CN109305893A - 一种1,2-二氟乙烯三氟甲基醚的合成方法及合成装置 - Google Patents

一种1,2-二氟乙烯三氟甲基醚的合成方法及合成装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109305893A
CN109305893A CN201710624588.1A CN201710624588A CN109305893A CN 109305893 A CN109305893 A CN 109305893A CN 201710624588 A CN201710624588 A CN 201710624588A CN 109305893 A CN109305893 A CN 109305893A
Authority
CN
China
Prior art keywords
reaction
trifluoromethyl ethers
difluoroethylene
trifluoro ethyl
fluoroform
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710624588.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109305893B (zh
Inventor
郭澎湃
李斌
王亚宁
杨旭仓
曾祥秋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhonghao Chenguang Research Institute of Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Zhonghao Chenguang Research Institute of Chemical Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhonghao Chenguang Research Institute of Chemical Industry Co Ltd filed Critical Zhonghao Chenguang Research Institute of Chemical Industry Co Ltd
Priority to CN201710624588.1A priority Critical patent/CN109305893B/zh
Publication of CN109305893A publication Critical patent/CN109305893A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109305893B publication Critical patent/CN109305893B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C41/00—Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
    • C07C41/01—Preparation of ethers
    • C07C41/05—Preparation of ethers by addition of compounds to unsaturated compounds
    • C07C41/06—Preparation of ethers by addition of compounds to unsaturated compounds by addition of organic compounds only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C41/00—Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
    • C07C41/01—Preparation of ethers
    • C07C41/18—Preparation of ethers by reactions not forming ether-oxygen bonds
    • C07C41/24—Preparation of ethers by reactions not forming ether-oxygen bonds by elimination of halogens, e.g. elimination of HCl

