Proceso para isomerizar un (hidrohalo)fluoroalqueno.

Un proceso para la isomerización geométrica de un hidrofluoropropeno, comprendiendo el proceso poner en contacto el hidrofluoropropeno con un catalizador de cinc/óxido de cromo que contiene del 0,1 al 20 % en peso de cinc, en el que el hidrofluoropropeno se selecciona entre el monofluoropropeno 1-fluoropropeno

(CH3CH≥CHF), los difluoropropenos 1,2-difluoropropeno (CH3CF≥CHF) y 1,3-difluoropropeno (FCH2CH≥CHF), los trifluoropropenos 1,2,3-trifluoropropeno (FCH2CF≥CHF) y 1,3,3-trifluoropropeno (CHF2CH≥CHF), los tetrafluoropropenos 1,3,3,3- tetrafluoropropeno (CF3CH≥CHF) y 1,2,3,3-tetrafluoropropeno (HCF2CF≥CHF) y el pentafluoropropeno 1,2,3,3,3- pentafluoropropeno (CF3CF≥CHF).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/GB2008/001282.

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

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

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > SUSTANCIAS PARA APLICACIONES NO PREVISTAS EN OTRO... > Transferencia de calor, materiales intercambiadores... > C09K5/04 (siendo el cambio de estado de líquido a vapor o viceversa )
  • 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 > C07C17/358 (por isomerización)

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Fragmento de la descripción:

Proceso para isomerizar un (hidrohalo) fluoroalqueno La presente invención se refiere a un proceso para isomerizar alquenos, en particular (hidrohalo) fluoroalquenos.

Muchos alquenos, incluyendo (hidrohalo) fluoroalquenos, pueden existir en dos formas isoméricas dependiendo de la disposición de los sustituyentes alrededor del doble enlace. Esta isomerización se denomina isomería geométrica, cis/trans o E/Z. En la notación E/Z, Z (zusammen) significa junto a y corresponde al término cis y E (entgegen) significa opuesto y corresponde al término trans. Que una configuración molecular se designe E o Z se determina mediante las reglas de prioridad de Cahn Ingold Prelog. Es necesario determinar individualmente, para cada uno de los dos átomos en el doble enlace, cuál de los dos sustituyentes es de mayor prioridad. Si ambos sustituyentes de mayor prioridad están en el mismo lado, la disposición es Z; si están en lados opuestos la disposición es E.

Los isómeros E y Z correspondientes normalmente tienen diferentes propiedades físicas (por ejemplo, punto de ebullición) y/o químicas (por ejemplo, reactividad) . Estas diferentes propiedades pueden atribuirse al hecho de que el momento dipolo de los sustituyentes tenderá a añadirse a un isómero cis o Z mientras que para un isómero trans o E los dipolos de los sustituyentes tenderán a cancelarse entre sí. Como resultado de las diferentes propiedades físicas y/o químicas de los isómeros E/Z, uno de los isómeros puede preferirse sobre el otro para una aplicación particular.

De esta manera, puede ser deseable poder convertir un isómero E/Z en el otro.

En los procesos típicos para preparar alquenos tales como (hidrohalo) fluoroalquenos, ambos isómeros E/Z se formarán normalmente. La cantidad de cada isómero E/Z formado puede depender de un número de factores tal como la estabilidad cinética y termodinámica de cada isómero E/Z. Como se ha explicado anteriormente, si se prefiere un isómero sobre el otro, entonces dependiendo de la utilidad de los (hidrohalo) fluoroalquenos, puede ser deseable convertir el isómero E/Z en el otro. Como alternativa, sería deseable durante el proceso de preparación de alquenos tales como (hidrohalo) fluoroalquenos isomerizar uno del isómero E/Z en el otro isómero E/Z (preferido) .

En el documento WO 2008/008351 se describe que es posible aumentar la relación de isómeros Z a E en el 1, 2, 3, 3, 3-pentafluoropropeno. Se dice que esto es posible usando un catalizador soportado sobre AlF3 o carbono, catalizador que se selecciona entre SbClwF5-w, TiClxF4-x, SnClyF4-y y TaCl2F5-z, en las que w es de 0 a 4, x es de 0 a 3, y es de 0 a 3 y z es de 0 a 4. Además, en los Ejemplos del documento WO 2008/030443 se describe la isomerización parcial de E R-1234ze (1, 3, 3, 3-tetrafluoropropeno) a Z R-1234ze sobre un catalizador en gránulo de gel de óxido de cromo triturado.

