氟化烯烃的催化合成和氟化烯烃组合物制造技术

本发明专利技术公开了一种制备氟烯烃的方法，包括在催化剂的存在下使式(1)的化合物，R

Catalytic synthesis of fluorinated olefins and fluorinated olefin compositions

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】氟化烯烃的催化合成和氟化烯烃组合物
[0001]本申请要求2019年12月9日提交的美国申请号62/945388的权益。申请号62/945388的公开内容据此以引用方式并入。


[0002]本专利技术涉及氟化烯烃化合物的制备以及氟化烯烃组合物。

技术介绍

[0003]能量供应和价格的不确定性以及来自化石燃料的提取、运输和使用的环境影响的增长的公共意识对低温热利用(即，低于约300℃的温度下热量)重新燃起兴趣。此类热量可从各种商业、工业或天然来源中提取。通过高温机械压缩热泵(HTHP)提高可用热量的温度以满足加热要求和通过有机朗肯循环(ORC)将可用热量转化为机械能或电能是利用低温热量的两种有前途的方法。
[0004]ORC和HTHP需要使用工作流体。当前针对HTHP和ORC共同使用的具有高全球变暖潜势(GWP)的工作流体(例如HFC
‑
245fa)已经处于增加的监督中，在对最近在卢旺达基加利中同意的蒙特利尔方案的界标HFC修正中达到顶点。显然，对针对HTHP和ORC的更加环境可持续工作流体的需求越来越多，特别是考虑到环境可持续性是低温热利用的主要动机。更具体地讲，需要沸点高于约50摄氏度(下文称为“℃”)的低GWP工作流体，所述低GWP工作流体特别适用于将在接近或超过200℃的温度处可获得的热量转换为功率和在接近200℃的温度处从在较低温度处可获得的热量加热。
[0005]存在用于与电气化部件直接接触的其它区域。这些流体通常表现出非常低的介电常数，这意味着它们不是传导的，并且因此可以在各种应用中提供热传递，所述应用包括浸没冷却和相变冷却(例如，电子器件，包括数据中心冷却)。由于极低的介电常数值，还存在作为隔热气体的另外应用。流体的固有的液体介电值也示出为在气相中表现出甚至更低的介电值。
[0006]这些流体还提供在一般热传递应用中使用，其可以利用强制对流和/或相变作为将热量从热源置换到冷源或反向(冷源到热源)的机制。应用可以包括热管、制冷和/或任何对流热传递系统。
[0007]这些流体还可以用作溶剂以去除来自给定表面或结构的污染物或颗粒，作为载液，其中所需产物将被沉积并且所述流体蒸发掉，并且作为用于灭火的介质作为抑制或置换化学反应的不可燃试剂。
[0008]氟烯烃，如HFO
‑
163
‑
12mczz(C2F5CH＝CHC3F7)可以使用F
‑
庚烯
‑
3起始材料使用四步制法制备，该四步制法包括顺序氢化/脱氟化氢过程。然而，该方法耗时并且基于相对昂贵的原料(F
‑
庚烯使用六氟丙烯(HFP)和2摩尔四氟乙烯(TFE)的反应制备)。
[0009]WO 2008/057513描述了用于制备式RCH＝CHC2F5的内部二氢氟烯烃的方法，所述方法包括使RCH＝CHF的氟化烯烃反应，其中R选自具有一至十个碳原子的全氟烷基基团，并且所述烷基基团在存在五氟化锑(SbF5)的情况下在具有四氟乙烯的液相中为正烷基链、仲烷
基链或异烷基链，从而除去路易斯酸催化剂并分离出二氢氟烯烃。WO 2008/057513的公开内容据此以引用方式并入。

