[发明专利]六氟异丙醇的半连续制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备六氟异丙醇的生产方法。

背景技术

六氟异丙醇(HFIP)是一种重要的化工原料及合成某些化工产品的重要中间体，广泛应用于塑料工业、医药、农药中。六氟异丙醇是一种优良的溶剂，能够在室温下溶解许多难溶的高分子聚合物，包括尼龙-66、尼龙-6、聚酰胺、聚酯、聚丙烯腈、聚缩醛和水解的聚乙烯脂等。六氟异丙醇的这一个重要性能可以用在塑料的再生利用中；以及高聚物的色谱分析，可以在许多物体表面形成一层有用的高聚物涂层。六氟异丙醇还具有优良的表面张力，可以很好的分散和溶解某些染料和有机颜料，可以使它们容易进入一些多孔结构材料，如金属、陶瓷、混凝土、纺织纤维中，使这些材料易被着色。六氟异丙醇还是一种制备麻醉剂的重要中间体，用它制备的麻醉剂临床使用剂量少，易被人体吸收，麻醉效率高，对人体影响小。

六氟异丙醇这么多优良的性能和广泛的市场应用前景引起了国内外含氟产品生产公司的兴趣，国外从上世纪六十年代就开始进行研究，并形成了工业化生产。

目前，六氟异丙醇是通过六氟丙酮气相催化加氢的方法制备的，在此领域中，气相催化氢化可以在接近常压的情况下连续进行-通过使六氟丙酮的气相原料连续不断的通过催化剂的形式进行。但是这样的反应很难控制反应体系的温度；而且因为催化加氢是放热反应，所以总不可避免会出现反应过热点；更重要的是，随着催化剂活性的降低，反应时间总会不断延长，这就需要随着反应的进行，不断调整反应条件。而且，为了得到合适的六氟丙酮转化率，氢气的量总要大量超过理论需求量。大量流失的过量的氢气会导致生产成本的上升，而且也给生产区域带来了安全隐患；另外也是非常重要的一点，气相催化氢化的选择性和转化率都不能跟液相催化氢化相提并论。

六氟丙酮溶液也可以用以转化成气相的六氟丙酮。日本公开专利JP57-81424及相应的英国公开专利GB2087383就采用六氟丙酮水合物(如室温下液态的三水合六氟丙酮)气相催化氢化制备六氟异丙醇，采用镍或钯的催化剂。然而本工艺也具有上述的气相六氟丙酮催化氢化的所有缺点。

六氟异丙醇也可以采用液态六氟丙酮溶液作为起始原料制备。通常的做法是将反应器60-70％容积的液态六氟丙酮三水或二水化合物、催化剂投入到反应器中，然后在一定的反应条件下加氢气，使反应直至结束。但该法由于添加的是六氟丙酮水合物，所以会投入大量不参与反应的水，占用了反应器的有效容积；而且由于投入大量的水，导致最后的反应粗产物中六氟异丙醇浓度不够高，在实施精馏过程中要浪费大量的热能以加热无用的水。

发明内容

本发明的目的是提供一种六氟异丙醇的半连续制备方法，以克服现有技术存在的上述缺陷。

本发明的方法包括如下步骤：

将三水合六氟丙酮投入反应器，投入量为反应器体积的25～35％，优选30％，在钯碳催化剂及伴催化剂存在的条件下，通入氢气，使系统压力至1.0-5.0MPa，通入气相六氟丙酮和氢气的混合物，进行反应，反应10～18小时，优选14小时，反应温度为80-150℃，压力是1.0-5.0MPa，然后仅通入氢气，反应1～3小时，然后从反应产物中收集六氟异丙醇，采用填充柱色谱分析，六氟异丙醇含量89％以上，催化剂可以重复使用。

按照本发明优选的方法，将三水合六氟丙酮投入反应器后，在钯碳催化剂及伴催化剂存在的条件下，通入氢气，使系统压力至1.0-5.0MPa，在80-150℃反应至系统压力为1.0～5MPa，然后进行下步反应。

反应方程式如下：

(CF₃)₂C(OH)₂·2H₂O+H2→(CF₃)₂CHOH+3H₂O

所说的钯碳催化剂是金属钯为主成分的催化剂，但也可以是负载于碳黑的碳催化剂。其中金属钯的含量为2-5wt％，优选5％，该钯碳催化剂可以采用市售产品，如大连华隆奥欣生物科技发展有限公司、国药集团化学试剂有限公司的产品，钯碳催化剂的重量用量为三水合六氟丙酮的0.5～5％；