CN110520401B - 1,3-二氯-3,3-二氟丙烯的制备方法 - Google Patents

1,3-二氯-3,3-二氟丙烯的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110520401B
CN110520401B CN201880022564.1A CN201880022564A CN110520401B CN 110520401 B CN110520401 B CN 110520401B CN 201880022564 A CN201880022564 A CN 201880022564A CN 110520401 B CN110520401 B CN 110520401B
Authority
CN
China
Prior art keywords
reaction
metal
carried out
catalyst
difluoropropene
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201880022564.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110520401A (zh
Inventor
冈本正宗
住田康平
松永佳
西口祥雄
冈本觉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Central Glass Co Ltd
Original Assignee
Central Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Central Glass Co Ltd filed Critical Central Glass Co Ltd
Publication of CN110520401A publication Critical patent/CN110520401A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110520401B publication Critical patent/CN110520401B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/093—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens
    • C07C17/20—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of halogen atoms by other halogen atoms
    • C07C17/202—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of halogen atoms by other halogen atoms two or more compounds being involved in the reaction
    • C07C17/208—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of halogen atoms by other halogen atoms two or more compounds being involved in the reaction the other compound being MX
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/25—Preparation of halogenated hydrocarbons by splitting-off hydrogen halides from halogenated hydrocarbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/24—Chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/26—Chromium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/06—Halogens; Compounds thereof
    • B01J27/08—Halides
    • B01J27/12—Fluorides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0201—Impregnation
    • B01J37/0207—Pretreatment of the support
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/22—Halogenating
    • B01J37/26—Fluorinating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/093—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens
