[发明专利]一种合成反式-1;3;3;3-四氟丙烯的方法

说明书

本发明公开了一种合成反式‑1,3,3,3‑四氟丙烯的方法，该方法在碱金属氟化物和非质子极性溶剂存在下，1,1,1,3,3‑五氟丙烷发生脱氟化氢反应合成反式‑1,3,3,3‑四氟丙烯，反应温度为50～180℃，反应时间为0.5～24h。其中碱金属氟化物为氟化钾或氟化铯，非质子极性溶剂为醚类、腈类、酮类、酰胺类或亚砜类。本发明提供的合成反式‑1,3,3,3‑四氟丙烯的方法具有对环境友好的优点。

技术领域

本发明涉及一种合成反式-1,3,3,3-四氟丙烯的方法，特别是一种在碱金属氟化物和非质子极性溶剂存在下，1,1,1,3,3-五氟丙烷发生脱氟化氢反应合成反式-1,3,3,3-四氟丙烯的方法。

背景技术

反式-1,3,3,3-四氟丙烯(E-HFO-1234ze)的臭氧损耗值(ODP)为0，温室效应潜值(GWP)为6，被国际社会公认为是高GWP的氢氟烃(HFCs)的理想低碳环保替代品，如作为发泡剂替代1,1,3,3,3-五氟丙烷(HFC-245fa)、1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)以及1,1-二氟乙烷(HFC-152a)，作为气溶胶喷射剂替代HFC-134a等。

中国专利CN104177219A报道了在包括含有烷基和芳基腈的有机物、含有烷基和芳基醚的有机物、含有亚砜的有机物及其混合物等溶剂存在下，HFC-245fa与碱性水溶液发生脱氟化氢反应得到HFO-1234ze。中国专利CN1852880B的实施例中报道了将由91.5％的HFC-245fa和0.0121％的HFO-1234ze组成的原料在2.0％重量的氢氧化钾溶液中鼓泡，反应出口混合物中包含15.455％的HFO-1234ze。上述合成E-HFO-1234ze技术中，HFC-245fa碱脱法使用了二甲基亚砜、四氢呋喃和乙腈等有机溶剂，此类有机溶剂与碱性水溶液互溶，难以回收，且反应后形成氟化盐(氟化钾、氟化钠)固废，后处理麻烦，对环境不友好。

发明内容

本发明的目的在于克服背景技术中存在的不足，提供一种对环境友好的合成反式-1,3,3,3-四氟丙烯的方法。

本发明的技术解决方案是在碱金属氟化物和非质子极性溶剂存在下，1,1,1,3,3-五氟丙烷发生脱氟化氢反应合成反式-1,3,3,3-四氟丙烯，反应温度为50～180℃，反应时间为0.5～24h。本发明的反应方程式如下：

本发明所述的碱金属氟化物是氟化钾或氟化铯，优选的碱金属氟化物是氟化钾。商品化的氟化钾有常规无水氟化钾和高活性无水氟化钾，其中高活性无水氟化钾具有高的比表面积，因而具有更高的催化反应活性，本发明更优选的碱金属氟化物是高活性无水氟化钾。

本发明中碱金属氟化物与1,1,1,3,3-五氟丙烷的摩尔比为0.01～1:1，1,1,1,3,3-五氟丙烷与溶剂的质量比为0.01～10:1，优选的物料比为：碱金属氟化物与1,1,1,3,3-五氟丙烷的摩尔比为0.05～0.5:1，1,1,1,3,3-五氟丙烷与溶剂的质量比为0.1～1:1。

本发明所述的非质子极性溶剂具有选择性溶剂化碱金属阳离子，并将氟离子裸露的作用，而裸露的氟离子具有非常强的碱性，从而催化1,1,1,3,3-五氟丙烷发生脱氟化氢反应。本发明选择的非质子极性溶剂是醚类、腈类、酮类、酰胺类、亚砜类或其混合物，具体的非质子极性溶剂优选自乙二醇二甲醚、乙腈、4-甲基-2-戊酮、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜或其混合物，更优选的非质子极性溶剂是乙二醇二甲醚、N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜。

本发明对反应压力没有限制，可以在常压、负压或加压条件下操作。此外，反应可以连续进行，也可以间歇进行，反应本身对反应形式无明显要求。

本发明的有益效果是：