СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ЛИНЕЙНОГО УГЛЕВОДОРОДА, СОДЕРЖАЩЕГО ДВОЙНУЮ СВЯЗЬ, В КОТОРОМ КАЖДЫЙ АТОМ ВОДОРОДА ЗАМЕНЕН НА АТОМ ФТОРА ИЛИ АТОМ ХЛОРА Российский патент 2023 года по МПК C07C21/18 C07C21/19 C07C17/42 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Настоящее изобретение относится к способу выделения линейного углеводорода, содержащего двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, из объекта обработки, который содержит линейный углеводород, содержащий двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, и алициклический углеводород, содержащий двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Был достигнут прогресс в разработке перфторуглеродов, содержащих двойную связь, в качестве ингредиентов для фторсодержащих смол и в качестве альтернативы насыщенным перфторуглеродам, таким как тетрафторметан (CF₄) и гексафторэтан (С₂Н₆), которые использовались в качестве травильных газов и очищающих газов в процессах производства полупроводников и жидких кристаллов. Оборот перфторуглеродов, содержащих двойную связь, строго регулируется вследствие потенциала влияния на глобальное потепление на уровне, который, несмотря на улучшение, нельзя игнорировать, а также из-за таких проблем, как высокое давление пара и токсичность. По этой причине предлагаются различные способы обнаружения и удаления перфторуглеродов, содержащих двойную связь (Патентная литература (PTL) 1-5).

Список литературы

Патентная литература

[0003] PTL 1: JP 2001-324492 A

PTL 2: JP 2001-302551 A

PTL 3: JP 2000-342931 A

PTL 4: JP 2012-121018 A

PTL 5: WO 2012/002239 A1

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА

[0004] Каждая из известных методик, указанных выше, как цель обнаружения или удаления рассматривает перфторуглероды, содержащие двойную связь, совокупно, и не уделяет внимания отдельным соединениям, входящим в число перфторуглеродов, содержащих двойную связь. Характеристики перфторуглеродов, содержащих двойную связь, могут различаться в зависимости от скелета соединения (например, от того, является ли соединение линейным, алициклическим и т.д.). Следовательно, возможность селективного отделения или удаления соединения, входящего в число перфторуглеродов, содержащих двойную связь, в зависимости от скелета соединения может быть полезной, например с точки зрения возможности повторного использования.

[0005] Автор изобретения провел тщательные исследования, сосредоточив внимание на скелетах перфторуглеродов, содержащих двойную связь. Автор изобретения обнаружил, что, когда линейное соединение и алициклическое соединение входят в состав перфторуглеродов, содержащих двойную связь, линейное соединение может быть селективно выделено путем приведения определенного аминосоединения в контакт с перфторуглеродами, содержащими двойную связь. Автор изобретения также обнаружил, что это открытие применимо не только к перфторуглеродам, но также к углеводородным соединениям, которые полностью замещены атомами хлора, и углеводородным соединениям, которые полностью замещены атомами фтора и хлора. Настоящее раскрытие было выполнено в свете этих открытий.

[0006] В частности, настоящее раскрытие относится к способу выделения линейного углеводорода, содержащего двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, включающему приведение объекта обработки, содержащего линейный углеводород, содержащий двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, и алициклический углеводород, содержащий двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, в контакт по меньшей мере с одним аминосоединением, выбранным из группы, состоящий из гетероциклического ароматического аминосоединения и третичного амина, представленного формулой: NR¹R²R³, где каждый из R¹, R² и R³ независимо представляет собой алкильную группу, а два из R¹, R² и R³ могут в комбинации представлять собой алкиленовую группу, которая необязательно прерывается атомом кислорода или атомом серы.

[0007] Термин «двойная связь», используемый в настоящем описании, относится к двойной связи углерод-углерод.

Фраза «заменен атомом фтора или атомом хлора», используемая в настоящем описании, включает случай, в котором замена производится только атомами фтора, случай, в котором замена производится как атомами фтора, так и атомом хлора, и случай, когда замена производится только атомами хлора.

Термин «перфтор», используемый в настоящем описании, относится к соединению, в котором каждый атом водорода углеводорода заменен атомом фтора.

Термин «гетероциклическое ароматическое аминосоединение», используемый в настоящем описании, относится к аминосоединению, которое включает атом азота среди образующих кольцо атомов гетероароматического кольца.