    • C07C17/20—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of halogen atoms by other halogen atoms
    • C07C17/202—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of halogen atoms by other halogen atoms two or more compounds being involved in the reaction
    • C07C17/206—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of halogen atoms by other halogen atoms two or more compounds being involved in the reaction the other compound being HX
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/35—Preparation of halogenated hydrocarbons by reactions not affecting the number of carbon or of halogen atoms in the reaction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B61/00—Other general methods
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C21/00—Acyclic unsaturated compounds containing halogen atoms
    • C07C21/02—Acyclic unsaturated compounds containing halogen atoms containing carbon-to-carbon double bonds
    • C07C21/18—Acyclic unsaturated compounds containing halogen atoms containing carbon-to-carbon double bonds containing fluorine

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

本发明提供一种1，3‑二氯‑3，3‑二氟丙烯(1232zd)的制备方法。该制备方法含有加热由通式(1)表示的具有3个碳原子的卤代烃化合物的反应。CFaCl3‑a‑CH2‑CHFbCl2‑b (1)式中、a为0～2的整数，当a＝0时，b为1或2，当a＝1时，b为0或1，当a＝2时，b为0。

Description

1,3-二氯-3,3-二氟丙烯的制备方法
技术领域
本发明涉及1,3-二氯-3,3-二氟丙烯(以下也称为1232zd)的制备方法。
背景技术
1232zd是已知化合物。它是一种全球变暖潜能值(GWP)较低的氢氟烯烃(HFO)，并且有望用于热循环的工作介质等的用途。
作为1232zd的制备方法，例如，在气相中在氟化氢的存在下对1,1,3,3,3-五氯丙烷(以下也称为240fa)进行氟化的方法(专利文献1)是已知的。此外，在气相中用氯和氟化氢对1,1,3,3-四氯丙烯(以下也称为1230za)进行氯化氟化的方法也是已知的(专利文献2)。虽然无论哪种方法都能够获得1232zd，但是必须使用化学计量以上的氟化氢。使用大量的氟化氢会增加发生人身事故的风险，并且在发生泄漏的情况下，在风险管理方面需要花费很多精力。
因此，仍然需要一种工业上易于采用的1232zd的制备方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-20992号公报，
专利文献2：日本特开平10-309464号公报。
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于提供一种1,3-二氯-3,3-二氟丙烯(1232zd)的高效的(工业上容易采用的)制备方法。
解决问题的方法
本发明人进行了深入研究以解决上述问题。结果发现，通过加热具有3个碳原子的卤代烃化合物能够制备1232zd，从而完成了本发明。本发明通过下面描述的实施方案来实现。
即，本发明的一个实施方案是1,3-二氯-3,3-二氟丙烯的制备方法，该制备方法含有加热由通式(1)表示的具有3个碳原子的卤代烃化合物的反应。
CFaCl3-a-CH2-CHFbCl2-b (1)
式中、a为0～2的整数，当a＝0时，b为1或2，当a＝1时，b为0或1，当a＝2时，b为0。
该反应可在气相中进行。此外，该反应也可在金属催化剂的存在下或不存在下进行。金属催化剂可以含有选自铝、钒、铬、钛、镁、锰、铁、钴、镍、铜、锆、铌、钼、钌、铑、钯、银、锡、锑、锌、镧、钽以及钨中的至少一种金属。金属催化剂可以选自金属的氧化物、金属的卤氧化物或金属的卤化物。此外，金属催化剂可以至少具有氟原子。
