CN116037118B - 全氟-3-甲基-2-丁酮的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种引发剂、氟化催化剂以及全氟‑3‑甲基‑2‑丁酮的制备方法，其中反应（1）‑反应（5）以CXY=CH2与2,2‑二氯‑1,1,1,3,3,3‑六氯丙烷为原料，在引发剂、助剂、氟化催化剂、异构化催化剂的作用下依次制得CXYClCH2CCl(CF3)2、全氟‑3‑甲基‑1‑丁烯、全氟‑2‑甲基‑2‑丁烯、2‑氟‑2,3,3‑三(三氟甲基)环氧乙烷，最终完成目标产物全氟‑3‑甲基‑2‑丁酮的制备。本申请制备全氟‑3‑甲基‑2‑丁酮的方法，原料易制备，转化率高，选择性高，反应易控制，容易实现连续化大规模生产。

Description

全氟-3-甲基-2-丁酮的制备方法
技术领域
本申请属于化学合成领域，具体涉及一种2-氟-2,3,3-三(三氟甲基)环氧乙烷为原料，在异构化催化剂存在下发生异构化反应，得到全氟-3-甲基-2-丁酮的方法。
背景技术
目前，全氟-3-甲基-2-丁酮合成路线主要有以下几种：
一、三氟乙酰氟与六氟丙烯的加成反应路线
文献 “Russian Journal of Applied Chemistry (2013), 86(8), 1243-1251.”报道了在CsF/C催化剂存在下，三氟乙酰氟与六氟丙烯在温度65～130℃、压力0.25MPa条件下反应6～8h，得到全氟-3-甲基-2-丁酮，其收率为92%。
CN108440261 A报道了在乙腈溶剂中，CsF为催化剂，18-冠-6为助催化剂，三氟乙酰氟与六氟丙烯在温度80℃反应10h，得到全氟-3-甲基-2-丁酮，其收率为98%。
二、六氟丙烯三聚体的氧化反应路线
CN109734562A报道了在催化剂10%KF/Al2O3存在下，六氟丙烯三聚体与氧气在400℃、0.5MPa条件下发生氧化反应，得到全氟-3-甲基-2-丁酮和副产物全氟异丁酰氟、碳酰氟，三者的含量依次为40.22%、32.78%、3.47%。
三、1,1,1,4,5,5,5,5-七氟-4-（三氟甲基）戊烷-2,3-二酮的脱羧反应路线
文献“Izvestiya Akademii Nauk SSSR, Seriya Khimicheskaya (1988), (11),2649.”报道了在四甘醇溶剂中，CsF催化1,1,1,4,5,5,5,5-七氟-4-（三氟甲基）戊烷-2,3-二酮在温度100～115℃发生脱羧反应，反应时间3h，其收率为76%。
发明内容
现有技术路线存在以下问题：（1）加成反应路线的原料三氟乙酰氟，以及脱羧反应路线的原料1,1,1,4,5,5,5,5-七氟-4-（三氟甲基）戊烷-2,3-二酮均难以获得，同时也难以制备得到；（2）加成反应路线和脱羧反应路线均采用了液相工艺，使用大量溶剂和均相催化剂，容易产生大量液废和固废；（3）氧化反应路线的副产物过多，转化率较低，目标产物的选择性较差，且副产物酰氟类化合物难以转化为目标产物进行利用，从而造成原料的浪费。截至目前，仍没有一种原料易得、转化率高、选择性高，且易于实现气相连续制备全氟-3-甲基-2-丁酮的合成路线进行公开报道。
本申请所要解决的技术问题在于解决背景技术中的不足，提供一种不仅原料容易制备得到、转化率高、选择性高，而且易实现气相连续制备全氟-3-甲基-2-丁酮的方法。
本申请技术方案如下：
1. 一种用于通过卤代烯烃和卤代烷烃制备氢氯氟烃的引发剂，其中，
所述引发剂是通过引发剂前驱体经得到的，
所述引发剂前驱体是由铁元素和载体组成，铁元素和载体的质量比为（5%～30%）∶（70%～95%）；
其中载体为活性炭、分子筛、二氧化硅、碳化硅、石墨、石墨烯中一种或两种以上；
所述引发剂通过如下方法制备得到：按照铁元素和载体的质量百分比组成，将铁元素的可溶盐浸渍于载体上，过滤，得到引发剂前驱体，然后引发剂前驱体经干燥、焙烧和活化后，得到引发剂。
2. 根据项1所述的引发剂，其中，
所述铁元素的可溶盐选自氯化铁、氯化亚铁、硝酸铁、硝酸亚铁、硫酸铁、硫酸亚铁中的一种或两种以上。
3. 一种用于通过氢氯氟烃制备氢氟烯烃的氟化催化剂，其中，
所述氟化催化剂是通过氟化催化剂前驱体得到的，
所述氟化催化剂前驱体是由三价铬化合物和钨酸盐组成，三价铬化合物和钨酸盐的质量比为（70%～99%）∶（1% ～30%），
所述催化剂通过如下制备方法得到：将三价铬化合物和钨酸盐按质量比混合均匀，压制成型，得到氟化催化剂前驱体，然后氟化催化剂前驱体经干燥、焙烧和活化后，得到氟化催化剂。