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及一种1，2‑二氟乙烯三氟甲基醚的合成方法，包括如下步骤：1)氟氧基三氟甲烷和1，1‑二氟乙烯进行加成反应，得到1，2，2–三氟‑乙基三氟甲基醚；2)所述1，2，2–三氟‑乙基三氟甲基醚通过脱酸反应脱除HF，得到1，2‑二氟乙烯三氟甲基醚。本发明提出的合成1，2‑二氟乙烯三氟甲基醚的路线，仅需两步反应即可完成，步骤简单，易于控制，克服了现有技术中对设备要求高、环境污染大、反应控制难度大、成本高、操作复杂、合成路线长、副反应多、1，2，2–三氟‑乙基三氟甲基醚的选择性低等问题，有利于大范围的推广。

Description

一种1，2-二氟乙烯三氟甲基醚的合成方法及合成装置
技术领域
本发明属于有机化学合成领域，具体涉及一种含氟醚的合成方法及合成的装置。
背景技术
1，2-二氟乙烯三氟甲基醚是一种重要的化工原料，一方面作为合成橡胶的改性特殊单体，能提高橡胶的抗氧化性和耐磨性，被用于制造聚偏氟乙烯、氟橡胶和氟塑料；另一方面可作特殊溶剂，在当前锂离子动力电池方兴未艾的研发环境下，1，2-二氟乙烯三氟甲基醚因具有高稳定性、兼容性好而受到广泛关注。开发1，2-二氟乙烯三氟甲基醚的合成方法具有很好的经济价值。目前，合成1，2-二氟乙烯三氟甲基醚的方法，还没有相关的专利文献记载。
现有技术中，如专利CN 105367392A公开的全氟甲基乙烯基醚的制备方法，其是以三氟甲氧基盐CF3OM为原料，在相转移剂存在下，与三氟氯乙烯反应制备全氟甲基乙烯基醚。专利CN 102211983 A以氟化钾、碳酰氟和四氟乙烯为起始原料，以乙腈为溶剂，在无催化剂作用的情况下，制备CF3OK，然后在有少量水存在的条件下，和四氟乙烯进行反应，制备目标产物全氟甲基乙烯基醚。上述方法合成的均为全氟醚。但是1，2-二氟甲基乙烯基醚的合成尚未见诸报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种1，2-二氟乙烯三氟甲基醚的合成方法，本发明所述的方法，包括如下步骤：
1)氟氧基三氟甲烷和1，1-二氟乙烯进行加成反应，得到1，2，2–三氟-乙基三氟甲基醚；
2)所述1，2，2–三氟-乙基三氟甲基醚通过脱酸反应脱除HF，得到1，2-二氟乙烯三氟甲基醚。
上述反应的反应方程式为：
CF2＝CH2+CF3OF——CF3OCF2CH2F (1)
CF3OCF2CH2F——CF3OCF＝CHF (2)
本发明首次提出上述1，2-二氟乙烯三氟甲基醚的合成方法，仅通过两步反应即可完成，路线短，操作简单，反应过程容易控制，有利工业上的大规模推广。
优选的，在反应的过程中，所述氟氧基三氟甲烷的摩尔数为1，1-二氟乙烯摩尔数的75％～95％。
优选的，所述步骤1)的反应的温度为-80℃～-30℃，反应压力为0.1～0.3Mpa；更优选的，反应温度为-55℃～-45℃时效果更好。
优选的，所述步骤2)具体为，将所述1，2，2–三氟-乙基三氟甲基醚通入有机溶剂中，在碱性条件下进行脱酸反应；
所述1，2，2–三氟-乙基三氟甲基醚、游离氢氧根离子和有机溶剂的摩尔比为1：1.5～2.5：8～10。
所述有机溶剂为乙腈或四氢呋喃。
上述反应在有机溶剂中进行，可对反应物形成一定的保护，防止生成CF3OCF2CHFNa或CF3OCF2CH2F受热分解。
优选的，所述步骤2)中控制反应温度为30～100℃，更优选的，温度为40～55℃。
优选的，所述脱酸反应的过程中，需对反应液进行搅拌，搅拌的速度为100～300r/min。
优选的，在具体操作的过程中所述步骤1)在反应的过程中将氟氧基三氟甲烷通入到1，1-二氟乙烯中，边通入边进行反应；
优选的，所述氟氧基三氟甲烷的通入速度为每小时占1，1-二氟乙烯总物质的量的10～20％。
由于氟氧基三氟甲烷非常活泼，将氟氧基三氟甲烷不断通入1，1-二氟，边反应边加入，可提高产物的纯度。
优选的，所述步骤2)反应完成后，将产物在-40～-50℃的条件下进行冷凝，回收未反应的1，2，2–三氟-乙基三氟甲基醚。
优选的，在实际应用的过程中，选择乙醇作为载冷剂。
1，2，2–三氟-乙基三氟甲基醚的沸点为62℃，而本申请的脱酸反应的温度控制在30～100℃，因此在脱酸的过程中，会有大量的1，2，2–三氟-乙基三氟甲基醚气化随反应生成的1，2-二氟乙烯三氟甲基醚一同逸出，此处进行冷凝可将未反应的1，2，2–三氟-乙基三氟甲基醚进行回收和再利用，可提高产物的纯度。
作为一种优选方案，本发明所述的方法包括如下步骤：
1)氟氧基三氟甲烷和1，1-二氟乙烯在温度-55℃～-45℃，反应压力0.1～0.3Mpa的条件下进行加成反应，反应的过程中将氟氧基三氟甲烷通入到1，1-二氟乙烯中，边通入边进行反应，所述氟氧基三氟甲烷的通入速度为每小时占1，1-二氟乙烯总物质的量的10～20％，得到1，2，2–三氟-乙基三氟甲基醚；氟氧基三氟甲烷的总摩尔数为1，1-二氟乙烯总摩尔数的75％～95％；