金属催化剂可以是负载型催化剂或非负载型催化剂。负载型催化剂的载体可以选自碳、金属的氧化物、金属的卤氧化物或金属的卤化物。
该反应可以在填料的存在下或不存在下进行。填料可以包括选自碳、塑料、陶瓷以及金属中的至少一种。
该反应可以在选自1,3,3,3-四氟丙烯、1,1,3,3-四氟丙烯以及1,1,1,3,3-五氟丙烷中的至少一种的存在下进行。
在该反应中，可以在生成1,3-二氯-3,3-二氟丙烯的同时，生成1,1,3,3-四氯丙烯、1,3,3-三氯-3-氟丙烯或1-氯-3,3,3-三氟丙烯。
该反应可以在100℃～500℃的温度下进行。
该反应可以在液相中进行。此外，该反应可以在碱的存在下进行。
在该反应中，基本上不供应氟化氢。
发明效果
根据本发明的实施方案，可以提供一种1,3-二氯-3,3-二氟丙烯(1232zd)的高效的(工业上容易采用的)制备方法。
实施发明的方案
以下、针对本发明的实施方案所涉及的方法加以说明。然而，本发明不应该被解释为限于以下所示的实施方案以及实施例的公开内容。
本发明的实施方案所涉及的方法含有加热由通式(1)表示的具有3个碳原子的卤代烃化合物的反应。
CFaCl3-a-CH2-CHFbCl2-b (1)
通式(1)中，a为0～2的整数，当a＝0时，b为1或2，当a＝1时，b为0或1，当a＝2时，b为0。
作为由通式(1)表示的具有3个碳原子的卤代烃化合物，具体可以列举：1,1,3,3-四氯-1-氟丙烷(以下也称为241fa)、1 1,1,3-四氯-3-氟丙烷(以下也称为241fb)、1,3,3-三氯-1,1-二氟丙烷(以下也称为242fa)、1,1,3-三氯-1,3-二氟丙烷(以下也称为242fb)、1,1,1-三氯-3,3-二氟丙烷(以下也称为242fc)，它们可以单独使用，或者可以组合多个使用。其中，由于要优先生成1232zd，因此特别优选242fa、242fb、242fc。这些化合物是可以通过公知方法来制备的已知化合物。
本反应既可以在气相中进行，也可以在液相中进行。
本反应可以在气相中在催化剂的存在下或不存在下进行。作为催化剂可以使用金属催化剂。具体来说，金属催化剂可以含有选自铝、钒、铬、钛、镁、锰、铁、钴、镍、铜、锆、铌、钼、钌、铑、钯、银、锡、锑、锌、镧、钽以及钨中的至少一种金属，优选上述金属的化合物，进一步优选上述金属的氧化物、卤氧化物、卤化物。卤素化合物的卤素可以是碘、溴、氯、氟中的任意一个。作为金属催化剂，进一步优选上述金属的部分卤化物或全卤化物，特别优选上述金属的部分氟化物或全氟化物。
金属催化剂既可以是负载型催化剂，也可以是非负载型催化剂。负载型催化剂时的载体并没有特别限定，但优选使用碳，或者前面所述的金属的氧化物、卤氧化物(优选氟氧化物)、卤化物(氟化物)等。在这样的载体中，特别优选活性炭，或选自铝、铬、锆以及钛中的至少一种金属的氧化物、卤氧化物(特别优选氟氧化物)、卤化物(特别优选氟化物)。在负载型催化剂的情况下，负载在载体上的负载材料是前面所述的金属的化合物，例如：作为前面所述的金属的氟化物、氯化物、氟化氯化物、氟氧化物、氯氧化物、氟氧化氯化物、硝酸盐等负载在载体上。这样的金属的化合物既可以单独进行负载，也可以组合两种以上进行负载。作为具体的负载材料，可以使用硝酸铬、三氯化铬、重铬酸钾、三氯化钛、硝酸锰、氯化锰、氯化铁、硝酸镍、氯化镍、硝酸钴、氯化钴、五氯化锑、氯化镁、硝酸镁、氯化锆、氯氧化锆、硝酸锆、氯化铜(II)、氯化锌(II)、硝酸镧、四氯化锡等。
金属催化剂优选在实施了氟化处理后用于本反应。氟化处理的方法并没有特别限定，但通常通过使金属催化剂与氟化氢、氟化烃、氟化氯化烃等氟化剂加以接触来进行。氟化处理温度并没有特别限定，但例如在200℃以上进行。氟化处理温度的上限并没有特别限定，但实用的是优选在600℃以下进行。
本反应可以在填料的存在下或不存在下进行。作为这样的填料，可以列举：活性炭等碳，或者耐热塑料、陶瓷、不锈钢等金属。其中，特别优选活性炭。本反应可以在选自碳、耐热塑料以及陶瓷中的至少一种填料的存在下进行。
在本反应步骤中，加热温度(反应温度)并没有特别限定，只要可以生成目标产物即可。本反应可以在气相中在100～500℃下进行，反应温度优选为150～430℃，特别优选为150～380℃。或者本反应可以在液相中在0～100℃下进行，这种情况下，反应温度更优选为20～90℃。
在本反应中，反应压力并没有特别限定，本反应可以在减压下、常压下(大气压下)、加压下的任意一种情况下进行。本反应可以在0.01～10MPaG(指表压。以下相同。)下进行，压力优选为0.01～1MPaG，更优选为大气压。如果超过10MPaG，则反应器的耐压设计的费用增加，因此经济上并不优选。
在气相流动方式反应的情况下，通常将反应区的体积A(mL)除以原料供给速度B(mL/秒)得到的值(秒)来讨论生产率，将其称为接触时间。在反应区中具有催化剂时，将催化剂的表观体积(mL)视为上述A。另外，B的值表示“每秒引入反应器的原料气体的体积”，在这种情况下，将原料气体视为理想气体，并且从原料气体的摩尔数、压力以及温度来计算B的值。在反应器中，可能会发生除了原料或目标产物以外的其他化合物的附带产生或摩尔数的变化，但在计算“接触时间”时则不予考虑。
