KR20070091616A

KR20070091616A - 1,2,2,2-테트라플루오로에틸 디플루오로메틸 에테르의제조방법

Info

Publication number: KR20070091616A
Application number: KR1020077013146A
Authority: KR
Inventors: 로스 씨 테렐; 조슈아 에이. 레빈슨
Original assignee: 민래드 인코퍼레이티드
Priority date: 2004-11-17
Filing date: 2005-11-17
Publication date: 2007-09-11
Also published as: DE602005026841D1; KR101284659B1; IL183175A; EP1812367A4; HUP0700488A2; PL382986A1; PL1812367T3; BRPI0517856A; MX2007005900A; AU2005306473B2; ZA200703958B; TR200703378T1; ES2361262T3; IL218301A0; CA2588079A1; IL183175A0; CN101068763B; EP1812367A1; JP4922181B2; AU2005306473A1

Abstract

본 발명은, 안티몬 펜타플루오라이드의 존재 하에서 CF₃CHClOCHF₂(이소플루란)과 불화수소를 반응시켜 데스플루란을 형성하는 단계를 포함하는 1,2,2,2-테트라플루오로에틸 디플루오로메틸 에테르(CF₃CHFOCHF₂, 데스플루란)의 제조방법을 제공한다.

Description

1,2,2,2-테트라플루오로에틸 디플루오로메틸 에테르의 제조방법{PROCESS FOR PRODUCTION OF 1,2,2,2-TETRAFLUORO ETHYL DIFLUORO METHYL ETHER}

(관련 출원의 상호참조)

본 출원자들은 2004년 11월 17일에 제출한 미국 가출원번호 제60/628,708호, 명칭 "1,2,2,2-테트라플루오로에틸 디플루오로메틸 에테르"의 제조방법"에 기초하여 우선권을 주장하고, 이것을 이하에 원용하여 참조한다.

본 발명은 흡인 마취제 분야에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 1,2,2,2-테트라플루오로에틸 디플루오로메틸 에테르(데스플루란)의 개선된 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 알칸 및 알칸함유 화합물의 불소화는 반응 전환율(즉, 미반응하지 않은 기질의 비율) 및 수율(불소화된 반응 기질의 비율)이 높도록 소망한 위치에서 반응 기질을 효과적으로 모노-불소화할 수 없는 어려움이 있다. 높은 수율 및 전환율을 얻기 위해서, 불소화제를 반응 기질에 대해 화학 양론적 초과량의 몰량으로 사용하는 시도가 있었다. 그러나, 전환율 및 수율은 여전히 부족하다.

반응 기질의 분해에 의해 발생한 것들과 같은 임의의 부산물 뿐만 아니라 과잉량의 용제 및 불소화제가 소망한 불소화 최종 생성물에 불순물로서 잔존할 수 있 어서, 정제를 통해 제거할 필요가 있는 경우가 있다.

데스플루란으로 알려져 있는 할로겐화 알킬에테르인 화합물 1,2,2,2-테트라플루오로에틸 디플루오로메틸 에테르(CF₃CHFOCHF₂)는 중요한 흡인 마취제로, 특히 외래에서 행하는 처치 또는 의식하 진정에 적합하다. 이러한 용도를 위해서는, 고순도이어야만 한다. 그러므로, 불순물이 최소화되었거나 또는 제거된 데스플루란을 경제적이고 효과적으로 제조하는 방법이 강하게 요구된다.

수개의 데스플루란의 제조방법이 공지되어 있다. 한 방법은 출발물질로서 CF₃CHFOCH₃를 사용하여 광염소화하여 CF₃CHFOCHCl₂를 얻는다. 그 다음, 이 이염소화 화합물을 무수 HF와 안티몬 펜타클로라이드(SbCl₅) 촉매의 존재하에서 반응시켜서 CF₃CHFOCHF₂를 얻는다.(독일 특허공개 제2,361,058호(1975년) 참조). 이 방법은 다량의 염소를 사용하는 복잡한 다단계 합성이고, 또한 불소화에 따라 다른 불순물 중에서도 불소화 부산물(CF₃CHFOCH₂F)이 생성되는 불이익이 문제로 되고 있다. 따라서, 충분히 순수한 생성물의 제조는 번잡스럽고 고비용이 든다. 일부 불순물은 위치 외에서 불소화되는 것 이외에는 목적한 생성물과 유사한데, 이것은 목적한 생성물이 그것과 유사한 중량 및 구조의 분술물을 함유하는 것을 의미하여, 정제를 곤란하게 한다.

그럼에도 불구하고, 안티몬 펜타클로라이드의 존재 하에서 불화수소의 사용은 다수의 불소화 탄화수소 및 그 구조적으로 관련된 유사체의 제조방법으로서 매 력적이다. 예컨대, 미국 특허 제2,005,708호에는 안티몬 펜타클로라이드, 또는 안티몬 펜타클로라이드와 안티몬 트리클로라이드의 혼합물의 존재하에서 염소화 탄화수소와 불화수소의 반응으로부터 클로로플루로오알칸을 제조하는 것에 대해 개시되어 있다. 또한, 미국특허 제2,005,705호 공보에도 안티몬 펜타클로라이드 촉매의 존재 하에서 유기염소 화합물(예컨대, 탄소 테트라클로라이드, 메틸렌 클로라이드, 플루오로트리클로로메탄 등)과 불화수소를 불소화시켜 클로로플루오로알칸을 제조하는 것이 개시되어 있다.

