專利名稱：1,1,1,3,3,3－六氟異丙醇的純化的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明要求2004年2月4日提出的美國臨時專利申請No.60/541,818的優(yōu)先權(quán)。
本發(fā)明涉及純化1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇的方法。
1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇(HFIP)是一種清澈、水白色的液體，它能溶于水和很多有機溶劑。由于它強的氫鍵鍵合性質(zhì)，HFIP還可用作很多不同類聚合物的溶劑。HFIP還被用來制備聚丙烯酸和聚甲基丙烯酸聚合物的氟化酯，以及制備合成藥物。
HFIP可通過下列反應(yīng)式的催化還原從1，1，1，3，3，3-六氟丙酮(HFA)制備 氫化催化劑通常是鎳、鈀、釕、銠或鉑金屬，或者是含有這些金屬中的一種或多種的化合物。催化還原的一種副產(chǎn)物是1，1，1-三氟丙酮(TFA)，很難將它與HFIP分離。
本發(fā)明提供了制備基本不含1，1，1-三氟丙酮的1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇的第一個方法。該第一個發(fā)明的方法包括如下步驟a)在第一氫化催化劑存在下用氫還原1，1，1，3，3，3-六氟丙酮而產(chǎn)生包含1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇和1，1，1-三氟丙酮的產(chǎn)物混合物；以及b)通過使所述產(chǎn)物混合物經(jīng)歷純化操作而制備基本不含1，1，1-三氟丙酮的1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇，所述純化操作包括選自下組的至少一個純化步驟
i)使所述產(chǎn)物混合物經(jīng)歷在第二氫化催化劑存在下又一次用氫的還原，生成還原的產(chǎn)物混合物，再通過分餾從所述還原的產(chǎn)物混合物分離基本不含1，1，1-三氟丙酮的1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇；ii)將所述產(chǎn)物混合物冷卻到1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇冷凍而1，1，1-三氟丙酮保持液態(tài)的溫度；iii)使所述產(chǎn)物混合物經(jīng)歷分餾，對該純化步驟來說，所述混合物還包含包含氫氟酸和1，1，1-三氟丙酮的高沸點復合物，并通過分餾將所述高沸點復合物與基本不含1，1，1-三氟丙酮的1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇分離；以及iv)使所述產(chǎn)物混合物經(jīng)歷無氫氟酸的條件，其中1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇與1，1，1-三氟丙酮形成高沸點共沸物，再通過分餾從所述高沸點共沸物分離基本不含1，1，1-三氟丙酮的1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇。
還原步驟(a)是基本上如本領(lǐng)域熟知的那樣進行的。第一氫化催化劑可以是任何合適的催化劑，當然，前提是HFA的還原產(chǎn)生包含HFIP和TFA兩者的產(chǎn)物混合物。如前所述，適用于這方面的催化劑包括鎳、鈀、釕、銠和鉑金屬催化劑，以及包含這些金屬中的一種或多種的化合物，例如披鈀碳催化劑，特別是2％披鈀碳催化劑。
還原步驟(a)的產(chǎn)物是包含HFIP和TFA兩者的產(chǎn)物混合物。TFA最初以不希望的或顯著的量存在于這樣的產(chǎn)物混合物中。將使該產(chǎn)物混合物經(jīng)歷純化操作(b)，結(jié)果是，TFA含量將減小，所以隨后能回收基本不含TFA的HFIP?！盎静缓琓FA”表示HFIP將包含小于500ppm、小于200ppm或小于100ppm的TFA。
在第一個純化操作中，將得自步驟(a)的產(chǎn)物混合物，進行或沒有進行中間處理，在第二氫化催化劑存在下又一次用氫還原，從而生成還原的產(chǎn)物混合物，再通過分餾從所述還原的產(chǎn)物混合物分離基本不含TFA的HFIP。用來將HFA還原成HFIP和TFA的條件也可用來還原得自步驟(a)的產(chǎn)物混合物，但最好的結(jié)果是應(yīng)用升高的溫度和更長的接觸時間獲得的。第二氫化催化劑通常與第一氫化催化劑相同，因為這樣更容易，但如果需要的話，第二氫化催化劑可以不同于第一氫化催化劑。例如，如果第一氫化催化劑是披鈀碳催化劑，特別是2％披鈀碳催化劑，則第二氫化催化劑也可以是披鈀碳催化劑，特別是2％披鈀碳催化劑；或者第二氫化催化劑可能不同于第一氫化催化劑。
