Método de fabricación de olefinas fluoradas.

Un procedimiento para la preparación de dihidrofluoroolefinas que tienen la fórmula RCH≥

CHCF2CF3, quecomprende:

hacer reaccionar una olefina fluorada de la fórmula RCH≥CHF, en donde R es un grupo alquilo perfluorado quetiene de uno a diez átomos de carbono, y dicho grupo alquilo es una cadena de n-alquilo, una cadena de secalquilo,o bien una cadena de iso-alquilo, en fase líquida con tetrafluoroetileno, en presencia de un catalizadorácido de Lewis;

retirar dicho catalizador ácido de Lewis; y

aislar la dihidrofluoroolefina.

Método de fabricación de olefinas fluoradas.

Referencia (s) cruzada (s) a solicitud (es) relacionada (s)

Esta solicitud reivindica el beneficio de prioridad de la solicitud de patente rusa 2006139128, presentada el 7 de 5 noviembre de 2006.

Información de los antecedentes Campo de la descripción Esta descripción se refiere en general a procedimientos para la producción de olefinas internas fluoradas.

Descripción de la técnica relacionada La industria de la refrigeración ha estado trabajando durante las últimas décadas para encontrar refrigerantes de sustitución para los clorofluorocarbonos (CFCs) e hidroclorofluorocarbonos (HCFCs) agotadores del ozono que están siendo retirados progresivamente como resultado del Protocolo de Montreal. La solución para la mayoría de productores de refrigerantes ha sido la comercialización de refrigerantes de hidrofluorocarbono (HFC) . Los nuevos refrigerantes de HFC, siendo el HFC-134a el más ampliamente usado en este momento, tienen un potencial de agotamiento del ozono cero, y por tanto no están afectados por la retirada progresiva reguladora actual que resulta del Protocolo de Montreal.

Además, las normas medioambientales pueden causan a la larga la retirada progresiva global de ciertos refrigerantes de HFC. Actualmente, la industria del automóvil se enfrenta a normas que se refieren al potencial de calentamiento global (PCG) para los refrigerantes usados en el acondicionamiento de aire de los automóviles. Por lo tanto, hay una gran necesidad actual de identificar nuevos refrigerantes con un PCG reducido para el mercado del acondicionamiento de aire de los automóviles. Si las normas fueran aplicadas de manera más amplia en el futuro, se sentirá una necesidad aún mayor de nuevos refrigerantes de bajo PCG que se puedan usar en todas las áreas de la industria de la refrigeración y acondicionamiento de aire.

Los refrigerantes de sustitución propuestos actualmente para el HFC-134a incluyen HFC-152a, hidrocarburos puros tales como butano o propano, o refrigerantes “naturales” tales como CO2 o amoniaco. Muchos de estos sustitutos sugeridos son tóxicos, inflamables, y/o tienen una baja eficacia energética. Por lo tanto, se están buscando constantemente nuevas alternativas.

También se están buscando constantemente disolventes no agotadores del ozono con menor PCG que los disolventes de HFC actuales. Entre los refrigerantes y disolventes candidatos actuales que no son agotadores del

ozono y que tienen menor PCG están las hidrofluoroolefinas. Algunas de estas son compuestos de peso molecular más bajo y punto de ebullición más bajo, tales como los diversos isómeros del tetrafluoropropeno y pentafluoropropeno. Otros compuestos potencialmente útiles incluyen hidroolefinas de peso molecular más alto, que pueden incluir olefinas con enlaces dobles terminales, y olefinas con enlaces dobles internos.

La técnica anterior describe la adición catalizada por ácidos de Lewis de compuestos saturados a través de los enlaces dobles de diversas olefinas fluoradas, véase por ejemplo la solicitud de patente internacional WO 97/02227, la patente de EE.UU. Nº 6.184.426 y la publicación de la solicitud de patente de EE.UU. Nº 2006/0258891.

Compendio Se proporciona un procedimiento para la preparación de dihidrofluoroolefinas internas de la fórmula RCH=CHC2F5, que comprende hacer reaccionar una olefina fluorada de la fórmula RCH=CHF, en la que R se selecciona de grupos perfluoroalquilo que tienen de uno a diez átomos de carbono, y dicho grupo alquilo es una cadena de n-alquilo, una cadena de sec-alquilo, o bien una cadena de iso-alquilo, en fase líquida con tetrafluoroetileno, en presencia de un catalizador ácido de Lewis, retirar el catalizador ácido de Lewis y aislar la dihidrofluoroolefina.

Se proporciona adicionalmente un método para la adición de olefinas fluoradas terminales a tetrafluoroetileno.

La descripción general precedente y la siguiente descripción detallada son ilustrativas y explicativas solamente, y no 45 son restrictivas de la invención, definida en las reivindicaciones adjuntas.

Descripción detallada

Se proporciona un procedimiento para la preparación de dihidrofluoroolefinas internas de la fórmula RCH=CHC2F5, haciendo reaccionar una olefina fluorada de la fórmula RCH=CHF, en la que R se selecciona de grupos perfluoroalquilo que tienen de uno a diez átomos de carbono, y dicho grupo alquilo es una cadena de n-alquilo, una 50 cadena de sec-alquilo, o bien una cadena de iso-alquilo, en fase líquida con tetrafluoroetileno, en presencia de un catalizador ácido de Lewis, retirar el catalizador ácido de Lewis y aislar la dihidrofluoroolefina. El procedimiento puede comprender además una etapa de lavado acuoso para retirar el catalizador, y la etapa de lavado puede comprender lavar con un tampón fosfato. El procedimiento se puede realizar a entre aproximadamente -10 ºC y aproximadamente 30 ºC.

