催化剂、一种制备六氟丙烯二聚体的方法与流程

本技术属于工业化学领域，尤其涉及一种催化剂、一种制备六氟丙烯二聚体的方法。

背景技术：

1、本技术六氟丙烯二聚体主要包括e-全氟-4-甲基-2-戊烯、z-全氟-4-甲基-2-戊烯、全氟-2-甲基-2-戊烯等同分异构体，是合成表面活性剂的重要中间体，也是重要的传热流体。其合成路线主要包括以下方法：

2、（一）液相低聚

3、cn113968770a报道了高压釜中，六氟丙烯在四氢呋喃溶剂中，在催化剂kf和相转移催化剂冠醚存在下，在温度100℃下反应至常压，得到六氟丙烯二聚体和三聚体，其中六氟丙烯二聚体的质量含量为54 .1％，三聚体含量为45 .9％（见对比例3）。

4、cn112851466a报道了在乙腈溶剂中，离子液体氟化1-乙基-3-甲基咪唑溴盐为催化剂，催化六氟丙烯在初始压力0.5mpa、室温反应2小时，反应降低至0.01mpa，则六氟丙烯转化率为95%，六氟丙烯二聚体的选择性为95%（见实施例5）。

5、cn112745191a报道了由阳离子为咪唑盐和/或吡啶盐类与阴离子为cl-、br-、scn-、bf4-、pf6-、cf3coo-、cf3so3-中至少一种组成的离子液体作为催化剂，催化六氟丙烯发生低聚反应。其中，在离子液体四丁基铵硫氰酸盐催化剂和乙腈溶剂中，六氟丙烯在30℃、恒压0.5mpa反应16小时，然后关闭六氟丙烯进气阀，过夜，压力降低至0.01mpa，则全氟-（4-甲基-2-戊烯）的选择性为96%。

6、cn112142578a报道了在乙腈溶剂中，六氟丙烯在硫氰化钾作用下，55℃发生低聚反应，得到全氟-4-甲基-2-戊烯，其收率为83.2%。

7、cn110950734a报道了在乙腈溶剂中，kf和18冠醚组成的催化体系存在下，六氟丙烯在30℃反应，得到全氟-4-甲基-2-戊烯，其收率为96.33%。

8、cn106117397a报道了在dmf溶剂中，溴化钾作为催化剂，六氟丙烯在100℃条件下反应2.5小时，得到全氟-4-甲基-2-戊烯，其收率为83.5%。

9、cn107108516a报道了在乙腈溶剂中，氟化铯为催化剂，六氟丙烯于50-55℃反应8小时，得到全氟-4-甲基-2-戊烯，其收率为87%。

10、文献“journal of the chemical society, chemical communications (1985),(10), 672-673”报道了在乙腈溶剂中，二氟化氢四苯基鏻为催化剂，六氟丙烯在25℃反应，得到六氟丙烯二聚体。当溶剂乙腈替换为dmf后，则产物为六氟丙烯二聚体和六氟丙烯三聚体，两者的摩尔比为1∶1.6。

11、cn103787824a报道了在二乙二醇二乙醚溶剂中，氟化铯催化六氟丙烯在100℃、反应压力0.8mpa条件下反应，直至压力下降至0.16mpa，得到六氟丙烯二聚体，其中六氟丙烯的转化率为99.7%，全氟-4-甲基-2-戊烯的选择性为92.4%，全氟-2-甲基-2-戊烯的选择性为6.6%。

12、cn107445811a报道了在乙腈溶剂中，由四甲基乙二胺、氟化钠和氟化铯组成催化剂，催化六氯丙烯于30℃、压力0.1mpa条件下反应，得到主产物全氟-2-甲基-2-戊烯。

13、cn102503767a报道了在乙腈溶剂中，由溴化亚铜和 2,2’-联吡啶形成的配合物作为催化剂，催化六氟丙烯在0℃反应5小时，得到收率为89.1%的六氟丙烯二聚体，其中全氟-4-甲基-2-戊烯占六氟丙烯二聚体的比例为96.6%。

14、us5387728a报道了在乙腈溶剂中，氟化钾和四甲基乙二胺催化六氟丙烯在24℃反应，得到六氟丙烯二聚体，则六氟丙烯转化率为99.8%，六氟丙烯二聚体的选择性为97.0%。

