反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯的制造方法技术

本发明专利技术提供由反应性低的中间产物有效地制造1‑氯‑3,3,3‑三氟丙烯的方法。提供一种反式‑1‑氯‑3,3,3‑三氟丙烯的制造方法，其特征在于，在固体催化剂和氯气的存在下，使下述通式(1)所示的碳数3的卤代烃化合物与氟化氢在气相中反应。C3HXClYFZ(1)(式中，X为2或3，X＝2时，Y为1～4的整数，Z为0～3的整数，满足Y+Z＝4。X＝3时，Y为1～5的整数，Z为0～4的整数，满足Y+Z＝5。其中，前述通式(1)表示除反式‑1‑氯‑3,3,3‑三氟丙烯之外的碳数3的卤代烃化合物)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯的制造方法
本专利技术涉及由碳数3的卤代烃化合物制造反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯的方法。
技术介绍
反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯(简称：1233zd(E))作为下一代的聚氨酯发泡剂、工作流体、制冷剂等是有用的化合物，其全球变暖潜能值(GWP)低。通常，1-氯-3,3,3-三氟丙烯(简称：1233zd)是使用氟化催化剂将1,1,1,3,3-五氯丙烷(简称：240fa)用氟化氢氟化或将1,1,3,3-四氯-2-丙烯(简称：1230za)用氟化氢氟化从而生成的。该氟化通过气相或液相反应实施，通常在液相反应的情况下，在加压条件下实施。例如，专利文献1中记载了：在气相中，在氟化固体催化剂的存在下，使1,1,1,3,3-五氯丙烷(240fa)与氟化氢反应得到1-氯-3,3,3-三氟丙烯(1233zd)的方法。另外，专利文献2中记载了：使1,1,1,3,3-五氯丙烷(240fa)在无催化剂下与氟化氢反应得到1-氯-3,3,3-三氟丙烯(1233zd)的方法。专利文献3中记载了：作为1-氯-3,3,3-三氟丙烯(1233zd)的制造方法，使1,1,1,3,3-五氯丙烷(240fa)在反应容器中、在路易斯酸催化剂或路易斯酸催化剂的混合物的存在下，以低于150℃的温度在液相中反应；将在反应容器中生成的氯化氢和1-氯-3,3,3-三氟丙烯(1233zd)连续地取出；和，将该1-氯-3,3,3-三氟丙烯(1233zd)分离的方法。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平9-183740号公报专利文献2：日本特开平11-180908号公报专利文献3：日本特表2007-501843号公报
技术实现思路
在利用专利文献1的方法使1,1,1,3,3-五氯丙烷(240fa)与氟化氢反应得到1-氯-3,3,3-三氟丙烯(1233zd)的情况下，成为受到氟化氢与氯化氢的分压影响的平衡反应，在反应产物中，除1-氯-3,3,3-三氟丙烯(1233zd)以外，还包含被进一步氟化的1,1,1,3,3-五氟丙烷(简称：245fa)等产物、氟化度低的1,1,3,3-四氯-1-氟丙烷(简称：241fa)、1,3,3-三氯-1,1-二氟丙烷(简称：242fa)等产物。特别是，在由240fa制造1233zd时的无催化剂下的液相氟化反应中，虽然1,3,3-三氯-1,1-二氟丙烷(242fa)以中间产物的形式存在，但是由于氟化反应的反应速度明显低，因此，会在反应器内蓄积而成为生产率降低的原因。专利文献2中，在无催化剂下通过气相氟化反应由240fa制造1233zd和/或1,3,3,3-四氟丙烯(简称：1234ze)时，需要在高温下长时间进行加热。本专利技术解决上述问题提供由反应性低的中间产物有效地制造反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯的方法。本专利技术人等进行了深入研究，结果发现：使1,1,1,3,3-五氯丙烷在液相中的无催化氟化反应中生成的、反应性明显低的1,3,3-三氯-1,1-二氟丙烷等卤代烃化合物在固体催化剂存在下，与氯气、氟化氢一起在气相中加热，从而可以有效地转化为反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯，至此完成本专利技术的反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯的制造方法。需要说明的是，本申请人已发现通过在氯气的存在下使(1)所示的碳数3的卤代烃化合物与氟化氢在气相中反应，从而可以制造反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯，并已经提出了申请(PCT/JP2015/069784)。