專利名稱：五氟二氯丙烷的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備五氟二氯丙烷的方法。
背景技術(shù)：
五氟二氯丙烷具有不燃、高化學(xué)以及熱穩(wěn)定性，沸點為51～53℃與三氟三氯乙烷處于同一區(qū)域，且具有相同的達(dá)到平衡的清洗能力。三氟三氯乙烷作為CFC清洗劑具有優(yōu)異的清洗功能，廣泛應(yīng)用于脫脂、去焊膏、除塵、干洗等領(lǐng)域。但是由于三氟三氯乙烷的臭氧消耗值(ODP)為0.8，溫室效應(yīng)值(HGWP)為1.4。根據(jù)蒙特利爾議定書條件的精神，對三氟三氯乙烷的削減與全部禁用的進(jìn)程加快，所以研究開發(fā)三氟三氯乙烷的替代品成為氟化工行業(yè)的迫切任務(wù)。而五氟二氯丙烷的臭氧消耗值為0.025左右和溫室效應(yīng)值為0.1左右，且其物理性質(zhì)和清洗能力幾乎等同于三氟三氯乙烷，所以五氟二氯丙烷是替代三氟三氯乙烷的最佳選擇。另外，五氟二氯丙烷也是良好的發(fā)泡劑和冷凍介質(zhì)。
制備五氟二氯丙烷方法起初是用氟氯烷烴與氟烯烴在高溫高壓下調(diào)聚反應(yīng)制成，由于反應(yīng)采用原始的路易斯酸催化劑以及在高溫高壓下進(jìn)行，使得反應(yīng)產(chǎn)物比較復(fù)雜，尤其是氟氯烷烴在該條件下發(fā)生異構(gòu)反應(yīng)，生成了許多與五氟二氯丙烷共沸的雜質(zhì)，從而導(dǎo)致在精餾提純五氟二氯丙烷時需要很多的精餾塔板數(shù)，精餾過程復(fù)雜。此工藝中氟氯烷烴的收率低，3～4個塔的精餾提純過程能耗高，且產(chǎn)量低。如文獻(xiàn)US2,462,402、US2,449,360、US3,795,710等均為該類型工藝。
文獻(xiàn)工藝的缺點是產(chǎn)量小，能耗高，不適宜于工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是要提供一種反應(yīng)條件溫和、工藝步驟簡單且易于控制、能耗省、成品收率高而藉以滿足工業(yè)化量產(chǎn)要求的五氟二氯丙烷的制備方法。
本發(fā)明的任務(wù)是這樣來完成的，一種五氟二氯丙烷的制備方法，包括復(fù)合催化劑的制備步驟、五氟二氯丙烷的合成步驟、對五氟二氯丙烷合成物的精餾提純步驟，所述的五氟二氯丙烷的合成是指由氟烯烴與碳鹵烷烴在復(fù)合催化劑的存在下調(diào)聚反應(yīng)后直接閃蒸。
本發(fā)明的一個實施例中，所述的氟烯烴和碳鹵烷烴的摩爾比為，氟烯烴∶碳鹵烷烴＝0.9～5.5∶1，優(yōu)選的摩爾比為0.9～2.5∶1，所述的復(fù)合催化劑的用量為碳鹵烷烴摩爾量的0.5～7％，優(yōu)選的用量為碳鹵烷烴摩爾量的0.5～3％。
在本發(fā)明的另一個實施例中，所述的復(fù)合催化劑的制備是先將金屬鹵化物混合物在40～60℃的溫度下溶入水中，通入氨氣反應(yīng)4～8h，閃蒸水份，然后真空烘干，得到成品復(fù)合催化劑。
在本發(fā)明的還一個實施例中，所述的金屬鹵化物混合物與氨氣的摩爾比為1∶0.2～3.5。
在本發(fā)明的又一個實施例中，所述的金屬鹵化物混合物為IA族金屬氟鹽或IA族金屬氯鹽，IIA族金屬氟鹽或IIA族金屬氯鹽，IVB族金屬氟鹽或IVB族金屬氯鹽，VIB族金屬氟鹽或VIB族金屬氯鹽，IIIA族金屬氟鹽或IIIA族金屬氯鹽，IVA族金屬氟鹽或IVA族金屬氯鹽，VA族金屬氟鹽或VA族金屬氯鹽中兩種或兩種以上的混合物。