4. 根据项3所述的氟化催化剂，其中，
所述三价铬化合物为氢氧化铬或三氧化二铬，
所述钨酸盐选自钨酸锌、钨酸镍、钨酸铁、钨酸钴、钨酸镁、钨酸铝、硅钨酸、钨酸铵、仲钨酸铵或偏钨酸铵中的一种或两种以上。
5. 根据项3所述的氟化催化剂，其中，
所述活化中，使用氮气和三氟化氮的混合气体在300℃～500℃下活化6～24小时，氮气和三氟化氮的摩尔比为（1～10）∶1。
6. 一种制备全氟-3-甲基-2-丁酮的方法，其特征在于，在异构化催化剂存在的条件下，2-氟-2,3,3-三(三氟甲基)环氧乙烷于气相条件下发生异构化反应，得到全氟-3-甲基-2-丁酮。
7. 根据项6所述的制备方法，其中，所述异构化反应中，反应条件为：反应压力0.1～1.5 MPa和/或反应温度120～500℃和/或接触时间1～200s。
8. 根据项6所述的制备方法，其中，所述2-氟-2,3,3-三(三氟甲基)环氧乙烷的制备方法为：在搅拌条件下，在有机溶剂中，催化剂催化全氟-2-甲基-2-丁烯与次氯酸钠发生氧化反应得到2-氟-2,3,3-三(三氟甲基)环氧乙烷。
9. 根据项8所述的制备方法，其中，所述氧化反应的反应条件为：反应温度为0-50℃和/或全氟-2-甲基-2-丁烯与次氯酸钠、催化剂的物质的量之比为1∶5～20∶0.01～0.05和/或反应时长为3~48小时。
10. 根据项8所述的制备方法，其中，所述有机溶剂选自甲苯、二甲苯、三甲苯、乙腈、丙腈、正丁腈或异丁腈中的任意一种和/或所述催化剂选自四丁基溴化铵或四丁基溴化𬭸中的任意一种。
11. 根据项8所述的制备方法，其中，所述全氟-2-甲基-2-丁烯的制备方法为：在异构化催化剂存在的条件下，全氟-3-甲基-1-丁烯于气相条件下发生异构化反应，得到全氟-2-甲基-2-丁烯。
12. 根据项11所述的制备方法，其中，所述异构化反应的反应压力为0.1～1.5MPa和/或反应温度为120～500℃和/或接触时间为1～200s。
13. 根据项6或11所述的制备方法，其中，所述异构化催化剂由碱金属氟化物与载体按照质量百分比1-30%∶70-99%组成，其中碱金属氟化物为氟化铯、氟化铷、氟化钾、氟化钠、氟化锂中的任意一种或数种，载体为活性炭、氟化铝、氟化铁、氟化镁、氟化锌、三氟化铬、氟氧化钼、氟氧化钨中的任意一种或数种。
14. 根据项11所述的制备方法，其中，所述全氟-3-甲基-1-丁烯的制备方法为：在氟化催化剂存在的条件下，卤代烃CXYClCH2CCl(CF3)2与HF、Cl2发生氟氯化反应得到全氟-3-甲基-1-丁烯其中X、Y为氟或氯原子。
15. 根据项14所述的制备方法，其中，所述氟化催化剂为项4-6任一项所述的氟化催化剂。
16. 根据项14所述的制备方法，其中，所述氟氯化反应的反应条件为：反应压力0.1～1.5 MPa和/或反应温度300～500℃和/或卤代烃、HF、Cl2的物质的量之比为1∶4～20∶2～5和/或接触时间为10～200s。
17. 根据项14所述的制备方法，其中，所述卤代烃CXYClCH2CCl(CF3)2的制备方法为：CXY=CH2与2,2-二氯-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷进入装填有引发剂和助剂的固定床内发生调聚反应得到CXYClCH2CCl(CF3)2，其中X、Y分别为氢、氟或氯原子。
18. 根据项17所述的制备方法，其中所述调聚反应的反应条件为：反应压力0.1～1.5Ma和/或CXY=CH2、2,2-二氯-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷和助剂三者的摩尔比为1～4∶1∶0.01～0.05和/或接触时间为1～100秒和/或反应温度为200～350℃。
19. 根据项17所述的制备方法，其中，所述引发剂为项1-4任一项所述的引发剂，所述助剂选自N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺中的任意一种。
本申请涉及到的反应式主要有：
与现有技术相比，本申请的有益效果为：本发明提供的技术方法不但原料容易制备得到、转化率高、选择性高，而且反应容易控制，容易实现连续化大规模生产全氟-3-甲基-2-丁酮。
具体实施方式
下面结合实验例进一步说明本申请，应当理解，实验例仅用于进一步说明和阐释本申请，并非用于限制本申请。