[0008] Углеводородные соединения, содержащие двойную связь, в которых каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, как правило, трудно селективно отделить или удалить такими методами, как дистилляционная очистка и адсорбционная обработка, поскольку они обладают высокой реакционной способностью вследствие наличия двойной связи и часто имеют близкие друг к другу точки кипения и высокое давление пара. Способ по изобретению позволяет выделить линейный углеводород, содержащий двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, из объекта обработки, содержащего линейный углеводород, содержащий двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, и алициклический углеводород, содержащий двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, посредством простого способа приведения объекта обработки в контакт с определенным аминосоединением, и также полезен для повторного использования и т.п. Раскрытый здесь способ разделения также может быть использован в качестве способа удаления алициклического углеводорода, содержащего двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, из вышеупомянутого объекта обработки.

[0009] Способ по изобретению позволяет отделить линейный углеводород, содержащий двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, благодаря тому факту, что когда объект обработки, содержащий линейный углеводород, который содержит двойную связь и в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, и алициклический углеводород, который содержит двойную связь и в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, приводят в контакт с определенным аминосоединением, алициклический углеводород, содержащий двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, реагирует селективно.

[0010] В раскрытом здесь способе аминосоединение, в контакт с которым приводят объект обработки, предпочтительно находится в форме жидкости. Аминосоединение, которое находится в форме жидкости, может быть жидкофазным аминосоединением или может быть в форме жидкости, полученной в результате растворения или диспергирования аминосоединения в растворителе. Применение аминосоединения, которое находится в жидкой фазе во время контакта с объектом обработки, предпочтительно с точки зрения того, что реакция протекает быстро посредством аминосоединения, находящегося в жидкой фазе.

[0011] Взаимодействие объекта обработки и аминосоединения может осуществляться внутри реактора, и введение объекта обработки в реактор в форме газа предпочтительно с точки зрения того, что несложно точно регулировать введенное количество, и с точки зрения подавления утечки реакции. Объект обработки может быть подвергнут нагреванию или тому подобному, чтобы образовать газ.

[0012] Объект обработки и аминосоединение предпочтительно приводят в контакт при более низкой температуре, чем точка кипения алициклического углеводорода, содержащего двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, с точки зрения того, что несложно обеспечить плавное протекание реакции до конечной точки. В случае, когда в качестве алициклического углеводорода, содержащего двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, представлена совокупность соединений, температура может быть установлена ниже, чем точка кипения соединения, которое имеет самую низкую температуру кипения.

[0013] Линейный углеводород, содержащий двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, предпочтительно представляет собой линейный алкен, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, или линейный алкадиен, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, с точки зрения стабильности как соединения, полученного в результате замены атомами фтора или хлора; и более предпочтительно линейный перфторалкен или линейный перфторалкадиен с точки зрения того, что стабильность дополнительно увеличивается посредством электронной структуры, сродства к электрону и энергии связи атомов фтора в результате замещения только атомами фтора.

[0014] Линейный углеводород, содержащий двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, предпочтительно представляет собой соединение, имеющее точку кипения 50°С или ниже, с той точки зрения, что введение соединения в реактор в форме газа является легким.

[0015] Алициклический углеводород, содержащий двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, может быть циклоалкеном, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, или циклоалкадиеном, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, и может быть перфторциклоалкеном или перфторциклоалкадиеном.

[0016] Алициклический углеводород, содержащий двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, предпочтительно представляет собой соединение, имеющее точку кипения 30°С или ниже, с той точки зрения, что введение соединения в реактор в форме газа является легким.

[0017] В способе по изобретению третичный амин в качестве указанного определенного аминосоединения предпочтительно представляет собой триалкиламин, N-алкилморфолин, N-алкилпиперидин или N-алкилпирролидин, а гетероциклическое ароматическое аминосоединение в качестве указанного определенного аминосоединения представляет собой предпочтительно пиридин, производное пиридина, пиридазин, производное пиридазина, изохинолин или производное изохинолина. Производное может быть замещенным производным, которое замещено по меньшей мере одним заместителем, выбранным из алкила, алкокси, ацила, алкоксикарбонила и ацилокси.

