制备1,1,1-三氟乙烷的方法技术

技术编号:5543331 阅读:150 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种制备1,1,1-三氟乙烷(HFC-143a)的方法,所述方法包括在作为氟化催化剂的五价锑存在下,在一定条件下使氟化氢与偏二氯乙烯以及1,1-二氯-1-氟乙烷(HCFC-141b)、1-氯-1,1-二氟乙烷(HCFC-142b)和1,1,1-三氯乙烷(HCC-140a)的一种或多种反应,以便以一般90%或更高产率制备1,1,1-三氟乙烷(HFC-143a)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】,1,1-三氟乙烷的方法制备l,l,l-三氟乙烷的方法 专利
本专利技术涉及一种,1,l-三氟乙烷(HFC-143a)的方法。代替用 纯组分如1,1,1 -三氯乙烷(HCC-140a)作为原料加入液相反应器系统的 常规工业方法,本专利技术涉及用供选有机原料制备HFC-143a,所述原 料包含l,l-二氯乙烯(偏二氯乙烯)与1,l-二氯-l-氟乙烷(HCFC-141b)、 l-氯-U -二氟乙烷(HCFC-142b)及1 , ], 1 -三氯乙烷(HCC-140a)的 一种或 多种的组合。专利技术背景人们在本领域已熟知利用制冷液的机械制冷系统和相关的热转 移装置(如热泵和空调机)可用于工业、商业和家庭应用。二十世纪三 十年代开发了氯氟烃(CFC),将氯氟烃作为制冷剂用于此类系统。然 而,二十世纪八十年代以来,CFC对平流层臭氧层的影响已成为更 多关注的焦点。1987年, 一些政府签定了旨在保护全球环境的Montreal Protocol(蒙特利尔议定书),为逐步淘汰CFC产品制定了时间表。此 议定书的后续修正案加速了淘汰这些CFC产品,也为HCFC的淘汰 制定了时间表。因此,需要代替这些CFC和HCFC的不易燃、无毒 代替品。为了回应这些要求,在工业上开发了一些具有零臭氧消耗 能力的氬氟烃(HFC)。氬氟烃,如二氟曱烷(HFC-32)、 1,1,l-三氟乙烷(HFC-143a)和1,1-二氟乙烷(HFC-152a)基本上没有臭氧消耗能力(ODP),因此已将它们 认为是可接受的制冷剂,在某些情况下,还在制造塑料泡沫中将它 们作为潜在的发泡剂。1 , U -三氟乙烷(HFC-14 3 a)为市售不消耗臭氧的制冷剂共混物507A(a.k.a.AZ-50)的一种组分。制备HFC-143a的工业方法之一是通 过使1,1,l-三氯乙烷(HCC-140a)直接与HF反应。HCC-140a—度是世 界上最受青睐生产的化学品之一。曾经用它作为溶剂,近来还用它 作为,1-二氯-1-氟乙烷(HCFC-141b)的原料。随着对蒙特利尔议 定书规定的CFC和HCFC的逐步淘汰,HCC-140a的产量已戏剧性 降低。价格也由于供需"规律"戏剧性上涨。同样,HCFC-141b的 大部分用途也被排除在法律规定允许之外;由于禁止其它用途,它 的经济影响可能因此导致其作为原料成本更高。因此,需要一种可 部分或完全使用供选的有机原料及其组合的制备HFC-143a的供选方 法。美国专利2,478,932, Miller等人,Allied Chemical & Dye,涉及 一种用氟化铝或络合碱性氟化铝催化剂使l,l,l-二氯氟乙烷氟化的气 相反应。此气相反应非常不合乎需要,因为它们必须在更高温度操 作, 一般产生更多副产物,具有较低的容积产量,而且催化剂寿命短。美国专利4,766,258, Komatsu等人,Asahi Kasei,涉及用基于 锡的催化剂从单独的氢氯烃液相制备HFC-143a。美国专利4,968,850, Franklin等人,Solvay & Cie,涉及用基于 锡的催化剂和有机磷抑制剂从不饱和的氯烃(如偏二氯乙烯)液相制备 HFC-143a。制备出的HFC-143a的量很少,例如2%或更少。美国专利5,574,191, Balthasart等人,Solvay & Cie,涉及在液 相不使用催化剂联合制备HFC-143a与偏二氟乙烯以及l-氯-l,l-二氟 乙烷(HCFC-142b)和1,l-二氧-l-氟乙烷(HCFC-141b)的至少一种。此 专利中的方法实例只制备出6.1 %HFC-143a。