专利名称：2-氯-3,3,3-三氟丙烯的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种2-氯-3，3，3-三氟丙烯(HCFC-1233xf)的制备方法，尤其涉及一种以1，1，2_三氯-3-氟丙烯(HCFC-1231)为原料，在氟化催化剂的存在下气相氟化反应得到2-氯-3，3，3-三氟丙烯的制备方法。
背景技术：
2-氯-3，3，3-三氟丙烯(HCFC-1233xf)是用于生产2，3，3，3-四氟丙烯 (HF0-1234yf)的一种原料。例如美国专利US20070197842公开了一种2-氯-3，3，3-三氟丙烯的制备方法，该方法以2，3，3，3-四氯丙烯或1，1，2，3-四氯丙烯为原料，在反应器上部和中间部位装填i^Cl3/C催化剂，下部装填Cr2O3催化剂，反应器上部和中间部位反应温度为120 220°C，反应器下部反应温度为270 500°C，气相氟化1，1，2，3_四氯丙烯制备 HCFC-1233xf，其收率为85%。气相氟化2，3，3，3-四氯丙烯制备HCFC_1233xf，其收率为 79%。该方法使用两种催化剂且HCFC-1233Xf收率较低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服背景技术中存在的不足，提供一种仅用一种催化剂，收率较高的2-氯-3，3，3-三氟丙烯的制备方法。本发明的HCFC_1233xf的制备方法，包括以下步骤以1，1，2_三氯_3_氟丙烯为原料，在三价铁负载型催化剂存在下，通入氟化氢和1，1，2-三氯-3-氟丙烯气体，接触时间为0. 5 30秒，反应温度160 240°C，得到2-氯-3，3，3-三氟丙烯，其中氟化氢与1，1， 2-三氯-3-氟丙烯的摩尔比为3 20 1。在本发明的三价铁负载型催化剂的存在下，HF与1，1，2-三氯-3-氟丙烯合成 HCFC-1233xf的反应温度优选180°C 200°C。反应的接触时间可在广泛的范围内选择，一般为2秒 20秒，优选5秒 10秒。HF的量至少应为化学计算量，一般HF与1，1，2-三氯_3_氟丙烯的摩尔比范围为 5 30 1，优选 10 20 1。反应压力对反应的影响不大，在大气压和加压的条件下都是很适宜的。反应过程中未反应的氟化氢可以循环使用。本发明三价铁负载型催化剂的载体为本领域常用的载体，例如载体可以为氟化钙、氧化铝、三氧化二铬、氟化铝、活性炭或氟化镁。本发明所用三价铁负载型催化剂，三价铁的含量为催化剂载体重量的5% 20%，优选 10% 15%。用于氟化反应的反应器类型不是关键，可以使用管式反应器，流化床反应器等。另外，绝热反应器或等温反应器亦可被用于本发明。本发明的方法仅用催化剂为一种三价铁负载型催化剂，而对比文件中的方法所同时采用的两种催化剂分别为i^eCl^C催化剂和Cr2O3催化剂；本发明的2-氯-3，3，3-三氟丙
3烯的制备方法具有较高的反应收率，其HCFC-1233Xf反应收率可达到99. 2%，而对比文件中的方法的收率，其气相氟化1，1，2，3_四氯丙烯制备HCFC-1233xf反应收率最高为85%， 其气相氟化2，3，3，3-四氯丙烯制备HCFC-1233xf反应收率为79%。
具体实施例方式结合实施例对本发明作进一步详述，但并不限制本发明的范围。三价铁化合物负载型催化剂的制备本发明所用三价铁负载型催化剂采用浸渍法制备，将三氯化铁溶于水或有机溶剂中作为浸渍液，然后将载体浸渍于此浸渍液中，经干燥、焙烧和活化步骤得到本发明的三价铁负载型催化剂。可选用的载体包括氟化钙、氧化铝、三氧化二铬、氟化铝、活性炭或氟化镁寸。例如将29. 04g三氯化铁(FeCl3)溶于IOOml蒸馏水中配成浸渍液，然后将IOOg 氟化钙(CaF2)载体置于浸渍液中，浸渍5小时后，在旋转蒸发仪上60°C蒸干水分，制得三价铁含量为催化剂载体重量的10%的三价铁化合物负载型催化剂前驱体。将该前驱体在马弗炉中40(TC焙烧8小时，然后装入管式反应器，升温至20(TC，通入氟化氢气体氟化1小时，然后以1°C /min升温速率升温至350°C，继续氟化8小时，制得三价铁化合物负载型催化剂。实施例1在内径为38mm的碳钢管中加入上述制得的三价铁化合物负载型催化剂，通入HF 和1，1，2_三氯-3-氟丙烯180°C进行反应，控制接触时间为5秒，反应20h后，HF与1，1， 2-三氯-3-氟丙烯的摩尔比为10 1，反应产物经水洗、碱洗除去HCl和HF后，用气相色谱分析1，1，2-三氯-3-氟丙烯的转化率和HCFC-1233xf的选择性，结果见表1。实施例2与实施例1基本相同的操作，所不同的是将反应温度改为200°C，反应结果见表1。实施例3与实施例1基本相同的操作，所不同的是将反应温度改为160°C，反应结果见表1。实施例4与实施例1基本相同的操作，所不同的是将反应温度改为240°C，反应结果见表1。表 权利要求
1.一种2-氯-3，3，3-三氟丙烯的制备方法，该方法包括以下步骤以1，1，2_三氯-3-氟丙烯为原料，在三价铁化合物负载型催化剂存在下，通入氟化氢与1，1，2-三氯-3-氟丙烯气体，反应条件为接触时间为2 20秒，反应温度160 240°C，其中氟化氢与1，1，2-三氯-3-氟丙烯的摩尔比为5 30 1 ；三价铁负载型催化剂的三价铁的含量为催化剂载体重量的5% 20%。
2.根据权利要求1至所述的2-氯-3，3，3-三氟丙烯的制备方法，其特征在于所述的反应条件为接触时间为5 10秒，反应温度180 200°C，氟化氢与1，1，2-三氯-3-氟丙烯的摩尔比为10 20 1，三价铁负载型催化剂的三价铁的含量为催化剂载体重量的 10% 15%。
全文摘要
本发明公开了一种2-氯-3，3，3-三氟丙烯的制备方法，该方法以1，1，2-三氯-3-氟丙烯为原料，包括以下步骤在三价铁负载型催化剂存在下，通入氟化氢与1，1，2-三氯-3-氟丙烯，反应条件为接触时间为2～20秒，反应温度160℃～240℃，氟化氢与1，1，2-三氯-3-氟丙烯的摩尔比为5～30∶1。本发明主要用于2-氯-3，3，3-三氟丙烯合成。
文档编号C07C21/18GK102442881SQ201110379740
公开日2012年5月9日 申请日期2011年11月25日 优先权日2011年11月25日
发明者吕剑, 张伟, 曾纪珺, 毛伟, 王博, 秦越, 韩升, 马辉 申请人:西安近代化学研究所