[发明专利]1,1,1,2,3-五氟丙烯的高收率连续制造方法以及制造装置

说明书

技术领域

本发明涉及1,1,1,2,3-五氟丙烯的制造，更详细而言涉及以高收率连续地制造1,1,1,2,3-五氟丙烯的方法及其制造装置。

背景技术

1,1,1,2,3-五氟丙烯（CF₃CHFCH₂F，HFC-245eb）如下述反应式1那样是在作为氟利昂制冷剂类的代替制冷剂有用的2,3,3,3-四氟丙烯（CF₃CF=CH₂，HFO-1234yf）的制造中使用的有用的中间体。

     ＜反应式1＞

作为上述HFC-245eb的制造方法，已知有如下述反应式2那样对HFP（六氟丙烯，CF₃CF=CF₂）依次进行氢化反应（hydrogenation）、脱氟化氢化反应（dehydrofluorination）以及氢化反应（hydrogenation）的方法。

＜反应式2＞

然而，基于上述反应式1以及反应式2的HFO-1234yf的制造工序由于原料HFP的价格比较昂贵，并且需要包括两次氢化工序和两次脱氟化氢化工序总计四次工序的复杂工序，因此为商业竞争力多少会降低的工序。

不经过以HFC-245eb为中间体来制造HFO-1234yf的工序为使用1,1,1,3-四氯丙烯（CCl₃CH₂CH₂Cl，HCC-250fb）作为原料的工序。HCC-250fb如下述反应式3那样通过四氯化碳（CCl₄）与乙烯（CH₂=CH₂）的反应来制造，四氯化碳以及乙烯的价格比较便宜，从而能够容易地以商业规模供应。

   ＜反应式3＞

为了将上述HCC-250fb作为起始物质来制造HFO-1234yf，必须将与中间的碳键合的一个氢置换成卤素类（F、Cl、Br、I），以下两种方法是已知的。

（1）在氟化前将与中间的碳键合的氢置换成卤素类的方法：

该方法中，首先对HCC-250fb依次进行脱氯化氢反应（dehydrochlorination）、氯化反应（chlorination）以及脱氯化氢反应（dehydrochlorination），最终制造中间的碳的氢被置换成氯原子的1,1,2,3-四氯丙烯（CCl2=CClCH₂Cl，HCO-1230xa）。

接着，使上述HCO-1230xa经过2工序的氟化氢反应（hydrofluorination）和脱氯化氢反应（dehydrochlorination）来制造HFO-1234yf。

然而，在HCO-1230xa的制造工序中的氯化反应中，含有光反应（photoreaction），另外，由于作为最后脱氯化氢反应的产物，除了HCO-1230xa以外，还会生成两种作为副产物的HCO-1230xf（CCl₃CCl=CH₂）和HCO-1230zd（CCl₃CH=CHCl），因此还需要将它们转换成HCO-1230xa的工序（参照US公开专利第2012/0022303号）。因此，HCO-1230xa由于是通过如上所述的复杂的工序来制造的，因此价格较高，无法顺利进行商业规模的流通。

（2）在氟化后将与中间的碳键合的氢原子置换成卤素类的方法：

该方法如下述反应式4那样，首先对HCC-250fb进行氟化以及脱氯化氢化来制造3,3,3-三氟丙烯（CF₃CH=CH₂，HFO-1243zf）。

    ＜反应式4＞

接着，对所制造的HFO-1243zf或者i）按下述反应式5那样进行氯化反应（chlorination）后进行氟化氢化反应（hydrofluorination）；或者ii）如下述反应式6那样同时进行氯化/氟化氢化反应（chlorofluorination）来制造HFO-1234yf。

＜反应式5＞

    ＜反应式6＞

然而，在进行如上述反应式5或上述反应式6那样的反应的情况下，由于会生成大量1233zd以及1234ze等副反应产物，因此需要处理1233zd、1234ze的另外工序。