[发明专利]由具有优化用于制冷性能的Z-型和E-型异构体比率的1,2,3,3,3-五氟丙烯构成的组合物

说明书

发明背景

1.发明领域。

本公开涉及包含1，2，3，3，3-五氟丙烯的组合物，其中Z-型和E-型异构 体的异构体比率已优化用于制冷性能。具体地讲，本公开涉及包含Z-和E- 1，2，3，3，3-五氟丙烯的共沸或近共沸组合物。

2.背景技术

制冷和空调产业响应对于逐步停止使用具有高全球变暖潜能值(GWP) 的现有制冷剂的规定而开始关注识别新型制冷剂和热传递组合物。新型制冷 剂或热传递组合物必须具有低GWP、低臭氧损耗潜势(ODP)、无毒、不易 燃，并且必须提供与当前所用材料相当的制冷量和能效。

需要提供符合所有上述标准的新型化合物，以替代具有较高GWP的制 冷剂和热传递组合物。

氟代烯烃已被识别为是潜在的新型制冷剂和热传递组合物化合物。具 体地讲，某些三氟丙烯、四氟丙烯和五氟丙烯具有所有所需的特性。 1，2，3，3，3-五氟丙烯(HFC-1225ye)已被具体公开为具有作为新型制冷剂或 热传递组合物的适宜能力。HFC-1225ye包含两种不同的立体异构体，即， Z-异构体和E-异构体。用于制备HFC-1225ye的任何方法均可制得这些异构 体的混合物。

本公开涉及包含E-和Z-HFC-1225ye的特殊组合物，所述组合物可在制 冷和空调设备中提供优异的性能。

发明简述

本公开提供了由约0.1重量％至约99.9重量％Z-1，2，3，3，3-五氟丙烯 (Z-1225ye)和约99.9重量％至约0.1重量％E-1，2，3，3，3-五氟丙烯(E- 1225ye)组成的共沸或近共沸组合物。

本公开还提供了用于增加1，2，3，3，3-五氟丙烯(HFC-1225ye)制冷量 的方法，所述方法包括增加Z-异构体(Z-1225ye)的量与E-异构体(E- 1225ye)的量的比率。

发明详述

1，2，3，3，3-五氟丙烯(HFC-1225ye，CF₃CF＝CHF)可以是两种立体异构 体E-或Z-中的一种。Z-HFC-1225ye(本文称为Z-1225ye；CAS登记号 [5528-43-8])和E-HFC-1225ye(本文称为E-1225ye；CAS登记号[5525- 10-8])均可经由1，1，1，2，3，3-六氟丙烷(HFC-236ea，CF₃CHFCHF₂)的蒸汽 相脱氟化氢反应制得。一般来讲，本发明的脱氟化氢反应可以与本领域已知 工艺相类似的方式进行。尤其可用的是使用任何脱氟化氢催化剂的工艺，诸 如美国专利申请公布2006/0106263 A1中描述的那些。

在由HFC-236ea制备HFC-1225ye的过程中，可制得E-异构体和Z-异 构体。产物混合物中每种异构体的量根据催化剂和反应变量诸如温度、压力 和催化剂接触时间而不同。可采用蒸馏来分离异构体，或增加Z-1225ye异 构体在两种异构体混合物中的含量。此类蒸馏可包括例如2007年9月7日 提交的PCT专利申请PCT/US07/19657中描述的共沸蒸馏。

在一个实施方案中，本公开提供了由约0.1重量％至约99.9重量％Z- 1225ye和约99.9重量％至约0.1重量％E-1225ye组成的共沸或近共沸组合 物。

在另一个实施方案中，本公开提供了由约60重量％至约99.9重量％ Z-1225ye和约40重量％至约0.1重量％E-1225ye组成的组合物。

在另一个实施方案中，本公开提供了由约85重量％至约99.9重量％ Z-1225ye和约15重量％至约0.1重量％E-1225ye组成的组合物。

在另一个实施方案中，本公开还提供了由约95重量％至约99.9重量％ Z-1225ye和约5重量％至约0.1重量％E-1225ye组成的组合物。

这些组合物在工作流体中具有多种用途，所述工作流体包括例如泡沫 膨胀剂、溶剂、气溶胶推进剂、灭火剂、消毒剂、气体介质、动力循环工作 流体、或热传递介质(诸如用于制冷系统、冰箱、空调系统、热力泵、冷却 器等中的热传递流体和制冷剂)。

泡沫膨胀剂是使聚合物基质膨胀形成多孔结构的挥发性组合物(例如 用于聚烯烃和聚氨酯泡沫)。

溶剂是从基质上移除污垢、或将物质沉积在基质上、或携带物质的流 体。