在第二個純化操作中，將得自步驟(a)的產(chǎn)物混合物，進行或沒有進行中間處理，冷卻到HFIP冷凍而TFA保持液態(tài)的溫度。HFIP與TFA(-78℃)相比具有高熔點(-4℃)。基本不含TFA的HFIP可通過將得自步驟(a)的產(chǎn)物混合物冷卻到約-4℃～約-78℃的溫度而獲得?？赏ㄟ^合適的方法例如潷析、離心、過濾等將冷凍的HFIP與液體TFA分離。
在第三個純化操作中，發(fā)現(xiàn)了氫氟酸(HF)與步驟(a)中生成的TFA和一部分HFIP形成高沸點復合物，而且，可通過將包含HFIP和高沸點HF/TFA/HFIP復合物的產(chǎn)物混合物經(jīng)歷分餾而將該高沸點復合物與基本不含TFA的HFIP分離。如前述反應(yīng)式闡明的那樣，HF通常是作為還原HFA的一種副產(chǎn)物產(chǎn)生的。然而，作為副產(chǎn)物產(chǎn)生的HF的量可能不足以從HFIP分離分餾過程中現(xiàn)有的TFA的量。此時，可在HF的至少一部分與步驟(a)中生成的TFA和一部分HFIP形成高沸點復合物的條件下，與其它反應(yīng)物一起導入另外的HF或者單獨將另外的HF加到還原步驟(a)和/或可將HF加到得自步驟(a)的產(chǎn)物混合物中，進行或沒有進行中間處理，再通過分餾將所述高沸點復合物與基本不含TFA的HFIP分離。在一個實施方案中，第三個純化操作包括，以約1∶99～約1∶19的氫氟酸∶產(chǎn)物混合物的比率往步驟(a)中獲得的產(chǎn)物混合物中添加HF，使得HF的量是產(chǎn)物混合物的約1～約5重量％。在另一個實施方案中，將HF與其它反應(yīng)物一起引入或者單獨地加到還原步驟(a)，而且在該實施方案中，如果需要的話，可添加更大量的HF。
在第四個純化操作中，使得自步驟(a)的產(chǎn)物混合物經(jīng)歷不含HF的條件，于是HFIP與TFA形成高沸點共沸物，再通過分餾從所述高沸點共沸物分離基本不含TFA的HFIP。不含HF的條件可通過本領(lǐng)域熟知的任何合適的技術(shù)建立，例如，通過二氧化硅或氟化鉀過濾產(chǎn)物混合物。
應(yīng)當顯而易見的是，任何前述技術(shù)提供了分離HFIP和TFA的混合物而得到基本不含TFA的HFIP的方法，不論混合物來源如何。因此，本發(fā)明還涉及從HFIP和TFA的混合物分離基本不含TFA的HFIP的第二個方法。該第二個發(fā)明的方法包括如下步驟a)提供包含1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇和1，1，1-三氟丙酮的混合物；以及b)通過使所述混合物經(jīng)歷純化操作而制備基本不含1，1，1-三氟丙酮的1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇，所述純化操作包括選自下組的至少一個純化步驟i)使所述混合物經(jīng)歷在氫化催化劑存在下用氫的還原而生成還原的混合物，再通過分餾從所述還原的混合物分離基本不含1，1，1-三氟丙酮的1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇；ii)將所述混合物冷卻到1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇冷凍而1，1，1-三氟丙酮保持液態(tài)的溫度；iii)使所述混合物經(jīng)歷分餾，對該純化步驟來說，所述混合物還包含包含氫氟酸和1，1，1-三氟丙酮的高沸點復合物，并通過分餾將所述高沸點復合物與基本不含1，1，1-三氟丙酮的1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇分離；以及iv)使所述混合物經(jīng)歷無氫氟酸的條件，其中1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇與1，1，1-三氟丙酮形成高沸點共沸物，再通過分餾從所述高沸點共沸物分離基本不含1，1，1-三氟丙酮的1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇。
第二個發(fā)明的方法是按照與本文前述第一個發(fā)明的方法相同的方式進行的。
對于第一個發(fā)明的方法和第二個發(fā)明的方法來說，可以合并純化步驟。換句話說，本發(fā)明還包括其中進行步驟(b)(i)-(b)(iv)中的兩個或更多個的方法。
現(xiàn)在將參照如下實施例更詳細地描述本發(fā)明。
實施例根據(jù)包括分餾的第三種純化操作連續(xù)地純化包含HFIP、HF和少量TFA的產(chǎn)物混合物。實驗參數(shù)如下實驗參數(shù)柱3″×20′壓力 40psigDp15″的H2O進料速率 2kgs/hr進料中的HP2％結(jié)果如下
應(yīng)懂得，前文僅僅詳細描述了本發(fā)明的一個或多個實施方案，而且可根據(jù)本文公開的內(nèi)容對公開的實施方案進行很多改變而不偏離本發(fā)明的實質(zhì)或范圍。因此，前文的描述不是限制本發(fā)明的范圍。相反，本發(fā)明的范圍僅僅由附后權(quán)利要求書及其相當內(nèi)容來確定。
權(quán)利要求
1.一種制備基本不含1，1，1-三氟丙酮的1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇的方法，所述方法包括如下步驟a)在第一氫化催化劑存在下用氫還原1，1，1，3，3，3-六氟丙酮而產(chǎn)生包含1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇和1，1，1-三氟丙酮的產(chǎn)物混合物；以及b)通過使所述產(chǎn)物混合物經(jīng)歷純化操作而制備基本不含1，1，1-三氟丙酮的1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇，所述純化操作包括選自下組的至少一個純化步驟i)使所述產(chǎn)物混合物經(jīng)歷在第二氫化催化劑存在下又一次用氫的還原，生成還原的產(chǎn)物混合物，再通過分餾從所述還原的產(chǎn)物混合物分離基本不含1，1，1-三氟丙酮的1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇；ii)將所述產(chǎn)物混合物冷卻到1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇冷凍而1，1，1-三氟丙酮保持液態(tài)的溫度；iii)使所述產(chǎn)物混合物經(jīng)歷分餾，對該純化步驟來說，所述混合物還包含包含氫氟酸和1，1，1-三氟丙酮的高沸點復合物，并通過分餾將所述高沸點復合物與基本不含1，1，1-三氟丙酮的1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇分離；以及iv)使所述產(chǎn)物混合物經(jīng)歷無氫氟酸的條件，其中1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇與1，1，1-三氟丙酮形成高沸點共沸物，再通過分餾從所述高沸點共沸物分離基本不含1，1，1-三氟丙酮的1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇。
2.權(quán)利要求1的方法，其中，所述第一氫化催化劑是披鈀碳催化劑。
3.權(quán)利要求2的方法，其中，所述披鈀碳催化劑是2％披鈀碳催化劑。
4.權(quán)利要求1的方法，其中，使所述產(chǎn)物混合物經(jīng)歷包括如下步驟的純化操作使該產(chǎn)物混合物經(jīng)歷在第二氫化催化劑存在下又一次用氫的還原，生成還原的產(chǎn)物混合物，再通過分餾從所述還原的產(chǎn)物混合物分離基本不含1，1，1-三氟丙酮的1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇。
5.權(quán)利要求4的方法，其中，所述第二氫化催化劑是披鈀碳催化劑。
6.權(quán)利要求5的方法，其中，所述披鈀碳催化劑是2％披鈀碳催化劑。
7.權(quán)利要求1的方法，其中，使所述產(chǎn)物混合物經(jīng)歷包括如下步驟的純化操作將產(chǎn)物混合物冷卻到1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇冷凍而1，1，1-三氟丙酮保持液態(tài)的溫度。
8.權(quán)利要求7的方法，其中，將所述產(chǎn)物混合物冷卻到約-4℃～約-78℃的溫度。
9.權(quán)利要求1的方法，其中，使所述產(chǎn)物混合物經(jīng)歷包括如下步驟的純化操作使還包含包含氫氟酸和1，1，1-三氟丙酮的高沸點復合物的產(chǎn)物混合物經(jīng)歷分餾，并通過分餾將所述高沸點復合物與基本不含1，1，1-三氟丙酮的1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇分離。
10.權(quán)利要求9的方法，它包括以約1∶99～約1∶19的氫氟酸∶產(chǎn)物混合物的比率往所述產(chǎn)物混合物中添加氫氟酸。
11.權(quán)利要求9的方法，其中，將氫氟酸與反應(yīng)物一起導入或者單獨地加到還原步驟(a)。
12.權(quán)利要求1的方法，其中，使所述產(chǎn)物混合物經(jīng)歷包括如下步驟的純化操作使產(chǎn)物混合物經(jīng)歷無氫氟酸的條件，其中1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇與1，1，1-三氟丙酮形成高沸點共沸物，再通過分餾從所述高沸點共沸物分離基本不含1，1，1-三氟丙酮的1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇。
13.權(quán)利要求12的方法，其中，所述無氫氟酸的條件是通過使產(chǎn)物混合物經(jīng)歷通過二氧化硅或氟化鉀的過濾而建立的。
14.一種從包含1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇和1，1，1-三氟丙酮的混合物分離基本不含1，1，1-三氟丙酮的1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇的方法，所述方法包括如下步驟a)提供包含1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇和1，1，1-三氟丙酮的混合物；以及b)通過使所述混合物經(jīng)歷純化操作而制備基本不含1，1，1-三氟丙酮的1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇，所述純化操作包括選自下組的至少一個純化步驟i)使所述混合物經(jīng)歷在氫化催化劑存在下用氫的還原而生成還原的混合物，再通過分餾從所述還原的混合物分離基本不含1，1，1-三氟丙酮的1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇；ii)將所述混合物冷卻到1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇冷凍而1，1，1-三氟丙酮保持液態(tài)的溫度；iii)使所述混合物經(jīng)歷分餾，對該純化步驟來說，所述混合物還包含包含氫氟酸和1，1，1-三氟丙酮的高沸點復合物，并通過分餾將所述高沸點復合物與基本不含1，1，1-三氟丙酮的1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇分離；以及iv)使所述混合物經(jīng)歷無氫氟酸的條件，其中1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇與1，1，1-三氟丙酮形成高沸點共沸物，再通過分餾從所述高沸點共沸物分離基本不含1，1，1-三氟丙酮的1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇。
15.權(quán)利要求14的方法，其中，使所述混合物經(jīng)歷純化操作，該純化操作包括，使所述混合物經(jīng)歷在氫化催化劑存在下用氫的還原而產(chǎn)生還原的混合物，再通過分餾從所述還原的混合物分離基本不含1，1，1-三氟丙酮的1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇。
16.權(quán)利要求15的方法，其中，所述氫化催化劑是披鈀碳催化劑。
17.權(quán)利要求16的方法，其中，所述披鈀碳催化劑是2％披鈀碳催化劑。
18.權(quán)利要求14的方法，其中，使所述混合物經(jīng)歷包括如下步驟的純化操作將混合物冷卻到1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇冷凍而1，1，1-三氟丙酮保持液態(tài)的溫度。
19.權(quán)利要求18的方法，其中，將所述混合物冷卻到約-4℃～約-78℃的溫度。
20.權(quán)利要求14的方法，其中，使所述混合物經(jīng)歷包括如下步驟的純化操作使還包含包含氫氟酸和1，1，1-三氟丙酮的高沸點復合物的混合物經(jīng)歷分餾，并通過分餾將所述高沸點復合物與基本不含1，1，1-三氟丙酮的1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇分離。
21.權(quán)利要求20的方法，它包括以約1∶99～約1∶19的氫氟酸∶混合物的比率往所述混合物中添加氫氟酸。
22.權(quán)利要求20的方法，其中，所述混合物已經(jīng)包含氫氟酸。
23.權(quán)利要求14的方法，其中，使所述混合物經(jīng)歷包括如下步驟的純化操作使該混合物經(jīng)歷無氫氟酸的條件，其中1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇與1，1，1-三氟丙酮形成高沸點共沸物，再通過分餾從所述高沸點共沸物分離基本不含1，1，1-三氟丙酮的1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇。
24.權(quán)利要求23的方法，其中，所述無氫氟酸的條件是通過使所述混合物經(jīng)歷通過二氧化硅或氟化鉀的過濾而建立的。
全文摘要
可通過如下方法從包含1，1，1，3，3，3－六氟異丙醇(HFIP)和1，1，1－三氟丙酮(TFA)這兩種化合物的混合物分離基本不含TFA的HFIPA)用氫催化還原，接著分餾；B)冷卻到HFIP冷凍而TFA保持液態(tài)的溫度；C)形成包含HF和TFA的高沸點復合物，接著分餾；或者D)產(chǎn)生不含HF的條件而形成HFIP/TFA共沸物，接著分餾。應(yīng)當強調(diào)的是，提供該摘要是為了符合法規(guī)對摘要的要求，它將使檢索者或其他讀者迅速地發(fā)現(xiàn)技術(shù)公開的主題內(nèi)容?；谌缦吕斫猓暾埲苏J為不能將摘要用來解釋或限制權(quán)利要求的范圍或含義。37CFR§1.72(6)
文檔編號C07C29/145GK1934060SQ200580008674
公開日2007年3月21日 申請日期2005年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月4日
發(fā)明者P·小馬澤爾, J·斯溫森, B·瓊斯, D·格拉哈姆 申請人:碳鹵化合物產(chǎn)品公司