[發明專利]使用三氟乙酸產生三氟碘甲烷的方法

在審

• 申請號: 202080018331.1
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN113544109A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 克里斯蒂安·鄭工;王海友;特里斯·楊
• 申請（專利權）人: 霍尼韋爾國際公司
• 主分類號: C07C17/389
• 分類號: C07C17/389;C07C17/093;C07C19/16;B01J27/122
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 馬爽;臧建明

本公開提供了用于產生三氟碘甲烷的方法，該方法通過在金屬催化劑的存在下使三氟乙酸、碘源和金屬氟化物反應以產生三氟碘甲烷。

技術領域

本公開涉及用于產生三氟碘甲烷(CF₃I)的方法。具體地講，本公開涉及由三氟乙酸產生三氟碘甲烷的方法。

背景技術

三氟碘甲烷(CF₃I)是商業應用中作為例如制冷劑或滅火劑的有用化合物。三氟碘甲烷是具有低全球變暖潛勢和低臭氧損耗潛勢的環境可接受的化合物。三氟碘甲烷可替代對環境更有害的物質。

由三氟乙酸三氟碘甲烷的方法是已知的。然而，這些方法需要兩步方法，其中在第一步驟中三氟乙酸被轉化成金屬三氟乙酸鹽，并且在第二步驟中該金屬三氟乙酸鹽和碘被轉化成三氟碘甲烷。例如，中國專利CN102992943B公開了在第一步驟中使三氟乙酸與金屬氧化物反應以產生金屬三氟乙酸鹽，然后在第二步驟中使金屬三氟乙酸鹽與元素碘反應以產生三氟碘甲烷、二氧化碳和金屬碘化物。

因此，需要開發在由三氟乙酸產生三氟碘甲烷方面更有效且更經濟的一步方法。

發明內容

本公開提供了用于產生三氟碘甲烷的一步方法，該方法通過在金屬催化劑的存在下使三氟乙酸、碘源和金屬氟化物反應以產生三氟碘甲烷。

在一個實施方案中，本發明提供了一種用于產生三氟碘甲烷(CF3I)的方法。該方法包括提供三氟乙酸、碘源、金屬催化劑、金屬氟化物和溶劑，以及在該金屬催化劑和該溶劑的存在下使該三氟乙酸、該碘源和該金屬氟化物反應以產生三氟碘甲烷。

在另一個實施方案中，本發明提供了一種用于產生三氟碘甲烷(CF₃I)的方法。該方法包括將三氟乙酸、碘源、金屬催化劑、金屬氟化物和溶劑混合，并且加熱該三氟乙酸、該碘源、該金屬催化劑、該金屬氟化物和該溶劑以使該三氟乙酸、該碘源和該金屬氟化物反應以產生三氟碘甲烷和金屬鹽。

通過參考對實施方案的以下描述，本公開的上述和其他特征以及實現它們的方式將變得更加明顯并且將更好地理解。

具體實施方式

本公開提供了一種用于在金屬氟化物和催化劑的存在下由三氟乙酸(CF₃COOH)和碘源(諸如碘(I₂)或一氯化碘(ICl))根據以下公式1通過在一步方法中進行脫羧碘化制備三氟碘甲烷(CF₃I)的液相方法：

公式1：其中M是堿金屬(諸如鋰、鉀或鈉)或堿土金屬(諸如鈣或鎂)；X是鹵素，諸如氟、氯、溴或碘。該方法不需要在單獨的步驟中將三氟乙酸轉化為金屬三氟乙酸鹽。

不希望受任何理論的束縛，據信在下述反應條件下，當三氟乙酸(CF₃COOH)分解形成氫氟酸(HF)和二氟羰基，其進一步分解形成二氟卡賓，實現公式1的單個步驟。二氟卡賓與金屬氟化物(MF)反應以形成三氟甲基陰離子絡合物，該三氟甲基陰離子絡合物然后與碘源(IX)反應以形成三氟碘甲烷(CF₃I)。在不存在金屬氟化物(MF)的情況下，據信二氟卡賓通過歧化而發生競爭反應，其中很少(如果有的話)二氟卡賓形成三氟碘甲烷。

該反應用催化劑(諸如金屬催化劑)進行。已發現，可用于在液相中實施反應的金屬催化劑包括碘化銅(I)(CuI)、氯化亞鐵(FeCl₂)和碘化鋅(II)(ZnI₂)。碘化銅(I)、氯化亞鐵和碘化鋅(II)可商購獲得，并且可購自美國密蘇里州圣路易斯市的西格瑪奧德里奇公司(Sigma-Aldrich Corp.，St.Louis，MO)。