2)将1，2，2–三氟-乙基三氟甲基醚通入有机溶剂中，在碱性条件下进行脱酸反应，反应过程中控制反应温度为40～55℃；1，2，2–三氟-乙基三氟甲基醚、游离氢氧根离子和有机溶剂的摩尔比为1：1.5～2.5：8～10，有机溶剂为乙腈或四氢呋喃，反应的同时以100～300r/min的速度对反应液进行搅拌，得含有1，2，2–三氟-乙基三氟甲基醚掺杂的1，2-二氟乙烯三氟甲基醚；
3)将上述的含有1，2，2–三氟-乙基三氟甲基醚掺杂的1，2-二氟乙烯三氟甲基醚进行在温度-40～50℃的条件下进行冷凝处理，回收未反应的1，2，2–三氟-乙基三氟甲基醚，得到1，2-二氟乙烯三氟甲基醚。
本发明的另一目的是保护通过本发明所述方法制备得到的1，2-二氟乙烯三氟甲基醚。
本发明的最后一个目的是保护利用本发明所述方法在制备1，2-二氟乙烯三氟甲基醚中所使用的装置，包括：通过管道依次连接的合成反应器、脱酸反应釜和冷凝器，所述冷凝器的出液口反向连接至所述脱酸反应釜的进液口；
所述合成反应器的内部设有分布器，所分布器浸于所述1，1-二氟乙烯内；所述合成反应器的四周设有冷却夹套。
所述脱酸反应釜的内部设有搅拌装置；
所述合成反应器为耐压反应器，其上配置有氟氧基三氟甲烷计量器。
本发明的反应中，反应温度在-80℃～-30℃的范围内，因此，液体计量器、反应器、搅拌装置、用于向液相中导入导管和分布装置、填料必须是具有耐腐蚀性的材料。可以为哈氏合金、镍铬不锈钢、钼铬不锈钢等。
本发明具有如下有益效果：
1)本发明提出了一种合成1，2-二氟乙烯三氟甲基醚的路线，该合成路线仅需两步即可完成，步骤简单，易于控制，克服了现有技术中对设备要求高、环境污染大、反应控制难度大、成本高、操作复杂、合成路线长、副反应多、1，2，2–三氟-乙基三氟甲基醚的选择性低等问题，有利于大范围的推广。
2)在上述合成路线的基础上，本发明进一步提出了更为优化的合成方法，通过优化各步的反应条件，得到一种原料转化率高，产品纯度高的合成方法。
3)本发明还提出了专门适用于本发明所述方法的反应装置，这种装置有利于本发明所述反应的顺利进行。
附图说明
图1为本发明所述反应装置的示意图；
图中：1、合成反应器；2、脱酸反应釜；3、冷凝器；1.1、分布器；1.2、冷却夹套；1.3、氟氧基三氟甲烷入口；1.4、1，1-二氟乙烯入口。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
本实施例涉及一种1，2-二氟乙烯三氟甲基醚的合成方法，包括如下步骤：
1)向反应釜中加入1，1-二氟乙烯5L，将反应体系冷却至-45℃，按380L/h的流量通入氟氧基三氟甲烷，持续通入和反应4小时，反应过程中维持反应装置内压力为0.05Mpa(表压)，并维持反应体系的液相温度在-45±1℃，得到1，2，2–三氟-乙基三氟甲基醚；
反应终止后取液相反应液，用气相色谱进行分析，分析结果如下：
1，1-二氟乙烯的转化率95.54％。
1，2，2–三氟-乙基三氟甲基醚的选择性98.57％。
2)向脱酸反应釜中加入有机溶剂四氢呋喃和KOH，并混合均匀，将1，2，2–三氟-乙基三氟甲基醚导入脱酸反应釜；所述1，2，2–三氟-乙基三氟甲基醚、KOH、有机溶剂的摩尔比例为1：2：8，将1，2，2–三氟-乙基三氟甲基醚导入脱酸反应釜后开启搅拌，搅拌速度为200r/min，脱酸反应温度控制为50℃；
3)将脱酸后的产物通过温度为-45℃的冷凝器进行冷凝，得到2-二氟乙烯三氟甲基醚。
经检测，1，2-二氟乙烯三氟甲基醚的纯度为89.92％。
实施例2
本实施例涉及一种1，2-二氟乙烯三氟甲基醚的合成方法，包括如下步骤：
1)向反应釜中加入1，1-二氟乙烯5L，将反应体系冷却至-55℃，按380L/h的流量通入氟氧基三氟甲烷，边通入边反应，持续通入和反应4小时，反应过程中维持反应装置内压力为0.15Mpa(表压)，并维持反应体系的液相温度在-55±1℃，得到1，2，2–三氟-乙基三氟甲基醚；
反应终止后取液相反应液，用气相色谱进行分析，分析结果如下：
1，1-二氟乙烯的转化率94.54％。
1，2，2–三氟-乙基三氟甲基醚的选择性92.57％。
2)向脱酸反应釜中加入有机溶剂乙腈和NaOH，并混合均匀，将1，2，2–三氟-乙基三氟甲基醚导入脱酸反应釜；所述1，2，2–三氟-乙基三氟甲基醚、NaOH、有机溶剂的摩尔比例为1：2：10，将1，2，2–三氟-乙基三氟甲基醚导入脱酸反应釜后开启搅拌，搅拌速度为200r/min，脱酸反应温度控制为50℃；
3)将脱酸后的产物通过温度为-50℃的冷凝器进行冷凝，得到2-二氟乙烯三氟甲基醚。
经检测，1，2-二氟乙烯三氟甲基醚的纯度为85.67％。
实施例3
本实施例涉及本申请所述方法所使用的设备，包括通过管道依次连接的合成反应器1、脱酸反应釜2、冷凝器3，所述冷凝器的出液口反向连接至所述脱酸反应釜的进液口，未脱酸反应的1，2，2–三氟-乙基三氟甲基醚继续进行脱酸反应；
所述合成反应器的内部设有分布器1.1，所分布器浸于所述1，1-二氟乙烯内；
所述合成反应器的外壁四周设有冷却夹套1.2；
所述脱酸反应釜的内部设有搅拌装置；
