CN101910056B - 溴促进的氟-硫化合物的合成 - Google Patents

Abstract

本文描述的是溴促进的氟-硫化合物(包括SF₄、SF₅Cl、SF₅Br和SF₆)的合成方法。本文描述的方法通常需要低温和低压，产生比较高的收率，需要比较短的时间，不使用氟-硫化合物的合成中通常使用的腐蚀性或昂贵的反应物和溶剂，并且与之前使用的方法相比不产生有害的废物。

Description

溴促进的氟-硫化合物的合成

相关申请的交叉参考

本申请要求2008年6月11日申请的美国临时专利申请序号61/060642，2009年2月17日申请的美国临时专利申请序号61/153180和2009年5月8日申请的美国临时申请序号61/176674的权益，将它们的全部内容在此引入作为参考。

发明领域

此处公开的是氟-硫化合物的合成方法。公开的方法使用溴来促进氟-硫化合物的合成，同时避免使用过高的温度、电化学制备、或使用通常使用的溶剂或反应物，这些通常使用的溶剂或反应物通常由于毒性、反应性太高或成本太高而认为是不合意的。

发明背景

很多氟-硫化合物具有有益的应用。例如，四氟化硫(SF₄)是年产公吨水平的广泛使用的化合物，它可以在将羧酸、醛、一些醇和酮转化成它们对应的脱氧氟衍生物(即R-CF₃、R-CHF₂、RF、RR’-CF₂)中用作脱氧氟化剂。SF₄还在电子工业中用作蚀刻剂。此外，SF₄可以用作合成其它重要的氟化产物的前体，这些氟化产物例如，但不限于，五氟化硫氯化物(SF₅Cl)、五氟化硫溴化物(SF₅Br)和六氟化硫(SF₆)。

六氟代硫(SF₆)是每年生产几千公吨的化合物，它在世界范围内的用途包括：作为PCB替代物和电气设备的惰性绝缘介质、蚀刻半导体、浇铸镁、生产热窗、某些火箭推进系统的推力源、流经工业系统的空气的追踪、填充眼睛的视网膜孔和医学成像。

含氟的有机改性的化合物，例如R-CF₃、R-CHF₂、RF、RR’-CF₂和RSF₅，已经在很多应用中使用，包括氟化治疗和诊断药物、农药、除草剂、抗生素、全氟代血液替代物、杀菌剂、聚合物溶剂、聚合物、润滑剂、液晶、表面活性剂、高沸点溶剂、稳定的溶剂、导电聚合物等。使用SF₅基团代替CF₃提供很多优势。特别地，SF₅基团具有比CF₃更大的电负性。此外，含有SF₅的化合物通过它们杰出的化学性质而进一步卓而不凡，这些杰出的化学性质包括极高的化学和热稳定性、疏水性和疏油性、亲脂性、高密度、降低了的在爆炸中的震动敏感性、低沸点、低极化性和低表面张力。

尽管SF₅衍生物提供这些优势，但是它们很难被合成。获得此类化合物的困难之处一部分与获得足够的和可提供的量的SF₅Cl或SF₅Br的困难有关，其中SF₅Cl和SF₅Br是用于合成和获得许多带有SF₅基团结构部分的有机或无机衍生物的主要的化学试剂。特别地，SF₅Cl是产生带SF₅基团的(六氟化硫)SF₆衍生物的宝贵反应物，并且可以被还原为十氟化二硫(S₂F₁₀)，后者可以转化为五氟化硫溴化物(SF₅Br)。SF₅Cl也可以用来合成SF₆。有趣的是，特别地，SF₅Cl可以用于通过高温路线生产SF₆(例如美国专利序号4390511)，其中根据以下反应发生歧化反应：

该方法中，获得不含S₂F₁₀的SF₆，而认为S₂F₁₀是有剧毒并且是通过硫与氯的反应生产SF₆的副产物。因此，使用SF₅Cl可用来产生高纯度的SF₆。

总的说来，已经说明了很多生产SF₆的方法，包括美国专利序号2883267，2912307，3054661，3345277，3399036，3373000，4390511，5639435和日本专利序号7625497。这些方法常常使用电化学制备法，高反应温度和压力，和/或使用高反应性和/或昂贵的反应物，包括F₂、SF₅Cl、IF₅、SF₄、ClF和HF。

SF₅Br还是已经证明是作为用于有效生产带SF₅基团的化学物质的反应物的宝贵化合物；还是已知的SF₆的衍生物。

当前可用的生产氟-硫化合物的方法苦于很多缺点。这些缺点通常包括使用过高的温度、电化学制备法、昂贵的和/或有害的反应物、需要大量连续的步骤或长反应时间、收率低或不稳定和/或产生有毒的副产物。因此，在氟-硫化合物的合成中有改进的空间。

发明概述

本文描述的是硫-氟化合物(更具体地，SF₄、SF₅Cl、SF₅Br和SF₆)的合成方法。与以前使用的方法相比，本文描述的方法通常需要较低的温度和压力、以高收率生产，某些情况下需要较少的时间，不使用氟-硫化合物的合成中通常使用的高反应性的氧化剂或昂贵的反应物和溶剂，以及不产生有害的废物。

本文公开的一个实施方案包括氟-硫化合物或使用所产生的氟-硫化合物制备的化合物的生产方法，所述方法包括：将Br₂、金属氟化物反应物与硫反应物混合从而引发反应，该反应产生高于约10％的所述氟-硫化合物的收率。在另一个实施方案中，所述混合还包括Cl₂。在另一个实施方案中，所述反应在约10～约400℃的温度下进行。在另一个实施方案中，不将S₂F₁₀或BrF、BrF₃、BrF₅、CsBrF₄、CsBrF₂、乙腈、二氧六环、ClF、ClF₃、NOF、HF、F₂、(HF)_n·胺、IF₅或它们的组合加入到所述反应中。

本文公开的实施方案还包括SF₄或使用所生产的SF₄制备的化合物的生产方法。在一个实施方案中，所述方法包括：将硫反应物、金属氟化物反应物与Br₂反应物混合从而引发反应，该反应以高于约10％的收率生产SF₄。在生产SF₄或使用所产生的SF₄制备的化合物的另一个实施方案中，所述反应在约10～约400℃的温度下进行。

在生产SF₄或使用所产生的SF₄制备的化合物的另一个实施方案中，所述硫反应物是S，所述金属氟化物是KF，且所述混合在化学计量比为约4KF∶约2Br₂∶约1S下进行，且所述反应在约10～约400℃的温度下进行。

在生产SF₄或使用所产生的SF₄制备的化合物的另一个实施方案中，所述金属氟化物是碱土金属氟化物、碱金属氟化物、CsF、RbF、KF、BaF₂、SrF₂或它们的组合，和/或所述硫反应物是S、S₂Cl₂、SCl₂、S₂Br₂、SBr₂或它们的组合。