C3HXClYFZ(1)(式中，X为2或3，X＝2时，Y为1～4的整数，Z为0～3的整数，满足Y+Z＝4。X＝3时，Y为1～5的整数，Z为0～4的整数，满足Y+Z＝5。其中，前述通式(1)表示除反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯之外的碳数3的卤代烃化合物。)该PCT/JP2015/069784中的各实施例中，公开了未使用固体催化剂的“无催化剂下的反应”。如今，本专利技术人等发现该反应在固体催化剂的存在下也优选进行，并提出本申请。即，本专利技术的方法中，将反应器内蓄积的中间产物提取，通过氯存在下的气相固体催化氟化反应，有效地转化为反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯，可以提高生产率。本专利技术包括以下的专利技术1～17。“专利技术1”一种反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯的制造方法，其特征在于，在固体催化剂和氯气的存在下，使下述通式(1)所示的碳数3的卤代烃化合物与氟化氢在气相中反应。C3HXClYFZ(1)(式中，X为2或3，X＝2时，Y为1～4的整数，Z为0～3的整数，满足Y+Z＝4。X＝3时，Y为1～5的整数，Z为0～4的整数，满足Y+Z＝5。其中，前述通式(1)表示除反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯之外的碳数3的卤代烃化合物。)“专利技术2”根据专利技术1所述的制造方法，其中，前述固体催化剂为包含选自由铝、铬、钛、锰、铁、镍、钴、铜、镁、锆、钼、锌、锡、镧、铌、钽和锑组成的组中的至少1种金属的金属氟化物。“专利技术3”根据专利技术1～2中任一项所述的制造方法，其特征在于，进一步添加下述通式(2)所示的碳数3的烃化合物，在氯气的存在下，使其与氟化氢在气相中反应。C3HVFW(2)(式中，满足V+W＝8时，V为0～8的整数，满足V+W＝6时，V为0～6的整数，满足V+W＝4时，V为0～4的整数。)“专利技术4”根据专利技术1～2中任一项所述的制造方法，其特征在于，前述碳数3的卤代烃化合物为选自由1,1,1,3,3-五氯丙烷(240fa)、1,1,3,3-四氯丙烯(1230za)、1,3,3,3-四氯丙烷(1230zd)、1,1,3,3-四氯-1-氟丙烷(241fa)、1,1,1,3-四氯-3-氟丙烷(241fb)、1,3,3-三氯-3-氟丙烯(1231zd)、1,3,3-三氯-1-氟丙烯(1231zb)、3,3,3-三氯-1-氟丙烯(1231ze)、1,1,3-三氯-3-氟丙烯(1231za)、1,3,3-三氯-1,1-二氟丙烷(242fa)、1,1,3-三氯-1,3-二氟丙烷(242fb)、1,1,1-三氯-3,3-二氟丙烷、1,3-二氯-3,3-二氟丙烯(1232zd)、3,3-二氯-1,3-二氟丙烯(1232ze)、3,3-二氯-1,1-二氟丙烯(1232zc)、1,3-二氯-1,3-二氟丙烯(1232zb)、1,1-二氯-3,3-二氟丙烷(1232za)、顺式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯(1233zd(Z))、3-氯-1,1,3-三氟丙烯(1233zc)、3-氯-1,3,3-三氟丙烯(1233ze)、1-氯-1,3,3-三氟丙烯(1233zb)、3,3-二氯-1,1,1-三氟丙烷(243fa)、1,3-二氯-1,1,3-三氟丙烷(243fb)、1,1-二氯-1,3,3-三氟丙烷(243fc)、1-氯-1,1,3,3-四氟丙烷(244fb)和3-氯-1,1,1,3-四氟丙烷(244fa)组成的组中的至少一种。“专利技术5”根据专利技术1～2中任一项所述的制造方法，其特征在于，反应温度为100℃以上且400℃以下。“专利技术6”一种反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯的制造方法，其特征在于，在固体催化剂和氯气的存在下，使选自由1,1,3,3-四氯-1-氟丙烷(241fa)、1,1,1,3,3-五氯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种反式‑1‑氯‑3,3,3‑三氟丙烯的制造方法，其特征在于，在固体催化剂和氯气的存在下，使下述通式(1)所示的碳数3的卤代烃化合物与氟化氢在气相中反应，C3HXClYFZ    (1)式中，X为2或3，X＝2时，Y为1～4的整数，Z为0～3的整数，满足Y+Z＝4；X＝3时，Y为1～5的整数，Z为0～4的整数，满足Y+Z＝5；其中，所述通式(1)表示除反式‑1‑氯‑3,3,3‑三氟丙烯之外的碳数3的卤代烃化合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.15 JP 2016-0066521.