2,3,3,4,4,4-六氟-1-丁烯和1,1,1,2,3,3-六氟丙烷的共沸和类共沸组合物及其用图
【专利说明】2, 3, 3, 4, 4, 4-六氟-1 - 丁燦和 1, 1, 1,2, 3, 3-六氟丙焼的 共沸和类共沸组合物及其用途
[0001] 本专利申请要求2012年8月15日提交的美国专利申请61/683, 585,和2012年8 月15日提交的美国专利申请61/683, 589的优先权,两者均以引用方式并入本文。 【背景技术】 技术领域
[0002] 本公开涉及 2, 3, 3, 4, 4, 4-六氟-1- 丁烯(CF3CF2CF = CH2;HF0-1336yf)和第 二组分例如 1,1,1,2, 3, 3-六氟丙烷(CF3CHFCF2H ;HFC-236ea)或 Z-1,1,1,4, 4, 4-六 氟-2- 丁烯(顺式-1,1,1,4, 4, 4-六氟-2- 丁烯,Z-CF3CH = CHCF3,顺式-CF3CH = CHCF3, Z-HF0-1336mzz,顺式-HF0-1336mzz)的共沸和类共沸组合物。
[0003] 相关领域的描沐
[0004] 在过去的几十年中,许多产业致力于寻找损耗臭氧的氯氟烃(CFC)和氢氯氟烃 (HCFC)的替代物。CFC和HCFC已被用于范围广泛的应用中,包括它们用作气溶胶推进剂、制 冷剂、清洁剂、热塑性和热固性泡沫的膨胀剂、热传递介质、气体电介质、灭火剂和抑燃剂、 动力循环工作流体、聚合介质、颗粒移除流体、载液、抛光研磨剂、以及置换干燥剂。在寻求 这些多功能化合物的替代物过程中,许多产业转向使用氢氟烃(HFC)。
[0005] HFC对同温层臭氧不具有破坏性,但是由于它们促进"温室效应"而受到关注,即它 们促进全球变暖。由于它们会促进全球变暖,因此HFC已受到详细审查,并且它们的广泛应 用将来也会受到限制。因此,需要对同温层臭氧不具有破坏性并且还具有低全球变暖潜势 (GWP)的组合物。
【发明内容】
[0006] 本公开提供组合物,所述组合物基本上由以下组成:(a)HFO_1336yf ;和(b)第 二组分;其中所述第二组分为HFC-236ea或Z-HF0-1336mzz,并且以有效量存在以形成与 HF0-1336yf的共沸或类共沸组合。 【附图说明】
[0007] 图1-图1为在约29. 75°C的温度下,HF0-1336yf和HFC-236ea的共沸组合物的图 形表示。
[0008] 图2-图2为在约29. 7°C的温度下,HF0-1336yf和Z-HF0-1336mzz的类共沸组合 物的图形表示。 【具体实施方式】
[0009] 据发现,HFO_1336yf和第二氢氟烃组分的一些混合物不导致平流层臭氧的破坏, 同时还具有低全球变暖潜能值。例如,具有Z-HF0-1336mzz或HFC-236ea的混合物不导致 平流层臭氧的破坏,并且还具有低全球变暖潜能值(GWP)。
[0010] 在许多应用中,期望使用单一的纯组分或共沸或类共沸混合物。例如,当发泡剂组 合物(还被称为泡沫膨胀剂或泡沫膨胀组合物)不是单一的纯组分或共沸或类共沸混合物 时,所述组合物在其应用于成泡过程期间会发生变化。这种组成变化会不利地影响处理,或 者在应用中导致性能变差。同样,在制冷应用中,制冷剂通常在操作期间经由轴密封件、软 管连接、焊接接头和接折线中的裂缝而流失。此外,所述制冷剂可在制冷设备的维护过程期 间,被释放到大气中。如果所述制冷剂不是单一的纯组分或共沸或类共沸组合物,则当从制 冷设备渗漏或排放到大气中时,所述制冷剂组成会变化。制冷剂组成的变化会导致制冷剂 变得易燃,或导致具有较差的制冷性能。因此,在这些和其他应用中需要使用共沸或类共沸 混合物,例如包含HF0-1336yf和HFC-236ea的共沸或类共沸混合物。
[0011] 在提出下述实施例的详情之前,定义或阐明一些术语。