所述合成反应器为耐压反应器，其上配置有氟氧基三氟甲烷计量器。
在反应的过程中，1，1-二氟乙烯通过入口1.4进入合成反应器，氟氧基三氟甲烷通过入口1.3进入反应器，按照实施例1～4所述的方法进行反应。
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种1，2-二氟乙烯三氟甲基醚的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)氟氧基三氟甲烷和1，1-二氟乙烯进行加成反应，得到1，2，2–三氟-乙基三氟甲基醚；
2)所述1，2，2–三氟-乙基三氟甲基醚通过脱酸反应脱除HF，得到1，2-二氟乙烯三氟甲基醚。
2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述氟氧基三氟甲烷的摩尔数为1，1-二氟乙烯摩尔数的75％～95％。
3.根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于，所述步骤1)的反应的温度为-80℃～-30℃，反应压力为0.1～0.3Mpa；优选的，反应温度为-55℃～-45℃。
4.根据权利要求1或3所述的合成方法，其特征在于，所述步骤2)具体为，将所述1，2，2–三氟-乙基三氟甲基醚通入有机溶剂中，在碱性条件下进行脱酸反应；
优选的，所述1，2，2–三氟-乙基三氟甲基醚、游离氢氧根离子和有机溶剂的摩尔比为1：1.5～2.5：8～10。
5.根据权利要求4所述的合成方法，其特征在于，所述有机溶剂为乙腈或四氢呋喃。
6.根据权利要求1或5所述的合成方法，其特征在于，所述步骤2)中控制反应温度为30～100℃，优选40～55℃。
7.根据权利要求1～6任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤1)在反应的过程中将氟氧基三氟甲烷通入到1，1-二氟乙烯中，边通入边进行反应；
优选的，所述氟氧基三氟甲烷的通入速度为每小时占1，1-二氟乙烯总物质的量的10～20％。
8.根据权利要求1～7任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤2)反应完成后，将产物在-40～-50℃的条件下进行冷凝，回收未反应的1，2，2–三氟-乙基三氟甲基醚。
9.权利要求1～8任一项所述方法制备得到的1，2-二氟乙烯三氟甲基醚。
10.一种权利要求1～8任一项所述方法中所使用的装置，其特征在于，包括：通过管道依次连接的合成反应器、脱酸反应釜和冷凝器，所述冷凝器的出液口反向连接至所述脱酸反应釜的进液口；
所述合成反应器的内部设有分布器，所分布器浸于所述1，1-二氟乙烯内；所述合成反应器的四周设有冷却夹套。
CN201710624588.1A 2017-07-27 2017-07-27 一种1,2-二氟乙烯三氟甲基醚的合成方法及合成装置 Active CN109305893B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710624588.1A CN109305893B (zh) 2017-07-27 2017-07-27 一种1,2-二氟乙烯三氟甲基醚的合成方法及合成装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710624588.1A CN109305893B (zh) 2017-07-27 2017-07-27 一种1,2-二氟乙烯三氟甲基醚的合成方法及合成装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109305893A true CN109305893A (zh) 2019-02-05
CN109305893B CN109305893B (zh) 2020-10-30

Family

ID=65202787

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710624588.1A Active CN109305893B (zh) 2017-07-27 2017-07-27 一种1,2-二氟乙烯三氟甲基醚的合成方法及合成装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109305893B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112079695A (zh) * 2020-08-19 2020-12-15 浙江巨化技术中心有限公司 1,1-二(三氟甲氧基)二氟乙烯联产1,2-二(三氟甲氧基)二氟乙烯的制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003073874A (ja) * 2001-09-01 2003-03-12 Reiko Udagawa ハイドロフルオロアルキルエーテルの製造方法