在生产SF₄或使用所产生的SF₄制备的化合物的另一个实施方案中，所述方法包括将硫反应物、金属氟化物反应物、Cl₂反应物与Br₂试剂混合从而引发反应，该反应以高于约10％的收率生产SF₄。在生产SF₄或使用所产生的SF₄制备的化合物的另一个实施方案中，所述反应在约10～约400℃的温度下进行。

在生产SF₄或使用所产生的SF₄制备的化合物的另一个实施方案中，所述硫反应物是S，所述金属氟化物是KF，以及所述混合在化学计量比为约4KF∶约1Br₂∶约1S∶约2Cl₂下进行，或者所述硫反应物是SCl₂，所述金属氟化物是KF，所述混合在化学计量比为约4KF∶约1Br₂∶约1SCl₂∶约1Cl₂下进行，且所述反应在约10～约400℃的温度下进行。

在生产SF₄或使用所产生的SF₄制备的化合物的另一个实施方案中，所述金属氟化物是碱土金属氟化物、碱金属氟化物、CsF、RbF、KF、BaF₂、NaF、SrF₂或它们的组合，和/或所述硫反应物是S、S₂Cl₂、SCl₂，S₂Br₂、SBr₂或它们的组合。

本文公开的实施方案还包括生产SF₅Cl或使用所生产的SF₅Cl制备的化合物的方法。在一个实施方案中，所述方法包括将Cl₂反应物、硫反应物、金属氟化物反应物与Br₂试剂混合从而引发反应，该反应以高于约50％的收率生产SF₅Cl。在生产SF₅Cl或使用所生产的SF₅Cl制备的化合物的另一实施方案中，所述反应在约10～约200℃的温度下进行。

在生产SF₅Cl或使用所产生的SF₅Cl制备的化合物的另一个实施方案中，所述硫反应物是S，所述金属氟化物是KF，以及所述混合在化学计量比为约5KF∶约1Br₂∶约1S∶约3Cl₂下进行，或者所述硫反应物是SF₄，所述金属氟化物是KF，且所述混合在化学计量比为约1KF∶约1Br₂∶约1SF₄∶约1Cl₂下进行，或者所述硫反应物是SCl₂，所述金属氟化物是KF，以及所述混合在化学计量比为约5KF∶约1Br₂∶约1SCl₂∶约2Cl₂下进行，且所述反应在约10～约200℃的温度下进行。

在生产SF₅Cl或使用所产生的SF₅Cl制备的化合物的另一个实施方案中，所述金属氟化物是碱土金属氟化物、碱金属氟化物、CsF、RbF、KF、BaF₂、SrF₂或它们的混合物，和/或所述硫反应物是S、S₂Cl₂、SCl₂、SF₄或它们的组合。

本文公开的实施方案还包括生产SF₅Br或使用产生的SF₅Br制备的化合物的方法。在一个实施方案中，所述方法包括将Br₂反应物、硫反应物与金属氟化物反应物混合从而引发反应，该反应以高于约50％的收率生产SF₅Br。在生产SF₅Br或使用所产生的SF₅Br制备的化合物的另一个实施方案中，不向所述反应中加入S₂F₁₀或BrF、BrF₃、BrF₅、CsBrF₄、CsBrF₂或它们的混合物。在生产SF₅Br或使用所产生的SF₅Br制备的化合物的另一个实施方案中，所述反应在约10～约140℃的温度下进行。

在生产SF₅Br或使用所产生的SF₅Br制备的化合物的另一个实施方案中，所述硫反应物是SF₄，所述金属氟化物是AgF，以及所述混合在化学计量比为约1AgF∶约1Br₂∶约1SF₄下进行，或者所述硫反应物是SF₄，所述金属氟化物是AgF₂，以及所述混合在化学计量比为约2AgF₂∶约3Br₂∶约4SF₄下进行，且所述反应在约10～约140℃的温度下进行。

在生产SF₅Br或使用所产生的SF₅Br制备的化合物的另一个实施方案中，所述金属氟化物是碱土金属氟化物、碱金属氟化物、AgF₂、AgF、AuF、MnF₃、PbF₄、CeF₄或它们的混合物。

本文公开的实施方案还包括生产SF₆或使用所产生的SF₆制备的化合物的方法。在一个实施方案中，所述方法包括：将Br₂反应物、SF₄反应物与金属氟化物反应物混合从而引发反应，该反应以高于约50％的收率生产SF₆。在生产SF₆或使用所产生的SF₆制备的化合物的另一个实施方案中，所述反应在约10～约400℃的温度下进行。

在生产SF₆或使用所产生的SF₆制备的化合物的另一个实施方案中，所述硫反应物是SF₄，所述金属氟化物是CoF₃，以及所述混合在化学计量比为约2CoF₃∶约1Br₂∶约1SF₄下进行，以及所述反应在约10～约400℃的温度下进行。

在生产SF₆或使用所产生的SF₆制备的化合物的另一个实施方案中，所述金属氟化物选自碱土金属氟化物、碱金属氟化物、CoF₃、MnF₃、PbF₄、CeF₄或它们的混合物。

发明详述

本文描述的是在Br₂的存在下合成氟-硫化合物的方法。在某些示例性的实施方案中，所述氟-硫化合物是SF₄、SF₅Cl、SF₅Br和SF₆。本文公开的方法涉及容易获得并且相对廉价的反应物的混合。与以前使用的方法相比，本文描述的方法通常需要比较低的温度和压力，以高收率生产，需要较短的时间，不使用在氟-硫化合物的合成中通常使用的反应性过高或昂贵的反应物和溶剂，不产生有害废物或以上一项或多项的多种组合。

所公开的合成SF₄的方法在存在或不存在Cl₂的条件下使用Br₂，而所公开的合成SF₅Cl的方法在Cl₂的存在下使用Br₂。所公开的合成SF₄和SF₅Cl的方法不在过高温度和压力下，并且在某些实施方案中，在不存在乙腈、二氧六环、ClF、ClF₃、NOF、HF、F₂、(HF)_n·胺和/或IF₅的条件下，使用Br₂。所公开的合成SF₅Br的方法使用Br₂，并且可以不在高反应温度和压力下并且在某些实施方案中，在不存在S₂F₁₀、BrF₃、BrF₅、CsBrF₄和/或CsBrF₂的条件下使用Br₂。所公开的合成SF₆的方法使用Br₂，并且可以在不存在电化学制备、高反应温度和/或压力的条件下，并且在某些实施方案中，在不存在F₂、SF₅Cl、IF₅、SF₄、ClF和/或HF的条件下进行。

本文使用的“金属氟化物(MF)”包括多种单价或多价MF，包括但不限于碱土金属氟化物和碱金属氟化物，尤其包括但不限于CoF₃、CeF₄、MnF₃、PbF₄、CsF、RbF、KF、BaF₂、SrF₂、AgF₂、AgF和AuF。

