一种1-氯-1,1,2,2-四氟乙烷的制备方法

文档序号:8406200阅读:598来源:国知局
一种1-氯-1,1,2,2-四氟乙烷的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种1-氯-1,1,2, 2-四氣己烧的制备方法,尤其设及一种由氯化氨与 四氣己締合成1-氯-1,1,2, 2-四氣己烧的方法,属于有机氣化工技术领域。
【背景技术】
[0002] 氣精细化学品如含氣医药、农药、表面活性剂、氨氣代離(H阳)等产品是四氣己 締的后续产品,该类产品与氣姪类及氣聚合物类相比较,具有安全、高效、环保、无毒的特 点,并且该类产品种类丰富,附加值很高。由于四氣己締单体与空气混合后极易发生爆 炸,给四氣己締的运输带来极大的困难。一般W四氣己締为原料制备的氣精细化学品只 能局限在四氣己締的生产厂边,给其下游产品开发带来了非常不利的限制;而相对于四氣 己締来说,1-氯-1,1,2, 2-四氣己烧的运输较为容易。在生产四氣己締后续产品时,可将 1-氯-1,1,2, 2-四氣己烧的脱去氯化氨分子即可形成四氣己締。
[0003] 1-氯-1,1,2, 2-四氣己烧大多采用面代烧姪氣氯交换、脱面还原的方法,采用四 氣己締与氯化氨直接催化加成的方法还未见报道。早在1987年国内陈青云等人(化学学报 1987,45(4) : 354-8)利用1-氯-2-舰四氣己烧在强碱性(甲醇钢)条件下还原制得R124a 收率55% ;1991年William H等人扣S5030372) W二氣二氯甲烧为原料经氧化侣催化偶 联制得R124a;1995年V N.Mall化aduna Rao等人扣S5463152)提出W二氯四氣己烧为原 料在Pd催化条件下氨化制得R124a,2006年Sievert.Allen C等人巧P2006069108) W四 氣己烧、氯气为原料常温常压下进行交换同样制得R124a;Kushina I.D.等人(Izvestiya Akademii Nauk SSSR,Seriya Khimicheskaya, 1989: (6), 1433-1436)在研究四氣己締在 1,3-环戊二締(CPD)和HCl存在条件下的热转换的过程中发现,随着反应温度的升高W 及起始时肥1的含量的提高,四氣己締的转化率逐渐增大,主要产物有CHCIF2, CHCIFCF3和 CHF2CCIF2S种。在一定反应条件、物料配比下产物中R124a的含量为24%。但上述方法均 存在原料昂贵不易得,收率不高、选择性低等问题。

