制备2,3,3,3-四氟丙烯方法技术

技术编号:7134118 阅读:289 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种制备2,3,3,3-四氟丙烯(1234yf)的方法,包括:(a)在第一反应器中在第一催化剂的存在下,使1,1,1-三氟-2,3-二氯丙烷(243db)转化为3,3,3-三氟-2-氯-丙-1-烯(CF3CCl=CH2),(b)在第二反应器中在第二催化剂的存在下,使CF3CCl=CH2与氟化剂接触以产生式CF3CFXCH3的化合物,其中X=Cl或F,和(c)使式CF3CFXCH3的化合物脱卤化氢以产生2,3,3,3-四氟丙烯(1234yf)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及制备2,3,3,3-四氟丙烯的方法。具体地,本专利技术涉及制备2,3,3,3_四 氟丙烯的方法,包括使1,1,1-三氟-2,3- 二氯丙烷氟化和使由所述氟化形成的化合物脱 卤化氢以产生2,3,3,3-四氟丙烯。2,3,3,3-四氟丙烯亦称 HF0-1234yf、HFC-1234yf,或者简称 1234yf0 以下,除非 另有说明,否则将2,3,3,3_四氟丙烯称为1234yf。制备1234yf的已知方法通常具有以 下不足例如收率低、和/或处理有毒的和/或昂贵的试剂、和/或使用极端条件、和/或 产生有毒的副产物。例如在JournalFluorine Chemistry (82),1997,171-174中描述了制 备1234yf的方法。在该论文中,通过四氟化硫与三氟乙酰丙酮的反应制备1234yf。然而, 该方法由于危险试剂的使用及其费用,所以仅仅具有学术意义。US-2931840中描述了制备 1234yf的另一方法。在该情况下,Cl氟氯化碳在存在或者不存在四氟乙烯下的热解旨在产 生1234yf。然而,其收率极低并且又必须在极端条件下使用危险化学品。而且也可预期的 是该方法会产生各种毒性非常强的副产物。除了解决所述已知方法的不足之外,也希望提 供仅使用易得原料来制备1234yf的新方法。在先公开文件在本说明书中的列出或阐述不必认为是承认所述文件属于现有工 艺水平或是公知常识。本专利技术通过提供制备1234yf的方法来解决制备1234yf的已知路线的上述不足, 所述方法包括(a)在第一反应器中,在第一催化剂的存在下,使1,1,1-三氟_2,3- 二氯丙 烷(243db)转化为3,3,3-三氟-2-氯-丙-1-烯(CF3CCl = CH2),(b)在第二反应器中,在 第二催化剂的存在下,使CF3CCl = CH2与氟化剂接触以产生式CF3CFXCH3的化合物,其中X = Cl或F,以及(c)使式CF3CFXCH3的化合物脱卤化氢以产生2,3,3,3-四氟丙烯(1234yf)。上述过程可间歇进行或连续进行。各步骤(a)、(b)和(C)可独立地间歇或连续进 行。各步骤(a)、(b)和(c)的反应时间可宽泛地变化。然而,所述反应时间通常为0.01 100小时,例如0. 1 50小时,例如1 20小时。可使用任何适合的设备例如静态混合器、搅拌釜反应器或搅拌气液分离容器作为 步骤(a)、(b)和(c)的反应器。优选地,所述设备由一种以上耐腐蚀的材料例如Hastelloy 或Iconel制成。1,1,1_三氟-2,3_二氯丙烷亦称!0^-243(113或对3(113。除非另有说明,否则将 该化合物称为243db。3,3,3-三氟-2-氯-丙-1-烯(CF3CCl = CH2)亦称HF0_1233xf或 1233xf。除非另有说明,否则将该化合物称为1233xf。式CF3Craoi2 的化合物可为 CF3CFCICh3,其亦称 HCFdMcb,或 CF3CF2CH3,其亦称 HFC-245cb0除非另有说明,否则将这些化合物分别称为244cb和M5cb。本专利技术的步骤(a)包括在第一反应器中,在第一催化剂的存在下,使243db转化 为1233xf。因此,步骤(a)涉及243db的脱氯化氢以产生1233xf。该反应可在液相或气相 中进行,优选在气相中进行。用于步骤(a)中的催化剂可为任何适合的有效地使243db脱氯化氢的催化剂。优 选的催化剂为包含活性碳、氧化铝和/或过渡金属氧化物的那些。另一组优选的催化剂为负载的(例如在碳上)或未负载的路易斯酸金属卤化物,包括TaX5、SbX5、SnX4、TiX4、!^eCl3、 NbX5, XVX5, AlX3 (其中 X = F 或 Cl)。