Se han descrito anteriormente muchos aspectos y realizaciones, y son meramente ilustrativas y no limitantes. Después de leer esta memoria descriptiva, los expertos en la técnica apreciarán que son posibles otros aspectos y realizaciones sin apartarse del alcance de la invención.

Otros rasgos y beneficios de una cualquiera o más de las realizaciones serán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada, y de las reivindicaciones. La descripción detallada aborda primero las Definiciones y Clarificación de Términos, seguido de la Descripción, y finalmente los Ejemplos.

1. Definiciones y Clarificación de Términos Antes de abordar los detalles de las realizaciones descritas a continuación, se definen o clarifican algunos términos.

Como se emplea en la presente memoria, un catalizador ácido de Lewis es un compuesto que es un electrófilo y que puede aceptar un par de electrones para formar un enlace covalente coordinado y actuar como catalizador para la reacción.

En una realización, la presente invención se puede describir de manera general como un procedimiento para la preparación de dihidrofluoroolefinas de la fórmula RfCH=CHR’f, en la que Rf y R’f son grupos perfluoroalquilo, donde el grupo alquilo de Rf contiene de 1 a aproximadamente 10 átomos de carbono, y el grupo alquilo de R’f contiene 2 carbonos. La cadena de alquilo de Rf es una cadena de n-alquilo lineal, una cadena de sec-alquilo ramificada, tal como CF3CF2C (CF3) F-, o bien una cadena de iso-alquilo ramificada, tal como CF3CF (CF3) CF2-. Entre los compuestos que se pueden preparar usando el presente método están el 2, 3-dihidro-1, 1, 1, 4, 4, 5, 5, 5-octafluoropent2-eno (F12E) (Rf = CF3) , el 1, 1, 1, 2, 2, 5, 5, 6, 6, 6-decafluoro-3-hexeno (F22E) (Rf = C2F5) y el 1, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 6, 6, 7, 7, 7dodecafluoro-4-hepteno (F23E) (Rf = n-C3F7) . A menos que se indique lo contrario, en toda esta solicitud, las fluoroolefinas a las que se hace referencia en la presente memoria se refieren a los isómeros Z o a los isómeros E, o bien a una mezcla de los mismos.

En una realización, las dihidrofluoroolefinas se preparan mediante la reacción de un compuesto olefínico fluorado con tetrafluoroetileno en presencia de un catalizador ácido de Lewis.

En una realización, los compuestos olefínicos fluorados son olefinas fluoradas terminales de la estructura RCH=CHF, y están disponibles en el mercado o bien se pueden preparar por métodos conocidos en la técnica. La cadena de alquilo de R es una cadena de n-alquilo lineal, una cadena de sec-alquilo ramificada tal como CF3CF2C (CF3) F-, o bien una cadena de iso-alquilo ramificada tal como CF3CF (CF3) CF2-, que tiene de uno a diez átomos de carbono. A modo de ejemplo, el CF3CH=CHF (HFC-1234ze) (isómeros Z y E) y el CF3CF2CH=CHF (HFC1336mce) (isómeros Z y E) se obtienen con fácilidad mediante la deshidrofluoración de los hidrofluorocarbonos correspondientes.

En una realización, el tetrafluoroetileno se añade en una cantidad molar esencialmente equivalente al compuesto olefínico fluorado. En otra realización, se añade de aproximadamente 1, 0 a aproximadamente 1, 05 moles de tetrafluoroetileno por mol de compuesto olefínico fluorado. Cantidades mayores de tetrafluoroetileno pueden conducir a la formación de productos adicionales que surgen de la adición de múltiples equivalentes de tetrafluoroetileno para formar fluoroolefinas de peso molecular más alto. En otra realización, la relación molar de tetrafluoroetileno a olefina fluorada es menor que 1:1. En aún otra realización, la relación molar de tetrafluoroetileno a olefina fluorada es menor que 0, 60:1.

En una realización, La reacción se realiza en fase líquida, en presencia de un catalizador ácido de Lewis tal... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para la preparación de dihidrofluoroolefinas que tienen la fórmula RCH=CHCF2CF3, que comprende:

hacer reaccionar una olefina fluorada de la fórmula RCH=CHF, en donde R es un grupo alquilo perfluorado que tiene de uno a diez átomos de carbono, y dicho grupo alquilo es una cadena de n-alquilo, una cadena de secalquilo, o bien una cadena de iso-alquilo, en fase líquida con tetrafluoroetileno, en presencia de un catalizador ácido de Lewis;

retirar dicho catalizador ácido de Lewis; y

aislar la dihidrofluoroolefina.

2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el ácido de Lewis se retira en una etapa de lavado acuoso.

3. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, en donde la etapa de lavado acuoso comprende lavar el producto con una solución acuosa de tampón fosfato.

4. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la reacción se realiza a entre -10 ºC y 30 ºC.

5. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4, en donde la reacción se realiza a entre -5 ºC y 25 ºC.

6. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el tetrafluoroetileno está presente a entre una cantidad molar equivalente y un exceso molar de 5% en relación con dicha olefina fluorada.

7. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicha olefina fluorada es el esteroisómero Z.

8. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, en donde dicha dihidrofluoroolefina producto es el esteroisómero Z.

9. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicha olefina fluorada es el esteroisómero E.

10. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, en donde dicha dihidrofluoroolefina producto es el esteroisómero E.

11. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en donde R es un grupo trifluorometilo.

12. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el ácido de Lewis es pentafluoruro de antimonio.

13. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el ácido de Lewis es clorofluoruro de aluminio.

14. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la dihidrofluoroolefina producto se aísla por destilación.