在本發(fā)明的再一個實施例中，所述的調(diào)聚反應(yīng)的反應(yīng)溫度為-30～70℃、反應(yīng)時間為6～20h，優(yōu)選的反應(yīng)溫度為-30～30℃、優(yōu)選的反應(yīng)時間為6～12h。
在本發(fā)明的更而一個實施例中，所述的氟烯烴的分子式為R1CF＝CBD，其中R1為-Cl、-F或-H，B為-Cl、-F或-H，D為-Cl、-F或-H，其中優(yōu)選的R1為-F，B為-Cl、-F，D為-Cl、-F；而所述的碳鹵烷烴的分子式為RCXYZ，其中R為-H、-Cl、-F、或-CH3，X為-H、-Cl、-F、或-CH3，Y為-H、-Cl、-F、或-CH3，Z為-H、-Cl、-F、或-CH3，優(yōu)選的R為-H、-Cl、-F，優(yōu)選的X為-H、-Cl、-F，優(yōu)選的Y為-H、-Cl、-F，優(yōu)選的Z為-H、-Cl、-F；所述的調(diào)聚反應(yīng)通式為RCXYZ+ R1CF＝CBD＝C(RBD)C(FR1)C(XYZ)。
在本發(fā)明的進(jìn)而一個實施例中，所述的直接閃蒸是指在60～110℃下閃蒸出調(diào)聚反應(yīng)物，優(yōu)選的溫度為60～90℃。
在本發(fā)明的又更而一個實施例中，所述的精餾提純的溫度為50～90℃，優(yōu)選為50～70℃。
在本發(fā)明的又進(jìn)而一個實施例中，所述的精餾提純?yōu)椴捎锰盍暇s塔，所述填料為玻璃環(huán)或陶瓷環(huán)，優(yōu)選為玻璃環(huán)。
本發(fā)明制備方法在整個過程中沒有生產(chǎn)上的瓶頸因素制約，能在適宜的溫度、壓力下進(jìn)行，工藝操作方便易控，能耗省，能適合于工業(yè)化量產(chǎn)。
具體實施例方式
下面給出的實例用來說明所提供的發(fā)明。實施例的產(chǎn)物的檢測工具采用安捷倫6890N/5937(GC/MS)氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀。
實施例1復(fù)合催化劑的制備5L帶有夾套和蒸汽加熱盤管以及回流冷凝器的不銹鋼釜中加入去離子水2000克，氟化鈉50克，氯化鋅100克，氟化鋇50克，氯化鉻100克，高速攪拌半小時，攪拌速度為100轉(zhuǎn)/分鐘，從倒底管通入氨氣14克，不銹鋼釜用蒸汽升溫到40℃，攪拌5小時，打開冷凝器夾套冷卻水進(jìn)出口閥門，不銹鋼釜用蒸汽加熱升溫至120℃，打開不銹鋼釜與冷凝器連接閥門，閃蒸水份，當(dāng)冷凝器底部出口沒有水滴出時，停止通蒸汽加熱，冷卻至室溫出料，然后放置到真空烘箱烘干，真空烘箱溫度保持為140℃，真空度保持為-0.09MPa，保溫8個小時，然后放置在干燥器中冷卻得到復(fù)合催化劑，待用；
五氟二氯丙烷的合成10L不銹鋼高壓釜帶有夾套和冷卻水盤管以及冷凝器，加入由上一步驟所得的復(fù)合催化劑300克，在不銹鋼高壓釜夾套中通入-35℃冷凍鹽水，然后壓入三氟氯甲烷3135克，攪拌半小時，然后緩慢通入二氟一氯乙烯，速率為350克/小時，當(dāng)二氟一氯乙烯通入總量為3546克時，停止進(jìn)料，繼續(xù)攪拌5小時，停止通入冷凍鹽水，打開冷凝器的冷卻水進(jìn)出口閥門以及冷凝器物料的進(jìn)出口閥門，在不銹鋼高壓釜夾套盤管中通入蒸汽，閃蒸調(diào)聚物，不銹鋼高壓釜的釜溫控制在80℃，在冷凝器出口收集五氟二氯丙烷的粗產(chǎn)品，得到五氟二氯丙烷合成物4710克；五氟二氯丙烷合成物的精餾提純5L四口玻璃燒瓶帶有Ф40×2000的玻璃柱，玻璃柱中裝填1900毫米高的玻璃環(huán)填料，玻璃柱上裝有冷凝器以及調(diào)節(jié)回流比的考克。