ES2198385T3 - Preparacion de 245fa. - Google Patents
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- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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Abstract
Un proceso para la hidro-fluoración del 1, 1, 1trifluoro-3-cloro-2-propeno a 1, 1, 1, 3, 3-pentafluoropropano en presencia de un catalizador de sal metálica, caracterizado por usar como material de partida 1, 1, 1-trifluoro-3-cloro-2-propeno que tiene menos de 100 ppm de impurezas olefínicas de fórmula CF3-aClaCH=CHbCl2-b, donde a es 1, 2 ó 3 y b es 0, 1 ó 2.
Description
Preparación de 245fa.
Este invento se refiere a nuevos métodos de
preparación del 1,1,1,3,3-pentafluoropropano
(``245fa'') partiendo de
1,1,1-trifluoro-3-cloro-2-propeno
(``11233zd''), donde el ya mencionado 1233zd se pone en contacto
con fluoruro de hidrógeno (HF) en presencia de un catalizador de
sal metálica, y en particular a mejoras en el tiempo de vida del
catalizador que resultan de utilizar como material de partida 1233zd
que contiene menos de 100ppm de impurezas olefínicas de la fórmula
CF_{3-a}Cl_{a}CH=CH_{b}Cl_{2-b},
siendo a = 1 a 3 y b = 0 a 2. El
1,1,1,3,3-pentafluoropropano es conocido por su
utilidad como agente de expansión de espuma y refrigerante.
El material de partida 1233zd se produce
generalmente fluorando cloroalquenos tales como
1,1,3,3-tetracloropropeno (1230za), tal como se
enseña en la patente de EE.UU. 5.877.359, o cloroalcanos tales como
1,1,1,3,3-pentacloropropano (240fa), tal como se
enseña en la patente de EE.UU. 5.710.352, dando como resultado
tales procesos la presencia de las ya mencionadas impurezas
olefínicas como resultado de una fluoración incompleta. Hemos
encontrado que cuando se hidrofluoran estos materiales de partida
1233zd, tales impurezas son las responsables de la desactivación
(acortamiento del tiempo de vida) de los catalizadores de sal
metálica usados en tales hidrofluoraciones.
En el proceso de la
hidro-fluoración del 1233zd a 245fa en presencia de
catalizadores de sal metálica, se proporciona una mejora que
comprende usar como material de partida un 1233zd que tiene menos
de 100ppm de impurezas olefínicas de fórmula
CF_{3-a}Cl_{a}CH=CH_{b}Cl_{2-b}
donde a es 1, 2 ó 3 y b es 0, 1 ó 2.
Se ha descubierto ahora que el uso de un material
de partida 1233zd que contiene bajos niveles de las ya mencionadas
impurezas olefínicas puede proporcionar significativas mejoras en
el tiempo de vida del catalizador de sal metálica para
hidro-fluoración, como se demuestra mas abajo.
Cuando el material de partida 1233zd contiene
altos niveles de estas impurezas, el 1233zd se tratará previamente
mediante técnicas convencionales de separación tales como la
destilación con el fin de bajar el nivel de impurezas por debajo de
100ppm, preferentemente por debajo de 10ppm. A niveles de 100ppm y
superiores el catalizador empieza a sufrir una pérdida de actividad.
Las destilaciones rutinarias se ha encontrado que son efectivas
para llevar a las impurezas oléfinicas, tales como
1,1-difluoro-1,3-dicloro-2-propeno
y
1-fluoro-1,1,3-trifluoro-2-propeno,
a niveles generalmente indetectables por cromatografía de gases,
esto es, a niveles por debajo de 10ppm.
Este proceso es aplicable a cualquier catalizador
efectivo de sal metálica, soportado o no soportado, por ej. sales
de cromo, níquel, cobalto, hierro, cobre, zinc, aluminio, litio,
potasio, sodio, magnesio, manganeso, antimonio, titanio, estaño,
tántalo, niobio, molibdeno, rodio y sus combinaciones. Los
catalizadores preferidos son los basados en cromo (III), tales como
catalizadores de cromo/níquel en un soporte de fluoruro de aluminio
tal como se enseña en la patente Europea 486333. Las sales son
típicamente haluros, tales como cloruros y fluoruros. Tales
catalizadores de haluros metálicos se pueden elaborar por la
reacción de óxido de metal con HCl o HF. Divulgaciones de
catalizadores típicos, soportes, métodos de activación, y el uso
simultáneo de aire o cloro como co-alimentación se
enseñan por ejemplo en la patente de EE.UU. 5.811.603, cuya
divulgación es aquí incorporada por referencia con respecto a sus
enseñanzas de catalizadores y coalimentaciones, todos los cuales
pueden ser adoptados aqui.
La temperatura del proceso de
hidro-fluoración esta típicamente entre 25ºC y
600ºC, preferiblemente entre 50ºC Y 400ºC. La presión está
típicamente entre 15 y 41,1 bares (600 psig), preferiblemente entre
50 y 27,6 bares (400 psig). La relación molar de HF a 1233zd esta
generalmente entre 2 y 200, preferiblemente entre 3 y 50.
La práctica del invento se ilustra en mas detalle
en siguiente ejemplo no restrictivo, utilizando el catalizador de
Cr-Ni/AlF_{3} de la patente Europea 486333 para
hidro-fluorar 1233zd en 245fa:
Se utilizaron dos alimentaciones diferentes, (a)
1233zd que no contiene niveles de impurezas detectables de la
anteriormente citada fórmula,
CF_{3-a}Cl_{a}CH=CH_{b}Cl_{2-b,}
y (b) 1233zd que contiene 1600ppm de la impureza
1,1-difluoro-1,3-dicloro-2-propeno.
Los reaccionantes 1233zd y HF fueron previamente mezclados y
pasados sobre el catalizador a una temperatura alrededor de 380ºC
y una presión de alrededor de 10,7 bar (155 psig), usando una
relación molar de HF/1233zd de alrededor de 4:1 y con
co-alimentación de aire. Cuando reaccionó el 1233zd
impuro, se comprobó que el tiempo de vida del catalizador era de
140 horas, mientras que el catalizador utilizado con el material de
partida 1233zd puro continuaba activo incluso después de más de 400
horas.
Claims (5)
1. Un proceso para la
hidro-fluoración del
1,1,1-trifluoro-3-cloro-2-propeno
a 1,1,1,3,3-pentafluoropropano en presencia de un
catalizador de sal metálica, caracterizado por usar como
material de partida
1,1,1-trifluoro-3-cloro-2-propeno
que tiene menos de 100 ppm de impurezas olefínicas de fórmula
CF_{3-a}Cl_{a}CH=CH_{b}Cl_{2-b,}
donde a es 1, 2 ó 3 y b es 0, 1 ó 2.
2. El proceso de la reivindicación 1, en el que
el catalizador es a base de cromo.
3. El proceso de las reivindicaciones 1 ó 2 en el
que el material de partida 1,1,1-
trifluoro-3-cloro-2-propeno
ha sido tratado previamente para reducir el nivel de las
mencionadas impurezas olefínicas.
4. Un proceso según la reivindicación 3, que
comprende dicho tratamiento previo como una etapa.
5. Un proceso según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, que comprende la preparación
preliminar del citado material de partida por la fluoración de
cloroalqueno.
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