[發明專利]采用氯代四氟乙烷的歧化制備五氟乙烷的方法

無效

• 申請號: 00118040.1
• 申請日: 2000-05-11
• 公開（公告）號: CN1277180A
• 公開（公告）日: 2000-12-20
• 發明（設計）人: P·庫扎托
• 申請（專利權）人: 奧西蒙特公司
• 主分類號: C07C19/08
• 分類號: C07C19/08;C07C17/37
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 溫宏艷

本發明涉及一種可獲得非常純且高收率CHF₂-CF₃(HFC?125)五氟乙烷的方法。

HFC?125是一種對臭氧層無害的碳氟化合物，因而滿足蒙特利爾協議的要求。對于商用該化合物來說，要求高的純度。

獲得高純五氟乙烷的可能性，取決于在合成過程中所形成的雜質的類型。例如，CFC?115(氯代五氟乙烷CF₂Cl-CF₃)是一種難以從HFC?125中除去的雜質，因而它的存在就以難以獲得高純度的化合物。為了制備符合這些要求的五氟乙烷，必須要采用適當的方法，在該方法中沒有CFC?115形成或者只有痕量的CFC115形成。

制備HFC?125的工業方法通常是利用HFC?124(四氟氯乙烷C₂HF₄Cl)作為起始化合物。HCFC?124在合適的催化劑上用HF進行氟化處理，或者是通過在合適的溫度和催化劑存在下(通過歧化)轉變成HFC?125和HCFC?123(二氯三氟乙烷C₂HF₃Cl₂)的混合物。在專利申請WO?95/16654中公開了一種用來制備五氟乙烷的方法，它是以先前獲得的氣體混合物開始的，并含有主要成分氯代四氟乙烷和較低數量的具有兩個碳原子的氯氟烴(CFCs)。在第一步驟中，分離CFCs以得到足夠純的用來與HF反應的HCFC?124，特別地是不含有二氯四氟乙烷(C₂Cl₂F₄)CFC114，它在這些反應條件下可反應形成CFC?115。所以，該專利說明，為了通過HF與HCFC?124反應獲得純的HFC?125，起始化合物必須要先經純化除去氯氟烴C₂(114)。

HCFC?124的歧化方法比與HF進行反應的更為合適，這是由于它對起始化合物的要求低，而且其選擇性也較高。這種方法的缺點在于，HCFC?124轉化為HFC125的轉化率受到提高的反應副產物數量的限制。可參見申請人的EP569832。

覺得有必要發明一種由HCFC?124起始制備HFC?125的方法，與已知方法所述的氟碳化合物合成相比，該方法可以提高制備的HFC?125的數量，并能降低雜質的數量。

申請人驚奇地意外發現，采用一種氣相方法就可以解決上述的難題，這是本發明的一個主題，在本方法中，五氟乙烷是在一種含有三價鉻氧化物與至少一種選自Mg、Ca、Sr和Ba的堿土金屬氧化物的混合物的催化劑存在下，通過氯代四氟乙烷的歧化而得到的。

反應溫度變化范圍為150-250℃，優選為180-240℃。

與催化劑的接觸時間，是以催化劑體積與工作溫度和壓力下氣流的體積兩者之比計算的，其范圍為5-30秒，優選為10-20秒。

對壓力不作嚴格要求，優選的壓力在1-10巴。

反應是采用氣態HCFC?124流過催化劑的方式進行的，隨意地，可采用惰性氣體如氮氣進行稀釋。

優選的反應是在流化床中進行的；在這種情形下的催化劑顆粒必須要具有適合這種設備大小的顆粒。

鉻與堿土金屬的克原子比變化范圍為50∶1至3∶1，優選為20∶1至5∶1。

催化劑優選是負載型的。

優選的催化劑載體為氟化鋁，可由氧化鋁的氟化而得到，相應于化學計量，其氟含量不低于90％，優選不低于95％。

通常所采用的AlF₃主要是形成γ相，如FR1383927所述，它具有的表面積一般范圍在25-35m²/g。如果催化劑是用于流化床中，則該載體具有適合這類反應器的顆粒粒度，這些對本領域的技術人員是公知的。

在負載型催化劑中，所含有的鉻和堿土金屬的總百分數變化范圍為5-15重量％，優選為10-15％。

催化劑優選是采用一種可溶的鉻和堿土金屬鹽的水溶液浸漬載體而制備的。載體的浸漬可采用本領域公知的任一方法進行，例如可采用公知稱作干法的浸漬方法，如EP408005中所述，在此可引入作為參考。

按照這種方法，浸漬是按照本文下述的方法，依次地將部分浸漬溶液澆在載體之上而進行的，使全部的體積不超過氟化鋁的孔隙容積。用于浸漬的溶液是通過在水中溶解所需要數量的三價鉻和堿土金屬相應的鹽類優選氯化物而制備的。將該溶液分批地澆在載體上，每次添加之后都在110℃下干燥數小時，以蒸發載體孔隙中的水份。