[發(fā)明專利]一種HFPO直接生產(chǎn)雙鄰二甲苯基六氟丙酮的設(shè)備及工藝

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010512718.4
• 申請(qǐng)日: 2020-06-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111470936A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周濟(jì)蒼;廖敏;周遇吉;喻鼎輝;廖志輝;沈莆原
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建省漳平市九鼎氟化工有限公司
• 主分類號(hào): C07C17/263
• 分類號(hào): C07C17/263;C07C22/08;C07C45/58;C07C49/167
• 代理公司: 廈門市新華專利商標(biāo)代理有限公司 35203
• 代理人: 朱凌

本發(fā)明提供一種HFPO直接生產(chǎn)雙鄰二甲苯基六氟丙酮的設(shè)備及工藝，所述設(shè)備包括異構(gòu)釜、氣液分離釜、精餾柱、冷凝器、HFA儲(chǔ)罐、縮合釜，所述異構(gòu)釜底部連接至氣液分離釜的底部，所述氣液分離釜的上方與所述異構(gòu)釜的上方連接，所述氣液分離釜的頂部通過(guò)管道連接至精餾柱底部，所述精餾柱的上端分別連接至異構(gòu)釜的HFPO進(jìn)料口和HFA儲(chǔ)罐，且所述精餾柱和HFA儲(chǔ)罐之間的連接管道上還設(shè)置有冷凝器；所述HFA儲(chǔ)罐連接至所述縮合釜。本發(fā)明縮合反應(yīng)產(chǎn)物中不含Cl雜質(zhì)，容易分離；所用原料毒性低、反應(yīng)催化劑可直接回收利用，成本低又避免對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害；可以實(shí)現(xiàn)HFA生產(chǎn)和消耗同步進(jìn)行，避免了HFA運(yùn)輸和儲(chǔ)存帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及一種HFPO直接生產(chǎn)雙鄰二甲苯基六氟丙酮的設(shè)備及工藝。

【背景技術(shù)】

聚酰亞胺(PI)是一類重要的高分子材料，其分子鏈中剛性的酰亞胺結(jié)構(gòu)使其具有優(yōu)良的耐高溫性能、環(huán)境穩(wěn)定性以及卓越的機(jī)械性能等等，因此廣泛應(yīng)用在航空航天、機(jī)械、電工以及電子等高科技領(lǐng)域。但是，PI具有難熔難溶的缺點(diǎn)，不易成型加工，這在一定程度上限制了其應(yīng)用。在PI中引入含氟基團(tuán)不僅可以大大改善其溶解性，還會(huì)賦予PI更優(yōu)異的物理化學(xué)、光學(xué)、電及氣體分離等功能性，因此含氟聚酰亞胺具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)和廣闊開(kāi)發(fā)前景。

用2，2-雙(3，4-二羧酸)六氟丙烷二酐(六氟二酐，6FDA)單體合成的含氟聚酰亞胺，其性能上主要有以下優(yōu)勢(shì)：1)低介電常數(shù)，普通的聚酰亞胺的介電常數(shù)在3.4左右，而加入6FDA后，其介電常數(shù)可降低至2.5。2)透明性及可控的折射率，普通聚酰亞胺略帶微黃色或棕色，加入6FDA可使其變?yōu)橥该鳎⑶移湔凵渎孰S6FDA加入量而變化，因此可調(diào)。3)因?yàn)榉拥膹?qiáng)負(fù)電性，含氟聚酰亞胺具有更好的化學(xué)及熱穩(wěn)定性，其制品可以在特殊的化學(xué)環(huán)境或溫度下使用。4)因?yàn)榉拥牡蜆O性，所以含氟類聚酰亞胺具有很低的表面自由能，因此具有表面光滑、摩擦力小的特點(diǎn)。迄今為止，基于6FDA的含氟聚酰亞胺已經(jīng)在包括太空薄膜衍射光學(xué)成像系統(tǒng)、柔性電路板和柔性觸摸屏等高科技領(lǐng)域獲得重要應(yīng)用。

2，2-二(3，4-二甲基苯基)六氟丙烷(雙鄰二甲苯基六氟丙烷，6FXY或BoxAF)是合成6FDA的原料，關(guān)于其制備方法，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有專利文獻(xiàn)報(bào)道。

早在1967年，美國(guó)專利US3310573A就公開(kāi)了二芳基六氟丙烷類化合物的合成方法，在氟化氫存在下，二摩爾芳香族化合物(如苯胺、乙酰苯胺、硝基苯胺、溴代苯胺以及甲苯、二甲苯，等等)和六氟丙酮縮合而成。2003年，朱仕正等(Journal of FluorineChemistry 123(2003)221-225)詳細(xì)描述了雙鄰二甲苯基六氟丙酮的合成，在氟化氫存在下，二摩爾鄰二甲苯和六氟丙酮縮合而成。作者還探索了由六氟環(huán)氧丙烷丙烷直接合成雙二甲苯基六氟丙酮的可能性，發(fā)現(xiàn)在Lewis催化劑如AlCl3等的存在下，六氟環(huán)氧丙烷和鄰二甲苯反應(yīng)會(huì)有少量反應(yīng)產(chǎn)物生成，但是產(chǎn)物中有Cl雜質(zhì)；而在沒(méi)有上述催化劑的情況下，幾乎不能得到反應(yīng)產(chǎn)物。可以看出這種直接由HFPO/鄰二甲苯一鍋煮的辦法并不成功。

接下來(lái)的專利技術(shù)文獻(xiàn)主要是針對(duì)早期公開(kāi)的技術(shù)方案進(jìn)行優(yōu)化。比如，申請(qǐng)公布號(hào)CN 106699504 A的中國(guó)專利文獻(xiàn)提供了一種雙鄰二甲苯基六氟丙酮制備方法，該方法包括以下步驟：1)通過(guò)六氟丙酮三水合物與鄰二甲苯在摩爾配比為1：2～1：6，加熱溫度為90℃～100℃加熱回流條件下進(jìn)行共沸脫水得到六氟丙酮一水合物；2)經(jīng)共沸脫水反應(yīng)后得到的含六氟丙酮一水合物的反應(yīng)液可以無(wú)需提純，直接作為原料與鄰二甲苯在摩爾配比為1：0.4～2，反應(yīng)溫度優(yōu)選為90～130℃，并在兩者總重的45～80％wt的氟化氫的作用下進(jìn)行液相反應(yīng)得到2,2-雙(3,4-二甲苯基)六氟丙烷。本發(fā)明提供的方法原料毒性低、反應(yīng)壓力低、易操作、反應(yīng)選擇性和收率高、適合工業(yè)化生產(chǎn)。