또한, 불소화 알칸 화합물의 제조시 촉매로서 혼합 할로겐화물을 성공적으로 사용할 수 있는 것이 공지되어 있다. 유럽 특허출원 제129,863호 공보에는 안티몬 펜타클로라이드를 불화수소와 반응시켜 혼합 할로겐화물, 즉 안티몬 클로로플루오라이드를 제조하는 방법이 개시되어 있다. 그 다음, 이 혼합 할로겐화물과 할로알칸(예컨대, 탄소 테트라클로라이드 뿐만 아니라 다른 클로로탄소)을 반응시켜 클로로플루오로알칸을 제조한다.

안티몬 펜타클로라이드의 사용은 불소화 에테르의 제조시에 특히 유리한데, 이것은 고온 및 가압의 사용을 불필요하게 할 수 있다. 현재의 에테르 불소화 방법의 예로서 미국특허 제4,874,901호에는 안티몬 펜타클로라이드의 부재하에서 CF₃CH₂OCHCl₂를 불소화하여 CF₃CH₂OCHF₂를 얻고, CF₃CHClOCHCl₂를 불소화하여 CF₃CHClOCHF₂를 얻는 것이 개시되어 있다. 200℃를 초과하는 온도 뿐만 아니라 가압이 요구된다. 미국특허 제3,869,519호에는 안티몬 펜타클로라이드의 존재하에 CF₃(CH₃)CHOCHCl₂를 무수 불화수소로 불소화하여 CF₃(CH₃)CHOCHF₂를 얻는 것이 기재되어 있다. 안티몬 펜타플루오라이드의 이용 가능성도 개시되어 있다. 미국특허 제3,962,460호에는 안티몬 펜타클로라이드의 존재하에서 수개의 다른 클로로에테르 화합물을 무수 불화수소로 불소화시키는 것이 기재되어 있다. 그 압력 및 온도는 미국특허 제4,874,901호에서 요구한 것보다 현저히 작다.

데스플루란의 형성에 특히 관련된, 미국특허 제5,206,924호에는 SbCl₅를 촉매로서 사용하여 CF₃CHClOCHF₂(이소플루란)을 불소화하여 CF₃CHFOCHF₂(데스플루란)을 얻는 방법이 기개되어 있다. 또한, 상기 특허에는 안티몬 클로로플루오라이드 촉매가 개시되어 있어; "당업자들에게는 불화수소와 안티몬 펜타클로라이드를 반응시켜 그대로 혼합 안티몬 플루오로클로라이드 촉매를 형성하는 것"은 알려져 있음을 나타낸다. 이러한 혼합 촉매는 마찬가지로 본 발명에서도 유용할 것으로 생각되어 여기서 고려하여 보았다.

그러나, 미국 특허 제5,026,924호의 방법은 만족스러운 수율 및 전환율을 달성하기 위해서는 반응 기질에 대해서 상당한 몰과잉량의 불화수소를 사용할 필요가 있어 심각한 불이익이 있다. 과잉량의 불소화제의 사용은 제조비용에 부과되고, 데스플루란 생성물로부터 과잉량의 불화수소를 제거를 필요로 할 수 있다. 예컨대, 이 특허는 CF₃CHClOCHF₂에 대해 불화수소를 1.9:1의 몰비로 사용하여 전환율 78.2%, 수율 90.9%를 얻은 것이 개시되어 있다. 그러나, 이들 반응물질의 비율이 1:1이면 전환율은 단지 18%, 수율은 61%일뿐이다.

본 발명은 반응 기질에 대해 몰 과잉량의 불화수소 불소화제를 필요로 하지 않고 고수율의 생성물을 제조하는 1,2,2,2-테트라플루오로에틸 디플루오로메틸 에테르(CF₃CHFOCHF₂, 데스플루란)의 제조방법이다. 상기 방법은, 안티몬 펜타플루오라이드의 존재하에서 1-클로로-2,2,2-트리플루오로에틸 디플루오로메틸 에테르(CF₃CHClOCHF₂, 이소플루란)을 불화수소와 반응시키는 단계를 포함한다. 놀랍게도, (CF₃CHFOCHF₂)의 제조에 있어서, 안티몬 펜타클로라이드 또는 혼합 안티몬 클로로플루오라이드 촉매 대신에 안티몬 펜타플루오라이드를 사용함으로써, 몰 과잉량의 불화수소를 사용할 필요없이 또는 높은 반응온도 및 압력을 사용하지 않고 양호한 전환율 및 수율을 얻을 수 있다. 따라서, 분해물을 제거하고, 미반응 불소화제를 제거 및/또는 중화시킬 필요도 회피할 수 있어, 현재 실용화된 제조방법을 능가하는 상당한 경제적 이익이 있다.