本文使用的术语“约”用来表明数值包括用来确定所述值的设备或方法的误差的标准偏差。

在一个示例性的实施方案中，描述了SF₄的合成。一个示例性的SF₄合成反应可以按照以下反应I来进行：

I：4KF+S+2Br₂→SF₄+4KBr

在反应I中，产生SF₄的反应可以在自生或升高的反应压力下在约10～约27℃的环境温度下，或在至多约80℃的略微升高的温度下，或者甚至在比促进SF₄歧化为S和SF₆的温度(约400℃～约500℃)低的更高温度下进行。因此，描述的方法不需要过高的温度或压力或不需要使用在合成SF₄中通常使用的反应性不同寻常的或昂贵的反应物或溶剂，例如但不限于乙腈、二氧六环、HF、F₂、Cl₂、(HF)_n·胺和IF₅。

所述反应I能在几小时～几天的时间段内产生约57～约96％或更大的收率。由于使用的反应试剂价格低廉，改变所述反应以产生更低的收率在商业上也是有利的。一个实施方案中，可以产生10％或更高的收率。

该反应不产生或不留下不想要的副产物。只产生易于移除并弃掉或循环至随后的SF₄生产过程中或其它不相关的化学反应中的Br₂，MF和硫的溴化物。此外，公开的反应产生很少或不产生除SF₄之外的气体，使得提纯SF₄终产物成为简单的过程。尤其是低沸点组分(SF₄)或过量的未使用的Br₂可以通过降低温度和转移至冷阱中而被分离。

描述的反应在I提供了在无Cl₂存在下使用Br₂合成SF₄的方法。当SF₄是想要的SF₄终产物时，该反应中不存在Cl₂可防止形成SF₅Cl。

在另一个示例性的实施方案中，生产SF₄的过程中，S、Br₂或S和Br₂，可以由硫的溴化物(例如S₂Br₂、SBr₂)代替。在一个实施方案中，具体涉及反应I，可以使用大于约1.00∶2.00的S与Br₂之摩尔比。在备选的实施方案中，可以使用约约1.00∶0.44～约1.00∶5.33的该比例。在另一个示例性的实施方案中，在生产SF₄和SF₅Cl中特别有用的MF包括但不限于CsF、RbF、KF、BaF₂、SrF₂或它们的组合。

此外，本文描述的是使用Br₂作为溶剂和/或反应性溶剂生产SF₅Cl以及任选的SF₄(在Cl₂的存在下)的方法。在S作为反应物的情况下，当SF₄是想要的产品时，可以使用略高于约4当量的MF。如果SF₅Cl是想要的产物时，可以使用略高于约5当量的MF。当SF₄用作生产SF₅Cl的反应物时，可以使用等量或略微更大量的MF以有效地产生SF₅Cl。反应中Cl₂的最少量容易根据反应本身的化学计量比来确定。在该示例实施方案中，KF用作MF，然而可以使用多种其它单价或多价的MF。

上述在Cl₂的存在下的SF₄和SF₅Cl的示例性的合成反应如反应Ⅱ～Ⅳ所示来进行：

Ⅱ：4KF+S+2Cl₂+(Br₂)→SF₄+4KCl+(Br₂)

Ⅲ：5KF+S+3Cl₂+(Br₂)→SF₅Cl+5KCl+(Br₂)

Ⅳ：KF+SF₄+Cl₂+(Br₂)→SF₅Cl+KCl+(Br₂)

在以上反应Ⅱ～Ⅳ中，产生SF₅Cl和SF₄的反应可以在自生或升高的反应压力下、在约10～约27℃的环境温度下，或在高达约115℃的略微升高的温度下，或者甚至在比促进SF₅Cl分解的温度(约200℃～约400℃)或导致SF₄歧化为S和SF₆的温度(约400℃～约500℃)低的更高的温度下进行。因此，描述的方法不需要过高的温度或压力，或不需要使用在合成SF₄和SF₅Cl中通常使用的反应性不同寻常的或昂贵的反应物或溶剂，例如但不限于乙腈、二氧六环、ClF、ClF₃、NOF、HF、F₂、(HF)_n·胺和IF₅。

以上描述的反应Ⅲ能在几小时～几星期的时间段内产生约88～约95％或更高并且理论上达到100％的收率。由于使用的反应试剂价格低廉，将所述反应改变为产生更低的收率在商业上也是有利的。在一个实施方案中，可以产生50％或更高的收率。其它更低的收率，例如低至10％的收率，也在本文公开的实施方案的范围内。

该反应不产生或不留下不想要的副产物。Br₂可以很容易从反应产物中分离出来，然后通过将反应容器冷却至约-80℃收集SF₅Cl和任何过量的Cl₂并且在负压下冷凝出SF₅Cl和任何过量的Cl₂。Cl₂可以通过储存在元素硫上而从所述混合物中移除，回收的硫的氯化物可以用于SF₄或SF₅Cl的新的生产批次中。所述步骤中氯的一个功能是将硫氧化为硫的氯化物(例如S₂Cl₂、SCl₂)成为主要的硫物种，其与氟化物将氯交换为氟。因此，没有必要将硫的氯化物作为废弃物处理。总的说来，回收的Cl₂以及回收的硫的氯化物和Br₂可以以接近定量的方式使用，如以下反应所示：

Ⅴ：4KF+SCl₂+Cl₂+(Br₂)→SF₄+4KCl+(Br₂)

Ⅵ：5KF+SCl₂+2Cl₂+(Br₂)→SF₅Cl+5KCl+(Br₂)

在生产SF₄的反应中，少量的SF₅Cl作为副产物形成。在每一个反应中，Br₂的功能可以是提供改进的反应环境，Br₂有可能充作溶剂、反应性溶剂或与Cl₂混合后由Br₂+Cl₂形成BrCl。有趣的是，之前已经表明，不添加Br₂，KF+SF₄+Cl₂经过强烈加热(约75～约150℃或约220～约300℃)仅产生可变量(约5～约80％)的SF₅Cl(Bekker等人，Isw.Akad.Nauk U.S.S.R.，Bull.Ser.Chim.，2575，1970年；U.Jonethal，R.Kuschel，K.Seppelt，J.FI.Chem.，88，3，1998年)。因此，本方法中使用的Br₂减轻对过高温度(能量输入)的需要，并且还改进了收率和所述收率的稳定性，以及生产的整体容易程度。此外，当使用S代替SF₄作为生产SF₅Cl的硫源时，使用Br₂减轻对SF₄和过高温度的需求，因为不使用Br₂的其它方法(过量的CsF+S+3Cl₂，在约175℃下)不产生有意义的量的SF₅Cl。

本文描述的方法利用在SF₅Cl和SF₄的生产中使用Br₂作为溶剂或反应性溶剂，这进而促进氟和氯转化为SF₅Cl和SF₄终产物。

或者，在生产SF₅Cl的反应中，如果合意的话，可以用硫的氯化物(例如S₂Cl₂，SCl₂)或SF₄代替S和Cl₂。在本文描述的生产SF₅Cl和SF₄的反应中，当没有足够的Br₂存在时，反应或者非常慢或者根本不进行。此外，在使用Cl₂作为反应物生产SF₅Cl和SF₄的反应中，可以使用大于约1∶1的Br₂∶S摩尔比。还可以使用约1∶2～约2∶1的比例。在SF₅Cl和SF₄的生产中特别有用的MF包括但不限于CsF、RbF、KF、BaF₂、SrF₂和它们的组合。

