Procedimiento para la preparación de 2-cloro-1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropano.

Un procedimiento de convertir catalíticamente el 2,2,-diclorohexafluoropropano

(HFC-216aa) en 2-cloro-1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropano (HFC-217ba) que incluye la etapa de exponer el 2,2,-diclorohexafluoropropano aun catalizador que contiene cromo que comprende un óxido de metal, un óxido de metal halogenado o un oxihalurometálico, en el que el catalizador que contiene cromo comprende del 0,01 % al 5,0 % en peso de cinc o de uncompuesto de cinc

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/GB2008/003775.

Solicitante: Mexichem Amanco Holding S.A. de C.V.

Nacionalidad solicitante: México.

Dirección: Río San Javier No. 10, Fraccionamiento, Viveros del Río, Tlalnepantla Estado de México c.p. 54060 MÉXICO.

Inventor/es: SHARRATT, ANDREW, PAUL, MCCARTHY, JOHN, CHARLES.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Métodos de preparación de hidrocarburos halogenados > C07C17/20 (de átomos de halógeno por otros átomos de halógeno)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > PROCEDIMIENTOS QUIMICOS O FISICOS, p. ej. CATALISIS,... > Catalizadores que contienen metales, óxidos o hidróxidos... > B01J23/26 (Cromo)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Compuestos acíclicos insaturados que contienen átomos... > C07C21/18 (que contienen flúor)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Métodos de preparación de hidrocarburos halogenados > C07C17/23 (por deshalogenación)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Métodos de preparación de hidrocarburos halogenados > C07C17/06 (combinados con desplazamiento de átomos de hidrógeno por halógeno)

PDF original: ES-2447366_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la preparación de 2-cloro-1, 1, 1, 2, 3, 3, 3-heptafluoropropano La presente invención se refiere a un procedimiento de preparación de 2-cloro, 1, 1, 1, 2, 3, 3, 3-heptafluoropropano (HFC-217ba) a partir de 2, 2-diclorohexafluoropropano (HFC-216aa) .

HFC-216aa es un haloalcano conocido. Particularmente, puede tener idoneidad industrial como precursor conocido de hexafluoropropeno en el que se convierte con facilidad mediante reacciones conocidas, por ejemplo mediante hidrodeshalogenación catalítica, por ejemplo a temperatura elevada en presencia de hidrógeno. El propio hexafluoropropeno es un compuesto útil y tiene diversos usos, incluyendo como copolímero en la producción de polímero de fluoroetileno y como precursor de HFC-227ea, y en óxido de hexafluoropropileno, y, por tanto, en hexafluoroacetona y sevoflurano. Además, se puede convertir fácilmente mediante procedimientos conocidos en 1, 2, 3, 3, 3, -pentafluoropropeno (HFC-1225ye) , que en sí mismo tiene el uso potencial en mezclas refrigerantes, en particular para usar en aire acondicionado de automóviles.

A partir del documento US-A-5057634 (DuPont de Nemours) se sabe que HFC-216aa puede convertirse catalíticamente en HFC-217ba a temperatura elevada mediante un gran número de catalizadores, incluyendo diversos catalizadores de cromo.

Además, el documento US-A-5043491 (DuPont de Nemours) describe una síntesis de múltiples etapas de hexafluoropropileno a partir de propano, que describe una serie de catalizadores adecuados, incluyendo catalizadores de cromo para la clorofluoración de propano y/o propileno y para la hidrodeshalogenación del halopropano resultante.

El listado o debate de un documento aparentemente publicado antes en la presente memoria no necesariamente se tiene que tomar como reconocimiento de que el documento es parte de el estado de la técnica actual o es un conocimiento general habitual.

Los inventores han descubierto un procedimiento por el cual HFC-216aa se puede convertir catalíticamente en HFC217ba usando un catalizador concreto que proporcione resultados particularmente satisfactorios, en particular en términos de selectividad del procedimiento, así como la capacidad para operar el procedimiento a une temperatura de funcionamiento menor, de modo que tienen como resultado potenciales ahorros de costes.

Por tanto, de acuerdo con un primer aspecto de la invención se proporciona un procedimiento de convertir catalíticamente el 2, 2, -diclorohexafluoropropano (HFC-216aa) en 2-cloro-1, 1, 1, 2, 3, 3, 3-heptafluoropropano (HFC217ba) que incluye la etapa de exponer el 2, 2, -diclorohexafluoropropano a un catalizador que contiene cromo que comprende un óxido de metal, un óxido de metal halogenado o un oxihaluro metálico, en el que el catalizador que contiene cromo comprende del 0, 01 % al 5, 0 % en peso de cinc o un compuesto de cinc.

El procedimiento se lleva a cabo de forma conveniente en presencia de HF. El procedimiento se lleva a cabo, preferentemente, en la fase de vapor.

El catalizador usado en el procedimiento de la invención generalmente se describe en el documento EP-A-666105 45 (Imperial Chemical Industries plc) , cuyo contenido se incorpora en el presente documento por referencia.

Una clave para la presente invención reside en controlar cuidadosamente la cantidad de compuesto de cinc o que contiene cinc en el catalizador que contiene cromo. De forma conveniente, el nivel de cinc usado en el catalizador que contiene cromo es tal que actúa como estimulador de la actividad en la conversión de HFC-216aa en HFC

217ba.

Preferentemente, el catalizador que contiene cromo contiene cromo en forma de óxido de cromo (III) , óxido de cromo (III) halogenado u oxifluoruro de cromo. Como alternativa, el catalizador que contiene cromo puede contener el propio cromo. No obstante, habitualmente durante la operación del catalizador en el procedimiento de fluoración 55 en el que se usa o durante un tratamiento de prefluoración del catalizador como se describe a continuación en el presente documento, el cromo en cualquier forma en el catalizador inicial se convierte en óxido de cromo (III) , óxido de cromo (III) halogenado u oxifluoruro de cromo.