본 발명의 방법에 있어서, 시작물질인 1-클로로-2,2,2-트리플루오로에틸 디플루오로메틸 에테르(CF₃CHClOCHF₂)는 안티몬 펜타플루오라이드의 존재 하에서 불화수소와 반응하여, 1,2,2,2-테트라플루오로에틸 디플루오로메틸 에테르(CF₃CHFOCHF₂)를 생성한다.

상기 방법의 시작물질인 1-클로로-2,2,2-트리플루오로에틸 디플루오로메틸 에테르(CF₃CHClOCHF₂ 또는 이소플루란)는 시판되어 있다. 또한, 미국특허 제3,535,388호에 기재된 방법에 의해 합성할 수도 있다.

본 발명에 사용되는 불화수소는 상용 등급의 것이 바람직하다. 불순물(물 포함)은 1,2,2,2-테트라플루오로에틸 디플루오로메틸 에테르를 제조하기 위한 불소화 반응의 전환율 및 수율에 상당한 손상을 주지 않으면 존재해도 좋다. 그러나, 불순물 함유량이 1중량% 정도 미만이고, 본질적으로 무수물(즉, 가령 있다고 하더라도 미량의 물만이 존재함)인 고순도 제품인 것이 바람직하다. 물은 안티몬 할라이드 촉매와 반응하여 안티몬 할라이드를 파괴시킨다. 과잉량의 촉매를 반응에 첨가하여 물과의 반응을 통한 촉매의 손실을 보상할 수 있지만, 촉매의 분해에 의해 불순물이 생성되어 데스플루란 최종 생성물로부터 제거해야 필요가 있다. 불화수소는 기체 또는 액체로서, 또는 둘다로서 사용될 수 있다.

안티몬 펜타플루오라이드는 특수 화학제품 제조업체로부터 시판되고 있다. 물을 포함한 불순물이 존재할 수 있지만, 1,2,2,2-테트라플루오로에틸 디플루오로메틸 에테르의 상당한 수율의 달성을 손상시킬 수 있다. 안티몬 펜타플루오라이드 촉매는 약 99%의 순도 이상의 수준으로 실질적으로 순수하고, 본질적으로 무수물인 것이 바람직하다. 불순물 함유량이 높아짐에 따라, 전화율 및 수율에 상당한 감소가 일어날 수 있다.

상기 반응을 약 -10℃~약 30℃의 범위내에서 하나 이상의 온도에서와 같은 비교적 저온에서 행할 수 있다. 바람직한 반응온도 범위는 약 -7℃~약 18℃이다. 상기 범위 외의 온도를 사용해도 좋다. 그러나, 반응속도 및 수율이 저하될 수 있다. 본 분야에 공지된 각종의 기술(예컨대, 온도제어 열전도 유체를 보유한 재킷을 구비한 용기)을 사용하여 가열 및 냉각을 행하여도 좋다.

상기 반응은 편리하게 대기압에서 행해진다. 필요에 따라, 콘덴서를 사용하여 반응물을 트랩하여 되돌릴 수 있고, 스크루버를 사용하여 반응시 발생하는 산 부생성물을 포획한다. 그러나, 불소화 반응은 밀폐용기 조작모드 등으로 하여 대기압보다 높은 압력에서 행해질 수 있어, 본 발명의 고수율, 고전환율의 이점을 여전히 얻을 수 있다.

CF₃CHClOCHF₂에 대한 불화수소의 몰비는 바람직하게는 0.1:1~1.5:1의 범위내이고, 더욱 바람직하게는 0.7:1~1.1:1의 범위내이다. 이들 비율에 의해서, 대량의 화학양론적인 과잉의 불화수소의 사용, 및 회수 및/또는 중화에 관련된 비용을 피할 수 있다. 그러나, 상기 범위 외의 비율을 사용하여도 본 발명의 고전환율, 고수율의 이익을 얻을 수 있다. 이 비율은 반응물을 배치식 방법과 같이 일괄적으로 또는 경시적으로 화합시키는 것에 관계없이 적용된다.

안티몬 펜타플루오라이드의 양은 바람직하게는 0.1~10중량%(CF₃CHClOCHF₂의 중량에 대해서)의 범위내이고, 더욱 바람직하게는 2~2.5중량% 정도이다. 그러나, 상기 범위외의 비율을 사용할 수도 있다.

반응 혼합물에 용제를 첨가해도 좋지만, 바람직하지는 않다. 광범위의 용제를 사용할 수 있다. 용제를 사용하는 경우, 그 용제는 다른 반응 성분과 반응하지 않거나, 그렇지 않으면 1,2,2,2-테트라플루오로에틸 디플루오로메틸 에테르의 고수율에 현저한 손상을 주지 않는 것이 바람직하다.