[0018] В раскрытом здесь способе указанное определенное аминосоединение может быть третичным амином или может быть гетероциклическим ароматическим аминосоединением.

[0019] В раскрытом здесь способе количество используемого аминосоединения предпочтительно не менее чем в 0,01 и не более чем в 10 раз превышает количество молей алициклического углеводорода, содержащего двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора.

ПОЛЕЗНЫЙ ЭФФЕКТ

[0020] Раскрытый здесь способ полезен в случае, когда линейное соединение и алициклическое соединение входят в число углеводородных соединений, содержащих двойную связь, в которых каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, и позволяет селективно отделить линейное соединение простым методом приведения в контакт с определенным аминосоединением.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[0021] На прилагаемых фигурах:

ФИГ. 1 иллюстрирует результаты измерения F-ЯМР соединений внутри второго устойчивого к давлению сосуда в Примере 12; и

ФИГ. 2 иллюстрирует результаты измерения F-ЯМР соединений внутри первого устойчивого к давлению сосуда в Примере 12.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0022] ОБЪЕКТ ОБРАБОТКИ

Объект обработки согласно раскрытому здесь способу содержит линейный углеводород, содержащий двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора (далее также упоминается как «соединение X»), и алициклический углеводород, содержащий двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора (далее также упоминается как «соединение Y»).

[0023] ЛИНЕЙНЫЙ УГЛЕВОДОРОД, СОДЕРЖАЩИЙ ДВОЙНУЮ СВЯЗЬ, В КОТОРОМ КАЖДЫЙ АТОМ ВОДОРОДА ЗАМЕНЕН АТОМОМ ФТОРА ИЛИ АТОМОМ ХЛОРА (ДАЛЕЕ ТАКЖЕ НАЗЫВАЕМОЕ «СОЕДИНЕНИЕ X»)

Соединение X, которое представляет собой линейный углеводород, содержащий двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, может быть любым соединением, в котором каждый атом водорода линейного углеводорода, содержащего двойную связь, заменен атомом фтора или атомом хлора. В случае замены атомом хлора предпочтительно, чтобы один или два атома водорода в соединении X были заменены атомом хлора и чтобы каждый другой атом водорода в соединении X был заменен атомом фтора.

[0024] Температура кипения соединения X предпочтительно составляет 50°С или ниже, а более предпочтительно 15°С или ниже. Температура кипения может составлять -80°С или выше.

[0025] Количество атомов углерода в соединении X может составлять 2 или более, предпочтительно не менее 2 и не более 5.

[0026] Количество двойных связей в соединении X может составлять 1 или более, предпочтительно 1 или 2.

[0027] Примеры соединения X, которое включает атомы как хлора, так и фтора, включают CF₂=CFCl, CFCl=CFCl, CF₃CF=CFCl, CF₃CCl=CF₂, CF₃CCl=CFCl и CF₃CF=CCl₂.

[0028] Примеры соединения X, которое включает только атомы фтора, включают линейные перфторалкены и линейные перфторалкадиены. Примеры линейных перфторалкенов включают CF₂=CF₂, CF₃CF=CF₂, CF₃CF₂CF=CF₂, CF₃CF=CFCF₃, CF₃CF₂CF₂CF=CF₂, CF₃CF₂CF=CFCF₃ и т.п., а примеры линейных перфторалкадиенов включают CF₂=CFCF=CF₂, CF₂=CFCF=CFCF₃, CF₂=CFCF₂CF=CF₂ и т.п.

[0029] Соединение X в объекте обработки может быть представлено только одним типом соединения или может быть представлено двумя или более типами соединений.

[0030] АЛИЦИКЛИЧЕСКИЙ УГЛЕВОДОРОД, СОДЕРЖАЩИЙ ДВОЙНУЮ СВЯЗЬ, В КОТОРОМ КАЖДЫЙ АТОМ ВОДОРОДА ЗАМЕНЕН АТОМОМ ФТОРА ИЛИ АТОМОМ ХЛОРА (ДАЛЕЕ ТАКЖЕ НАЗЫВАЕМОЕ «СОЕДИНЕНИЕ У»)

Соединение Y, которое представляет собой алициклический углеводород, содержащий двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, может быть любым соединением, в котором каждый атом водорода алициклического углеводорода, содержащего двойную связь, заменен атомом фтора или атомом хлора. В случае замены атомом хлора предпочтительно, чтобы один или два атома водорода в соединении Y были заменены атомом хлора, и чтобы каждый другой атом водорода в соединении Y был заменен атомом фтора, поскольку стабильность обычно увеличивается, а реакционная способность уменьшается с увеличением количества атомов хлора.

