[发明专利]制造四氟烯烃的方法

说明书

发明领域

本发明涉及一种从不同的原料和中间体生产四氟烯烃如2，3，3，3-四氟丙烯(HFO-1234yf)的方法。

发明的背景

含氯化合物，如氯氟烃(CFC)被认为对地球的臭氧层有害。许多用来替代CFC的氢氟烷(HFC)已发现会使全球变暖。因此，对不破坏环境而且具备必要特性使其可用作制冷剂、溶剂、清洗剂、发泡剂、气溶胶喷射剂、传热介质、电介质、灭火剂、消毒剂和动力循环工作流体的化合物已经进行了研究。氟化烯烃，特别是那些在分子中含有一个或多个氢原子(在这里称为氢氟烯烃(HFO))正被考虑用于这些应用中的一些，如在制冷以及在生产含氟聚合物的方法中。特别地，HFO-1234yf可用作制冷剂组合物，与制冷剂组合物，如HFC-134a相比，具有更低的使全球变暖的可能性。

四氟烯烃，如HFO-1234yf的制造，已被证实具有许多缺点，如定制的生产催化剂、昂贵的生产成本、多步骤的方法、高压氟化氢(HF)活化等。特别地，多步骤的方法与较短的合成路线相比总体上是更复杂且更不经济的。例如，241bb到1234yf的多步骤氟化可包括241bb到1231yf的催化或非催化的脱氯化氢反应(步骤1)，1231yf到烯烃1231ya的异构化反应(步骤2)，和1231ya到1234yf的气相氟化反应(步骤3)。因此，仍然需要更直接的路线和选择更好的催化剂来转化易得且价廉的起始原料。

发明概述

根据本发明的方法提供了实用的工业方法来制造四氟烯烃，特别是HFO-1234yf。相信本发明的方法和选择的催化剂可提供高转化率和良好选择性的反应。

根据本发明的一个实施方案，一种用于生产四氟烯烃的方法包括在有效地将1，1，1，2-四氯-2-氟丙烷(HCFC-241bb)转化成四氟烯烃的条件下(任选地，通过一个中间体，如1，1，1，2-四氟-2-氯丙烷(HCFC-244bb))，将1，1，1，2-四氯-2-氟丙烷(HCFC-241bb)接触或不接触催化剂。该转化可以是一步氟化法或两步法，首先氟化随后进行脱氯化氢反应。该氟化可以是气相或液相氟化，这可以取决于选择的起始材料。

根据本发明的另一个实施方案，一种用于生产2，3，3，3-四氟丙烯(HFO-1234yf)的方法包括将1，1，1，2-四氯-2-氟丙烷(HCFC-241bb)转化为2，3，3，3-四氟丙烯(HFO-1234yf)。该转化步骤可以在一个气相或液相中进行。例如，该转化步骤可能是一步法，包括氟化1，1，1，2-四氯-2-氟丙烷(HCFC-241bb)以形成2，3，3，3-四氟丙烯(HFO-1234yf)。

例如，如果该一步法是一种气相氟化，该氟化反应可在一种含铬催化剂存在下发生。如果该一步法是一种液相氟化，该氟化反应可在一种超强酸，如卤化锑的存在下发生。

可替代地，该转化步骤可以是两步法，包括氟化1，1，1，2-四氯-2-氟丙烷(HCFC-241bb)以形成1，1，1，2-四氟-2-氯丙烷(HCFC-244bb)并且对1，1，1，2-四氟-2-氯丙烷(HCFC-244bb)脱氯化氢以形成2，3，3，3-四氟丙烯(HFO-1234yf)。

根据本发明的另一个实施方案，一种用于生产2，3，3，3-四氟丙烯(HFO-1234yf)的方法包括对1，2，3-三氯丙烷(HCC-260da)脱氯化氢以形成2，3-二氯丙烯(HCO-1250xf)；氟化2，3-二氯丙烯(HCO-1250xf)以形成1，2-二氯-2-氟丙烷(HCFC-261bb)；氯化1，2-二氯-2-氟丙烷(HCFC-261bb)以形成1，1，1，2-四氯-2-氟丙烷(HCFC-241bb)；并且通过一步法或两步法将1，1，1，2-四氯-2-氟丙烷(HCFC-241bb)转化为2，3，3，3-四氟丙烯(HFO-1234yf)。

根据本发明的另一个实施方案，一种形成用于生产四氟烯烃的中间体的方法包括氟化1，1，1，2-四氯-2-氟丙烷(HCFC-241bb)以形成1，1，1，2-四氟-2-氯丙烷(HCFC-244bb)。该四氟烯烃可以通过在有效地将1，1，1，2-四氟-2-氯丙烷(HCFC-244bb)转化成四氟烯烃的条件下，将中该间体1，1，1，2-四氟-2-氯丙烷(HCFC-244bb)接触催化剂，如一种氯气或无水镍盐来生产。

附图简要说明

本发明可通过参照附图进一步理解，其中图1示出了可用于使用241bb作为原料制造1234yf的气相氟化过程的流程图。