반응 및 그 후 이어진 정제는 당업계에 공지된 다수의 방법을 사용하여 행할 수 있다. 바람직한 하나의 방법은 안티몬 펜타플루오라이드 촉매와 CF₃CHClOCHF₂를 혼합한 후, 이것이 반응하는 속도(즉, 반연속 배치식 조작)로 무수 불화수소를 교반하면서 첨가하는 것이다. 상기 반응에 의해 유리된 HCl을 칠드 열교환기(chilled heat exchanger)를 통해 워터 스크러버(water scrubber)에 통과시켜 제거할 수 있다. 상기 반응 과정에 이어서 방출된 HCl 가스를 적정하거나 또는 HF를 경시 첨가할 수 있다. 반응이 완료되면, 반응 혼합물을 물 또는 NaOH 희석 수용액으로 세정하여 CF₃CHFOCHF₂ 생성물을 단리하고, 계속하여 분별증류에 의해 정제할 수 있다. 반응의 다른 형태로는 배치식 조작(반응물 및 촉매의 전체 양을 시작시 반응용기에 넣음) 및 연속 조작(반응물 및 촉매를 반응용기에 연속적으로 공급하면서 생성물을 적당한 속도로 회수함)가 열거된다. 다른 정제 형태로는 기상 크로마토그래피, 추출, 흡수 및 스트립핑을 열거할 수 있다.

데스플루란을 제조하기 위한 이소플루란의 불소화는 안티몬 펜타플루오라이드의 존재하에서 높은 전환율 및 수율을 가져서, 반응물(이소플루란과 불소화제)을 그것들이 반응할 때의 속도로 화합하는 경우에도, 전환율 및 수율 이익이 손실되지 않는다. 따라서, 불화수소가 매우 소량(첨가된 불소화제가 즉시 소진되는 속도로 이소플루란에 불소화제를 첨가하는 경우 등과 같이 화학양론적으로 극소량) 존재하는 경우에도, 불화수소를 반응이 완료될 때까지 첨가하면 높은 전환율 및 수율이 여전히 관찰된다. 예컨대, 15~20℃에서 촉매로서 1중량% SbF₅(반응 용기에 투입된 이소플루란의 중량에 기초함)를 사용하여, 데스플루란의 형성 속도는 대략 반응 용기에 투입된 이소플루란의 몰에 대해 시간당 0.2몰이다. 이 속도 이하로 HF를 첨가하면, 반응 용기 중의 HF가 반응하지 않는 것을 피할 수 있고, 또한 스크루버로의 넘침에 의한 불화수소의 낭비를 피할 수 있다. 반응시간은 통상 1~15시간의 범위내이다. -10~30℃의 범위내의 반응온도에서, 반응속도(데스플루란 형성속도와 거의 같음)는 통상적으로 반응 용기에 투입된 이소플루란의 몰에 대해서 대략 시간당 0.05~0.3몰의 범위내이고, 더욱 바람직하게는 반응 용기에 투입된 이소플루란의 몰에 대해서 대략 시간당 0.15~0.25몰의 범위내이다.

상기 방법을 사용함으로써, CF₃CHFOCHF₂가 적어도 50%, 대개 60 또는 70%~99% 이상의 범위내의 수율로, 적어도 10% 이상, 60~90% 정도의 높은 전환율로 얻어진다. 하기 실시예는 본 발명의 실시형태의 실제를 더욱 상세하게 설명한다. 이러한 예는 설명을 목적으로 하는 것으로, 본 발명의 내용을 한정하는 것은 아니다. 산출된 전환율 및 수율은 미국특허 5,026,924호 공보에 구체적으로 정의되어 있고; "전환율"이란 반응기에 투입된 CF₃CHClOCHF₂의 몰수로 나눈 반응된 CF₃CHClOCHF₂의 몰수를 의미하고, 수율은 반응된 CF₃CHClOCHF₂의 몰수로 나눈 형성된 CF₃CHFOCHF₂의 몰수이다. "반응된 CF₃CHClOCHF₂의 몰수"는 CF₃CHFOCHF₂ 이외의 생성물을 형성하는 CF₃CHClOCHF₂의 몰수를 포함한다. 회수된 물질의 성분은 회수된 물질의 총 중량에 대해서 중량%로 표시한다. 상기 중량%로 나타낸 바와 같이, 회수된 물질의 성분의 거의 대부분은 CF₃CHFOCHF₂와 CF₃CHClOCHF₂이다. 하기 실시예에 있어서, 정제시에 데스플루란의 "개방 공기" 조작 등에 의해서, 일부 데스플루란은 저비점으로 인하여 증발하여 손실된다.

