CN111018655A - 一种1-氟-2-氯乙烷的新型制备方法 - Google Patents

Abstract

一种1‑氟‑2‑氯乙烷的新型制备方法，涉及氟碳聚合物材料领域，以乙烯和氯化氢在三氟化钴管式固定床反应器中反应制得，合成路线如下：

本发明采用管式固定床作为反应器，以乙烯、氯化氢、三氟化钴为原料，其优点在于：原料均为易得的商业品，设备简单、操作简便、条件温和、步骤少、转化率高。

Description

一种1-氟-2-氯乙烷的新型制备方法

技术领域

本发明涉及氟碳聚合物材料领域，特别是涉及用于制备PVF膜单体的重要中间体1-氟-2-氯乙烷的新型制备方法。

背景技术

PVF薄膜，又名聚氟乙烯薄膜，为含氟或氟碳的共聚物，比任何聚合物具有更大的化学结合力和结构稳定性。具有晶体结构、高透明度(可透过紫外线)、高电绝缘性能、高坚韧性、优良耐化学品、耐温范围广、抗老化和耐腐蚀性能。聚氟乙烯的单体为氟乙烯，因其易聚合的特点而导致运输过程安全风险非常大。

氟乙烯的工业制法主要有两种：一种由乙炔与氟化氢在催化剂存在下加成而得；另一种由1，1-二氟乙烷高温裂解制得。两种方法因其苛刻的反应条件和复杂的设备而难以在实验室中实现，这直接导致了以氟乙烯为原料的下游产品工艺开发难以进行。

1-氟-2-氯乙烷经过简单的碱液脱除氯化氢后即可制得PVF单体氟乙烯。

1-氟-2-氯乙烷作为一种重要的有机合成中间体，由于其含有活泼氯原子，可通过格氏反应、氨解制备重要的医药、农药中间体。1-氟-2-氯乙烷还可以通过碱液脱除氯化氢而制得PVF单体氟乙烯，为实验室进行下游产品开发提供一种重要途径。

相关文献报道的1-氟-2-氯乙烷的制备方法以乙烯和三氟化氯为原料进行制备。先将氟气和氯气混合后经230℃高温加热制得三氟化氯，再与乙烯混合反应、分离得到氟氯乙烷。该工艺使用和产生了非常活泼的剧毒气体氟气和三氟化氯，安全风险大、实验室不易实现。

发明内容

本发明的目的是提供一种1-氟-2-氯乙烷的新型制备方法，以至少解决现有技术某一方面的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种1-氟-2-氯乙烷的新型制备方法，以乙烯和氯化氢在三氟化钴管式固定床反应器中反应制得，合成路线如下：

其制备方法包括下列步骤：

在反应器中加入三氟化钴固体，加热反应器至250～300℃，将乙烯和氯化氢分别用惰性气体稀释后通入反应器中反应，尾气通入水后分离收集得到1-氟-2-氯乙烷。

在一个实施例中，所述反应器为管式固定床。

反应器中三氟化钴可多次进行反应，三氟化钴失效后可以在300℃下向反应器中通入氟气和氮气混合气进行活化，以将副产物二氟化钴氟化成三氟化钴。

所述乙烯的惰性气体混合气体浓度为10％～100％；

所述氯化氢的惰性气体混合气体浓度为10％～100％；

所述惰性气体可为氮气、氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)等的一种或几种混合。

所述氯化氢与乙烯的摩尔比为1∶1～12∶1；

所述混合气体经过反应器时间10min～60min。

本发明提供了用于制备聚氟乙烯单体的重要中间体1-氟-2-氯乙烷的合成方法，采用管式固定床作为反应器，以乙烯、氯化氢、三氟化钴为原料，原料经再次活化可再次使用，副产物少，另外还有其他优点如原料均为易得的商业品，设备简单、操作简便、条件温和、步骤少、转化率高。

附图说明

图1示本发明所述管式固定床反应器。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面进一步披露一些非限制实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1

参见图1，管式固定床反应器的结构如图1所示：向管式固定床反应器中填充三氟化钴固体，将管式固定床反应器加热至250℃，同时打开乙烯和氯化氢管道，将经过干燥和氮气稀释的乙烯和氯化氢混合气通入管式固定床反应器中反应，尾气混合气先经过降温至50℃以下后再通入0～5℃水中吸收氟化氢和氯化氢，未反应完的乙烯和氮气经过干燥后再次进入管式固定床反应器反应。

管式固定床反应器中三氟化钴可多次进行反应，三氟化钴失效后可以在300℃下向反应器中通入氟气和氮气混合气进行活化，以将副产物二氟化钴氟化成三氟化钴。

将水溶液静置分相，分出下层有机相，经过常压蒸馏，收集53℃馏分，即为1-氟-2-氯乙烷，纯度99.6％，以乙烯计算，反应收率68.3％。

所述乙烯的氮气混合气体浓度为85％；

所述氯化氢的氮气混合气体浓度为75％；

所述氯化氢与乙烯的摩尔比为1∶8；

所述混合气体经过管式固定床反应器器时间50min。

实施例2

向管式固定床反应器中填充三氟化钴固体，将管式固定床反应器加热至300℃，同时打开乙烯和氯化氢管道，将经过干燥和氮气稀释的乙烯和氯化氢通入管式固定床反应器中反应，尾气先经过降温至50℃以下后再通入0～5℃水中吸收氟化氢和氯化氢，未反应完的乙烯和氮气经过干燥后再次进入反应器反应。

将水溶液静置分相，分出下层有机相，经过常压蒸馏，收集53℃馏分，即为1-氟-2-氯乙烷，纯度99.2％，以乙烯计算，反应收率62.7％。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种1-氟-2-氯乙烷的新型制备方法，其特征在于：以乙烯和氯化氢在三氟化钴反应器中反应制得，其制备方法包括下列步骤：在反应器中加入三氟化钴固体，加热反应器至250～300℃，将乙烯和氯化氢分别用惰性气体稀释后通入反应器中反应，尾气通入水后分离收集得到1-氟-2-氯乙烷。

2.如权利要求1所述一种1-氟-2-氯乙烷的新型制备方法，其特征在于：所述反应器为管式固定床。

3.如权利要求1所述一种1-氟-2-氯乙烷的新型制备方法，其特征在于：反应器中三氟化钴可多次进行反应，三氟化钴失效后可以在300℃下向反应器中通入氟气和氮气进行活化，以将副产物二氟化钴氟化成三氟化钴。

4.如权利要求1所述一种1-氟-2-氯乙烷的新型制备方法，其特征在于：所述乙烯的惰性气体混合气体浓度为10％～100％。

5.如权利要求1所述一种1-氟-2-氯乙烷的新型制备方法，其特征在于：所述氯化氢的惰性气体混合气体浓度为10％～100％。

6.如权利要求1所述一种1-氟-2-氯乙烷的新型制备方法，其特征在于：所述惰性气体为氮气、氦、氖、氩的一种或几种混合。

7.如权利要求1所述一种1-氟-2-氯乙烷的新型制备方法，其特征在于：所述氯化氢与乙烯的摩尔比为1∶1～10∶1。

8.如权利要求1所述一种1-氟-2-氯乙烷的新型制备方法，其特征在于：所述气体经过反应器时间10min～60min。

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