[0031] Температура кипения соединения Y составляет предпочтительно 30°С или ниже, а более предпочтительно 15°С или ниже. Температура кипения может составлять -20°С или выше.

[0032] Количество атомов углерода, образующих карбоцикл в соединении Y, может составлять 3 или более, предпочтительно не менее 3 и не более 6.

[0033] Соединение Y может быть моноциклическим соединением или может быть полициклическим соединением, но предпочтительно является моноциклическим соединением. Соединение Y может включать алкильную группу, в которой каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора (например, перфторалкильной группой, такой как трифторметильная группа или пентафторэтильная группа) на карбоцикле.

[0034] Количество двойных связей в соединении Y может составлять 1 или более, предпочтительно 1 или 2.

[0035] Примеры соединения Y, которое включает атомы как хлора, так и фтора, включают 1-хлорпентафторциклобутен, 1,2-дихлортетрафторциклобутен, 1,3-дихлортетрафторциклобутен и т.п.

[0036] Примеры соединения Y, которое содержит только атомы фтора, включают перфторциклоалкены и перфторциклоалкадиены. Примеры перфторциклоалкенов включают тетрафторциклопропен, гексафторциклобутен, октафторциклопентен, декафторциклогексен и т.п., и примеры перфторциклоалкадиенов включают тетрафторциклобутадиен, гексафторциклопентадиен, октафтор-1,3-циклогексадиен, октафтор-1,4-циклогексадиен и т.п. Эти соединения могут включать алкильную группу, в которой каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора (например, перфторалкильной группой, такой как трифторметильная группа или пентафторэтильная группа) на карбоцикле, и примеры таких соединений включают 3-трифторметилпентафторциклобутен, 3-трифторметилгептафторциклопентен, 4-трифторметилгептафторциклопентен и т.п.

[0037] Соединение Y в объекте обработки может быть представлено только одним типом соединения или может быть представлено двумя или более типами соединений.

[0038] СООТНОШЕНИЕ КОМПОНЕНТОВ

Хотя никаких конкретных ограничений на пропорции соединения X и соединения Y в объекте обработки не имеется, их массовое соотношение (масса соединения X: масса соединения Y) может составлять, например, от 0,1:99,9 до 99,9:0,1. С точки зрения получения эффекта достаточного разделения и легкого выделения соединения X после разделения массовое соотношение соединения X и соединения Y (масса соединения X: масса соединения Y) предпочтительно составляет от 1:9 до 9:1, и более предпочтительно от 3:7 до 7:3.

[0039] ДРУГИЕ КОМПОНЕНТЫ

Объект обработки может содержать другие компоненты постольку, поскольку не теряются эффекты раскрытого способа по изобретению. Примеры таких других компонентов включают азот, гелий, аргон, атмосферный воздух, алифатические насыщенные углеводороды, простые эфиры, ароматические углеводороды и т.п. Другие компоненты предпочтительно составляют 99 мол. % или менее, а более предпочтительно 50 мол. % или менее от общего количества объекта обработки. Более того, другие компоненты могут составлять 0%, и в этом случае объект обработки состоит из соединения X и соединения Y. Объект обработки должен содержать соединение X и соединение Y в тот момент, когда он вступает в контакт с указанным определенным аминосоединением.

[0040] ОПРЕДЕЛЕННОЕ АМИНОСОЕДИНЕНИЕ

В раскрытом здесь способе используется по меньшей мере одно аминосоединение, выбранное из группы, состоящей из гетероциклического ароматического аминосоединения и третичного амина, представленного формулой: NR¹R²R³ (каждый из R¹, R² и R³ независимо представляет собой алкильную группу, и два из R¹, R² и R³ могут в комбинации представлять собой алкиленовую группу, которая необязательно прерывается атомом кислорода или атомом серы). Аминосоединение может быть третичным амином, может быть гетероциклическим ароматическим аминосоединением или может быть их комбинацией.