실시예 1

184g의 CF₃CHClOCHF₂(1몰)을 4.4g의 SbF₅(2.4중량%)와 혼합하고, 이 반응 혼합물을 15~25℃에서 교반하면서 무수 불화수소를 첨가하였다. 반응시 형성된 방출 HCl 가스를 "드라이 아이스" 콘덴서를 거쳐 워터 스크루버로 인도하여, 반응 과정을 모니터하여 반응이 종료된 때를 결정하였다. 느리지만 안정한 흡열반응이 있었다. 12g의 불화수소(0.6몰)을 약 6시간에 걸쳐 첨가하였다. 이 시간의 후반에는 HCl이 스크루버에 더 수집되지 않은 바, 첨가된 HF 모두가 반응되었음을 나타내었다. 회수된 물질을 수세하여 가스 크로마토그래피로 분석하였더니 160g을 얻었다. 전부가 0.05% 이하인 4개의 미량성분과 함께 약 62%의 CF₃CHFOCHF₂와 약 38%의 CF₃CHClOCHF₂(즉, 미반응 시작물질)이 있었다. 가스 크로마토그래피로부터 산출된 CF₃CHFOCHF₂의 몰수는 0.59몰이었다. 이것은 반응한 시작물질에 대해서 전환율이 67%이고 수율이 88%인 것을 나타낸다. 본 실시예에 있어서 CF₃CHClOCHF₂에 대한 HF의 비율은 0.6:1이었고, 전환율은 67%이고 수율은 88%이었고, 이것은 CF₃CHClOCHF₂에 대한 HF의 비율 0.5:1에서의 전환율이 15%이고 수율이 48%인 미국특허 제 5,026,924호에 기록된 전환율 및 수율보다 확실히 우수하다.

실시예 2

239g의 CF₃CHClOCHF₂(1.30몰)을 6g의 SbF₅(2.5중량%)와 혼합하고, 15~20℃에서 무수 불화수소를 첨가하였다. 반응으로부터의 방출물을 "드라이 아이스" 콘덴서를 거쳐 워터 스크루버로 인도하여, 반응시 현성된 HCl을 수집하여 적정하였다. 반응은 느리고 안정한 흡열반응이었다. 반응으로부터 1.03몰의 HCl이 발생(표준 NaOH를 사용하여 워터 스크루버의 적정에 의해 결정됨)된 후, 반응을 종료하였다. 반응 혼합물을 빙수로 세정하여 203g을 얻었다. 이것을 가스 크로마토그래피로 분석한 바, CF₃CHFOCHF₂는 76%이었고 미반응 시작물질(CF₃CHClOCHF₂)은 23%이었다. 가스 크로마토그래피로부터 산출한 시작물질에 대한 전환율은 80.5%이었고 수율은 87.8%이었다. 그러므로, 본 실시예에 있어서 CF₃CHClOCHF₂에 대한 HF의 비율은 0.79:1이었고, 전환율은 80.5%이고 수율은 87.8%이었다. 비교하면, CF₃CHClOCHF₂에 대한 HF의 1:1 비율을 사용한 미국특허 제5,026,924호에서는 전환율이 18%, 수율이 61%이었다.

실시예 3

156g의 CF₃CHClOCHF₂(0.85몰)를 3.9g의 SbF₅(2.5중량%)와 혼합하고, 0~30℃에서 무수 불화수소를 첨가하였다. 반응시 형성된 방출물을 "드라이 아이스" 콘덴서를 거쳐 워터 스크루버로 인도하여, 반응시 형성된 HCl을 수집하여 적정하였다. 상 기 반응은 느리고 안정한 흡열반응이었다. 스크루버에서 0.5몰의 HCl을 적정한 후, 반응을 완료하였다. 생성물은 140g이었다. 표준 염기에 의한 적정하였더니, 생성물 중에 극소량의 잔류 산이 존재하였다. 이 생성물을 가스 크로마토그래피로 분석한 바, CF₃CHFOCHF₂은 52%이었고, 미반응 시작물질(CF₃CHClOCHF₂)은 48%이었다. 크로마토그램으로부터 산출한 전환율은 57%이었고 수율은 89.3%이었다. 본 실시예에서의CF₃CHClOCHF₂에 대한 HF의 비율은 0.59:1이었고, 전환율은 57%이고 수율은 89.3%이었다. 이들 결과는 CF₃CHClOCHF₂에 대한 HF의 비율 0.5:1인 경우의 전환율이 15%이고 수율이 48%인 미국특허 제5,026,924호에 기록된 것들보다 우수하다.

실시예 4

116g의 CF₃CHClOCHF₂(0.63몰)을 2.9g의 SbF₅(2.5중량%)와 혼합하고, 15~20℃에서 무수 불화수소를 첨가하였다. 반응으로부터의 방출물을 "드라이 아이스" 콘덴서를 거쳐 워터 스크루버로 인도하여, 반응시 형성된 HCl을 수집하여 적정하였다. 상기 반응은 느리고 안정한 흡열반응이었다. 0.5몰의 불화수소를 첨가한 후 반응을 종료(스크루버로의 HCl의 추가 발생이 없음을 나타냄)한 다음, 반응을 완료하였다. 반응 생성물은 107g이었고, CF₃CHFOCHF₂은 74%이었고 미반응 CF₃CHClOCHF₂는 25%이었다. 반응한 시작물질의 양에 대한 전환율은 77%이었고 수율은 정량적으로 거의 97.6%이었다. 사용된 CF₃CHClOCHF₂에 대한 HF의 비율은 0.79:1이었다. 본 실시예에 있어서, CF₃CHClOCHF₂에 대한 HF의 비율 0.79:1에서의 전환율은 77%이었고, 거의 정 량적 수율은 97.6%이었다. 1:1 비율의 반응물을 1:1의 비율로 사용한 미국특허 제5,026,924호에서는 전환율이 18%로 작고, 수율은 61%로 작았다.

