四氟丙烯和氟代烃的类共沸物组合物制造技术

提供了包括四氟丙烯和氟代烃的类共沸物组合物及其应用，包括用于制冷剂组合物、制冷系统、发泡剂组合物和气溶胶推进剂的应用。

【技术实现步骤摘要】
本申请是于2006年12月29日进入国家阶段，申请号为200580022108.X，专利技术名称为“四氟丙烯和氟代烃的类共沸物组合物”的PCT申请（国际申请日：2005年4月29日；国际申请号：PCT/US2005/014874）的分案申请。
本专利技术总的来说涉及包括1,1,3,3-四氟丙烯的组合物。更具体地说，本专利技术提供包括1,1,1,3-四氟丙烯的类共沸物组合物及其应用。
技术介绍
碳氟化合物基流体已广泛地用于许多应用中的工业中，包括作为制冷剂、气溶胶推进剂、发泡剂、传热介质以及气体电介质。因为与这些流体中的一些的使用相关的可疑的环境问题，包括与之相关的相对高的全球变暖潜势，所以希望使用低乃至零臭氧消耗潜势的流体，如氟代烃（“HFC”）。因此，希望使用不含氯氟碳（“CFC”）或氯氟烃（“HCFC”）的流体。此外，一些HFC流体可能具有与之相关的相对高的全球变暖潜势，这就希望使用全球变暖潜势尽可能低同时维持希望的使用性能的氟代烃或其它氟化流体。另外，希望使用单组分流体或在沸腾或蒸发时基本上不分馏的类共沸物的混合物。然而，由于共沸混合物形成是不容易预测的，新的、环境安全的、非分馏混合物的鉴定是复杂的。工业界正在持续地寻找可提供替代方案的、且被认为是CFC和HCFC在环境上更安全的替代品的新的碳氟化合物基混合物。尤其感兴趣的是既含有臭氧消耗潜势低的氟代烃又含有臭氧消耗潜势低的其它卤代化合物的混合物。这样的混合物和它们的用途是本专利技术的主题。
技术实现思路
本专利技术人已开发了数个有助于满足对CFC和HCFC的替代品的持续需要的组合物。根据一些实施方案，本专利技术提供包括或基本上由1,1,1,3-四氟丙烯(“HFO-1234ze”)、优选反-1,1,1,3-四氟丙烯(“transHFO-1234ze”)和至少一种选自1,1-二氟乙烷(“HFC-152a”)、1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷(“HFC-227ea”)、1,1,1,2,-四氟乙烷(“HFC-134a”)、1,1,1,2,2-五氟乙烷(“HFC-125”)及这些当中的两种和多种的组合的化合物组分组成的类共沸物组合物。这样，本专利技术通过提供类共沸物组合物克服了上述的缺点，在优选的实施方案中，所述类共沸物组合物基本上不含CFC和HCFC并且显示出相对恒定的沸点和蒸气压特性。优选的本专利技术组合物倾向于显示出使得它们特别适合用于包括作为汽车空调和热泵系统中的以及固定空调和制冷中的制冷剂在内的许多应用的特性。特别是，申请人已确认本组合物倾向于显示出相对低的全球变暖潜势(“GWP”)，优选低于约1000，更优选低于约500，并更加优选低于约150。本组合物的优选实施方案也倾向于具有与常规的HFC制冷剂例如HFC-134a相类似或更高的制冷量。因此,申请人已确认这样的组合物可非常有利地用于许多应用，包括作为制冷剂、气溶胶和其它应用中的CFC如二氯二氟甲烷(CFC-12)、HCFC如氯二氟甲烷(HCFC-22)和HFC如四氟乙烷(HFC-134a)以及HFC和CFC的组合如CFC-12和1,1-二氟乙烷(HFC-152a)的组合（CFC-12:HFC-152a质量比为73.8:26.2的组合，被称为R-500）的替代品。此外，申请人还意外地认识到本专利技术的类共沸物组合物存在并且可按照本文中所含的教导容易地形成。因此，本专利技术的一个方面提供制备类共沸物组合物的方法，该方法包括以有效形成类共沸物组合物的量将HFO-1234、优选HFO-1234ze且更优选transHFO-1234ze与选自1,1-二氟乙烷(“HFC-152a”)、1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷(“HFC-227ea”)、1,1,1,2,-四氟乙烷(“HFC-134a”)、1,1,1,2,2-五氟乙烷(“HFC-125”)和这些当中的两种或多种的组合的化合物混合的步骤。