[发明专利]一种1,1,1,3,3-五氟丙烷的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及氢氟氯烃的合成方法，特别涉及一种1,1,1,3,3-五氟丙烷的合成方法。

背景技术

含氟烃类已经在多种应用中广泛的应用于工业中，包括作为制冷剂、发泡剂、气溶胶推进剂、气态电介质等。但是由于此类物质的使用所造成的一系列环境问题，包括相对较高的臭氧消耗值（ODP）和全球变暖潜能值（GWP），遭到了多数国家的限制生产和使用。

1,1,1,3,3-五氟丙烷臭氧消耗值为0，全球变暖潜能值低，是近年来发展起来的一种碳氟氢化合物，它在发泡剂、溶剂、气溶胶及制冷设备工质等领域有着广阔的应用前景。由于具备良好的热物理特性，1,1,1,3,3-五氟丙烷在导热和制冷设备工质中也有很多应用。同时，1,1,1,3,3-五氟丙烷还是一种制备1,1,1,3-四氟丙烯的重要原料。

1,1,1,3,3-五氟丙烷的制备方法主要以1,1,1,3,3-五氯丙烷、1,1,1,3-四氟-3-氯丙烷等卤代烷烃和无水氢氟酸为原料，有液相法和气相法两种，气相法一般采用Cr、Al等的氧化物作为催化剂，反应选择性、转化率均较好，但存在反应温度高、能耗大等一系列缺点。

液相法一般采用Sb、Sn或Ti的氯化物做催化剂，反应温度较低、能耗低，但一般为间歇式操作，工业化难度大。

如中国专利公开号CN101560138A涉及的1,1,1,3,3-五氟丙烷制备方法，采用三氟二氯丙烷作为反应原料，但其三氟二氯丙烷为由氟乙烯和二氯二氟甲烷调聚反应得到的1,1-二氯-1,3,3-三氟丙烷。其将1,1-二氯-1,3,3-三氟丙烷液相氟化后经精馏得到产物，纯度99.6%，收率87.38%。该反应为间歇式生产，且存在原料难于制备和原料成本昂贵等问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足之处，提供一种工艺简单、反应条件温和、转化率高、选择性好的液相连续制备1,1,1,3,3-五氟丙烷的方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种液相连续制备1,1,1,3,3-五氟丙烷的方法，包括以下步骤：

（1）向反应釜中加入氟化催化剂和无水氢氟酸，所述氟化催化剂和无水氢氟酸的摩尔比为1:2～6；

（2）将无水氢氟酸与1,1-二氯-3,3,3-三氟丙烷按摩尔比2～10∶1连续加入反应釜中进行反应，所述反应温度为50℃～120℃，反应压力为0.3～1.0MPa，所述氟化催化剂与每小时加入反应釜的1,1-二氯-3,3,3-三氟丙烷的摩尔比为2～20：1；

（3）收集反应产物并经水洗、碱洗后即得到1,1,1,3,3-五氟丙烷。

进一步的：

步骤（1）所述的氟化催化剂优选经氟化的五氯化锑、四氯化锡、四氯化钛、氯化锌、五氯化铌中的一种。

步骤（1）所述的氟化催化剂和无水氢氟酸的摩尔比优选为1:3～5；

步骤（2）所述的反应温度优选为60～80℃。

步骤（2）所述的反应压力优选为0.4～0.6MPa。

步骤（2）所述的无水氢氟酸与1,1-二氯-3,3,3-三氟丙烷的摩尔比优选为4～6∶1。

步骤（2）所述氟化催化剂与每小时加入反应釜的1,1-二氯-3,3,3-三氟丙烷的摩尔比优选为7.2～16∶1。

本发明中，无水氢氟酸既是反应原料又可作为溶剂溶解氟化催化剂，使氟化催化剂更好的与反应原料接触，增加反应转化率和反应效率。氟化催化剂和无水氢氟酸的摩尔比太小，溶剂的用量太大，浪费反应空间，影响反应效率；氟化催化剂和无水氢氟酸的摩尔比太大，溶剂用量太小，氟化催化剂不能充分溶解在溶剂中，导致反应效率降低，因此本发明中氟化催化剂和无水氢氟酸的摩尔比为1:2～6，优选为1:3～5。

1,1-二氯-3,3,3-三氟丙烷和无水氢氟酸的摩尔比对转化率有影响，1,1-二氯-3,3,3-三氟丙烷和无水氢氟酸的摩尔比太大，造成无水氢氟酸的浪费；太小，影响1,1-二氯-3,3,3-三氟丙烷转化率，因此本发明中1,1-二氯-3,3,3-三氟丙烷和无水氢氟酸的摩尔比为1∶2～10，优选为1∶4～6。

反应温度对反应选择性和反应效率有影响，反应温度太高，副产物增多，同时加大对反应釜的腐蚀性；反应温度太低，反应速度过慢，影响反应效率，因此，本发明中的反应温度为50～120℃，优选为60～80℃。