为免疑义,包含活性碳、氧化铝和/或过渡金属氧化物的催化剂包括基本上仅仅 为活性碳、氧化铝和/或过渡金属氧化物的催化剂,以及其为通过添加一种以上金属(例如 过渡金属)和/或其化合物进行改性的活性碳、氧化铝和/或过渡金属氧化物的催化剂。“活性碳”包括具有相对高表面积例如约50 约3000m2或约100 约2000m2 (例 如约200 约1500m2或约300 约IOOOm2)的任何碳。活性碳可得自任何含碳材料,例如 煤(例如炭)、果壳(例如椰子)和木材。可使用任何形式的活性碳,例如粉末状、粒状和 丸状活性碳。可使用通过添加 Cr、Mn、Au、Fe、Sn、Ta、Ti、Sb、Al Co Ni、Mo、Ru、Rh、Pd 和 / 或Pt、和/或一种以上这些金属的化合物(例如卤化物)进行改性(例如浸渍的)的活性 碳。可使用通过添加Cr、Mn、Au、Fe、Sn、Ta、Ti、Sb、Al Co Ni、Mo、Ru、Rh、Pd 和 / 或 Pt、 和/或一种以上这些金属的化合物(例如卤化物)进行改性(例如浸渍的)的氧化铝。可使用通过添力口Cr、Mn、Au、Fe、Sn、Ta、Ti、Sb、Al Co Ni、Mo、Ru、Rh、Pd 禾口 / 或 Pt、和/或一种以上这些金属的化合物(例如卤化物)进行改性(例如浸渍的)的过渡金属氧化物。优选的过渡金属氧化物为Cr、Ti、V、a 或!^e的氧化物。例如,可使用单独的氧化 铬(Cr2O3)或通过添加Si、Mn、Zr、Ni、Al和/或Mg和/或一种以上这些金属的化合物进行 改性的氧化铬。适合的氧化铬基催化剂包括在EP-A-05(^605、EP-A-0773061、EP-A-957074、 WO 98/10862 和 WO 2006/106;353 中描述的那些。一组优选的用于步骤(a)的催化剂为包含活性碳、氧化铝和/或氧化铬的催化剂。 目前尤其优选基于氧化铬催化剂。一种优选的氧化铬基催化剂为锌/氧化铬催化剂。术语“锌/氧化铬催化剂”表示包含铬或铬的化合物以及锌或锌的化合物任何催 化剂。这种催化剂是本领域公知的,参见例如EP-A-05(^605、EP-A-0773061、EP-A-0957074 和TO 98/10862。然而,本专利技术人出人意料地发现锌/氧化铬催化剂可用于促进M3db的 脱卤化氢以产生1233xf,和/或1233xf的氟化以产生式CF3CFXCH3的化合物,和/或式 CF3CFXCH3的化合物的脱卤化氢以产生1234yf。通常,本专利技术的锌/氧化铬催化剂中存在的铬或铬的化合物为铬的氧化物、氟氧 化物或氟化物例如氧化铬。在本专利技术的锌/氧化铬催化剂中存在的锌或锌的化合物的总量通常为约 0. 01 % 约25 %,优选为0. 1 % 约25 %,适宜地为0. 01 % 6 %锌,在某些实施方案中,优 选为催化剂的0. 5重量% 约25重量%,优选为催化剂的约1 10重量%,更优选为催化 剂的约2 8重量%,例如为催化剂的约4 6重量%。在其它实施方案中,催化剂适宜地包含0.01% 1%、更优选0.05% 0.5%的锌。优选的量取决于许多因素如铬或铬的化合物和/或锌或锌的化合物的性质和/或 催化剂的制造方法。以下对这些因素进行更详细地描述。应理解,本文所述的锌或锌的化合物的量指的是元素锌的量,无论其作为单质锌 或作为锌的化合物存在。用于本专利技术的锌/氧化铬催化剂可包括其它金属或其化合物。通常,所述其它金 属为二价或三本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备2,3,3,3-四氟丙烯(1234yf)的方法,所述方法包括:(a)在第一反应器中在第一催化剂的存在下,使1,1,1-三氟-2,3-二氯丙烷(243db)转化为3,3,3-三氟-2-氯-丙-1-烯(CF↓[3]CCl=CH↓[2],1233xf);(b)在第二反应器中在第二催化剂的存在下,使1233xf与氟化剂接触以产生式CF↓[3]CFXCH↓[3]的化合物,其中X=Cl或F;和(c)使式CF↓[3]CFXCH↓[3]的化合物脱卤化氢以产生1234yf。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:约翰·威廉·史密斯
申请(专利权)人:墨西哥化学阿玛科股份有限公司
类型:发明
国别省市:MX

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