[发明专利]生产四氯甲烷的方法

说明书

本发明提供了四氯甲烷的生产方法。本方法包括用自由基引发剂催化包含经部分氯化的甲烷的原料流的氯化。由此相对于需要使用高温和/或高压的常规方法而言节省了成本，并且减轻了或消除了安全性顾虑。

本案是本申请人于2012年12月18日提交的申请号为201280063371.3、题为“生产四氯甲烷的方法”的专利申请的分案申请，该母案的全部内容通过引用并入本分案。

技术领域

本发明涉及生产四氯甲烷的方法。

背景技术

氢氟烃(HFC)产品广泛地用于许多应用，包括致冷、空气调节、泡沫膨胀、和作为用于气溶胶产品包括医用气溶胶装置的推进剂。虽然已经证明HFC比它们所替代的氯氟烃和氢氯氟烃产品更为气候友好，但现在已经发现它们表现出明显的全球变暖潜力(GWP)。

对当前氟烃产品的更可接受的替代品的寻找已经引起氢氟烯烃(HFO)产品的出现。相对于它们的前任，预期HFO以它们较低的GWP的形式对大气施加较小的影响。有利地，HFO还表现出低可燃性和低毒性。

因为HFO的环境和进而经济重要性已经显现，因此对在它们的生产中使用的前体存在需求。许多合乎期望的HFO化合物——例如2,3,3,3-四氟丙-1-烯——通常可以利用氯烃原料并且特别是氯化的丙烷和/或丙烯来生产，所述氯烃原料也可用作制造聚氨酯发泡剂、杀生物剂和聚合物的原料。

不幸的是，许多氯化丙烯可能具有有限的商业可获得性，和/或可只能以过高的成本获得。这可能至少部分是因为以下事实：用于其制备的常规方法可能需要使用过度昂贵的原料和/或起始材料、或者另外所述原料和/或起始材料可实现的生产量太有限，导致制造商不能够以用作原料所需的大规模经济地生产。

例如，一些常规方法可能需要高度氯化丙烷或丙烯作为起始材料，其转而由通常不容易获得的原料制备。所述原料可以以有限的量作为其它方法的副产物生产，或者可以以在选择性和/或产率、方法操作和/或成本投入、安全性、和/或环境可接受性方面次优的方法生产。

因此，提供可用于氯烃前体的合成中的原料的改进的生产方法，将是合乎期望的，其中所述氯烃前体转而在致冷剂及其他商业产品的合成中用作原料。更具体地，这样的方法如果提供商业上有用的产率和/或选择性、在低强度并因此更安全的条件下可操作，则将提供优于现有技术状态的改进。

发明内容

本发明提供生产四氯甲烷的方法。有利地，所述方法利用经部分氯化的甲烷作为起始材料，并用自由基催化剂催化对其的氯化。因此，可使用利用甲烷作为起始物质、强度比用于生产四氯甲烷的常规方法更低的工艺条件。尽管使用的温度和压力较低并且由此节省了成本，但是以比由常规方法所提供的产率更高的产率生产氯仿和四氯甲烷。通过将转化率维持在小于90％，可观察到对于四氯甲烷的较高的反应选择性，以及生产无水HCl作为反应副产物。反应物的循环可提高反应产率和总的转化率，并提供甚至进一步的成本节约。

在一个方面，本发明提供了生产四氯甲烷的方法。所述方法包括用自由基催化剂催化包含经部分氯化的甲烷的原料流的氯化。所述方法可在液相中、在溶剂的存在下实施。在一些实施方式中，所述溶剂可为由所述方法所生产的四氯甲烷。在一些实施方式中，所述原料流不包含甲烷，并且在所述实施方式或其它实施方式中，所述原料流可包含氯仿，其单独或与甲基氯和/或二氯甲烷组合存在。所述自由基催化剂可包括紫外光、偶氮二异丁腈、1,1'-偶氮二(环己烷甲腈)、二叔丁基过氧化物、过氧化苯甲酰、甲基乙基酮过氧化物、丙酮过氧化物或这些物质中任何数量的组合。所述方法的温度可低于100℃，并且期望压力小于100psig。在一些实施方式中，可将无水HCl从所述方法回收。

本发明方法所提供的优点可通过利用四氯甲烷来生产其它下游产品(例如1,1,1,2,3-五氯丙烷和/或1,1,2,3-四氯丙烯)而进一步体现。

本发明还包括下列项目：