Journal of the Korean Chemical Society (대한화학회지)

Korean Chemical Society (대한화학회)
권호 표지

Hydrogenolysis of CFC-113a$(CF_3CCl_3)$ Catalyzed by Heterogeneous Catalysts in the Liquid Phase

불균일 촉매를 이용한 CFC-113a$(CF_3CCl_3)$의 액상 가수소 분해 반응

  • 조욱재 (인하대학교 이과대학 화학과) ;
  • 이익모 (인하대학교 화학과) ;
  • 김홍곤 (한국과학기술연구원 CFC대체연구센타) ;
  • 김훈식 (한국과학기술연구원 환경 및 CFC기술부)
  • Published : 19940900
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Hydrogenolysis reactions of CFC-113a catalyzed by various heterogeneous catalysts $(Rh/Al_2O_3,\;Pd/C,\;Ni,\;Al_2O_3,\;Active\;carbon)$ were investigated in the liquid and gas phases. In the liquid phase reaction, different catalysts showed different activities, but all catalysts used gave high selectivities toward HCFC-123 over 95%. It was noticeable that the neutral $Al_2O_3$ showed both a high activity and a selectivity in the liquid phase reaction. In the gas phase reaction, transition metals on carbon(Pd/C, Pt/C) were so active for hydrogenolysis of CFC-113a that they even catalyzed the production reaction of overhydrogenated compounds such as $HCFC-133a(CF_3CH_2Cl)\;and\;HFC-143a(CF_3CH_3)$. $Al_2O_3$, which showed the high activity in the liquid phase reaction, did not show a remarkable activity. When $Al_2O_3$ was used in the liquid phase reaction, the hydrogenolysis of CFC-113a proceeded without any side products in THF. However, the same reaction in MeOH produced side products, such as $CH_3OCH_3\;and\;CH_3CH_2OCH_3$ from solvent. Based on this result, including heterogeneous catalysts, it was concluded that the solvent played an important role in the liquid phase reaction.

여러가지 불균일 촉매$(Rh/Al_2O_3,\;Pd/C,\;Ni,\;Al_2O_3,\;Active\;carbon)$를 이용하여 CFC-113a의 가수소 분해반응을 액상과 기상에서 각각 조사하였다. 액상반응에서는 각 촉매에 따라 반응성은 차이가 났지만, 95% 이상의 높은 선택성으로 $HCFC-123(CF_3CHCl_2)$을 주었다. 특히 $Al_2O-3$가 액상반응에서 상당히 높은 반응성과 선택성을 보인 것은 주목할 만하다. 기상반응의 경우, 전이금속이 포함된 촉매(Pd/C, Pt/C)를 사용하였을 때에는 과수소화물인 $HCFC-133a(CF_3CH_2Cl)$와 HFC-143a(CF_3CH_3)$가 생성되었다. 한편, 액상반응에서 활성을 보이던 $Al_2O_3$는 기상반응에서는 거의 반응성을 보이지 않았다. $Al_2O_3$의 경우 용매로 THF를 사용하였을 경우에는 비교적 부반응 없이 깨끗하게 반응이 진행되었지만, MeOH를 사용하였을 때는 용매로 부터 $CH_3OCH_3$과 $CH_3CH_2OCH_3$ 등이 생성되면서 가수소 분해반응이 진행되었다. 따라서 액상반응에서는 용매의 역할이 중요한 것으로 해석하였다.

Keywords

References

  1. J. Am. Chem. Soc. v.72 Miller, W. T. JR.;Fager, E. W.;Griswald, P. H.
  2. Chem. Ber. v.92 Honor, L.;Schlafer, L.;Kammerer, H.
  3. J. Org. Chem. v.29 Ham, G. E.;Coker, W. P.
  4. J. Am. Chem. Soc. v.48 Baltzly, B.;Philips, A. P.
  5. J. Fluorine Chem. v.44 Hudliky, M.
  6. Inorg. Chem. v.9 Hart-Davis, A. J.;Graham, W. A. G.
  7. J. Adv. Catal. v.16 Pines, H.;Manassen
  8. J. Adv. Catal. v.25 Knozinger, H.
  9. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. v.17 Posner, G. H.
  10. Purification of Laboratory Chemicals Perrin, D. D.;Armarego, W. L. F.;Perrin, D. R.
  11. J. Fluorine Chem. v.13 Feiring, A. E.
  12. U. S. Patent 2,724,004 Frederick, M. R.
  13. Chem. Abstr. v.10 Ferederick, M. R.
  14. Japan Patent 89-258,631 Morikawa, S.;Yoshtake, M.;Tatematsu, S.
  15. Chem. Abstr. v.112 Morikawa, S.;Yoshtake, M.;Tatematsu, S.
  16. Japan Patent 89-100,137 Kondo, T.;Yoshikawa, S.
  17. Chem. Abstr. v.111 Kondo, T.;Yoshikawa, S.
  18. J. Fluorine Chem. v.19 Gervautti, C.;Marangoni, L.;Marra, W.