玻璃燒瓶采用油浴加熱，玻璃柱采用電加熱帶保溫，將4710克五氟二氯丙烷合成物加入到5L玻璃燒瓶中，打開冷凝器的冷卻水進(jìn)出口閥門，控制5L玻璃燒瓶的釜溫在100℃左右，玻璃柱中部溫度在80℃左右，玻璃柱頂部溫度在58℃左右，整個精餾過程開始采用全回流半小時，然后取樣分析收集前餾，當(dāng)五氟二氯丙烷純度達(dá)到98.5％以上時，收集成品五氟二氯丙烷，最后得到五氟二氯丙烷成品4200克。整個過程三氟氯甲烷的轉(zhuǎn)化率為95.1％，收率為68.99％。
實施例2復(fù)合催化劑的制備5L帶有夾套和蒸汽加熱盤管以及回流冷凝器的不銹鋼釜中加入去離子水2000克，氟化鉀50克，氯化鎂100克，氯化鋁50克，氯化鉻100克，高速攪拌半小時，攪拌速度為100轉(zhuǎn)/分鐘，從倒底管通入氨氣21克，不銹鋼釜用蒸汽升溫到40℃，攪拌5小時，打開冷凝器夾套冷卻水進(jìn)出口閥門，不銹鋼釜用蒸汽加熱升溫至120℃，打開不銹鋼釜與冷凝器連接閥門，閃蒸水份，當(dāng)冷凝器底部出口沒有水滴出時，停止通蒸汽加熱，冷卻至室溫出料，然后放置到真空烘箱烘干，真空烘箱溫度保持為140℃，真空度保持為-0.09MPa，保溫8個小時，然后放置在干燥器中冷卻得到復(fù)合催化劑，待用；五氟二氯丙烷的合成10L不銹鋼高壓釜帶有夾套和冷卻水盤管以及冷凝器，加入由上一步驟所得的復(fù)合催化劑300克，在不銹鋼高壓釜夾套中通入-35℃冷凍鹽水，然后壓入三氟氯甲烷3135克，攪拌半小時，然后緩慢通入二氟一氯乙烯，速率為350克/小時，當(dāng)二氟一氯乙烯通入總量為3546克時，停止進(jìn)料，繼續(xù)攪拌5小時，停止通入冷凍鹽水，打開冷凝器的冷卻水進(jìn)出口閥門以及冷凝器物料的進(jìn)出口閥門，在夾套盤管中通入蒸汽，閃蒸調(diào)聚物，不銹鋼高壓釜的釜溫控制在80℃，在冷凝器出口收集五氟二氯丙烷的粗產(chǎn)品，得到五氟二氯丙烷合成物5120克；五氟二氯丙烷合成物的精餾提純5L四口玻璃燒瓶帶有Ф40×2000的玻璃柱，玻璃柱中裝填1900毫米高的玻璃環(huán)填料，玻璃柱上裝有冷凝器以及調(diào)節(jié)回流比的考克，玻璃燒瓶采用油浴加熱，玻璃柱采用電加熱帶保溫，將5120克五氟二氯丙烷合成物加入5L玻璃燒瓶中，打開冷凝器的冷卻水進(jìn)出口閥門，控制5L玻璃燒瓶的釜溫在100℃左右，玻璃柱中部溫度在80℃左右，玻璃柱頂部溫度在58℃左右，整個精餾過程開始采用全回流半小時，然后取樣分析收集前餾，當(dāng)五氟二氯丙烷純度達(dá)到98.5％以上時，收集成品五氟二氯丙烷，最后得到五氟二氯丙烷成品4815克。整個過程三氟氯甲烷的轉(zhuǎn)化率為97％，收率為79.09％。