Burton et al., Journal of Fluorine Chemistr y , 44, páginas 167 a 174 describe la preparación de E-1, 2, 3, 3, 3, pentafluoropropeno, Z-1, 2, 3, 3, 3-pentafluoropropeno y E-1-yodopentafluoropropeno.

El documento EP1900716 describe un proceso integrado para la fabricación de HFO trans-1, 3, 3, 3tetrafluoropropeno por deshidrofluoración catalítica de 1, 1, 1, 3, 3-pentafluoropropeno para producir una mezcla de cis1, 3, 3, 3-tetrafluoropropeno, trans-tetrafluoropropeno y fluoruro de hidrógeno.

El documento EP1918269 describe procesos para la conversión de olefinas C2 a C6 halogenadas isomerizables de una forma geométrica a una forma geométrica más preferida.

El documento JP55130926 describe la preparación de perfluoro-2-buteno mediante la redisposición de perfluoro-1buteno en presencia de un catalizador basado en óxido de aluminio.

El documento WO2008/03044 describe un proceso para la isomerización catalítica de HFC-1234ze para preparar HFC-1234yf. El proceso comprende poner en contacto HFC-1234ze con un catalizador adecuado en un reactor para obtener una mezcla de producto que comprende HFC-1234yf.

El documento EP0974571 describe un proceso para la preparación de una mezcla cis/trans de 1, 1, 1, 3-tetrafluoro-2propeno usando un catalizador de Cr2O3 basado en cromo o un catalizador de Cr/Ni/AlF3.

El documento EP0486333 describe la fabricación de 1, 1, 1, 2-tetrafluoroetano (F134a) por fluoración catalítica en fase gas de 1-cloro-2, 2, 2-trifluoroetano (F133a) . Se emplea un catalizador mixto, que consiste en óxido de níquel y cromo, haluros y/u oxihaluros depositados sobre un soporte que consiste en fluoruro de aluminio o una mezcla de fluoruro de aluminio y alúmina.

La presente invención aborda las deficiencias y problemas esbozados anteriormente en un primer aspecto proporcionando un proceso para isomerizar un (hidrohalo) fluoroalqueno que es hidrofluoropropeno poniendo en contacto el (hidrohalo) fluoroalqueno con un catalizado de cinc/óxido de cromo, en el que el (hidrohalo) fluoroalqueno se selecciona entre el monofluoropropeno 1-fluoropropeno (CH3CH=CHF) , los difluoropropenos 1, 2-difluoropropeno (CH3CF=CHF) y 1, 3-difluoropropeno (FCH2CH=CHF) , los trifluoropropenos 1, 2, 3-trifluoropropeno (FCH2CF=CHF) y

1, 3, 3-trifluoropropeno (CHF2CH=CHF) , los tetrafluoropropenos 1, 3, 3, 3-tetrafluoropropeno (CF3CH=CHF) y 1, 2, 3, 3tetrafluoropropeno (HCF2CF=CHF) y el pentafluoropropeno 1, 2, 3, 3, 3-pentafluoropropeno (CF3CF=CHF) . Se proporciona también el uso del catalizador de cinc/óxido de cromo para isomerizar un (hidrohalo) fluoroalqueno.

En un aspecto adicional, se proporciona un proceso para isomerizar un (hidrohalo) fluoroalqueno como se ha definido anteriormente, comprendiendo el proceso (i) poner en contacto un E- (hidrohalo) fluoroalqueno con un catalizador de cinc/óxido de cromo para convertir el E- (hidrohalo) fluoroalqueno en el Z- (hidrohalo) fluoroalqueno. Convenientemente, el Z- (hidrohalo) fluoroalqueno puede recuperarse y usarse, por ejemplo, en un procedimiento posterior.

En un aspecto adicional, la presente invención proporciona el uso de un catalizador de cinc/óxido de cromo para isomerizar un (hidrohalo) fluoroalqueno como se ha definido anteriormente, comprendiendo el uso (i) poner en contacto un E- (hidrohalo) fluoroalqueno con el catalizador para convertir el E- (hidrohalo) fluoroalqueno en el Z (hidrohalo) fluoroalqueno. Convenientemente, el Z- (hidrohalo) fluoroalqueno puede recuperarse y, por ejemplo, usarse en un procedimiento posterior.

