[发明专利]生产氯化和/或氟化丙烯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及生产氯化和/或氟化丙烯的方法。

背景技术

已知氯化和/或氟化丙烯可用作塑料和树脂制造中的单体，并且也可用作如氢氟烯烃制造中的化学中间体。也已知很多这样的化合物可用作杀线虫剂和杀昆虫剂，事实上，这可能是它们的主要用途。

这些化合物的商业可得性可能不期望地受通常用于制造它们的方法所限。例如，氯化和/或氟化丙烷可与氧气在催化剂存在下和在高温反应以制得氯化丙烯。所需氯化和/或氟化丙烯也可如下获得：在氧气的存在下将三氯丙烯脱氯化氢，或者使二氯丙烯与氯单质和/或烯丙基氯和/或氯丙烯反应，以得到所需的氯化丙烯。但是，所有这些方法都是复杂的多步骤方法，很多需要使用催化剂，因此需要从产物中移除一种或多种催化剂。

生产一种示例性氯化丙烯(即1,3-二氯丙烯)的最常依靠的方法实际上是生产烯丙基氯的方法。在这样的方法中，丙烯的热氯化提供对烯丙基氯的约70-85%的选择性和对二氯化副产物的15-30%的选择性。至多约50%的副产物由此通常可以包含约50%的1,3-二氯丙烯，其余的包括其它氯化丙烯、1,2-二氯丙烷，六碳烯烃和其它氯化的六碳化合物。

尽管该方法解决了大规模生产1,3-二氯丙烯，但其不是最理想的，至少是因为其将1,3-二氯丙烯的生产与生产速率和对烯丙基氯的需求联系在一起。当期望最终产物是单一异构体而非外消旋混合物时，也发现常规方法存在不足。例如，已知1,3-二氯丙烯的顺式异构体在作为杀线虫剂方面的活性是反式异构体的约两倍。但是，尽管顺式异构体比反式异构体稍易挥发，因此应该是可通过分馏分离的，但是已经发现反式异构体的该蒸馏和任何之后的异构化作用两者都极大地受阻于小部分沸点非常接近于二氯化丙烯级分的沸腾温度的六碳烯烃的存在。

尽管已经针对氯化和/或氟化丙烯的制造开发了简单化的一步法，但是这些方法可能具有受限的商业适用性，这是由于它们受限的生产能力所致。不管是多步还是一步，生产氯化和/或氟化丙烯的很多常规制造方法可通常导致形成大量的反应副产物，这些副产物之后必须与产物分离并弃置，通常损失很大，进一步限制了它们的商业潜力。

因此期望得到生产氯化和/或氟化丙烯的改进方法。更特别地，这样的方法将提供相对于现有技术的改进，如果它们可以摆脱产品的制造，在该产品制造中它们作为副产物制得，或者作为难以分离的副产物的混合物的一部分制得。成本节省和/或反应选择性的改善也提供商业优势并为本领域所用。

发明内容

本发明提供生产氯化和/或氟化丙烯的有效方法。有利地，这些方法是一步法，从而提供了显著的时间、操作和资金成本节省，与生产氯化丙烯的常规多步方法相比。此外，本发明方法提供反应混合物，从该反应混合物较容易分离和/或纯化氯化和/或氟化丙烯以得到所需的最终产物，与常规方法相比，因此可以另外节省成本。

更特别地，该方法包括使二氯乙烯或氯氟乙烯与甲烷、氯甲烷、氟甲烷、或氯氟甲烷反应得到氯化或氟化丙烯。二氯乙烯或氯氟乙烯具有式CHCl=CHX，其中X为Cl或F，而甲烷、氯甲烷、氟甲烷或氯氟甲烷可以期望地具有式CH₍₄-_a)X_a，其中a为0-3。在一些实施方式中，氯化或氟化丙烯可以具有式CHX=CH-CH₍₃-_a)X_a，其中a为0-3。

在一种实施方式中，二氯乙烯或氯氟乙烯包括顺式/反式-1,2-二氯乙烯，甲烷、氯甲烷、氟甲烷或氯氟甲烷包括一氯甲烷。在这样的实施方式以及其它实施方式中，氯化和/或氟化丙烯可以期望地包括顺式/反式1,3-二氯丙烯。

本发明方法提供比常规方法容易精制的粗产物。也就是说，尽管生产顺式-1,3-二氯丙烯、生产烯丙基氯的一种常规方法制得顺式-1,3-二氯丙烯作为混合物中的副产物，该混合物还包含氯化丙烯、1,2-二氯丙烷、六碳烯烃和其它氯化六碳化合物，但是本发明方法提供包含顺式/反式-1,3-二氯丙烯以及主要副产物三氯戊二烯和三氯庚二烯的粗产物。因此，所需二氯丙烯可以使用氯化和/或简单蒸馏分离。