[发明专利]1,1,3,3,3-五氟丙烯的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种1,1,3,3,3-五氟丙烯的合成方法。

背景技术

含氟、氯、溴等卤代烷烃被广泛使用于制冷、清洗、发泡等行业，同时该类化合物生产、使用过程中不断地扩散到大气层中，使其含有的C-Cl、C-Br键在太阳光的照射下断裂循环消耗地球大气层中的臭氧，引起地球环境的破坏，危害人类生存，科学工作者开始寻找更加安全的物质来替代含氯溴等氯代烷烃。

1,1,3,3,3-五氟丙烯（简称R1225zc）作为氢氟烯烃， ODP值为0， GWP值较低，综合环境友好性较好，可用于含氟树脂、含氟橡胶、制冷剂、发泡剂等多种领域。1,1,3,3,3-五氟丙烯的制备方法主要有以下几种：

（1）美国专利US6031141、US6093859、US6369284等都描述了以R236fa为原料，气相催化脱氟化氢来制备R1225zc，所用催化剂是Al、La、Cr、Mg等金属氧化物、氟化物、氧氟化物及它们的混合物，反应温度是：300℃-450℃，反应原料转化率30%-50%左右，产品选择性80%-90%左右，该技术存在催化剂成本高、催化剂效率低、稳定性差的缺点；

（2）中国专利CN101133008描述了在无催化剂的情况下热分解R236fa制备R1225zc，反应温度在700℃-1000℃，原料R236fa的转化率有25%-75%，R1225zc的选择性有90%，该技术反应温度较高，反应器要使用耐高温的高镍或纯镍材料制备，造价较高；

（3）美国专利US6376727、US6548720、US6476281等又描述了以R216aa（2,2-二氯-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷）为原料，气相催化加氢脱氯来制备R1225zc，以Cr、Cu、Ni等金属负载在活性碳上做催化剂，反应温度350℃-500℃，原料R216aa转化率基本在90%以上，而R1225zc的选择性有90%左右，该技术对催化剂的使用寿命没有特别说明，同时原料不易得到。

  

发明内容

本发明的目的在于提供一种1,1,3,3,3-五氟丙烯的制备方法，该技术路线具有原料来源广泛易得、制备工艺温和、操作简单、合成的五氟丙烯杂质少、提纯方便等优点。

    为达到发明目的本发明采用的技术方案是：

一种1,1,3,3,3-五氟丙烯的制备方法，以五氟卤代丙烷为原料，在催化剂作用下脱卤化氢合成1,1,3,3,3-五氟丙烯，

所述五氟卤代丙烷的通式是：CF₃CH₂CF₂X，其中X选自F、Cl、Br，

所述催化剂由主催化剂和助催化剂组成，主催化剂为无机碱，助催化剂为相转移催化剂。

为了清楚地说明本技术路线，用如下反应方程式表示该合成技术：

合成R1225zc反应所需的五氟卤代丙烷原料可以是1,1,1,3,3,3-六氟丙烷（R236fa），而R236fa是由1,1,1,3,3,3-六氯丙烷（R230）和HF在氟化催化剂下合成，这已经是有工业化生产R236fa的技术了，该技术中液相氟化催化剂为SnCl₄、TiCl₄、TaCl₅、NbCl₅、SbF₅、SbCl₅或SbF_nCl_5-n(n：1～4)的一种；气相氟化催化剂为Cr、Al、Mg、Co、Zn、Ni等金属氟化盐；反应温度在50℃～350℃。

合成R1225zc所需的五氟卤代丙烷原料可以是1-氯-1,1,3,3,3-五氟丙烷（R235fa），而R235fa是由R230与HF反应制备R236fa合成过程中的中间产物，合成催化剂同样是SnCl₄、TiCl₄、SbF₅、SbCl₅、SbF_nCl_5-n(n：1-4)、Cr、Al、Mg、Co、Zn、Ni等系列；R230与HF的物料配比是1:3～1:10。同时R235fa也可以是1,1,3,3,3-五氟丙烷（R245fa）和Cl₂反应所得，该反应被称作氯化反应，R245fa氯化可以是光催化氯化，热氯化或者是催化氯化，同样R245fa可以用1,1,1,3,3,-五氯丙烷（R240）和HF在氟化催化剂下合成，R245fa已经有大量工业化生产。