[發明專利]一種合成1,1,1,2,2?五氟丙烷的方法

有效

• 申請號: 201510765891.4
• 申請日: 2015-11-11
• 公開（公告）號: CN105481636B
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 呂劍;曾紀珺;唐曉博;韓升;張偉;亢建平;王博;郝志軍;楊志強;李鳳仙
• 申請（專利權）人: 西安近代化學研究所
• 主分類號: C07C17/20
• 分類號: C07C17/20;C07C19/08
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心11011
• 代理人: 梁勇

技術領域

本發明涉及一種合成1,1,1,2,2-五氟丙烷的方法，尤其涉及在金屬鹵化物的催化下，氟化氫與2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷液相氟化合成1,1,1,2,2-五氟丙烷。

背景技術

隨著近幾年全球氣候變暖問題日益嚴峻，第三代制冷劑面臨被淘汰或被提前淘汰。世界各國都在積極開發性能優異的第四代新型環保制冷劑。1,1,1,2,2-五氟丙烷(HFC-245cb)作為第四代制冷劑中的組分之一，其市場前景看好。

中國專利CN103483140A報道了在Cr/Co催化劑催化下，氣相氟化三氟丙烷(HCFC-243db)合成HFC-245cb，反應溫度為325℃，HCFC-243db 100％轉化，不過HFC-245cb的選擇性只有11.4％。美國專利US8309774報道了在Ni-Cr/AlF3催化劑催化下，氣相氟化2-氯-3，3，3三氟丙烯(HCFC-1233xf)合成HFC-245cb，反應溫度為352℃，反應產物為2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)和HFC-245cb的混合物，其中HFC-245cb的含量在27.5％～33.8％，兩種產物分布受熱力學平衡控制。以上兩件專利，HFC-245cb的選擇性均較低，反應溫度也非常高，反應條件苛刻。

發明內容

本發明的目的在于克服背景技術中存在的不足，提供一種反應選擇性高、反應條件溫和的合成1,1,1,2,2-五氟丙烷的方法。

為了實現本發明的目的，本發明的合成1,1,1,2,2-五氟丙烷的方法，采用的技術方案為：在金屬鹵化物的催化下，氟化氫與2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷(HCFC-244bb)液相氟化合成1,1,1,2,2-五氟丙烷，2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷與HF的摩爾比為0.01～1:1，2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷的投料量與金屬鹵化物的摩爾比為0.1～5:1，反應溫度為50℃～180℃，其中金屬鹵化物為SbCl₅、SbF₅、SbCl₃F₂、SbCl₂F₃、NbCl₅、TaCl₅、NbF₅或TaF₅。

本發明中優選的金屬鹵化物為SbCl₅、SbCl₃F₂、SbCl₂F₃或TaCl₅。

本發明的合成HFC-245cb的方法可以間歇或連續進行。在間歇方法中，HF和HCFC-244bb一次性加入至反應器，升至相應的反應溫度，優選的反應條件為：HCFC-244bb與HF的投料摩爾比為0.01～0.1:1，HCFC-244bb的投料量與金屬氟化鹽的摩爾比為0.1～5：1，反應溫度為50℃～180℃，反應時間為1h～10h。在連續方法中，HF和HCFC-244bb連續進入反應器，優選的反應條件為：HCFC-244bb與HF的摩爾比為0.2～0.5:1，HCFC-244bb的投料量與金屬氟化鹽的摩爾比為0.25～1:1，反應溫度為80℃～150℃，在連續法中，為了維持催化劑的活性，可以連續通入氯氣。

與現有技術相比，本發明的優點在于：(1)反應選擇性高，該反應無明顯副產物，HFC-245cb的選擇性接近100％；(2)反應條件溫和，反應溫度在50℃～180℃，遠低于文獻報道的325℃。

具體實施方式

下列結合實施例對本發明進一步詳述說明，但并不限制本發明的范圍。

實施例1

間歇液相氟化反應在帶攪拌的1L不銹鋼高壓釜中進行，在高壓釜的上方裝有蒸餾塔和回流冷凝器，利用此裝置通過定期排壓維持反應壓力在一定范圍，使用油鍋對反應釜進行加熱。向反應釜中依次投入21.6g SbF₅、40g HF和15g HCFC-244bb，反應溫度為50℃，通過排除HCl穩定反應壓力為1.0MPa，反應5h后降溫。取樣經水洗除酸后氣相色譜分析，結果表明HCFC-244bb的轉化率為93.2％，HFC-245cb的選擇性為100％。

實施例2