CN1986512A (zh) * 2005-12-22 2007-06-27 索尔维索莱克西斯公司 制备氟卤代醚的方法
CN105254476A (zh) * 2015-11-05 2016-01-20 中蓝晨光化工研究设计院有限公司 一种制备含氟卤代醚的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003073874A (ja) * 2001-09-01 2003-03-12 Reiko Udagawa ハイドロフルオロアルキルエーテルの製造方法
CN1986512A (zh) * 2005-12-22 2007-06-27 索尔维索莱克西斯公司 制备氟卤代醚的方法
CN105254476A (zh) * 2015-11-05 2016-01-20 中蓝晨光化工研究设计院有限公司 一种制备含氟卤代醚的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SCHUMAN,PAUL D.等: "Development of vulcanizable elastomers suitable for use in contact with liquid oxygen", 《NASA (NAT. AERONAUT. SPACE ADMIN.) ACCESS.》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112079695A (zh) * 2020-08-19 2020-12-15 浙江巨化技术中心有限公司 1,1-二(三氟甲氧基)二氟乙烯联产1,2-二(三氟甲氧基)二氟乙烯的制备方法
CN112079695B (zh) * 2020-08-19 2022-07-29 浙江巨化技术中心有限公司 1,1-二(三氟甲氧基)二氟乙烯联产1,2-二(三氟甲氧基)二氟乙烯的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109305893B (zh) 2020-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104003847B (zh) 一种2,5-二叔丁基对苯二酚的定向合成方法
CN105906489A (zh) 一种同时制备氢氟醚及含氟烯醚的方法
CN109336744A (zh) 一种聚全氟丙烯烷基醚的制备方法
WO2015101355A1 (zh) 磺酸盐型生物质表面活性剂及其合成方法
CN109305893A (zh) 一种1,2-二氟乙烯三氟甲基醚的合成方法及合成装置
CN114805019A (zh) 一种基于连续流反应技术合成2-芳基-1-环己醇的方法
CN101838256A (zh) 一种乙烯基碳酸亚乙酯的合成方法
CN105949067A (zh) 一种3,5-二氟苯胺的制备方法
CN112876371A (zh) 能同时生产双（二甲氨基乙基）醚和四甲基乙二胺的方法
CN104998587B (zh) 连续制备烯烃和芳烃的微通道反应装置
CN108117492A (zh) 一种制备n-乙基-n-羟乙基苯胺的方法
CN106905144A (zh) 一种由γ‑戊内酯制备戊酸及戊酸酯的方法
CN101456787B (zh) 一种氟化氢加成反应催化剂及含氟烷烃的制备方法
CN108084001A (zh) 一种改进的1-乙酰基-1-氯环丙烷的合成方法
CN105111039A (zh) 一种氯代异戊烯的制备方法
CN103611570B (zh) 一种用于合成二氟甲基醚的树脂催化剂的制备方法
CN104030922A (zh) 一种制备正丁基丙二酸二甲酯的方法
CN204661588U (zh) 一种连续化生产碳酸亚乙烯酯的装置
CN102675051A (zh) 一种节能型3，5-二甲基苯酚生产工艺
CN106311097B (zh) 气液接触反应装置在氟化全氟聚醚酸方面的应用
CN106380398A (zh) 一种溴乙酸叔丁酯的绿色合成方法
CN206570246U (zh) 煤制乙二醇羰化合成系统回收亚硝酸甲酯的系统
Wang et al. Kinetics measurement of ethylene-carbonate synthesis via a fast transesterification by microreactors
CN106349470B (zh) 一种以负载型离子液体为催化剂制备聚醚胺的方法
CN104016848A (zh) 一种五氟丙酰氟的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant