[发明专利]一种1,2,3,4-四氯六氟丁烷的制备方法

说明书

本发明涉及一种1,2,3,4‑四氯六氟丁烷的制备方法，属于电子材料和化工技术领域。所述方法如下：将1,2,3,4‑四氯丁烷预热至80℃～300℃，用保护气体将1,2,3,4‑四氯丁烷吹入管式反应器中与三氟化钴在温度为200℃～500℃，压力为0.01MPa～1MPa的条件下进行氟化反应，待反应器中的气体产物出现未完全氟化产物时，则反应结束，得到氟化后的产物；将氟化反应得到的产物经过冷凝器液化后，气相部分进入碱液a吸收；液相部分经碱液b中和，再经分液，取油相，将油相产物干燥后得到1,2,3,4‑四氯六氟丁烷。所述方法反应条件温和、放热量小，并且反应温度可控，提高了反应安全性和收率。

技术领域

本发明涉及一种1,2,3,4-四氯六氟丁烷的制备方法，属于电子材料和化工技术领域。

背景技术

有机碳氟类电子气体主要用于干法蚀刻工艺生产集成电路的过程中。近年来开发的六氟丁二烯是一种环境友好、刻蚀选择性更好的新型电子气体产品，是3D NAND工艺的最佳选择。

为了提供高纯度的六氟丁二烯电子气体产品，研究人员开发了多种生产工艺方法。其中主流方法有以下三种：(1)三氟氯乙烯工艺路线；(2)1,2-二溴四氟乙烷工艺路线；(3)1,3-丁二烯工艺路线。其中，方法(1)和(3)都是以构筑1,2,3,4-四氯六氟丁烷为原料进行生产的。方法(1)中制备1,2,3,4-四氯六氟丁烷的原料，其价格较高，提高了生产成本。方法(3)是大野博昭等人开发了以廉价的1,3-丁二烯为原料制备1,2,3,4-四氯丁烷，通过1,3-丁二烯和氯气的氯化反应制备1,2,3,4-四氯丁烷、以及1,2,3,4-四氯丁烷和氟气的氟化反应制备1,2,3,4-四氯六氟丁烷的方法，极大的降低了生产成本；但该方法仍具有缺陷：(a)氟化反应采用剧毒的氟气作为原料，不仅危险，还对设备的要求极高；(b)氟气具有极强的反应活性，能与有机物剧烈反应，急剧放热，造成爆炸。因此需要对反应物和氟气的浓度进行控制。(c)由于氟气反应活性高，会造成反应原料碳链断裂，降低反应收率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种1,2,3,4-四氯六氟丁烷的制备方法，所述方法以1,2,3,4-四氯丁烷为原料，采用三氟化钴将其氟化为1,2,3,4-四氯六氟丁烷；所述方法反应条件温和、放热量小，并且反应温度可控，提高了反应安全性和收率，从而使本发明所述方法具有良好的工业化潜力。

为实现本发明的目的，提供以下技术方案。

一种1,2,3,4-四氯六氟丁烷的制备方法，所述方法步骤如下：

将1,2,3,4-四氯丁烷预热至80℃～300℃，用保护气体将1,2,3,4-四氯丁烷吹入管式反应器中与三氟化钴在温度为200℃～500℃，压力为0.01MPa～1MPa的条件下进行氟化反应，待反应器中的气体产物出现未完全氟化产物时，则反应结束，得到氟化后的产物，此时三氟化钴转变为二氟化钴；

将氟化反应得到的产物经过冷凝器液化后，气相部分进入碱液a吸收；液相部分经碱液b中和，再经分液，取油相，将油相产物干燥后得到1,2,3,4-四氯六氟丁烷。

其中，所述保护气体为氮气、氩气、氦气、氖气、氪气和氙气中的一种以上。

冷凝器的冷凝温度为20℃～130℃。

优选，所述保护气体为氮气。

优选，所述保护气体的流速为100mL/min～200mL/min。

优选，将1,2,3,4-四氯丁烷预热至200℃。

优选，氟化反应的反应温度为250℃，压力为0.05MPa。

优选，冷凝器的冷凝温度为100℃～120℃。

优选，所述碱液a为质量分数为10％～30％的氢氧化钾溶液或氢氧化钠溶液。