實施例3復(fù)合催化劑的制備5L帶有夾套和蒸汽加熱盤管以及回流冷凝器的不銹鋼釜中加入去離子水2000克，四氯化錫50克，氯化鋅100克，氯化鋇50克，氯化鉻100克，高速攪拌半小時，攪拌速度為100轉(zhuǎn)/分鐘，從倒底管通入氨氣12克，不銹鋼釜用蒸汽升溫到40℃，攪拌5小時，打開冷凝器夾套冷卻水進(jìn)出口閥門，不銹鋼釜用蒸汽加熱升溫至120℃，打開不銹鋼釜與冷凝器連接閥門，閃蒸水份，當(dāng)冷凝器底部出口沒有水滴出時，停止通蒸汽加熱，冷卻至室溫出料，然后放置到真空烘箱烘干，真空烘箱溫度保持為140℃，真空度保持為-0.09MPa，保溫8個小時，然后放置在于燥器中冷卻得到復(fù)合催化劑，待用；五氟二氯丙烷的合成10L不銹鋼高壓釜帶有夾套和冷卻水盤管以及冷凝器，加入由上一步驟所得的復(fù)合催化劑300克，在不銹鋼高壓釜夾套中通入-35℃冷凍鹽水，然后壓入三氟氯甲烷3135克，攪拌半小時，然后緩慢通入二氟一氯乙烯，速率為350克/小時，當(dāng)二氟一氯乙烯通入總量為3546克時，停止進(jìn)料，繼續(xù)攪拌5小時，停止通入冷凍鹽水，打開冷凝器的冷卻水進(jìn)出口閥門以及冷凝器物料的進(jìn)出口閥門，在夾套盤管中通入蒸汽，閃蒸調(diào)聚物，不銹鋼高壓釜的釜溫控制在80℃，在冷凝器出口收集五氟二氯丙烷的粗產(chǎn)品，得到五氟二氯丙烷合成物4510克；五氟二氯丙烷合成物的精餾提純5L四口玻璃燒瓶帶有Ф40×2000的玻璃柱，玻璃柱中裝填1900毫米高的玻璃環(huán)填料，玻璃柱上裝有冷凝器以及調(diào)節(jié)回流比的考克，玻璃燒瓶采用油浴加熱，玻璃柱采用電加熱帶保溫，將4510克五氟二氯丙烷合成物加入到5L玻璃燒瓶中，打開冷凝器的冷卻水進(jìn)出口閥門，控制5L玻璃燒瓶的釜溫在100℃左右，玻璃柱中部溫度在80℃左右，玻璃柱頂部溫度在58℃左右，整個精餾過程開始采用全回流半小時，然后取樣分析收集前餾，當(dāng)五氟二氯丙烷純度達(dá)到98.5％以上時，收集成品五氟二氯丙烷，最后得到五氟二氯丙烷成品4150克。整個過程三氟氯甲烷的轉(zhuǎn)化率為94.5％，收率為68.16％。
實施例4復(fù)合催化劑的制備5L帶有夾套和蒸汽加熱盤管以及回流冷凝器的不銹鋼釜中加入去離子水2000克，氟化鈉50克，氯化鋅100克，氟化鋇50克，氯化鉻100克，高速攪拌半小時，攪拌速度為100轉(zhuǎn)/分鐘，從倒底管通入氨氣14克，不銹鋼釜用蒸汽升溫到40℃，攪拌5小時，打開冷凝器夾套冷卻水進(jìn)出口閥門，不銹鋼釜用蒸汽加熱升溫至120℃，打開不銹鋼釜與冷凝器連接閥門，閃蒸水份，當(dāng)冷凝器底部出口沒有水滴出時，停止通蒸汽加熱，冷卻至室溫出料，然后，放置到真空烘箱烘干，真空烘箱溫度保持為140℃，真空度保持為-0.09MPa，保溫8個小時，然后，放置在干燥器中冷卻得到復(fù)合催化劑，待用；五氟二氯丙烷的合成10L不銹鋼高壓釜帶有夾套和冷卻水盤管以及冷凝器，加入由上一步驟所得的復(fù)合催化劑300克，在不銹鋼高壓釜夾套中通入-15℃冷凍鹽水，然后壓入二氟一氯甲烷2235克，攪拌半小時，然后緩慢通入三氟氯乙烯，速率為400克/小時，當(dāng)三氟氯乙烯通入總量為3728克時，停止進(jìn)料，繼續(xù)攪拌5小時，停止通入冷凍鹽水，打開冷凝器的冷卻水進(jìn)出口閥門以及冷凝器物料的進(jìn)出口閥門，在夾套盤管中通入蒸汽，閃蒸調(diào)聚物，不銹鋼高壓釜的釜溫控制在80℃，在冷凝器出口收集五氟二氯丙烷的粗產(chǎn)品，得到五氟二氯丙烷合成物4320克；五氟二氯丙烷合成物的精餾提純5L四口玻璃燒瓶帶有Ф40×2000的玻璃柱，玻璃柱中裝填1900毫米高的玻璃環(huán)填料，玻璃柱上裝有冷凝器以及調(diào)節(jié)回流比的考克，玻璃燒瓶采用油浴加熱，玻璃柱采用電加熱帶保溫，將4320克五氟二氯丙烷合成物加入5L玻璃燒瓶中，打開冷凝器的冷卻水進(jìn)出口閥門，控制5L玻璃燒瓶的釜溫在100℃左右，玻璃柱中部溫度在80℃左右，玻璃柱頂部溫度在58℃左右，整個精餾過程開始采用全回流半小時，然后取樣分析收集前餾，當(dāng)五氟二氯丙烷純度達(dá)到98.5％以上時，收集成品五氟二氯丙烷，最后得到五氟二氯丙烷成品4005克。整個過程二氟一氯甲烷的轉(zhuǎn)化率為92.6％，收率為65.78％。