在本文公开的另一个示例性的实施方案中，描述了SF₅Br的合成。在SF₄和Br是反应物的情况下，可以使用大于约1当量的金属一氟化物(AgF)或者在金属二氟化物(AgF₂)的情况下，可以使用约2当量。示例性的SF₅Br合成反应按下式进行：

Ⅶ：Ag+SF₄+Br₂→SF₅Br+AgBr

Ⅷ：2AgF₂+4SF₄+3Br₂→4SF₅Br+2AgBr

这些反应可以在环境温度(约10～约27℃)下或在直到SF₅Br开始分解的温度(约140～约150℃)下，在密闭的反应容器中产生的自生压力下进行。不需要在合成SF₅Br时通常使用的高反应性和/或昂贵的反应物，例如但不限于S₂F₁₀、BrF₃、BrF₅、CsBrF₄和CsBrF₂。

所述反应在能几小时～几天的时间段内产生约75％并且理论上可以达到100％的收率。由于使用的反应试剂价格低廉，将所述反应改变为产生更低的收率在商业上也是有利的。一个实施方案中，可以产生50％或更高的收率。其它更低的收率，例如低至10％的收率，也在本文公开的实施方案的范围内。

该反应不产生或不留下不想要的副产物。SF₅Br和任何过量的Br₂可以通过将反应容器冷却至约-78℃进行收集并冷凝出SF₅Br。Br₂可以很容易循环到随后的反应中，包括但不限于SF₅Br的生产，而AgBr很容易在随后的反应中，包括但不限于通过再次生成金属氟化物(不限于AgF或AgF₂)的SF₅Br反应中，再次使用。

在一个示例性的实施方案中，本SF₅Br生产方法可以仅使用SF₄、MF(例如但并不限于AgF或AgF₂)和Br₂作为反应物。在SF₅Br的生产中特别有用的MF包括但不限于CeF₄、MnF₃、PbF₄、AgF₂、AgF、AuF或它们的混合物。此外，本文描述的生产SF₅Br的方法消除了当前使用的低效的多步生产方案。

在本文公开的另一个示例性的实施方案中，描述了SF₆的合成。在SF₄和Br₂为反应物的情况下，可以使用能够转移约1当量氟的大于约2当量的MF，例如CoF₃。示例性的SF₆合成反应按下式进行。

Ⅸ：2CoF₃+SF₄+(Br₂)→SF₆+2CoF₂+(Br₂)

上面给出的反应Ⅸ可以在环境温度下，或者理论上在直到SF₄开始分解的温度(约400～约500℃)下，在密闭反应容器中产生的自生压力下进行。可以避免合成SF₆通常使用的电化学制备、高温和高压以及高反应性和/或昂贵的反应物(不限于F₂、SF₅Cl、IF₅、SF₄、ClF和HF)。

由于使用的反应物价格低廉，改变所述反应产生更少的收率在商业上也是有利的。在一个实施方案中，可以产生50％或更高的的产物。其它更低的产物，例如低至10％的产物，也在本文公开的实施方案范围内。

在描述的反应Ⅸ中，Br₂可以很容易循环至随后的反应中，包括但不限于额外的SF₆的生产，而CoF₂可以很容易被再次氟化为CoF₃，并且在随后的SF₆反应以及其它反应中再次使用。

在一个示例性的实施方案中，本SF₆生产方法可以仅使用SF₄，MF(例如且不限于CeF₄、MnF₃、PbF₄、AgF₂、AgF、AuF和它们的混合物)作为反应物。此外，本文描述的生产SF₆的方法消除了当前使用的低效的多步生产方案。

本文描述的生产SF₄、SF₅Cl、SF₅Br和SF₆的反应可以在比本领域中通常使用的温度低的温度下进行。在一个示例性的实施方案中，所述反应在室温或接近室温(环境温度)(约10～约27℃)下进行。在其它实施方案中，所述温度为约10～约27℃(环境温度)，或约27～约115℃。理论上可以使用更高的温度，例如至多约250℃～约500℃(达到SF₄、SF₅Cl和SF₅Br分解的温度)。此外，可以使用更低的温度，例如低至约-10℃，该温度为Br₂固化的温度。然而，尽管允许，也不需要这些十分极端的反应温度。

本文描述的生产SF₄、SF₅Cl、SF₅Br和SF₆的反应可以在比本领域通常使用的压力低的压力下进行。一个示例性的实施方案中，所述反应在刚好高于大气压的压力下、在估计的仅达约10atm的自生压力下进行。在其它实施方案中，在更高的温度下，估计压力为约10atm～约40atm。也可以使用略微更高的压力。例如，可以使用估计达约100atm的压力。此外，可以使用更低的压力，例如低至约0.5atm，或约0.01atm，或约0.001atm。然而，尽管允许，不需要这些十分极端的压力。

此外，在一些实施方案中，本文描述的生产SF₄、SF₅Cl、SF₅Br和SF₆的反应可以以提高固相反应物的反应表面积的一种或多种物理构型进行。例如，所述固相反应物可以是喷雾干燥的、精细分散的，或除此以外遭受通常使用的提高表面积的方法。在一些示例性的实施方案中，可以物理或机械搅拌生产SF₄、SF₅Cl、SF₅Br和SF₆的反应物以促进所述反应。例如，可以使用翻转、碾磨/研磨、球磨、搅拌、旋转等。此类机械搅拌方法可以最小化MFBr或MFCl的生成，其中MFBr或MFCl可以掩蔽有效的MF反应表面积并减慢想要的反应的进行。

本文描述的方法理论上可以产生接近100％收率的SF₄、SF₅Cl、SF₅Br和SF₆。在一个示例性的实施方案中，所述收率在约57％和约96％之间。在另一个示例性的实施方案中，所述收率为约95％。在另一个实施方案中，所述收率为约75％。

正如本领域中的普通技术人员理解的，基本上完成反应的时间根据使用的反应物和想要的最终产物、反应条件等而不同。基本上完成的意思是特定的反应在完成的约10％之内，在完成的约5％以内，或完成的约1％或更少之内。反应时间可以短至约几小时～长至约几天或几星期。一些实施方案中，所述反应在不到30天之内，不到约17天之内，不到约14天之内，不到约6天之内，不到约4天之内，不到约3天之内，不到约2天之内，或不到约1天之内基本上完成。在另一个实施方案中，所述反应在不到约8小时，不到约4小时或不到约3小时内基本上完成。

本文描述的反应可以由本领域熟练的技术人员进行修改。例如，改变反应物和试剂的加入和混合的顺序，调节反应物的相对摩尔比，以及改变反应时间、温度和压力，以便更准确的控制具体的反应产出，并且使想要的终产物的容易性和生产最大化在本描述的范围内。

包括以下实施例以说明公开的方法和工艺的实施方案。本领域中普通的技术人员应懂得，以下描述发明人发明的技术的实施例中公开的技术在本公开的实践中良好运作，并且因此认为构成其实践的优选模式。然而，根据本发明，本领域中普通的技术人员懂得，可对所公开的具体的实施方案进行改变并且仍然获得相同或类似的结果。