接触时间的确定取决于本反应所用的原料、反应温度、催化剂的种类等。因此，期望对应于原料、反应装置的设定温度、催化剂的种类等不同情况，来适当地调整原料的供应速度，并优化接触时间。
在本反应中，接触时间可以为0.1～300秒，优选为5～150秒，更优选为10～100秒。该接触时间可以根据反应压力进行适当变化。
当本反应在液相中进行时，优选在碱的存在下进行。作为这样的碱，可以列举：烷基胺类、吡啶类、苯胺类、胍类、二甲基吡啶类、吗啉类、哌啶类、吡咯烷类、嘧啶类、哒嗪类等有机碱，或氨、碱金属醇盐、碱金属的碳酸盐、碱土金属的碳酸盐、碱金属的氢氧化物、碱土金属的氢氧化物等无机碱。碱可以使用一种或组合使用两种以上。碱的用量并没有特别限定，但相对于1摩尔由通式(1)表示的具有3个碳原子的卤代烃化合物，可以使用1～10摩尔，优选为1～4摩尔，进一步优选为1～3摩尔。
当在液相中进行本反应时，可以在溶剂的存在下进行。溶剂可以使用一种或组合使用两种以上。此外，根据需要可以使用一种或两种以上的相转移催化剂。
在本发明所涉及的反应中，反应器并没有特别限定，但根据反应类型，优选使用气相反应器或液相反应器。气相反应器优选由具有耐热性、耐酸性的材料来形成，例如可以列举：由不锈钢、哈氏(TM)、蒙乃尔合金(TM)、铂、镍、碳、氟树脂、或将它们作为内衬的材料来形成，但并不限定于这些。液相反应器优选由具有耐热性、耐酸性的材料来形成，例如可以列举：由不锈钢、哈氏(TM)、蒙乃尔合金(TM)、铂、镍、碳、氟树脂、玻璃、或将它们作为内衬的材料来形成，但并不限定于这些。
本反应可以在选自1,3,3,3-四氟丙烯(以下也称为1234ze)、1,1,3,3-四氟丙烯(以下也称为1234zc)以及1,1,1,3,3-五氟丙烷(以下也称为245fa)中的至少一种碳氟化合物的存在下进行。
在本反应中，可以向反应器供应氟化氢，也可以不供应氟化氢，但优选不供应氟化氢。在本反应中，可以加热由通式(1)表示的具有3个碳原子的卤代烃化合物，而基本上不向反应器供应氟化氢。
碳氟化合物可以单独使用，也可以组合使用两种以上。其中，优选245fa、1234ze。另外，1234ze可以是顺式异构体(以下也称为1234ze(Z))、反式异构体(以下也称为1234ze(E))的任意之一，也可以是它们的混合物。这些化合物是已知化合物，可以通过公知的方法来制备。
碳氟化合物的使用量并没有特别限定。相对于由通式(1)表示的具有3个碳原子的卤代烃化合物，优选为5～500摩尔％，特别优选为10～300摩尔％。
在本反应步骤中，从保持或改善金属催化剂的活性的观点来看，可以向反应器供应氮气、氩气、氦气等惰性气体，或氯气、氧气、空气等氧化性气体。这样的气体可以单独供应到反应器中，也可以与由通式(1)表示的具有3个碳原子的卤代烃化合物或碳氟化合物一起供应到反应器中。此外，这样的气体可以是单一气体，也可以是混合气体。给反应器的供应量并没有特别限定，但相对于由通式(1)表示的具有3个碳原子的卤代烃化合物，优选为0.0001～200摩尔％，更优选为0.001～100摩尔％，特别优选为0.1～10摩尔％。
在本实施方案中示出了方法的过程的示例。将由通式(1)表示的具有3个碳原子的卤代烃化合物引入反应器中，并在上述条件下加热。根据需要，将碳氟化合物也引入反应器中。这些原料通过不同的通道或相同的通道被引入反应器中。优选预先在反应器中置入催化剂或填料。当在气相中进行反应时，这些原料在引入反应器之际优选是气态的，根据需要，将这些原料用蒸发器加以气化并引入反应器中。然后在反应器中在上述条件下进行反应。
从通过本反应所获得的反应生成物来纯化目标产物的方法并没有特别限定。根据需要，可以进行反应生成物中可能包含的氯成分或酸成分等的除去处理。此外，可以进行脱水处理等来除去水分，并且可以与氯成分或酸成分的除去处理加以组合来进行脱水处理。例如，使反应生成物流过冷却的冷凝器进行冷凝，用水或/和碱性溶液进行洗涤来除去氯成分、酸成分等，用沸石、活性炭等干燥剂进行干燥后，通过蒸馏操作能够获得高纯度的目标产物。
当反应生成物中存在未反应原料时，或者存在目标产物以外的副产物时，可以通过对这些化合物进行蒸馏等纯化操作，而从反应生成物中分离并分别回收。被分离出的由通式(1)表示的具有3个碳原子的卤代烃化合物或碳氟化合物，可以作为本反应的原料加以再利用，此外，也可以用于其他各种用途。关于目标产物以外的副产物，也与这些化合物一样，根据需要，可以供应给本反应，也可以用于其他各种用途。
通过本实施方案，1,3-二氯-3,3-二氟丙烯(1232zd)能够以顺式异构体(以下也称为1232zd(Z))、反式异构体(以下也称为1232zd(E))或其混合物的形式来获得，并且可以通过蒸馏等纯化操作，对这些顺式/反式异构体分别进行分离。可以将1232zd的顺式/反式异构体的混合物，或者分离后的两异构体用于各种用途。
在本实施方案中，通过本反应可以生成1,3,3-三氯-3-氟丙烯(以下也称为1231zd)。该1231zd能够以顺式异构体(以下也称为1231zd(Z))、反式异构体(以下也称为1231zd(E))或其混合物的形式来获得，并且可以通过蒸馏等纯化操作，对这些顺式/反式异构体分别进行分离。可以将1231zd的顺式/反式异构体的混合物，或者分离后的两异构体用于各种用途。1231zd是一种全球变暖潜能值(GWP)较低的氢氟烯烃(HFO)，并且有望作为替代碳氟化合物。
在本实施方案中，通过本反应可以生成1,1,3,3-四氯丙烯(1230za)。该1230za可以用于各种用途。根据需要，可以进行纯化操作来获得高纯度的1230za。1230za可以用作各种氢氟烯烃(HFO)化合物等的生产原料。
在本实施方案中，通过本反应，1-氯-3,3,3-三氟丙烯(以下也称为1233zd)能够以顺式异构体(以下也称为1233zd(Z))、反式异构体(以下也称为1233zd(E))或其混合物的形式来生成。根据需要，可以进行纯化操作来获得高纯度的1233zd、1233zd(Z)、1233zd(E)。1233zd可以用作清洁剂、制冷剂等。
实施例
以下、通过实施例对本发明所涉及的实施方案加以详细说明，但本发明的实施方案并不限于这些实施例。
在本说明书中，所谓FID％，是指通过检测器对FID进行气相色谱分析而得到的色谱面积％。
[制备例1]氟化活性氧化铝的制备
称取300g活性氧化铝(住友化学制造的KHS-46：粒径4～6mm、比表面积155m2/g)，并用水洗涤附着于表面的粉末。向洗涤后的氧化铝中缓慢加入1150g 10重量％的氢氟酸，搅拌后静置约4小时。用水洗涤后进行过滤，在常温下干燥过夜，接着在电炉中以200℃干燥2小时。将该干燥后的150mL活性氧化铝放入内径1英寸长度40cm的不锈钢制造的(SUS316)反应管中，在以150cc/秒的流速流动氮气的同时，用电炉升温至200℃，进而与氮气一起使氟化氢以0.1g/分的流速流动。伴随着该氟化氢处理的进行，温度将会升高，但可通过调节氮气和氟化氢的流速，以使内部温度不超过400℃。当放热平息时，将氮气的流速降低至30cc/秒，将电炉的设定温度按每30分钟升高50℃，最终升至400℃，并且将该状态保持2小时。以此方式，制备氟化处理的活性氧化铝(以下也称为催化剂1)。
[制备例2]氟化铬负载氧化铝催化剂的制备
向三角烧杯中加入20质量％氯化铬水溶液，将100mL由制备例1制备的氟化处理的活性氧化铝浸泡其中，并保持3小时。过滤该氧化铝，并使用旋转蒸发器在减压下以70℃干燥。将100mL该铬负载氧化铝充填于配备有电炉的内径1英寸长度40cm的圆柱形的不锈钢制造的(SUS316)反应管中，在流动氮气的同时升温至200℃，当观察不到水流出时，以150cc/秒的流速供应氮气，同时以0.1g/秒的流速供应氟化氢(HF)，调节氮气和氟化氢的流速，以使内部温度不超过400℃。当由充填的铬负载氧化铝的氟化所引起的热点到达反应管出口端时，将氮气的流速降低至30cc/秒，将电炉的设定温度按每30分钟升温50℃，最终升至400℃，并且将该状态保持2小时。以此方式，制备氟化处理的铬负载氧化铝(以下也称为催化剂2)。
[制备例3]氟化铬负载活性炭的制备
向三角烧杯中加入20质量％氯化铬水溶液，将100mL活性炭浸泡其中，并保持3小时。过滤该活性炭，并使用旋转蒸发器在减压下以70℃干燥。将100mL该铬负载活性炭充填于配备有电炉的内径1英寸长度40cm的圆柱形的不锈钢制造的(SUS316)反应管中，在流动氮气的同时升温至200℃，当观察不到水流出时，以150cc/秒的流速供应氮气，同时以0.1g/秒的流速供应氟化氢，调节氮气和氟化氢的流速，以使内部温度不超过400℃。当由充填的铬负载活性炭的氟化所引起的热点到达反应管出口端时，将氮气的流速降低至30cc/秒，将电炉的设定温度按每30分钟升温50℃，最终升至400℃，并且将该状态保持2小时。以此方式，制备氟化处理的铬负载活性炭(以下也称为催化剂3)。
[实施例1-1]
将50mL活性炭充填于配备有电炉的内径1英寸长度40cm的圆柱形的不锈钢制造的(SUS316)反应管中，以约30cc/分的流速流动氮气的同时将反应管内的温度升温至200℃。之后，停止氮气的供应，并将气化的1,1,3,3-四氯-1-氟丙烷(241fa；纯度98.2FID％。以下同。)引入反应管中(接触时间120秒)。当流速变得稳定时，在反应管出口处设置用冰水冷却的500mL的水冷阱，以便进行约100分钟的有机物的回收以及吸収附带产生出来的酸成分。流过该水冷阱的气体由设置在水冷阱后面的干冰冷阱来回收，并且将由水冷阱回收的回收物与由干冰冷阱回收的回收物加以混合。对从该回收物中除去酸而获得的有机物的成分用气相色谱法进行分析。将其结果记入表1中。
[实施例1-2]
除了将接触时间设为31秒，并且将反应管内温度设为250℃以外，进行了与实施例1-1相同的操作。
[实施例1-3]
除了引入1,3,3-三氯-1,1-二氟丙烷(242fa；纯度96.7FID％。以下同。)来代替1,1,3,3-四氯-1-氟丙烷(241fa)(接触时间86秒)，并且将反应管内温度设为250℃以外，进行了与实施例1-1相同的操作。
[实施例1-4]
除了引入241fa和1,3,3-三氯-1,1-二氟丙烷(242fa)来代替1,1,3,3-四氯-1-氟丙烷(241fa)(241fa/242fa的摩尔比＝1/9；接触时间54秒)，并且将反应管内温度设为220℃以外，进行了与实施例1-1相同的操作。
[实施例1-5]
除了引入1,3,3-三氯-1,1-二氟丙烷(242fa)来代替1,1,3,3-四氯-1-氟丙烷(241fa)(接触时间65秒)，并且将反应管内温度设为340℃以外，进行了与实施例1-1相同的操作。
[实施例1-6]
