用于制备高纯度氯化烷烃的方法技术

本发明专利技术公开了一种用于制备高纯度氯化烷烃的方法，其中使氯化烯烃与氯在反应区中接触以产生含有所述氯化烷烃和所述氯化烯烃的反应混合物，并从所述反应区提取一部分所述反应混合物，其中从所述反应区提取的所述反应混合物中氯化烷烃:氯化烯烃的摩尔比不超过95:5。

【技术实现步骤摘要】
用于制备高纯度氯化烷烃的方法本申请为一项专利技术专利申请的分案申请，其母案的申请日为2015年10月15日、申请号为201580067890.0、专利技术名称为“用于制备高纯度氯化烷烃的方法”。
本专利技术涉及用于制备非常高纯度的氯化烷烃化合物的方法，例如1,1,1,2,3-五氯丙烷、1,1,2,2,3-五氯丙烷、1,1,1,3,3-五氯丙烷、1,1,1,2,3,3-六氯丙烷、1,1,1,2,3,3,3-七氯丙烷、1,1,1,2,2,3,3-七氯丙烷以及1,1,1,2,2,3,3,3-八氯丙烷和1,1,1,2,4,4,4-七氯丁烷，以及涉及包含此类化合物的组合物。
技术介绍
卤代烷烃可用在一系列应用中。例如，卤代烃广泛用作制冷剂、发泡剂和起泡剂。在二十世纪下半叶，氯氟代烷烃的使用一直成指数增长，直到20世纪80年代，当时对它们的环境影响提出了关注，特别是关于臭氧层的消耗。随后，氟化烃例如全氟碳和氢氟碳已被用于代替氯氟代烷烃，但最近已经提出了关于使用该类化合物的环境问题，并且已在欧盟和其它地方颁布立法以减少其使用。新兴的环保型卤代烃正在出现并被调查，在一些情况下用于多种应用中，尤其是在汽车和家庭用品领域中作为制冷剂。此类化合物的实例包括1,1,1,2-四氟乙烷(R-134a)、2-氯-3,3,3-三氟丙烯(HFO-1233xf)、1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze)、3,3,3-三氟丙烯(HFO-1243zf)和2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)、1,2,3,3,3-五氟丙烯(HFO-1225ye)、1-氯-3,3,3-三氟丙烯(HFO-1233zd)、3,3,4,4,4-五氟丁烯(HFO-1345zf)、1,1,1,4,4,4-六氟丁烯(HFO-1336mzz)、3,3,4,4,5,5,5-七氟戊烯(HFO1447fz)、2,4,4,4-四氟丁-1-烯(HFO1354mfy)和1,1,1,4,4,5,5,5-八氟戊烯(HFO-1438mzz)。虽然这些化合物相对来说在化学上并不复杂，但它们以所需的纯度水平在工业规模上的合成具有挑战性。为此类化合物提出的许多合成路线越来越多地使用氯化烷烃或烯烃作为原材料或中间体。此类方法的实例公开于WO2012/098420、WO2013/015068和US2014/171698中。通常使用氟化氢和任选的过渡金属催化剂，例如基于铬的催化剂，将氯化烷烃或烯烃原材料转化为氟化目标化合物。在WO2013/074324中公开了用于制备氟代烯烃的任选非催化方法的实例。在US2010/331583和WO2013/119919中考虑了在氢氟化反应期间形成杂质的问题，因此其中描述了对于部分氟化原料纯度的需求，以及在US2014/235903中有关于反应器杂质的描述。已经认识到，当从多步骤方法获得氯化原料时，尤其是如果这样的步骤连接并连续运行以达到工业上可接受的产物体积，则在每个工艺步骤防止累积的副反应产生不可接受的杂质的需求非常重要。氯化原材料的纯度对用于制备所需氟化产物的方法(尤其是连续方法)的成功和可行性具有重要影响。某些杂质的存在会导致副反应，从而使目标化合物的产率最小化。通过使用蒸馏步骤来移除这些杂质也具有挑战性。另外，某些杂质的存在会通过例如作为催化剂毒物而损害催化剂寿命。因此，需要用于合成上述氟化化合物的高纯度氯化烷烃。本领域已经提出了用于制备纯化的氯化化合物的几种方法。例如，WO2013/086262公开了一种从甲基乙炔气体制备1,1,2,2,3-五氯丙烷的方法。从该申请中的实施例可以看出，尽管进行了合成后纯化工艺步骤，特别是蒸馏，但其中公开的小试规模合成产生具有约98.5％纯度的产物。在WO2014/130445中，在该公开案的第2页讨论了常规方法，其第一步涉及从1,1,3-三氯丙烯形成1,1,1,2,3-五氯丙烷。然而，该中间产物的纯度分布没有概述，也没有重视该产物的纯度分布。在WO2014/130445的实施例2中，使用纯度水平为96.5％至98.5％的富含240db(1,1,1,2,3-五氯丙烷)的材料。WO2013/055894公开了一种用于制备四氯丙烯，特别是1,1,2,3-四氯丙烯的方法，并且报道了从该文献中公开的方法获得的产物有利地具有低水平的在用于制备碳氟化合物的下游过程中可能有问题的杂质。被WO2013/055894的作者认为有问题的不同类型的杂质的讨论在该文献的第[0016]和[0017]段中陈述。US2012/157723公开了一种通过三步法制备氯化烷烃的方法。表面上，似乎已根据该文献中公开的方法制备了高纯度氯代烷烃。然而，该申请的实施例中呈现的纯度数据仅给出一位小数。从以这种方式呈现的数据提供显而易见，用于测量US2012/157723的实施例中获得的产物的杂质分布的分析仪器不灵敏；常规的分析设备使烃水平达到1ppm(即，到小数点后四位)。鉴于本领域技术人员需要了解待以工业规模使用的氯代烷烃原料低至ppm水平的杂质分布，US2012/157723中提供的数据不会有所帮助。技术人员还将认识到，US2012/157723中公开的方法提供具有相对低选择性的1,1,1,2,3-五氯丙烷；从该文献第[0146]段可以看出，对目标化合物的选择性为95％。WO2009/085862中公开了其中通过在下游阶段使用粗中间体来简化工艺的其它方法。尽管有这些进展，但是通过使用从上述方法获得的氯化化合物仍然产生问题。特别地，杂质，特别是不容易与目标化合物分离(例如由于沸点接近或更高)或者降低下游过程中使用的催化剂的有效性或工作寿命的那些杂质的存在可能是有问题的。为了最小化这些缺点，对于非常高纯度的氯化烷烃化合物，以及用于制备此类化合物，特别是能够实现连续工业化生产的有效、选择性且可靠的方法仍然存在需求。
技术实现思路
因此，根据本专利技术的第一方面，提供一种用于制备高纯度氯化烷烃的方法，其中使氯化烯烃与氯在反应区中接触以产生含有所述氯化烯烃和所述氯化烷烃的反应混合物，并从所述反应区提取一部分所述反应混合物，其中从所述反应区提取的所述反应混合物中氯化烷烃:氯化烯烃的摩尔比不超过95:5。反应混合物中氯化烷烃:氯化烯烃的摩尔比被控制在数量上限定的范围内。如本领域技术人员将理解的，在此类实施方案中，尽管本文以氯化烷烃原材料与氯化烯烃产物的摩尔比表征对该方法的控制，但也可以认为是控制原材料向产物的转化率，因此，95:5的氯化烷烃与氯化烯烃的摩尔比等于95％的转化率。诸位专利技术人已发现，如上所述限制原材料的转化使得不期望的杂质的形成最小化。另外，当提及原材料:产物的摩尔比大于给定值时，这意味着原材料向产物的转化程度更高，即，使得产物的比例增加，而原材料的比例减小。在本专利技术的实施方案中，反应区可以是初级反应区。本专利技术的方法涉及已经氯化的烯烃的氯化以转化为目标氯化烷烃化合物。该方法具有高度的选择性。本专利技术的方法的一个优点是，其容许本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于从包含氯化烷烃、氯化烯烃和含氧有机化合物的富含氯化烷烃的产物移除含氧有机化合物的方法，其包括：将所述富含氯化烷烃的产物进料至水性处理区中，使所述富含氯化烷烃的产物与水性介质接触以产生混合物，以及从所述混合物提取i)有机相或从所述混合物提取ii)氯化烷烃流，与进料至所述水性处理区中的所述富含氯化烷烃的产物相比，所述有机相/氯化烷烃流包含降低水平的含氧有机化合物。/n

