氟氯化锑化合物及其制备方法和1,1,2-三氟三氯乙烷的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种氟氯化锑化合物及其制备方法，以及一种1，1，2-三氟三氯乙烷的制备方法。
【背景技术】
[0002]I, I, 2-三氟三氯乙烷(CFC-113，CC12FCC1F2)在常温下为无色透明液体，无毒、无腐蚀、不燃，稳定性高。CFC-113是生产三氟氯乙烯的主要原料。
[0003]在工业上生产CFC-113有两种生产工艺路线:一种是液相两步法，一种是气相一步法。气相一步法是以四氯乙烯、氯气和氟化氢为原料，在催化剂作用下，一步法合成CFC-113等系列含氟化合物。但是该气相一步法不足之处在于:由于催化剂的选择性不高，导致原料单程转化率及产品转化率较低。
[0004]通常，液相两步法是以四氯乙烯和氯气为原料，在光照下合成六氯乙烷。然后，将六氯乙烷在催化剂存在下和无水氟化氢反应生成CFC-113。液相法一般采用间歇操作，生产工艺条件缓和，六氯乙烷转化率和CFC-113产率高，反应产物中杂质较少。但也是由于采用间歇操作，使得设备生产能力较低。
[0005]美国专利US3632834以CrCl3为催化剂，在气相条件下，以四氯乙烯为原料，制备CFC-113和CFC-114。这个过程由于催化剂的选择性较低，产物中生成了过多的CFC-114，导致CFC-113的产率较低。
[0006]美国专利US5824828 以 CFC-112 (CCl2FCCl2F)或其异构体 CFC-112a (CCl3CClF2)与CFC-113 (CCl2FCCl2F)的混合物为原料，以三氯化铬为催化剂，生产CFC-113。但是由于催化剂的选择性不好，反应产物转化率较低，产物中杂质较多(如CFC-113a (CCl3CF3)、CFC-114 (CCIf2CCIf2)、CFC-114a (CCl2FCF3)、CFC-115 (CClF2CF3)等)。
[0007]美国专利US4605798通过在气相条件下，采用负载的或未负载的铬、铝、钴、铁、钛、镍、铜、钯或锌的氧化物或齒化物作为催化剂,或者浸溃有三氧化二铬或硫酸铬的活性炭，或者氧化钙的微球体催化剂、或者是基于铬盐或铬的氧化物和磷酸铝的催化剂，从四氯乙烯、氯气和氢氟酸中连续生产CFC-113，CFC-114, CFC-112和1-氯-1，I, 2，2，2-五氯乙烷。但是依旧由于催化剂的选择性不高，导致制备CFC-113的转化率较低。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于克服现有的1，I, 2-三氟三氯乙烷的制备方法中存在的催化剂选择性低、制备1，1，2-三氟三氯乙烷产品的转化率低的缺陷，提供一种具有高催化剂活性的且能够获得高转化率的氟氯化锑化合物及其制备方法和1，1，2-三氟三氯乙烷的制备方法。
[0009]本发明的发明人经过深入研究发现，采用由式SbClxF5 x且X为2-3之间的小数的氟氯化锑化合物，作为1，1,2-三氟三氯乙烷的制备方法中的催化剂，可以大大提高催化效率，制得转化率和纯度较高的1，1，2-三氟三氯乙烷产品，推测其原因可能是，本发明采用的式SbClxF5 x且X为2-3之间的小数的氟氯化锑化合物中，具有非整比的Cl和F摩尔数，可见所得氟氯化锑化合物中存在晶格表面畸变和空穴的情况，这样的具有较多晶格表面畸变和空缺的氟氯化锑化合物作为制备1，I, 2-三氟三氯乙烷的催化剂，比整数比的氟氯化锑化合物具有好的催化性能。尤其是本发明直接将由本发明的氟氯化锑化合物的制备方法制得的产物作为1，1，2_三氟三氯乙烷的制备方法中的催化剂用，可以更大程度上地利用催化剂的活性。由此完成了本发明。
[0010]本发明提供一种氟氯化锑化合物，其中，所述氟氯化锑化合物由式SbClxF5 x所示，其中，2 < X < 3。