一种反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯的制造方法，其特征在于，在固体催化剂和氯气的存在下，使下述通式(1)所示的碳数3的卤代烃化合物与氟化氢在气相中反应，C3HXClYFZ(1)式中，X为2或3，X＝2时，Y为1～4的整数，Z为0～3的整数，满足Y+Z＝4；X＝3时，Y为1～5的整数，Z为0～4的整数，满足Y+Z＝5；其中，所述通式(1)表示除反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯之外的碳数3的卤代烃化合物。2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述固体催化剂为包含选自由铝、铬、钛、锰、铁、镍、钴、铜、镁、锆、钼、锌、锡、镧、铌、钽和锑组成的组中的至少1种金属的金属氟化物。3.根据权利要求1～2中任一项所述的制造方法，其特征在于，进一步添加下述通式(2)所示的碳数3的烃化合物，在氯气的存在下，使其与氟化氢在气相中反应，C3HVFW(2)式中，满足V+W＝8时，V为0～8的整数，满足V+W＝6时，V为0～6的整数，满足V+W＝4时，V为0～4的整数。4.根据权利要求1～2中任一项所述的制造方法，其特征在于，所述碳数3的卤代烃化合物为选自由1,1,1,3,3-五氯丙烷(240fa)、1,1,3,3-四氯丙烯(1230za)、1,3,3,3-四氯丙烷(1230zd)、1,1,3,3-四氯-1-氟丙烷(241fa)、1,1,1,3-四氯-3-氟丙烷(241fb)、1,3,3-三氯-3-氟丙烯(1231zd)、1,3,3-三氯-1-氟丙烯(1231zb)、3,3,3-三氯-1-氟丙烯(1231ze)、1,1,3-三氯-3-氟丙烯(1231za)、1,3,3-三氯-1,1-二氟丙烷(242fa)、1,1,3-三氯-1,3-二氟丙烷(242fb)、1,1,1-三氯-3,3-二氟丙烷、1,3-二氯-3,3-二氟丙烯(1232zd)、3,3-二氯-1,3-二氟丙烯(1232ze)、3,3-二氯-1,1-二氟丙烯(1232zc)、1,3-二氯-1,3-二氟丙烯(1232zb)、1,1-二氯-3,3-二氟丙烷(1232za)、顺式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯(1233zd(Z))、3-氯-1,1,3-三氟丙烯(1233zc)、3-氯-1,3,3-三氟丙烯(1233ze)、1-氯-1,3,3-三氟丙烯(1233zb)、3,3-二氯-1,1,1-三氟丙烷(243fa)、1,3-二氯-1,1,3-三氟丙烷(243fb)、1,1-二氯-1,3,3-三氟丙烷(243fc)、1-氯-1,1,3,3-四氟丙烷(244fb)和3-氯-1,1,1,3-四氟丙烷(244fa)组成的组中的至少一种。5.根据权利要求1～2中任一项所述的制造方法，其特征在于，反应温度为100℃以上且400℃以下。6.一种反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯的制造方法，其特征在于，在固体催化剂和氯气的存在下，使选自由1,1,3,3-四氯-1-氟丙烷(241fa)、1,1,1,3,3-五氯丙烷(240fa)、1,3,3-三氯-1,1-二氟丙烷(242fa)组成的组中的至少一种卤代烃化合物以100℃以上且400℃以下与氟化氢在气相中反应。7.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，进一步添加下述通式(2)所示的碳数3的烃化合物使其反应，C3HVFW(2)式中，满足V+W＝8时，V为0～8的整数，满足V+W＝6时，V为0～6的整数，满足V+W＝4时，V为0～4的整数。8.一种反式-1-氯-...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈本觉，植田浩司，北元崇胜，
申请(专利权)人：中央硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP