CN107353276B - 一种制备卤代2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环类化合物的方法 - Google Patents

一种制备卤代2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环类化合物的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种气相制备卤代2,2‑二(全氟取代基)‑1,3‑二氧杂戊环的方法，包括：在催化剂作用下，2,2‑二(全氟取代基)‑1,3‑二氧杂戊环与Cl2和HF反应得到相应的卤代2,2‑二(全氟取代基)‑1,3‑二氧杂戊环。本发明提供的方法能够实现一步法反应，具有工艺步骤和设备简便、能耗低和三废少的特点。制备的卤代2,2‑二(全氟取代基)‑1,3‑二氧杂戊环适合用作聚合单体。

Description

一种制备卤代2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环类化合 物的方法
技术领域
本发明涉及一种含氟有机化合物的制备方法，尤其是涉及一种卤代2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环类化合物的制备方法。
背景技术
卤代2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环类化合物是一类重要的中间体，可用于合成多种制备高端聚合物的单体。例如4,5-二氯-4,5-二氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环，其脱氯后制得的4,5-二氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂环戊烯(简称“PDD”)，能够作为单体用于制备高端、透明和无定型的含氟聚物。
对于卤代2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环类化合物的制备方法，现有技术对于以2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环为原料一步法合成卤代2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环类化合物(特别是氟代2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环类化合物)的方法鲜有报道。
现有技术仅在全氯代2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环的制备方法上，作出了以下贡献：
(1)美国专利US2925424报道了以CCl4为溶剂、275W紫外光光照下以2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环为原料光氯化法制备4,4,5,5,-四氯-2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环的方法，实施例中通过改变C5F4H4Cl2O2(即2,2-二(二氟氯甲基)-1,3-二氧杂戊环)与Cl2的配比以及光反应温度对反应进行调控，在四氯化碳溶剂中实现了对底物的光氯化反应，制备得到C5F4Cl6O2(即4,4,5,5-四氯-2,2-二(二氟氯甲基)-1,3-二氧杂戊环)。此方法对光源选择、反应器设计要求较高，在放大生产中存在一定难度；
(2)欧洲专利EP0489756B1中报道了以2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环为原料催化氯化法制备全氯代化物4,4,5,5-四氯-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环的方法。此方法反应温度需在250～300℃之间。
现有技术还在以全氯代2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环为原料制备氟代2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环类化合物上，作出了以下贡献：
(1)美国专利US4535175报道了以4,4,5,5,-四氯-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环(或4,4,5,5,-四氯-2,2-氟-1,3-二氧杂戊环)为原料液相氟化法制备4,4,5-三氯-5-氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环、4,5-二氯-4,5-二氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环(或4,4,5-三氯-5-氟-2,2-二氟-1,3-二氧杂戊环、4,5,-二氯-4,5-二氟-2,2-氟-1,3-二氧杂戊环)的方法。实施例中以0.286mol的四氯代化合物Cl4C2O2(CF3)2为原料，加入0.0432mol的SbCl5，冷却至-50℃，再加入1mol的HF，70℃反应5h，冷却，精馏得到2％的二氟二氯取代的化合物Cl2F2C2O2(CF3)2；
(2)欧洲专利EP0489756B1和美国专利US5,286,824报道了以4,4,5,5-四氯-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环为原料气相氟化法制备4,5-二氯-4,5-二氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环的方法。
因此，仍有希望对卤代2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环类化合物的制备方法作进一步改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制备卤代2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环类化合物的方法，能够一步法实现反应，具有工艺步骤和设备简便、能耗低和三废少的特点。
本发明提供如下技术方案：
一种气相制备卤代2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环的方法，所述方法包括：
