專利名稱：2-氯-3,3,3-三氟丙烯的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種2-氯-3，3，3-三氟丙烯(HCFC-1233xf)的制備方法，尤其涉及一種以1，1，2_三氯-3-氟丙烯(HCFC-1231)為原料，在氟化催化劑的存在下氣相氟化反應得到2-氯-3，3，3-三氟丙烯的制備方法。
背景技術：
2-氯-3，3，3-三氟丙烯(HCFC-1233xf)是用于生產(chǎn)2，3，3，3-四氟丙烯 (HF0-1234yf)的一種原料。例如美國專利US20070197842公開了一種2-氯-3，3，3-三氟丙烯的制備方法，該方法以2，3，3，3-四氯丙烯或1，1，2，3-四氯丙烯為原料，在反應器上部和中間部位裝填i^Cl3/C催化劑，下部裝填Cr2O3催化劑，反應器上部和中間部位反應溫度為120 220°C，反應器下部反應溫度為270 500°C，氣相氟化1，1，2，3_四氯丙烯制備 HCFC-1233xf，其收率為85%。氣相氟化2，3，3，3-四氯丙烯制備HCFC_1233xf，其收率為 79%。該方法使用兩種催化劑且HCFC-1233Xf收率較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是克服背景技術中存在的不足，提供一種僅用一種催化劑，收率較高的2-氯-3，3，3-三氟丙烯的制備方法。本發(fā)明的HCFC_1233xf的制備方法，包括以下步驟以1，1，2_三氯_3_氟丙烯為原料，在三價鐵負載型催化劑存在下，通入氟化氫和1，1，2-三氯-3-氟丙烯氣體，接觸時間為0. 5 30秒，反應溫度160 240°C，得到2-氯-3，3，3-三氟丙烯，其中氟化氫與1，1， 2-三氯-3-氟丙烯的摩爾比為3 20 1。在本發(fā)明的三價鐵負載型催化劑的存在下，HF與1，1，2-三氯-3-氟丙烯合成 HCFC-1233xf的反應溫度優(yōu)選180°C 200°C。反應的接觸時間可在廣泛的范圍內(nèi)選擇，一般為2秒 20秒，優(yōu)選5秒 10秒。HF的量至少應為化學計算量，一般HF與1，1，2-三氯_3_氟丙烯的摩爾比范圍為 5 30 1，優(yōu)選 10 20 1。反應壓力對反應的影響不大，在大氣壓和加壓的條件下都是很適宜的。反應過程中未反應的氟化氫可以循環(huán)使用。本發(fā)明三價鐵負載型催化劑的載體為本領域常用的載體，例如載體可以為氟化鈣、氧化鋁、三氧化二鉻、氟化鋁、活性炭或氟化鎂。本發(fā)明所用三價鐵負載型催化劑，三價鐵的含量為催化劑載體重量的5% 20%，優(yōu)選 10% 15%。用于氟化反應的反應器類型不是關鍵，可以使用管式反應器，流化床反應器等。另外，絕熱反應器或等溫反應器亦可被用于本發(fā)明。本發(fā)明的方法僅用催化劑為一種三價鐵負載型催化劑，而對比文件中的方法所同時采用的兩種催化劑分別為i^eCl^C催化劑和Cr2O3催化劑；本發(fā)明的2-氯-3，3，3-三氟丙
3烯的制備方法具有較高的反應收率，其HCFC-1233Xf反應收率可達到99. 2%，而對比文件中的方法的收率，其氣相氟化1，1，2，3_四氯丙烯制備HCFC-1233xf反應收率最高為85%， 其氣相氟化2，3，3，3-四氯丙烯制備HCFC-1233xf反應收率為79%。
具體實施例方式結合實施例對本發(fā)明作進一步詳述，但并不限制本發(fā)明的范圍。三價鐵化合物負載型催化劑的制備本發(fā)明所用三價鐵負載型催化劑采用浸漬法制備，將三氯化鐵溶于水或有機溶劑中作為浸漬液，然后將載體浸漬于此浸漬液中，經(jīng)干燥、焙燒和活化步驟得到本發(fā)明的三價鐵負載型催化劑。可選用的載體包括氟化鈣、氧化鋁、三氧化二鉻、氟化鋁、活性炭或氟化鎂寸。例如將29. 04g三氯化鐵(FeCl3)溶于IOOml蒸餾水中配成浸漬液，然后將IOOg 氟化鈣(CaF2)載體置于浸漬液中，浸漬5小時后，在旋轉蒸發(fā)儀上60°C蒸干水分，制得三價鐵含量為催化劑載體重量的10%的三價鐵化合物負載型催化劑前驅體。將該前驅體在馬弗爐中40(TC焙燒8小時，然后裝入管式反應器，升溫至20(TC，通入氟化氫氣體氟化1小時，然后以1°C /min升溫速率升溫至350°C，繼續(xù)氟化8小時，制得三價鐵化合物負載型催化劑。實施例1在內(nèi)徑為38mm的碳鋼管中加入上述制得的三價鐵化合物負載型催化劑，通入HF 和1，1，2_三氯-3-氟丙烯180°C進行反應，控制接觸時間為5秒，反應20h后，HF與1，1， 2-三氯-3-氟丙烯的摩爾比為10 1，反應產(chǎn)物經(jīng)水洗、堿洗除去HCl和HF后，用氣相色譜分析1，1，2-三氯-3-氟丙烯的轉化率和HCFC-1233xf的選擇性，結果見表1。實施例2與實施例1基本相同的操作，所不同的是將反應溫度改為200°C，反應結果見表1。實施例3與實施例1基本相同的操作，所不同的是將反應溫度改為160°C，反應結果見表1。實施例4與實施例1基本相同的操作，所不同的是將反應溫度改為240°C，反應結果見表1。表 權利要求
1.一種2-氯-3，3，3-三氟丙烯的制備方法，該方法包括以下步驟以1，1，2_三氯-3-氟丙烯為原料，在三價鐵化合物負載型催化劑存在下，通入氟化氫與1，1，2-三氯-3-氟丙烯氣體，反應條件為接觸時間為2 20秒，反應溫度160 240°C，其中氟化氫與1，1，2-三氯-3-氟丙烯的摩爾比為5 30 1 ；三價鐵負載型催化劑的三價鐵的含量為催化劑載體重量的5% 20%。
2.根據(jù)權利要求1至所述的2-氯-3，3，3-三氟丙烯的制備方法，其特征在于所述的反應條件為接觸時間為5 10秒，反應溫度180 200°C，氟化氫與1，1，2-三氯-3-氟丙烯的摩爾比為10 20 1，三價鐵負載型催化劑的三價鐵的含量為催化劑載體重量的 10% 15%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種2-氯-3，3，3-三氟丙烯的制備方法，該方法以1，1，2-三氯-3-氟丙烯為原料，包括以下步驟在三價鐵負載型催化劑存在下，通入氟化氫與1，1，2-三氯-3-氟丙烯，反應條件為接觸時間為2～20秒，反應溫度160℃～240℃，氟化氫與1，1，2-三氯-3-氟丙烯的摩爾比為5～30∶1。本發(fā)明主要用于2-氯-3，3，3-三氟丙烯合成。
文檔編號C07C21/18GK102442881SQ201110379740
公開日2012年5月9日 申請日期2011年11月25日 優(yōu)先權日2011年11月25日
發(fā)明者呂劍, 張偉, 曾紀珺, 毛偉, 王博, 秦越, 韓升, 馬輝 申請人:西安近代化學研究所