[发明专利]用于生产氟化环丁烷的方法

说明书

本发明提供了1,1,2‑三氟‑2‑(三氟甲基)环丁烷(TFMCB)的生产。更具体地讲，本发明涉及用于通过可商购获得的原料乙烯和六氟丙烯的连续催化反应制备1,1,2‑三氟‑2‑(三氟甲基)环丁烷的方法。

技术领域

本发明涉及1,1,2-三氟-2-(三氟甲基)环丁烷(TFMCB)的生产。更具体地讲，本发明涉及用于通过可商购获得的反应物乙烯和六氟丙烯的连续催化反应生产1,1,2-三氟-2-(三氟甲基)环丁烷的方法。

背景技术

氢氟烯烃2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf,CF₃CF＝CH₂)是一种低全球变暖化合物，具有零臭氧消耗潜能值，可用作制冷剂、发泡剂、聚合物单体并且用于许多其他应用。许多用于制备HFO-1234yf的方法是本领域已知的。参见，例如美国专利号8,975,454、8,618,340、8,058,486和9,061,957。还可参见美国专利公布号2009-0099396和2008-0058562。

制备HFO-1234yf的另一种途径是1,1,2,3-四氯-丙烯(TCP)的氢氟化，如在美国专利号8,084,653和8,324,436中所公开的。PCT公布WO2009/003085A1描述了通过六氟丙烯(HFP)和乙烯的复分解制备HFO-1234yf。该方法需要在有机溶剂中使用昂贵的复分解催化剂，因此对于商业生产来说不具成本效益。

这些用于制备HFO-1234yf的方法通常涉及多个步骤、副产物形成，并且原子效率百分比低。原子效率百分比如下计算：

(期望产物的分子量)除以(所形成物质的分子量)×100。

文献中已描述了氟烯烃的热二聚化。参见，例如美国专利号2,427,116；2,441,128；2,462,345；2,848,504；2,982,786和3,996,301。还可参见，《氟化学杂志》，2004年，第125卷，第1519页(J.Fluorine.Chem.,2004,125,1519)；《英国化学会志Perkin汇刊I》，1973年，第1773页(J.Chem.Soc.,Perkin I,1973,1773)；《英国化学会志Perkin汇刊I》，1983年，第1064页(J.Chem.Soc.,Perkin I,1983,1064)。

美国专利号3,996,299描述了一种用于形成由偏氟乙烯和2,3,3,3-四氟丙烯制备的共聚物的方法。该方法涉及全氟烯烃(诸如全氟丙烯)与末端单烯烃(诸如乙烯)的环二聚，生成环状化合物1,1,2-三氟-2-三氟甲基环丁烷(TFMCB)。然后使环状化合物诸如TFMCB经受热裂化操作以产生无环含氟烯烃诸如偏氟乙烯和2,3,3,3-四氟丙烯的混合物，其可用作聚合反应中的单体和/或共聚单体。

‘299专利公开了环二聚反应可在非常宽的反应条件范围内发生。例如，该专利表明反应温度可在200℃-600℃，优选地300℃-400℃的范围内，并且反应时间在约4小时至约1000小时，优选地10小时至100小时的范围内。’299专利还表明，单烯烃与全氟烯烃的比率通常在0.1:1至约100:1，优选地1:1至约10:1的范围内。

‘299专利公开了环状化合物在500℃至1000℃范围内，优选地在600℃至700℃范围内的温度下的热裂化。据说该裂化反应可经由通过加热的反应管连续进行，保持接触时间在0.01秒-10秒的范围内。