实施例1.形成SF₄

在100-mL不锈钢Hoke弹管式反应器内在约150℃～约200℃下在高真空下(约0.05～约0.1托)干燥无水细颗粒KF粉末(约5.09g)约1小时。使所述反应器冷却至环境温度，打开并加入细颗粒的S粉末(约0.69g)。然后将Cl₂(约3.13g)和Br₂(约1.5g)冷凝后加入到反应容器中，产生约1.0∶2.0∶4.1∶0.44的S∶Cl₂∶KF∶Br₂之摩尔比。将所述容器放置在环境温度下过夜，从气相的红外光谱(IR)检测到很少或没有SF₅Cl和SF₄。使用4020 Galaxy型FTIR光谱仪(Mattson Instruments，Madison，WI53711，美国)进行IR光谱测定。约4天以上之后，观察所述红外光谱没有变化。将更多的溴(约5.5g)冷凝后加入到所述反应容器中，产生新的约1∶2.0∶4.1∶2.0的S∶Cl₂∶KF∶Br₂之摩尔比。在环境温度下约4天后，观察到非常强的明确的SF₄特有的光谱信号(例如以约876cm^-1和约730cm^-1为中心的谱带族)，其伴随着非常弱的SF₅Cl IR光谱信号(例如以约909cm^-1、约855cm^-1和约602cm^-1为中心的谱带族)。红外光谱表明，所述反应表现出非常高的向SF₄的转化率。该实施例表明：1)提高Br₂的摩尔比促进SF₄的生成，以及2)在约4天内在环境温度下以下反应可以有效地合成SF₄：

4KF+S+2Cl₂+(Br₂)→SF₄+4KCl+(Br₂)

实施例2.在升高的温度下生成SF₄

在100-mL不锈钢Hoke弹管式反应器内在约150℃～200℃下在高真空下干燥无水细颗粒KF粉末(约10.50g)约1小时。使所述反应器冷却至环境温度，打开并加入细颗粒的S粉末(约1.37g)。然后将Cl₂(约6.1g)和Br₂(约14.3g)冷凝后加入到所述反应容器中，产生约1.00∶2.00∶4.23∶2.09的S∶Cl₂∶KF∶Br₂之摩尔比。将所述容器维持在65～70℃下30天。最初，在所述反应器弹管内的气体组分的红外光谱中，检测到一些SF₅Cl以及SF₄，但是经过一段时间后SF₅Cl峰逐渐消失，并且在30天后没有检测到SF₅Cl，只有SF₄(进行红外光谱检测)。将所述反应器弹管冷却至-78℃，并在2小时内将其泵送经过液氮冷却的冷阱。将粗产物(4.6g)储存在反应容器弹管内的硫(20g)上20小时以移除可能存在的过量的氯。将硫处理容器冷却至-78℃之后，与之前一样将产物收集在冷阱(液氮)中。通过用Hg处理去除浅黄色。收回的SF₄终产物的最终质量为约4.08g，计算的收率为约88％(基于硫)。最终的SF₄产物外观为无色液体(冷却时)，红外光谱中表明有SF₄的特征峰。该实施例说明：1)提高温度促进SF₄的生成，以及2)以下反应能有效地合成不含SF₅Cl的SF₄：

4KF+S+2Cl₂+(Br₂)→SF₄+4KCl+(Br₂)

实施例3.替代性的在无Cl₂存在下生成SF₄

在300-mL不锈钢Hoke弹管式反应器内在约150℃～约200℃下在高真空下干燥无水细颗粒KF粉末(约24.2g)约1小时。使所述反应器冷却至环境温度，打开并加入细颗粒的S粉末(约3.24g)。然后将S∶Br₂之摩尔比大于约2的Br₂(约86.4g)冷凝后加入到反应器容器中，产生约1.00∶4.10∶5.30的S∶KF∶Br₂之最终摩尔比。在环境温度下约3天后，观察到强的SF₄红外光谱信号，并且所述反应表现出高的向SF₄的转化率。在环境温度下另外3天之后，观察红外光谱没有显著变化。

按照如下步骤分离最终的SF₄产物：所述反应容器在干冰浴中(约-78℃)冷却并经由液氮冷阱(约-196℃)与真空泵相连。约1.5小时后，获得约11.5g浅棕色、推测为被溴污染的粗产物。为移除残余的污染物(例如Br₂、硫的溴化物)，使所述粗产物在盛有约10g Hg的大玻璃压力容器中冷凝以移除痕量的任何导致变色的污染物(即，例如Br₂)。在约0℃下短暂摇动之后，使所述产物冷凝到冷阱中并获得无色液体。回收的终产物的最终质量为约10.5g，计算的收率为约96％(基于硫)。所述终产物的红外光谱表明被少量SOF₂(例如以约1340cm^-1和约808cm^-1和约750cm^-1为中心的谱带族)污染的基本上纯的SF₄样品。该实施例说明：1)在无Cl₂存在下以下反应在环境温度下在约3天内能有效地合成SF₄：

4KF+S+2Br₂→SF₄+4KBr

实施例4.替代性的使用粗颗粒KF和通过球磨搅拌生成SF₄

在盛有19.5英寸的316等级的不锈钢球的300-mL Hoke弹管式不锈钢反应器内在约150℃～约200℃下在高真空下干燥无水粗颗粒KF(约28.1g)约1小时。使所述反应器冷却至环境温度，打开并加入细颗粒的S粉末(约3.8g)。然后将Br₂(约63.1g)加入到反应容器中以产生约1.00∶4.10∶3.30的S∶KF∶Br₂之最终摩尔比。在环境温度下搅拌所述反应容器约4天之后，观察到强的SF₄红外光谱信号，并且所述反应表现出高的向SF₄的转化率。

按照如下步骤分离最终的SF₄产物：所述反应容器被冷却至约-78℃并经由冷阱(约-196℃)与真空泵相连。约5小时后，获得约9.8g浅棕色、推测为被溴污染的粗产物。进行低温真空转移，产生极淡棕色的液体。估计回收的SF₄终产物的最终质量为约7.3g，计算的收率为约57％(基于硫)。所述终产物的红外光谱表明是被少量SOF₂污染的基本上纯的SF₄样品。该实施例说明：1)在无Cl₂存在下使用粗颗粒KF和球磨搅拌，以下反应在约4天内在环境温度下能有效地合成SF₄：