實施例5復(fù)合催化劑的制備5L帶有夾套和蒸汽加熱盤管以及回流冷凝器的不銹鋼釜中加入去離子水2000克，氟化鉀50克，氯化鎂100克，氯化鋁50克，氯化鉻100克，高速攪拌半小時，攪拌速度為100轉(zhuǎn)/分鐘，從倒底管通入氨氣21克，不銹鋼釜用蒸汽升溫到40℃，攪拌5小時，打開冷凝器夾套冷卻水進(jìn)出口閥門，不銹鋼釜用蒸汽加熱升溫至120℃，打開不銹鋼釜與冷凝器連接閥門，閃蒸水份，當(dāng)冷凝器底部出口沒有水滴出時，停止通蒸汽加熱，冷卻至室溫出料，然后放置到真空烘箱烘干，真空烘箱溫度保持為140℃，真空度保持為-0.09MPa，保溫8個小時，然后放置在于燥器中冷卻得到復(fù)合催化劑，待用；五氟二氯丙烷的合成10L不銹鋼高壓釜帶有夾套和冷卻水盤管以及冷凝器，加入由上一步驟所得的復(fù)合催化劑300克，在不銹鋼高壓釜夾套中通入-15℃冷凍鹽水，然后壓入二氟一氯甲烷2235克，攪拌半小時，然后緩慢通入三氟氯乙烯，速率為400克/小時，當(dāng)三氟氯乙烯通入總量為3728克時，停止進(jìn)料，繼續(xù)攪拌5小時，停止通入冷凍鹽水，打開冷凝器的冷卻水進(jìn)出口閥門以及冷凝器物料的進(jìn)出口閥門，在夾套盤管中通入蒸汽，閃蒸調(diào)聚物，不銹鋼高壓釜的釜溫控制在80℃，在冷凝器出口收集五氟二氯丙烷的粗產(chǎn)品，得到五氟二氯丙烷合成物5247克；五氟二氯丙烷合成物的精餾提純5L四口玻璃燒瓶帶有Ф40×2000的玻璃柱，玻璃柱中裝填1900毫米高的玻璃環(huán)填料，玻璃柱上裝有冷凝器以及調(diào)節(jié)回流比的考克，玻璃燒瓶采用油浴加熱，玻璃柱采用電加熱帶保溫，將5247克五氟二氯丙烷合成物加入5L玻璃燒瓶中，打開冷凝器的冷卻水進(jìn)出口閥門，控制5L玻璃燒瓶的釜溫在100℃左右，玻璃柱中部溫度在80℃左右，玻璃柱頂部溫度在58℃左右，整個精餾過程開始采用全回流半小時，然后取樣分析收集前餾，當(dāng)五氟二氯丙烷純度達(dá)到98.5％以上時，收集成品五氟二氯丙烷，最后得到五氟二氯丙烷成品5019克。整個過程二氟一氯甲烷的轉(zhuǎn)化率為97％，收率為82.44％。
實施例6復(fù)合催化劑的制備5L帶有夾套和蒸汽加熱盤管以及回流冷凝器的不銹鋼釜中加入去離子水2000克，氟化鈉50克，氯化鋅100克，氟化鋇50克，氯化鉻100克，高速攪拌半小時，攪拌速度為100轉(zhuǎn)/分鐘，從倒底管通入氨氣14克，不銹鋼釜蒸汽升溫到40℃，攪拌5小時，打開冷凝器夾套冷卻水進(jìn)出口閥門，不銹鋼釜用蒸汽加熱升溫至120℃，打開不銹鋼釜與冷凝器連接閥門，閃蒸水份，當(dāng)冷凝器底部出口沒有水滴出時，停止通蒸汽加熱，冷卻至室溫出料，然后放置到真空烘箱烘干，真空烘箱溫度保持為140℃，真空度保持為-0.09MPa，保溫8個小時，然后放置在干燥器中冷卻得到復(fù)合催化劑，待用；五氟二氯丙烷的合成10L不銹鋼高壓釜帶有夾套和冷卻水盤管以及冷凝器，加入由上一步驟所得的復(fù)合催化劑300克，在不銹鋼高壓釜夾套中通入-15℃