CN109761740A - 一种三氟苯乙烯的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三氟苯乙烯的生产工艺，包括如下步骤：取代反应、氯化反应、取代反应、脱氯反应。本发明采用了低毒或无毒物料避免了采用高中毒物料减少了风险并降低了成本。取代反应采用了苯和二氟氯乙酰氯反应，氯化反应采用五氯化磷作为氯化剂避免采用光气等剧毒物料，取代反应采用了三氟化锑避免采用氟化氢等剧毒物料，脱氯反应采用了锌粉作为脱氯剂。

Description

一种三氟苯乙烯的生产工艺

技术领域

本发明属于化学领域，具体涉及一种三氟苯乙烯的生产工艺。

背景技术

含氟聚合物通常具有独特的机械和热稳定性，对酸、碱等化学试剂有着很高的耐受性，同时很难被氧化，展现出了比较高的化学稳定性，因此，它们在工业上被广泛应用。例如，聚四氟乙烯材料在密封材料、防腐蚀材料、耐高压材料、隔热材料和某些特种材料上都得到了广泛的应用。与之相对应的是，其它氟代烯烃的聚合材料的应用相对较少，主要的原因是其它含氟烯烃单体的合成手段比较缺乏。

其中，三氟苯乙烯是一种代表性的含氟烯烃单体。它与四氟乙烯相比，保留了含氟化合物优异的热稳定性和化学稳定性，更重要的是，它含有一个苯环，苯环的出现为将其发展成为含氟的功能材料提供了可能。例如，可以通过在苯环上引入一定的取代基，再通过聚合反应，就能合成出具有特殊性能的三氟苯乙烯聚合材料。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种三氟苯乙烯的生产工艺。

技术方案：一种三氟苯乙烯的生产工艺，包括如下步骤：

第一步取代反应：将苯、无水三氯化铝、溶剂二硫化碳加入到釜内，通冷冻水降温，控制内温小于-30℃，滴加二氟氯乙酰氯，滴加结束后保温反应3小时，再升温到0-5℃继续反应1小时；反应式如下：

第二步氯化反应：将二氟氯苯乙酮和五氯化磷按比例投入釜内，升温到140-150℃反应24小时，然后减压蒸馏副产物三氯氧磷，三氯氧磷去水解得到磷酸和盐酸；釜内物料减压精馏将未反应的原料二氟氯苯乙酮和产物α，α，β-三氯-β，β-二氟乙基苯分离，原料回收继续使用，三氯二氟乙基苯准备下步反应；反应式如下：

POCl₃+H₂O→H₃PO₄+HCl；

第三步取代反应：将α，α，β-三氯-β，β-二氟乙基苯和三氟化锑按比例1:0.95～1投入釜内，升温到140-150℃反应2小时，然后边反应边在塔顶将产物直接采出，直至反应结束，最后把产物二氯三氟乙基苯用稀盐酸洗涤，干燥得成品α，β-二氯-α，β，β-三氟乙基苯；反应式如下：

第四步脱氯反应：将原料α，β-三氯-α，β，β-三氟乙基苯和锌粉投入釜内，在内温50℃下滴加乙醇，滴加完后反应24小时，然后进行减压精馏，先精馏得到乙醇，乙醇可以回收继续使用，然后收成品三氟苯乙烯，精馏完后底料加水配成一定浓度的氯化锌作为副产；反应式如下：

作为优化：所述的第一步取代反应中，反应过程中产生的氯化氢经尾气系统吸收后，得到副产盐酸，反应结束后滴加相应比例的冰盐酸，分层，有机层先简单蒸馏回收未反应的苯和溶剂二硫化碳，然后减压精馏得成品二氟氯苯乙酮；水层经蒸馏处理，得到的盐酸可以继续回收使用，结晶氯化铝作为副产。

有益效果：本发明工艺简单，产率高，易于工业化。本发明采用了低毒或无毒物料避免了采用高中毒物料减少了风险并降低了成本。取代反应采用了苯和二氟氯乙酰氯反应，氯化反应采用五氯化磷作为氯化剂避免采用光气等剧毒物料，取代反应采用了三氟化锑避免采用氟化氢等剧毒物料，脱氯反应采用了锌粉作为脱氯剂。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以使本领域的技术人员能够更好的理解本发明的优点和特征，从而对本发明的保护范围做出更为清楚的界定。本发明所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

