。
(實施例5)除了加入反應器的液體采用8.0kg 3M公司制的Fluorinert FC-77之外，通過與實施例3同樣的方法，制成碳酰氟。
反應終止時，反應器10的氣相溫度為57.6℃，液體34的溫度為18.2℃，冷卻水排出管24中的冷卻水的溫度為-7℃。
將經基于雙層管型熱交換器28的冷卻從氣體排出管26排出的反應粗制氣體導入氣相色譜，分析組成。
其結果，一氧化碳氣體的轉化率為100％，碳酰氟氣體的選擇率為99.9％，二氧化碳氣體的選擇率為0.06％，四氟化碳的選擇率為0.02％。
(比較例1)使用圖2所示的碳酰氟的制造裝置，如下制成碳酰氟。
圖2為表示另一種碳酰氟的制造裝置的模式圖。圖2所示的碳酰氟的制造裝置2基本上具備氣相反應器50(不銹鋼制，內徑25mm)、用于向氣相反應器50供給氣體的第1氣體導入管52及第2氣體導入管54(內徑分別為10mm)、用于冷卻氣相反應器50的冷卻夾套56、用于向冷卻夾套56供給冷卻水的冷卻水供給管58、用于從冷卻夾套56中排出冷卻水的冷卻水排出管60、用于將氣體從氣相反應器50中排出的氣體排出管62。
首先，從冷卻水供給管58向冷卻夾套56供給17℃的冷卻水，使其從冷卻水排出管60排出。冷卻水的流量為400升/小時。
在上述狀態(tài)下，先從第1氣體導入管52向氣相反應器50以5000SCCM的流量供給氟氣稀釋用的氮氣，控制氣相反應器50內的壓力為0.02MPa(表壓)。接著，在氮氣流通的狀態(tài)下，再從第1氣體導入管52向氣相反應器50以1000SCCM的流量供給氟氣(氟濃度16.7體積％)。然后，迅速從第2氣體導入管54向氣相反應器50以1000SCCM的流量供給一氧化碳氣體。由此，氣相反應器50內，從第1氣體導入管52供給的氟氣和從第2氣體導入管54供給的一氧化碳氣體撞擊，生成反應氣體。
這樣進行操作，連續(xù)進行反應60分鐘。反應終止時，氣相反應器50的內部溫度最高達到400℃，冷卻水排出管60中的冷卻水的溫度為18℃。
將從氣體排出管60排出的反應粗制氣體導入氣相色譜，分析組成。
其結果，一氧化碳氣體的轉化率為100％，碳酰氟氣體的選擇率為95.1％，二氧化碳氣體的選擇率為4.3％，四氟化碳的選擇率為0.6％。
由這些結果可知，如果采用本發(fā)明的碳酰氟的制造方法(實施例1～3)，與不使一氧化碳氣體和氟氣在液體中接觸的情況(比較例1)相比，可以大量地制造高純度的碳酰氟。
產業(yè)上利用的可能性通過本發(fā)明以高收率得到的高純度的碳酰氟優(yōu)選使用于半導體制造裝置等的清洗氣和蝕刻氣、有機化合物的氟化劑和原料等廣闊的領域中。
另外，在這里引用2004年12月16日提出申請的日本專利申請2004-364183號的說明書、權利要求書、附圖和摘要的所有內容作為本發(fā)明說明書的揭示。
權利要求
1.碳酰氟的制造方法，其特征在于，將一氧化碳氣體和氟氣導入液體中，在液體中使一氧化碳和氟反應，得到碳酰氟。
2.碳酰氟的制造方法，其特征在于，使一氧化碳氣體和氟氣在液體中接觸而進行反應，得到碳酰氟。
3.如權利要求1或2所述的碳酰氟的制造方法，其特征在于，前述液體實質上不溶解前述一氧化碳氣體和前述氟氣中的至少一方。
4.如權利要求3所述的碳酰氟的制造方法，其特征在于，前述液體實質上不溶解前述一氧化碳氣體和前述氟氣這兩者，而且使前述一氧化碳氣體和前述氟氣這兩者以氣泡的狀態(tài)分散于前述液體中，使前述氣泡相互撞擊，從而使兩者接觸。
5.如權利要求3或4所述的碳酰氟的制造方法，其特征在于，前述液體為不含C-H鍵而含有C-F鍵的含氟化合物。
6.如權利要求1或2所述的碳酰氟的制造方法，其特征在于，前述液體為在與氟反應的情況下生成碳酰氟的化合物。
7.如權利要求6所述的碳酰氟的制造方法，其特征在于，前述在與氟反應的情況下生成碳酰氟的化合物為在末端具有-CF(CF3)COF基的化合物。
8.如權利要求7所述的碳酰氟的制造方法，其特征在于，前述在與氟反應的情況下生成碳酰氟的化合物為以C2F5[CF2OCF(CF3)]nCOF表示的化合物，其中，n為1～4的整數(shù)。
9.如權利要求1～8中任一項所述的碳酰氟的制造方法，其特征在于，前述一氧化碳氣體和前述氟氣中的至少一方以選自碳酰氟氣體、氮氣、氦氣、氖氣和氬氣中的至少1種稀釋用氣體稀釋。
全文摘要
本發(fā)明提供將一氧化碳和氟作為原料，不存在劇烈的發(fā)熱、副反應引起的收率下降等問題的碳酰氟的制造方法。所述碳酰氟的制造方法中，將一氧化碳氣體和氟氣導入液體中，在液體中使一氧化碳和氟反應，得到碳酰氟。
文檔編號C01B31/00GK101080362SQ20058004304
公開日2007年11月28日 申請日期2005年12月16日 優(yōu)先權日2004年12月16日
發(fā)明者三井有則, 簗瀬亙一 申請人:旭硝子株式會社