Procedimiento de deshidrofluoración para fabricar hidrofluoroolefinas.

Un procedimiento para la fabricación de hidrofluoroolefinas de estructura CF3CF≥

CHY, en donde Y puede ser H o F, que comprende hacer reaccionar al menos un fluoropropano reaccionante de estructura CF3CFXCFY'H, en donde X puede ser F o H, e Y' puede ser F o H, siempre que X e Y' no sean ambos F, con una disolución acuosa básica en presencia de un disolvente no acuoso no alcohólico, seleccionado del grupo que consiste en cetonas y alquil- y ariléteres, y en presencia de un catalizador de transferencia de fase.

Procedimiento de deshidrofluoración para fabricar hidrofluoroolefinas Información de antecedentes Campo de la descripción Esta descripción se refiere en general a procedimientos para la producción de olefinas fluoradas.

Descripción de la técnica relacionada La industria de refrigeración ha estado trabajando durante las últimas décadas para encontrar refrigerantes de sustitución para los clorofluorocarbonos (CFCs) que agotan el ozono y los hidroclorofluorocarbonos (HCFCs) que son eliminados como resultado del Protocolo de Montreal. La solución para la mayoría de los productores de refrigerantes ha sido la comercialización de refrigerantes hidrofluorocarbonos (HFC) . Los nuevos refrigerantes HFC, siendo HFC-134a el más ampliamente utilizado en la actualidad, tienen potencial cero de agotamiento del ozono y por tanto no se ven afectados por la eliminación reguladora actual como resultado del Protocolo de Montreal.

Además de los problemas sobre el agotamiento del ozono, el calentamiento global es otro problema ambiental. Por tanto, hay una necesidad de composiciones de transferencia de calor que tengan no solamente bajos potenciales de agotamiento del ozono, sino también bajos potenciales de calentamiento global. Ciertas hidrofluoroolefinas cumplen con ambos objetivos. Por tanto hay una necesidad de procedimientos de fabricación que proporcionen hidrocarburos halogenados y fluoroolefinas que no contengan cloro y tengan también potencial de calentamiento global más bajo que los productos de refrigeración comerciales actuales.

Un procedimiento para preparar, entre otros, 1, 2, 3, 3, 3-pentafluoro-1-propeno y 2, 3, 3, 3-tetrafluoro-1-propeno por deshidrofluoración se enseña por Knunyants et al. en Bull. Acad. Sci. USSR, 1960, páginas 1312-1317.

El documento WO 03/027051 describe un procedimiento para fabricar fluoroolefinas de este tipo por deshidrohalogenación en presencia de un hidróxido de metal alcalino y un catalizador de transferencia de fase.

Descripción de la invención Los números de grupo correspondientes a columnas dentro de la tabla periódica de los elementos usan la convención "Nueva Notación" como se ve en el CRC Handbook of Chemistr y and Physics, 81st Edition (2000-2001) .

Como se usan aquí, las expresiones "comprende", "que comprende", "incluye", "que incluye", "tiene", "que tiene" o cualquier otra variación de las mismas se destinan a cubrir una inclusión no exclusiva. Por ejemplo, un proceso, método, artículo, o aparato que comprende una lista de elementos no está necesariamente limitado a solo esos elementos, sino que puede incluir otros elementos no enumerados expresamente o inherentes a tal proceso, método, artículo, o aparato. Además, a menos que se indique expresamente lo contrario, "o" se refiere a un o inclusivo y no a un o exclusivo. Por ejemplo, una condición A o B se satisface por cualquiera de las siguientes situaciones: A es verdadera (o presente) y B es falsa (o no presente) , A es falsa (o no presente) y B es verdadera (o presente) , y tanto A como B son verdaderas (o presentes) .

También, el uso de "un o uno" o "una" se utilizan para describir elementos y componentes descritos en la presente memoria. Esto se hace simplemente por conveniencia y para dar una idea general del alcance de la invención. Esta descripción debe ser leída para incluir uno o al menos uno, y el singular incluye también el plural a menos que sea obvio que se entiende lo contrario.

