[發明專利]制備四氟丙烯的方法

在審

• 申請號: 201710363346.1
• 申請日: 2011-04-26
• 公開（公告）號: CN107235822A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: S.貝克特塞維;H.S.童;H.王;D.C.梅科;R.C.約翰遜
• 申請（專利權）人: 霍尼韋爾國際公司
• 主分類號: C07C17/25
• 分類號: 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

本申請是一項發明專利申請的分案申請，其母案的申請日為2011年4月26日、申請號為201180032455.6 (PCT/US2011/033836)、發明名稱為“制備四氟丙烯的方法”。

相關申請的交叉引用

本申請涉及并要求于2010年4月29日申請的美國臨時申請號61/329,327的優先權，其內容均通過引用并入本文。

技術領域

本發明涉及制備氟化的有機化合物的新方法，更特別地涉及用于制備氟代烯烴的方法，并且尤其特別地涉及用于制備四氟丙烯的方法。

背景技術

氫氟代烯烴（HFOs），例如四氟丙烯（包括2,3,3,3-四氟丙-1-烯（HFO-1234yf）），已知為有效的制冷劑、滅火劑、傳熱試劑、推進劑、發泡劑、起泡劑、氣體電試劑、消毒劑載體、聚合試劑、顆粒物去除液體、載體流體、拋光研磨劑、置換干燥劑和動力循環工作流體。與氯氟烴（CFCs）和氫氯氟烴（HCFCs）不同，這二者都會潛在地損害地球的臭氧層，而HFOs不含氯因此不會對臭氧層造成威脅。此外，HFO-1234yf是低全球變暖性的化合物且具有低毒性，由此滿足了對汽車空調制冷劑的日益嚴格的要求。

兩種已知的用于制備HFO-1234yf的前體包括1,1,1,2-四氟-2-氯丙烷（HCFC-244bb）和1,1,1,2,2-五氟丙烷（HFC-245cb）。事實上，已知有大量的氣相反應可以用于分別由HCFC-244bb脫氯化氫和由HFC-245cb脫氟化氫來制備HFO-1234yf。例如，美國專利公開號US2007/0197842中教導了在基于碳和/或金屬的催化劑（例如鎳基或鈀基催化劑）存在下通過氣相HCFC-244bb脫氯化氫來合成HFO-1234yf。美國專利公開號US2009/0043136中教導了在催化劑存在下通過氣相HCFC-244bb脫氯化氫來制備HFO-1234yf，其中所述催化劑選自：(i)一種或多種金屬鹵化物，(ii)一種或多種鹵化的金屬氧化物，(iii)一種或多種零價的金屬/金屬合金，或(iv)前述兩種或更多種的組合。美國專利公開號US2007/0100175中教導了在催化劑存在下通過氣相HFC-245cb脫氟化氫來制備HFO-1234yf，其中所述催化劑選自：氟化鋁；氟化的氧化鋁；氟化鋁擔載的金屬；氟化的氧化鋁擔載的金屬；鎂的、鋅的及鎂和鋅和/或鋁的混合物的氧化物、氟化物和氧氟化物；氧化鑭和氟化的氧化鑭；鉻氧化物，氟化的鉻氧化物，和立方三氟化鉻；碳，酸洗的碳，活性炭，三維基質含碳材料；和負載于碳上的金屬化合物。然而，申請人發現這些氣相脫鹵化氫反應均在高溫下操作，通常在400℃以上，以獲得有意義的收率。由于較高的溫度會使得與生產相關的成本增加，因此現有技術中需要由HCFC-244bb和/或HFC-245cb制備HFO-1234yf的新穎且方便的低溫工藝。

盡管并非專門涉及HFO-1234yf的制備，美國專利號US6,548,719中確實公開了在相轉移催化劑存在下通過借助堿金屬氫氧化物使鹵氟烴脫鹵化氫來制備氟代烯烴的低溫工藝。反應是在-5℃到40℃的溫度范圍內進行，最佳溫度是約25℃。盡管例舉了大量的起始反應劑用于制備HFO-1234ze、HFO-1225zc和CF₃CBr=CF₂，但是美國專利號US6,548,719中并未明確提供用于制備HFO-1234yf的方法，更不用說使用HCFC-244bb和/或HFC-245cb作為起始反應劑的脫鹵化氫方法。而且，例舉的反應溫度（-5℃到40℃）過低而不能獲得有意義的244bb/245cb的脫鹵化氫活性，因為在244bb/245cb中需要消除的鹵素是連接到中間碳原子上，更難以去除。因此，仍然需要用于由HCFC-244bb和/或HFC-245cb制備HFO-1234yf的新型低溫工藝。

本發明和本文所述的實施方式致力于至少這一需求。

發明內容