專利名稱：含氧鹵代氟化物的制造方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及含氧鹵代氟化物的制造方法。
背景技術(shù)：
含氧鹵代氟化物在作為醫(yī)藥品而有用的生理活性物質(zhì)1-氟-1，1-雙(芳基磺酰 基)甲烷的制造中被用作單氟甲基化劑(專利文獻1)。以往，作為制造含氧鹵代氟化物的方法，已知的有例如通過Cl2O與ClF的反應(例 如，非專利文獻1)、ClF5與CsNO3的反應(例如，非專利文獻2)來制造CW2F的方法等。這些含氧鹵代氟化物的制造方法主要為固氣反應或使用了爆炸性化合物的反應。 由于固氣反應中使用的F2氣體、氟化物氣體為非常活潑的物質(zhì)，因此溫度隨著反應的進行 而上升。而且，若該溫度上升不斷發(fā)展，則最終可能會導致爆炸性反應的發(fā)生、固體原料的 分解等。因此，在以往的制造方法中需要抑制溫度上升，而難以有效、連續(xù)地制造目標物含 氧鹵代氟化物。另一方面，并未報道有在含氧鹵代氟化物的制造方法中使用氣液反應的例子?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1 日本特開2007-230961號公報非專利文獻非專利文獻1 Journal of the Chemical Society (1954)，4113-16非專利文獻 2 :Inorganic chemistry (1989), 28. 67
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述課題而作出的，其目的在于提供有效、連續(xù)地制造含氧鹵 代氟化物的方法。本發(fā)明人等反復進行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在含氧鹵代氟化物的制造中可以使 用氣液反應，從而完成了本發(fā)明。即，本發(fā)明提供一種含氧鹵代氟化物的制造方法，其通過使通式XF所示的氟化 鹵與H2O源反應來制造通式=XO2F所示的含氧鹵代氟化物。其中，X表示Cl、Br、I中的任一 種鹵族元素。


圖1為表示本發(fā)明的實施方式所涉及的含氧鹵代氟化物的制造裝置的簡略系統(tǒng) 圖。
具體實施例方式以下，對本發(fā)明進行詳細說明。
本發(fā)明中，通過使通式XF所示的氟化鹵與H2O源反應來制造通式=XO2FK示的含 氧鹵代氟化物XO2F。其中，式中，X表示Cl、Br、I中的任一種鹵族元素。作為氣體原料即氟化鹵XF，可以使用C1F3、IF3、IF7, IF5、ClF、BrF、BrF3、BrF5等。作為液體原料即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懸浮水溶液等pH = 1 13的水溶液。對于該 液體原料的使用溫度沒有特別的限制。作為通過本發(fā)明的氟化鹵XF與H2O源的氣液反應而得到的含氧鹵代氟化物XO2F 的具體例，可列舉出C1AF、BIO2F、IO2FO作為用于使氣體原料與液體原料發(fā)生氣液反應的接觸方法，可使用對流接觸或并 流接觸。其中，若考慮氣液的接觸效率的話，優(yōu)選對流接觸。此外，使氣體原料與液體原料發(fā) 生氣液反應時的反應溫度，只要是能夠使液體原料以液體的狀態(tài)與氣體原料接觸的溫度， 則沒有問題。本發(fā)明的含氧鹵代氟化物XO2FW制造裝置，只要是具有用于使氣體原料與液體原 料發(fā)生接觸反應的反應槽、且能夠?qū)怏w原料和液體原料供給到反應槽并取出反應槽內(nèi)的 氣體的構(gòu)造即可。反應槽可以具備使液體原料循環(huán)的機構(gòu)。反應槽的材質(zhì)只要對于氣體原 料及液體原料具有充分的耐性即可，優(yōu)選不銹鋼、Ni鋼、鋼鐵、蒙乃爾合金、因科鎳合金、鋁寸。圖1示出了本發(fā)明的一個實施方式所涉及的制造裝置的簡略系統(tǒng)圖。制造裝置由 稀釋氣體儲罐1、原料氣體儲罐2、質(zhì)量流量控制器(MFC) 3、4、反應槽5和空容器9構(gòu)成。稀釋氣體(例如N2)、原料氣體(例如ClF3)被儲藏在稀釋氣體儲罐1、原料氣體儲 罐2中，用MFC3、4控制各自的流量使其成為規(guī)定的氣體組成，再導入到反應槽5中。反應槽5具有填充有填充材料的填充塔7 ；具有對儲存原料液8而言充分的容量 且用聚四氟乙烯對內(nèi)壁實施了襯砌(lining)的液釜10 ；將液釜10內(nèi)的原料液8輸送到填 充材料的上方的輸液泵6。從填充塔7下部導入原料氣體時，在填充塔7內(nèi)與原料液8對流 接觸，從反應槽5上部放出。然后，從反應槽5放出的氣體被捕集到空容器9中。用傅立葉變換紅外分光光度 計(FT-IR)等對捕集到空容器9中的氣體進行分析，測定所生成的含氧鹵代氟化物)(02F(例 如C1&F)的濃度。