将50mL由制备例1制备的催化剂充填于配备有电炉的内径1英寸长度40cm的圆柱形不锈钢制造的(SUS316)反应管中，在以约30cc/分的流速流动氮气的同时，将反应管内的温度升温至200℃。之后，停止氮气的供应，并将气化的1,1,3,3-四氯-1-氟丙烷(241fa)和1,1,1,3,3-五氟丙烷(245fa；纯度99.9FID％。以下同。)引入反应管(241fa/245fa的摩尔比＝1/1；接触时间60秒)。当流速变得稳定时，在反应管出口处设置用冰水冷却的500mL的水冷阱，以便进行约100分钟的有机物的回收以及吸収附带产生出来的酸成分。流过该水冷阱的气体成分由设置在水冷阱后面的干冰冷阱来回收，并且将由水冷阱回收的回收物与由干冰冷阱回收的回收物加以混合。对从该回收物中除去酸而获得的有机物的成分用气相色谱法进行分析。将其结果记入表1中。
[实施例1-7]
除了引入1,3,3-三氯-1,1-二氟丙烷(242fa)和245fa来代替1,1,3,3-四氯-1-氟丙烷(241fa)和1,1,1,3,3-五氟丙烷(245fa)(242fa/245fa的摩尔比＝1/0.5；接触时间60秒)以外，进行了与实施例1-6相同的操作。
[实施例1-8]
除了充填50mL由制备例2制备的催化剂来代替由制备例1制备的催化剂以外，进行了与实施例1-7相同的操作。
[实施例1-9]
除了充填50mL由制备例2制备的催化剂来代替由制备例1制备的催化剂，并且将反应管内温度设为350℃以外，进行了与实施例1-7相同的操作。
[实施例1-10]
除了充填50mL由制备例3制备的催化剂来代替由制备例1制备的催化剂，并且引入1,1,1,3-四氟丙烯(1234ze；纯度99.9FID％)来代替1,1,1,3,3-五氟丙烷(245fa)(242fa/1234zeの摩尔比＝1/1；接触时间60秒)以外，进行了与实施例1-7相同的操作。
[实施例1-11]
除了不引入1,1,1,3,3-五氟丙烷(245fa)，并且将反应管内温度设为300℃以外，进行了与实施例1-6相同的操作。
[实施例1-12]
除了引入1,3,3-三氯-1,1-二氟丙烷(242fa)来代替1,1,3,3-四氯-1-氟丙烷(241fa)以外，进行了与实施例1-11相同的操作。
表1中总结了实施例1-1～1-12的结果。在表1中，“―”表示未检测到。
Figure GDA0002219161010000111
如表1所示，通过应用本发明的一个实施方案，可以确认能够从241fa或242fa等由通式(1)表示的卤代烃化合物来获得作为目标产物的1232zd。
[实施例2-1]
向配备有搅拌器、温度计、滴液漏斗的玻璃制造的三颈烧瓶中加入25质量％氢氧化钾水溶液(相对于242fa为2当量)，并在加热至85℃的同时进行搅拌。将1,3,3-三氯-1,1-二氟丙烷(242fa)滴加到该水溶液中，并将产生的气体回收到设置于反应容器出口处的冷阱中。当不再产生气体时终止反应。对获得的有机物的成分用气相色谱法进行分析，其结果是1232zd为53.3FID％，242fa为30.1FID％。
工业实用性
能够以容易获得的具有3个碳原子的卤代烃化合物为原料，来制备在工业规模上具有低GWP的，可以用于各种用途的氯氟丙烯。

Claims (14)

1.一种1,3-二氯-3,3-二氟丙烯的制备方法，其中，含有在选自1,3,3,3-四氟丙烯、1,1,3,3-四氟丙烯以及1,1,1,3,3-五氟丙烷中的至少一种碳氟化合物的存在下进行，加热由通式(1)表示的具有3个碳原子的卤代烃化合物的反应，
CFaCl3-a-CH2-CHFbCl2-b (1)
式中、a为0～2的整数，当a＝0时，b为1或2，当a＝1时，b为0或1，当a＝2时，b为0。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述反应在气相中进行。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述反应在金属催化剂的存在下或不存在下进行。
4.如权利要求3所述的方法，其中，所述金属催化剂含有选自铝、钒、铬、钛、镁、锰、铁、钴、镍、铜、锆、铌、钼、钌、铑、钯、银、锡、锑、锌、镧、钽以及钨中的至少一种金属。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述金属催化剂为所述金属的氧化物、所述金属的卤氧化物或所述金属的卤化物。
6.如权利要求4所述的方法，其中，
所述金属催化剂为负载型催化剂或非负载型催化剂，
所述负载型催化剂的载体为碳、所述金属的氧化物、所述金属的卤氧化物或所述金属的卤化物。
7.如权利要求3所述的方法，其中，所述金属催化剂至少具有氟原子。
8.如权利要求1所述的方法，其中，所述反应在填料的存在下或不存在下进行。
9.如权利要求8所述的方法，其中，所述填料为选自碳、塑料、陶瓷以及金属中的至少一种。
10.如权利要求1所述的方法，其中，在所述反应中，在生成1,3-二氯-3,3-二氟丙烯的同时，生成1,1,3,3-四氯丙烯、1,3,3-三氯-3-氟丙烯或1-氯-3,3,3-三氟丙烯。
11.如权利要求1所述的方法，其中，所述反应在100℃～500℃的温度下进行。
12.如权利要求1所述的方法，其中，所述反应在液相中进行。
13.如权利要求12所述的方法，其中，所述反应在碱的存在下进行。
