[发明专利]一种提纯全氟甲基环己烷的方法

说明书

本发明公开了一种提纯全氟甲基环己烷的方法，包括以下步骤：(1)将电解氟化法制备的全氟甲基环己烷粗品，加入碱水溶液中和至上层水相为中性；静置分液，将下层有机相转移至蒸馏釜；(2)简单蒸馏；(3)萃取；(4)深度氟化：向上述萃取后组分通入氟气氮气混合气，在‑20～10℃反应0.5‑10h，然后通氮气吹扫置换混合气；(5)碱溶：将上述氟化后的全氟甲基环己烷转移至反应釜，向反应釜中加入质量比1∶1∶1的醇‑碱‑水溶液，回流10h后，取下层有机相，干燥；(6)精馏；(7)多级吸附‑脱附。该方法适于电解氟化法制备的全氟甲基环己烷粗品的提纯，流程简单易操作，易于实现工业生产，制得的产品纯度达99.9％以上。

技术领域

本发明涉及电解氟化法制备高纯度全氟甲基环己烷产品的提纯方法。

背景技术

全氟甲基环己烷是氟系清洗剂的一种，由于含有的氟原子具有强的吸电子能力，使得氟系清洗剂既可以清洗非极性的有机污染物，又可以清洗极性的无机污染物，同时由于其表面张力和黏度较小，与相同沸点的其他溶剂相比，又具有容易蒸发等优点，被广泛应用于精密仪器、液晶、医疗器械等生产企业的清洗。此外全氟甲基环己烷是一种全氟溶剂，可应用于氟两相反应体系。

全氟甲基环己烷的合成法有金属氟化法和电解氟化法。US3871975、US3876515公开了一种电解氟化制备全氟甲基环己烷的方法，以三氟甲苯为原料，NaF作为导电剂，氮气底部鼓泡，收集后得到氟化产品。其中全氟C7环状化合物(全氟甲基环己烷33.0g和全氟1，3二甲基环己烷4.2g等)收率53.5％。因电解氟化过程复杂，杂质种类多且原料转化率低，与产品混溶，导致电解氟化法收集的全氟甲基环己烷粗品提纯难度大，难以得到高纯度产品。

无论是金属氟化法还是电解氟化法，全氟甲基环己烷在制备过程中会产生多氟化合物(如含氢、不饱和键)、全氟化分解产物、树脂状产物和含有杂原子-氟链化合物。这些化合物会降低目标产物的质量和性能，如增加粘度、腐蚀活性、毒性以及降低介电性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种提纯全氟甲基环己烷的方法。该方法适于电解氟化法制备的全氟甲基环己烷粗品的提纯，制得的产品纯度可达99.9％以上。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种提纯全氟甲基环己烷的方法，将电解氟化法得到的全氟甲基环己烷粗品，经中和、蒸馏、萃取、深度氟化、碱溶、精馏、多级吸附-脱附得到高纯度全氟甲基环己烷产品。

所述的全氟甲基环己烷粗品是指以三氟甲苯为原料，经电解氟化法制备的混合产物，主要成分为：a、碳骨架发生变化的全氟化合物，如全氟己烷、全氟环己烷、全氟庚烷、全氟1，3-二甲基环己烷等；b、未完全氟代产物，如全氟甲基环己烯、3-氟三氟甲苯、3-氢十氟环己烷等，c、全氟化聚合物和多氟化聚合物的混合物；d、氧化性杂质；e：未完全反应原料三氟甲苯。

本发明所述的提纯全氟甲基环己烷的方法，包括以下步骤：

1)中和：将电解氟化法制备的全氟甲基环己烷粗品，通入中和反应釜，加入碱水溶液中和至上层水相为中性；静置分液，将下层有机相转移至蒸馏釜。适于中和用的碱一般为弱碱，如碳酸钠、碳酸氢钠等，碱水溶液质量浓度一般5％～20％。

2)蒸馏：进行简单蒸馏，收集70～80℃馏分。

3)萃取：向上述馏分通入萃取剂，充分萃取。所述萃取剂为与全氟甲基环己烷相溶性较差、沸点与全氟甲基环己烷沸点差异较大且易通过精馏去除的溶剂。如氢氯烃类：二氯甲烷、三氯甲烷、1，2-二氯乙烷、四氯甲烷，优选为二氯甲烷；醇类：甲醇、乙醇、异丙醇等；腈类：乙腈、丙腈等，优选为乙腈。萃取剂可以重复使用，萃取剂与馏分体积比一般为10∶1～1∶10。