[0012] 如本文所用,术语"包含"、"包括"、"具有"、"含有"或它们的任何其他变型均旨在 涵盖非排他性的包括。例如,包括要素列表的工艺、方法、制品或设备不必仅限于那些要素, 而是可以包括未明确列出的或该工艺、方法、制品或设备所固有的其它要素。此外,除非有 相反的明确说明,"或"是指包含性的"或",而不是指排他性的"或"。例如,以下中任一者均 满足条件A或B :A是真的(或存在的)且B是假的(或不存在的)、A是假的(或不存在 的)且B是真的(或存在的)、以及A和B都是真的(或存在的)。
[0013] 同样,使用"一个"或"一种"来描述本文所描述的元素和组分。这样做仅是为了 方便并且对本发明的范围给出一般含义。该描述应被理解为包括一个或至少一个,并且除 非明显地另有所指,单数还包括复数。
[0014] 除非另有定义,本文所用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域中普通技 术人员通常所理解的相同含义。如发生矛盾,以本说明书及其所包括的定义为准。尽管与 本文所述的那些方法和材料的类似者或等同者均可用于本发明实施例的实践或检验,但合 适的方法和材料是如下文所述的那些。此外,材料、方法和实例仅是例证性的,并且不旨在 为限制性的。
[0015] 当数量、浓度或其它数值或参数以范围、优选范围或优选上限数值和/或优选下 限数值的列表形式给出时,它应理解为具体地公开由任何范围上限或优选数值和任何范围 下限或优选数值的任何一对所构成的所有范围,而不管所述范围是否被单独地公开。当本 文描述数值范围时,除非另外指明,所述范围旨在包括其端点,以及所述范围内的所有整数 和分数。
[0016] HF0-1336yf是已知的化合物,其可通过使用SbF5作为催化剂的CF 3CH#PCF2= CF2之间的加成反应,然后使用Cr203作为催化剂的脱氟化氢反应制成。
[0017] 本专利申请包括组合物,所述组合物基本上由以下组成:(a)HFO_1336yf ;和(b) 第二组分;其中所述第二组分为HFC-236ea,并且以有效量存在以形成与HF0-1336yf的共 沸或类共沸组合。
[0018] 所谓有效量是指当与HFO_1336yf组合时导致形成共沸或类共沸混合物的 HFC-236ea的量。该定义包括每种组分的量,所述量可根据施加到所述组合物上的压力而变 化,只要所述共沸或类共沸组合物在不同的压力下持续存在,然而可能具有不同的沸点。因 此,有效量包括在不同于本文所述的温度或压力下形成共沸或类共沸组合物的本发明组合 物中每种组分的量,诸如以重量百分比或摩尔百分比表示的量。
[0019] 如本领域所认识到的,共沸组合物是两种或更多种不同组分的混合物,当在给定 压力下为液体形式时,所述混合物将在基本上恒定的温度下沸腾,所述温度可以高于或 低于单独组分的沸腾温度,并且将提供基本上与经历沸腾的整个液体组成相同的蒸气组 成。(参见例如 M.F. Doherty 和 M.F. Malone 的"Conceptual Design of Distillation Systems",McGraw-Hill(New York),2001,185-186, 351-359)〇
[0020]因此,共沸组合物的基本特征是:在给定压力下,液体组合物的沸点是固定的,并 且沸腾组合物上方的蒸气组成基本上就是整个沸腾液体组合物的组成(即,未发生液体组 合物组分的分馏)。本领域还认识到,当共沸组合物在不同压力下经历沸腾时,共沸组合物 中每种组分的沸点和重量百分比均可变化。因此,特征在于在特定压力下具有固定的沸点 的共沸组合物可从以下几方面进行定义:存在于组分之间的独特关系、或所述组分的组成 范围、或所述组合物中每种组分的精确重量百分比。
[0021] 对于本发明的目的而言,类共沸组合物是指行为类似共沸组合物的组合物(即沸 腾或蒸发时具有恒沸特性或无分馏趋势)。因此,在沸腾或蒸发期间,如果蒸气和液体组成 发生一些变化,则也仅发生最小程度或可忽略程度的变化。这与非类共沸组合物形成对比, 在所述非类共沸组合物中,蒸气和液体组成在沸腾或蒸发期间发生显著程度的变化。
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