[發(fā)明專利]制造2,3,3,3-四氟丙烯的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280057962.X
• 申請日: 2012-09-29
• 公開（公告）號: CN103946196A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: S.貝克特塞維奇;童雪松;汪海有
• 申請（專利權(quán)）人: 霍尼韋爾國際公司
• 主分類號: C07C17/25
• 分類號: C07C17/25;C07C17/42;C07C21/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 趙蘇林;楊思捷

對相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2011年9月30日提交的臨時申請序號61/541,744的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容經(jīng)此引用并入本文。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及制備氟化有機化合物的方法，更特別涉及制備氟化烯烴的方法，再更特別涉及制造2,3,3,3-四氟丙烯（HFO-1234yf）的方法。

發(fā)明背景

氫氟烯烴（HFO），如四氟丙烯（包括2,3,3,3-四氟丙烯（HFO-1234yf））現(xiàn)在已知是有效的制冷劑、滅火劑、傳熱介質(zhì)、推進劑、發(fā)泡劑、起泡劑、氣體電介質(zhì)、消毒劑載體、聚合介質(zhì)、微粒去除液、載液、拋光研磨劑、置換干燥劑和動力循環(huán)工作液。不同于氯氟烴（CFC）和氫氯氟烴（HCFC）——兩者都可能破壞地球臭氧層，HFO不含氯并因此對臭氧層不構(gòu)成威脅。HFO-1234yf還已表明是具有低毒性的低全球變暖化合物，因此可滿足對汽車空調(diào)中的制冷劑的越來越嚴格的要求。因此，含有HFO-1234yf的組合物屬于被開發(fā)用于許多上述用途的材料。

制備HFO的幾種方法是已知的。例如，美國專利No.?4,900,874（Ihara等人）描述了通過使氫氣與氟化醇接觸制造含氟烯烴的方法。盡管這看起來是相對高產(chǎn)率的方法，但氫氣在高溫下的商業(yè)規(guī)模操作是危險的。商業(yè)生產(chǎn)氫氣，如建造現(xiàn)場氫氣站的成本也在經(jīng)濟上昂貴。

美國專利No.?2,931,840（Marquis）描述了通過氯甲烷和四氟乙烯或氯二氟甲烷的熱解制造含氟烯烴的方法。這種方法是相對低產(chǎn)率的方法并且極大百分比的有機原材料被轉(zhuǎn)化成不想要和/或不重要的副產(chǎn)物，包括大量的炭黑，其傾向于使該方法中所用的催化劑失活。

已經(jīng)描述了由三氟乙酰丙酮和四氟化硫制備HFO-1234yf（參見Banks等人，Journal?of?Fluorine?Chemistry,?Vol.?82,?Iss.?2,?第171-174頁（1997））。美國專利No.?5,162,594（Krespan）也公開了其中使四氟乙烯與另一氟化乙烯在液相中反應(yīng)產(chǎn)生多氟烯烴產(chǎn)物的方法。

顯示氟化烯烴形成的其它現(xiàn)有技術(shù)包括美國專利Nos.?8,071,825、8,058,486和8,084,?653，它們的內(nèi)容都經(jīng)此引用并入本文。

但是，仍然需要生產(chǎn)氫氟烯烴，如HFO-1234yf的經(jīng)濟的方式。本發(fā)明尤其滿足這一需要。

發(fā)明概述

本發(fā)明部分涉及令人驚訝的發(fā)現(xiàn)，即用于制造HFO，如2,3,3,3-四氟丙烯（HFO-1234yf）的汽化的起始或中間進料流的氟化過程中的高溫會導(dǎo)致(a)?該方法中所用的催化劑的不穩(wěn)定性和失活，(b)?降低的化合物選擇性，和/或(c)?不合意的副產(chǎn)物或雜質(zhì)的增加。因此，一方面，本發(fā)明提供一個或多個用于控制反應(yīng)溫度以延長催化劑壽命和改進反應(yīng)效率的工藝步驟。

本發(fā)明的另一方面部分涉及進一步的發(fā)現(xiàn)，即用于制造HFO，如2,3,3,3-四氟丙烯（HFO-1234yf）的汽化的起始或中間進料流的氟化過程中的高溫和高壓也會導(dǎo)致(a)?該方法中所用的催化劑的不穩(wěn)定性和失活，(b)?降低的化合物選擇性，和/或(c)?不合意的副產(chǎn)物或雜質(zhì)的增加。

一方面，本發(fā)明涉及如下制備2-氯-3,3,3-三氟丙烯的方法：提供包括至少一種式I的化合物的起始組合物

CX₂=CCl–CH₂X?(I)

其中X獨立地選自F、Cl、Br和I，條件是至少一個X不是氟，并使所述起始組合物與氟化劑接觸以產(chǎn)生包含2-氯-3,3,3-三氟丙烯的最終組合物。在某些實施方案中，至少一種式I的化合物具有至少一個氯作為X。在進一步實施方案中，至少一種式I的化合物在各X位置具有氯。在再進一步實施方案中，至少一種式I的化合物包括1,1,2,3-四氯丙烯。