專(zhuān)利名稱(chēng)：2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷的提純的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提純2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷的方法。該方法包括將液態(tài)的粗制2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷與堿金屬高錳酸鹽水溶液接觸，以降低鹵代烯烴污染物的濃度。
目前，對(duì)于最外層臭氧層減少的關(guān)心，尤其是對(duì)可能加速臭氧減少的某些含氯氟烴的關(guān)注，已導(dǎo)致對(duì)各種有可能減少臭氧的鹵代烴的廣泛研究。
其中一種鹵化烴是2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷(CHCl2CF3)，在目前采用三氯氟甲烷的眾多場(chǎng)合下，均可應(yīng)用它。由于2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷是一種含氯氟烴，可以預(yù)料，在較低的大氣層中它能充分分解，不會(huì)造成或幾乎不造成最外層臭氧的減少。
在制備2，2-二氯-1，1，1-三氯乙烷時(shí)，原料中存在的雜質(zhì)和反應(yīng)條件均會(huì)使生成的2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷粗品被有害副產(chǎn)物(包括烯屬鹵代烴)污染。在某些反應(yīng)條件下，甚至2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷本身也會(huì)產(chǎn)生輕微程度的脫鹵化氫反應(yīng)，形成有害的烯屬鹵代烴，如以下反應(yīng)式所示
2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷粗品中可能存在的其它烯屬鹵代烴包括2-氯全氟丁烯-2、氯三氟乙烯和2-氯-1，1，1-4，4，4-六氟丁烯-2。
即使這些烯屬鹵代烴以較低量存在，仍然是有害的，因?yàn)樗鼈冚^不穩(wěn)定，并且具有潛在毒性。若未能充分將這些烯屬鹵代烴污染物從2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷中除去，那么2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷作為制冷劑、推進(jìn)劑、發(fā)泡劑和溶劑等的應(yīng)用將受到限制。然而，由于它們?cè)?，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷中的含量較低，并且其沸點(diǎn)接近于2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷的沸點(diǎn)，因而通過(guò)常用的分餾程序不易將這些烯屬鹵代烴的含量降至相當(dāng)?shù)偷乃健?br> 本發(fā)明的目的之一在于提供一種提純2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷粗品的方法。本發(fā)明的目的之二在于提供一種有效而經(jīng)濟(jì)的提純粗制2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷的方法。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種降低2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷中烯屬鹵代烴含量的方法，該方法包括將液態(tài)的2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷與堿金屬高錳酸鹽水溶液接觸;然后將2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷同所述金屬高錳酸鹽水溶液分離;回收經(jīng)過(guò)提純的2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷。
可通過(guò)專(zhuān)業(yè)上公知的方法或用1，1，1-三氟乙烷或1-氯-2，2，2-三氟乙烷的氯化獲得2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷。所述公知方法包括用HF對(duì)全氯乙烯或五氯乙烷進(jìn)行液相或汽相氫氟化。如上所述，粗制的2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷中通常存在有害的烯屬鹵代烴，包括1，1-二氯二氟乙烯、2-全氟氯丁烯-2、三氟氯乙烯和2-氟-1，1，1，-4，4，4-六氟丁烯-2。這些烯屬鹵代烴的存在量通常為50至1000ppm(百萬(wàn)分之一)。存在上述量烯屬鹵代烴的2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷通常不宜用作制冷劑、推進(jìn)劑等，因?yàn)橄冫u代烴不穩(wěn)定，并且具有潛在毒性。一般來(lái)說(shuō)，純化的2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷中上述烯屬鹵代烴雜質(zhì)的濃度應(yīng)不到10ppm，更理想的是應(yīng)低于5ppm。
用來(lái)處理2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷粗品的金屬高錳酸鹽應(yīng)能溶解于堿性水溶液。該金屬高錳酸鹽可以是堿金屬或堿土金屬高錳酸鹽，理想的是堿金屬高錳酸鹽，更理想的是高錳酸鉀。
