[发明专利]用于制备卤代烷烃的改进方法

说明书

本发明提供了用于制备卤代烷烃的改进方法。确切地说，所述方法包括使烯烃、卤代烯烃或其组合与具有至少一个氯原子的卤代甲烷反应。

技术领域

发明总体上涉及用于制备卤代烷烃的方法。

背景技术

卤代烷烃是用于许多产品的有用中间体，包括农产品、药物、清洁溶剂、溶剂、树胶、硅酮和制冷剂。用于制备卤代烷烃的方法可能是耗时，效率适中，并且缺乏再现性的。

氯代丙烷，特别是1,1,1,3-四氯丙烷和1,1,1,3,3-五氯丙烷，是用于许多产品尤其是制冷剂的有用中间体。其制备的一般方法由使烯烃、四氯化碳、磷酸三烷酯以及铁催化剂反应组成。US 4,650,914教导了这样一种方法，其中所述方法以分批模式，使用非粉末形式的铁和机械搅拌进行。US 6,313,360和US 8,907,147公开了一种使用铁粉和机械搅拌的连续方法。在这些情况中的每一个中，这些方法效率适中，但缺乏再现性和一致的产率。开发一种可以制备卤代烷烃和氯代丙烷的方法，其中所述方法将显示出高重现性，一致的较高产率，利用各种循环策略，并且通量更大将是有利的。

发明内容

本文提供了通过烯烃、卤代烯烃或其组合与包含至少一个氯原子的卤代甲烷之间的反应制备和分离卤代烷烃的方法。所述方法包括：a.通过使以下接触在反应器中形成反应混合物：液相，包含含有至少一个氯原子的卤代甲烷、含有磷酸三烷酯、亚磷酸三烷酯或其组合的至少一种含磷化合物；和至少一种催化剂，包含金属、金属盐或其组合；烯烃、卤代烯烃或其组合，其中烯烃、卤代烯烃或其组合和至少部分被吸收到液相中；b.搅拌反应混合物；c.加热反应混合物；以及d.制备卤代烷烃和重质副产物；其中在反应混合物上方存在气相。本领域技术人员将会认识到，搅拌反应混合物和加热反应混合物可以一个在另一个之前或同时进行。这在整个应用中都是如此。所述方法进一步包括以下方法步骤中的至少一个：(I)搅拌反应混合物包括喷射混合；(II)所述方法进一步包括步骤e，其中步骤e包括：i.将至少一部分的反应器内含物转移到其中形成两种产物流(a)和(b)的第一分离器中：其中产物流(a)包含卤代烷烃、含有至少一个氯原子的卤代甲烷以及烯烃或卤代烯烃；其中产物流(b)包含重质副产物、至少一种含磷化合物以及至少一种催化剂；ⅱ.使至少一部分的产物流(b)与离子交换树脂接触以形成产物流(c)，其中与产物流(b)相比，产物流(c)含有更少的至少一种金属离子；以及iii.使至少一部分的产物流(c)返回到反应器；(III)所述方法进一步包括步骤f，其中步骤f包括：i.将至少一部分的反应器内含物转移到其中形成两种产物流(a)和(b)的第一分离器中，其中产物流(a)包含卤代烷烃、具有至少一个氯原子的卤代甲烷以及烯烃、卤代烯烃或其组合，且产物流(b)包含重质副产物、至少一种含磷化合物以及至少一种催化剂；ⅱ.将至少一部分的产物流(b)转移回反应器中；ⅲ.将产物流(a)转移到第二分离器中并产生两种产物流(d)和(e)，其中产物流(d)包含卤代烷烃，产物流(e)包含具有至少一个氯原子的卤代甲烷和烯烃、卤代烯烃或其组合；以及iv.任选地将至少一部分的产物流(e)引入反应器中；其中第一分离器和第二分离器中的至少一个包括再沸器、塔底(bottom stage)或两者；其中第一分离器或第二分离器可以是分离的或包含在单个分离装置中；其中当第一和第二分离装置包含在单个分离装置中时，单个分离装置将从产物流(b)和(e)分离至少一部分的产物流(d)；以及其中一个或多个分离器是多级蒸馏塔，在所述多级蒸馏塔将一种或多种包含烷烃、烯烃、卤代烷烃、卤代烯烃或氮气的气体或低沸点液体引入第一分离器再沸器、第二分离器再沸器、第一分离器塔底、第二分离器塔底或其组合中。

下面更详细地描述本发明的其它特征和反复运作情况。

附图说明

图1显示了液体通过喷嘴(基础实例)和气体喷射喷嘴循环的Tet的转化率相对于在连续反应器中的反应器停留时间，每个喷嘴安装在反应器的顶部并且向下瞄准两个水平的循环流。较高的循环流被显示为基础实例的一个因素。

图2给出了在分批式高压釜中利用两个水平的铁金属表面积的重复运作的转化率相对于时间数据。利用更多的金属表面积可以实现更高的转化率。