除非另外定义，本说明书中有关技术的和科学的术语与本领域内的技术人员所通常理解的意思相同。虽然在实验或实际应用中可以应用与此间所述相似或相同的方法和材料，本文还是在下文中对材料和方法做了描述。在相冲突的情况下，以本说明书包括其中定义为准，另外，材料、方法和例子仅供说明，而不具限制性。以下结合具体实验例对本申请作进一步的说明，但不用来限制本申请的范围。
本申请提供了一种用于通过卤代烯烃和卤代烷烃制备氢氯氟烃的引发剂。
所述引发剂是通过引发剂前驱体得到的，
所述引发剂前驱体是由铁元素和载体组成，铁元素和载体的质量比为（5%～30%）∶（70%～95%）；
其中载体为活性炭、分子筛、二氧化硅、碳化硅、石墨、石墨烯中一种或两种以上；
所述引发剂通过如下方法制备得到：按照铁元素和载体的质量百分比组成，将铁元素的可溶盐浸渍于载体上，过滤，得到引发剂前驱体，然后引发剂前驱体经干燥、焙烧和活化后，得到引发剂。
传统引发剂一般是本体催化剂，仅用于间歇工艺的液相反应，且引发剂难以回收再利用，排入环境则带来严重污染。本申请属于负载型引发剂，可适用于连续工艺的流动相反应（包括液相反应和气相反应），从而实现流动相合成氢氯氟烃的连续工艺，大大提高合成效率，同时提高引发剂的利用效率，显著延长其使用寿命。
在本申请中，铁元素的质量是指铁元素的可溶盐中铁元素的质量，例如，1gFeCl3中Fe的质量。
在本申请的一些实施方式中，铁元素和载体的质量比可以为5%：95%、6%：94%、7%：93%、8%：92%、9%：91%、10%：90%、11%：89%、12%：88%、13%：87%、14%：86%、15%：85%、16%：84%、17%：83%、18%：82%、19%：81%、20%：80%、21%：79%、22%：78%、23%：77%、24%：76%、25%：75%、26%：74%、27%：73%、28%：72%、29%：71%、30%：70%或其之间的任意范围。若铁元素的含量少于5%，则引发剂的浓度太低，不足以引发反应的快速高效进行；若铁元素的含量高于30%，则引发剂前体可能严重堵塞载体的孔容，从而不利于引发剂前体的完全活化，从而不利与引发反应的高效进行。
在本申请的一些实施方式中，在引发剂的制备中，干燥条件为：干燥温度为120℃～200℃，干燥时间为6～15小时，其中，干燥温度可以为120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃或其之间的任意范围，干燥时间可以为6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时、12小时、13小时、14小时、15小时或其之间的任意范围。
在本申请的一些实施方式中，在引发剂的制备中，焙烧条件为：焙烧温度为300℃～500℃，焙烧时间为6～15小时，其中，焙烧温度可以为300℃、310℃、320℃、330℃、340℃、350℃、360℃、370℃、380℃、390℃、400℃、410℃、420℃、430℃、440℃、450℃、460℃、470℃、480℃、490℃、500℃或其之间的任意范围，焙烧时间可以为6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时、12小时、13小时、14小时、15小时或其之间的任意范围。
在本申请的一些实施方式中，在引发剂的制备中，活化先后包括第一活化、第二活化、第三活化。
在本申请的一些实施方式中，在引发剂的制备中，所述第一活化中，使用氮气和氢气的混合气体在250℃～350℃下活化6～24小时，氮气和氢气的摩尔比为（1～10）：1；其中，第一活化温度可以为250℃、260℃、270℃、280℃、290℃、300℃、310℃、320℃、330℃、340℃、350℃或其之间的任意范围，第一活化时间可以为6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时、12小时、13小时、14小时、15小时、16小时、17小时、18小时、19小时、20小时、21小时、22小时、23小时、24小时或其之间的任意范围，氮气和氢气的摩尔比可以为1：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1或其之间的任意范围。
