[發明專利]一種全氟烷基腈的制備方法在審

申請號：	201910980896.7	申請日：	2019-10-16
公開（公告）號：	CN110642750A	公開（公告）日：	2020-01-03
發明（設計）人：	吳成英;謝偉東;張威;王孟英;鄒燦;林登高	申請（專利權）人：	三明市海斯?；び邢挢熑喂?/a>
主分類號：	C07C253/20	分類號：	C07C253/20;C07C255/10;C07C67/14;C07C69/63;C07C231/02;C07C233/05;C07C67/54;C07C67/00
代理公司：	31346 上海洞鑒知識產權代理事務所(普通合伙)	代理人：	黃小棟
地址：	365200 福***	國省代碼：	福建;35
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摘要：
搜索關鍵詞：	全氟烷基全氟烷基羧酸氟化羧酸堿催化劑脫水劑甲酯酰胺氨氣二甲基甲酰胺脫水劑組合物優化反應條件低溫精餾高效制備甲醇反應回收副產物有效地收率酰氟脫水制備
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【說明書】：

本發明提出了一種全氟烷基腈的制備方法，包括以下步驟：S1.全氟烷基酰氟和甲醇反應生成全氟烷基羧酸甲酯；S2.全氟烷基羧酸甲酯與氨氣反應生成全氟烷基酰胺；S3.全氟烷基酰胺在含有氟化羧酸酐和N,N?二甲基甲酰胺的脫水劑組合物的作用下，無需堿催化劑，高收率脫水得到全氟烷基腈。本發明通過優化反應條件，不加入堿催化劑，使副產物減少，便于脫水劑的回收。并且，利用低溫精餾方法，有效地回收脫水劑氟化羧酸酐，降低生產成本，綠色高效制備全氟烷基腈。

技術領域

本發明涉及化學合成技術領域，具體涉及一種全氟烷基腈的制備方法。

背景技術

全氟異丁腈，即2,3,3,3-四氟-2-三氟甲基丙腈，是一類全氟腈類化合物，沸點為-4.7℃。常溫常壓下為無色氣體。它具有低沸點，高揮發性，電絕緣特性優異及環保性能好等特點，可作為氣體電介質材料，在電氣裝置中用做絕緣體的電介質組合物。全氟異丁腈的溫室效應指數(Global Warming Potential，GWP)僅2210，遠低于六氟化硫(GWP＝23500)，可用于替代傳統六氟化硫絕緣氣體，極大減少大氣溫室效應問題。全氟異丁腈已受到全球電氣行業的廣泛關注并開始得到應用。

美國專利US 20150083979公開了一種用做電絕緣氣體的全氟腈類化合物，以全氟異丁酸甲酯為原料，經多步制備全氟異丁腈的方法。此方法制備七氟異丁酰胺的收率為81％、制備全氟異丁腈的收率為74.9％，總收率僅60.6％。這種方法的主要問題是制備方法產生的廢液中含有三氟乙酸酐、DMF、吡啶及一些復雜副產物的混合物，例如三氟乙酸吡啶鹽，N,N-二甲基三氟乙酰胺等，三廢較難處理，難以工業化應用?；旌衔镏袃r格昂貴的三氟乙酸酐難以回收利用，造成了全氟異丁腈的制造成本增加。

三氟乙酸酐和DMF在室溫下，容易生成N,N-二甲基三氟乙酰胺，在60℃時，基本轉化為N,N-二甲基三氟乙酰胺。N,N-二甲基三氟乙酰胺作為副產物消耗了大量的三氟乙酸酐，反應方程式見附圖1。

發明內容

本發明提供一種全氟烷基腈的制備方法，包括以下步驟：

S1.全氟烷基酰氟R_f¹COF和甲醇反應生成全氟烷基羧酸酯R_f¹COOCH₃；

S2.全氟烷基羧酸甲酯R_f¹COOCH₃與氨氣NH₃反應生成全氟烷基酰胺R_f¹CONH₂；

S3.全氟烷基酰胺R_f¹CONH₂在含有氟化羧酸酐(R_f²CO)₂O和N,N-二甲基甲酰胺的脫水劑組合物的作用下，不添加堿催化劑，脫水得到全氟烷基腈R_f¹CN；

其中，R_f¹為R¹、R²各自獨立地為-F或-CF₃，m為0、1或2；n為0或1；i為0或1；R_f²為-CF₃，-CF₂CF₃，或-CF₂CF₂CF₃。