[发明专利]制备2,3,3,3-四氟丙烯的方法

说明书

本申请是申请日为2009年5月15日、申请号为200980117398.4、发明名称为“制备2，3，3，3-三氟丙烯的方法”(PCT/GB2009/001263，进入国家阶段日期2010年11月15日)之申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及制备2，3，3，3-四氟丙烯的方法。

背景技术

2，3，3，3-四氟丙烯也称为HFO-1234yf、HFC-1234yf或简称为1234yf。下文中，除非另行说明，否则2，3，3，3-四氟丙烯称为1234yf。已知的制备1234yf的方法通常受困于诸如低产率、和/或处理有毒和/或昂贵的反应物、和/或使用极端条件、和/或产生有毒副产物的缺点。

在例如Journal Fluorine Chemistry(82)，1997，171-174中已经描述了制备1234yf的方法。在这篇论文中，通过四氟化硫与三氟乙酰丙酮反应制备1234yf。但是，由于处理反应物的危险及它们的价格，因此这种方法仅具有学术价值。

在US-2931840中描述了另一种制备1234yf的方法。在这种情况下，声称在存在或不存在四氟乙烯的情况下热解C1含氯氟烃以制造1234yf。但是，所描述的产率非常低，而且也必须在极端条件下处理危险的化学品。还预计此类方法会产生多种剧毒的副产物。

除了克服已知方法的缺点外，希望的是提供一种仅使用易得原料制备1234yf的新方法。

本说明书中对之前公开的文献的列举或论述不应必须视为承认该文献是现有技术的一部分或是公知常识。

发明内容

本发明通过提供一种包括以下步骤的制备1234yf的方法解决了已知的制备1234yf方法的缺点：(a)在氢化催化剂的存在下使1，1，2，3，3，3-六氟丙烯(下文中称为1216或HFP)与氢接触，以产生1，1，2，3，3，3-六氟丙烷(下文中称为236ea)；(b)使236ea脱氟化氢以产生1，2，3，3，3-五氟丙烯(下文中称为1225ye)；(c)在氢化催化剂的存在下使1225ye与氢接触，以产生1，2，3，3，3-五氟丙烷(下文中称为245eb)；和(d)使245eb脱氟化氢以产生1234yf。除非另行说明，否则该方法在下文中称为本发明的方法。

1225ye以几何异构体E-1225ye和Z-1225ye形式存在。除非另行说明，否则本文中所用的1225ye应当是指几何异构体的混合物。

可以使用任何合适的装置，如静态混合器、管式反应器、搅拌釜式反应器或搅拌气液分离容器间歇或连续(优选连续)进行步骤(a)至(d)的每一步骤。装置优选由一种或多种耐腐蚀材料，例如或制造。

在本文中所述的本发明方法的任意方面，可以对来自步骤(a)、(b)、(c)和/或(d)的产物进行纯化步骤。例如，可以通过一个或多个蒸馏、浓缩或相分离步骤和/或通过用水或碱水溶液洗涤以分离所需产物或反应物来实现纯化。

可以采用多种合适的反应器布局进行本发明的方法。例如，可以使用对于各步骤独立的反应器连续进行该方法，其中步骤(a)、(b)、(c)和(d)以该顺序依次进行。

或者，可以使用一个氢化反应器和一个脱氟化氢反应器以半间歇方式进行该方法，其中步骤(a)、(b)、(c)和(d)以该顺序依次进行。在这种半间歇工艺中，在氢化反应器中将HFP转化为236ea，在脱氟化氢反应器中将236ea转化为1225ye。这两个反应，步骤(a)和(b)均进行规定的时间，通常为大约1至大约1000小时，如大约10至大约500小时，例如大约20至大约200小时。在分别使用同一氢化反应器与脱氟化氢反应器以将1225ye转化为245eb和将245eb转化为1234yf之前，将产生的1225ye储存在缓冲罐中。这些反应，步骤(c)和(d)再次进行规定的时间，通常大约1至大约1000小时，如大约10至大约500小时，例如大约20至大约200小时。

在另一个优选的反应布局中，本发明方法的步骤(a)和(c)可以在同一反应器中同时进行。氟代烯烃如HFP和1225ye的氢化已知是大量放热的。通过结合氢化反应，认为可以通过利用不同的反应热和产物的热容量来控制反应的放热性质。这对于本发明的方法来说具有较低的资本成本和提高的效率的优点。

其中步骤(a)和(c)在同一反应器中同时进行的反应产物包含236ea和245eb。它们可以在送入用于进行步骤(b)和(d)的单独的脱氟化氢反应器中之前彼此分离(例如，通过蒸馏)。