在本文中术语“HFO-1234”用于指所有四氟丙烯。在四氟丙烯当中包括HFO-1234yf以及顺-和反-1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze)。在本文中术语HFO-1234ze一般用于指1,3,3,3-四氟丙烯，不论其是为顺式或反式。术语“cisHFO-1234ze”和“transHFO-1234ze”在本文中分别用于描述顺式和反式的1,3,3,3-四氟丙烯。因此术语“HFO-1234ze”在其范围内包括cisHFO-1234ze、transHFO-1234ze以及这些的所有组合和混合物。虽然cisHFO-1234ze和transHFO-1234ze的性质至少在某些方面不同，且尽管本专利技术的类共沸物组合物主要基于transHFO-1234ze，但是预期在一些实施方案中cisHFO-1234ze形式可以以不否定类共沸物组合物的基本性质的量存在。因此应理解，术语“HFO-1234ze”和1,3,3,3-四氟丙烯是指两种立体异构体，使用此术语旨在表明顺式和反式中的每一种都适用和/或都可用于所述的用途，除非另有说明。HFO-1234化合物是已知物质，并且列在ChemicalAbstracts（化学文摘）数据库中。在美国专利No.2,889,379、No.4,798,818和No.4,465,786中描述了通过各种饱和和不饱和的含卤C3化合物的催化蒸气相氟化来制备氟丙烯如CF3CH=CH2，所述专利均引入本文作为参考。EP974,571也引入本文作为参考，其公开了通过使1,1,1,3,3-五氟丙烷(HFC-245fa)在蒸气相中与铬基催化剂在高温下接触、或者在液相中与KOH、NaOH、Ca(OH)2或Mg(OH)2的醇溶液接触来制备1,1,1,3-四氟丙烯。此外，结合标题为“制备氟丙烯的方法（ProcessforProducingFluoropropenes）”、具有代理案号（H0003789(26267)）的未决美国专利申请概括性地描述了用于制备根据本专利技术的化合物的方法，该申请也引入本文作为参考。另外，申请人已确认本专利技术的类共沸物组合物显示出使它们有利地用作或用于许多应用的性质，包括用作传热组合物（包括作为汽车空调和热泵系统中的以及固定空调、热泵和制冷系统中的制冷剂）、发泡剂、推进剂和稳定剂。因此，本专利技术的另一方面提供本专利技术的一种或多种类共沸物组合物以及与这些和其它应用相关的方法。在另一实施方案中，本专利技术的组合物可以用作可喷雾组合物中的推进剂，单独或者与已知的推进剂组合。所述推进剂组合物包括本专利技术的组合物，更优选基本上由本专利技术的组合物组成，甚至更优选由本专利技术的组合物组成。被与惰性成分、溶剂和其它材料一起喷雾的活性成分也可以存在于可喷雾混合物中。优选，可喷雾组合物是气溶胶。要被喷雾的适合活性材料包括而不限于化妆材料如除臭剂、香水、头发定型剂、清洁剂（cleaningsolvent）、润滑剂以及药物材料如抗哮喘药物。本专利技术的组合物在涉及气溶胶组合物的方法和系统中尤其是在药物组合物、清洗组合物和其它可喷雾组合物中具有特别的优势。本领域的技术人员无需过多试验就能够容易地使本专利技术的组合物适合用于这样的应用。类共沸物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种类共沸物组合物，其包括有效量的反式‑1,3,3,3‑五氟丙烷(transHFO‑1234ze)和选自1,1‑二氟乙烷(“HFC‑152a”)、1,1,1,2,3,3,3‑七氟丙烷(“HFC‑227ea”)、1,1,1,2,‑四氟乙烷(“HFC‑134a”)、1,1,1,2,2‑五氟乙烷(“HFC‑125”)以及这些当中的两种或多种的组合的化合物。

【技术特征摘要】
2004.04.29 US 10/8375261.一种类共沸物组合物，其包括有效量的反式-1,3,3,3-五氟丙烷(transHFO-1234ze)和选自1,1-二氟乙烷(“HFC-152a”)、1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷(“HFC-227ea”)、1,1,1,2,-四氟乙烷(“HFC-134a”)、1,1,1,2,2-五氟乙烷(“HFC-125”)以及这些当中的两种或多种的组合的化合物。