4KF+S+2Br₂→SF₄+4KBr

实施例5.替代性的在升高的温度下生成SF₄

在300-mL不锈钢Hoke弹管式反应器内在约150℃～约200℃下在高真空下干燥无水细颗粒KF(约17.1g)约1小时。使所述反应器冷却至环境温度，打开并加入细颗粒的S粉末(约2.3g)。然后将Br₂(约36.3g)加入到反应容器中，以产生约1.00∶4.10∶3.20的S∶KF∶Br₂之最终摩尔比。将所述反应器容器加热至约60℃约3小时并由红外光谱监测SF₄产物的生成。将所述反应容器冷却至约-78℃，并将SF₄产物泵送入液氮冷阱中。粗SF₄产物的质量表明约50％的化学收率。在所述SF₄产物再次冷凝到所述反应容器中之后，在约72℃下再加热它约2小时，在约80～约86℃下再加热约4小时。通过将所述反应容器冷却至约-78℃和在高真空下在约1.5小时内泵送入液氮冷阱中实现所述SF₄产物的分离。通过在含有20g Hg的大的卡休斯(Carius)管内在约0℃下短暂摇动完成脱溴。回收约6.7g的纯化的SF₄，通过红外光谱判断，其含有少量SOF₂。最终计算的收率为约86％(基于硫)。该实施例表明在适度升高的温度下在约9小时内以下反应能有效地合成SF₄：

4KF+S+2Br₂→SF₄+4KBr

实施例6.替代性的生成SF₄而限制Br₂

在300-mL不锈钢Hoke弹管式反应器内在约150℃～约200℃下在高真空下干燥无水细颗粒KF(约24.12g)约1小时。使所述反应器冷却至环境温度，打开并加入细颗粒的S粉末(约3.16g)。然后将Br₂(约31.1g)加入到反应容器中，以产生约为1.00∶4.21∶1.97的S∶KF∶Br₂之最终摩尔比。然后用液氮冷却所述反应容器并排空。所述反应容器维持在环境温度下约6天，然后加热至约80℃约8小时。将所述反应器冷却至约-78℃，并将挥发性的物料泵送入液氮冷却的冷阱中直到转移明显停止。将所述冷阱中的内容物转移至第二个冷阱，在第一个冷阱中留下棕色的残余物。将所转移的物料冷凝到盛有约10g Hg的大玻璃压力容器中以移除痕量的Br₂。将约7.31g无色产物再次冷凝到液氮冷却的冷阱中。所回收的终产物为质量约7.31g的看起来无色的产物，计算的收率为约70％(基于Br₂)。所述终产物的红外光谱表明基本上纯的SF₄样品。该实施例说明使用比以下反应中需要的化学计量量多的溴是有利的：

4KF+S+2Br₂→SF₄+4KBr

实施例7.生成SF₅Cl

在300-mL不锈钢Hoke弹管式反应器内在约100℃下在高真空下干燥无水细颗粒CsF(约10.95g)，然后通过在液氮温度(约-196℃)下真空冷凝而连续地加入SF₄(约9.17g)、Cl₂(约3.20g)和溴(约36.8g)，以产生约1.00∶0.85∶0.53∶2.71的SF₄∶CsF∶Cl₂∶Br₂之摩尔比。将所述容器放置在环境温度下约5天，气相组分的红外光谱表明非常强的对应于SF₅Cl的谱带或谱带族。该实施例表明以下反应中使用Cl₂、Br₂和SF₄在约5天内在环境温度下能有效地合成SF₅Cl：

CsF+SF₄+Cl₂+(Br₂)→SF₅Cl+CsCl+(Br₂)

实施例8.替代性的使用不同的金属氟化物生成SF₅Cl

在100-mL不锈钢Hoke弹管式反应器内在约150℃～约200℃下在高真空下干燥KF(约5.0g)约1小时。将Br₂(约9.71g)、Cl₂(约3.54g)和SF₄(约4.71g)冷凝后加入到所述弹管式反应器内，产生约1.00∶1.14∶1.98∶1.39的SF₄∶Cl₂∶KF∶Br₂之摩尔比。红外光谱(即观察到强的SF₅Cl～SF₄IR光谱信号)表明在环境温度下约2天之后所述反应看来几乎进行完全。然后在约115℃下加热所述反应物约2天，气相的红外光谱显示非常小的对应于SF₄的信号。该实施例说明以下反应使用Cl₂、Br₂和SF₄在环境温度或适度升高的温度下在约2～约4天内能有效地合成SF₅Cl：

KF+SF₄+Cl₂+(Br₂)→SF₅Cl+KCl+(Br₂)

实施例9.替代性的使用S代替SF₄生成SF₅Cl

向300-mL不锈钢Hoke弹管式反应器内加入KF(约15.60g)并且在约150℃～约200℃下在高真空下干燥约1小时。打开所述弹管反应器并加入细颗粒S粉末(约1.50g)。重新密封所述反应器之后，通过冷凝加入Cl₂(约9.03g)和Br₂(约8.59g)，以产生约1.00∶2.71∶5.71∶1.15的S∶Cl₂∶KF∶Br₂之摩尔比。维持所述压力反应器在环境温度下过夜，红外光谱检测出SF₅Cl和SF₄。约3天之后发现所述红外光谱没有变化。加入更多的Cl₂(约1.20g)，使得所述S∶Cl₂∶KF∶Br₂之摩尔比为约1.00∶3.26∶5.72∶1.15。不定期由红外光谱监测所述反应。在环境温度下约2个多星期之后，由红外光谱判断所述反应基本上完成。该实施例表明：1)与其它生产SF₄的反应相比，在该反应中提高Cl₂和KF的摩尔比促进SF₅Cl的生成超过促进SF₄的生成，以及2)以下反应在环境温度下在几周之内能有效地合成SF₅Cl：

5KF+S+3Cl₂+(Br₂)→SF₅Cl+5KCl

实施例10.生成SF₅Cl

向100-mL高真空下的不锈钢Hoke弹管式反应器内加入KF(约10.55g)并且在约150℃～约200℃下干燥约1小时。打开所述反应器并加入细粒S粉末(约1.13g)。再次密封所述反应器之后，将Cl₂(约8.15g)和Br₂(约7.99g)冷凝后加入，产生约1.00∶3.25∶5.15∶1.41的S∶Cl₂∶KF∶Br₂之化学计量比(反应“A”)。使用约1.58g细粒S粉末和摩尔比相同的其它组分进行第二个类似的反应(反应“B”)。将所述反应“A”和“B”容器放置在环境温度下约3天，红外光谱表明SF₄和SF₅Cl被成功地生产。之后，每2至约3天由红外光谱监测SF₄和SF₅Cl，并且到约13天，很明显所述反应没有完成，并且SF₄和SF₅Cl的产生显著减缓了。然后冷凝两个反应容器内的挥发性组分并在含有约7.94gKF的第三个容器内混合。在环境温度下约4天以上之后，红外光谱表明所有剩余的SF₄看来被消耗了，留下SF₅Cl作为明显的唯一产物。

按照如下方式分离最终的产物：1)所述反应容器被冷却至约-78℃并经由冷阱(约-196℃)与真空泵相连。约6小时后，获得约15.5g浅黄色的粗产物。为移除残余的污染物(例如Cl₂、Br₂、硫的氯化物)，维持所述粗产物在压力反应器中在约3gS上过夜。将所述产物用泵抽离该容器，冷却至约-78℃并经由冷阱(约-196℃)与泵相连，然后在含有少量水银的大冷阱中冷凝以移除痕量的任何导致变色的污染物(例如Br₂、硫的氯化物)。获得的产物为无色液体。回收的终产物的最终质量为约13.10g，计算的收率为约95％(基于硫)。所述终产物的红外光谱表明为纯的SF₅Cl样品。