如上所述，由于本發(fā)明中利用了氟化鹵與H2O源的氣液反應，因此，與以往的固氣 反應、使用爆炸性化合物的反應相比，更易于控制溫度，能夠有效、連續(xù)地制造目標物含氧 鹵代氟化物XO2F。本發(fā)明中得到的含氧鹵代氟化物M)2F，例如能夠制成選擇性的氟化劑而應用于酯 的α位的氟化。以下，通過實施例進一步具體說明本發(fā)明，但本發(fā)明不受這些實施例的限制。實施例1采用上述制造裝置試驗了氟化鹵XF與H2O源的氣液反應。對于反應槽5，向?qū)﹂L 650mm、內(nèi)徑25mm的SUS316制的管的內(nèi)壁實施了厚0. Imm的聚四氟乙烯襯砌而得到的填充 塔7中填充4Φ的PTFE(聚四氟乙烯)制拉西環(huán)作為填充材料后使用。使用N2氣體、ClF3 氣體作為稀釋氣體、原料氣體(氟化鹵XF)，將這些氣體通過MFC3、4以氣體組成為ClF3 N2=2vol% 98Vol%的方式進行混合。此外，作為原料液8 (H2O源)使用4質(zhì)量氟化 氫水溶液(PH = 1)。所調(diào)制成的混合氣體在反應溫度下以0. 2741/min(空塔線速度 9. 31 X 10-3m/sec)導入到反應槽5中。然后，將從反應槽5放出的氣體捕集到空容器9中。用FT-IR (大塚電子公司制造IG-1000)對捕集到空容器9中的氣體中的CW2F濃 度進行了分析。其結(jié)果為，CW2F濃度為3872ppm，從而可確認生成了 C1&F。此外，以Cl為 基準的收率為19. 36%。實施例2使用將氣體組成用MFC3、4調(diào)節(jié)成ClF3 N2 = 4. 4vol % 95. 6vol %的混合氣 體，除此以外，在與實施例1相同的條件下試驗了氣液反應。與實施例1同樣用FT-IR(大 塚電子公司制造IG-1000)對通過反應槽5后所捕集的氣體中的CW2F濃度進行了分析。其結(jié)果為，C1&F濃度為10864ppm，從而可確認生成了 C1&F。此外，以Cl為基準 的收率為24. 69%。實施例3使用將氣體組成用MFC3、4調(diào)節(jié)成ClF3 N2 = 6. 2vol % 93. 8vol %的混合氣 體，除此以外，在與實施例1相同的條件下試驗了氣液反應。與實施例1同樣用FT-IR(大 塚電子公司制造IG-1000)對通過反應槽5后所捕集的氣體中的QO2F濃度進行了分析。其結(jié)果為，C1&F濃度為19562ppm，從而可確認生成了 C1&F。此外，以Cl為基準 的收率為31. 55%。實施例4使用將氣體組成用MFC3、4調(diào)節(jié)成ClF3 N2 = 24. 8vol % 75. 2vol %的混合氣 體，除此以外，在與實施例1相同的條件下試驗了氣液反應。與實施例1同樣用FT-IR(大 塚電子公司制造IG-1000)對通過反應槽5后所捕集的氣體中的CW2F濃度進行了分析。其結(jié)果為，C1&F濃度為70672ppm，從而可確認生成了 C1&F。此外，以Cl為基準 的收率為28. 50%。實施例5以1. 0961/min (空塔線速度3. 72 X l(T2m/sec)導入將混合氣體組成用MFC3、4調(diào) 節(jié)成ClF3 N2 = 2vol% 98V01%的混合氣體，除此以外，在與實施例1相同的條件下試 驗了氣液反應。與實施例1同樣用FT-IR(大塚電子公司制造IG-1000)對通過反應槽5后 所捕集的氣體中的CW2F濃度進行了分析。其結(jié)果為，C1&F濃度為3569ppm，從而可確認生成了 C1&F。此外，以Cl為基準的 收率為17. 85%。實施例6以1. 0961/min (空塔線速度3. 72 X l(T2m/sec)導入將氣體組成用MFC3、4調(diào)節(jié)成 ClF3 N2 = IOvol% 90VOl%的混合氣體，除此以外，在與實施例1相同的條件下試驗了 氣液反應。與實施例1同樣用FT-IR(大塚電子公司制造IG-1000)對通過反應槽5后所捕 集的氣體中的CW2F濃度進行了分析。其結(jié)果為，C1&F濃度為8901ppm，從而可確認生成了 C1&F。此外，以Cl為基準的 收率為8. 90%。實施例7
