System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种制备全氟-2-丁烯的方法及其应用技术_技高网

一种制备全氟-2-丁烯的方法及其应用技术

技术编号:40351240 阅读:16 留言:0更新日期:2024-02-09 14:35
本发明专利技术涉及氟化工技术领域,公开了一种制备全氟‑2‑丁烯的方法及其应用。该方法包括:在非质子性溶剂中,将四氟乙烯、催化剂混合进行反应,得到全氟‑2‑丁烯;所述反应的温度为50‑80℃,所述反应的压力为0.05‑0.5MPa。该方法所采用的原料、催化剂以及溶剂都简单易得,且产品的收率高,副产物与产物易分离,具备很大的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及氟化工,具体涉及一种制备全氟-2-丁烯的方法及其应用


技术介绍

1、全氟-2-丁烯作为一种全氟烯烃,gwp值为1.97,odp值为0,是一种绿色环保的含氟气体,可应用于集成电路刻蚀气、介电绝缘介质或灭弧流体等领域,也可作为聚合单体与其他烯烃共聚,得到改性的高分子聚合物材料。研究表明,全氟-2-丁烯具有相对高的介电强度,可作为介电绝缘气。在电子刻蚀气领域,全氟-2-丁烯在刻蚀效率方面优于刻蚀气体c3f6、c4f6、c-c4f8等,相关性能符合应用要求,且更具环保优势,有望成为传统含氟电子气体的替代品之一。同时全氟-2-丁烯不仅具有极高的环境兼容性还具有相对高的介电强度,其绝缘电强度为sf6的1.6±0.35倍,具有用于备选的“非sf6”绝缘或灭弧流体的潜力,是一种应用范围非常广泛的材料。

2、目前,关于全氟-2-丁烯的合成制备方法主要包括以下几种:(1)petrov等(addition of some unreactive fluoroalkanes to tetrafluoroethylene.directcatalytic synthesis of f-butene-2[j].j.fluorine chem.,2000(102):199-204)公开了以氟氯化铝(acf)为催化剂,以1,1,2,2,3-五氟-3-(三氟甲基)环丙烷为原料,异构化制备全氟-2-丁烯的路线,在25℃下反应3h,产物的收率为96%。该制备方法简单,收率较高,但是该方法中制备的原料不易得,从而限制了该工艺的工业化生产;(2)中国专利cn113214794 b公开了一种三氟碘甲烷和全氟丁烯的近共沸混合物的制备方法,但是该方法需要用到两种以上催化剂,可能会造成催化剂回收困难,同时单质碘作为原料价格昂贵,该方法在催化剂和原料成本上不适合进行工业化生产;(3)bhadury等(fluorinechemistry-witting based synthesis of volatile organofluorine compounds[j].can.j.chem.,2004(82):1186-1191.)公开了在氮气保护下将三苯基膦(pph3)溶解在干燥的dmf溶剂中,然后一次性加入二氟二溴甲烷(cf2br2),在室温下搅拌制备磷叶立德试剂,最后该试剂与2-碘全氟丁烷反应可得到全氟-2-丁烯,收率为56%。该方法操作简单,但需要无水无氧条件,且需要消耗三苯基磷与锌粉,产生大量三废,因此不适于工业化生产;(4)专利cn1258505c中公开了一种以低碳数的氟碳化合物通过高温反应制备高碳数的氟碳化合物的方法。如以hcfc-124或hfc-125为原料,al2o3为催化剂,在700℃~800℃下进行管式反应,得到全氟-2-丁烯,最高收率为39.2%。该方法能耗较高,同时催化剂al2o3在有烯烃的存在下很容易积碳导致失活;(5)中国专利cn106565410 b公开了一种用三氟甲烷为原料单独热解,或者与nh3发生共热解制备全氟-2-丁烯的方法,该方法能耗较高,同时三氟甲烷在该条件下裂解很容易生成剧毒的八氟异丁烯,风险较大,同时副产物较多;(6)hughes等(unexpected formation of an organoplatinum(iv)fluoride complex in thereaction of pt(tmeda)(ch3)2with perfluoro-sec-butyl iodide[j].organometallics,2005(24):4845-484)公开了以2-碘全氟丁烷为原料,在pt(tmeda)(ch3)2催化剂催化下,一步合成全氟-2-丁烯的工艺,顺反比例为1:6,反应收率为91%。该反应原料2-碘全氟丁烷价格昂贵,且需要使用贵金属pt的络合物作催化剂。

3、现有技术中所报道的关于全氟-2-丁烯的制备方法中基本都存在原料、溶剂以及催化剂价格昂贵,产物难分离,副产物不易处理以及产物收率低等问题。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的全氟-2-丁烯的制备方法中原料、溶剂以及催化剂价格昂贵,产物难分离,副产物不易处理以及终产物中全氟-2-丁烯的含量低等问题,提供一种制备全氟-2-丁烯的方法及其应用,该方法所采用的原料、催化剂以及溶剂都简单易得,且产品的收率高,催化剂与产物易分离,具备很大的应用前景。

