[发明专利]制备2‑氯‑1,1,1,2‑四氟丙烷(HCFC‑244bb)的方法

说明书

本申请是申请日为2014年3月13日、申请号为201480016101.6、名称为"制备2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷(HCFC-244bb)的方法"的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及由2-氯-3,3,3-三氟丙烯(HCFO-1233xf)制备2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷(HCFC-244bb)的方法，其中将共进料物类诸如1,1,1,2,2-五氟丙烷(HFC-245cb)加入到反应，以促进工艺运行。所述方法也可用于制备2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)。

背景技术

碳氟化合物、特别是氟化烯烃作为一类具有多种且不同的用途，包括作为化学中间体和单体。特别是，这些产品可用作制冷剂、用于制备制冷剂的单体或中间体，特别是被确认为具有低的全球变暖潜势的那些。

由于对全球变暖的担忧，氢氟烯烃(HFO)正在作为用作制冷剂、传热剂、发泡剂、单体和推进剂的氯氟烃(CFC)、氢氯氟烃(HCFC)和氢氟烃(HFC)的替代物而被商业化，原因是氢氟烯烃不消耗臭氧层并且具有低的全球变暖潜势。通过涉及在氟化催化剂的存在下采用氟化剂例如氟化氢使氯化有机化合物氟化的多个步骤制备某些HFO。这些反应可以在液相或气相或这些的组合中进行。在制备2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)的方法中，下述反应顺序是已知的：

步骤1：TCP + 3HF → 1233xf + 3HCl

其中TCP是1,1,2,3-四氯丙烯、或CCl₂=CClCH₂Cl和/或2,3,3,3-四氯丙烯或CH₂=CClCCl₃；并且1233xf是2-氯-3,3,3-三氟丙烯或CH₂=CClCF₃；可选地，1,1,1,2,3-五氯丙烷或CCl₃CHClCH₂Cl可以用来代替TCP作为起始有机原料或除了TCP之外可用作起始有机原料。

步骤2：1233xf + HF → 244bb

其中244bb是2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷或CH₃CClFCF₃。

步骤2的副产物也可以形成如下：将1233xf + 2HF → 245cb + HCl，其中245cb是1,1,1,2,2-五氟丙烷或CH₃CF₂CF₃；和

步骤3：244bb → 1234yf + HCl

其中1234yf是2,3,3,3-四氟丙烯或CH₂=CFCF₃。

在各种实践中，步骤1在氟化催化剂的存在下于气相中发生，步骤2在氟化催化剂的存在下于液相中发生，并且步骤3在存在或不存在脱氯化氢催化剂下于气相中发生。

对于上述方法的步骤2，本文中被称为“步骤(2)反应”，液相氟化是优选的，原因是可以在相对较低的温度下控制该反应，这进而导致较少的因例如分解导致的副产物的形成。在HCFO-1233xf的液相氟化以产生HCFC-244bb中，无盐酸(HCl)副产物或至少无有意义的量的HCl副产物产生，原因是反应是严格意义上的氢氟化反应，其中HF加成在1233xf的双键两端。当相比于产生CFC(例如CFC-12)、HCFC(例如HCFC-22、HCFC-142b)和HFC(例如HFC-143a、HFC-245fa)的其他熟知的液相氟化反应时，这种有意义的HCl副产物的形成的缺失是独一无二的。这是因为这些反应涉及全部或部分的卤素交换。即，F^-替代分子上的Cl^-。