[发明专利]通过SbF5

说明书

本发明公开了通过SbF₅进行的1233xf至244bb的氢氟化。本公开涉及用于对式：RCX=CYZ的烯烃进行氢氟化从而产生式RCXFCHYZ或RCHXCFYZ的氢氟烷烃的方法，其中，X、Y和Z独立地相同或不同、并且选自H、F、Cl、Br、和部分或完全被氯、或氟、或溴取代的C₁‑C₆烷基；并且R为未取代或被氯、或氟、或溴取代的C₁‑C₆烷基，所述方法包括：使烯烃与HF在液相中、在SbF₅的存在下、在约‑30℃至约65℃的温度下反应。

本申请是申请号为“201680029373.9”，发明名称为“通过SbF₅进行的1233xf至244bb的氢氟化”的发明申请的分案申请。

技术领域

本公开涉及用于制备氟化有机化合物的新方法、并更特别地涉及生产氟化烃的方法。

背景技术

已公开氢氟烃(HFC)、特别是氢氟烯烃或氟代烯烃、例如四氟丙烯(包括2,3,3,3-四氟-1-丙烯(HFO-1234yf或1234yf))是有效的制冷剂、灭火剂、传热介质、抛射剂、发泡剂、起泡剂、气态电介质、杀菌剂载体、聚合介质、除颗粒流体、载体流体、抛光研磨剂、置换（displacement）干燥剂、和动力循环工作流体。与潜在损害地球的臭氧层的氯氟烃(CFC)和氢氟氯烃(HCFC)不同，HFC不含氯，并且因此对臭氧层不具有威胁。

除了臭氧消耗的担忧之外，在许多这些应用中，全球变暖是另一个环境担忧。因此，存在对满足低臭氧消耗标准以及具有低全球变暖潜能值两者的组合物的需求。据信某些氟代烯烃满足这两个目标。因此，存在对提供不含氯且还具有低全球变暖潜能值的卤化烃和氟代烯烃的制造方法的需求。

一种这样的HFO为2,3,3,3-四氟-1-丙烯(HFO-1234yf或1234yf)。由CQ₂=CCl-CH₂Q、或CQ₃-CCl=CH₂、或CQ₃-CHCl-CH₂Q开始制备HFO-1234yf可以包括下述三个反应步骤：

(i) 在装填有固体催化剂的气相反应器中，(CQ₂=CCl-CH₂Q、或CQ₃-CCl=CH₂、或CQ₃-CHCl-CH₂Q) + HF → 2-氯-3,3,3-三氟丙烯(HCFO-1233xf或1233xf) + HCl；

(ii) 在装填有液体氢氟化催化剂的液相反应器中，2-氯-3,3,3-三氟丙烯(HCFO-1233xf) + HF → 2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷(HCFC-244bb或244bb)；和

(iii) 在气相反应器中，2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷(HCFC-244bb) → 2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)；

其中，Q独立地选自F、Cl、Br、和I，前提是至少一个Q不是氟。

1233xf至244bb的氢氟化通常在氟化SbCl₅的存在下在大于70℃的温度下进行；否则催化剂将冻结。在这些条件下，由于平衡限制，特别是在较高的温度下，1233xf未完全转化为244bb。因此，在所形成的产物中存在显著量的1233xf。由于1233xf和244bb的沸点仅相差约2℃，这两种物质的分离困难且昂贵。

另外，在反应起始材料，例如HCFC-244bb原料中存在2-氯-3,3,3-三氟丙烯(HCFO-1233xf)可导致HCFC-244bb至HFO-1234yf的急剧降低的转化率。此外，共同存在于起始材料中的2-氯-3,3,3-三氟丙烯在经历脱氯化氢时，可导致三氟丙炔和低聚物的形成，这可产生焦油。该结果从期望产物的降低的收率的观点来看是不利的。因此，存在对更好的催化反应以给出较高的1233xf至244bb的转化率的需求，从而避免和/或最小化对纯化的需求。