在本申请的一些实施方式中，在引发剂的制备中，所述第二活化中，使用氯化试剂在150℃～350℃活化6～24小时，其中氯化试剂选自1,1,1,3,3-五氯丙烷、1,1,1,3-四氯丙烷、1,1,1,3-四氯-2-氟丙烷和1,1,1,3-四氯-4,4,4-三氟丁烷中的一种或两种以上；其中，第二活化温度可以为150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、280℃、290℃、300℃、310℃、320℃、330℃、340℃、350℃或其之间的任意范围，第二活化时间可以为6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时、12小时、13小时、14小时、15小时、16小时、17小时、18小时、19小时、20小时、21小时、22小时、23小时、24小时或其之间的任意范围。
在本申请的一些实施方式中，在引发剂的制备中，所述第三活化中，使用酰胺试剂在150℃～350℃活化6～24小时，其中，酰胺试剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基丙酰胺、N,N-二甲基丁酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、N,N-二丙基甲酰胺和N,N-二丁基甲酰胺中的一种或两种以上，其中，第三活化温度可以为150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、280℃、290℃、300℃、310℃、320℃、330℃、340℃、350℃或其之间的任意范围，第三活化时间可以为6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时、12小时、13小时、14小时、15小时、16小时、17小时、18小时、19小时、20小时、21小时、22小时、23小时、24小时或其之间的任意范围。
在本申请的一些实施方式中，所述活化先后包括第一活化、第二活化、第三活化，具体的，使用氮气和氢气的混合气体在250℃～350℃下活化6～24小时，氮气和氢气的摩尔比为（1～10）：1，然后使用氯化试剂在150℃～350℃活化6～24小时，其中氯化试剂选自1,1,1,3,3-五氯丙烷、1,1,1,3-四氯丙烷、1,1,1,3-四氯-2-氟丙烷和1,1,1,3-四氯-4,4,4-三氟丁烷中的一种或两种以上，最后使用酰胺试剂在150℃～350℃活化6～24小时，其中，酰胺试剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基丙酰胺、N,N-二甲基丁酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、N,N-二丙基甲酰胺和N,N-二丁基甲酰胺中的一种或两种以上。
在本申请的一些实施方式中，在引发剂的制备中，所述铁元素的可溶盐选自氯化铁、氯化亚铁、硝酸铁、硝酸亚铁、硫酸铁、硫酸亚铁中的一种或两种以上。
本申请的引发剂可以用于通过卤代烯烃和卤代烷烃制备氢氯氟烃，引发剂在整个反应过程中，引发卤代烷烃产生氯自由基和卤代烷基自由基，从而两者分别加成到卤代烯烃的碳碳双键上，从而生成目标的氢氯氟烃产物。
本申请提供了一种用于通过氢氯氟烃制备氢氟烯烃的氟化催化剂，所述氟化催化剂是通过氟化催化剂前驱体经得到的，所述氟化催化剂前驱体是由三价铬化合物和钨酸盐组成，三价铬化合物和钨酸盐的质量比为（70%～99%）∶（1% ～30%），所述催化剂通过如下制备方法得到：将三价铬化合物和钨酸盐按质量比混合均匀，压制成型，得到氟化催化剂前驱体，然后氟化催化剂前驱体经干燥、焙烧和活化后，得到氟化催化剂。
本申请采用共混法制备催化剂，将三价铬化合物和钨酸盐按照一定的比例混合制得催化剂前躯体，当前躯体经高温焙烧后进入由氮气和三氟化氮组成的混合气体的活化阶段，三氟化氮可以热解得到氮气和氟气，氟气将钨元素活化得到沸点较低的六氟化钨，六氟化钨大多以气体的方式脱离催化剂结构，这样不仅可为催化剂提供孔道，同时增加催化剂的比表面积和孔容，提高催化剂的活性，而未被转化为六氟化钨的钨元素则主要以氧化物或少量氟化物的形式留在催化剂中，可以有效抑制高温时催化剂的积碳；同时三氟化氮热解得到的氟气还可以将铬元素大部分活化为三价铬、四价铬、五价铬的混合氟化物，也已证明，高价态的铬基催化剂比三价铬催化剂在氟-氯交换反应中具有更高的催化活性。另外，对于硅钨酸来说，除了发生上述反应外，还可以发生以下反应，氟气将硅元素活化得到沸点较低的四氟化硅，四氟化硅大多以气体的方式脱离催化剂结构，这样不仅可为催化剂提供孔道，同时增加催化剂的比表面积和孔容，提高催化剂的活性，而未被转化为四氟化硅的硅元素则主要以氧化物的形式留在催化剂中，可以有效抑制高温时催化剂的积碳。整个效果看，由上述方案制备得到的氟化催化剂不但使用温度高，而且催化活性高、使用寿命长。