14.如权利要求1所述的方法，其中，在所述反应中，基本上不供应氟化氢。
CN201880022564.1A 2017-06-30 2018-06-07 1,3-二氯-3,3-二氟丙烯的制备方法 Active CN110520401B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017128292 2017-06-30
JP2017-128292 2017-06-30
PCT/JP2018/021834 WO2019003848A1 (ja) 2017-06-30 2018-06-07 １，３－ジクロロ－３，３－ジフルオロプロペンの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110520401A CN110520401A (zh) 2019-11-29
CN110520401B true CN110520401B (zh) 2022-05-10

Family

ID=64742965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880022564.1A Active CN110520401B (zh) 2017-06-30 2018-06-07 1,3-二氯-3,3-二氟丙烯的制备方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10703693B2 (zh)
EP (1) EP3647301A4 (zh)
JP (2) JP6810369B2 (zh)
CN (1) CN110520401B (zh)
WO (1) WO2019003848A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6810369B2 (ja) * 2017-06-30 2021-01-06 セントラル硝子株式会社 １，３−ジクロロ−３，３−ジフルオロプロペンの製造方法
JP7387377B2 (ja) * 2019-10-18 2023-11-28 キオクシア株式会社 プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102603464A (zh) * 2012-02-20 2012-07-25 西安近代化学研究所 一种2,3,3,3-四氟丙烯的制备方法
CN103073386A (zh) * 2012-12-31 2013-05-01 浙江衢化氟化学有限公司 一种2,3,3,3-四氟丙烯的制备方法
CN103189339A (zh) * 2010-09-03 2013-07-03 霍尼韦尔国际公司 生产反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯的连续低温方法
CN103534227A (zh) * 2011-04-20 2014-01-22 霍尼韦尔国际公司 反式-1233zd的制备方法
JP5780007B2 (ja) * 2010-06-16 2015-09-16 ダイキン工業株式会社 含フッ素プロペンの製造方法
WO2016182715A1 (en) * 2015-05-12 2016-11-17 Honeywell International Inc. PROCESS FOR MAKING HCFO-1233zd

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10309464A (ja) * 1997-03-12 1998-11-24 Daikin Ind Ltd １，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパンの製造方法
GB2377837A (en) 2001-07-20 2003-01-22 Univ Bristol Mixer linearisation using frequency retranslation
FR3036398B1 (fr) * 2015-05-22 2019-05-03 Arkema France Compositions a base de 1,1,3,3-tetrachloropropene
JP6810369B2 (ja) * 2017-06-30 2021-01-06 セントラル硝子株式会社 １，３−ジクロロ−３，３−ジフルオロプロペンの製造方法
US9994502B1 (en) * 2018-01-30 2018-06-12 Honeywell International Inc. Process for the production of 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene (HCFO-1233zd)

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5780007B2 (ja) * 2010-06-16 2015-09-16 ダイキン工業株式会社 含フッ素プロペンの製造方法
