CN1040783A - 2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷的提纯 - Google Patents
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Abstract
一种提纯2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷的方法，它包括将液态2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷同碱金属高锰酸盐水溶液接触，由此降低烯属卤代烃污染物的浓度。
Description
本发明涉及一种提纯2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷的方法。该方法包括将液态的粗制2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷与碱金属高锰酸盐水溶液接触，以降低卤代烯烃污染物的浓度。
目前，对于最外层臭氧层减少的关心，尤其是对可能加速臭氧减少的某些含氯氟烃的关注，已导致对各种有可能减少臭氧的卤代烃的广泛研究。
其中一种卤化烃是2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷（CHCl2CF3），在目前采用三氯氟甲烷的众多场合下，均可应用它。由于2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷是一种含氯氟烃，可以预料，在较低的大气层中它能充分分解，不会造成或几乎不造成最外层臭氧的减少。
在制备2，2-二氯-1，1，1-三氯乙烷时，原料中存在的杂质和反应条件均会使生成的2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷粗品被有害副产物（包括烯属卤代烃）污染。在某些反应条件下，甚至2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷本身也会产生轻微程度的脱卤化氢反应，形成有害的烯属卤代烃，如以下反应式所示：
2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷粗品中可能存在的其它烯属卤代烃包括2-氯全氟丁烯-2、氯三氟乙烯和2-氯-1，1，1-4，4，4-六氟丁烯-2。
即使这些烯属卤代烃以较低量存在，仍然是有害的，因为它们较不稳定，并且具有潜在毒性。若未能充分将这些烯属卤代烃污染物从2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷中除去，那么2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷作为制冷剂、推进剂、发泡剂和溶剂等的应用将受到限制。然而，由于它们在2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷中的含量较低，并且其沸点接近于2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷的沸点，因而通过常用的分馏程序不易将这些烯属卤代烃的含量降至相当低的水平。
本发明的目的之一在于提供一种提纯2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷粗品的方法。本发明的目的之二在于提供一种有效而经济的提纯粗制2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷的方法。
根据本发明，提供了一种降低2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷中烯属卤代烃含量的方法，该方法包括：将液态的2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷与碱金属高锰酸盐水溶液接触;然后将2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷同所述金属高锰酸盐水溶液分离;回收经过提纯的2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷。
可通过专业上公知的方法或用1，1，1-三氟乙烷或1-氯-2，2，2-三氟乙烷的氯化获得2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷。所述公知方法包括用HF对全氯乙烯或五氯乙烷进行液相或汽相氢氟化。如上所述，粗制的2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷中通常存在有害的烯属卤代烃，包括1，1-二氯二氟乙烯、2-全氟氯丁烯-2、三氟氯乙烯和2-氟-1，1，1，-4，4，4-六氟丁烯-2。这些烯属卤代烃的存在量通常为50至1000ppm（百万分之一）。存在上述量烯属卤代烃的2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷通常不宜用作制冷剂、推进剂等，因为烯属卤代烃不稳定，并且具有潜在毒性。一般来说，纯化的2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷中上述烯属卤代烃杂质的浓度应不到10ppm，更理想的是应低于5ppm。
用来处理2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷粗品的金属高锰酸盐应能溶解于碱性水溶液。该金属高锰酸盐可以是碱金属或碱土金属高锰酸盐，理想的是碱金属高锰酸盐，更理想的是高锰酸钾。
金属高锰酸盐的浓度可以是1%（重量）至饱和水溶液，每升高锰酸钠的饱和水溶液含约200g高锰酸钠，而高锰酸钾则含约60g。适宜的浓度为约含5%至6%（重量）碱金属高锰酸盐。
通过加入碱性剂，例如，碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐或碱土金属氢氧化物，最好是氢氧化钠或氢氧化钾，可使金属高锰酸盐水溶液呈碱性。例如，可适宜地加入约2%至10%（重量）的碱金属氢氧化物水溶液。不必直接将碱性剂加到金属高锰酸盐溶液中，而是将其加到2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷中或其与金属高锰酸盐溶液的混合物中。
2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷与碱金属高锰酸盐溶液的相对体积比随下述因素而显著不同。这些因素是：烯属卤代烃和金属高锰酸盐溶液的浓度，两相的混合度，采用的温度，等等。一般而言，采用约6%（重量）的金属高锰酸盐溶液时，适宜的体积比为1∶1。在大批量生产时，大量过量，可使金属高锰酸盐溶液重复使用。例如，在金属高锰酸盐溶液减少前，可提纯多达15批的2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷。
用碱金属高锰酸盐水溶液处理2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷时，所用温度并不严格，可以是任何适宜的温度，例如大约5℃至70℃。由于2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷在常压下的沸点为27.6℃，因此高温处理时必须在封闭系统中进行，以便使之保持液态。优选的温度大约为55℃至65℃。
可通过任何专业上已知的方式，例如：摇振、搅拌、浸渍喷注混合等，将粗制的2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷和碱金属高锰酸盐水溶液混合。
通常在（例如）60℃下将2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷同碱金属高锰酸盐混合约2至4小时后，可除去烯属卤代烃杂质，或可将其降至所期望的含量。然后，停止混合操作，使混合物冷却，分离为两层，回收较重的2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷层。
需要时，可通过分馏等手段，将经过处理的2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷进一步纯化。通过用本发明的方法进行处理，通常可使2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷中的烯属卤代烃杂质含量降至低于约5ppm（百万分之一）。本发明的方法可分批或连续实施。
实施例
将二十毫升（29.5g）2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷粗品同25ml 6%高锰酸钾水溶液和1ml5%氢氧化钠水溶液一起加到“特氟隆”瓶中，上述粗品经气相色谱分析表明含2-全氟氯丁烯-2、三氟氯乙烯、1，1-二氯二氟乙烯和2-氯-1，1，1，4，4，4-六氟丁烯-2（200ppm）。将瓶封闭，置于60℃的水浴中，剧烈搅拌2小时。冷却至大约25℃，回收2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷层，用无水硫酸钠干燥。气相色谱分析表明，纯化的2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷中存在以下数量的烯属卤代烃，即：
2-全氟氯丁烯-2 低于5ppm
三氟氯乙烯 低于5ppm
1，1-二氯-2，2-
二氟乙烯 低于5ppm
2-氯-1，1，1，4，
4，4-六氟丁烯-2 6ppm
Claims (5)
1、一种降低2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷中烯属卤代烃含量的方法，该方法包括：将呈液态的所述2，2，-二氯-1，1，1，-三氟乙烷与碱金属高锰酸盐水溶液接触；将液态2，2，-二氯-1，1，1-三氟乙烷同所述碱金属高锰酸盐水溶液分离；回收经过提纯的2，2，-二氯-1，1，1-三氟乙烷。
2、按权利要求1的方法，其中所述金属高锰酸盐选自高锰酸钠和高锰酸钾。
3、按权利要求2的方法，其中所述金属高锰酸盐是高锰酸钾。
4、按权利要求1的方法，其中所述的2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷与碱金属高锰酸盐水溶液之间的接触在5℃至70℃下进行。
5、按权利要求4的方法，其中所述温度为55℃至65℃。
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