[發明專利]六氟環氧丙烷異構化制備六氟丙酮的方法

有效

• 申請號: 201911318644.4
• 申請日: 2019-12-19
• 公開（公告）號: CN111116342B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 陳爽;徐雅碩;王博;張志君
• 申請（專利權）人: 天津市長蘆化工新材料有限公司
• 主分類號: C07C49/167
• 分類號: C07C49/167;C07C45/58
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 楊歡

本發明屬于氟化物的制備領域，具體涉及一種六氟環氧丙烷異構化制備六氟丙酮的方法。具體包括下述步驟：將催化劑填充到反應器中，并通入反應原料氣體六氟環氧丙烷進行反應，反應壓力為常壓，反應溫度為0?200℃，反應空速為100?600h^?1，反應結束后將產物通入離子水中，即可得到六氟丙酮水合物。根據本發明的方法，可以通過異構化六氟環氧丙烷得到高純度六氟丙酮，幾乎不形成副產物，選擇性高，并且低溫常壓下即可進行反應，對反應條件要求低。同時，本發明所用到的催化劑制備簡單，原料易得，易成型和規模化生產。

技術領域

本發明屬于氟化物的制備領域，具體涉及一種六氟環氧丙烷異構化制備六氟丙酮的方法。

背景技術

六氟丙酮(CF3COCF3、簡稱HFA)是有廣泛用途的含氟精細化學品。首次見諸文獻報道則在1957年，20世紀60年代由美國Allied Chemical公司和Du Pont公司中試成功。由于2個-CF3基團的強吸電子性，使得HFA的理化性質和丙酮有很大的差異，同時也使它具有獨特的物化性質。六氟丙酮可應用于醫藥、農藥和合成材料等領域,特別是可以作為合成特殊領域的高分子材料的原料，其中已有較大工業用途的是作為高級溶劑六氟丙醇的原料和高性能含氟彈性體的單體。

六氟丙酮的制備技術主要有八氟異丁烯氧化法，六氟環氧丙烷重排法，六氟丙烯催化氧化法，六氯丙酮高溫氣相催化氟化法，2-氯六氟丙烷氧化法。現有技術中，以六氟環氧丙烷為原料，通過分子重排異構化生成六氟丙酮，固體Lewis酸如Al2O3、Cr2O3、AlCl3等都可以作為該反應的催化劑，這也是目前生產HFA的主要工業方法。美國專利US4238416采用氟化的Al2O3或Al2O3-SiO2作催化劑時,HFPO的轉化率較高，但是反應放熱嚴重，需通入惰氣和氧氣，對溫度和壓力要求較高。日本專利JP58062130和JP58062131考察了一系列氟化的Al2O3、Cr2O3、Al2O3-SiO2等催化劑,但反應副產品較多。美國專利US2004186322采用TiO2作為催化劑，專利US6933413采用SnO2作催化劑，雖然獲得了較高的收率，但是所需反應溫度依然較高。中國專利CN1899692A報道的催化劑可由Cr2O3、AlF3、TiO2、石墨或金屬粉組成，可在常溫常壓下反應，但催化劑組份較多，制備復雜。

因此，需要一種可在低溫、常壓下具有高活性，高穩定性，制備簡單的催劑以適用于六氟環氧丙烷催化異構化制備六氟丙酮。

發明內容

本發明的目的在于提供一種六氟環氧丙烷異構化制備六氟丙酮的方法。

本發明為實現上述目的，采用以下技術方案：

一種六氟環氧丙烷異構化制備六氟丙酮的方法，采用下述反應式(I)：

具體包括下述步驟：將催化劑填充到反應器中，并通入反應原料氣體六氟環氧丙烷進行反應，反應壓力為常壓，反應溫度為0-200℃，反應空速為100-600h^-1，反應結束后將產物通入離子水中，即可得到六氟丙酮水合物。

優選的，反應溫度為20-100℃，反應空速為150-400h^-1。

優選的，反應空速為300h^-1。

其中，所述的催化劑采用下述方式制備：將硅鋁比為50的ZSM-5分子篩在烘箱中120℃干燥4小時，取10g放入管式爐中，通入N2升溫至350℃，改通CHClF₂氣體，流量為30ml/min，氟化4小時，改通N2降溫至室溫。壓片取20-40目。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

根據本發明的方法，可以通過異構化六氟環氧丙烷得到高純度六氟丙酮，幾乎不形成副產物，選擇性高，并且低溫常壓下即可進行反應，對反應條件要求低。同時，本發明所用到的催化劑制備簡單，原料易得，易成型和規模化生產。