CN103189339A (zh) * 2010-09-03 2013-07-03 霍尼韦尔国际公司 生产反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯的连续低温方法
CN103534227A (zh) * 2011-04-20 2014-01-22 霍尼韦尔国际公司 反式-1233zd的制备方法
CN102603464A (zh) * 2012-02-20 2012-07-25 西安近代化学研究所 一种2,3,3,3-四氟丙烯的制备方法
CN103073386A (zh) * 2012-12-31 2013-05-01 浙江衢化氟化学有限公司 一种2,3,3,3-四氟丙烯的制备方法
WO2016182715A1 (en) * 2015-05-12 2016-11-17 Honeywell International Inc. PROCESS FOR MAKING HCFO-1233zd

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷脱氯化氢合成2,3,3,3-四氟丙烯的热力学分析;张伟等;《化学工程》;20130630;第41卷(第6期);第25-29、43页 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019003848A1 (ja) 2019-01-03
US20200010388A1 (en) 2020-01-09
EP3647301A4 (en) 2021-01-13
JP2021042242A (ja) 2021-03-18
JPWO2019003848A1 (ja) 2020-01-16
JP7037096B2 (ja) 2022-03-16
US10703693B2 (en) 2020-07-07
CN110520401A (zh) 2019-11-29
JP6810369B2 (ja) 2021-01-06
EP3647301A1 (en) 2020-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101595196B1 (ko) 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜의 제조 방법
KR20100068242A (ko) 플루오르화 유기 화합물 제조방법
JP5884130B2 (ja) ２−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンの液相フッ素化で２−クロロ−１，１，１，２−テトラフルオロプロペンを製造する方法
CN103328422A (zh) 通过五氯丙烷的气相氟化制造2,3,3,3-四氟丙烯的方法
US8987535B2 (en) Process for the manufacture of hydrochlorofluoroolefins
US10414704B2 (en) Process for the manufacture of 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene by gas phase fluorination of pentachloropropane
CN103180275A (zh) 2,3,3,3-四氟丙烯的制备方法
KR20150021551A (ko) 플루오로올레핀 중 RfCCX 불순물의 감소 방법
JP2016511285A (ja) ２，３，３，３−テトラフルオロプロペン生成物中のハロゲン化エチレン不純物を除去する方法
JP2019513787A (ja) ２，３，３，３−テトラフルオロプロペンの製造方法
TW201332939A (zh) 用於製備２，３，３，３－四氟丙烯之方法
JP7037096B2 (ja) １，３－ジクロロ－３，３－ジフルオロプロペンの製造方法
CA2940149C (en) Process for the manufacture of hydrochlorofluoroolefins
CN110573482B (zh) 1-氯-3,3,3-三氟丙烯的制备方法
JPWO2018193884A1 (ja) １，１−ジクロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンの製造方法
WO2020218336A1 (ja) ハイドロクロロフルオロカーボンの製造方法、１－クロロ－２，３，３－トリフルオロプロペンの製造方法、１－クロロ－２，３，３，４，４，５，５－ヘプタフルオロ－１－ペンテンの製造方法
JP6038251B2 (ja) ペンタクロロプロパンの気相フッ素化による２−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンの製造方法
JP2016104789A (ja) ２−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンの液相フッ素化で２−クロロ−１，１，１，２−テトラフルオロプロペンを製造する方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant