一种三氟乙酰氯的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种三氟乙酰氯的制备方法。它包括如下步骤：１）在反应器中加入ＨＣＦＣ－１２３，搅拌下连续通入氧气和氯气，通过汞灯辐射进行光化学氧化反应，反应物以气相形式从反应器上部连续排出，反应器内液位通过连续补加ＨＣＦＣ－１２３保持恒定。２）反应中汽化的ＨＣＦＣ－１２３通过安装在反应器上方的冷凝器冷凝回流到反应器内继续参与反应，产品ＴＦＡＣ从冷凝器顶部排出，经压缩冷凝后收集，副产氯化氢通过水洗吸收，未反应的氯气通过碱洗吸收进行处理。本发明专利技术要求反应器存在气相空间，且气液相界面以下具有遮光构件，汞灯完全浸入遮光构件以下，可有效防止生成的ＴＦＡＣ在气相空间被汞灯辐射分解，也避免了分解物对玻璃反应器及灯管的腐蚀问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化合物的制备方法，尤其涉及。
技术介绍
TFAC中的酰氯基可以很容易地与胺类和醇类物质发生反应，分别生成酰胺类和酯 类化合物，是合成农药和医药的一种重要原料。 已公开了几种可以用来制备TFAC的方法。US3883407，描述了通过紫外灯辐射 气相氧化含水量少于0. 1%的HCFC-123制备TFAC，此反应需要在一定的温度和压力下才 能进行，并且认为此反应不适合于在液相中进行，由于副反应生成的氢氟酸会腐蚀紫外灯 管。US5241113，描述了通过利用活性碳催化氧化HCFC-123来制备TFAC，较高的反应温度 引起部分原料中的碳_碳键断裂，选择性差。US5041647，描述了通过氧化HCFC-123来制备 TFAC，但必须使用水作催化剂，为防止反应器内局部过热对搅拌的要求也相当苛刻，由于水 的存在生成TFAC的同时会伴随三氟乙酸(TFAA)的生成，TFAC、 TFAA和水三者之间的分离 也存在困难。US5259938，描述了通过液相氧化HCFC-123制备TFAC，通过过滤掉光源中波 长小于280nm的部分，提高了反应的选择性，同时可避免玻璃反应器的腐蚀问题，反应中要 求液相物料充满整个反应器，反应器内没有气相空间的缓冲，这在工业生产中是不安全的。 US5296640，描述了通过在超临界状态下氧化HCFC-123制备TFAC，反应中有副产氢氟酸和 TFAA产生，加上超临界状态下的高温高压对反应器要求苛刻，工业上较难实现。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供。 三氟乙酰氯的制备方法包括如下步骤 1)在反应器中加入HCFC-123，搅拌下连续通入氧气和氯气，通过汞灯辐射进行 光化学氧化反应，反应物以气相形式从反应器上部连续排出，反应器内液位通过连续补加 HCFC-123保持恒定；连续排出的反应物包括反应时汽化的HCFC-123、产品TFAC、副产氯化 氢气体、过量的氧气及未反应的氯气。 2)反应中汽化的HCFC-123通过安装在反应器上方的冷凝器冷凝回流到反应器内 继续参与反应，产品TFAC从冷凝器顶部排出，经压縮冷凝后收集，副产氯化氢通过水洗吸 收，未反应的氯气通过碱洗吸收进行处理。 所述的反应器内具有气相空间，气液相界面以下设有遮光构件。所述的遮光构件 的结构为折流板、带泡罩的升气管或类似于百叶结构的构件。所述的遮光构件为耐腐 蚀、不透光的遮光构件。所述的汞灯安置在遮光构件的下方。所述的汞灯的插入方式是从 反应器顶部插入、从反应器侧面插入或从反应器底部插入。所述的反应器HCFC-123加入量 的上限为反应器容积的95% ，反应器HCFC-123加入量的下限为汞灯能完全浸入HCFC-123 ; 氧气流量HCFC-123体积=8ml/minQl 800ml/minQl ;氯气流量HCFC-123体积=Oml/ minQl 100ml/minQl ;荥灯功率HCFC-123体积=5w 500w/l。 本专利技术要求反应器存在气相空间，且气液相界面以下设有遮光构件，汞灯完全浸 入遮光构件以下，可有效防止生成的TFAC在气相空间被汞灯辐射分解，也避免了分解物对 玻璃反应器及灯管的腐蚀问题。本专利技术用于制备TFAC，该产品可分别与胺类和醇类物质反 应生成酰胺类和酯类化合物，是合成农药和医药的一种重要原料。具体实施例方式本专利技术反应为液相反应，以氯气作为反应的引发剂，氧气为氧化剂，在汞灯的辐射下进行。反应原理如下 CF3 CF3 CF3 CF3Cl2 ~^C1.+C1.CHC12+C1 — CF3 CC12 +HC1 CC12 +02 — CF3 CC12 02 CC12 * 02 * +C1 — CF3 * CC12 * 0 * 0C10 * + * 0C1CC12 * 0 * 0C1 — CF3 * CC12^ CC12 * 0 — CF3 * C0C1+C1 *在现有技术状态下，生成的TFAC很快从液相中逸出积聚在反应器气相空间，在氧气、氯气共同作用下，很容易在汞灯辐射下发生以下副反应 CF3.C0C1- 一 CF3 +02 — CF3 02 2CF3 02 — 2CF3 0 +02 CF3 02 +C1 — CF3 0 + 0C1 CF3 0+Si02 — C02+SiF4 这些副反应造成产品TFAC的光解，光解产物与反应器及石英光肼发生反应产生 四氟化硅，对暴露在气相空间的反应器内壁及石英光肼外壁造成腐蚀，使这一过程效率较 低且不经济。