Por "isomerización" se entiende en este contexto, preferentemente, cambiar la relación de isómeros E y Z (por ejemplo, aumentando el nivel de isómero Z) a partir del cual previamente o, en una situación donde la isomerización se realiza in situ, por ejemplo, como parte de una etapa de preparación para el (hidrohalo) fluoroalqueno, cambiando la relación de isómeros E y Z (por ejemplo, aumentando el nivel del isómero Z) en comparación con lo que habría si el catalizador de la invención no se hubiera utilizado.

En las realizaciones previstas, la invención puede usarse como una etapa de proceso separada para potenciar el nivel del isómero Z en la combinación E/Z de un (hidrohalo) fluoroalqueno dado. Como alternativa, el proceso catalítico de la invención que potencia el nivel de isómero Z puede incorporarse como una etapa in situ en la síntesis, convenientemente la última etapa de la síntesis del (hidrohalo) fluoroalqueno deseado. Tal síntesis daría como resultado, por tanto, un nivel de isómero Z potenciado en el (hidrohalo) fluoroalqueno resultante.

En un aspecto adicional, la invención proporciona también una combinación producida de acuerdo con un proceso de la invención. La invención proporciona también un refrigerante que comprende una combinación de isómeros producida de acuerdo con el proceso... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un proceso para la isomerización geométrica de un hidrofluoropropeno, comprendiendo el proceso poner en contacto el hidrofluoropropeno con un catalizador de cinc/óxido de cromo que contiene del 0, 1 al 20 % en peso de cinc, en el que el hidrofluoropropeno se selecciona entre el monofluoropropeno 1-fluoropropeno (CH3CH=CHF) , los difluoropropenos 1, 2-difluoropropeno (CH3CF=CHF) y 1, 3-difluoropropeno (FCH2CH=CHF) , los trifluoropropenos 1, 2, 3-trifluoropropeno (FCH2CF=CHF) y 1, 3, 3-trifluoropropeno (CHF2CH=CHF) , los tetrafluoropropenos 1, 3, 3, 3tetrafluoropropeno (CF3CH=CHF) y 1, 2, 3, 3-tetrafluoropropeno (HCF2CF=CHF) y el pentafluoropropeno 1, 2, 3, 3, 3pentafluoropropeno (CF3CF=CHF) .

2. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1 en el que el hidrofluoropropeno es 1, 2, 3, 3, 3-pentafluoropropeno (CF3CF=CHF) .

3. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1 en el que el hidrofluoropropeno es 1, 3, 3, 3-tetrafluoropropeno 15 (CF3CH=CHF) .

4. Un proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la isomerización da como resultado el cambio de la relación de los isómeros E a Z.

5. Un proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la isomerización se realiza como una etapa in situ en la síntesis del hidrofluoropropeno.

6. Un proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que se recupera el

hidrofluoropropeno resultante. 25

7. Un proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores realizado a una temperatura de -50 a 400 ºC.

8. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores realizado a una presión de 0 a 30 bar. 30

9. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores realizado en presencia de fluoruro de hidrógeno, HF.

10. El uso de un catalizador de cinc/óxido de cromo que contiene del 0, 1 al 20 % en peso de cinc en un proceso

para la isomerización geométrica de un hidrofluoropropeno, en el que el hidrofluoropropeno se selecciona entre el monofluoropropeno 1-fluoropropeno (CH3CH=CHF) , los difluoropropenos 1, 2-difluoropropeno (CH3CF=CHF) y 1, 3difluoropropeno (FCH2CH=CHF) , los trifluoropropenos 1, 2, 3-trifluoropropeno (FCH2CF=CHF) y 1, 3, 3-trifluoropropeno (CHF2CH=CHF) , los tetrafluoropropenos 1, 3, 3, 3-tetrafluoropropeno (CF3CH=CHF) y 1, 2, 3, 3-tetrafluoropropeno (HCF2CF=CHF) y el pentafluoropropeno 1, 2, 3, 3, 3-pentafluoropropeno (CF3CF=CHF) .