2.权利要求1的类共沸物组合物，其包括有效量的transHFO-1234ze和选自1,1-二氟乙烷(“HFC-152a”)、1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷(“HFC-227ea”)、1,1,1,2,-四氟乙烷(“HFC-134a”)和1,1,1,2,2-五氟乙烷(“HFC-125”)的组分。
3.权利要求1的类共沸物组合物，其基本上由大于0～约75重量％的transHFO-1234ze和约25～小于100重量％的HFC-134a组成。
4.权利要求1的类共沸物组合物，其基本上由大于0～约60重量％的transHFO-1234ze和约40～小于100重量％的HFC-134a组成。
5.权利要求1的类共沸物组合物，其基本上由约1～约40重量％的transHFO-1234ze和约60～约99重量％的HFC-134a组成。
6.权利要求1的类共沸物组合物，其基本上由约5～约35重量％的transHFO-1234ze和约65～约95重量％的HFC-134a组成。
7.一种根据权利要求1的类共沸物组合物，其在约14.4psia的压力具有约-26℃～约-23℃的沸点。
8.一种根据权利要求6的类共沸物组合物，其在约14.4psia的压力具有约-26℃～约-23℃的沸点。
9.权利要求1的类共沸物组合物，其基本上由大于0～约75重量％的transHFO-1234ze和约25～小于100重量％的HFC-125组成。
10.权利要求1的类共沸物组合物，其基本上由大于0～约60重量％的transHFO-1234ze和约40～小于100重量％的HFC-125组成。
11.权利要求1的类共沸物组合物，其基本上由约1～约40重量％的transHFO-1234ze和约60～约99重量％的HFC-125组成。
12.权利要求1的类共沸物组合物，其基本上由约2～约15重量％的transHFO-1234ze和约85～约98重量％的HFC-125组成。
13.一种根据权利要求12的类共沸物组合物，其在约14.4psia的压力具有约-26℃～约-23℃的沸点。
14.权利要求1的类共沸物组合物，其基本上由大于0～约75重量％的transHFO-1234ze和约25～小于100重量％的HFC-152a组成。
15.权利要求1的类共沸物组合物，其基本上由大于0～约50重量％的transHFO-1234ze和约50～小于100重量％的HFC-152a组成。
16.权利要求1的类共沸物组合物，其基本上由约15～约30重量％的transHFO-1234ze和约70～约85重量％的HFC-152a组成。
17.一种根据权利要求16的类共沸物组合物，其在约14.4psia的压力具有约-26℃～约-23℃的沸点。
18.权利要求1的类共沸物组合物，其基本上由0以上～约75重量％的HFC-227ea和约25～小于100重量％的transHFO-1234ze组成。
19.权利要求1的类共沸物组合物，其基本上由0以上～约50重量％的HFC-227ea和约50～小于100重量％的transHFO-1234ze组成。
20.权利要求1的类共沸物组合物，其基本上由约5～约35重量％的HFC-2227ea和约65～约95重量％的transHFO-1234ze组成。
21.一种根据权利要求20的类共沸物组合物，其在约14.4psia的压力具有约-17℃～约-19℃的沸点。
22.一种组合物，其包括权利要求1的组合物和至少一种辅助剂，所述辅助剂选自辅助润滑剂、增容剂、表面活性剂、辅助抑燃剂、增溶剂、分散剂、孔稳定剂、化妆品、抛光剂、药剂、清洁剂、阻燃剂、色料、化学消毒剂、稳定剂、多元醇、多元醇预混组分和这些当中的两种或多种的组合。
23.一种传热组合物，其包括权利要求22的组合物并且其中所述辅助剂包括至少一种润滑剂。
24.权利要求23的传热组合物，其中所述辅助...

【专利技术属性】
技术研发人员：RR辛，HT范，LE赫雷纳，JN迪林格，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：美国;US