本专利技术的特别之处在于在反应器气液相界面以下加一遮光构件，防止汞灯发 出的光辐射到气相空间积聚的TFAC，有效防止TFAC的光解，降低副产物的生成，避免了反 应器及石英光肼的腐蚀，是一条可取的工业化路线。在不加此遮光板的实验中发现暴露在 气相空间的反应器内壁及石英光肼外壁有明显的腐蚀现象发生，此处的遮光构件本身具有 耐腐蚀、不透光的特性，遮光构件可以采用常见的化工设备如折流板、带泡罩的升气管或类 似于百叶结构的构件等。 反应在常温常压下进行，原料HCFC-123可一次性加入光化学反应器也可连续加 入反应器，优先选用连续加入方式，加入速度由反应速率决定，以保持反应器内液位稳定。 加料完成后，在搅拌下向反应器内通入合适流量的氧气与氯气，氧气流量过高时HCFC-123 会被大量未反应的氧气带出反应器，增加冷凝器的负荷，过低会减慢反应速率，当反应器内 原料颜色由无色变为黄绿色时开汞灯进行反应。汞灯可以从反应器顶部插入也可从反应器侧面或底部插入，插入深度为灯管发光部位完全浸入反应器遮光构件以下。开始反应后 氧气继续维持反应前的流量，氯气可继续通也可不通，氯气对反应速率有明显的促进作用，氯气连续通会大大加快反应速率，但过量的氯气又会发生氯化副反应生成三氯三氟乙烷(CFC-113a)。合适的氯气、氧气应该是既保证反应速率又考虑控制副反应的发生。 反应产生的产品TFAC、副产氯化氢气体产物从反应器内连续排出，被气体带出的 HCFC-123通过安装在反应器上方的冷凝器冷凝回流到反应器内继续参与反应，产品TFAC 从冷凝器顶部排出，经压縮冷凝后收集，副产氯化氢通过水洗吸收，未反应的氯气通过碱洗 吸收进行处理。 本专利技术将结合下面实施例予以进一步详述。 实施例1 在1L特制三口玻璃烧瓶中加入1L的HCFC-123，气液相界面以下放一组遮光板，遮 光板类似百叶结构，允许气体通过但能阻止液下灯光穿透到气相空间。烧瓶顶部中间接口 为汞灯安置口 ，从内到外依次放置500w汞灯、石英冷肼、石英套管，套管与接口密封。磁力 搅拌下连续通入氧气和氯气，流量分别为75ml/min和15ml/min， 15分钟后打开汞灯，通过 汞灯辐射进行光化学氧化反应，反应在常温、常压下进行。反应物以气相形式从反应器上部 气相出口连续排出，反应器内液位通过滴液漏斗连续补加HCFC-123保持恒定，补加速度由 反应速率决定；连续排出的反应物包括反应时汽化的HCFC-123、产品TFAC、副产氯化氢气 体、过量的氧气及未反应的氯气。 由于此反应为放热反应，HCFC-123沸点又较低，因此很容易汽化后被氧气、氯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三氟乙酰氯的制备方法，其特征在于包括如下步骤：　　１）在反应器中加入ＨＣＦＣ－１２３，搅拌下连续通入氧气和氯气，通过汞灯辐射进行光化学氧化反应，反应物以气相形式从反应器上部连续排出，反应器内液位通过连续补加ＨＣＦＣ－１２３保持恒定；连续排出的反应物包括反应时汽化的ＨＣＦＣ－１２３、产品ＴＦＡＣ、副产氯化氢气体、过量的氧气及未反应的氯气。　　２）反应中汽化的ＨＣＦＣ－１２３通过安装在反应器上方的冷凝器冷凝回流到反应器内继续参与反应，产品ＴＦＡＣ从冷凝器顶部排出，经压缩冷凝后收集，副产氯化氢通过水洗吸收，未反应的氯气通过碱洗吸收进行处理。

【技术特征摘要】
一种三氟乙酰氯的制备方法，其特征在于包括如下步骤1)在反应器中加入HCFC-123，搅拌下连续通入氧气和氯气，通过汞灯辐射进行光化学氧化反应，反应物以气相形式从反应器上部连续排出，反应器内液位通过连续补加HCFC-123保持恒定；连续排出的反应物包括反应时汽化的HCFC-123、产品TFAC、副产氯化氢气体、过量的氧气及未反应的氯气。2)反应中汽化的HCFC-123通过安装在反应器上方的冷凝器冷凝回流到反应器内继续参与反应，产品TFAC从冷凝器顶部排出，经压缩冷凝后收集，副产氯化氢通过水洗吸收，未反应的氯气通过碱洗吸收进行处理。2. 根据权利要求1所述的一种三氟乙酰氯的制备方法，其特征在于所述的反应器内具 有气相空间，气液相界面以下设有遮光构件。3. 根据权利要求1或2所述的一种三氟乙酰氯的制备方法，其特征在于所述的遮光构 件的结构为折流板、带泡罩的升气管或类似于百...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵建明，韩箴贤，崔觉剑，
申请(专利权)人：杭州原正化学工程技术装备有限公司，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]