[發明專利]一種2,3-二氯-1,1,1-三氟丙烷的光催化合成方法

無效

• 申請號: 201110310984.X
• 申請日: 2011-10-08
• 公開（公告）號: CN102503766A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 吳曉軍;陳欣;周強;王樹華;賀輝龍;蘇利紅;龔海濤
• 申請（專利權）人: 巨化集團技術中心;浙江衢化氟化學有限公司
• 主分類號: C07C19/10
• 分類號: C07C19/10;C07C17/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及氫氟氯烴的合成方法。具體的說，涉及2，3-二氯-1，1，1-三氟丙烷的光催化合成方法。?

背景技術

2，3-二氯-1，1，1-三氟丙烷是一種重要的精細化學品，可用作高效制冷劑、發泡劑等。此外，由于2，3-二氯-1，1，1-三氟丙烷含有活潑的氯離子，能進行各種反應合成多種下游化合物，具有很大的應用潛力。?

據文獻調研發現，目前合成2，3-二氯-1，1，1-三氟丙烷工藝路線主要有兩種。?

1)司林旭等在專利CN101168494中描述了一種以1，1，1，2，3-五氯丙烷與無水氟化氫為原料，在氟化鉻、氟化鎂和氟化鈦等催化劑的作用下合成2，3-二氯-1，1，1-三氟丙烷的方法。該方法反應溫度90～130℃，反應時間為4～10h，1，1，1，2，3-五氯丙烷與無水氟化氫摩爾比為1∶4～1∶10，產品收率約為85％。該方法存在反應時間較長，不易連續化操作等缺點。?

2)應永安等人在專利CN10197936A中介紹了一種以1，1，1-三氟丙烯與氯氣為原料，在紫外光的照射下，控制反應溫度-10～100℃，在管式或釜式反應釜中合成2，3-二氯-1，1，1-三氟丙烷的方法，反應轉化率約95％，選擇性90％左右。該方法對設備要求高，人體傷害大，且存在轉化率及收率相對較低等缺點。?

發明內容

本發明的目的是提供一種工藝流程短、收率高、反應選擇性好、可連續操?作，設備要求低，對人體傷害小的2，3-二氯-1，1，1-三氟丙烷的光催化合成方法。?

該方法以1，1，1-三氟丙烯和氯氣為原料，在可見光催化作用下，調節1，1，1-三氟丙烯與氯氣摩爾比為0.5∶1～2∶1，經混合器混合后進入溫度為-20～150℃反應器反應，控制空速為50～1000h^-1，反應壓力為-0.02～1.0Mpa的條件下得到2，3-二氯-1，1，1-三氟丙烷。?

反應條件的控制，是本發明的關鍵技術之一。可見光強度、溫度、物料比、壓力、反應器空速的控制都直接影響著三氟丙烯的轉化率和目標產物2，3-二氯-1，1，1-三氟丙烷的選擇性。?

氯氣的共價鍵異裂需要具有一定能量，波長為380nm～780nm之間的任一波長的可見光均可引發反應。可見光光強度太低，共價鍵不能斷鍵，不能形成進攻三氟丙烯的正氯離子導致不能引發反應；光強度太高，發生取代副反應發生的傾向增大，從化學平衡看不利于2，3-二氯-1，1，1-三氟丙烷的生成。?

三氟丙烯與氯氣加成生成2，3-二氯-1，1，1-三氟丙烷時屬放熱反應，及時移走反應熱將是關鍵。溫度太低，操作條件較難實現且能耗也較大；溫度太高，副反應發生的傾向較大，且從化學平衡看不利于2，3-二氯-1，1，1-三氟丙烷的生成。所以本發明選擇反應溫度控制范圍為-20～150℃，優選30℃～100℃。?

反應器空速越大，物料與催化劑的接觸時間就越短，所以隨著反應器空速的增加，三氟丙烯的轉化率和2，3-二氯-1，1，1-三氟丙烷的選擇性有所下降。但反應器空速越小，單位體積反應器的產能就越小，不利于工業化生產。所以本發明根據試驗結果，選擇合適的反應器空速范圍為50h^-1～1000h^-1，優選200h^-1～600h^-1。?

根據試驗結果來看，三氟丙烯和氯氣的物料比越高，2，3-二氯-1，1，1-三氟丙烷的選擇性越高。但物料比越大，在同樣的反應器空速下，反應器產能下降。故本發明選擇合適的反應物料配比為0.5∶1～2∶1，優選1.2∶1～1.6∶1。?

另外，除以上反應溫度、物料配比、反應器空速影響反應轉化率和選擇性外，反應壓力也是影響反應效果的重要因素之一。從反應動力學上說，增加壓力能增加反應速度，原因是單位體積內氣體分子數加多，有效碰撞也加多，促使反應速度的增加。由于壓力太低，單位體積反應器產能較低，不經濟；壓力太高，對設備材質要求苛刻。故本發明綜合考慮各種因素，選擇壓力控制范圍為-0.02～1.0Mpa，優選0.2～0.5Mpa。?

根據以上控制條件，在反應過程中控制反應溫度為-20～150℃，優選30～100℃；反應壓力為-0.02～1.0MPa，優選0.2～0.5MPa；摩爾比為0.5∶1～2∶1，優選1.2∶1～1.6∶1；空速為50～1000h^-1，優選200～600h^-1。?