具体实施例1

一种三氟苯乙烯的生产工艺，包括如下步骤：

第一步取代反应：将苯、无水三氯化铝、溶剂二硫化碳加入到釜内，通冷冻水降温，控制内温小于-30℃，滴加二氟氯乙酰氯，滴加结束后保温反应3小时，再升温到3℃继续反应1小时，反应过程中产生的氯化氢经尾气系统吸收后，得到副产盐酸，反应结束后滴加相应比例的冰盐酸，分层，有机层先简单蒸馏回收未反应的苯和溶剂二硫化碳，然后减压精馏得成品二氟氯苯乙酮；水层经蒸馏处理，得到的盐酸可以继续回收使用，结晶氯化铝作为副产；反应式如下：

第二步氯化反应：将二氟氯苯乙酮和五氯化磷按比例投入釜内，升温到147℃反应24小时，然后减压蒸馏副产物三氯氧磷，三氯氧磷去水解得到磷酸和盐酸；釜内物料减压精馏将未反应的原料二氟氯苯乙酮和产物α，α，β-三氯-β，β-二氟乙基苯分离，原料回收继续使用，三氯二氟乙基苯准备下步反应；反应式如下：

POCl₃+H₂O→H₃PO₄+HCl；

第三步取代反应：将α，α，β-三氯-β，β-二氟乙基苯和三氟化锑按比例1:0.98投入釜内，升温到143℃反应2小时，然后边反应边在塔顶将产物直接采出，直至反应结束，最后把产物二氯三氟乙基苯用稀盐酸洗涤，干燥得成品α，β-二氯-α，β，β-三氟乙基苯；反应式如下：

第四步脱氯反应：将原料α，β-三氯-α，β，β-三氟乙基苯和锌粉投入釜内，在内温50℃下滴加乙醇，滴加完后反应24小时，然后进行减压精馏，先精馏得到乙醇，乙醇可以回收继续使用，然后收成品三氟苯乙烯，精馏完后底料加水配成一定浓度的氯化锌作为副产；反应式如下：

具体实施例2

一种三氟苯乙烯的生产工艺，包括如下步骤：

第一步取代反应：将苯、无水三氯化铝、溶剂二硫化碳加入到釜内，通冷冻水降温，控制内温小于-30℃，滴加二氟氯乙酰氯，滴加结束后保温反应3小时，再升温到5℃继续反应1小时，反应过程中产生的氯化氢经尾气系统吸收后，得到副产盐酸，反应结束后滴加相应比例的冰盐酸，分层，有机层先简单蒸馏回收未反应的苯和溶剂二硫化碳，然后减压精馏得成品二氟氯苯乙酮；水层经蒸馏处理，得到的盐酸可以继续回收使用，结晶氯化铝作为副产；反应式如下：

第二步氯化反应：将二氟氯苯乙酮和五氯化磷按比例投入釜内，升温到150℃反应24小时，然后减压蒸馏副产物三氯氧磷，三氯氧磷去水解得到磷酸和盐酸；釜内物料减压精馏将未反应的原料二氟氯苯乙酮和产物α，α，β-三氯-β，β-二氟乙基苯分离，原料回收继续使用，三氯二氟乙基苯准备下步反应；反应式如下：

POCl₃+H₂O→H₃PO₄+HCl；

第三步取代反应：将α，α，β-三氯-β，β-二氟乙基苯和三氟化锑按比例1:1投入釜内，升温到150℃反应2小时，然后边反应边在塔顶将产物直接采出，直至反应结束，最后把产物二氯三氟乙基苯用稀盐酸洗涤，干燥得成品α，β-二氯-α，β，β-三氟乙基苯；反应式如下：

第四步脱氯反应：将原料α，β-三氯-α，β，β-三氟乙基苯和锌粉投入釜内，在内温50℃下滴加乙醇，滴加完后反应24小时，然后进行减压精馏，先精馏得到乙醇，乙醇可以回收继续使用，然后收成品三氟苯乙烯，精馏完后底料加水配成一定浓度的氯化锌作为副产；反应式如下：