[0011]本发明还提供了一种氟氯化锑化合物的制备方法，该方法包括:将金属锑、氯气和氟化氣进行化合反应，其中，金属铺、氯气和氟化氣的摩尔比为1:a:b, I < a< 1.5且2 <b< 3。
[0012]本发明还提供了一种1，1，2-三氟三氯乙烷的制备方法，其中，该方法包括:在催化剂存在下，将四氯乙烯、氯气和氟化氢进行接触反应，其中，所述催化剂上述氟氯化锑化合物或者所述催化剂由上述氟氯化锑化合物的制备方法制得。
[0013]通过采用本发明的氟氯化锑化合物作为催化剂，可以更好地使得四氯乙烯、氯气和氟化氢进行接触反应，以高转化率、高纯度地制得1，1，2-三氟三氯乙烷，尤其是直接将由上述氟氯化锑化合物的制备方法所得产物作为催化剂使用，在保持催化剂更高活性的情况下，将更高转化率、更高纯度地制得1，1，2-三氟三氯乙烷；此外，本发明还实现了1，1,2-三氟三氯乙烷的连续生产，大大提高了工业生产效率。
[0014]本发明的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【具体实施方式】
[0015]以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0016]本发明提供一种氟氯化锑化合物，其中，所述氟氯化锑化合物由式SbClxF5 x所示，其中，2 < X < 3。
[0017]作为上述式SbClxF5 x所示化合物，具体可以举出:SbCl2.5F2.5、SbCl2.8F2.2或SbCl2.4F2.6 等。
[0018]本发明还提供一种氟氯化锑化合物的制备方法，其中，该方法包括:将金属锑、氯气和氟化氢*进行化合反应，其中，金属铺、氯气和氟化氣的摩尔比为1:a:b, I < a < 1.5且
2< b < 3。
[0019]其中，为了获得更多的非整比化合物，上述金属锑、氯气和氟化氢的摩尔比优选为I:1.1-1.5:2.1-2.9，更优选为 I:1.2-1.5:2.3-2.7。
[0020]其中，优选情况下，所述化合反应的条件包括:温度为5-30°C，时间为100-500min。更优选地，所述化合反应的条件包括:温度为10_30°C，时间为200_500min。更进一步优选地，所述化合反应的条件包括:温度为15-25°C，时间为200-400min。
[0021]通过上述方法制取氟氯化锑化合物后的纯化步骤并没有特别的限定，只要能够得到本发明的氟氯化锑化合物即可，例如，本发明所采用的氟氯化锑化合物的纯化方法例如可以是通过脱气和/或重结晶得到目标产物；其中，重结晶可以采用水作为溶剂进行重结晶。而在本发明的一种优选的实施方式中，仅采用脱气进行简单的纯化，在将制备所得产物进行脱气后，剩余的固体产物将直接作为催化剂使用，例如直接作为如下的1，1，2-三氟三氯乙烷的制备方法中的催化剂使用。
[0022]因此，本发明还提供了一种1，I, 2-三氟三氯乙烷的制备方法，该方法包括:在催化剂存在下，将四氯乙烯、氯气和氟化氢进行接触反应，其中，所述催化剂上述氟氯化锑化合物，或者所述催化剂由上述氟氯化锑化合物的制备方法制得。
[0023]也即，在本发明中，可以将较纯的氟氯化锑化合物作为1，I, 2-三氟三氯乙烷的制备方法的催化剂，也可以直接将上述氟氯化锑化合物的制备方法所得的产物作为催化剂用，比如说，可以将通过脱气和重结晶后的产物作为催化剂，也可以直接上经过脱气后的固体产物作为催化剂。并且，在通过上述氟氯化锑化合物的制备方法制得的非整比的氟氯化锑化合物具有较高催化活性，但是这样的高活性会随着时间的延迟、与其他物质的接触而逐渐削弱，特别是经过太多纯化处理后，为了更好地利用所得的非整比的氟氯化锑化合物的高催化活性，同时也为了便于工业生产，本发明更为优选将脱气后的上述氟氯化锑化合物的制备方法所得的固体产物直接作为催化剂使用，而无需对该固体产物进行进一步的纯化。
[0024]根据本发明，1，1，2-三氟三氯乙烷的制备方法既可以是“一锅反应”，即将四氯乙烯、氯气和氟化氢进行接触反应的方式包