金屬高錳酸鹽的濃度可以是1%(重量)至飽和水溶液，每升高錳酸鈉的飽和水溶液含約200g高錳酸鈉，而高錳酸鉀則含約60g。適宜的濃度為約含5%至6%(重量)堿金屬高錳酸鹽。
通過(guò)加入堿性劑，例如，堿金屬氫氧化物、堿金屬碳酸鹽或堿土金屬氫氧化物，最好是氫氧化鈉或氫氧化鉀，可使金屬高錳酸鹽水溶液呈堿性。例如，可適宜地加入約2%至10%(重量)的堿金屬氫氧化物水溶液。不必直接將堿性劑加到金屬高錳酸鹽溶液中，而是將其加到2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷中或其與金屬高錳酸鹽溶液的混合物中。
2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷與堿金屬高錳酸鹽溶液的相對(duì)體積比隨下述因素而顯著不同。這些因素是烯屬鹵代烴和金屬高錳酸鹽溶液的濃度，兩相的混合度，采用的溫度，等等。一般而言，采用約6%(重量)的金屬高錳酸鹽溶液時(shí)，適宜的體積比為1∶1。在大批量生產(chǎn)時(shí)，大量過(guò)量，可使金屬高錳酸鹽溶液重復(fù)使用。例如，在金屬高錳酸鹽溶液減少前，可提純多達(dá)15批的2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷。
用堿金屬高錳酸鹽水溶液處理2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷時(shí)，所用溫度并不嚴(yán)格，可以是任何適宜的溫度，例如大約5℃至70℃。由于2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷在常壓下的沸點(diǎn)為27.6℃，因此高溫處理時(shí)必須在封閉系統(tǒng)中進(jìn)行，以便使之保持液態(tài)。優(yōu)選的溫度大約為55℃至65℃。
可通過(guò)任何專(zhuān)業(yè)上已知的方式，例如搖振、攪拌、浸漬噴注混合等，將粗制的2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷和堿金屬高錳酸鹽水溶液混合。
通常在(例如)60℃下將2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷同堿金屬高錳酸鹽混合約2至4小時(shí)后，可除去烯屬鹵代烴雜質(zhì)，或可將其降至所期望的含量。然后，停止混合操作，使混合物冷卻，分離為兩層，回收較重的2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷層。
需要時(shí)，可通過(guò)分餾等手段，將經(jīng)過(guò)處理的2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷進(jìn)一步純化。通過(guò)用本發(fā)明的方法進(jìn)行處理，通?？墒?，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷中的烯屬鹵代烴雜質(zhì)含量降至低于約5ppm(百萬(wàn)分之一)。本發(fā)明的方法可分批或連續(xù)實(shí)施。
實(shí)施例將二十毫升(29.5g)2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷粗品同25ml6%高錳酸鉀水溶液和1ml5%氫氧化鈉水溶液一起加到“特氟隆”瓶中，上述粗品經(jīng)氣相色譜分析表明含2-全氟氯丁烯-2、三氟氯乙烯、1，1-二氯二氟乙烯和2-氯-1，1，1，4，4，4-六氟丁烯-2(200ppm)。將瓶封閉，置于60℃的水浴中，劇烈攪拌2小時(shí)。冷卻至大約25℃，回收2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷層，用無(wú)水硫酸鈉干燥。氣相色譜分析表明，純化的2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷中存在以下數(shù)量的烯屬鹵代烴，即2-全氟氯丁烯-2低于5ppm三氟氯乙烯低于5ppm1，1-二氯-2，2-二氟乙烯低于5ppm2-氯-1，1，1，4，4，4-六氟丁烯-26ppm
權(quán)利要求
1.一種降低2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷中烯屬鹵代烴含量的方法，該方法包括將呈液態(tài)的所述2，2，-二氯-1，1，1，-三氟乙烷與堿金屬高錳酸鹽水溶液接觸；將液態(tài)2，2，-二氯-1，1，1-三氟乙烷同所述堿金屬高錳酸鹽水溶液分離；回收經(jīng)過(guò)提純的2，2，-二氯-1，1，1-三氟乙烷。
2.按權(quán)利要求1的方法，其中所述金屬高錳酸鹽選自高錳酸鈉和高錳酸鉀。
3.按權(quán)利要求2的方法，其中所述金屬高錳酸鹽是高錳酸鉀。
4.按權(quán)利要求1的方法，其中所述的2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷與堿金屬高錳酸鹽水溶液之間的接觸在5℃至70℃下進(jìn)行。
5.按權(quán)利要求4的方法，其中所述溫度為55℃至65℃。
全文摘要
一種提純2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷的方法，它包括將液態(tài)2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷同堿金屬高錳酸鹽水溶液接觸，由此降低烯屬鹵代烴污染物的濃度。
文檔編號(hào)C07C17/20GK1040783SQ8910705
公開(kāi)日1990年3月28日 申請(qǐng)日期1989年9月1日 優(yōu)先權(quán)日1988年9月1日
發(fā)明者道格拉斯·喬治·格林, 阿比德·納扎拉里·麥錢(qián)特 申請(qǐng)人:納幕爾杜邦公司