CN107867970B - 一种合成四氟丙二烯的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及“一种合成四氟丙二烯的方法”，属于有机化学合成领域。这种合成四氟丙二烯的方法，其特征在于：二氯六氟环戊烯在氧化剂的作用下反应，生成六氟戊二酸。通过加热六氟戊二酸在与氢氧化钠溶液的混合物，生成四氟丙二烯。

Description

一种合成四氟丙二烯的方法
技术领域
本发明属于有机化学合成技术领域，特别是一种合成四氟丙二烯的方法。
背景技术
四氟丙二烯具有很高的工业价值，是一种用途广泛的工业原料，在含氟医药中间体等含氟精细化学品合成方面具有较高的应用价值。
有关四氟丙二烯的研究，相关报道较少。文献(Kuehnel,Moritz F.；Lentz,Dieter；Dalton Transactions；nb.24；(2009)；p.4747-4755)中报道了一种由五氟丙烯在环己基锂和乙醚的作用下生成四氟丙二烯的方法。虽然该方法能够以69％收率合成四氟丙二烯，但是反应条件苛刻，原料不易制备等缺点严重限制了其工业化生产。文献(Li,An-Rong；Chen,Qing-Yun；Synthesis；nb.12；(1997)；p.1481-1488)中报道了一种由四氟二碘丙烷在碳酸钾和乙腈的作用下生成四氟丙二烯的方法。虽然该方法能够以82％收率合成四氟丙二烯，但是反应的原料不易制备等缺点制约了其工业化生产。文献(Lu,Hengyao；Friedrich,H.Bruce；Burton,Donald J.；Journal of Fluorine Chemistry；vol.75；nb.1；(1995)；p.83-86)中报道了一种由五氟一溴丙烯在叔丁基锂、正戊烷和乙醚的作用下生成四氟丙二烯的方法。虽然该方法能够以72％收率合成四氟丙二烯，但是反应的原料不易制备等缺点制约了其工业化生产。
由以上可以看出，在合成四氟丙二烯的过程时，具有反应条件苛刻，原料不易制备等的缺点，这些都限制了四氟丙二烯的工业化生产。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种合成四氟丙二烯的方法。
为了达到上述目的，本发明提供的合成四氟丙二烯的方法包括按顺序进行的下列步骤：
(1)二氯六氟环戊烯在氧化剂的作用下进行氧化反应生成六氟戊二酸；
(2)在加热的条件下使六氟戊二酸与氢氧化钠溶液进行反应而生成四氟丙二烯。
反应式如下：
Figure BDA0001459112140000021
在步骤(1)中，所述的氧化剂选自KMnO4、H2O2、KCr2O7、KClO3、MnO2中的一种。
在步骤(1)中，所述的氧化反应温度为0-300℃。
在步骤(1)中，所述的氧化反应时间为0.5—20h。
在步骤(1)中，所述的二氯六氟环戊烯与氧化剂的物料摩尔比为：1：0.8～6。
在步骤(2)中，所述的六氟戊二酸与氢氧化钠的摩尔比为1∶2～4。
在步骤(2)中，所述的加热温度最高为80-250℃。
在步骤(2)中，所述的反应时间为0.1—20h。
本发明提供的合成四氟丙二烯的方法的有益效果如下：
1.本发明原料来源便利。
2.产品得率高，产物分离提纯简单。
3.合成过程安全，适合于工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明提供的合成四氟丙二烯的方法进行详细的说明。
实施例1
(1)二氯六氟环戊烯在氧化剂的作用下进行氧化反应，生成六氟戊二酸的过程：
将50ml的二氯六氟环戊烯加入到200ml三口烧瓶中，加入38g的KMnO4，采用乙醇液氮混合物控制反应温度为5℃左右，烧瓶的转速为30r/min。反应6小时后，取少量白色固体采用丙酮进行溶解并进行GC分析。GC分析结果表明，产物中含有94％六氟戊二酸(HOOC-CF2-CF2-CF2-COOH)。
(2)在加热的条件下使六氟戊二酸与氢氧化钠溶液进行反应而生成四氟丙二烯的过程：
将30％氢氧化钠溶液缓慢滴入到上述产物中。六氟戊二酸与氢氧化钠的摩尔比为1∶2.5。采用乙醇液氮混合物控制反应温度为-10℃左右，烧瓶的转速为30r/min。待氢氧化钠溶液全部加入到上述产物中后，将温度提高到0℃左右，继续反应2h。然后，慢慢提高反应温度直至达到200℃，将气体产物通过碱洗塔除去CO2并进行GC分析。GC分析最终气体结果表明，最终气体产物中含有85％四氟丙二烯(CF2＝C＝CF2)。
实施例2
(1)二氯六氟环戊烯在氧化剂的作用下进行氧化反应，生成六氟戊二酸的过程：
将50ml的二氯六氟环戊烯加入到200ml三口烧瓶中，加入52g的KCr2O7，采用乙醇液氮混合物控制反应温度为5℃左右，烧瓶的转速为30r/min。反应6小时后，取少量白色固体采用丙酮进行溶解并进行GC分析。GC分析结果表明，产物中含有80％六氟戊二酸(HOOC-CF2-CF2-CF2-COOH)。
(2)在加热的条件下使六氟戊二酸与氢氧化钠溶液进行反应而生成四氟丙二烯的过程：
将30％氢氧化钠溶液缓慢滴入到上述产物中，六氟戊二酸与氢氧化钠的摩尔比为1∶4。采用乙醇液氮混合物控制反应温度为-10℃左右，烧瓶的转速为30r/min。待氢氧化钠溶液全部加入到上述产物中后，将温度提高到0℃左右，继续反应4h。然后，慢慢提高反应温度直至达到250℃，将气体产物通过碱洗塔除去CO2并进行GC分析。GC分析最终气体结果表明，最终气体产物中含有74％四氟丙二烯(CF2＝C＝CF2)。

Claims (1)

1.一种合成四氟丙二烯的方法，其特征在于：二氯六氟环戊烯在氧化剂的作用下反应生成六氟戊二酸，所述氧化剂为KMnO4或KCr2O7，反应温度为0-300℃，反应的时间为：0.5—20h；通过加热六氟戊二酸与氢氧化钠溶液的混合物生成四氟丙二烯，所述反应的物料摩尔比为：六氟戊二酸：氢氧化钠＝1：2～4，加热温度为80-250℃，反应时间为：0.1—20h。
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