CN111233632B - 一种双酚af的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种双酚AF的制备方法，以六氟环氧丙烷和苯烷基醚为反应原料，含氟氯化氢为催化剂和反应介质，采用管式反应器进行气相反应，制得产品双酚AF和副产品卤代烷。本发明的制备工艺简单，反应条件温和，对设备要求低，操作安全，生产过程中无安全隐患，综合利用企业副产品，而且获得的副产品和未反应的原料也可以循环利用，生产中做到了零排放，对环境无污染，是一项绿色生产工艺。

Description

一种双酚AF的制备方法
技术领域
本发明涉及化合物合成技术领域，具体涉及一种双酚AF的制备方法。
背景技术
双酚AF又称六氟异亚丙基二酚，室温下为白色晶状粉末，分子量为336，熔点160～161℃，沸点350～400℃，闪点205℃，加热至510℃可分解燃烧。易溶于乙醇、乙醚、甲苯等，微溶于四氯化碳、难溶于水，可溶于碱水溶液。在化工领域双酚AF是一类重要的含氟精细化学品和含氟高分子交联剂，可广泛应用于医药、农药、航空、电子、橡胶和合成材料等。
目前双酚AF的制备按照反应原料的不同主要有两种方法。一种是六氟丙酮法，另一种是六氟环氧丙烷法。六氟丙酮法是以HF气体或三氟甲基磺酸作为催化剂，在高压釜中，苯酚和六氟丙酮一定压力和温度下进行反应制得；六氟环氧丙烷法是在高压釜中，将HF气体作为反应介质，六氟环氧丙烷经异构化转化为六氟丙酮，然后再和苯酚经Friedel-Crates烷基化反应制得。但是，这两种方法都有严重的酸污染，而且HF气体和无水六氟丙酮腐蚀性和毒性较大，对设备要求高，操作有一定的危险性，需要在高压釜中进行，需要很好的密封设备，增加了工业化生产的成本，不利于规模化生产。
发明内容
本发明的目的是提供一种双酚AF的制备方法，以解决现有技术的不足。
本发明采用以下技术方案：
一种双酚AF的制备方法，以六氟环氧丙烷和苯烷基醚为反应原料，含氟氯化氢为催化剂和反应介质，采用管式反应器进行气相反应，制得产品双酚AF和副产品卤代烷。
进一步地，包括如下步骤：含氟氯化氢通入第一气柜，六氟环氧丙烷和氮气通入第二气柜混合，苯烷基醚和氮气通入第三气柜混合预热气化；之后六氟环氧丙烷、含氟氯化氢、苯烷基醚按摩尔比0.02:0.05～0.1:0.06～0.12在管式反应器中反应，反应温度为70～100℃，反应压力为1～5kg/cm2绝对压力，反应停留时间为0.1～10min，反应后的物料进入冷凝分离塔分离，制得产品双酚AF和副产品卤代烷。
进一步地，所述含氟氯化氢为生产氟烃类制冷剂或/和灭火剂的副产品，其中氟离子含量6000～12000ppm。
进一步地，所述苯烷基醚为苯甲醚、苯乙醚或苯丙醚。
进一步地，所述苯烷基醚为苯甲醚。
进一步地，副产品卤代烷为氯代烃和少量氟代烃类副产品，用于制备氟烃类产品的原料。
进一步地，六氟环氧丙烷和氮气按质量比1:1～3混合。
进一步地，苯烷基醚和氮气按质量比1:1～3混合。
本发明的有益效果：
1、本发明利用生产氟烃类制冷剂或/和灭火剂的副产品含氟氯化氢为催化剂和反应介质，六氟环氧丙烷在含氟氯化氢的作用下发生异构化，再与苯烷基醚进行Friedel-Crates烷基化反应生成产品双酚AF和副产品卤代烷。本发明制备的产品双酚AF的HPLC纯度≥99％，收率≥98％，转化率≥99％。本发明对氟烃类产品的副产品进行综合利用，以变废为宝和循环经济的技术手段制备双酚AF，同时又将制备双酚AF的副产品氯代烃和少量氟代烃类用于制备氟烃类产品的原料进行循环利用。