2、为了实现上述目的,本专利技术一方面提供一种制备全氟-2-丁烯的方法,所述方法包括:在非质子性溶剂中,将四氟乙烯和催化剂混合进行反应,得到全氟-2-丁烯;

3、所述反应的温度为50-80℃,所述反应的压力为0.05-0.5mpa。

4、优选地,所述催化剂为氟化季铵盐或二氟三甲基硅化物。

5、优选地,所述氟化季铵盐选自四甲基氟化铵、四乙基氟化铵和四丁基氟化铵中的一种或两种以上。

6、优选地,所述二氟三甲基硅化物为二氟三甲基硅三-(二甲氨基)锍盐。

7、优选地,所述非质子性溶剂选自氢氟醚、全氟聚醚和全氟胺中的一种或两种以上。

8、优选地,所述非质子性溶剂中水分的含量<500ppm。

9、优选地,所述催化剂与所述非质子性溶剂的用量的重量比为5-20:100。

10、优选地,所述催化剂中水分的含量<100ppm。

11、优选地,所述反应的温度为60-70℃,所述反应的压力为0.1-0.2mpa。

12、优选地,所述催化剂与所述非质子性溶剂的用量的重量比为8-13:100。

13、本专利技术所述的方法采用四氟乙烯作为原料,并选择合适的催化剂和非质子性溶剂通过一步法制备得到全氟-2-丁烯,并且本专利技术所述的方法中通过控制反应时的温度和压力来提升最终产品中全氟-2-丁烯的收率,进一步提升原料中四氟乙烯的转化率。

14、另外,本专利技术所述的方法所采用的原料均简单易得,且副产物较容易就可与产物进行分离,且还可以同时制备得到具备较大经济价值的四氟乙烯齐聚物产品,因此本专利技术所述的方法三废处理更为简便,且可以简单的获得全氟-2-丁烯产品,工艺简单,更易进行工业化应用。

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【技术保护点】

1.一种制备全氟-2-丁烯的方法,其特征在于,所述方法包括:在非质子性溶剂中,将四氟乙烯、催化剂混合进行反应,得到全氟-2-丁烯;

2.根据权利要求1所述的制备全氟-2-丁烯的方法,其特征在于,所述催化剂为氟化季铵盐或二氟三甲基硅化物。

3.根据权利要求2所述的制备全氟-2-丁烯的方法,其特征在于,所述氟化季铵盐选自四甲基氟化铵、四乙基氟化铵和四丁基氟化铵中的一种或两种以上。

4.根据权利要求2所述的制备全氟-2-丁烯的方法,其特征在于,所述二氟三甲基硅化物为二氟三甲基硅三-(二甲氨基)锍盐。

5.根据权利要求1所述的制备全氟-2-丁烯的方法,其特征在于,所述非质子性溶剂选自氢氟醚、全氟聚醚和全氟胺中的一种或两种以上。

6.根据权利要求1或5所述的制备全氟-2-丁烯的方法,其特征在于,所述非质子性溶剂中水分的含量<500ppm。

7.根据权利要求1所述的制备全氟-2-丁烯的方法,其特征在于,所述催化剂与所述非质子性溶剂的用量的重量比为5-20:100。

8.根据权利要求1或2所述的制备全氟-2-丁烯的方法,其特征在于,所述催化剂中水分的含量<100ppm。

9.根据权利要求1所述的制备全氟-2-丁烯的方法,其特征在于,所述反应的温度为60-70℃,所述反应的压力为0.1-0.2MPa。

10.根据权利要求1所述的制备全氟-2-丁烯的方法,其特征在于,所述催化剂与所述非质子性溶剂的用量的重量比为8-13:100。

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【技术特征摘要】

1.一种制备全氟-2-丁烯的方法,其特征在于,所述方法包括:在非质子性溶剂中,将四氟乙烯、催化剂混合进行反应,得到全氟-2-丁烯;

2.根据权利要求1所述的制备全氟-2-丁烯的方法,其特征在于,所述催化剂为氟化季铵盐或二氟三甲基硅化物。

3.根据权利要求2所述的制备全氟-2-丁烯的方法,其特征在于,所述氟化季铵盐选自四甲基氟化铵、四乙基氟化铵和四丁基氟化铵中的一种或两种以上。

4.根据权利要求2所述的制备全氟-2-丁烯的方法,其特征在于,所述二氟三甲基硅化物为二氟三甲基硅三-(二甲氨基)锍盐。

5.根据权利要求1所述的制备全氟-2-丁烯的方法,其特征在于,所述非质子性溶剂选自氢氟醚、全氟聚醚和全氟胺中的一种或两种以...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐晓波黄雪浩王宗令
申请(专利权)人:浙江巨化技术中心有限公司
类型:发明
国别省市:

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