具体实施例3

一种三氟苯乙烯的生产工艺，包括如下步骤：

第一步取代反应：将苯、无水三氯化铝、溶剂二硫化碳加入到釜内，通冷冻水降温，控制内温小于-30℃，滴加二氟氯乙酰氯，滴加结束后保温反应3小时，再升温到0℃继续反应1小时，反应过程中产生的氯化氢经尾气系统吸收后，得到副产盐酸，反应结束后滴加相应比例的冰盐酸，分层，有机层先简单蒸馏回收未反应的苯和溶剂二硫化碳，然后减压精馏得成品二氟氯苯乙酮；水层经蒸馏处理，得到的盐酸可以继续回收使用，结晶氯化铝作为副产；反应式如下：

第二步氯化反应：将二氟氯苯乙酮和五氯化磷按比例投入釜内，升温到140℃反应24小时，然后减压蒸馏副产物三氯氧磷，三氯氧磷去水解得到磷酸和盐酸；釜内物料减压精馏将未反应的原料二氟氯苯乙酮和产物α，α，β-三氯-β，β-二氟乙基苯分离，原料回收继续使用，三氯二氟乙基苯准备下步反应；反应式如下：

POCl₃+H₂O→H₃PO₄+HCl；

第三步取代反应：将α，α，β-三氯-β，β-二氟乙基苯和三氟化锑按比例1:0.95投入釜内，升温到140℃反应2小时，然后边反应边在塔顶将产物直接采出，直至反应结束，最后把产物二氯三氟乙基苯用稀盐酸洗涤，干燥得成品α，β-二氯-α，β，β-三氟乙基苯；反应式如下：

第四步脱氯反应：将原料α，β-三氯-α，β，β-三氟乙基苯和锌粉投入釜内，在内温50℃下滴加乙醇，滴加完后反应24小时，然后进行减压精馏，先精馏得到乙醇，乙醇可以回收继续使用，然后收成品三氟苯乙烯，精馏完后底料加水配成一定浓度的氯化锌作为副产；反应式如下：

本发明工艺简单，产率高，易于工业化。本发明采用了低毒或无毒物料避免了采用高中毒物料减少了风险并降低了成本。取代反应采用了苯和二氟氯乙酰氯反应，氯化反应采用五氯化磷作为氯化剂避免采用光气等剧毒物料，取代反应采用了三氟化锑避免采用氟化氢等剧毒物料，脱氯反应采用了锌粉作为脱氯剂。

Claims (2)

1.一种三氟苯乙烯的生产工艺，其特征在于：包括如下步骤：

第一步取代反应：将苯、无水三氯化铝、溶剂二硫化碳加入到釜内，通冷冻水降温，控制内温小于-30℃，滴加二氟氯乙酰氯，滴加结束后保温反应3小时，再升温到0-5℃继续反应1小时；反应式如下：

第二步氯化反应：将二氟氯苯乙酮和五氯化磷按比例投入釜内，升温到140-150℃反应24小时，然后减压蒸馏副产物三氯氧磷，三氯氧磷去水解得到磷酸和盐酸；釜内物料减压精馏将未反应的原料二氟氯苯乙酮和产物α，α，β-三氯-β，β-二氟乙基苯分离，原料回收继续使用，三氯二氟乙基苯准备下步反应；反应式如下：

POCl₃+H₂O→H₃PO₄+HCl；

第三步取代反应：将α，α，β-三氯-β，β-二氟乙基苯和三氟化锑按比例1:0.95～1投入釜内，升温到140-150℃反应2小时，然后边反应边在塔顶将产物直接采出，直至反应结束，最后把产物二氯三氟乙基苯用稀盐酸洗涤，干燥得成品α，β-二氯-α，β，β-三氟乙基苯；反应式如下：

第四步脱氯反应：将原料α，β-三氯-α，β，β-三氟乙基苯和锌粉投入釜内，在内温50℃下滴加乙醇，滴加完后反应24小时，然后进行减压精馏，先精馏得到乙醇，乙醇可以回收继续使用，然后收成品三氟苯乙烯，精馏完后底料加水配成一定浓度的氯化锌作为副产；反应式如下：

2.根据权利要求1所述的三氟苯乙烯的生产工艺，其特征在于：所述的第一步取代反应中，反应过程中产生的氯化氢经尾气系统吸收后，得到副产盐酸，反应结束后滴加相应比例的冰盐酸，分层，有机层先简单蒸馏回收未反应的苯和溶剂二硫化碳，然后减压精馏得成品二氟氯苯乙酮；水层经蒸馏处理，得到的盐酸可以继续回收使用，结晶氯化铝作为副产。