在催化剂作用下，2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环与Cl2和HF反应得到结构式(I)所示的卤代2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环，
Figure BDA0000984869300000021
其中：Rf1、Rf2独立地选自C1～C6全氟烷基或F，X独立地选自Cl或F，且至少一个X为F；
所述催化剂包含第一组分、第二组分和第三组分，所述第一组分选自活性炭、Cr和Al中的至少一种，所述第二组分选自Mg、Ca、Zn、Cu、Ag、La和Ce中的至少一种，所述第三组分选自Fe、Co、Ni和Mn中的至少一种。
本发明使用的原料2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环，通过与Cl2和HF反应得到相应的卤代2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环。作为示例，当2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环为2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环时，相应的卤代2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环可以为选自4,4,5-三氯-5-氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环、4,5-二氯-4,5-二氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环、4,4-二氯-5,5-二氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环和4-氯-4,4,5-三氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环中的至少一种。
作为优选的方式，所述2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环选自2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环、2,2-二(五氟乙基)-1,3-二氧杂戊环、2-三氟甲基-2-五氟乙基-1,3-二氧杂戊环、2,2-二氟-1,3-二氧杂戊环、2-氟-2-三氟甲基-1,3-二氧杂戊环、2-五氟乙基2-七氟丙基-1,3-二氧杂戊环和2,2二-七氟丙基-1,3-二氧杂戊环中的至少一种。
本发明制备的目标产物，即结构式(I)所示的卤代2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环。优选的是，所述结构式(I)所示的卤代2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环选自卤代2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环、卤代2,2-二(五氟乙基)-1,3-二氧杂戊环、卤代2-三氟甲基-2-五氟乙基-1,3-二氧杂戊环、卤代2,2-二氟-1,3-二氧杂戊环、卤代2-氟-2-三氟甲基-1,3-二氧杂戊环、卤代2-五氟乙基2-七氟丙基-1,3-二氧杂戊环和卤代2,2二-七氟丙基-1,3-二氧杂戊环中的至少一种。
本发明使用的催化剂为复合催化体系，含有三种组分，三种组分共同起作用，缺一不可。
所述第一组分选自活性炭、Cr和Al中的至少一种。优选的是，所述第一组分选自Cr和Al中的至少一种。
所述第二组分选自Mg、Ca、Zn、Cu、Ag、La和Ce中的至少一种。优选的是，所述第二组分选自Mg、Cu和Ce中的至少一种。
所述第三组分选自Fe、Co、Ni和Mn中的至少一种。优选的是，第三组分选自Co和Ni中的至少一种。
本发明所述催化剂中，三种组分的含量以能够使反应顺利进行即可。作为一种优选的方式，所述第一组分、第二组分和第三组分之间的摩尔配比为50～95:5～40:1～20。作为进一步优选的方式，所述第一组分、第二组分和第三组分之间的摩尔配比为70～90:10～25:1～5。
在制备本发明所述催化剂时：
对于第一组分，可以使用的原料优选为选自活性炭、Cr和Al的氟化物、氧化物、氢氧化物、卤化物、硝酸盐、磷酸盐、硫酸盐、碳酸盐、醋酸盐或草酸盐中的至少一种；
对于第二组分，可以使用的原料优选为选自Mg、Ca、Zn、Cu、Ag、La和Ce的氟化物、氧化物、氢氧化物、卤化物、碳酸盐、硝酸盐、磷酸盐、硫酸盐或草酸盐中的至少一种；
对于第三组分，可以使用的原料优选为选自Fe、Co、Ni和Mn的氟化物、氧化物、氢氧化物、卤化物、碳酸盐、硝酸盐、磷酸盐、硫酸盐或草酸盐中的至少一种。
作为示例，上述用于制备第一组分的原料，即为选自活性炭、Cr的氟化物、Cr的氧化物、Cr的氢氧化物、Cr的卤化物、Cr的硝酸盐、Cr的磷酸盐、Cr的硫酸盐、Cr的碳酸盐、Cr的醋酸盐、Cr的草酸盐、Al的氟化物、Al的氧化物、Al的氢氧化物、Al的卤化物、Al的硝酸盐、Al的磷酸盐、Al的硫酸盐、Al的碳酸盐、Al的醋酸盐和Al的草酸盐中的至少一种。
本发明使用的催化剂，在使用前最好经活化处理。作为一种优选的方式，所述活化处理的方法包括：先在惰性气体下于200～400℃热处理催化剂4～20h，再在HF气体下200～400℃预处理催化剂6～20h。
本发明提供的气相制备卤代2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环的方法中，原料2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环、Cl2和HF之间的配比满足使反应顺利进行即可。优选的是，所述2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环、Cl2和HF之间的摩尔配比为1:4～10:3～10。进一步优选的是，所述2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环、Cl2和HF之间的摩尔配比为1:4～7:3～7。
本发明提供的气相制备卤代2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环的方法中，反应温度满足使反应顺利进行即可。优选的是，所述反应温度为200～400℃。进一步优选的是，所述反应温度为220～350℃。
