用于生产氟化烯烃的方法技术

在还原偶联反应中通过在至少500℃的温度下在惰性气氛下使第一反应物与第二反应物在气相中接触生产氟化烯烃。该第一反应物可以是例如含有一个或两个碳原子的氢氟烃，而该第二反应物可以是例如二至四个碳的氢卤烃(例如氢氟烃)或烃。

Methods for the production of fluorinated olefins

In the reduction coupling reaction, fluorinated olefins are produced by contacting the first reactant with the second reactants in the gas phase at a temperature of at least 500 degrees Celsius under inert atmosphere. The first reactant can be hydrofluorocarbon containing one or two carbon atoms, and the second reactant can be two to four hydrocarbons, such as hydrofluorocarbons or hydrocarbons.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生产氟化烯烃的方法
本专利技术涉及用于生产氟化烯烃的方法，其中使反应物(包括至少一种氢氟烃)的混合物经受有效实现起始材料的还原偶联的条件。相关技术的讨论用于臭氧层保护的蒙特利尔议定书命令逐步淘汰氯氟烃(CFC)的使用。对臭氧层更友好的材料，如氢氟烃(HFC)，例如HFC-134a，替代了氯氟烃。后者化合物已经被证明是温室气体，引起全球变暖。它们受关于气候变化的京都议定书的制约。随着对全球气候变化的持续忧虑，对于开发一些技术来代替那些具有高的臭氧消耗潜能(ODP)以及高的全球变暖潜能(GWP)的技术存在日益增长的需要。虽然氢氟烃(HFC)作为不消耗臭氧的化合物，已经被鉴定为作为制冷剂、灭火剂、起泡剂、发泡剂、电介质、支持流体、用于磨料的试剂、用于生产其他类型的氟化物质的中间体、干燥剂、溶剂、清洁剂和热传递流体的氯氟烃(CFC)以及氢氯氟烃(HCFC)的替代物，但是它们仍然倾向具有显著的GWP。氢氟烯烃(HFO)已经被鉴定为具有零ODP以及低GWP的潜在替代物。已经披露了用于制造氟烯烃的许多不同的程序。然而，对于提供用于使用替代原料和/或反应条件来生产氟烯烃的改进方法仍然存在需要。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例提供了一种制造氟化烯烃的方法，该方法包括在至少500℃(在某些实施例中，500℃至1200℃；在其他实施例中，600℃至1100℃)的温度下在惰性气氛下使第一反应物与第二反应物在气相中接触，其中：该第一反应物具有结构(Ia)：CHyF(3-y)X(Ia)其中X是F、Cl、Br或I，并且y是1或2；或结构(Ib)：CFy’H(3-y’)-CHzF(2-z)X’(Ib)其中X’是F、Cl、Br或I，y’是1、2或3，并且z是1或2；并且该第二反应物具有结构(II)：CHwX”(3-w)-(CHxX”(2-x))z’-CHy”X”(3-y”)(II)其中每个X”独立地选自F、Cl、Br或I，w是0、1、2或3，x是0、1或2，y”是0、1、2或3，这服从以下前提，即w、x和y”不全是0，并且z’是0、1或2(在某些实施例中，z’是0或1)。在某些实施例中，该第二反应物含有至少一个X”。例如，该第二反应物可以含有一个、两个、三个、四个、五个或更多个X”基团。在其他实施例中，该第二反应物含有至少一个是F的X”。在一个实施例中，该第一反应物具有结构(Ia)并且X是Cl。在另一个实施例中，该第一反应物具有结构(Ib)并且X’是Cl。在另一个实施例中，该第二反应物中的z’是0或1。在还另一个实施例中，该第一反应物具有结构(Ia)，X是Cl并且该具有结构(II)的第二反应物中的z’是0或1。在另一个实施例中，该第二反应物中的仅一个X”是除了F之外的卤基。在还另一个实施例中，该第二反应物中的每个X”是F。在某些实施例中，该第二反应物含有至少两个X”基团，并且该第二反应物中的每个X”是F，这服从以下前提，即该第二反应物中的一个X”是Cl。在其他实施例中，该第二反应物含有至少三个X”基团，并且该第二反应物中的每个X”是F，这服从以下前提，即两个X”基团是Cl。在该第一反应物与该第二反应物之间的接触可以在不存在催化剂下或在催化剂存在下进行。如果存在催化剂，则该催化剂可以由至少一种金属如至少一种过渡金属构成。在本专利技术的一个方面，该第一反应物可以选自下组，该组由以下各项组成：CHF2Cl、CH2FCl、CH2ClCF3、C2H4ClF(例如，CH2ClCH2F)、C2H3ClF2(例如，CH2ClCHF2)、C2H2F4(例如，CH2FCF3)和C2HCl2F3(例如，CHCl2CF3)。在另一个方面，该第二反应物可以是选自下组的C2(两个碳)化合物，该组由以下各项组成：C2H3F3(例如，CH2F-CHF2、CH3-CF3)、C2H4F2(例如，CH3-CHF2)、C2H5F(CH3-CH2F)、C2H2F4(例如，CH2F-CF3)和C2HF5(CHF2-CF3)、以及其中氢中的至少一个(但不是全部)被Cl和/或Br替代的类似化合物(如CHClF-CHF2，例如，其是CH2F-CHF2的类似物)以及其中氟中的至少一个(但不是全部)被Cl和/或Br替代的类似化合物(如CH2Cl-CHF2，其是CH2F-CHF2的类似物)。