ES2254340T3 - Fluoracion de 1,1,1,3,3-pentacloropropano. - Google Patents

Abstract

Un procedimiento no catalizado para la fluoración de 1, 1, 1, 3, 3-pentacloropropano, que comprende: (a) poner en contacto 1, 1, 1, 3, 3-pentacloropropano con ácido fluorhídrico en presencia de tetrametilensulfona, a una razón molar de ácido fluorhídrico a 1, 1, 1, 3, 3- pentacloropropano de 10:1 a 200:1 y a temperatura de 75ºC a 125ºC, para producir productos fluorados siendo uno o más de CClaF3-aCH=CHCl y CClbF3-bCH2CHClcF2-c, donde a, b y c se seleccionan independientemente entre 0, 1 y 2, y (b) separar los productos fluorados de la mezcla de reacción resultante de (a).

Description

Fluoración de 1,1,1,3,3-pentacloropropano.

Esta invención se refiere a la fluoración no catalizada de 1,1,1,3,3-pentacloropropano ("240fa") en presencia de un disolvente para producir productos fluorados seleccionados entre uno o más de CCl_{a}F_{3-a}CH=CHCl y CCl_{b}F_{3-b}CH_{2}
CHCl_{c}F_{2-c}, donde a, b y c son cada uno igual a 0, 1 ó 2. El producto fluorado 245fa (donde b y son igual a 0) es útil como un agente de soplado de espuma y como refrigerante. Los otros productos fluorados son intermedios para 245fa.

Los intentos previos para fluorar 240fa sin el uso de catalizadores, como se describe en las solicitudes de patentes japonesas JP-A-10/101593 y JP-A-11/180908 y JP-A-11/180907, han dado como resultado un bajo nivel de fluoración, mientras que la fluoración catalizada de 240fa, tal como con pentacloruro de antimonio, aumenta la corrosividad de los reactantes y la selectividad hacia la formación de oligómeros no deseados. El documento de EE.UU. nº 5616819 describe un procedimiento en dos etapas, en el que en una primera etapa no catalizada se fluora un cloropropeno a un clorofluoropropeno usando HF, opcionalmente en un disolvente tal como sulfolano (tetrametilensulfona). En una segunda etapa catalizada, este clorofluoropropeno se fluora usando HF hasta llegar al fluoropropano deseado tal como 245fa.

Ahora se ha encontrado que el uso de tetrametilensulfona como un disolvente en la fluoración no catalizada de 240fa reduce la formación de subproductos pesados y aumenta la velocidad de reacción y el grado de fluoración. El grado de fluoración (E) se determina dividiendo el número de átomos de flúor añadidos a una molécula entre el número de cloro y dobles enlaces en el reactante.

Así, la invención proporciona un procedimiento no catalizado para la fluoración de 1,1,1,3,3-pentacloropropano, que comprende:

(a) poner en contacto 1,1,1,3,3-pentacloropropano con ácido fluorhídrico en presencia de tetrametilensulfona, a una razón molar de ácido fluorhídrico a 1,1,1,3,3-pentacloropropano de 10:1 a 200:1 y a temperatura de 75ºC a 125ºC, para producir productos fluorados siendo uno o más de CCl_{a}F_{3-a}CH=CHCl y CCl_{b}F_{3-b}CH_{2}CHCl_{c}F_{2-c}, donde a, b y c se seleccionan independientemente entre 0, 1 y 2, y

(b) separar los productos fluorados de la mezcla de reacción resultante de (a).

El procedimiento de esta invención se puede llevar a cabo como un procedimiento discontinuo o semicontinuo. La razón molar HF:240fa es de 10 a 200, preferiblemente de 20 a 100. La razón molar tetrametilensulfona:240fa es típicamente de 0,5 a 20, preferiblemente de 1 a 5. La temperatura es de 75 a 125ºC. La presión manométrica es típicamente de aproximadamente 0 a 3,45 Mpa (0 a 500 psig), preferiblemente de 0,83 a 1,72 Mpa (120 a 250 psig). El tiempo de permanencia es típicamente de aproximadamente 5 minutos a 8 horas, preferiblemente de aproximadamente 0,5 a 3 horas. El subproducto HCl se puede eliminar de la mezcla de reacción resultante mediante métodos conocidos en la técnica tal como por absorción (en agua o producto caústico) o mediante destilación. El HCl también se puede eliminar de manera continua del reactor durante la reacción mediante destilación. La práctica de la invención se ilustra en más detalle en los siguientes ejemplos no limitantes.

Se pusieron 14,4 g de 240fa, 116 g de HF y 8,4 g de tetrametilensulfona en un autoclave (HF/240fa=90:1). Los contenidos se calentaron a 100ºC durante 3 horas. La presión alcanzó 1,93 MPa (280 psig). La conversión fue 100%. La selectividad fue 7,8% para 231fa (b y c = 2), 0,7% para 242fa (b=1 y c=2), 0,4% para 1232zd (a=1), 0,2% para 243fa (b=0 y c=2), 69,5% para 1233zd (a=0), 1,9% para 244fa (b=0 y c=1), 18,1% para 245fa (b y c =0) y 1,4% para otros. E=0,63. En comparación, cuando se quitó el disolvente, E fue solamente 0,37, la conversión fue 83%, y la selectividad fue solo 2,5% para productos fluorados distintos a 241fa y 1233zd.

Claims (5)

1. Un procedimiento no catalizado para la fluoración de 1,1,1,3,3-pentacloropropano, que comprende:

(a) poner en contacto 1,1,1,3,3-pentacloropropano con ácido fluorhídrico en presencia de tetrametilensulfona, a una razón molar de ácido fluorhídrico a 1,1,1,3,3-pentacloropropano de 10:1 a 200:1 y a temperatura de 75ºC a 125ºC, para producir productos fluorados siendo uno o más de CCl_{a}F_{3-a}CH=CHCl y CCl_{b}F_{3-b}CH_{2}CHCl_{c}F_{2-c}, donde a, b y c se seleccionan independientemente entre 0, 1 y 2, y

(b) separar los productos fluorados de la mezcla de reacción resultante de (a).

2. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha razón molar de ácido fluorhídrico a 1,1,1,3,3-pentacloropropano es de 20:1 a 100:1.

3. Un procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en el que la razón molar de tetrametilensulfona a 1,1,1,3,3-pentacloropropano es de 0,5:1 a 20:1.

4. Un procedimiento según la reivindicación 3, en el que la razón molar de tetrametilensulfona a 1,1,1,3,3-pentacloropropano es de 1:1 a 5:1.

5. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores que produce CF_{3}CH_{2}CHF_{2}.