2、本发明所用的原料苯烷基醚在发生Friedel-Crates烷基化反应时，反应不需要在高压釜中进行，反应温度低于利用苯酚作为反应原料时的反应温度，原料转化率高。
3、本发明的制备工艺简单，反应条件温和，对设备要求低，操作安全，生产过程中无安全隐患，综合利用企业副产品，而且获得的副产品和未反应的原料也可以循环利用，生产中做到了零排放，对环境无污染，是一项绿色生产工艺。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做更进一步地解释。下列实施例仅用于说明本发明，但并不用来限定本发明的实施范围。
一种双酚AF的制备方法，以六氟环氧丙烷和苯烷基醚为反应原料，含氟氯化氢为催化剂和反应介质，采用管式反应器进行气相反应，制得产品双酚AF和副产品卤代烷。其是利用含氟氯化氢作为催化剂和反应介质，六氟环氧丙烷在含氟氯化氢的作用下发生异构化，再与苯烷基醚进行Friedel-Crates烷基化反应生成产品双酚AF和副产品卤代烷。
所述含氟氯化氢为生产氟烃类制冷剂或/和灭火剂的副产品，其中氟离子含量6000～12000ppm。本公司在生产氟烃类制冷剂和灭火剂的过程中，卤代烃是生产中的必需原料，而且生产过程中会产生大量的含氟氯化氢副产品。
所述苯烷基醚为苯甲醚、苯乙醚或苯丙醚，优选为苯甲醚。
所述副产品卤代烷为氯代烃和少量氟代烃类副产品，用于制备氟烃类产品的原料，如可以在制备氟烃类制冷剂和灭火剂的反应过程中作为原料进行循环使用。
具体地，包括如下步骤：
含氟氯化氢通入第一气柜，六氟环氧丙烷和氮气按质量比1:1～3通入第二气柜混合，苯烷基醚和氮气按质量比1:1～3通入第三气柜混合预热气化；之后六氟环氧丙烷、含氟氯化氢、苯烷基醚按摩尔比0.02:0.05～0.1:0.06～0.12在管式反应器中反应，反应温度为70～100℃，反应压力为1～5kg/cm2绝对压力，反应停留时间为0.1～10min，反应后的物料进入冷凝分离塔分离，制得产品双酚AF和副产品氯代烃、少量氟代烃类。副产品氯代烃、少量氟代烃类用于制备氟烃类产品的原料。未参与反应的苯烷基醚和含氟氯化氢重新于管式反应器中循环使用。
实施例1双酚AF的制备
含氟氯化氢通入第一气柜，六氟环氧丙烷和氮气按质量比1:1通入第二气柜混合，苯甲醚和氮气按质量比1:1通入第三气柜混合预热气化；之后将与氮气混合的六氟环氧丙烷以六氟环氧丙烷计3.3kg/min，与氮气混合的苯甲醚以苯甲醚计6.5kg/min，含氟氯化氢1.8kg/min，在管式反应器中反应，反应温度为70℃，反应压力为1kg/cm2绝对压力，反应停留时间为0.1min，反应后的物料直接进入冷凝分离塔分离，制得产品双酚AF，HPLC纯度为99.1％，收率为98％，转化率为99.3％。
实施例2双酚AF的制备
含氟氯化氢通入第一气柜，六氟环氧丙烷和氮气按质量比1:2通入第二气柜混合，苯甲醚和氮气按质量比1:2通入第三气柜混合预热气化；之后将与氮气混合的六氟环氧丙烷以六氟环氧丙烷计3.3kg/min，与氮气混合的苯甲醚以苯甲醚计12.9kg/min，含氟氯化氢3.65kg/min，在管式反应器中反应，反应温度为100℃，反应压力为5kg/cm2绝对压力，反应停留时间为10min，反应后的物料直接进入冷凝分离塔分离，制得产品双酚AF，HPLC纯度为99.5％，收率为98.1％，转化率为99％。
实施例3双酚AF的制备
含氟氯化氢通入第一气柜，六氟环氧丙烷和氮气按质量比1:3通入第二气柜混合，苯乙醚和氮气按质量比1:1通入第三气柜混合预热气化；之后将与氮气混合的六氟环氧丙烷以六氟环氧丙烷计3.3kg/min，与氮气混合的苯乙醚以苯乙醚计14.6kg/min，含氟氯化氢3.65kg/min，在管式反应器中反应，反应温度为80℃，反应压力为3kg/cm2绝对压力，反应停留时间为3min，反应后的物料直接进入冷凝分离塔分离，制得产品双酚AF，HPLC纯度为99.8％，收率为98.5％，转化率为99.2％。
实施例4双酚AF的制备
含氟氯化氢通入第一气柜，六氟环氧丙烷和氮气按质量比1:1通入第二气柜混合，苯乙醚和氮气按质量比1:1通入第三气柜混合预热气化；之后将与氮气混合的六氟环氧丙烷以六氟环氧丙烷计3.3kg/min，与氮气混合的苯乙醚以苯乙醚计12.2kg/min，含氟氯化氢3kg/min，在管式反应器中反应，反应温度为90℃，反应压力为2kg/cm2绝对压力，反应停留时间为8min，反应后的物料直接进入冷凝分离塔分离，制得产品双酚AF，HPLC纯度为99.1％，收率为98.3％，转化率为99％。
实施例5双酚AF的制备
含氟氯化氢通入第一气柜，六氟环氧丙烷和氮气按质量比1:2通入第二气柜混合，苯丙醚和氮气按质量比1:3通入第三气柜混合预热气化；之后将与氮气混合的六氟环氧丙烷以六氟环氧丙烷计3.3kg/min，与氮气混合的苯丙醚以苯丙醚计11kg/min，含氟氯化氢1.8kg/min，在管式反应器中反应，反应温度为80℃，反应压力为1kg/cm2绝对压力，反应停留时间为3min，反应后的物料直接进入冷凝分离塔分离，制得产品双酚AF，HPLC纯度为99.7％，收率为98.3％，转化率为99.7％。

Claims (5)

1.一种双酚AF的制备方法，其特征在于，以六氟环氧丙烷和苯烷基醚为反应原料，含氟氯化氢为催化剂和反应介质，采用管式反应器进行气相反应，制得产品双酚AF和副产品卤代烷；所述含氟氯化氢为生产氟烃类制冷剂或/和灭火剂的副产品，其中氟离子含量6000～12000ppm；副产品卤代烷为氯代烃和少量氟代烃类副产品，用于制备氟烃类产品的原料；
具体包括如下步骤：含氟氯化氢通入第一气柜，六氟环氧丙烷和氮气通入第二气柜混合，苯烷基醚和氮气通入第三气柜混合预热气化；之后六氟环氧丙烷、含氟氯化氢、苯烷基醚按摩尔比0.02:0.05～0.1:0.06～0.12在管式反应器中反应，反应温度为70～100℃，反应压力为1～5kg/cm2绝对压力，反应停留时间为0.1～10min，反应后的物料进入冷凝分离塔分离，制得产品双酚AF和副产品卤代烷。
2.根据权利要求1所述的双酚AF的制备方法，其特征在于，所述苯烷基醚为苯甲醚、苯乙醚或苯丙醚。
3.根据权利要求1所述的双酚AF的制备方法，其特征在于，所述苯烷基醚为苯甲醚。
4.根据权利要求1所述的双酚AF的制备方法，其特征在于，六氟环氧丙烷和氮气按质量比1:1～3混合。
5.根据权利要求1所述的双酚AF的制备方法，其特征在于，苯烷基醚和氮气按质量比1:1～3混合。
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