【技术特征摘要】
20141016 CZ PV2014-7051.一种用于从包含氯化烷烃、氯化烯烃和含氧有机化合物的富含氯化烷烃的产物移除含氧有机化合物的方法，其包括：将所述富含氯化烷烃的产物进料至水性处理区中，使所述富含氯化烷烃的产物与水性介质接触以产生混合物，以及从所述混合物提取i)有机相或从所述混合物提取ii)氯化烷烃流，与进料至所述水性处理区中的所述富含氯化烷烃的产物相比，所述有机相/氯化烷烃流包含降低水平的含氧有机化合物。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述含氧有机化合物为氯化烷醇、氯化酰氯、氯化酸、氯化酮或其任何组合。


3.根据权利要求2所述的方法，其中所述含氧有机化合物为丙酰氯和/或其酸。


4.根据权利要求2所述的方法，其中所述含氧有机化合物为二氯丙酰氯。


5.根据权利要求4所述的方法，其中所述含氧有机化合物为2,3-二氯...

【专利技术属性】
技术研发人员：兹德涅克·昂德鲁斯，帕维尔·库比切克，卡雷尔·菲拉斯，彼得·斯拉德切克，
申请(专利权)人：化学和冶金生产联合体股份公司，
类型：发明
国别省市：捷克;CZ