[发明专利]制备2,3,3,3-四氟丙烯和/或偏二氟乙烯的方法

说明书

本发明涉及制备2,3,3,3‑四氟丙烯和/或偏二氟乙烯的方法。本发明公开了形成化合物2,3,3,3‑四氟丙烯(1234yf)和偏二氟乙烯的混合物的方法，所述方法包括在有效地产生包含其中1234yf：偏二氟乙烯摩尔比为约0.5‑约1.2的1234yf和偏二氟乙烯的反应产物的条件下热解1,1,2‑三氟‑2‑三氟甲基‑环丁烷。

相关申请的交叉引用

本申请是申请日为2016年11月9日、申请号为201680078473.0、名称为制备2,3,3,3-四氟丙烯和/或偏二氟乙烯的方法的发明专利申请的分案申请。本申请要求2015年11月12日提交的共同拥有的共同在审的美国临时申请序列62/254,338的国内优先权，其公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本申请涉及形成化合物2,3,3,3-四氟丙烯(1234yf)和偏二氟乙烯的混合物的方法，和通过六氟丙烯和乙烯的混合物的热二聚形成1,1,2-三氟-2-三氟甲基-环丁烷的方法。

背景技术

氢氟烯烃2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf，CF₃CF=CH₂)是具有零臭氧消耗潜势的低全球变暖化合物，其被用作制冷剂、发泡剂、聚合物的单体和许多其他应用。本领域中已知许多用于制备HFO-1234yf的方法。参见例如美国专利8,975,454、8,618,340、8,058,486和9,061,957。还参见美国专利公开2009-0099396和2008-0058562。

如美国专利8,084,653和8,324,436中所公开的，制备HFO-1234yf的另一途径是1,1,2,3-四氯丙烯(TCP)的氢氟化。 PCT公开WO 2009/003085 A1描述了通过六氟丙烯(HFP)和乙烯的复分解来制备HFO-1234yf。该方法需要在有机溶剂中使用昂贵的复分解催化剂，因此在商业生产中不具有成本效益。

这些制备HFO-1234yf的方法通常涉及多个步骤，形成副产物，并具有低原子效率百分数。如下计算原子效率百分数：

(所需产物的分子量)除以(所形成物质的分子量)×100。

文献中已经描述了氟代烯烃的热二聚。参见例如美国专利2,427,116； 2,441,128； 2,462,345； 2,848,504； 2,982,786；和3,996,301。还参见J. Fluorine. Chem.，2004，125，1519； J. Chem. Soc.，Perkin I，1973，1773； J. Chem. Soc.，Perkin I，1983，1064。

美国专利3,996,299描述了一种形成由偏二氟乙烯和2,3,3,3-四氟丙烯产生的共聚物的方法。该方法涉及全氟烯烃(例如全氟丙烯)与末端单烯烃(例如乙烯)的环二聚，以产生环状化合物1,1,2-三氟-2-三氟甲基-环丁烷(TFMCB)。然后对该环状化合物(例如TFMCB)进行热裂化操作以产生无环含氟烯烃(例如偏二氟乙烯和2,3,3,3-四氟丙烯)的混合物，其可以用作聚合反应中的单体和/或共聚单体。

该'299专利公开了环二聚反应可以在很宽范围的反应条件下发生。例如，该专利指出反应温度可以为200-600℃，优选300-400℃，并且反应时间为约4-约1000小时，优选10-100小时。该'299专利还指出，单烯烃与全氟烯烃之比通常为0.1:1-约100:1，优选1:1-约10:1。

该'299专利公开了环状化合物在500-1000℃、优选600-700℃的温度下的热裂化。据称，该裂化反应可以通过流过保持接触时间为0.01-10秒的加热的反应器管来连续地进行。