실시예 5

184g의 CF₃CHClOCHF₂(1몰)을 4.6g의 SbF₅(2.5중량%)와 혼합하고, 15~20℃에서 무수 불화수소를 첨가하였다. 반응으로부터의 방출물을 "드라이 아이스" 콘덴서를 거쳐 워터 스크루버로 인도하여, 반응시 형성된 HCl을 수집하여 적정하였다. 상기 반응은 느리고 안정한 흡열반응이었다. 0.79몰의 산을 스크루버에 수집한 후, 반응을 완료하였다. 조 반응 생성물을 수세하여 157g을 얻었고, 가스 크로마토그래피에 의해 측정하였더니 CF₃CHFOCHF₂는 84%이었고, CF₃CHClOCHF₂는 15%이었다. 전환율은 87.2%, 수율은 90%이었고, 본 실시예에 사용된 CF₃CHClOCHF₂에 대한 HF의 비율은 0.79:1이었다. 1:1의 CF₃CHClOCHF₂에 대한 더 높은 HF 비율을 사용한 미국특허 제5,026,924호에서는 전환율이 18%이었고 수율은 61%이었다.

실시예 6

147g의 CF₃CHClOCHF₂(0.8몰)을 1.5g의 SbF₅(1.0중량%, 상기 5개의 실시예에서 사용한 양보다 낮은 비율임)를 혼합하고, 15~20℃에서 무수 불화수소를 첨가하였다. 반응으로부터의 방출물을 "드라이 아이스" 콘덴서를 거쳐 워터 스크루버로 인도하여, 반응시 형성된 HCl을 수집하여 적정하였다. 상기 반응은 느리고 안정한 흡열반응이었다. 0.64몰의 산을 스크루버에 수집한 후, 반응을 완료하였다. 이 조 반 응 생성물을 수세하고, 이 반응 생성물은 0.15몰의 산을 함유하는 것을 알았다. 수집된 유기 생성물은 135g이었고, 가스 크로마트그래피로 측정하였더니, 전부가 0.2% 이하인 6개의 미량성분과 함께, CF₃CHFOCHF₂를 85.5%, CF₃CHClOCHF₂를 13.7% 함유하였다. 전환율은 87.5%이었고, 수율은 98.1%이었고, 본 실시예에 사용된 CF₃CHClOCHF₂에 대한 HF의 비율은 대략 0.99:1이었다. 1:1의 CF₃CHClOCHF₂에 대해 약간 더 많은 HF의 비율을 사용한 미국특허 제5,026,924호에서는 전환율이 18%로 낮고, 수율은 61%로 낮았다.

실시예 7

184g의 CF₃CHClOCHF₂(1.0몰)을 3.9g의 SbF₅(2.1중량%)와 혼합하고, 15~20℃에서 무수 불화수소를 첨가하였다. 반응으로부터의 방출물을 "드라이 아이스" 콘덴서를 거쳐 워터 스크루버로 인도하여, 반응시 형성된 HCl을 수집하여 적정하였다. 상기 반응은 느리고 안정한 흡열반응이었다. 스크루버에 0.65몰의 산을 수집한 후, 반응을 완료하였다. 이 조 반응 생성물을 수세하고, 이 반응 생성물은 0.05몰의 산을 함유하는 것을 알았다. 수집된 유기 생성물은 147g이었고, 가스 크로마트그래피로 측정한 바 CF₃CHFOCHF₂은 60%, CF₃CHClOCHF₂는 40% 함유되어 있었다. 전환율은 68%이었고, 수율은 77%이었고, 본 실시예에 사용된 CF₃CHClOCHF₂에 대한 HF의 비율은 대략 0.7:1이었다. 이들 결과는 CF₃CHClOCHF₂에 대한 HF의 비율 0.5:1에서의 전환율이 15%이고 수율이 48%인 미국특허 제5,026,924호에 기록된 것들보다 우수하 다.

실시예 8

184g의 CF₃CHClOCHF₂(1.0몰)을 4g의 SbF₅(2.2중량%)와 혼합하고, 15~20℃에서 무수 불화수소를 첨가하였다. 반응으로부터의 방출물을 "드라이 아이스" 콘덴서를 거쳐 워터 스크루버로 인도하여, 반응시 형성된 HCl을 수집하여 적정하였다. 상기 반응은 느리고 안정한 흡열반응이었다. 스크루버에 0.89몰의 산을 수집한 후, 반응을 완료하였다. 이 조 반응 생성물을 수세하고, 이 반응 생성물은 0.08몰의 산을 함유하는 것을 알았다. 수집된 유기 생성물은 142g이었고, 가스 크로마트그래피로 측정한 바 CF₃CHFOCHF₂은 82%, CF₃CHClOCHF₂는 17% 함유되어 있었다. 전환율은 87%이었고, 수율은 80%이었고, 본 실시예에 사용된 CF₃CHClOCHF₂에 대한 HF의 비율은 대략 0.97:1이었다. 미국특허 제5,026,924호에서는 CF₃CHClOCHF₂에 대한 HF의 비율이 1:1일 때의 전환율은 18%로 낮았고 수율은 61%로 낮았다.