Además, el catalizador que contiene cromo también puede comprender óxidos de metal, óxidos de metal

halogenado u oxifluoruros de metal aparte de óxido de cromo (III) , óxido de cromo (III) halogenado u oxifluoruro de cromo, que pueden estar presentes además de o en lugar de óxido de cromo (III) , óxido de cromo (III) halogenado u oxifluoruro de cromo. El óxido de metal puede ser, por ejemplo, alúmina, magnesia o circonia y, en particular, magnesia y alúmina, que durante la operación del catalizador se puede convertir al menos en parte en fluoruro de aluminio y fluoruro de magnesio, respectivamente. Por tanto, el catalizador que contiene cromo también puede 65 comprender fluoruros de metal, por ejemplo fluoruro de aluminio y fluoruro de magnesio.

Por tanto, el catalizador que contiene cromo puede comprender una cantidad de cinc o de un compuesto de cinc en y/o sobre un soporte, tal como un soporte de óxido de metal mixto, por ejemplo óxido de cromo (III) /magnesia o un compuesto de cinc en y/o sobre un soporte de óxido de metal que también comprende cromo, por ejemplo cinc sobre alúmina o magnesia que contienen cromo. En el último caso, el cromo se puede convertir en óxido de cromo 5 (III) , óxido de cromo (III) halogenado u oxifluoruro de cromo durante la operación del procedimiento que emplea el catalizador. Además, el catalizador que contiene cromo puede comprender una cantidad de cinc en y/o sobre un soporte de óxido/fluoruro de metal mixto, por ejemplo fluoruro de alúmina/cromo o fluoruro de óxido de cromo (III) /magnesio; o una cantidad de cinc sobre un fluoruro de metal, por ejemplo fluoruro de cromo, fluoruro de magnesio o fluoruro de aluminio, o soporte de fluoruro de metal mixto, por ejemplo fluoruro de cromo/fluoruro de aluminio o fluoruro de cromo/fluoruro de magnesio, siempre que en todos estos casos el catalizador comprenda cromo en una forma u otra.

Además, el catalizador que contiene cromo puede comprender un soporte de carbono activado.

La cantidad de cinc presente en el catalizador es importante, ya que la introducción de demasiado cinc puede tener como resultado resultados subóptimos. No obstante, se puede mostrar que el uso de niveles muy bajos de cinc proporciona beneficios sobre la inclusión de nada de cinc. El contenido de cinc del catalizador es, preferentemente, del 0, 01 % al 5, 0 % y es, preferentemente, al menos el 0, 1 % en peso del catalizador. En determinadas realizaciones preferidas, el cinc está presente a un nivel de al menos el 0, 5 % en peso del catalizador. Debe entenderse que las cantidades de cinc proporcionadas en el presente documento hacen referencia a la cantidad de cinc, presente como cinc elemental o como un compuesto de cinc, pero que cuando el cinc está presente como compuesto de cinc, la cantidad hace referencia únicamente a la cantidad de cinc y no a la cantidad del compuesto de cinc.

El cinc se puede introducir en y/o sobre el catalizador en forma de un compuesto, por ejemplo un haluro, oxihaluro,

óxido o hidróxido dependiendo, al menos en cierta medida, de la técnica de preparación del catalizador usada. En el caso en el que la preparación del catalizador sea mediante impregnación de una óxido de cromo (III) , óxido de cromo (III) halogenado u oxihaluro de cromo, el compuesto es, preferentemente, una sal hidrosoluble, por ejemplo un haluro, nitrato o carbonato, y se usa como solución acuosa o pasta. Como alternativa, los hidróxidos del estimulador y el cromo se pueden coprecipitar y, después, convertir en los óxidos para preparar... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento de convertir catalíticamente el 2, 2, -diclorohexafluoropropano (HFC-216aa) en 2-cloro1, 1, 1, 2, 3, 3, 3-heptafluoropropano (HFC-217ba) que incluye la etapa de exponer el 2, 2, -diclorohexafluoropropano a un catalizador que contiene cromo que comprende un óxido de metal, un óxido de metal halogenado o un oxihaluro metálico, en el que el catalizador que contiene cromo comprende del 0, 01 % al 5, 0 % en peso de cinc o de un compuesto de cinc.

2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el procedimiento se lleva a cabo en presencia de 10 HF.

3. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde el procedimiento se lleva a cabo en la fase de vapor.

4. Un procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el catalizador que contiene cromo contiene cromo en forma de óxido de cromo (III) , óxido de cromo (III) halogenado u oxifluoruro de cromo.

5. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el catalizador que contiene cromo comprende un soporte. 20

6. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el nivel de cinc en el catalizador es de al menos el 0, 1 %, preferentemente al menos el 0, 5 % en peso del catalizador.

7. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el catalizador es 25 amorfo.

8. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el catalizador es parcialmente cristalino.

9. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el catalizador tiene una superficie específica en el intervalo de 70 a 250 m2/g.

10. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el catalizador se prefluora antes de la reacción. 35

11. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la reacción se lleva a cabo a una temperatura de 350 a 500 °C.

12. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la reacción se 40 lleva a cabo a una temperatura de 400 a 460 °C.

13. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la reacción se lleva a cabo a una presión de 0, 1 a 30 barg.

14. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la reacción se lleva a cabo durante un periodo de 1 segundo a sesenta minutos.

15. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la reacción se lleva a cabo de forma continua.