冷凍鹽水，然后壓入一氟二氯甲烷3090克，攪拌半小時，然后緩慢通入四氟乙烯，速率為400克/小時，當(dāng)四氟乙烯通入總量為3200克時，停止進(jìn)料，繼續(xù)攪拌5小時，停止通入冷凍鹽水，打開冷凝器的冷卻水進(jìn)出口閥門以及冷凝器物料的進(jìn)出口閥門，在夾套盤管中通入蒸汽，閃蒸調(diào)聚物，不銹鋼高壓釜的釜溫控制在80℃，在冷凝器出口收集五氟二氯丙烷的粗產(chǎn)品，最后得到五氟二氯丙烷合成物5113克；五氟二氯丙烷合成物的精餾提純5L四口玻璃燒瓶帶有Ф40×2000的玻璃柱，玻璃柱中裝填1900毫米高的玻璃環(huán)填料，玻璃柱上裝有冷凝器以及調(diào)節(jié)回流比的考克，玻璃燒瓶采用油浴加熱，玻璃柱采用電加熱帶保溫，將5113克五氟二氯丙烷合成物加入5L玻璃燒瓶中，打開冷凝器的冷卻水進(jìn)出口閥門，控制5L玻璃燒瓶的釜溫在100℃左右，玻璃柱中部溫度在80℃左右，玻璃柱頂部溫度在58℃左右，整個精餾過程開始采用全回流半小時，然后取樣分析收集前餾，當(dāng)五氟二氯丙烷純度達(dá)到98.5％以上時，收集成品五氟二氯丙烷，最后得到五氟二氯丙烷成品4901克。整個過程一氟二氯甲烷的轉(zhuǎn)化率為95％，收率為80.50％。
實施例7復(fù)合催化劑的制備5L帶有夾套和蒸汽加熱盤管以及回流冷凝器的不銹鋼釜中加入去離子水2000克，氟化鉀50克，氯化鎂100克，氯化鋁50克，氯化鉻100克，高速攪拌半小時，攪拌速度為100轉(zhuǎn)/分鐘，從倒底管通入氨氣21克，不銹鋼釜用蒸汽升溫到40℃，攪拌5小時，打開冷凝器夾套冷卻水進(jìn)出口閥門，不銹鋼釜用蒸汽加熱升溫至120℃，打開不銹鋼釜與冷凝器連接閥門，閃蒸水份，當(dāng)冷凝器底部出口沒有水滴出時，停止通蒸汽加熱，冷卻至室溫出料，然后放置到真空烘箱烘干，真空烘箱溫度保持為140℃，真空度保持為-0.09MPa，保溫8個小時，然后放置在干燥器中冷卻得到復(fù)合催化劑，待用；五氟二氯丙烷的合成10L不銹鋼高壓釜帶有夾套和冷卻水盤管以及冷凝器，加入由上一步驟所得的復(fù)合催化劑300克，在不銹鋼高壓釜夾套中通入-15℃冷凍鹽水，然后壓入一氟二氯甲烷3090克，攪拌半小時，然后緩慢通入四氟乙烯，速率為400克/小時，當(dāng)四氟乙烯通入總量為3200克時，停止進(jìn)料，繼續(xù)攪拌5小時，停止通入冷凍鹽水，打開冷凝器的冷卻水進(jìn)出口閥門以及冷凝器物料的進(jìn)出口閥門，在夾套盤管中通入蒸汽，閃蒸調(diào)聚物，不銹鋼高壓釜的釜溫控制在80℃，在冷凝器出口收集五氟二氯丙烷的粗產(chǎn)品，得到五氟二氯丙烷合成物5073克；五氟二氯丙烷合成物的精餾提純5L四口玻璃燒瓶帶有Ф40×2000的玻璃柱，玻璃柱中裝填1900毫米高的玻璃環(huán)填料，玻璃柱上裝有冷凝器以及調(diào)節(jié)回流比的考克，玻璃燒瓶采用油浴加熱，玻璃柱采用電加熱帶保溫，將5073克五氟二氯丙烷合成物加入5L玻璃燒瓶中，打開冷凝器的冷卻水進(jìn)出口閥門，控制5L玻璃燒瓶的釜溫在100℃左右，玻璃柱中部溫度在80℃左右，玻璃柱頂部溫度在58℃左右，整個精餾過程開始采用全回流半小時，然后取樣分析收集前餾，當(dāng)五氟二氯丙烷純度達(dá)到98.5％以上時，收集成品五氟二氯丙烷，最后得到五氟二氯丙烷成品4867克。整個過程一氟二氯甲烷的轉(zhuǎn)化率為95％，收率為79.94％。