실시예 9

184g의 CF₃CHClOCHF₂(1.0몰)을 1.84g의 SbF₅(1중량%)와 혼합하고, 15~20℃에서 무수 불화수소를 첨가하였다. 반응으로부터의 방출물을 "드라이 아이스" 콘덴서를 거쳐 워터 스크루버로 인도하여, 반응시 형성된 HCl을 수집하여 적정하였다. 상기 반응은 느리고 안정한 흡열반응이었다. 스크루버에 0.8몰의 산을 수집한 후, 반응을 완료하였다. 이 조 반응 생성물을 수세하고, 이 반응 생성물은 0.05몰의 산을 함유하는 것을 알았다. 수집된 유기 생성물은 145g이었고, 가스 크로마트그래피로 측정한 바 CF₃CHFOCHF₂은 60%, CF₃CHClOCHF₂는 40% 함유되어 있다. 전환율은 68.5%이었고, 수율은 76%이었고, 본 실시예에 사용된 CF₃CHClOCHF₂에 대한 HF의 비율은 대략 0.85:1이었다. 미국특허 제5,026,924호에서는 CF₃CHClOCHF₂에 대한 HF의 비율이 1:1일 때의 전환율은 18%로 낮았고, 수율은 61%로 낮았다.

실시예 10

184g의 CF₃CHClOCHF₂(1.0몰)을 2.76g의 SbF₅(1.5중량%)와 혼합하고, 15~20℃에서 무수 불화수소를 첨가하였다. 반응으로부터의 방출물을 "드라이 아이스" 콘덴서를 거쳐 워터 스크루버로 인도하여, 반응시 형성된 HCl을 수집하여 적정하였다. 상기 반응은 느리고 안정한 흡열반응이었다. 스크루버에 0.91몰의 산을 수집한 후, 반응을 완료하였다. 이 조 반응 생성물을 수세하고, 이 반응 생성물은 0.05몰의 산을 함유하는 것을 알았다. 수집된 유기 생성물은 143g이었고, 가스 크로마트그래피로 측정한 바 CF₃CHFOCHF₂은 75%, CF₃CHClOCHF₂는 25% 함유되어 있었다. 전환율은 80.6%이었고, 수율은 79%이었고, 본 실시예에 사용된 CF₃CHClOCHF₂에 대한 HF의 비율은 대략 0.96:1이었다. 미국특허 제5,026,924호에서는 CF₃CHClOCHF₂에 대한 HF의 비율이 1:1일 때의 전환율은 18%로 낮았고, 수율은 61%로 낮았다.

실시예 11

184g의 CF₃CHClOCHF₂(1.0몰)을 2.76g의 SbF₅(1.5중량%)와 혼합하고, 15~20℃ 에서 무수 불화수소를 첨가하였다. 반응으로부터의 방출물을 "드라이 아이스" 콘덴서를 거쳐 워터 스크루버로 인도하여, 반응시 형성된 HCl을 수집하여 적정하였다. 상기 반응은 느리고 안정한 흡열반응이었다. 스크루버에 0.9몰의 산을 수집한 후, 반응을 완료하였다. 이 조 반응 생성물을 수세하고, 이 반응 생성물은 0.06몰의 산을 함유하는 것을 알았다. 수집된 유기 생성물은 148g이었고, 가스 크로마트그래피로 측정한 바 CF₃CHFOCHF₂은 73%, CF₃CHClOCHF₂는 27% 함유되어 있었다. 전환율은 78%이었고, 수율은 82%이었고, 본 실시예에 사용된 CF₃CHClOCHF₂에 대한 HF의 비율은 대략 0.96:1이었다. 미국특허 제5,026,924호에서는 CF₃CHClOCHF₂에 대한 HF의 비율이 1:1일 때의 전환율은 18%로 낮았고, 수율은 61%로 낮았다.

실시예 12

184g의 CF₃CHClOCHF₂(1.0몰)을 2.76g의 SbF₅(1.5중량%)와 혼합하고, 15~20℃에서 무수 불화수소를 첨가하였다. 반응으로부터의 방출물을 "드라이 아이스" 콘덴서를 거쳐 워터 스크루버로 인도하여, 반응시 형성된 HCl을 수집하여 적정하였다. 상기 반응은 느리고 안정한 흡열반응이었다. 스크루버에 0.94몰의 산을 수집한 후, 반응을 완료하였다. 이 조 반응 생성물을 수세하고, 이 반응 생성물은 0.05몰의 산을 함유하는 것을 알았다. 수집된 유기 생성물은 140g이었고, 가스 크로마트그래피로 측정한 바 CF₃CHFOCHF₂은 62%, CF₃CHClOCHF₂는 37% 함유되어 있었다. 전환율은 72%이었고, 수율은 72%이었고, 본 실시예에 사용된 CF₃CHClOCHF₂에 대한 HF의 비율 은 대략 0.99:1이었다. 미국특허 제5,026,924호에서는 CF₃CHClOCHF₂에 대한 HF의 비율이 1:1일 때의 전환율은 18%로 낮았고, 수율은 61%로 낮았다.

