[发明专利]在卤代烷化合物生产过程中减缓副产物形成的方法

说明书

本发明涉及在卤代烷化合物生产过程中减缓副产物形成的方法，具体地公开了用于生产卤代烷化合物的方法，更具体地，用于生产化合物1,1，1,3,3‑五氯丙烷（HCC‑240fa）的改进方法，其减缓了源于氯乙烯（CH₂=CHCl）的副产物的形成。本发明还可用于生产其它卤代烷化合物，如HCC‑250和HCC‑360。本发明的实施方式包括用于减缓在HCC‑240fa生产过程中的1,1,3,3,5,5‑六氯戊烷和1,1，1,3,5,5‑六氯戊烷的形成的方法，其中在启动阶段已经结束且连续操作已经开始后才将FeCl₃引入到反应器中。在优选的实施方式中，在连续操作已经开始后将在催化剂回收塔中浓缩的“预螯合”FeCl₃引入到反应器中。

本申请是一项发明专利申请的分案申请，其母案的申请日为2012年5月30日、申请号为201280026942.6 (PCT/US2012/039922)、发明名称为“在卤代烷化合物生产过程中减缓副产物形成的方法”。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年6月3日提交的共同拥有且共同未决的美国临时专利申请序号61/492931的国内优先权，其公开内容通过引用方式并入本文。

本申请还要求于2011年6月3日提交的共同拥有且共同未决的美国临时专利申请序号61/492898的国内优先权，其公开内容通过引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及用于生产卤代烷化合物的方法，更具体地说，涉及用于生产1,1,1,3,3-五氯丙烷（HCC-240fa）的改进方法。本发明还用于生产其它卤代烷化合物，如HCC-250和HCC-360。

背景技术

化合物1,1,1,3,3-五氯丙烷（HCC-240fa）是用于生产1,1,1,3,3-五氟丙烷（HFC-245fa）的原料，HFC-245fa是不破坏臭氧层的化学制剂，并可用作发泡剂、能量传递介质等等。用于制备有用的卤代烷烃（如HCC-240fa）的加成反应在本领域中是已知的。例如，美国专利6313360号教导了生产HCC-240fa的方法，其通过在催化剂混合物存在和足以产生含HCC-240fa的产物混合物的条件下使四氯化碳（CCl₄）与氯乙烯（VCM）反应来进行，所述催化剂混合物包含有机磷酸酯、例如磷酸三丁酯（TBP），金属铁和氯化铁。然后，通过将其与反应物、催化剂和副产物分离来回收所述240fa产物。还可参见美国专利5902914、6187978、6500995、6552238、6720466、7112709号以及美国专利公开2008/0091053号。所有这些参考文献的公开内容通过引用方式并入本文。

申请人意外地发现，当使用美国专利6313360号中公开的催化剂混合物，即TBP、金属铁和氯化铁时，在CCl₄与VCM的反应过程中，特别是在反应的启动过程中，生成了大量CCl₄衍生的（originating）副产物，如六氯乙烷、四氯乙烯、氯仿和六氯丁二烯。这些副产物的形成导致HCC-240fa选择性的显著降低。

因此，本发明人已认识到需要用于生产HCC-240fa的改进的启动方法。本发明的实施方式解决了这个问题。

申请人还发现，在上述的初始启动之后，例如在该反应作为间歇操作或优选作为连续操作进行时，反应器中最终包含浓集（concentrated）量的HCC-240fa，例如具有可能大于该反应器中有机内容物的60wt％的组成。在这些情况下，当由铁粉（Fe⁰）和磷酸三丁酯（TBP）组成的新鲜催化剂引入到反应器中时，VCM优先与HCC-240fa反应而不是CCl₄，进而形成不希望的副产物，如1,1,3,3,5,5-六氯戊烷（主要）和1,1,1,3,5,5-六氯戊烷（次要）。为方便起见，将这些六氯戊烷称为氯乙烯衍生的副产物。取决于TBP浓度，1,1,3,3,5,5-六氯戊烷的选择性可达到65％，这导致所需HCC-240fa产物的显著收率损失。