[發明專利]一種合成1,1,2,3,3,3-六氟丙基甲醚的催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201811588779.8
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN109529906B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 涂東懷;呂劍;王博;寇聯崗;谷玉杰;馬輝;白彥波;趙波
• 申請（專利權）人: 西安近代化學研究所
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;B01J37/08;C07C41/06;C07C43/12
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 徐茂梁

本發明公開了一種合成1,1,2,3,3,3?六氟丙基甲醚的催化劑及其制備方法。該催化劑由載體和鈷?氮摻雜碳組成，所述的載體為碳粉或Ce?Al₂O₃，鈷?氮摻雜碳由酞菁鈷在氮氣氣氛下高溫原位熱解生成，其中鈷元素的質量為催化劑總質量的1％～9％。通過將酞菁鈷、載體和助劑置于球磨機中充分球磨，然后在氮氣氣氛中在400～1000℃的溫度下焙燒1～10h制得。該催化劑應用于催化合成1,1,2,3,3,3?六氟丙基甲醚反應中，具有很高的催化活性和產物選擇性，其制備方法簡單、環保，催化劑易于分離，可回收使用，具有良好的工業化應用前景。

技術領域

本發明涉及一種合成1,1,2,3,3,3-六氟丙基甲醚的催化劑及其制備方法，屬于催化劑領域。

背景技術

隨著科技的發展，電子產品的集成度越來越高，為了確保其穩定的功能和較長的使用壽命，對其進行高效的清洗變得極其重要。過去電子行業通常使用的是CFC(CFC-113)類清洗劑，但因其對臭氧層有嚴重的破壞作用和較強的溫室效應，目前已經被禁止使用。其替代品HCFC(HCFC-141b，HCFC-225)類清洗劑也因其較高的消耗臭氧潛能值(ODP)和全球變暖潛能值(GWP)以及較長的大氣停留時間而即將被淘汰和限制使用。氫氟醚系列清洗劑具有較好的清洗能力，良好的材料相容性，其ODP值為0，GWP值也較低，大氣壽命短，因此被美國和歐洲環境保護局共同認定為HCFC類清洗劑的理想替代方案。1,1,2,3,3,3-六氟丙基甲醚作為系列氫氟醚中的一種，近年來國內外對其合成進行了大量研究，但文獻報道較少。

美國專利US 20030209685A1公布了一種合成1,1,2,3,3,3-六氟丙基甲醚的方法，該方法以六氟丙烯和甲醇為原料，使用質量分數為45％的KOH溶液為催化劑，采用該方法雖然可得到1,1,2,3,3,3-六氟丙基甲醚較高的收率(85％)，但該方法并不理想，存在的缺點主要有：高濃度的KOH溶液具有較強的腐蝕性，易腐蝕設備；強堿作為均相催化劑，不易于分離，難于回收再利用，不僅如此，產生的廢堿還會造成嚴重的環境污染；此外，生成的重組分含量也較高(9％)，從而對進一步的精制帶來困難，產品品質難保證。日本的科學家也報道了一種合成1,1,2,3,3,3-六氟丙基甲醚的方法(Angew.Chem.Int.Ed.2005,44,1128-1130)，該方法也是采用六氟丙烯和甲醇為原料，不同的是它以Pd(PPh₃)₄為催化劑，實驗結果顯示采用該方法1,1,2,3,3,3-六氟丙基甲醚的收率可達83％，該方法雖然避免了強堿的使用，不會產生環境污染問題，但是以貴金屬Pd為催化劑，催化劑成本較高，且均相Pd催化劑不易分離，難于回收再利用，這使得1,1,2,3,3,3-六氟丙基甲醚的制備成本較高。

上述方法存在著設備腐蝕、環境污染嚴重，催化劑成本高，產品品質難保證等問題。

發明內容

為了解決現有技術的不足和缺陷，本發明提供一種對設備無腐蝕、環保無污染，催化劑成本低、易于分離，催化活性高、選擇性高的用于合成1,1,2,3,3,3-六氟丙基甲醚的催化劑及其制備方法。

本發明的合成1,1,2,3,3,3-六氟丙基甲醚的催化劑由載體和鈷-氮摻雜碳組成，所述的載體為碳粉或Ce-Al₂O₃中的一種，鈷-氮摻雜碳由酞菁鈷在氮氣氣氛下高溫原位熱解生成，其中鈷元素的質量為催化劑總質量的1％～9％。

優選地，所述的載體為Ce-Al₂O₃。

優選地，所述的鈷元素的質量為催化劑總質量的5％～9％。

本發明還提供合成1,1,2,3,3,3-六氟丙基甲醚的催化劑的制備方法，包括以下步驟：