本发明提供的气相制备卤代2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环的方法中，反应压力满足使反应顺利进行即可。优选的是，所述反应压力为1～10个大气压。进一步优选的是，所述反应压力为1～5个大气压。
本发明提供的气相制备卤代2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环的方法中，反应停留时间满足使反应顺利进行即可。优选的是，所述反应停留时间1～120s。进一步优选的是，所述反应停留时间5～50s。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明进行进一步说明，但并不将本发明局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。
实施例1
按照活性炭、Cu元素、Fe元素物质的量比75:15:10，称取CuCl2·2H2O和FeCl3·6H2O加入去离子水溶解，将活性炭加入，搅拌10分钟，静置2h，100℃下真空干燥24h后得到催化剂CuFe/C。取制备好的催化剂装入反应器，用N2在110℃下处理2h，2h内升温至400℃，400℃下继续处理2h，通入HF在150℃下处理1.5h，1.5h内升温至350℃，继续活化2h。降温至250℃。将2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环:Cl2:HF物质的量比1:6:4同时通入反应器，停留时间30s，常压反应。
反应后的产物经冷凝分离、水碱洗处理，经过氢火焰离子化检测器(FID)分析，包括：4,4,5-三氯-5-氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环70％、反式-4,5-二氯-4,5-二氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环12％、顺式-4,5-二氯-4,5-二氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环7％、4,4,5,5-四氯-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环10％、其他成分1％。2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环的转化率99.5％。
实施例2
按照实施例1的步骤制备催化剂，将催化剂装入反应器、处理。将2,2-二氟-1,3-二氧杂戊环:Cl2:HF物质的量比1:6:4同时通入反应器，反应器温度280℃，停留时间28s，常压反应。
反应后的产物经冷凝分离、水碱洗处理，经过FID分析，包括：4,4,5-三氯-5-氟-2,2-二氟-1,3-二氧杂戊环73％、反式-4,5-二氯-4,5-二氟-2,2-二氟-1,3-二氧杂戊环12％、顺式-4,5-二氯-4,5-二氟-2,2-二氟-1,3-二氧杂戊环5％、4,4,5,5-四氯-2,2-二氟-1,3-二氧杂戊环8％、其他成分2％。2,2-二氟-1,3-二氧杂戊环的转化率99.8％。
实施例3
按照活性炭、La元素、Co元素、Ni元素的物质的量比80:17:2:1，称取LaCl3·7H2O、CoCl2·6H2O、NiCl2·6H2O加入去离子水溶解，将活性炭加入。搅拌、静置、真空干燥的步骤同实施例1。取制备好的催化剂LaCoNi/C装入反应器，用N2在110℃下处理2h，2h内升温至380℃，380℃下继续处理2h，通入HF在150℃下处理1.5h，1.5h内升温至350℃，继续活化2h。降温至300℃。将2,2-二(五氟乙基)-1,3-二氧杂戊环:Cl2:HF物质的量比1:6:2同时通入反应器，停留时间40s，常压反应。
反应后的产物经冷凝分离、水碱洗处理，经过FID分析，包括：4,4,5-三氯-5-氟-2,2-二(五氟乙基)-1,3-二氧杂戊环3％、反式-4,5-二氯-4,5-二氟-2,2-二(五氟乙基)-1,3-二氧杂戊环50％、顺式-4,5-二氯-4,5-二氟-2,2-二(五氟乙基)-1,3-二氧杂戊环23％、4,4,5,5-四氯-2,2-二(五氟乙基)-1,3-二氧杂戊环7％、其它成分17％。2,2-二(五氟乙基)-1,3-二氧杂戊环的转化率98％。
实施例4
其他条件同实施例3，区别在于反应器温度由300℃降至225℃，停留时间10s，常压反应。
反应后的产物经冷凝分离、水碱洗处理，经过FID分析，包括：4,4,5-三氯-5-氟-2,2-二(五氟乙基)-1,3-二氧杂戊环75％、反式-4,5-二氯-4,5-二氟-2,2-二(五氟乙基)-1,3-二氧杂戊环1％、顺式-4,5-二氯-4,5-二氟-2,2-二(五氟乙基)-1,3-二氧杂戊环0.4％、4,4,5,5-四氯-2,2-二(五氟乙基)-1,3-二氧杂戊环3％、其它成分20.6％。2,2-二(五氟乙基)-1,3-二氧杂戊环的转化率93％。
实施例5
按照与Cr元素、Cu元素、Co元素的物质的量比为75:20:5，称取CrK(SO4)2·12H2O、CuCl2·2H2O与CoCl2·6H2O加入去离子水溶解，加入沉淀剂进行沉淀，调整溶液的pH至7.5～10.5，得到沉淀物；将沉淀物挤压成型，在100～150℃下干燥10～24h，得到催化剂的前驱体；继续将制得的催化剂的前驱体用N2、H2或Ar在300～500℃下焙烧2～12h得到催化剂CuCo/Cr。取制备好的催化剂装入反应器，用N2在110℃下处理2h，2h内升温至350℃，350℃下继续处理2h；自然降温至200℃，通入HF在200℃下处理0.5h，2h内升温至300℃，300℃下处理1h，1h内升温至350℃，350℃下继续活化2h，降温至280℃。将2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环:Cl2:HF物质的量比1:6:6同时通入反应器，停留时间35s，常压反应。
反应后的产物经冷凝分离、水碱洗处理，经过FID分析，包括：4,4,5-三氯-5-氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环1％、反式-4,5-二氯-4,5-二氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环76％、顺式-4,5-二氯-4,5-二氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环18％、4,4,5,5-四氯-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环1.5％、4-氯-4,4,5-三氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环1.5％、其它成分2％。2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环的转化率97％。
