[发明专利]高纯度E-1-氯-3,3,3-三氟丙烯及其制备方法

说明书

发明背景

化合物E-1-氯-3，3，3-三氟丙烯(1233zd(E))是新一代液态低全球变暖潜势的(LGWP)泡沫发泡剂。该化合物具有如下结构：

化合物1233zd(E)是一种已知化合物。如美国专利5710352号中所述，它能够在汽相反应中制备；或者如美国专利6844475号中所述，它能够在液相反应中制备。在此，将这些专利通过引用全文并入本文。

本发明的方法和组合物是新一代低全球变暖潜势材料的持续研究的一部分。这类材料必须具有以低全球变暖潜势和／或低臭氧消耗潜势衡量的低环境影响。

发明概述

本发明涉及用于制备高纯度1233zd(E)的组合物及改进方法。更特别的是，本发明公开了制备基本上不含杂质的1233zd(E)的方法，尤其是有毒杂质；2-氯3，3，3-三氟丙烯(1233xf)和一氯四氟丙烯(1224)以及易爆杂质3，3，3-三氟丙炔；这些杂质会存在于其它制备方法中。这些杂质及其它杂质(例如，244bb及其它)的存在降低了1233zd(E)的总产率，并且考虑到有毒杂质或易爆杂质，为使操作安全，这些化合物会使方法变得更为复杂。

例如，在包括240fa氟化来形成1233zd(E)的方法中，已发现在反应器进料中，尤其在240fa原料中，即使少量的某些杂质也会对所得反应产物流和／或1233(E)产物的合意性，尤其包括所得1233zd(E)的纯度，带来显著的不良影响。

本发明进一步提供了制备高纯度1233zd(E)的方法，其中杂质1233xf和／或1244的浓度处于或低于200ppm(百万分之一份)，并且3，3，3-三氟丙炔杂质的浓度处于或低于20ppm。

在一个实施方式中，已发现如果使用纯的1，1，1，3，3-五氯丙烷(240fa)作为起始材料，则杂质1233xf的生成能够被避免。

在另一个实施方式中，已发现如果使用液相制造方法，则杂质1233xf的生成能够被避免。

已发现在1233zd(E)制备方法中的副产物之一是1233xf，其结构如下：

由于1233xf的毒性，期望在终产物(1233zd(E))中1233xf的浓度降低到至200ppm或低于200ppm(百万分之200份)。由于1233xf与1233zd(E)是沸点相近的化合物这一事实，1233xf在粗1233zd(E)中的存在会在产品纯化过程中导致显著的收率损失。

本发明的一个实施方式是一种组合物，其包含纯度大于约99.6重量％的1233zd(E)，并含有少于约400ppm的1233xf。优选地，该组合物包含少于约300ppm的杂质1233xf。更优选地，该组合物包含少于约200ppm的1233xf。

本发明的另一个实施方式是一种组合物，其包含纯度大于约99.6重量％的1233zd(E)，并含有少于约50ppm的杂质3，3，3-三氟丙炔。优选地，该组合物包含少于约20ppm的3，3，3-三氟丙炔。

本发明的另一个实施方式是一种组合物，其包含纯度大于约99.6重量％的1233zd(E)，并含有少于约400ppm的杂质1224。优选地，该产物包含少于约200ppm的1224。

本发明的另一个实施方式是一种组合物，其包含纯度大于约99.6重量％的1233zd(E)，并含有少于约400ppm的244bb。优选地，该组合物包含少于约200ppm的244bb。

本发明的另一个实施方式是一种组合物，其包含纯度大于约99.6重量％的1233zd(E)，并含有少于约400ppm的杂质244fa。优选地，该组合物包含少于约200ppm的244fa。

本发明的另一个实施方式是由240fa制备1233zd(E)的方法，包括如下步骤：

(a)将至少一种包含240fa的反应器进料流进料到至少一个氟化反应器中，以及

(b)确保所述至少一种进料流包含不超过约0.2重量％的240db。

在此必须注意的是，所述进料流也可以包含—种或多种240fa和／或240db的脱氯化氢衍生物。例如，240fa脱氯化氢得到1，1，3，3-四氯丙烯和1，3，3，3-四氯丙烯。240db的衍生物是1，1，2，3-四氯丙烯和2，3，3，3-四氯丙烯。这些化合物可以存在于反应流中，并且如无特殊说明，本文中使用符号240fa和／或240db意图包括这些化合物与一种或多种它们各自的脱氯化氢衍生物组成的混合物。