技术实现思路

[0010]在一个实施方案中，制备氟烯烃的方法包括使式(1)的化合物，R
f
CX1＝CHCF3(1)，其中R
f
是直链或支链C1‑
C
10
全氟化或多氟化烷基基团；并且其中X1是H、Br、Cl或F；与式(2)的氟化乙烯化合物，CX2X3＝CX4X5(2)接触。在式(2)的化合物中，X2、X3、X4和X5各自独立地为H、Br、Cl或F；并且X2、X3、X4和X5中的至少三者为F。在催化剂存在下以足以形成包含式(3)的化合物，R
f
(CF2)
n
CX6＝CH(CF2)
m
CX7X8CFX9X
10
(3)的组合物的量进行接触。在式(3)的化合物中，n为0至10的整数；并且m为1至10的整数；在式(3)的化合物中，X6、X7、X8、X9和X
10
各自独立地是H、Br、Cl或F；并且在式(1)和式(2)中，由X6、X7、X8和X9表示的H、Br、Cl和F中的每一者的总数与由X1、X2、X3、X4和X5提供的H、Br、Cl和F中的每一者的总数相同。
[0011]本专利技术包括以下方面和实施方案：
[0012]在一个实施方案中，本文公开制备氟烯烃的方法。本文所述的方法包括：使式(1)的化合物，R
f
CX1＝CHCF3(1)，其中R
f
是直链或支链C1‑
C
10
全氟化或多氟化烷基基团；并且其中X1是H、Cl或F；与式(2)的氟化乙烯化合物，CX2X3＝CX4X5(2)接触。在式(2)的化合物中，X2、X3、X4和X5各自独立地为H、Cl或F；并且X2、X3、X4和X5中的至少三者为F。在催化剂存在下以足以形成包含式(3)的化合物，R
f
(CF2)
n
CX6＝CH(CF2)
m
CX7X8CFX9X
10
(3)的组合物的量进行接触，其中n为0至10的整数；其中m为1至10的整数；其中X6、X7、X8、X9和X
10
各自独立地为H、Cl或F；并且其中在式(1)和式(2)中，由X6、X7、X8、X9和X
10
表示的H、Cl和F中的每一者的总数与由X1、X2、X3、X4和X5提供的H、Cl和F中的每一者的总数相同。
[0013]根据前述实施方案中的任一个实施方案，本文还公开了方法，其中R
f
选自由以下组成的组：CF3、C2F5、C3F7、i
‑
C3F7、C4F9、C5F
11
、i
‑
C5F
11
、C6F
13
和i
‑
C6F
13
。
[0014]根据前述实施方案中的任一个实施方案，本文还公开了方法，其中式(1)的化合物包括C4F9CH＝CHCF3、(CF3)2CFCH＝CHCF3、CF3CH＝CFCF3或CF3CH＝CClCF3；并且式(3)的化合物包括C4F9CH＝CHCF2CFClCF3、C4F9CH＝CHCF2CF2CF2Cl、(CF3)2CFCH＝CHCF2CFClCF3、(CF3)2CFCH＝CHCF2CF2CF2Cl、C2F5CH＝CHC2F5、C2F5CF＝CHCFClCF3、C2F5CF＝CHCF2CF2Cl或C3F7CH＝CClCF3。
[0015]根据前述实施方案中的任一个实施方案，本文还公开了方法，其中式(2)的氟化乙烯包括以下中的至少一者：CF2＝CF2、CFCl＝CF2；CFCl＝CFCl、CFH＝CF2(HFO
‑
1123)、CFH＝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制备氟烯烃的方法，所述方法包括：在催化剂的存在下，使式(1)的化合物，R
f
CX1＝CHCF3ꢀꢀꢀ
(1)其中R
f
是直链或支链C1‑
C
10
全氟化或多氟化烷基基团；并且其中X1是H、Br、Cl或F；与式(2)的氟化乙烯化合物接触，CX2X3＝CX4X5ꢀꢀꢀ
(2)其中X2、X3、X4和X5各自独立地为H、Br、Cl或F；并且其中X2、X3、X4和X5中的至少三者为F；所述催化剂的量足以形成组合物，所述组合物包含式(3)的化合物，R
f
(CF2)
n
CX6＝CH(CF2)
m
CX7X8CFX9X
10
ꢀꢀꢀ
(3)其中n为0至10的整数；其中m为1至10的整数；其中X6、X7、X8、X9和X
10
各自独立地为H、Br、Cl或F；并且其中在式(1)和式(2)中，由X6、X7、X8、X9和X
10
表示的H、Br、Cl和F中的每一者的总数与由X1、X2、X3、X4和X5提供的H、Br、Cl和F中的每一者的总数相同。2.根据权利要求1所述的方法，其中：R
f
选自由以下组成的组：CF3、C2F5、C3F7、i
‑
C3F7、C4F9、C5F
11
、i
‑
C5F
11
、C6F
13
和i
‑
C6F
13
。3.根据权利要求1所述的方法，其中：所述式(1)的化合物包含选自由以下组成的组的至少一个成员：C4F9CH＝CHCF3、(CF3)2CFCH＝CHCF3、CF3CH＝CFCF3和CF3CH＝CClCF3；并且所述式(3)的化合物包含选自由以下组成的组的至少一个成员：C4F9CH＝CHCF2CFClCF3、C4F9CH＝CHCF2CF2CF2Cl、(CF3)2CFCH＝CHCF2CFClCF3、(CF3)2CFCH＝CHCF2CF2CF2Cl、C2F5CH＝CHC2F5、C2F5CF＝CHCFClCF3、C2F5CF＝CHCF2CF2Cl和C3F7CH＝CClCF3。4.根据权利要求1所述的方法，其中：所述式(2)的氟化乙烯包含以下中的至少一者：CF2＝CF2、CFCl＝CF2；CFCl＝CFCl、CFH＝CF2(HFO
‑
1123)、CFH＝CFH(HFO
‑
1132)和CF2＝CH2(VF2)并且所述所述组合物包含选自由以下组成的组的至少一个成员：C4F9CH＝CHCF2CFClCF3、C4F9CH＝CHCF2CF2CF2Cl、(CF3)2CFCH＝CHCF2CFClCF3、(CF3)2CFCH＝CHCF2CF2CF2Cl、C2F5CH＝CHC2F5、C2F5CF＝CHCFClCF3、C2F5CF＝CHCF2CF2Cl、或C3...

【专利技术属性】
技术研发人员：V，
申请(专利权)人：科慕埃弗西有限公司，
类型：发明
国别省市：