15、（二）液相异构化

16、cn112142578a报道了在乙腈溶剂中，kf和18冠醚-6组成的催化体系存在下，全氟-4-甲基-2-戊烯在50℃反应12小时，得到全氟-2-甲基-2-戊烯，其收率为97.5%。

17、cn1802338a报道了在二甘醇二甲醚和二甲基亚砜的混合溶剂中，氟化铯和甲基三烷基氯化铵作为催化剂，催化全氟-4-甲基-2-戊烯在48℃条件下反应过夜，得到全氟-2-甲基-2-戊烯，其收率为97.8%，沸点为50-51℃。

18、cn106117397a报道了在乙腈溶剂中，全氟-4-甲基-2-戊烯在氟化钾、18-冠醚-6催化作用下，于40℃反应30小时，得到全氟-2-甲基-2-戊烯，其收率为97%。

19、（三）气相低聚

20、cn109503365a和cn109503366a均报道了在15%agf/c存在下，六氟丙烯在180℃、接触时间10s发生反应，得到六氟丙烯二聚体，其中六氟丙烯的转化率为80%，六氟丙烯二聚体的选择性为95%。。

技术实现思路

1、现有技术中，液相低聚反应路线和液相异构化路线均采用了大量溶剂和本体催化剂，产生大量液体废料和固体废料，容易污染环境，在处理液态废料和固态废料时也提高了产品成本，此外这两种路线的反应时间较长，会导致反应效率低下；在气相低聚路线存在催化剂的催化活性较差，转化率和选择性难以同时达到很高的程度。

2、针对上述技术问题，。

3、本技术具体技术方案如下：

4、1. 一种用于制备六氟丙烯二聚体的催化剂，其中，

5、所述催化剂是通过催化剂前体得到的，

6、所述催化剂前体是由碱金属氟化物和载体组成，所述碱金属氟化物为氟化铯、氟化铷、氟化钾中任意一种，所述载体为金属氟化物或活性炭；

7、所述催化剂通过如下方法制备得到，按照碱金属氟化物和载体的质量百分比组成，将碱金属氟化物浸渍负载与载体上，过滤，干燥，得到催化剂前体，然后催化剂前体经焙烧得到催化剂。

8、2. 根据项1所述的催化剂，其中，在对所述催化剂前体焙烧之后还包括对焙烧后的催化剂前体进行活化的步骤。

9、3. 根据项1所述的催化剂，其中，所述金属氟化物载体为氟化铝、氟化镁、氟化铬、氟化铁、氟化镍、氟化钴或氟化锌中任意一种；

10、4. 根据项1所述的催化剂，其中，所述碱金属氟化物与载体的质量比为(1~30%)：(70%~1%)。

11、5. 根据项2所述的催化剂，其中，所述活化的步骤为使用氟化氢和氮气的混合气体在200℃~400℃下活化5~20h，所述氟化氢和氮气的摩尔比为1：1~4，优选为1：1~2。

12、6. 项1~5中任一项所述的催化剂在气相反应制备六氟丙烯二聚体中的用途。

13、7. 一种制备六氟丙烯二聚体的方法，其中，包括：

14、六氟丙烯在催化剂存在的条件下，发生气相低聚反应得到六氟丙烯二聚体。

15、8.根据项7所述的制备六氟丙烯二聚体的方法，其中，所述六氟丙烯二聚体由全氟-4-甲基-2-戊烯、z-全氟-4-甲基-2-戊烯和全氟-2-甲基-2-戊烯组成。

16、9. 根据项7所述的制备六氟丙烯二聚体的方法，其中，所述催化剂为项1~5中任一项所述的催化剂。

17、10. 根据项7所述的制备六氟丙烯二聚体的方法，其中，所述低聚反应的反应温度为150~400℃。

18、11. 根据项7所述的制备六氟丙烯二聚体的方法，其中，所述低聚反应的接触时间为1~100s。

19、12. 根据项7所述的制备六氟丙烯二聚体的方法，其中，所述低聚反应的反应压力为0.1~2.0mpa。

20、13. 根据项7~12中任一项所述的制备六氟丙烯二聚体的方法得到的六氟丙烯二聚体。

21、发明的效果

22、本技术的提供的以六氟丙烯为原料在催化剂的作用下经过低聚反应得到六氟丙烯二聚体，在反应过程中不使用有机溶剂，因此不会产生液体废料和固体废料，并且在确保反应中六氟丙烯的转化率高的同时，提高了六氟丙烯二聚体的选择性。