实施例6
按照Cr原子、Mg原子与Ni原子的物质的量比为80:13:7，称取MgO、Ni(OH)2与Cr(OH)3球磨共混，压制成型，进一步用N2、H2或Ar在350～450℃下焙烧2～12h得到氯氟化催化剂MgNi/Cr。取制备好的催化剂装入反应器，处理步骤同实施例4。降温至225℃。将2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环:Cl2:HF物质的量比1:6:5同时通入反应器，停留时间15s，常压反应。
反应后的产物经冷凝分离、水碱洗处理，经过FID分析，包括：4,4,5-三氯-5-氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环5％、反式-4,5-二氯-4,5-二氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环68％、顺式-4,5-二氯-4,5-二氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环20％、4,4,5,5-四氯-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环2％、4-氯-4,4,5-三氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环3.5％、其它成分1.5％。2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环的转化率95％。
实施例7
按照Cr原子、Al原子、La原子、Co原子物质的量比70:15:5:10，取Cr(OH)3与Al(OH)3、La(OH)3、CoO球磨共混，压制成型，进一步用N2、H2或Ar在350～450℃下焙烧2～12h得到氯氟化催化剂LaCo/AlCr。取制备好的催化剂装入反应器，处理步骤同实施例4。降温至300℃。将2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环:Cl2:HF物质的量比1:5:4同时通入反应器，停留时间20s，常压反应。
反应后的产物经冷凝分离、水碱洗处理，经过FID分析，包括：4,4,5-三氯-5-氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环10％、反式-4,5-二氯-4,5-二氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环57.3％、顺式-4,5-二氯-4,5-二氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环24.5％、4,4,5,5-四氯-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环3.2％、4-氯-4,4,5-三氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环1.7％、其它成分3.3％。2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环的转化率94.3％。
实施例8
按照Al原子、Cr原子、Cu原子与Co原子物质的量77:12:6:5，取CrK(SO4)2·12H2O、CuCl2·2H2O与CoCl2·6H2O溶于去离子水，加入已成型的AlF3搅拌10分钟后静置浸渍2h，100～120℃下真空干燥24h。取制备好的催化剂CuCo/CrAl装入反应器，活化处理步骤同实施例4。降温至250℃。将2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环:Cl2:HF物质的量比1:6:6同时通入反应器，停留时间6s，常压反应。
反应后的产物经冷凝分离、水碱洗处理，经过FID分析，包括：4,4,5-三氯-5-氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环34.8％、反式-4,5-二氯-4,5-二氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环13.2％、顺式-4,5-二氯-4,5-二氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环5.8％、4,4,5,5-四氯-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环0.1％、4-氯-4,4,5-三氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环2.2％、其它成分43.9％；2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环的转化率53.6％。
实施例9
其他条件同实施例7，区别在于反应器温度由250℃升至320℃，停留时间6s。
反应后的产物经冷凝分离、水碱洗处理，经过FID分析，包括：4,4,5-三氯-5-氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环1.5％、反式-4,5-二氯-4,5-二氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环49.3％、顺式-4,5-二氯-4,5-二氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环18.2％、4,4,5,5-四氯-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环0.5％、4-氯-4,4,5-三氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环10.0％、其它成分24.5％。2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环的转化率98.1％。
实施例10