A menos que se defina lo contrario, todos los términos técnicos y científicos usados en la presente memoria tienen el mismo significado que el comúnmente entendido por un experto ordinario en la técnica a la que esta invención pertenece. Aunque en la práctica o pruebas de realizaciones de la presente invención se pueden usar métodos y materiales similares o equivalentes a los descritos en la presente memoria, a continuación se describen métodos y materiales adecuados. Todas las publicaciones, solicitudes de patente, patentes, y otras referencias mencionadas en la presente memoria se incorporan por referencia en su totalidad, a menos que se cite un texto particular. En caso de conflicto, la presente memoria descriptiva, incluyendo definiciones, será la de control. Además, los materiales, métodos, y ejemplos son ilustrativos únicamente y no se pretende que sean limitantes.

Se describe un procedimiento para la fabricación de hidrofluoroolefinas de estructura CF3CF=CHY, en donde Y puede ser H o F, que comprende hacer reaccionar al menos un fluoropropano reaccionante de estructura CF3CFXCFYH, en donde X puede ser F o H, e Y puede ser F o H, siempre que tanto X como Y no sean ambos F, con una disolución acuosa básica en presencia de un disolvente no acuoso, no alcohólico, seleccionado del grupo que consiste en cetonas y alquil-y aril-éteres, y en presencia de un catalizador de transferencia de fase.

En algunas realizaciones, las hidrofluoroolefinas producidas por las realizaciones descritas son 1, 2, 3, 3, 3pentafluoro-1-propeno (HFC-1225ye) (ambos isómeros) y 2, 3, 3, 3-tetrafluoro-1-propeno (HFC-1234yf) , teniendo cada

una potencial cero de agotamiento de ozono y bajo potencial de calentamiento global y se han identificado como potenciales refrigerantes.

Como se usa en la presente memoria, la disolución acuosa básica es un líquido (ya sea una disolución, dispersión, emulsión, o suspensión y similares) que es principalmente un líquido acuoso que tiene un pH superior a 7. En algunas realizaciones la disolución acuosa básica tiene un pH superior a 8. En algunas realizaciones, la disolución acuosa básica tiene un pH superior a 10. En algunas realizaciones, la disolución acuosa básica tiene un pH de 10

13. En algunas realizaciones, la disolución acuosa básica contiene pequeñas cantidades de líquidos orgánicos que pueden ser miscibles o inmiscibles con el agua. En algunas realizaciones, el medio líquido en la disolución acuosa básica es al menos 90% de agua. En una realización, el agua es agua del grifo; en otras realizaciones el agua es desionizada o destilada.

La base en la disolución acuosa básica se selecciona del grupo que consiste en hidróxido, óxido, carbonato o sales de fosfato de metales alcalinos, alcalinotérreos y sus mezclas. En una realización, las bases que se pueden usar incluyen hidróxido de litio, hidróxido sódico, hidróxido potásico, hidróxido cálcico, óxido de magnesio, óxido cálcico, carbonato sódico, carbonato potásico, fosfato sódico, fosfato potásico, o sus mezclas.

El disolvente no acuoso no alcohólico se selecciona del grupo que consiste en cetonas y alquil-y aril-éteres. Dichos grupos alquilo pueden ser cíclicos o acíclicos y grupos alquilo de cadena lineal o ramificada. En otra realización, el disolvente se selecciona del grupo que consiste en metiletilcetona, metilisoamilcetona, diisobutilcetona, anisol, 2metiltetrahidrofurano, tetrahidrofurano, dioxano, diglima, triglima, tetraglima, y sus mezclas. Los disolventes preferidos incluyen 2-metiltetrahidrofurano, tetrahidrofurano, dioxano, diglima, y tetraglima.

Como se usa en la presente memoria, se pretende que catalizador de transferencia de fase signifique una sustancia que facilita la transferencia de compuestos iónicos a una fase orgánica desde una fase acuosa o desde una fase sólida. El catalizador de transferencia de fase facilita la reacción de estos componentes diferentes e incompatibles. Aunque diversos catalizadores de transferencia de fase pueden funcionar de diferentes maneras, su mecanismo de acción no es determinante de su utilidad en la presente invención siempre que el catalizador de transferencia de fase facilite la reacción de deshidrofluoración.