Claims

1-클로로-2,2,2-트리플루오로에틸 디플루오로메틸 에테르(CF₃CHClOCHF₂), 불화수소 및 안티몬 펜타플루오라이드를 함유하는 혼합물을 형성하여 데스플루란을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데스플루란의 제조방법.

제1항에 있어서, 상기 불화수소는 반응 용기에 투입된 (CF₃CHClOCHF₂)의 몰당 불화수소 0.1:1~1.5:1몰의 범위내의 몰량으로 첨가되는 것을 특징으로 하는 데스플루란의 제조방법.

제1항에 있어서, 반응온도는 약 -10~30℃의 범위내인 것을 특징으로 하는 데스플루란의 제조방법.

제1항에 있어서, 반응온도는 약 -7~18℃의 범위내인 것을 특징으로 하는 데스플루란의 제조방법.

제1항에 있어서, 상기 혼합물은,

a) 상기 CF₃CHClOCHF₂와 상기 안티몬 펜타플루오라이드를 화합시키는 단계; 및

b) 상기 화합된 CF₃CHClOCHF₂와 안티몬 펜타플루오라이드에 불화수소를 교반하면서 첨가하는 단계를 포함하는 방법에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 데스플루란의 제조방법.

제1항에 있어서, 상기 데스플루란의 수율은 60% 이상인 것을 특징으로 하는 데스플루란의 제조방법.

제6항에 있어서, 상기 반응 전환율은 60% 이상인 것을 특징으로 하는 데스플루란의 제조방법.

CF₃CHClOCHF₂, 불화수소, 및 안티몬 펜타플루오라이드를 화합하여 데스플루란을 형성하는 단계를 포함하는 데스플루란의 제조방법으로서, 상기 CF₃CHClOCHF₂의 몰당 첨가되는 불화수소의 몰량은 0.1:1~1.5:1의 범위내이고, 안티몬 펜타플루오라이드의 양은 CF₃CHClOCHF₂의 중량에 대해서 바람직하게는 0.1~10중량%의 범위내인 것을 특징으로 하는 데스플루란의 제조방법.

제8항에 있어서, 상기 CF₃CHClOCHF₂의 몰당 첨가되는 불화수소의 몰량은 0.7:1~1.1:1의 범위내이고, 안티몬 펜타플루오라이드의 양은 CF₃CHClOCHF₂의 중량에 대해서 바람직하게는 2~2.5중량%의 범위내인 것을 특징으로 하는 데스플루란의 제조방법.

제8항에 있어서, 상기 혼합물은

a) 상기 CF₃CHClOCHF₂와 상기 안티몬 펜타플루오라이드를 화합하는 단계; 및

제8에 있어서, 상기 데스플루란은 반응 혼합물로부터 석출되는 것을 특징으로 하는 데스플루란의 제조방법.

a) CF₃CHClOCHF₂와 안티몬 펜타플루오라이드를 함유하는 혼합물; 및 불화수소를 형성하는 단계; 및

b) 상기 불화수소와 CF₃CHClOCHF₂가 반응하는 속도와 대략 동일 또는 그 미만의 속도로 상기 혼합물에 불화수소를 첨가하여 데스플루란을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데스플루란의 제조방법.

제12항에 있어서, 반응온도는 약 -10~30℃의 범위내인 것을 특징으로 하는 데스플루란의 제조방법.

제12항에 있어서, 반응온도는 약 15~25℃의 범위내인 것을 특징으로 하는 데스플루란의 제조방법.

제12항에 있어서, 상기 불화수소는 반응 용기에 투입된 이소플루란의 몰에 대해서 시간당 약 0.10~0.30몰의 범위내의 속도로 첨가되는 것을 특징으로 하는 데스플루란의 제조방법.

제12항에 있어서, 상기 HF는 반응 용기에 투입된 이소플루란의 몰에 대해서 시간당 약 0.15~0.25몰의 범위내의 속도로 첨가되는 것을 특징으로 하는 데스플루란의 제조방법.

제12항에 있어서, 상기 데스플루란의 수율은 60% 이상인 것을 특징으로 하는 데스플루란의 제조방법.

제12항에 있어서, 상기 반응 전환율은 60% 이상인 것을 특징으로 하는 데스플루란의 제조방법.

제12항에 있어서, 상기 수율과 전환율 모두가 70%를 초과하는 것을 특징으로 하는 데스플루란의 제조방법.

제11항에 기재된 방법에 의해 형성된 데스플루란.