[发明专利]一种2-氯-3,3,3-三氟丙烯的制备方法

说明书

本发明公开了一种2‑氯‑3,3,3‑三氟丙烯的制备方法，所公开的方法包括：3‑氯‑3,3‑二氟丙烯在无催化剂或催化剂存在下，通氯气反应合成1,2,3‑三氯‑1,1‑二氟丙烷，其中催化剂为路易斯催化剂或离子盐催化剂，催化剂用量为3‑氯‑3,3‑二氟丙烯质量的0.5％～10％，氯气与3‑氯‑3,3‑二氟丙烯摩尔比为1～10:1，反应温度为30℃～80℃，反应时间为0.5h～10h；之后在氟化催化剂Fe‑V‑Mg‑F的作用下，HF与1,2,3‑三氯‑1,1‑二氟丙烷气相氟化合成2‑氯‑3,3,3‑三氟丙烯，反应温度为200℃～300℃，HF与1,2,3‑三氯‑1,1‑二氟丙烷的摩尔比为3～50:1。本发明主要用于高收率地制备2‑氯‑3,3,3‑三氟丙烯。

技术领域

本发明涉及一种2-氯-3,3,3-三氟丙烯的制备方法，尤其涉及以3-氯-3,3-二氟丙烯为原料，经氯化、氟化反应制备2-氯-3,3,3-三氟丙烯的方法。

背景技术

氢氟烯烃(HFOs)，臭氧消耗潜值为零，同时具有低的温室效应潜值，已成为各国含氟烃工业研究的热点。2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)凭借其优异的理化和环境性能，成为有效的制冷剂、发泡剂、灭火剂、传热介质、推进剂、气态电介质、灭菌剂载体、动力循环工作流体、聚合物单体以及医药、农药中间体，应用广泛。2-氯-3,3,3-三氟丙烯(HCFO-1233xf)是生产HFO-1234yf的重要中间体，实现HFO-1234yf工业制备的关键技术之一。

美国专利US20070197842公开了一种以2,3-二氯丙烯为原料制备HCFO-1233xf的方法，该方法首先2,3-二氯丙烯与氯气反应生成1,1,2,2,3-五氯丙烷，然后1,1,2,2,3-五氯丙烷在强碱作用下脱氯化氢得到1,1,2,3-四氯丙烯，最后1,1,2,3-四氯丙烯和氟化氢混合通过上层装填FeCl₃/C催化剂下层装填Cr₂O₃催化剂的反应器，气相氟化反应制得HCFO-1233xf，该法收率较低，最高只有85％。

发明内容

本发明的目的在于克服背景技术中存在的不足，提供一种收率高的2-氯-3,3,3-三氟丙烯的制备方法。

为了实现本发明的目的，本发明提供的2-氯-3,3,3-三氟丙烯的制备方法包括：

(a)在无催化剂或催化剂存在，及反应温度为30℃～80℃的条件下，向3-氯-3,3-二氟丙烯中通氯气反应合成1,2,3-三氯-1,1-二氟丙烷，所述催化剂为路易斯催化剂或离子盐催化剂；

(b)在氟化催化剂Fe-Mo-Mg-F的作用下，及反应温度为200℃～300℃的条件下，HF与1,2,3-三氯-1,1-二氟丙烷气相氟化合成2-氯-3,3,3-三氟丙烯。

可选的，步骤(a)中所述的路易斯催化剂为三氯化铁、三氯化铝或三氟化硼。优选三氯化铝。

可选的，步骤(a)中所述的离子盐催化剂为含氟钽盐催化剂，通式为Q⁺[Ta_xCl_yF_5x-y+1]-，阳离子Q⁺为季铵阳离子，1＜x≤3，0≤y≤5。

可选的，所述季铵阳离子为四烷基铵、二烷基咪唑鎓、三烷基咪唑鎓、N-烷基吡啶鎓、N-烷基-N-甲基吡咯烷鎓或N-烷基-N-甲基哌啶鎓；所述季铵阳离子Q⁺是四乙基铵、十二烷基三甲基铵、苯基三甲基铵、1-丁基-3-甲基咪唑鎓、1-丁基-2,3-二甲基咪唑鎓、N-丁基吡啶鎓、N-苯甲基吡啶鎓、N-丁基-N-甲基哌啶鎓或N-丁基-N-甲基吡咯烷鎓。

可选的，步骤(a)中催化剂用量为3-氯-3,3-二氟丙烯质量的0.5％～10％。优选1％～3％。