该实施例说明：1)可能需要额外的KF以便再次启动生产SF₅Cl的反应并驱动其进行完全或几乎完全。2)通过减少反应可获得的KF减缓了SF₅Cl的生成，可能由于没有反应性的KCl在所述KF暴露的表面积累的缘故；这可以通过添加新鲜的KF、搅拌所述反应容器、或者可以提高在所述反应时间内KF的反应性表面积而得以改进。3)在约2～约3周之内在环境温度下，反应5KF+S+3Cl₂+(Br₂)→SF₅Cl+5KCl+(Br₂)有可能进行完全，或者基本上完成SF₅Cl的生产，产生基本上纯的SF₅Cl。

实施例11.生成SF₅Cl

在300-mL不锈钢Hoke弹管式压力反应器内在高真空下在约150℃～约200℃下干燥KF(约10.58g)约1小时。打开所述反应器并加入S(约1.1g)。再次密封所述反应器之后，将Cl₂(约9.0g)冷凝后加入，产生约1.00∶3.70∶5.30的S∶Cl₂∶KF之化学计量比。将所述反应容器放置在环境温度下，约30天之后，红外光谱没有检测到SF₄或SF₅Cl的产生。然后将Br₂(约7.54g)冷凝后加入，产生约1.00∶3.70∶5.30∶1.37的S∶Cl₂∶KF∶Br₂之新的化学计量比。在环境温度下约3天之后，红外光谱检测到产生了SF₄和SF₅Cl。该实施例说明：1)尽管在约30天的时间内反应容器中存在生产SF₄和SF₅Cl需要的所有化学元素，但在没有Br₂存在下在环境温度下不产生SF₄或SF₅Cl。2)在所述反应需要的组分(S、Cl₂、KF)在30天内保持不反应后，随后添加Br₂，在几天之内，在环境温度下促进SF₄和SF₅Cl的有效生成。3)由反应物KF、S和Cl₂在环境温度下有效地产生SF₄和SF₅Cl看来需要Br₂。

实施例12.生成SF₅Br

在高真空下在约150℃～约200℃下干燥AgF(约11.02g)。向300-mL不锈钢Hoke弹管式压力反应器内经冷凝加入Br₂(约35.5g)和SF₄(约7.3g)，以产生约1.00∶1.28∶3.30的SF₄∶AgF∶Br₂之摩尔比。然后将所述反应容器放置在约100℃的沸水浴中，并且随后在约2小时、约6.5小时、约15小时和约79小时时由红外光谱进行监测。所述红外光谱表明SF₅Br逐渐积累(例如在以约891cm^-1和约854cm^-1和约594cm^-1为中心的谱带族)以及SF₄减少，通过观察到SF₅Br与SF₄的红外光谱信号之比随时间增加可以证明之。

按照如下方式分离最终的产物：所述反应容器被冷却至约-78℃并经由冷阱(约-196℃)与真空泵相连。约3小时后，在所述冷阱中获得约9.3g浅黄色的粗产物。将所述产物真空转移至含有少量水银的卡休斯管中以移除痕量的任何导致变色的污染物(例如Br₂)。获得的产物为浅麦秆黄色的液体。回收的终产物的最终质量为约8.55g，计算的收率为约75.4％(基于SF₄)。所述终产物的红外光谱表明基本上纯的SF₅Br样品。该实施例说明：1)以下反应在约100℃下在约79小时之内能有效地合成SF₅Br：

AgF+SF₄+Br₂→SF₅Br+AgBr

实施例13.使用替代性的金属氟化物生成SF₅Br

在100-mL Hoke弹管式压力反应器内在高真空下在约150℃～约200℃下干燥AgF₂(约2.33g)。向所述反应器内经冷凝加入Br₂(约12.95g)和SF₄(约3.14g)，以产生约1.00∶0.55∶2.78的SF₄∶AgF₂∶Br₂之摩尔比。然后将所述反应容器放置在约100℃下，并且随后在约52小时时进行红外光谱检测。所述红外光谱表明非常强的指示SF₅Br的谱带或谱带族，非常弱的对应于SF₄和SOF₂的谱带或谱带族以及中等强度的对应于SF₆的谱带或谱带族(例如以约947cm^-1为中心的中等强度的谱带)。该实施例说明：1)以下反应在约100℃下在约52小时之内能有效合成SF₅Br：

2AgF₂+4SF₄+3Br₂→4SF₅Br+2AgBr

实施例14.生成SF₆

在100-mL Hoke弹管式压力反应器内在高真空下在约150℃～约200℃下干燥CoF₃(约4.2g)。向所述压力反应器内经冷凝加入Br₂(约22.0g)和SF₄(约4.63g)，以产生约1.00∶0.84∶3.21的SF₄∶CoF₃∶Br₂之摩尔比。然后将所述反应容器放置在约100℃下，并且随后在约52小时时进行红外光谱检测。所述红外光谱表明非常强的指示SF₆的谱带或谱带族、中等强度的对应于SF₄的谱带或谱带族以及弱的对应于SOF₂的谱带或谱带族。红外光谱没有SF₅Br的明显指示。该实施例说明：1)以下反应在约100℃下在约52小时之内能有效合成SF₆：

2CoF₃+SF₄+(Br₂)→SF₆+2CoF₂+(Br₂)

实施例15.对比例

为确定在SF₄的生产过程中替代性的MF能否有效地代替KF作为反应物，在不锈钢Hoke弹管式压力反应器内在高真空下在约150℃～约200℃下干燥无水细粒NaF(约16.94g)约1小时。使该反应器缓慢冷却至环境温度，打开，并加入硫(约2.17g)。然后向所述反应器容器内加入Br₂(约29.5g)以产生最终为约1.00∶5.90∶2.70的S∶NaF∶Br₂之摩尔比。在环境温度下约2天后，从所述反应容器内移除的气体组分的红外光谱检测表明没有SF₄。然后将该反应器加热至约80℃约18小时，再次对气体组分进行红外光谱检测表明没有出现反应产物(SF₄、SOF₂)。随后将该反应器加热至约155℃约18小时，所述气体组分的红外光谱表明非常低水平的SOF₂，并且没有SF₄，表明只生成痕量的SF₄，这些SF₄显然被引入到所述反应容器中的微量水所水解。

实施例16.对比例

为确定在由SF₄生产SF₅Cl的过程中替代性的MF能否有效地代替KF作为反应物，向100mL不锈钢Hoke弹管式反应器内加入NaF(约10.19g)，且如上所述在高真空下干燥后，然后通过真空冷凝向所述反应器内连续加入氯(约4.77g)，溴(约11.57g)和SF₄(约14.61g)。SF₄∶NaF∶Cl₂∶Br₂的摩尔比为约1.00∶1.79∶1.10∶1.50。使所述反应在环境温度在没有搅拌的情况下进行约11天，该时间后，红外光谱表明没有发生反应。在约115℃～约125℃下再加热所述反应器约9天并不能导致SF₅Cl的生成，如红外光谱所表明的。

