[发明专利]三氟氯乙烯的气相方法

说明书

本发明涉及一种在存在催化剂的情况下并且任选地在存在烯烃或烷烃的情况下通过对卤代乙烷进行气相脱氯来制备卤代乙烯、并且优选全卤代乙烯的方法。在具体方面，本发明涉及一种用于制备三氟氯乙烯(CTFE)的气相方法。更具体地，本发明涉及一种在存在烯烃或烷烃和催化剂的情况下通过脱氯从1,1,2‑三氯‑1,2,2‑三氟乙烷(CFC‑113)制备CTFE的气相方法。

相关申请的交叉引用

本申请涉及2018年2月5日提交的美国临时申请62/626,212并要求其优先权利益。

技术领域

本发明涉及一种通过对卤代乙烷进行脱氯来制备卤代乙烯、并且优选全卤代乙烯的方法，该方法包括在存在催化剂的情况下在气相中使卤代乙烷反应。在具体方面，本发明涉及一种用于制备三氟氯乙烯(“CTFE”)的气相方法。更具体地，本发明涉及一种在存在催化剂的情况下通过脱氯从1,1,2-三氯-1,2,2-三氟乙烷(“CFC-113”)制备CTFE的气相方法。

背景技术

CTFE是含氟聚合物生产中的重要商业单体。

已经使用了各种方法来制备CTFE。这些方法具有某些缺点，包括消耗昂贵的材料、产品收率低或两者兼而有之。例如，已经通过液相方法制备了CTFE，该方法包括利用锌对1,1,2-三氯-1,2,2-三氟乙烷进行脱氯。尽管可以通过该方法以良好的收率获得CTFE，但是处理氯化锌副产物很麻烦且昂贵。还通过二氯氟甲烷和氯二氟甲烷的共热解制备了CTFE。然而，共热解提供的CTFE收率低。

已经通过在存在各种活性炭催化剂的情况下利用氢气对1,1,2-三氯-1,2,2-三氟乙烷进行气相脱氯制备了CTFE。在使用活性炭的气相方法中，空速不能大于约500hr^-1，否则会导致生产率低。已经有人提出使用Pd催化剂进行气相脱氯，但是Pd昂贵并且会在较短反应时间内失活，并且反应在10至60秒的接触时间内进行，因此生产率低。而且，这些催化剂的CTFE收率也令人不满意。

在US 4,155,941中公开了使用气相脱氯方法来制备CTFE。该方法的主要缺点是起始材料的转化率降低、CTFE产物的收率低和/或大量形成不希望的材料(CF₂＝CCl₂)(在利用Al₂O₃/FeCl₃催化剂的一些情况下，70％)。

因此，申请人已经认识到，本领域一直需要进一步改进用于生产CTFE的方法。本发明提供了以良好的选择性和转化率生产卤代乙烯、并且优选全卤代乙烯、并且最优选CTFE同时从材料和设备角度保持成本效益的方法。

发明内容

本发明提供了一种用于生产卤代乙烯、并且优选全卤代乙烯的方法，该方法包括在存在催化剂和至少一种化合物的情况下在气相中对一种或多种卤代乙烷进行脱氯，该至少一种化合物在存在催化剂的情况下将在气态反应混合物中与来自脱氯反应的氯反应，该至少一种化合物优选地为烯烃或烷烃。

本发明还提供了一种用于生产CTFE的气相方法，该方法包括在存在催化剂的情况下在气相中使1,1,2-三氯-1,2,2-三氟乙烷(CF₂Cl-CFCl₂；CFC-113)和至少一种烷烃(诸如甲烷、乙烷、丙烷、异丁烯等)或烯烃(诸如乙烯、丙烯、丁烯等)反应。为了方便起见，根据本段落的方法在本文中有时被称为方法1。

本发明还提供了一种用于生产CTFE的气相方法，该方法包括：(a)提供包含1,1,2-三氯-1,2,2-三氟乙烷(CF₂Cl-CFCl₂；CFC-113)和至少一种烷烃(诸如甲烷、乙烷、丙烷、异丁烯等)的反应混合物；以及(b)在存在催化剂的情况下使所述反应混合物反应。为了方便起见，根据本段落的方法在本文中有时被称为方法2。