【发明内容】

[0004] 本发明针对现有技术的不足之处,提供一种1-氯-1,1,2, 2-四氣己烧的制备方 法,该方法由氯化氨与四氣己締合成,且工艺简单、原料易得、收率高,能实现连续化生产。
[0005] 为了解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
[0006] 一种1-氯-1,1,2, 2-四氣己烧的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
[0007] 1)催化剂母体的制备
[000引 a、先用试管选取有机胺化合物;
[0009] b、把有机胺化合物与氯化氨混合形成二元体系,作为加成反应的催化剂;
[0010] C、然后将催化剂装入带有揽拌器的反应器中;
[0011] 。加成反应
[0012] a、先将催化剂置于反应器的底部,并将反应器的进、出气口关闭;
[0013] b、然后通过管式电阻炉对反应器进行加热;
[0014] C、W氯化氨与四氣己締的主要原料,打开反应器的进气口,通过计量将氯化氨与 四氣己締按摩尔比为1~20: 1,通入反应器中,并关闭进气口,通过揽拌器进行揽拌,揽拌 时间为50~100s ;
[0015] t最后进行加成反应,控制反应温度为20~200°C,停留时间为10~300s ;
[0016] 扣尾气洗漆
[0017] a、先将反应器的气体出口端连接洗漆槽,并在洗漆槽中加入温水,控制温水的温 度为40~60°C ;
[0018] b、然后用干燥的布将收集器擦拭干净,连接在洗漆槽的气体出口处;
[0019] C、打开反应器的出气口,使气体经洗漆槽洗漆后通入收集器进行收集;
[0020] t收集器内的气体通过干燥管干燥后,制备得到1-氯-1,1,2, 2-四氣己烧,氯化 氨与1-氯-1,1,2, 2-四氣己烧的摩尔比为1~20:1 ;
[0021] 4)产物检测
[0022] 将所得产物通过气相色谱/质谱联用法进行检测。
[0023] 进一步,有机胺化合物为S正丙胺、S正了胺、N,N-二甲基苯胺、N,N-二异丙基己 胺中的一种或一种W上的混合物。
[0024] 优选的,催化剂为S正了胺。
[002引进一步,反应温度为100~180°C。
[0026] 进一步,停留时间为50~200s。
[0027] 进一步,氯化氨与四氣己締的摩尔比为3~8:1。
[002引本发明通过W氯化氨和四氣己締为原料,在S正了胺催化剂作用条件下进行加成 反应制备1-氯-1,1,2, 2-四氣己烧,氯化氨与四氣己締的摩尔比为1~20:1,反应温度为 20~200°C,停留时间为10~300s。
[0029] 本方法主要设及的反应方程式为:
[0030] CF2CF2+HCI - CF2HCF2CI
[0031] 四氣己締与氯化氨的加成反应,高温有利于反应进行,但反应温度过高,会发生多 种副反应,使产物选择性降低,同时会增加反应器设计制造的困难,因此反应温度为20~ 200 °C,优选为 100 ~180 °C。
[0032] 氯化氨气体与四氣己締的摩尔比对反应结果有很大影响,四氣己締的转化率随氯 化氨与四氣己締的摩尔比增大而增大,选择性在一定范围内逐渐增大,二者摩尔比过大,选 择性降低。氯化氨与四氣己締的摩尔比为1~20:1,优选为3~8:1。
[0033] 四氣己締与氯化氨的接触时间对四氣己締的转化率有重要的作用,接触时间短, 反应不完全,原料的转化率低;接触时间长,反应完全,但设备的利用率大大降低,因此停留 时间为10~300s,优选为50~200s。
[0034] 本发明由于采用了上述技术方案,具有W下有益效果:
[0035] 1、合成的1-氯-1,1,2, 2-四氣己烧可W有效解决四氣己締单体的贬存W及运输 困难的困扰;
[0036] 2、在生产四氣己締后续产品时,可将1-氯-1,1,2, 2-四氣己烧脱去氯化氨分子即 可形成四氣己締,并应用于含氣医药、农药、表面活性剂、氨氣代離等附加值较大的四氣己 締后续产品的生产,有利于发展四氣己締及其下游产品,延伸公司的产业链;
[0037] 3、原料易得、工艺简单、收率及选择性高,且可连续化生产,适用于工业化应用,具 有很好的应用前景。
【具体实施方式】
[003引本发明一种1-氯-1,1,2, 2-四氣己烧的制备方法,包括如下步骤;
[0039] 1)催化剂母体的制备
[0040] a、先用试管选取有机胺化合物(有机胺化合物为S正丙胺、S正了胺、N,N-二甲 基苯胺、N,N-二异丙基己胺中的一种或一种W上的混合物);
[0041] b、把有机胺化合物与氯化氨混合形成的二元体系作为催化剂(优选的,催化剂为 S正了胺);
[0042] C、然后将催化剂装入带有揽拌器的反应器中;
[00创。加成反应
[0044] a、先将催化剂置于反应器的底部,并将反应器的进、出气口关闭;
[0045] b、然后通过管式电阻炉对反应器进行加热;
[0046] C、W氯化氨和四氣己締为主要原料,打开反应器的进气口,通过计量将氯化氨与 四氣己締按摩尔比为1~20:1 (优选氯化氨与四氣己締的摩尔比为3~8:1,氯化氨气体与 四氣己締的摩尔比对反应结果有很大影响,四氣己締的转化率随氯化氨与四氣己締的摩尔 比增大而增大,选择性在一定范围内逐渐增大,二者摩尔比过大,选择性降低),通入反应器 中,并关闭进气口,通过揽拌器进行揽拌,揽拌时间为50~100s ;
[0047] t最后进行加成反应,控制反应温度为20~200°C (优选为100~180°C,四氣 己締与氯化氨的加成反应,高温有利于反应进行,但反应温度过高,会发生多种副反应,使 产物选择性降低,同时会增加反应器设计制造的困难,因此选择此温度范围),停留时间为 10~300s (优选为50~200s,四氣己締与氯化氨的接触时间对四氣己締的转化率有重要 的作用,接触时间短,反应不完全,原料的转化率低;接触时间长,反应完全,但设备的利用 率大大降低);
[0048] 如尾气洗漆
[0049] a、先将反应器的气体出口端连接洗漆槽,并在洗漆槽中加入温水,控制温水的温 度为40~60°C ;
[0化0] b、然后用干燥的布将收集器擦拭干净,连接在洗漆槽的气体出口处;
[0化1] C、打开反应器的出气口,使气体经洗漆槽洗漆后通入收集器进行收集;
[0052] t收集器内的气体通过干燥管干燥后,制备得到1-氯-1,1,2, 2-四氣己烧,氯化 氨与1-氯-1,1,2, 2-四氣己烧的摩尔比为1~20:1 ;
[005引 4)产物检测
[0化4] 将所得产物通过气相色谱/质谱联用法进行检测。
[0055] 实施例1
[0056] 1) W有机胺化合物与氯化氨合成的二元体系为催化剂,并将200ml =正了胺催化 剂装入反应器中,W四氣己締和氯化氨为主要原料,氯化氨与四氣己締的摩尔比为3:1 (氯 化氨气体与四氣己締的摩尔比对反应结果有很大影响,四氣己締的转化率随氯化氨与四氣 己締的摩尔比增大而增大,选择性在一定范围内逐渐增大,二者摩尔比过大,选择性降低), 通入反应器中进行加成反应,控制反应温度为20°C (四氣己締与氯化氨的加成反应,高温 有利于反应进行,但反应温度过高,会发生多种副反应,使产物选择性降低,同时会增加反 应器设计制造的困难,因此选择此温度范围),停留时间为50s (四氣己締与氯化氨的接触 时间对四氣己締的转化率有重要的作用,接触时间短,反应不完全,原料的转化率低;接触 时间长,反应完全,但设备的利用率大大降低);
[0化7] 2)在反应器的气体出口连接洗漆槽,洗漆槽内装有温水,将反应器出口的气体经 洗漆槽洗漆后进行收集,制备得到1-氯-1,1,2, 2-四氣己烧,并除去未反应的氯化氨气 体;
[005引 3)将所得产物通过气相色谱/质谱联用法进行检测,产物主要为 1-氯-1,1,2, 2-四氣己烧,选择性为99. 2%,转化率为21. 8%。
[0059] 实施例2
[0060] 1) W有机胺化合物与氯化氨合成的二元体系为催化剂,并将200ml =正了胺 催化剂装入反应器中,W四氣己締和氯化氨为主要原料,氯化氨与四氣己締的摩尔比为 20:1 (氯化氨气体与四氣己締的摩尔比对反应结果有很大影响,四氣己締的转化率随氯化 氨与四氣己締的摩尔比增大而增大,选择性在一定范围内逐渐增大,二者摩尔比过大,选择 性降低),通入反应器中进
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