按照Al原子、Cr原子、Ce原子与Mn原子物质的量比60:25:7:8，取Al(NO3)3·9H2O、CrK(SO4)2·12H2O、Ce2(SO4)3·8H2O与乙酸锰加入去离子水溶解，加入沉淀剂进行沉淀，调整溶液的pH至7.5～10.5，老化过滤得到沉淀物；将沉淀物挤压成型，在100～150℃下干燥10～24h，得到催化剂的前驱体；继续将制得的催化剂的前驱体用N2、H2或Ar在300～500℃下焙烧2～15h得到催化剂CeMn/CrAl。取制备好的催化剂装入反应器，处理步骤同实施例4。降温至280℃。将2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环:Cl2:HF物质的量比1:6:8同时通入反应器，停留时间18s，常压反应。
反应后的产物经冷凝分离、水碱洗处理，经过FID分析，包括：4,4,5-三氯-5-氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环17.7％、反式-4,5-二氯-4,5-二氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环43.5％、顺式-4,5-二氯-4,5-二氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环11.2％、4,4,5,5-四氯-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环0.05％、4-氯-4,4,5-三氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环13.4％、其余成分14.15％。2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环的转化率90％。

Claims (10)

1.一种气相制备卤代2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环的方法，其特征在于：所述方法包括：
在催化剂作用下，2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环与Cl2和HF反应得到结构式(I)所示的卤代2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环，
Figure FDA0002918152600000011
其中：Rf1、Rf2独立地选自C1～C6全氟烷基或F，X独立地选自Cl或F，且至少一个X为F；
所述卤代2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环为4,4,5-三氯-5-氟-2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环和/或4,5-二氯-4,5-二氟-2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环；
所述催化剂包含第一组分、第二组分和第三组分，所述第一组分选自活性炭、Cr或Al的氟化物、氢氧化物、硝酸盐或硫酸盐中的至少一种，所述第二组分选自Mg、Cu、La和Ce的氧化物、氢氧化物、氯化物或硫酸盐中的至少一种，所述第三组分选自Fe、Co、Ni和Mn的氧化物、氢氧化物或氯化物中的至少一种。
2.按照权利要求1所述的气相制备卤代2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环的方法，其特征在于：所述催化剂中，第一组分选自Cr或Al的氟化物、氢氧化物、硝酸盐或硫酸盐中的至少一种，第二组分选自Mg、Cu和Ce的氧化物、氯化物或硫酸盐中的至少一种，所述第三组分选自Co和Ni的氧化物或氯化物中的至少一种。
3.按照权利要求1所述的气相制备卤代2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环的方法，其特征在于：所述催化剂中，第一组分、第二组分和第三组分之间的摩尔配比为50～95:5～40:1～20。
4.按照权利要求3所述的气相制备卤代2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环的方法，其特征在于：所述催化剂中，第一组分、第二组分和第三组分之间的摩尔配比为70～90:10～25:1～5。
5.按照权利要求1所述的气相制备卤代2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环的方法，其特征在于：所述2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环选自2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环或2,2-二(五氟乙基)-1,3-二氧杂戊环。
6.按照权利要求1所述的气相制备卤代2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环的方法，其特征在于：所述结构式(I)所示的卤代2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环选自卤代2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂戊环或卤代2,2-二(五氟乙基)-1,3-二氧杂戊环。
7.按照权利要求1所述的气相制备卤代2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环的方法，其特征在于：所述2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环、Cl2和HF之间的摩尔配比为1:4～10:3～10。
8.按照权利要求7所述的气相制备卤代2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环的方法，其特征在于：所述2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环、Cl2和HF之间的摩尔配比为1:4～7:3～7。
9.按照权利要求1所述的气相制备卤代2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环的方法，其特征在于：反应温度为200～400℃，反应压力为1～10个大气压，反应停留时间1～120s。
10.按照权利要求9所述的气相制备卤代2,2-二(全氟取代基)-1,3-二氧杂戊环的方法，其特征在于：反应温度为220～350℃，反应压力为1～5个大气压，反应停留时间5～50s。
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