實施例8復(fù)合催化劑的制備5L帶有夾套和蒸汽加熱盤管以及回流冷凝器的不銹鋼釜中加入去離子水2000克，氟化鈉50克，氯化鈦100克，氟化鎂50克，氯化鉻100克，高速攪拌半小時，攪拌速度為100轉(zhuǎn)/分鐘，從倒底管通入氨氣14克，不銹鋼用蒸汽升溫到40℃，攪拌5小時，打開冷凝器夾套冷卻水進(jìn)出口閥門，不銹鋼釜用蒸汽加熱升溫至120℃，打開不銹鋼釜與冷凝器連接閥門，閃蒸水份，當(dāng)冷凝器底部出口沒有水滴出時，停止通蒸汽加熱，冷卻至室溫出料，然后放置到真空烘箱烘干，真空烘箱溫度保持為140℃，真空度保持為-0.09MPa，保溫8個小時，然后放置在干燥器中冷卻得到復(fù)合催化劑，待用；五氟二氯丙烷的合成10L不銹鋼高壓釜帶有夾套和冷卻水盤管以及冷凝器，加入由上一步驟所得的復(fù)合催化劑300克，在不銹鋼高壓釜夾套中通入-15℃冷凍鹽水，然后壓入二氟一氯甲烷2235克，攪拌半小時，然后緩慢通入三氟氯乙烯，速率為400克/小時，當(dāng)三氟氯乙烯通入總量為3728克時，停止進(jìn)料，繼續(xù)攪拌5小時，停止通入冷凍鹽水，打開冷凝器的冷卻水進(jìn)出口閥門以及冷凝器物料的進(jìn)出口閥門，在夾套盤管中通入蒸汽，閃蒸調(diào)聚物，不銹鋼高壓釜的釜溫控制在80℃，在冷凝器出口收集五氟二氯丙烷的粗產(chǎn)品，得到五氟二氯丙烷合成物5319克；五氟二氯丙烷合成物的精餾提純5L四口玻璃燒瓶帶有Ф40×2000的玻璃柱，玻璃柱中裝填1900毫米高的玻璃環(huán)填料，玻璃柱上裝有冷凝器以及調(diào)節(jié)回流比的考克，玻璃燒瓶采用油浴加熱，玻璃柱采用電加熱帶保溫，將5319克五氟二氯丙烷合成物加入5L玻璃燒瓶中，打開冷凝器的冷卻水進(jìn)出口閥門，控制5L玻璃燒瓶的釜溫在100℃左右，玻璃柱中部溫度在80℃左右，玻璃柱頂部溫度在58℃左右，整個精餾過程開始采用全回流半小時，然后取樣分析收集前餾，當(dāng)五氟二氯丙烷純度達(dá)到98.5％以上時，收集成品五氟二氯丙烷，最后得到五氟二氯丙烷成品5236克。整個過程二氟一氯甲烷的轉(zhuǎn)化率為97％，收率為86.0％。
權(quán)利要求
1.一種五氟二氯丙烷的制備方法，包括復(fù)合催化劑的制備步驟、五氟二氯丙烷的合成步驟、對五氟二氯丙烷合成物的精餾提純步驟，其特征在于所述的五氟二氯丙烷的合成是指由氟烯烴與碳鹵烷烴在復(fù)合催化劑的存在下調(diào)聚反應(yīng)后直接閃蒸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的五氟二氯丙烷的制備方法，其特征在于所述的氟烯烴和碳鹵烷烴的摩爾比為，氟烯烴∶碳鹵烷烴＝0.9～5.5∶1，優(yōu)選的摩爾比為0.9～2.5∶1，所述的復(fù)合催化劑的用量為碳鹵烷烴摩爾量的0.5～7％，優(yōu)選的用量為碳鹵烷烴摩爾量的0.5～3％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的五氟二氯丙烷的制備方法，其特征在于所述的復(fù)合催化劑的制備是先將金屬鹵化物混合物在40～60℃的溫度下溶入水中，通入氨氣反應(yīng)4～8h，閃蒸水份，然后真空烘干，得到成品復(fù)合催化劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的五氟二氯丙烷的制備方法，其特征在于所述的金屬鹵化物混合物與氨氣的摩爾比為1∶0.2～3.5。