实施例17.对比例

在约150～约200℃下在高真空下干燥CuF₂(约4.59g)约1小时。将Br₂(约18.9g)和SF₄(约3.21g)冷凝后加入到所述压力容器内，产生约1.00∶1.54∶3.72的SF₄∶CuF₂∶Br₂的摩尔比。将该反应容器放置在约100℃下，随后在约52小时时进行红外光谱检测。红外光谱表明没有发生反应。

实施例18.对比例

在约150～约200℃下在高真空下干燥TlF(约4.23g)约1小时。将Br₂(约7.6g)和SF₄(约1.38g)冷凝后加入到所述压力反应器内，产生约1.00∶1.49∶3.86的SF₄∶TlF∶Br₂的摩尔比。将该反应器放置在100℃下，随后在约52小时时进行红外光谱检测。红外光谱表明没有发生反应。

除非另外指明，认为本说明书和权利要求中使用的表示组分的量、性质例如分子量、反应条件等的所有数字，在一切情况下，由术语“约”进行了修饰。因此，除非有相反指明，在本说明书和所附的权利要求中陈述的数值参数是近似值，它可以根据想要通过本发明获得的合意的性质而进行变化。最起码，并且不是企图限制权利要求的范围的等同原则的应用，每个数值参数至少根据报道的有效数字的位数并且通过应用普通的四舍五入的技术进行解释。尽管陈述本发明的最宽范围的数值范围和参数是近似值，然而，具体的实施例中陈述的数值尽可能精确地报道。然而，任何数值本身必然都存在误差，这些误差来自它们各自的测试测量中存在的标准偏差。

将描述本发明的上下文中使用的术语“一个”、“所述”和类似的指涉对象(尤其是在以下权利要求的上下文中)解释为包含单个和多个，除非本文另有说明或明显与上下文矛盾。本文中数值范围的详述仅想作为单独指代落在该范围内的每个单独的值的速记方法。本文中除非另外指明，每个单独的值都并入本说明书中，仿佛在本文中被单独引用一样。本文描述的所有方法都可以以任何适合的顺序实施，除非本文中另外指明或否则明显与上下文矛盾。使用本文提供的任何以及所有实施例，或示例性的语言(例如“例如”)只想更好地说明本发明并且不对另外要求的发明范围形成限制。本说明书中没有语言应当被解释为指明任何未要求保护的要素对本发明的实践是必不可少的。

本文公开的本发明的替代性要素或实施方案的组并不解释为限制。每个组员都可以单独或与本文中存在的其它组员或其它要素任意结合来提及或要求保护。希望一个或多个组元由于方便和/或专利性的原因包括在组中或从组中去除。当发生任何此类包含或删除时，认为本说明书包含如此修改的组从而满足所附的权利要求中使用的所有马库什组的书面描述。

本文描述了本发明的某些实施方案，包括实施本发明的发明者已知的最好模式。当然，对这些描述的实施方案的变化对于本领域普通的技术人员通过阅读前述说明书后而言是显而易见的。发明人希望熟练的技术人员适当的使用这样的变化，并且发明人希望想要以与本文具体描述的不同的方式实践本发明。因此，本发明包括本文所附的权利要求中引用的主题的所有修改和等同物，这是所应用的法律所允许的。此外，以其所有可能的变体形式的上述要素的任何组合包括在本发明的范围内，除非本文另外指明或以其它方式明显与上下文矛盾。

此外，对专利和遍及本说明的印刷出版物作了大量引用。文中单独引用以上引用的参考文献和印刷的出版物的全部内容作为参考。

总之，认为本文公开的本发明的实施方案是本发明的原理的说明。可以使用的其它修改在本发明的范围内。因此，根据本文的教导，可以使用本发明的替代性构型作为实施例，但不限于磁。因此，本发明不限于所明确表示和描述的那样。

Claims (15)

1.生产SF₄的方法，包括：将Br₂、金属氟化物反应物与硫混合从而在约10～约400℃的温度下引发反应产生高于理论约10％的SF₄的收率，

其中所述金属氟化物反应物选自CsF、KF或它们的组合。

2.根据权利要求1的方法，其中所述混合还包括Cl₂。

3.根据权利要求1的方法，其中不向所述反应中加入S₂F₁₀、BrF、BrF₃、BrF₅、CsBrF₄、CsBrF₂、乙腈、二氧六环、ClF、ClF₃、NOF、HF、F₂、(HF)_n·胺、IF₅中的任一种。

4.根据权利要求1的方法，其中所述金属氟化物反应物是KF，以及其中所述混合在约4KF：约2Br₂：约1S的化学计量比下进行。

5.根据权利要求2的方法，所述金属氟化物反应物是KF，以及所述混合在化学计量比为约4KF：约1Br₂：约1S：约2Cl₂下进行。

6.生产SF₅Cl的方法，包括：将Cl₂、硫反应物、金属氟化物反应物与Br₂混合从而引发反应以高于理论约50％的收率生产所述SF₅Cl，所述硫反应物选自S、SF₄或它们的组合，所述金属氟化物反应物选自CsF、KF或它们的组合。

7.根据权利要求6的方法，其中所述反应在约10～约 200℃的温度下进行。

8.根据权利要求6的方法，其中所述硫反应物是S且所述金属氟化物反应物是KF以及所述混合在化学计量比为约5KF：约1Br₂：约1S：约3Cl₂下进行，或者其中所述硫反应物是SF₄且所述金属氟化物是KF以及其中所述混合在化学计量比为约1KF：约1Br₂：约1SF₄：约1Cl₂下进行，并且其中所述反应在约10～约200℃的温度下进行。

9.生产SF₅Br的方法，包括：将Br₂、SF₄与金属氟化物反应物混合从而引发反应，以高于理论约50％的收率生产所述SF₅Br，其中所述金属氟化物反应物选自AgF₂、AgF或它们的混合物。

10.根据权利要求9的方法，其中不向所述反应中加入S₂F₁₀、BrF、BrF₃、BrF₅、CsBrF₄或CsBrF₂中的任一种。

11.根据权利要求9的方法，其中所述反应在约10～约140℃的温度下进行。

12.根据权利要求9的方法，其中所述金属氟化物反应物是AgF以及所述混合在化学计量比为约1AgF：约1Br₂：约1SF4下进行，或者所述金属氟化物反应物是AgF₂以及其中所述混合在化学计量比为约2AgF₂：约3Br₂：约4SF₄下进行，以及其中所述反应在约10～约140℃的温度下进行。

13.生产SF₆的方法，包括：将Br₂、SF₄与CoF₃混合从而引发反应以高于理论约50％的收率生产所述SF₆。

14.根据权利要求13的方法，其中所述反应在约10～约400℃的温度下进行。

15.根据权利要求13的方法，其中所述混合在化学计量比为约2CoF₃：约1Br₂：约1SF₄下进行，且其中所述反应在约10～约400℃的温度下进行。