美国专利5,770,779, Nappa等人,E丄duPont de Nemours and Company,涉及用基于锡的催化剂和至少一种选自金属和非金属烷氧 化物的化合物制备HFC-143a。美国专利6,080,899, Bradley等人,AlliedSignal Inc.,涉及制备化合物如HFC-143a的操作条件,其中包含不参加反应的溶剂。美国专利6,339,178, Lantz等人,Atofina,涉及在氟化催化剂 存在下只从HFCF-142b制备HFC-143a。美国专利6,630,610, Swain等人,AlliedSignal Inc.,涉及从l,l,l画 三氯 乙烷(HCC-140a)制备 HFC-143a 的操作条件。WO96/05156, Swain, AlliedSignal Inc.涉及在没有溶剂存在下只 从HCC-140a制备HFC-143a。JP 8-217704涉及联合制备HFC-143a与HFC-32,用HCC-140a 作为HFC-143a的原料。韩国专利2000027318, Na等人,描述用锑催化剂从HCFC-141b 和HCFC-142b的混合物在液相制备HFC-143a。韩国专利184381描述不用催化剂在液相中联合制备HFC-143a 和HCFC-142b。俄国专利2 160 245, Orlov等人描述自HCC-MOa或偏二氯乙烯 在液相中联合制备HFC-143a、 HCFC-142b和HCFC-141 b。中国专利11067"和1(M4802涉及用基于锑的催化剂在液相从1-氯-l,l-二氟乙烷(HCFC-142b)制备HFC-143a。由于l,l,l-三氯乙烷的成本快速提高,因此需要一种能够用不同 反应物制备HFC-143a的供选方法,其中反应物可根据这些反应原料 的价格波动改变。专利技术概述本专利技术提供一种,U-三氟乙烷(HFC-143a)的方法,所述方 法包括在作为氟化催化剂的五价锑化合物存在下,在 一 定条件下使 偏二氯乙烯和1,l-二氯-l-氟乙烷(HCFC-141b)、 l-氯-l,l-二氟乙烷 (HCFC-142b)和1,1,l-三氯乙烷(HCC-140a)的一种或多种与氟化氢反 应,以,1,l-三氟乙烷(HFC-M3a)。根据本专利技术的方法,在利用 偏二氯乙烯作为一种反应原料与一种或多种其它囟化反应物时,可出乎预料地以基于所制备卣化烃的总重量90%或更高、甚至95%或 更高的产率,U-三氟乙烷(HFC-143a)。此外,利用本专利技术的方 法,选择反应原料的组合的灵活性使人们能够很容易地根据原料价 格的波动改变原料。专利技术详述本专利技术提供一种,1,l-三氟乙烷(HFC-143a)的方法,所述方 法包括在作为氟化催化剂的五价锑存在下,在 一 定条件下使氟化氢 与偏二氯乙烯和1,l-二氯-l-氟乙烷(HCFC-141b)、 l-氯-l,l-二氟乙烷 (HCFC-142b)和1 , 1 , 1 -三氯乙烷(HCC-140a)的 一 种或多种的组合反 应,以,1,l-三氟乙烷(HFC-143a)。根据本专利技术的方法,偏二氯乙烯与l,l-二氯-l-氟乙烷(HCFC-141b)、 l-氯-l,l-二氟乙烷(HCFC-142b)和1,1,1-三氯乙烷(HCC-140a) 的一种或多种的组合一起与氟化氢反应,以制备高含量的1,1,1-三氟 乙烷(HFC-143a)。反应中所用的偏二氯乙烯的量与l,l-二氯-l-氟乙烷 (HCFC-141b)、 l-氯-l,l-二氟乙烷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备1,1,1-三氟乙烷(HFC-143a)的方法,所述方法包括在作为氟化催化剂的五价锑存在下,在一定条件下使偏二氯乙烯和1,1-二氯-1-氟乙烷(HCFC-141b)、1-氯-1,1-二氟乙烷(HCFC-142b)和1,1,1-三氯乙烷(HCC-140a)的至少一种与氟化氢反应以制备1,1,1-三氟乙烷(HFC-143a)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:DC马克尔RC约翰逊童雪松
申请(专利权)人:霍尼韦尔国际公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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