专利名称：一种电催化膜合成四氟丙酸钠的方法
技术领域：
本发明涉及有机电化学合成技术领域，特别涉及一种电催化膜合成四氟丙酸钠的方法。
背景技术：
氟化工产品以其耐化学品、耐高低温、耐老化、低摩擦、绝缘等优异的性能，广泛应用于军工、化工、机械等领域。目前全球氟化工产品总量约250万吨，销售额逾210亿美元。国内氟化物的需求年增长率达到12%以上，氟化工行业已成为我国发展最快的行业之一。含氟精细化学品是氟化工行业中的高端应用，主要包括含氟医药、含氟农药、含氟染料、含氟表面活性剂等。近十年来，含氟农药成为世界农药工业发展的重点。而除草剂约占含氟农药的45%，其中四氟丙酸钠是一种高选择性安全除草剂，对清除锯齿草、非洲爱草及Phalaris草有特效,且对环境无污染,在澳大利亚及非洲等地被广泛用作甘蔗田除草齐U，具有长效、可降解、无毒无害的特点。此外，四氟丙酸钠还是一种重要精细化工中间体，可与卤素反应生成氯代或溴代四氟丙酸盐；与氯化亚砜、三氯化磷等反应生成酰氯；双分子脱羧偶联生成八氟丁烷，是替代已禁用的高效清洗剂F-113最理想的产品。然而，我国目前在氟化工领域，尤其是附加值高、加工深度以及技术要求高的产品领域中，基本上由国外企业占据。其中合成四氟丙酸钠较为成熟的工艺路线有如下两种I)美国杜邦公司1992年在专利US5336801A中提出在水和水溶性有机溶剂中，通过四氟乙烯与氰化钠进行亲核加成反应，继而在碱性介质中分解而生成四氟丙酸钠。CF2 = CF2+NaCN+2H20 — HCF2CF2C00Na+NH3该路线是国内主要采用的路线，但由于该工艺使用的原料氰化钠为剧毒品，对环境和安全影响较大，而且产品中易含有氰离子，使产品使用受到较大限制，国外已经限制该法的使用。2)目前国外正在采用以四氟丙醇为原料的清洁路线，引起业界的广泛关注。具体过程为以四氟乙烯和甲醇为起始原料，经调聚、氧化、中和等步骤而制取。
权利要求
1.一种电催化膜合成四氟丙酸钠的方法，其特征在于反应与分离一体化合成四氟丙酸钠，具体方案为以钛基电催化膜为阳极，辅助电极为阴极构成电催化膜反应器；反应物或料液为四氟丙醇和钠盐的混合水溶液，在一定的工作电压和电流密度条件下，四氟丙醇在膜表面被催化氧化为中间产物四氟丙酸，四氟丙酸再与料液中电解质钠盐反应生成四氟丙酸钠，同时通过蠕动泵抽吸在一定的膜渗透通量条件下，使料液中四氟丙醇与产物四氟丙酸钠实现实时在线分离；通过收集膜透过液，调节PH值至7-8左右，再经浓缩得到四氟丙酸钠产品。
2.由权利要求I所述的方法，其特征在于所述工作电压为I.5-5. 0V。
3.由权利要求I所述的方法，其特征在于所述电流密度为O.5-6. OmA/cm2。
4.由权利要求I所述的方法，其特征在于所述料液中四氟丙醇和钠盐的摩尔比为I I。
5.由权利要求I所述的方法，其特征在于所述膜渗透通量为O.5-5. 0L/m2h。
全文摘要
本发明涉及有机电化学合成技术领域，具体为一种电催化膜合成四氟丙酸钠的方法。本发明特征在于反应与分离一体化合成四氟丙酸钠，具体方案为以钛基电催化膜为阳极，辅助电极为阴极构成电催化膜反应器；反应物或料液为四氟丙醇和钠盐的混合水溶液，在一定的工作电压和电流密度条件下，四氟丙醇在膜表面被催化氧化为中间产物四氟丙酸，四氟丙酸再与料液中的电解质钠盐反应生成四氟丙酸钠，同时通过蠕动泵抽吸在一定的膜渗透通量条件下，使反应物四氟丙醇与产物四氟丙酸钠实现实时在线分离；通过收集膜透过液，调节pH值至7-8左右，再经浓缩得到四氟丙酸钠产品。与传统工艺相比，本发明具有高效绿色，选择性高，操作简单等优点，适于工业化实施，为高效除草剂四氟丙酸钠的制备提供一种全新的方法，具有广泛的应用前景。
文档编号C25B3/02GK102634815SQ20121010755
公开日2012年8月15日 申请日期2012年4月13日 优先权日2012年4月13日
发明者李建新, 杨阳, 王会, 王虹 申请人:天津工业大学