El catalizador de transferencia de fase se selecciona del grupo que consiste en éteres corona, sales de onio, criptandos, polialquilenglicoles , y sus mezclas.

Como se usa en la presente memoria, criptandos son cualesquiera de una familia de ligandos multidentados bi-y policíclicos para una variedad de cationes.

En una realización, el procedimiento es para la fabricación de 1, 2, 3, 3, 3-pentafluoro-1-propeno (HFC-1225ye) por deshidrofluoración de 1, 1, 1, 2, 2, 3-hexafluoropropano (HFC-236cb) . HFC-1225ye puede existir como dos isómeros configuracionales, E, o Z. HFC-1225ye como se usa en esta memoria se refiere a los isómeros E-HFC-1225ye (CAS RN 5595-10-8) o Z-HFC-1225ye (CAS RN 5528-43-8) así como a combinaciones o mezclas cualesquiera de tales isómeros. En otra realización, el procedimiento es para la fabricación de 1, 2, 3, 3, 3-pentafluoro-1-propeno (HFC1225ye) por deshidrofluoración de 1, 1, 1, 2, 3, 3-hexafluoropropano (HFC-236ea) . En otra realización más, se proporciona el procedimiento para la fabricación de... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para la fabricación de hidrofluoroolefinas de estructura CF3CF=CHY, en donde Y puede ser H o F, que comprende hacer reaccionar al menos un fluoropropano reaccionante de estructura CF3CFXCFYH, en donde X puede ser F o H, e Y puede ser F o H, siempre que X e Y no sean ambos F, con una disolución acuosa básica en presencia de un disolvente no acuoso no alcohólico, seleccionado del grupo que consiste en cetonas y alquil-y ariléteres, y en presencia de un catalizador de transferencia de fase.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, en donde el pH de la disolución acuosa básica es mayor que 8.

3. El procedimiento de la reivindicación 1, en donde el pH de la disolución acuosa básica está comprendido entre 10 y 13.

4. El procedimiento de la reivindicación 1, en donde la disolución acuosa básica se prepara a partir de una base seleccionada del grupo que consiste en hidróxido de litio, hidróxido sódico, hidróxido potásico, hidróxido cálcico, óxido de magnesio, óxido cálcico, carbonato sódico, carbonato potásico, fosfato sódico, fosfato potásico, y sus mezclas.

5. El procedimiento de la reivindicación 1, en donde el catalizador de transferencia de fase se selecciona del grupo 15 que consiste en éteres corona, sales de onio, criptandos, polialquilenglicoles, y sus mezclas.

6. El procedimiento de la reivindicación 1, en donde Y es F, X es F, e Y es H, o en donde Y es F, X es H, e Y es F, o en donde Y es H, X es H e Y es H.

7. El procedimiento de la reivindicación 5, en donde el catalizador de transferencia de fase es 18-corona-6, 15corona-5, una sal de amonio cuaternario o sus mezclas.

8. El procedimiento de la reivindicación 7, en donde la base en la disolución acuosa básica es hidróxido potásico y el catalizador de transferencia de fase es 18-corona-6, cloruro de metiltrioctilamonio o sus mezclas.

9. El procedimiento de la reivindicación 1, en donde la deshidrofluoración se lleva a cabo a una temperatura de 20ºC a 150ºC.

10. El procedimiento de la reivindicación 1, en donde el disolvente no acuoso no alcohólico se selecciona del grupo 25 que consiste en 2-metiltetrahidrofurano, tetrahidrofurano, dioxano, diglima, tetraglima, y sus mezclas.

11. El procedimiento de la reivindicación 1, en donde la relación molar de base en la disolución acuosa básica a fluoropropano es de 0, 75:1 a 10:1.

12. El procedimiento de la reivindicación 1, en donde la relación molar de base a fluoropropano es de 1:1 a 4:1.