[发明专利]一种气相氟化合成2-氯-3,3,3-三氟丙烯的方法

说明书

本发明涉及一种气相氟化合成2‑氯‑3,3,3‑三氟丙烯的方法，该方法是指以1,1,2,3‑四氯丙烯为原料，在预氟化处理后的复合催化剂作用下，于N₂≤0.3MPa、温度为240~280℃条件下，氟化氢气相氟化合成2‑氯‑3,3,3‑三氟丙烯；所述复合催化剂由质量含量为85%~98%的Cr₂O₃和质量含量为2%~15%的ZnO制成。本发明采用商品化试剂1,1,2,3‑四氯丙烯为原料，在预氟化处理后的复合催化剂作用下，有效提高了最终产物多卤代烯烃的转化率和收率，不但成本低廉，而且易于实施。

技术领域

本发明涉及多相催化合成有机氟化合物技术领域，尤其涉及一种气相氟化合成2-氯-3,3,3-三氟丙烯的方法。

背景技术

有机氟化合物由于其独特的性质应用广泛，其中氢氯氟烷烃（HCFC）曾被广泛应用于制冷剂、发泡剂等领域，但HCFC对环境影响很大。近年来，迫于环境压力，人们逐渐开始寻找HCFC的替代品，氢氟烯烃（HFO）由于双键的存在，具有较低的臭氧消耗潜能值（ODP）和温室效应潜能值(GWP)；HFO还可以作为含氟烯烃单体合成氟弹性体和氟树脂，以及作为向有机分子中引入CF₃基团的结构嵌段原料。2,3,3,3-四氟丙烯作为C3类HFO得到广泛关注，而2-氯-3,3,3-三氟丙烯是合成2,3,3,3-四氟丙烯的重要单体。

合成2-氯-3,3,3-三氟丙烯目前采用液相或气相氟化法。而气相法以1,1,1,2,3-五氯丙烷或1,1,2,3-四氯丙烯为反应物。专利CN 101874009 A中，以1,1,2,3-四氯丙烯为反应物，采用三氧化二铬催化剂，通过在氟化反应中加入稳定剂二异丙基胺等来提高催化剂的寿命，并提高反应物的转化率和目标产物收率。但是在后续处理过程中，微量的稳定剂很难去除。专利CN 102405202 A未使用催化剂，1,1,1,2,3-五氯丙烷与氟化氢气体反应，反应温度较高，目标产物2-氯-3,3,3-三氟丙烯选择性低，产物较为复杂，给后续处理提纯产物增加了难度。

专利CN 106748626 A以1,1,1,3,3-五氯丙烷为原料，在复合催化剂作用下，氟化氢气相氟化合成反式1-氯-3,3,3-三氟丙烯，复合催化剂由三氧化二铬主催化剂、氧化锌助催化剂和经化学改性处理过的活性炭组成；该复合催化剂具有大比表面积、高催化活性、高选择性、高稳定性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低廉、易于实施的气相氟化合成2-氯-3,3,3-三氟丙烯的方法。

为解决上述问题，本发明所述的一种气相氟化合成2-氯-3,3,3-三氟丙烯的方法，其特征在于：以1,1,2,3-四氯丙烯为原料，在预氟化处理后的复合催化剂作用下，于N₂≤0.3MPa、温度为240~280℃条件下，氟化氢气相氟化合成2-氯-3,3,3-三氟丙烯；所述复合催化剂由质量含量为85%~98%的Cr₂O₃和质量含量为2%~15%的ZnO制成。

所述预氟化处理是指将置于反应管中的所述复合催化剂加热至350~370℃，并通入氟化氢气体对其进行活化处理，连续活化10小时。

所述1,1,2,3-四氯丙烯与所述氟化氢的摩尔比为1：10~1：20。

所述1,1,2,3-四氯丙烯的进料量为0.01~1.0mL / min。

所述复合催化剂是指将Cr₂O₃和ZnO混合后，加入混合物总质量3%的胶体石墨，经高速万能粉碎机研磨后，再加入混合物总质量5%的甲基纤维素溶液，经挤条成型、室温风干，即得。