[发明专利]用于制备2,3,3,3-四氟丙烯的方法

说明书

发明领域

本发明涉及使用二氯-三氟丙烷和/或三氯-二氟丙烷制备2-氯-3,3,3-三氟丙烯（HCO-1233xf）或2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷（HCFC-244bb）的方法，和使用不同的242和243异构体制备2-氯-3,3,3-三氟丙烯（HCO-1233xf）的方法。

发明背景

某些氢氟烯烃（HFO），例如四氟丙烯（包括2,3,3,3-四氟丙烯（HFO-1234yf）），是目前已知的有效制冷剂，传热介质，推进剂，起沫剂（foamingagent），发泡剂（blowingagent），气态电介质，杀菌剂载体，聚合介质，颗粒去除流体，载体流体，抛光研磨剂，置换干燥剂和动力循环工作流体。不像大多数氯氟烃（CFC）和氢氯氟烃（HCFC），大部分HFO对臭氧层不构成威胁。HFO-1234yf也已被证明是具有低毒性的低全球变暖的化合物，并因此其能满足对移动空调中制冷剂的日趋严格的要求。因此，含有HFO-1234yf的组合物是被开发用于许多上述应用的材料之中的先导者。

已知若干种制备HFO的方法。例如，美国专利第4,900,874号（Ihara等）描述了一种通过使氢气与氟化的醇接触来制备含氟烯烃的方法。尽管这似乎是一种相对高产率的方法，但商业规模下对在高温下的氢气的处理是潜在危险的。而且，商业上生产氢气的成本，例如建造现场的制氢设施(hydrogenplant)，在经济上是昂贵的。

美国专利第2,931,840号（Marquis）描述了通过热解甲基氯和四氟乙烯或氯二氟甲烷来制备含氟烯烃的方法。该方法是相对低产率的方法，而且很大百分比的有机起始材料转化成不需要和/或不重要的副产物，包括相当大量的趋向于使所述方法中使用的催化剂失活的炭黑。

已经描述了使用三氟乙酰丙酮和四氟化硫制备HFO-1234yf（参见Banks等,JournalofFluorineChemistry,第82卷,第2期,第171-174页（1997））。而且，美国专利第5,162,594号（Krespan）公开了其中四氟乙烯与另一种氟化乙烯在液相下反应以生成多氟烯烃产物的方法。

尽管上述方法和其他方法用于制备氟化烯烃(总的来说)，且特别是氟化丙烯，但是申请人已经开始意识到仍然需要更加经济有效的方法来制备氢氟烯烃(总的来说)，且特别是氢氟丙烯，例如HFO-1234yf。本发明尤其满足了该需求。

发明概述

已经发现在制造2-氯-3,3,3-三氟丙烯（HFO-1233xf）和2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷（HCFC-244bb）的方法中生成的某些二氯三氟丙烷和三氯二氟丙烷副产物可以进一步转化成所需的HFO-1233xf和/或HCFC-244bb产物。此类二氯三氟丙烷包括但不限于2,2-二氯-1,1,1-三氟丙烷（HCFC-243ab），2,3-二氯-1,1,1-三氟丙烷（HCFC-243db），1,2-二氯-1,1,2-三氟丙烷（HCFC-243bc），和其组合。三氯二氟丙烷包括但不限于1,2,2-三氯-1,1-二氟丙烷（HCFC-242ac），1,1,2,-三氯-1,2-二氟丙烷（HCFC-242bc），1,2,3-三氯-1,1-二氟丙烷（HCFC-242dc）和其组合。

在一方面，本发明涉及用于制备2-氯-3,3,3-三氟丙烯或2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷的方法，其包括至少以下步骤：

a．提供进料物流，其包含一种或多种二氯三氟丙烷，例如2,2-二氯-1,1,1-三氟丙烷（HCFC-243ab），2,3-二氯-1,1,1-三氟丙烷（HCFC-243db），1,2-二氯-1,1,2-三氟丙烷（HCFC-243bc）和其组合；和/或一种或多种三氯二氟丙烷，例如1,2,2-三氯-1,1-二氟丙烷（HCFC-242ac），1,1,2-三氯-1,2-二氟丙烷（HCFC-242bc），1,2,3-三氯-1,1-二氟丙烷（HCFC-242dc）和其组合，

b．在氟化催化剂存在下，使进料物流与无水氟化氢在气相中在充足条件下接触以生成包含2-氯-3,3,3-三氟丙烯和/或2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷和HCl的产物物流，和

c．从所述产物物流中分出2-氯-3,3,3-三氟丙烯和/或2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷。

在另一方面，本发明涉及用于通过提供起始组合物来制备2-氯-3,3,3-三氟丙烯的方法，所述起始组合物包括至少一种式I，II和/或III中的化合物