可以根据本专利技术生产的示例性氟化烯烃包括但不限于F2C＝CF-CF3、顺式和反式FHC＝CF-CF3、H2C＝CF-CF3、H2C＝CCl-CF3、顺式和反式ClHC＝CH-CF3以及顺式和反式FHC＝CH-CF3。在一些情况下，生产不同氟化烯烃的混合物。具体实施方式本专利技术的方法包括将具有式(Ia)和/或(Ib)的化合物(“该第一反应物”)转化为氟烯烃(氟化烯烃)，例如C3、C4和/或C5氟烯烃，其中使该第一反应物与至少一种具有式(II)的化合物(“该第二反应物”)反应。该反应导致在该第一反应物与该第二反应物之间的碳-碳键形成以及氢气(H2)的损失，并且因此可以被认为是还原偶联反应。这种反应的说明性实例如下：CHF2Cl+CH2F-CF3→F2C＝CF-CF3+HCl+H2在本专利技术的某些有利的实施例中，该第一反应物和该第二反应物两者都是氢氟烃，即每分子含有至少一个氢原子和至少一个氟原子的有机化合物。然而，在其他实施例中，该第一反应物是氢氟烃，而该第二反应物是烃(即，仅含有碳和氢的有机化合物)。第一和第二反应物是饱和化合物。在某些实施例中，该第一反应物和该第二反应物中的一种或两者仅由碳、氢和氟原子组成。在其他实施例中，该第一和/或第二反应物可以含有一种或多种除了C、H和F之外的元素，如一种或多种除了F之外的卤原子(特别是Cl)。该第一反应物可以具有结构(Ia)：CHyF(3-y)X(Ia)其中X是F、Cl、Br或I，并且y是1或2；或结构(Ib)：CFy’H(3-y’)-CHzF(2-z)X’(Ib)其中X’是F、Cl、Br或I，y’是1、2或3，并且z是1或2。在一个实施例中，该第一反应物具有结构(Ia)并且X是Cl。在另一个实施例中，该第一反应物具有结构(Ib)并且X’是Cl。适合用作本专利技术的方法中的第一反应物的化合物的实例包括但不限于CHF2Cl、CH2FCl、CH2ClCF3、CH2ClCH2F、CH2ClCHF2、CH2FCF3和CHCl2CF3。该第二反应物具有结构(II)：CHwX”(3-w)-(CHxX”(2-x))z’-CHy”X”(3-y”)(II)其中每个X”独立地选自F、Cl、Br或I，w是0、1、2或3，x是0、1或2，y”是0、1、2或3，这服从以下前提，即w、x和y”不全是0，并且z’是0、1或2。因此，该第二反应物可以是烃(当w＝3时，x＝2且y”＝3)。然而，在其他实施例中，该第二反应物是氢卤烃(含有至少一个X”)，其可以是氢氟烃(含有至少一个F)。在一个实施例中，该第二反应物中的z’是0或1。在另一个实施例中，该第二反应物中的仅一个X”是除了F之外的卤基。在还另一个实施例中，该第二反应物中的每个X”是F。在某些实施例中，该第二反应物含有至少两个X”基团，并且该第二反应物中的每个X”是F，这服从以下前提，即该第二反应物中的一个X”是Cl。在其他实施例中，该第二反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造氟化烯烃的方法，该方法包括在至少500℃的温度下在惰性气氛下使第一反应物与第二反应物在气相中接触，其中：该第一反应物具有结构(Ia)：CHyF(3‑y)X   (Ia)其中X是F、Cl、Br或I，并且y是1或2；或结构(Ib)：CFy’H(3‑y’)‑CHzF(2‑z)X’   (Ib)其中X’是F、Cl、Br或I，y’是1、2或3，并且z是1或2；并且该第二反应物具有结构(II)：CHwX”(3‑w)‑(CHxX”(2‑x))z’‑CHy”X”(3‑y”)    (II)其中每个X”独立地选自F、Cl、Br或I，w是0、1、2或3，x是0、1或2，y”是0、1、2或3，这服从以下前提，即结构(II)中的w、x和y”不全是0，并且z’是0、1或2。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.04 US 62/170,7161.一种制造氟化烯烃的方法，该方法包括在至少500℃的温度下在惰性气氛下使第一反应物与第二反应物在气相中接触，其中：该第一反应物具有结构(Ia)：CHyF(3-y)X(Ia)其中X是F、Cl、Br或I，并且y是1或2；或结构(Ib)：CFy’H(3-y’)-CHzF(2-z)X’(Ib)其中X’是F、Cl、Br或I，y’是1、2或3，并且z是1或2；并且该第二反应物具有结构(II)：CHwX”(3-w)-(CHxX”(2-x))z’-CHy”X”(3-y”)(II)其中每个X”独立地选自F、Cl、Br或I，w是0、1、2或3，x是0、1或2，y”是0、1、2或3，这服从以下前提，即结构(II)中的w、x和y”不全是0，并且z’是0、1或2。2.如权利要求1所述的方法，其中该第二反应物含有至少一个X”。3.如权利要求1所述的方法，其中该第二反应物含有至少一个F。4.如权利要求1所述的方法，其中该第一反应物具有结构(Ia)并且X是Cl。5.如权利要求1所述的方法，其中该第一反应物具有结构(Ib)并且X’是Cl。6.如权利要求1所述的方法，其中该第二反应物中的z’是0或1。7.如权利要求1所述的方法，其中该第一反应物具有结构(Ia)，X是Cl并且该第二反应物中的z’是0或1。8.如权利要求1所述的方法，其中该第二反应物中的仅一个X”是除了F之外的卤基。9.如权利要求1所述的方法，其中该第二反应物中的每个X”是F。10.如权利要求1所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·A·伯蒂罗，
申请(专利权)人：阿科玛股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US