[0041] Определенное аминосоединение предпочтительно является жидкостью при комнатной температуре (23°С) и атмосферном давлении. Температура плавления определенного аминосоединения предпочтительно составляет -120°С или выше, более предпочтительно -50°С или выше, и предпочтительно 50°С или ниже, и более предпочтительно 30°С или ниже.

[0042] ТРЕТИЧНЫЙ АМИН

Третичный амин представлен формулой: NR¹R²R³ (каждый из R¹, R² и R³ независимо представляет собой алкильную группу, и два из R¹, R² и R³ могут в комбинации представлять собой алкиленовую группу, которая необязательно прерывается атомом кислорода или атомом серы).

[0043] В случае, когда каждый из R¹, R² и R³ представляет собой алкильную группу, эти алкильные группы могут быть одинаковыми или разными, но предпочтительно одинаковыми.

[0044] Алкильная группа может быть линейной или разветвленной. Алкильная группа может представлять собой алкильную группу, в которой количество атомов углерода составляет не менее 1 и не более 4, и предпочтительно представляет собой алкильную группу, в которой количество атомов углерода составляет не менее 1 и не более 3, примеры которых включают метил, этил и пропил.

[0045] Два из R¹, R² и R³ могут в комбинации представлять собой алкиленовую группу, которая необязательно прерывается атомом кислорода или атомом серы, примеры которых включают -группу (СН₂)_p- (р является целым числом не менее 3 и не более 6), -группу (CH₂)_q-O-(CH₂)_q- (q - целое число не менее 1 и не более 3, и каждый q может быть одинаковым или может быть различным), -группу (CH₂)_r-S-(CH₂)_r- (r представляет собой целое число не менее 1 и не более 3, и каждый г может быть одинаковым или может быть различным) и т.п. Оставшийся один из R¹, R² и R³ представляет собой алкильную группу, и примеры и предпочтительные примеры алкильной группы являются такими, как описано выше.

[0046] Третичный амин предпочтительно представляет собой триалкиламин, такой как триэтиламин или метилдиэтиламин, N-алкилморфолин, такой как N-метилморфолин, N-этилморфолин или N-бутилморфолин, N-алкилпиперидин, такой как N-метилпиперидин или N-этилпиперидин, и N-алкилпирролидин, такой как N-метилпирролидин или N-этилпирролидин, или т.п.

[0047] ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКОЕ АРОМАТИЧЕСКОЕ АМИНОСОЕДИНЕНИЕ

Гетероциклическое ароматическое аминосоединение может быть моноциклическим соединением или может быть полициклическим соединением, но предпочтительно является моноциклическим соединением. Предпочтительно, чтобы атом водорода не присутствовал на атоме азота, который входит в состав гетероароматического кольца.

[0048] Примеры гетероциклического ароматического аминосоединения включают пиридин, пиразин, пиримидин, пиридазин, хинолин, изохинолин, бипиридин и их производные. Указанное производное может быть замещенным производным, а примеры возможных заместителей включают алкил, алкокси, ацил, алкоксикарбонил, ацилокси, циано и т.п. Указанное производное может включать один заместитель или может включать два или более заместителей.

[0049] Алкильная группировка в любом из заместителей, упомянутых выше, может быть линейной или разветвленной, и количество включенных в нее атомов углерода предпочтительно составляет не менее 1 и не более 5. Алкил может быть метилом, этилом, пропилом, бутилом и т.п., алкокси может представлять собой метокси, этокси, пропокси, бутокси или т.п., ацил может быть ацетилом, пропионилом или т.п., алкоксикарбонил может быть метоксикарбонилом, этоксикарбонилом или т.п., и ацилокси может представлять собой ацетилокси, пропионилокси или т.п.

[0050] Гетероциклическое ароматическое аминосоединение предпочтительно представляет собой пиридин, производное пиридина, пиридазин, производное пиридазина, изохинолин или производное изохинолина.

[0051] СТАДИЯ ПРИВЕДЕНИЯ В КОНТАКТ

Никаких особых ограничений не накладывается на способ, с помощью которого приводят в контакт объект обработки и определенное аминосоединение. Например, объект обработки может быть добавлен в реактор, который содержит определенное аминосоединение, или субъект обработки может быть введен в определенный реактор, а затем определенное аминосоединение может быть впоследствии введено в реактор.

