[发明专利]用于制备2‑氯‑3,3,3‑三氟丙烯的方法

说明书

本申请是2012年8月17日提交到中华人民共和国国家知识产权局的发明名称为“用于制备2-氯-3,3,3-三氟丙烯的方法”、申请号为“201180010079.0”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于制备2-氯-3,3,3-三氟丙烯的方法。

背景技术

由化学式CF₃CCl＝CH₂表示的2-氯-3,3,3-三氟丙烯(HCFO-1233xf)是一种有用化合物，可作为制备多种氟碳化合物的中间体，且可作为多种聚合物的单体组分。且已提出使用2-氯-3,3,3-三氟丙烯作为发泡剂或推进剂的可能性。

已知的用于制备HCFC-1233xf的方法包括，在催化剂的存在下，使无水氟化氢(HF)在气相中反应。例如，下面列出的专利文献(PTL)1公开了一种方法，包括1,1,2,3-四氯丙烯(HCO-1230xa，CCl₂＝CClCH₂Cl)在铬类催化剂的存在下在气相中的氟化。下面列出的专利文献2也报道了一种方法，包括1,1,2,3-四氯丙烯在铬类催化剂的存在下在气相中的氟化。而且，专利文献3教导，可以使用使催化剂劣化最小化的稳定剂来使1,1,2,3-四氯丙烯(HCO-1230xa)、1,1,1,2,3-五氯丙烷(HCC-240db)、2,3,3,3-四氯丙烯(HCC-1230xf)等氟化。

然而，在以上文献中公开的方法具有多种缺点。例如，需要进一步改善HCFO-1233xf的收率、催化剂的使用较昂贵，且还通过反应生成除目标产物即HCFO-1233xf之外的许多产物，造成令人不满意的选择性。而且，由于随着反应进行，催化活性趋于降低，已作出许多尝试，例如为使催化剂失活最小化而使用稳定剂。

非专利文献(NPL)1教导了一种用于制备HCFO-1233xf的方法，包括使用气密性容器在碱性溶液中使1,2-二氯-3,3,3-三氟丙烷(HCFC-243db)进行脱氯化氢反应。然而，该方法存在问题，因为完成反应要花费较长时间，收率低至约50％，且生产效率令人不满意。

此外，也已报道一种方法，包括在含有醇与碱金属氢氧化物水溶液的溶液中，使作为起始材料的1,1,1,2,3-四氯丙烷(HCC-240db)进行脱氯化氢反应以制备1,1,1,2-三氯丙烯，并使用SbF₃使所制备的1,1,1,2-三氯丙烯进行氟化(参见非专利文献2)。然而，在该方法中，作为氟化剂的高度腐蚀的SbF₃的使用需要特定的反应器；此外，因为相对于每当量的HCFO-1233xf要使用一当量的SbF₃，生成大量的作为副产物的SbCl₃。因此，为使SbCl₃再循环为SbF₃，需要使用氟化氢的氟化处理。因此，操作变得复杂，因而不适用于工业生产。

如上所述，目前还没有实现以高收率便捷地制备HCFO-1233xf的经济适用的方法。

引用列表

专利文献

PTL 1：WO 2007/079431A2

PTL 2：WO 2008/054781A1

PTL 3：WO 2009/015317A1

非专利文献

NPL 1：J.C.S.,Haszeldine,R.N.，2495-2504(1951)

NPL 2：J.C.S.,Haszeldine,R.N.，3371-3378(1953)

发明内容

技术问题

鉴于上述在现有技术中发现的问题而完成了本发明。本发明的主要目的是，提供能够在工业上有利的条件下以高收率制备2-氯-3,3,3-三氟丙烯(HCFO-1233xf)的新方法。

问题的解决方案

本发明人进行了广泛的研究以实现上述目的。结果，他们发现，当将由特定式表示的含氟烷烃用作起始材料并在催化剂的存在下在液相中将其与含有碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物的水溶液进行混合以进行脱卤化氢反应时，允许在相对低的温度下进行该反应，并且能够以非常高的收率获得目标物2-氯-3,3,3-三氟丙烯(HCFO-1233xf)。本发明人发现，上述方法大大地有利于工业目的。因而，完成了本发明。

具体地，本发明提供以下用于制备2-氯-3,3,3-三氟丙烯的方法。