[發明專利]采用六氟丙烯制備全氟己酮的方法

有效

• 申請號: 202011239910.7
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112299973B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 王曉東
• 申請（專利權）人: 浙江三美化工股份有限公司
• 主分類號: C07C45/58
• 分類號: C07C45/58;C07C49/167;C07D301/08;C07D303/08
• 代理公司: 杭州六方于義專利代理事務所(普通合伙) 33392
• 代理人: 施少鋒

本發明公開了采用六氟丙烯制備全氟己酮的方法，該方法包括：a、制造前的準備；b、微通道反應器的組裝；c、六氟環氧丙烷的制備；d、全氟己酮的制備。本發明通過以六氟丙烯為原材料，在微反應通道內通入二氧化硫、一氧化氮以及氧氣進行反應，微反應通道內生成三氧化硫與二氧化氮后，再向微反應通道內通入原材料六氟丙烯氣體，從而生成六氟環氧丙烷氣體，環形轉動套與驅動件的設置加快了三氧化硫、二氧化氮、六氟環氧丙烷的生成時間，從而提高了反應效率，減少了原材料的投入，降低了制備成本，接著將生成的六氟環氧丙烷與三碘氟甲烷、三氟碘甲烷加入到管式反應器內再催化劑的作用下進行反應制得全氟己酮。

技術領域

本發明屬于全氟己酮制備的技術領域，具體涉及采用六氟丙烯制備全氟己酮的方法。

背景技術

隨著哈龍滅火劑的淘汰,氫氟烴類替代品相繼涌現。全氟己酮滅火劑，商品名稱為Novec1230。化學名稱為1,1,1,2,2,4,5,5,5-九氟-4-三氟甲基-戊-三酮，是一種無色無味透明的液體。自從上世紀70年代被人們合成以來，一直沒有進行大規模投入生產。自從2001年美國3M公司將其作為代替哈龍和氟代烷類的滅火劑后，該產品的合成技術及應用研究才日益得到人們的關注。目前，在環境政策的要求和全球變暖造成氣候變化的影響下,全氟己酮滅火劑具有較多的優越性能,這種新型替代品以液態形式儲存,它克服了第一代哈龍替代物具有使全球變暖和造成氣候變化的缺陷,是一種新型哈龍替代物。在使用向保護區噴放時可以迅速蒸發并覆蓋整個保護區,利用吸熱方式滅火，對環境和人體的危害接近為零，是一種綠色環保物質。但是，在生產技術上產品的轉化率和產品的純度都有待于完善和改進，產品成本也需要進一步降低。因此，大力發展該類產品的綠色合成工藝是十分必要的，有重要的經濟效益和社會效益，有廣泛的應用前景。

全氟己酮的合成方法很多，主要是在氟離子催化劑的作用下使六氟丙烯和六氟環氧化合物反應，然后異構化制得。后來又發明了六氟丙烯和酰鹵反應；全氟代羧酸類化合物反應等合成方法。六氟丙烯和六氟環氧丙烷在氟離子催化下會產生多聚體副產物，反應的選擇性較差。六氟丙烯和酰鹵反應需要無水條件，反應的選擇性和收率較高，但是原料全氟丙酰氟的來源受限，難以規模化生產。全氟代羧酸酯可以通過用氟氣直接氟化，但是這條路線的合成步驟較多，氟氣直接氟化反應控制困難，成本較高。另外，也有報道利用全氟羧酸堿金屬鹽與全氟羰基酸氟化物反應，但是兩種反應原料都不容易得到，無法進行規模化生產。鑒于以上合成方法的不足，有必要開拓一條新的全氟己酮制備反應路線。

發明內容

本發明目的在于解決現有技術中存在的上述技術問題，提供采用六氟丙烯制備全氟己酮的方法，通過以六氟丙烯為原材料，在微反應通道內通入二氧化硫、一氧化氮以及氧氣進行反應，通過驅動件驅動環形轉動套帶動微反應通道進行轉動，微反應通道內生成三氧化硫與二氧化氮后，再向微反應通道內通入原材料六氟丙烯氣體，通過六氟丙烯氣體與三氧化硫、二氧化氮，以及剩余未反應完全的氧氣再結合驅動件驅動環形轉動套帶動微反應通道轉動進行反應，在環形轉動套連接出氣口的連接管道處通過氣柜分離得到六氟環氧丙烷氣體，環形轉動套與驅動件的設置加快了三氧化硫、二氧化氮、六氟環氧丙烷的生成時間，微反應通道的設置增加了二氧化硫、一氧化氮以及氧氣之間接觸的面積以及六氟丙烯氣體與三氧化硫、二氧化氮、氧氣之間的接觸面積，使得二氧化硫、一氧化氮以及氧氣充分均勻混合以及六氟丙烯氣體與三氧化硫、二氧化氮、氧氣之間充分均勻混合，從而提高了反應效率，減少了原材料的投入，降低了制備成本，接著將生成的六氟環氧丙烷與三碘氟甲烷、三氟碘甲烷加入到管式反應器內再催化劑的作用下進行反應制得全氟己酮。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

采用六氟丙烯制備全氟己酮的方法，其特征在于包括如下步驟：

a、制造前的準備

首先準備作為反應用的原材料六氟丙烯氣體、氧氣、二氧化硫、一氧化氮、三碘氟甲烷與三氟碘甲烷氣體，同時對反應器進行清潔復位；

b、微通道反應器的組裝