[0052] Приведение в контакт объекта обработки и определенного аминосоединения предпочтительно осуществляется, когда определенное аминосоединение представлено в форме жидкости. Например, определенное аминосоединение можно привести в контакт с объектом обработки в форме жидкости путем доведения температуры определенного аминосоединения до значения не ниже точки его плавления или путем растворения или диспергирования определенного аминосоединения в растворителе (например, алифатическом насыщенном углеводороде, простом эфире, ароматическом углеводороде или т.п.).

[0053] Объект обработки может быть введен в реактор в форме газа. Объект обработки может быть подвергнут нагреванию или тому подобному, чтобы придать ему форму газа. После того, как объект обработки был введен в реактор, объект обработки может быть приведен в контакт с определенным аминосоединением в газовой фазе или может быть частично или полностью сжижен путем охлаждения внутри реактора и приведен в контакт с определенным аминосоединением в жидкой фазе.

[0054] Объект обработки предпочтительно приводят в контакт с определенным аминосоединением при более низкой температуре, чем точка кипения соединения Y в объекте обработки. В случае, когда присутствует несколько соединений Y, температура может быть установлена ниже точки кипения соединения Y, которое имеет самую низкую точку кипения.

[0055] Время контакта объекта обработки и определенного аминосоединения конкретно не ограничено, но может быть установлено как, например, не менее 1 часа и не более 24 часов, и предпочтительно не менее 5 часов и не более 18 часов. Время реакции можно сократить путем перемешивания содержимого реактора во время приведения в контакт.

[0056] После того, как приведение в контакт было выполнено в течение определенного времени, газ внутри реактора улавливают, и продукт реакции, образующийся в результате приведения в контакт, собирают. Соединение X выделяется в улавливаемый газ.

[0057] Количество молей определенного аминосоединения может быть определено как не менее чем в 0,01 раз и не более чем в 10 раз, предпочтительно не менее чем в 0,03 раз и не более чем в 5,0 раз больше количества молей соединения Y в объекте обработки. В случае, когда определенное аминосоединение представляет собой третичный амин, это количество молей предпочтительно в 0,5 или более раз больше, более предпочтительно в 1,0 или более раз больше, предпочтительно в 4,0 или менее раза больше, более предпочтительно в 3,0 или менее раза больше. В случае, когда определенное аминосоединение представляет собой гетероциклическое ароматическое аминосоединение, это количество молей предпочтительно составляет в 0,05 или более раз больше, более предпочтительно в 0,1 или более раза больше, и предпочтительно в 3,0 или менее раза больше, а более предпочтительно в 2,0 или менее раза больше.

[0058] Используя раскрытый здесь способ разделения, можно получить линейный углеводород, содержащий двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, со следовыми количествами определенного аминосоединения, содержащегося в нем. Вследствие присутствия следового количества примеси определенного аминосоединения в линейном углеводороде, содержащем двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, обнаружение газа возможно по запаху определенного аминосоединения. Например, линейный углеводород, содержащий двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, может в газовой фазе содержать не менее 0,001 об. ppm (объемных частей на миллион) и не более 1000 об. ppm по меньшей мере одного аминосоединения, выбранного из группы, состоящей из гетероциклического ароматического аминосоединения и третичного амина, представленного формулой: NR¹R²R³ (каждый из R¹, R² и R³ независимо представляет собой алкильную группу, и два из R¹, R² и R³ могут в комбинации представлять собой алкиленовую группу, которая необязательно прерывается атомом кислорода или атомом серы).

ПРИМЕРЫ

[0059] Ниже приводится более конкретное описание настоящего раскрытия на основе примеров. Однако настоящее раскрытие не ограничивается следующими примерами.

[0060] В каждом из примеров используется определенное аминосоединение, линейный углеводород, содержащий двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен на атом фтора или атом хлора (соединение X), и алициклический углеводород, содержащий двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора (соединение Y), которые указаны в Таблице 1.

CF₂=CFCl (точка кипения -28°С)

CF₃CF=CF₂ (точка кипения -29°С)

CF₃CF=CFCF₃ (точка кипения 1,2°С)

CF₃CF₂CF=CF₂ (точка кипения 6°С)

CF₂=CFCF=CF₂ (точка кипения от 5°С до 6°С)

ц-C₄F₆: гексафторциклобутен (точка кипения от 5°С до 6°С)

ц-C₅F₈: октафторциклопентен (точка кипения 27°С)

[0061] В первый устойчивый к давлению сосуд, в котором изнутри было сброшено давление и который был охлажден до температуры от -20°С до -40°С, подавали соединение X и соединение Y в форме газа в массовом соотношении, указанном в Таблице 1, через клапан, соединенный с первым устойчивым к давлению сосудом, а затем определенное аминосоединение впоследствии загружали в первый устойчивый к давлению сосуд. Что касается использованного количества определенного аминосоединения, количество, соответствующее количеству молей на 1 моль соединения Y, показано в Таблице 1. Первый устойчивый к давлению сосуд помещали в термостатический резервуар, имеющий температуру, указанную в Таблице 1, и оставляли на ночь (14 часов), пока внутреннее содержимое сосуда перемешивалось.

После этого второй устойчивый к давлению сосуд, в котором изнутри было сброшено давление, и который был охлажден до температуры от -20°С до -60°С, был подключен к первому устойчивому к давлению сосуду, клапаны этих сосудов были открыты, и газ, оставшийся в первом устойчивом к давлению сосуде, был переведен во второй устойчивый к давлению сосуд. Затем первый устойчивый к давлению сосуд постепенно нагревали до 30°С в течение 30 минут. Затем клапаны сосудов закрывали и определяли массу остатка в первом устойчивом к давлению сосуде и массу газа, захваченного во втором устойчивом к давлению сосуде.

Первый устойчивый к давлению сосуд и второй устойчивый к давлению сосуд последовательно охлаждали до температуры от -20°С до -40°С, дейтерированный хлороформ для ЯМР-анализа загружали в каждый из сосудов, и соединения внутри сосудов растворяли, а затем удаляли при охлаждении для того, чтобы выполнить измерения F-ЯМР.

Условия измерения: измерение ¹⁹Р-ЯМР (376 МГц, CDCl3, трифторметилтолуол добавлен в качестве внутреннего стандарта)

[0062] Результаты измерения F-ЯМР в Примере 12 проиллюстрированы на Фиг. 1.

ФИГ. 1 иллюстрирует результаты измерения в отношении соединений внутри второго устойчивого к давлению сосуда. Соответствующие пики являются пиками, происходящими от CF₃CF=CF₂. Следует отметить, что пики для ц-C₄F₆ (-122,2 ppm (CF₂) и -131,0 ppm (CF)) не были обнаружены.

ФИГ. 2 иллюстрирует результаты измерения для соединений внутри первого устойчивого к давлению сосуда. Пики для 4-C₄F₆ не были обнаружены, и предполагается, что пики, отличные от тех, что происходят от CF₃CF=CF₂, происходят от продукта реакции.

[0063] Доли соединения X, соединения Y и продукта реакции внутри каждого из устойчивых к давлению сосудов были рассчитаны из интегрированных значений пиков для соединения X, соединения Y и продукта реакции при измерении F-ЯМР, и степень превращения соединения Y и степень непревращения соединения X рассчитывали из массы остатка и массы захваченного газа, которые были предварительно определены.

[0064] Степень превращения соединения Y представляет собой долю, на которую уменьшается количество соединения Y после приведения в контакт по сравнению с загруженным количеством соединения Y. Степень превращения оценивается следующим образом.

Степень превращения соединения Y Степень превращения: 80% или более А Степень превращения: не менее 20% и менее 80% В Степень превращения: менее 20% С Степень превращения: продукт реакции отсутствует D

[0065] Степень непревращения соединения X представляет собой долю соединения X, которая остается после приведения в контакт, по отношению к загруженному количеству соединения X. Степень непревращения оценивается следующим образом.

Степень непревращения соединения X Степень непревращения: 99% или более А Степень непревращения: не менее 95% и менее 99% В Степень непревращения: менее 95% С

[0066] Считалось, что разделение соединения X было достигнуто в случае, когда степень превращения соответствовала А или В, и степень непревращения - А или В. Результаты показаны в Таблице 1.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

[0068] Раскрытый здесь способ полезен в случае, когда линейное соединение и алициклическое соединение входят в число углеводородных соединений, содержащих двойную связь, в которых каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, и позволяет селективно отделить линейное соединение простым методом приведения в контакт с определенным аминосоединением.

