[发明专利]一种异构化催化剂及其应用

说明书

本发明公开了一种异构化催化剂，包括含有第一组分元素的第一组分和含有第二组分元素的第二组分，第一组分元素包括Cr和Al中的一种或一种以上元素，第二组分元素包括Mg、Ca、Zn、Cu、Ag、La、Ce、Fe、Co、Ni和Mn中的一种或一种以上元素，第一组分元素和第二组分元素的摩尔比为70～99:30～1。上述异构化催化剂制备方法简单，催化剂制备与储存对设备要求低，催化效率高，更具有工业化放大前景。本发明能够实现气固相的顺式向反式的异构化，克服了现有技术中产物和催化剂分离困难、催化剂回收再利用难的缺陷，三废少、能耗低、操作简便。

技术领域

本发明涉及催化技术领域，具体涉及一种4,5-二氯-4,5-二氟-2,2-二(取代基)-1,3-二氧杂戊环类化合物异构化催化剂及其应用。

背景技术

4,5-二氯-4,5-二氟-2,2-二(取代基)-1,3-二氧杂戊环类化合物是一类重要的中间体，可用于合成高端聚合物的单体。例如，4,5-二氯-4,5-二氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环脱氯后得到的4,5-二氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂环戊烯中间体可作为聚合单体用于制备高端、透明和无定形的含氟聚物。

在制备4,5-二氯-4,5-二氟-2,2-二(取代基)-1,3-二氧杂戊环类化合物的过程中，通常存在顺反异构体。反式异构体被认为是脱卤的原料用于制备聚合单体，而顺式异构体被认为活性较低甚至不参与脱卤反应。将顺式4,5-二氯-4,5-二氟-2,2-二(取代基)-1,3-二氧杂戊环类化合物异构化为反式化合物，对提高聚合单体全流程收率、减少三废、提高经济性具有重要意义。

现有技术对含氟烯烃类化合物的顺反异构化报道较多，然而关于4,5-二氯-4,5-二氟-2,2-二(取代基)-1,3-二氧杂戊环这类带有五元环平面、分子量较大的化合物的顺反异构化报道非常少。

现有技术对4,5-二氯-4,5-二氟-2,2-二(取代基)-1,3-二氧杂戊环类化合物的异构化侧重于液相异构化方法。

专利文献WO1996011921A1公开了一种将顺式4,5-二氯-4,5-二氟-2,2-二(取代基)-1,3-二氧杂戊环类化合物异构化为反式的方法，其使用的催化剂的表达式为AlZ₃，其中Z选自F、Cl和Br中的一种或多种，且不能仅为F。优选地，催化剂的表达式为AlCl_xF_y，其中x+y＝3，x取值0.05至2.95，y取值2.95至0.05，反应优选在液相进行，可采用间歇、半间歇、连续法实现异构化。在间歇法中，催化剂用量是顺式原料质量的0.05％到20％，并优选1％到5％的用量。虽然根据该发明的描述预期也可在气相进行，但并未公开具体的技术方案以及相应的实施例。实施例中，6g反式与顺式占比为65％与35％的4,5-二氯-4,5-二氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环中加入0.5g AlCl_xF_y，25℃下反应最终得到的产物中反式与顺式占比分别为87％和13％，催化剂用量占顺式原料的摩尔比例约为50％。

专利文献US5162594A公开了一种AlCl_xF_y催化剂的制备方法。现有技术使用的AlCl₃，遇空气与水分极易水解，AlCl_xF_y催化剂的制备和保存对设备和操作要求高；获得特定比例x、y值的异构化催化剂AlCl_xF_y的难度较大，而且AlCl_xF_y催化剂异构化反应后回收困难。

专利文献WO1991003472A3公开了一种以五氯化锑为催化剂，通入干燥氟化氢的液相法异构化技术。实施例中描述在150g的4,5-二氯-4,5-二氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环内加入6.0g五氯化锑催化剂可异构化得到139.9g产物，反式与顺式占比由65.5％与34.5％异构化至79.8％与20.2％。