以1. 0961/min (空塔線速度3. 72 X l(T2m/sec)導入將氣體組成用MFC3、4調(diào)節(jié)成 ClF3 N2 = 6. 9vol% 93. Ivol %的混合氣體，除此以外，在與實施例1相同的條件下試 驗了氣液反應。與實施例1同樣用FT-IR(大塚電子公司制造IG-1000)對通過反應槽5后 所捕集的氣體中的CW2F濃度進行了分析。其結(jié)果為，C1&F濃度為8434ppm，從而可確認生成了 C1&F。此外，以Cl為基準的 收率為12. 22%。實施例8作為原料液8使用5質(zhì)量％ -氫氧化鋁懸浮水溶液(pH = 7)，作為混合氣體使用 將氣體組成用MFC3、4調(diào)節(jié)成ClF3 N2 = 4. 3vol% 95. 7vol %的混合氣體，反應溫度為 40°C，除此以外，在與實施例1相同的條件下試驗了氣液反應。與實施例1同樣用FT-IR(大 塚電子公司制造IG-1000)對通過反應槽5后所捕集的氣體中的CW2F濃度進行了分析。其結(jié)果為，C1&F濃度為3076ppm，從而可確認生成了 C1&F。此外，以Cl為基準的 收率為7. 15%。實施例9作為原料液8使用水(pH = 7)，作為混合氣體使用將氣體組成用MFC3、4調(diào)節(jié)成 ClF3 N2 = 2. 7vol% 97. 3vol %的混合氣體，除此以外，在與實施例1相同的條件下試 驗了氣液反應。與實施例1同樣用FT-IR(大塚電子公司制造IG-1000)對通過反應槽5后 所捕集的氣體中的CW2F濃度進行了分析。其結(jié)果為，C1&F濃度為14879ppm，從而可確認生成了 C1&F。此外，以Cl為基準 的收率為55. 11%。實施例10使用將氣體組成用MFC 3、4調(diào)節(jié)成ClF3 N2 = 5. 6vol% 94. 4vol%的混合氣 體，除此以外，在與實施例9相同的條件下試驗了氣液反應。與實施例9同樣用FT-IR(大 塚電子公司制造IG-1000)對通過反應槽5后所捕集的氣體中的QO2F濃度進行了分析。其結(jié)果為，C1&F濃度為22765ppm，從而可確認生成了 C1&F。此外，以Cl為基準 的收率為40. 65%。實施例11作為原料液8使用40質(zhì)量氫氧化鉀水溶液(pH = 13)，作為混合氣體使用 將氣體組成用MF C調(diào)節(jié)成ClF3 N2 = 2. 7vol% 97. 3vol %的混合氣體，除此以外，在 與實施例1相同的條件下試驗了氣液反應。與實施例1同樣用FT-IR(大塚電子公司制造 IG-1000)對通過反應槽5后所捕集的氣體中的CW2F濃度進行了分析。其結(jié)果為，C1&F濃度為9831ppm，從而可確認生成了 C1&F。此外，以Cl為基準的 收率為36. 41%。實施例12作為原料液8使用10質(zhì)量碳酸鉀水溶液(pH = 10)，作為混合氣體使用將 氣體組成用MFC3、4調(diào)節(jié)成ClF3 N2 = 2. 7vol% 97. 3vol %的混合氣體，除此以外，在 與實施例1相同的條件下試驗了氣液反應。與實施例1同樣用FT-IR(大塚電子公司制造 IG-1000)對通過反應槽5后所捕集的氣體中的CW2F濃度進行了分析。其結(jié)果為，C1&F濃度為9856ppm，從而可確認生成了 C1&F。此外，以Cl為基準的收率為36. 50%。比較例1以 0. 2741/min 導入將氣體組成用 MFC3、4 調(diào)節(jié)成 ClF3 N2 = Ovol % IOOvol % 的混合氣體，除此以外，在與實施例9相同的條件下試驗了氣液反應。與實施例9同樣用 FT-IR(大塚電子公司制造IG-1000)對通過反應槽5后所捕集的氣體中的CW2F濃度進行 了分析。其結(jié)果未確認到C1&F。比較例2作為原料液8使用4質(zhì)量氟化氫水溶液(pH= 1)，除此以夕卜，在與比較例1相 同的條件下試驗了氣液反應。與比較例1同樣用FT-IR(大塚電子公司制造IG-1000)對通 過反應槽5后所捕集的氣體中的CW2F濃度進行了分析。其結(jié)果未確認到C1&F。將上述的測定結(jié)果記載于表1中。[表 1]
權(quán)利要求
1.一種含氧鹵代氟化物的制造方法，其通過使通式XF所示的氟化鹵與H2O源反應來 制造通式=XO2F所示的含氧鹵代氟化物，其中，X表示Cl、Br、I中的任一種鹵族元素。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述氟化鹵為C1F、C1F3、IF3、IF7、IF5、 BrF, BrF3> BrF5中的任一者，所述H2O源為水或pH = 1 13的水溶液。
全文摘要
本發(fā)明提供一種含氧鹵代氟化物的制造方法，其通過使通式XF所示的氟化鹵與H2O源反應來制造通式XO2F所示的含氧鹵代氟化物。其中，X表示Cl、Br、I中的任一種鹵族元素。
文檔編號C01B11/24GK102046521SQ200980120420
公開日2011年5月4日 申請日期2009年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月2日
發(fā)明者毛利勇, 菊池亞紀應 申請人:中央硝子株式會社