[发明专利]制备氢卤烷烃的催化氟化方法

说明书

相关申请的交叉引用

该申请要求2011年11月10日提交的两个美国临时申请USSN 61/558081和61/558086的优先权，这两个临时申请的内容通过引用结合。

背景

本公开的领域

本公开总体上涉及制备氢卤烷烃的催化氟化方法。更具体来说，本公开涉及氢卤烯烃与HF的氟化反应，使用TaF₅或TiF₄作为催化剂。

相关技术的描述

氢卤烷烃(例如HCFC(氢氯氟烃))可以被用于广泛的应用中，包括用作气雾推进剂、制冷剂、清洗剂、用于热塑性和热固性泡沫塑料的膨胀剂、传热介质、气态电介质、灭火和抑火剂、动力循环工作流体、聚合介质、颗粒去除流体、载体流体、抛光研磨剂和置换干燥剂。其还可以用作HFO(氢氟烯烃)的中间体，HFO不仅对平流臭氧层安全，而且具有低的全球变暖潜能(GWP)。

本公开的简述

本公开提供一种氟化方法，其包括：在有效量的选自TaF₅和TiF₄的氟化催化剂存在下，并且在产生包含式R_fCFClCH₃的氢卤烷烃的产物混合物而基本上不形成R_fCF₂CH₃的条件下，使式R_fCCl=CH₂的氢卤烯烃在反应区域与HF反应，式中R_f为全氟烷基。这些反应在促进形成R_fCFClCH₃和最大限度减少R_fCF₂CH₃与R_fCHClCH₂F的产生的条件下进行。

详述

以上概述和以下详述仅是示例性和说明性的，并不限制如所附权利要求中定义的本发明。由以下详述和权利要求，任一种或多种实施方案的其它特征和益处将显而易见。

如本文所用的术语“包含”、“包括”、“具有”或其任何其它变型均旨在涵盖非排他性的包含。例如，包括一系列要素的过程、方法、制品或装置不一定仅限于这些要素，而可以包括未明确列出的或该过程、方法、制品或装置所固有的其它要素。此外，除非有相反的明确说明，“或”是指包含性的“或”而非排他性的“或”。例如，以下任一情况均满足条件A或B：A为真(或存在)且B为假(或不存在)；A为假(或不存在)且B为真(或存在)；以及A和B均为真(或存在)。

另外，采用“一个”用来描述本文所描述的要素和组分。这仅是为了方便且给出本发明范围的大体意义。除非显然另有所指，该描述应被视为包括一个或至少一个，并且单数也包括复数。

除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员的通常理解相同的含义。在冲突的情况下，以本说明书(包括定义)为准。尽管相似或等同于本文描述的方法和材料可以被用在本发明的实施方案的实施或测试中，但是下面描述合适的方法和材料。另外，这些材料、方法和示例仅是示意性的，而不旨在进行限定。

当按照范围、优选范围或是按照上优选值和/或下优选值的列举的形式给出量、浓度或其它值或参数时，这应该被理解为明确披露了由任何范围上限或上优选值和任何范围下限或下优选值的任何配对组成的所有范围，而不论是否单独披露了这些范围。除非另有说明，否则在本文中记述数值范围处，该范围意在包括其端点和该范围中的所有整数和分数。

本文使用的术语“脱氯化氢”是指除去分子中相邻碳上的氢和氯的过程。

单独还是在化合物词中(例如“全氟烷基”)，本文中使用的术语“烷基”包括环状或非环状、以及直链或支化的烷基，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基或它们的不同异构体。例如其包括含有1至6个碳原子的直链或支链烷基、以及包含3至6个环碳原子和最多总计10个碳原子的环烷基。

本文中使用的术语“全氟烷基”是指碳原子上的所有氢被氟所取代的烷基。在本发明的一些实施方案中，全氟烷基是全氟C₁-C₆烷基。全氟C₁-C₆烷基的示例包括-CF₃和-CF₂CF₃。