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的五氟二氯丙烷的制備方法，其特征在于所述的金屬鹵化物混合物為IA族金屬氟鹽或IA族金屬氯鹽，IIA族金屬氟鹽或IIA族金屬氯鹽，IVB族金屬氟鹽或IVB族金屬氯鹽，VIB族金屬氟鹽或VIB族金屬氯鹽，IIIA族金屬氟鹽或IIIA族金屬氯鹽，IVA族金屬氟鹽或IVA族金屬氯鹽，VA族金屬氟鹽或VA族金屬氯鹽中兩種或兩種以上的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的五氟二氯丙烷的制備方法，其特征在于所述的調(diào)聚反應(yīng)的反應(yīng)溫度為-30～70℃、反應(yīng)時間為6～20h，優(yōu)選的反應(yīng)溫度為-30～30℃、優(yōu)選的反應(yīng)時間為6～12h。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的五氟二氯丙烷的制備方法，其特征在于所述的氟烯烴的分子式為R1CF＝CBD，其中R1為-Cl、-F或-H，B為-Cl、-F或-H，D為-Cl、-F或-H，其中優(yōu)選的R1為-F，B為-Cl、-F，D為-Cl、-F；而所述的碳鹵烷烴的分子式為RCXYZ，其中R為-H、-Cl、-F、或-CH3，X為-H、-Cl、-F、或-CH3，Y為-H、-Cl、-F、或-CH3，Z為-H、-Cl、-F、或-CH3，優(yōu)選的R為-H、-Cl、-F，優(yōu)選的X為-H、-Cl、-F，優(yōu)選的Y為-H、-Cl、-F，優(yōu)選的Z為-H、-Cl、-F；所述的調(diào)聚反應(yīng)通式為RCXYZ+R1CF＝CBD＝C(RBD)C(FR1)C(XYZ)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的五氟二氯丙烷的制備方法，其特征在于所述的直接閃蒸是指在60～110℃下閃蒸出調(diào)聚反應(yīng)物，優(yōu)選的溫度為60～90℃。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的五氟二氯丙烷的制備方法，其特征在于所述的精餾提純的溫度為50～90℃，優(yōu)選為50～70℃。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的五氟二氯丙烷的制備方法，其特征在于所述的精餾提純?yōu)椴捎锰盍暇s塔，所述填料為玻璃環(huán)或陶瓷環(huán)，優(yōu)選為玻璃環(huán)。
全文摘要
一種五氟二氯丙烷的制備方法，包括復(fù)合催化劑的制備步驟、五氟二氯丙烷的合成步驟、對五氟二氯丙烷合成物的精餾提純步驟，所述的五氟二氯丙烷的合成是指由氟烯烴與碳鹵烷烴在復(fù)合催化劑的存在下調(diào)聚反應(yīng)后直接閃蒸。優(yōu)點本發(fā)明制備方法在整個過程中沒有生產(chǎn)上的瓶頸因素制約，能在適宜的溫度、壓力下進(jìn)行，工藝操作方便易控，能耗省，能適合于工業(yè)化量產(chǎn)。
文檔編號C07C17/269GK101016223SQ20071002016
公開日2007年8月15日 申請日期2007年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月25日
發(fā)明者司林旭, 章健 申請人:常熟三愛富中昊化工新材料有限公司