[发明专利]六氟丙烯二聚体制备全氟异丁基醚的方法及全氟异丁基醚和应用

说明书

本发明属于氟化工领域，具体涉及一种六氟丙烯二聚体制备全氟异丁基醚的方法及全氟异丁基醚和应用。制备方法包括下述步骤：1)六氟丙烯二聚体进入氧化炉与氧气在有催化剂的条件下进行裂解反应；分离得到全氟异丁酰氟；2)全氟异丁酰氟与烷基化试剂反应制得氢氟醚；本发明提供的全氟异丁基醚的制备方法，反应条件温和、产品收率高，无污染，且易于规模化生产。本发明的原料制备可控，转化率高。得到的氢氟醚可以广泛地用于绝缘气体、清洗剂、溶剂、制冷剂、灭火剂、载热流体、发泡剂、或者测漏剂领域。

技术领域

本发明属于氟化工领域，具体涉及一种六氟丙烯二聚体制备全氟异丁基醚的方法及全氟异丁基醚和应用。

背景技术

随着经济的高速增长，环境问题已成为世界各国广泛关注的焦点。根据《蒙特利尔议定书》等国际公约，曾被广泛使用的氯氟烃(CFCs)和氢代氯氟烃(HCFCs)制冷剂、发泡剂和清洗剂(如R11、R12、R22、R113、R114等)由于对臭氧层的破坏作用以及严重的温室效应，已经或将被淘汰。针对此发展趋势，美国3M公司开发的氢氟醚(HFE-7100、7200、7300、7500)系列化合物臭氧层破坏系数为零，全球变暖潜在值降低，大气寿命短，几乎无毒，且不被列为挥发性有机化合物(volatile organic compound,VOC)，满足环保法规的要求，是被美国环境保护局认同的显著新替代方案(U.S.EPA's Significant New Alternatives Policyprogram)。HFE-7100、7200、7300、7500的化学结构分别为九氟丁基甲醚、九氟丁基乙醚、全氟己基甲醚、全氟庚基乙醚，随着对CFC替代工作的深入和发达国家对发展中国家的技术垄断，要实现我国承诺的淘汰计划，保证高端电子产品清洗工序得到认证，必须开发出拥有自主知识产权的清洗剂产品。拥有巨大增长潜力的HFE系列化合物正好符合这一要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种六氟丙烯二聚体制备全氟异丁基醚的方法及全氟异丁基醚和应用。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种全氟异丁基醚的制备方法，包括下述步骤：

1)六氟丙烯二聚体进入氧化炉与氧气在有催化剂的条件下进行裂解反应；精馏得到全氟异丁酰氟；

2)全氟异丁酰氟与烷基化试剂反应制得氢氟醚；

步骤1)得具体步骤为:以氧气和六氟丙烯二聚体为原料，在催化剂的作用下反应制备而成；其中氧气和六氟丙烯二聚体的摩尔比为10:1-1:10；接触反应的时间为0.1s至200s；反应的压力为0-1MPa；反应温度为150-600℃；所述催化剂为负载型催化剂,活性成分为AgO、Al2O3、CuO、AgF、NaF、KF、RbF、CsF中的一种或几种的混合物。

该步反应中六氟丙烯二聚体以液体形态进入反应器，由于液体分子相比于气体分子具有更短的分子间距离，因此在液体原料缓慢气化过程中会有更多气态六氟丙烯二聚体分子与氧气充分接触，从而可缩短六氟丙烯二聚体的裂解时间，显著提高原料整体裂解效率。且更多与氧气接触的六氟丙烯二聚体的存在可阻止裂解生成的全氟异丁酰氟与全氟乙酰氟的进一步裂解，从而保证所得全氟异丁酰氟具有较高纯度。

作为一种优选,步骤1)中还包括预活化步骤；具体包括将六氟丙烯二聚体通入180-220℃的填充有预活化载体的反应器中活化1-2h；所述预活化载体的活性成分为四(五氟苯基)硼酸盐和烷基氟铝盐按照质量比1:1-1:5的混合物；其中n＝1-6；预活化载体的载体为SiO2、Al2O3、或者B2O3；负载量为10％-20％。

所述的烷基氟铝盐为Al((CR1R2R3)n)3单体或者混合物；其中R1、R2以及R3为H或者F且至少其中之一为F，n＝1-6。