[发明专利]一种催化剂在经环氧乙烷制备1,1-二氟乙烷中的应用

说明书

本发明涉及一种催化剂在经环氧乙烷制备1,1‑二氟乙烷中的应用。具体地，所述制备1,1‑二氟乙烷以环氧乙烷为反应物，所述催化剂为AlF₃、MoCl₅和Cr₂O₃的混合物，三者的摩尔比为(1.5‑3):(5‑20):(0.05‑0.5)；与现有技术相比，本发明降低了生产成本、提高了反应活性并极大提高了1,1‑二氟乙烷的产率。

技术领域

本发明涉及催化剂领域，具体涉及一种催化剂在制备1,1-二氟乙烷中的应用。

背景技术

1,1-二氟乙烷(R152a，HFC-152a，F152a，分子结构式CH₃-CHF₂)是一种重要的含氟有机化合物，破坏臭氧潜能值OPD＝0，全球变暖系数值GWP＝0.03，是目前氟利昂两碳替代品中的优秀品种。R152a一般与其它制冷剂组成混合制冷剂，广泛应用于制冷系统中。

目前，制备R152a，一般使用催化剂，催化剂的类型有含汞的化合物、含铬化合物、含镉化合物、氰化亚铜、含铝化合物等。含汞的催化剂价格贵，制备困难，催化剂寿命短，毒性强；含镉催化剂和氰化物催化剂的毒性也很强；含铬催化剂大量使用对环境污染严重；单一组分的铝基或锌基催化剂，催化剂的寿命不长。

现有技术Molybdenum(VI)fluoride(By:Mathey,Francois,e-EROS Encyclopediaof reagents for Organic Synthesis,1-2,2001)披露了以环氧乙烷为反应物，在六氟化钼存在下，生成1,1-二氟乙烷的反应，但六氟化钼价格很高，且1,1-二氟乙烷的产率仅为42％。

因此，提高1,1-二氟乙烷的产率，并且降低成本，是亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述问题的至少之一，本发明提供了一种催化剂在经环氧乙烷制备1,1-二氟乙烷中的应用，其中所述制备1,1-二氟乙烷以环氧乙烷为反应物，所述催化剂为AlF₃、MoCl₅和Cr₂O₃的混合物，三者的摩尔比为(1.5-3):(5-20):(0.05-0.5)。

催化剂在1,1-二氟乙烷的制备过程中起着重要作用，针对本发明的反应，选择合适的催化剂，有利于提高产率。在本发明中，构成催化剂的金属种类是经过优选的，本申请优选金属铝、金属钼和金属铬，其他金属的组合如铝/锡/钕、铬/钴/铝、铬/钴/镧、铬/钴/镁、铬/锌/铝等，都无法在提高1,1-二氟乙烷产率方面，获得本发明催化剂的效果。

进一步地，构成催化剂的金属的存在形式也是经过优选地，包含金属的氟化物、氯化物和氧化物；本发明优选AlF₃、MoCl₅和Cr₂O₃作为催化剂的组成成分。

更进一步地，AlF₃、MoCl₅和Cr₂O₃的摩尔比也是经过优选的。

在一些实施方案中，AlF₃、MoCl₅和Cr₂O₃的摩尔比为(1.5-2.5):(8-20):(0.1-0.3)。

在另一些实施方案中，AlF₃、MoCl₅和Cr₂O₃的摩尔比为(1.8-2.2):(8-15):(0.1-0.3)。