[发明专利]氟化有机化合物的制备方法

说明书

发明背景

(1)发明领域

本发明涉及氟化有机化合物的新颖制备方法，更具体地涉及氟化烯烃的制备方法。

(2)相关技术描述

氢氟烃(HFC’s)，特别是氢氟烯烃，例如四氟丙烯(包括2，3，3，3-四氟-1-丙烯(HFO-1234yf)和1，3，3，3-四氟-1-丙烯(HFO-1234ze))被公开为有效的制冷剂、灭火剂、热传递介质、推进剂、发泡剂、起泡剂、气体电介质、灭菌载体、聚合介质、颗粒脱除液、载液、抛光研磨剂、置换干燥剂以及动力循环工作液。不同于含氯氟烃(CFCs)和氢氯氟烃(HCFCs)(两者均可能破坏地球的臭氧层)，HFCs不含氯，因此对臭氧层不构成威胁。

已知一些制备氢氟烷烃的方法。例如美国专利4,900,874(Ihara等)描述了一种通过使氢气与氟化醇接触制备含氟烯烃的方法。虽然这看来是一种相对高产率的方法，但就工业规模生产而言，在高温下处理氢气会引起困难的安全相关问题。并且，在许多情况下，生产氢气的成本(例如建造现场氢气厂)可能起到阻止作用。

美国专利No.2,931,840(Marquis)描述了一种通过裂解甲基氯与四氟乙烯或一氯二氟甲烷制备含氟烯烃的方法。该方法是一种相对低产率的方法，并且在该方法中，有机原料中有很大的百分比被转化成无用和/或不重要的副产物，包括大量的炭黑。炭黑不仅无用，而且倾向于使在该方法中所用的催化剂失活。

由三氟乙酰丙酮和四氟化硫制备HFO-1234yf已得到描述。见Banks等，Journal of Fluorine Chemistry，Vol.82，Iss.2，p.171-174(1997)。美国专利No.5,162,594(Krespan)也公开了一种方法，其中使四氟乙烯与另一种氟化乙烯在液相中反应以制备聚氟代烯烃产物。

美国专利No.5,545,777中已公开了用于制备氟化C3烃的催化加氢还原反应。该专利将反应描述为这样的一种反应，其中通过催化加氢还原使式(1)化合物

C₃H_aCl_bF_c(1)

转化为式(2)化合物

C₃H_a+xCl_b-yF_c-z(2)

其中a、b、c、x、y和z是满足以下条件的整数：

a≥0、b≥1、c≥2、x≥1、y≥1、z≥0、a+b+c＝8、x＝y+z、b-y≥0和c-z≥2。由于该专利中公开的反应需要其中a+b+c＝8且x＝y+z的反应产物，所公开的反应产物不可能包括C3烯烃，如上所提及的，已发现C3烯烃因用于许多重要应用中而受欢迎。

尽管有现有技术的教导，申请人意识到人们对特定的氢氟烃(特别是诸如HFO-1234yf的四氟丙烯)的高效率制备方法持续存在着需求。

发明概述

申请人已经开发了氟化有机化合物(包括氢氟丙烯)的制备方法，其优选包括使式(I)化合物

C(R¹_aR²_bR³_c)(I)

与式(II)化合物接触，

C(R¹_aR²_bR³_c)C_n(R¹_aR²_bR³_c)(II)

其中R¹_a、R²_b和R³_c各自独立地为H或选自氟、氯、溴和碘的卤素，条件是式I化合物具有至少3个卤素取代基，且所述的至少3个卤素取代基包含至少1个氟；a、b和c各自独立地等于0、1、2或3，且(a+b+c)＝2或3；以及n为0或1。

在优选实施方式中，本发明的方法在有效生成至少一种C2-C6的多氟代烯烃(更优选为多氟代丙烯，甚至更优选为至少一种四氟丙烯)的条件下实施这样的接触步骤。