[发明专利]通过卤化烷烃的催化脱卤化氢产生卤化烯烃的方法

说明书

本发明提供使用均相催化剂由卤化烷烃制备卤化烯烃的方法。

技术领域

本公开大体上涉及使用脱氯化氢工艺由卤化烷烃制备卤化烯烃的工艺。

背景技术

氯化烯烃是许多产品的有用中间体，包括农产品、药品、清洁溶剂、胶、硅酮和制冷剂。

一种生产氯化烯烃的方法包含在脱氯化氢工艺中使氯化烷烃与碱水溶液接触。一般来说，这些工艺是有效的，但它们需要共溶剂如醇，以提供有机相和水相的混溶性。已经开发了不使用共溶剂的工艺，但是它们效率低下并且需要额外的分离步骤，这降低了氯化烯烃的产率。另外，脱氯化氢工艺的副产物氯化钠水溶液通常会从所述工艺中清除，导致所述工艺的废物量增加。

对上述碱脱氯化氢工艺的改进利用了少量的相转移催化剂。相转移催化剂提供了有机相和水相的混溶性，并增强了所述工艺的动力学。由于相转移催化剂的成本，通过添加相转移催化剂以生产规模生产氯化烯烃的总成本增加。在所述工艺完成时，通常将相转移催化剂清除为废物。

已经开发了利用路易斯酸使氯化烷烃脱氯化氢的方法。Kokai JP 1974-66613教导并公开了一种在80℃-95℃的温度下利用0.1-0.3wt％的固体形式的FeCl₃由1，1，1，3-四氯丙烷生产1，1，3-三氯丙烯的工艺。FeCl₃必须与氯化烷烃彻底混合，以确保所述工艺的适当动力学。在US 8,877,991中，公开了一种由1，1，1，3-四氯丙烷生产1，1，3-三氯丙烯的工艺。该专利教导并公开了利用0.08wt％的FeCl₃，并在120℃的温度下添加水达到0.4wt％。该专利进一步公开了添加水改善了所述工艺的选择性，但将转化率降低至约30％。US 8,889,927教导并公开了一种制备1，1，3-三氯丙烯和/或3，3，3-三氯丙烯的工艺。该专利教导并公开了在工艺温度为50°-140℃的范围内利用0.03-0.11wt％的FeCl₃、0.001-5.0wt％的四氯戊烷异构体，其中三氯丙烯异构体的重量％(wt％)为40至70wt％且具有高选择性。

期望开发一种利用少量催化剂制备卤化烯烃、高选择性地制备卤化烯烃、以高产率生产卤化烯烃并使得工艺中的材料易于分离和再循环的工艺。

发明内容

本文提供了通过卤化烷烃的脱卤化氢反应制备和分离卤化烯烃的方法。所述方法包含a)在反应器中制备无水液体反应混合物，其中反应混合物包含卤化烷烃、均相催化剂和可选的溶剂；b)加热反应混合物以形成卤化烯烃、轻质副产物和重质副产物；c)将卤化烯烃从反应混合物的内含物中分离出来；以及d)处置重质副产物。

在另一方面，本文公开了通过1，1，1，3-四氯丙烷的脱氯化氢反应制备和分离1，1，3-三氯丙烯、3，3，3-三氯丙烯及其组合的方法。所述方法包含a)在反应器中制备无水液体反应混合物，其中反应混合物包含1，1，1，3-四氯丙烷、均相催化剂和可选的溶剂；b)加热反应混合物以形成卤化烯烃、轻质副产物和重质副产物；c)将卤化烯烃从反应混合物的内含物中分离出来；以及d)处置重质副产物。

在另一方面，本文公开了通过1，1，1，2，3-五氯丙烷的脱氯化氢反应制备和分离1，1，2，3-四氯丙烯、2，3，3，3-四氯丙烯及其组合的方法。所述方法包含a)在反应器中制备无水液体反应混合物，其中反应混合物包含1，1，1，2，3-五氯丙烷、均相催化剂和可选的溶剂；b)加热反应混合物以形成卤化烯烃、轻质副产物和重质副产物；c)将卤化烯烃从反应混合物的内含物中分离出来；以及d)处置重质副产物。