[發明專利]制備2,3,3,3-四氟丙烯的方法

在審

• 申請號: 201280050612.0
• 申請日: 2012-10-10
• 公開（公告）號: CN103946194A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 汪海有;童雪松;D·C·默克爾
• 申請（專利權）人: 霍尼韋爾國際公司
• 主分類號: C07C17/20
• 分類號: C07C17/20;C07C17/25;C07C21/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 馬蔚鈞;楊思捷

相關申請的交叉引用

本申請要求2011年10月14日提交的美國臨時申請61/547,219號的優先權，其內容通過引用并入本文。

本申請也是2011年11月11日提交的美國申請序列號13/287,199的部分繼續申請，其內容通過引用并入本文。

本申請也是2008年7月2日提交的美國申請序列號12/167,159的部分繼續申請，其要求2007年7月6日提交的美國臨時申請60/958,468號的優先權，它們的內容均通過引用并入本文。

技術領域

本發明涉及用于制備氟化有機化合物的方法，更具體地涉及用于制備氟化烯烴的方法，特別更具體地涉及用于制備2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)的方法。

背景技術

現已知氫氟烯烴(HFO)，例如四氟丙烯(包括2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf))是有效的制冷劑、滅火劑、傳熱介質、推進劑、發泡劑、起泡劑、氣體電介質、殺菌劑載體、聚合介質、顆粒去除流體、載液、拋光研磨劑、置換干燥劑和動力循環工作流體。不像潛在破壞地球臭氧層的氯氟烴(CFC)和氫氯氟烴(HCFC)，HFO不含氯并因此對臭氧層不構成威脅。HFO-1234yf還已顯示出是一種低毒性的低全球變暖化合物，并因此可滿足對于移動式空調的制冷劑的日益嚴格的要求。因此，含HFO-1234yf的組合物屬于正在研發中的用于許多上述應用中的材料。

已知多種制備HFO的方法。例如，美國專利4,900,874號(Ihara等)描述了一種通過使氫氣與氟化醇接觸制備含氟烯烴的方法。雖然這看來是一種相對高產率的方法，但氫氣在高溫下的工業規模處理是危險的。而且，工業制氫氣的成本，例如建造現場制氫裝置，在經濟上是昂貴的。

美國專利2,931,840號(Marquis)描述了一種通過氯代甲烷和四氟乙烯或一氯二氟甲烷的熱解制備含氟烯烴的方法。該方法是一種相對低產率的方法并且非常大百分數的有機原料轉化為不需要的和/或不重要的副產物，包括相當大量的炭黑，其趨于使該方法中使用的催化劑失活。

已描述了自三氟乙酰丙酮和四氟化硫制備HFO-1234yf(參見Banks等，Journal?of?Fluorine?Chemistry，Vol.82，Iss.2，p.171-174(1997))。而且，美國專利5,162,594號(Krespan)公開了一種方法，其中四氟乙烯與另外的氟化乙烯在液相中反應以制備聚氟烯烴(polyfluoroolefin)產物。

然而，仍然需要一種經濟的方式來制備氫氟烯烴，例如HFO-1234yf。本發明尤其滿足了這一需求。

發明內容

本發明部分涉及以下令人驚訝的發現：在2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷(HCFC-244bb)于反應器中脫氯化氫成HFO-1234yf的過程中，反應器材料鹵化(halidation)所形成的雜質導致HFO-1234yf的生產率降低和/或選擇性由HFO-1234yf轉變到2-氯-3,3,3-三氟丙烯(HCFO-1233xf)。因此，本發明涉及通過減少反應器中雜質的存在來改善HFO-1234yf制備和選擇性并且避免，或者至少降低，HCFO-1233xf的形成的方法。

一方面，本發明涉及用于制備2,3,3,3-四氟丙烯的方法，包括：(a)自反應器移除雜質使得該反應器基本上沒有雜質，(b)在該反應器中提供包含HCFC-244bb的起始組合物，和(c)在該反應器中使起始組合物與脫氯化氫催化劑接觸以制備包含HFO-1234yf的最終組合物。在本文中使用時，表述“基本上沒有”意味著反應器中的雜質量減少從而可測地(measurably)改善了HFO-1234yf生產率和/或HCFC-244bb向HFO-1234yf轉化的選擇性。它還意味著降低了HCFC-244bb向HCFO-1233xf的轉化。所述雜質可包括，但不限于，金屬鹵化物、金屬氧化物和/或含碳物質。金屬鹵化物可包括，例如，Ni、Cr、Fe、Mo、Nb、Cu和Co的鹵化物。