Изобретение относится к способу выделения линейного углеводорода, содержащего двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или хлора и включает приведение объекта обработки, содержащего линейный углеводород, содержащий двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен на атом фтора или хлора, и алициклический углеводород, содержащий двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или хлора, в контакт по меньшей мере с одним аминосоединением, выбранным из группы, состоящей из гетероциклического ароматического аминосоединения и третичного амина, представленного формулой: NR¹R²R³, где каждый из R¹, R² и R³ независимо представляет собой алкильную группу, и два из R¹, R² и R³ могут в комбинации представлять собой алкиленовую группу, которая необязательно прерывается кислородом или серой. Технический результат - простота метода селективного отделения линейного соединения, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора приведением в контакт с определенным аминосоединением. 13 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

1. Способ выделения линейного углеводорода, содержащего двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, включающий приведение объекта обработки, содержащего линейный углеводород, содержащий двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, и алициклический углеводород, содержащий двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, в контакт по меньшей мере с одним аминосоединением, выбранным из группы, состоящей из гетероциклического ароматического аминосоединения и третичного амина, представленного формулой: NR¹R²R³, где каждый из R¹, R² и R³ независимо представляет собой алкильную группу, а два из R¹, R² и R³ могут в комбинации представлять собой алкиленовую группу, которая необязательно прерывается атомом кислорода или атомом серы.

2. Способ выделения линейного углеводорода, содержащего двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, по п. 1, в котором аминосоединение, с которым приводят в контакт объект обработки, находится в форме жидкости.

3. Способ выделения линейного углеводорода, содержащего двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, по п. 1 или 2, в котором приведение в контакт объекта обработки и аминосоединения осуществляют внутри реактора, и объект обработки вводят в реактор в форме газа.

4. Способ выделения линейного углеводорода, содержащего двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, по любому из пп. 1-3, в котором объект обработки приводят в контакт с аминосоединением при температуре ниже, чем точка кипения алициклического углеводорода, содержащего двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора.

5. Способ выделения линейного углеводорода, содержащего двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, по любому из пп. 1-4, в котором линейный углеводород, содержащий двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, представляет собой линейный алкен, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, или линейный алкадиен, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора.

6. Способ выделения линейного углеводорода, содержащего двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, по п. 5, в котором линейный углеводород, содержащий двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, представляет собой линейный перфторалкен или линейный перфторалкадиен.

7. Способ выделения линейного углеводорода, содержащего двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, по любому из пп. 1-6, в котором линейный углеводород, содержащий двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, представляет собой соединение, имеющее точку кипения 50°С или ниже.

8. Способ выделения линейного углеводорода, содержащего двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, по любому из пп. 1-7, в котором алициклический углеводород, содержащий двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, представляет собой циклоалкен, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, или циклоалкадиен, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора.

9. Способ выделения линейного углеводорода, содержащего двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, по п. 8, в котором алициклический углеводород, содержащий двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, представляет собой перфторциклоалкен или перфторциклоалкадиен.

10. Способ выделения линейного углеводорода, содержащего двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, по любому из пп. 1-9, в котором алициклический углеводород, содержащий двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, представляет собой соединение, имеющее точку кипения 30°С или ниже.

11. Способ выделения линейного углеводорода, содержащего двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, по любому из пп. 1-10, в котором:

третичный амин представляет собой триалкиламин, N-алкилморфолин, N-алкилпиперидин или N-алкилпирролидин, и

гетероциклическое ароматическое аминосоединение представляет собой пиридин, производное пиридина, пиридазин, производное пиридазина, изохинолин или производное изохинолина.

12. Способ выделения линейного углеводорода, содержащего двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, по любому из пп. 1-11, в котором аминосоединение представляет собой третичный амин.

13. Способ выделения линейного углеводорода, содержащего двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, по любому из пп. 1-11, в котором аминосоединение представляет собой гетероциклическое ароматическое аминосоединение.

14. Способ выделения линейного углеводорода, содержащего двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора, по любому из пп. 1-13, в котором количество молей используемого аминосоединения не менее, чем в 0,01 раз, и не более, чем в 10 раз больше количества молей алициклического углеводорода, содержащего двойную связь, в котором каждый атом водорода заменен атомом фтора или атомом хлора.