本申请的氟化催化剂，可适用于连续工艺的流动相反应（包括液相反应和气相反应），从而实现流动相合成氢氟烯烃的连续工艺，大大提高合成效率，同时提高催化剂的利用效率，显著延长其使用寿命。
在本申请的一些实施方式中，钨酸盐和三价铬化合物的质量比可以为
1%：99%、2%：98%、3%：97%、4%：96%、5%：95%、6%：94%、7%：93%、8%：92%、9%：91%、10%：90%、11%：89%、12%：88%、13%：87%、14%：86%、15%：85%、16%：84%、17%：83%、18%：82%、19%：81%、20%：80%、21%：79%、22%：78%、23%：77%、24%：76%、25%：75%、26%：74%、27%：73%、28%：72%、29%：71%、30%：70%或其之间的任意范围。若钨酸盐含量少于1%，则作为造孔材料的钨元素的浓度太低，不足以对催化剂进行有效造孔、更不能大幅度提高其比表面积和显著提高其催化活性；钨酸盐含量高于30%，则作为造孔材料的钨元素浓度太高，导致其残留在催化剂中的钨元素较多，同时也引入了其他更多含量的金属助剂，引钨元素和其他金属助剂含量过高的前提下，可能会覆盖铬基催化剂表面的活性位，从而降低了催化剂的催化活性。
在本申请的一些实施方式中，氟化催化剂的制备中，所述三价铬化合物为氢氧化铬或三氧化二铬。
在本申请的一些实施方式中，氟化催化剂的制备中，所述钨酸盐选自钨酸锌、钨酸镍、钨酸铁、钨酸钴、钨酸镁、钨酸铝、硅钨酸、钨酸铵、仲钨酸铵或偏钨酸铵中的一种或两种以上。
在本申请的一些实施方式中，氟化催化剂的制备中，所述干燥条件为：干燥温度为120℃～200℃，干燥时间为6～15小时；其中，干燥温度可以为120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃或其之间的任意范围，干燥时间可以为6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时、12小时、13小时、14小时、15小时或其之间的任意范围。
在本申请的一些实施方式中，催化剂的制备中，所述焙烧条件为：焙烧温度为300℃～500℃，焙烧时间为6～15小时，其中，焙烧温度可以为300℃、310℃、320℃、330℃、340℃、350℃、360℃、370℃、380℃、390℃、400℃、410℃、420℃、430℃、440℃、450℃、460℃、470℃、480℃、490℃、500℃或其之间的任意范围，焙烧时间可以为6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时、12小时、13小时、14小时、15小时或其之间的任意范围。
在本申请的一些实施方式中，催化剂的制备中，所述活化中，使用氮气和三氟化氮的混合气体在300℃～500℃下活化6～24小时，氮气和三氟化氮的摩尔比为（1～10）：1，其中，活化温度可以为300℃、310℃、320℃、330℃、340℃、350℃、360℃、370℃、380℃、390℃、400℃、410℃、420℃、430℃、440℃、450℃、460℃、470℃、480℃、490℃、500℃或其之间的任意范围，活化时间可以为6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时、12小时、13小时、14小时、15小时、16小时、17小时、18小时、19小时、20小时、21小时、22小时、23小时、24小时或其之间的任意范围，氮气和三氟化氮的摩尔比可以为1：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1或其之间的任意范围。
本申请制备的催化剂为氟化催化剂，其通过催化氢氯氟烃与氟化氢发生氟-氯交换反应，得到目标的氢氟烯烃产物。所制备得到的氟化催化剂，不但转化率高、选择性好，使用寿命长。
本申请提供了一种异构化催化剂，所述异构化催化剂由碱金属氟化物与载体按照质量百分比1-30%：70-99%组成，其中碱金属氟化物选自氟化铯、氟化铷、氟化钾、氟化钠、氟化锂中的任意一种或多种，载体选自活性炭、氟化铝、氟化铁、氟化镁、氟化锌、三氟化铬、氟氧化钼、氟氧化钨中的任意一种或多种。
在本申请的一些实施方式中，所述异构化催化剂中，碱金属氟化物与载体的质量比可以为1%：99%、2%：98%、3%：97%、4%：96%、5%：95%、6%：94%、7%：93%、8%：92%、9%：91%、10%：90%、11%：89%、12%：88%、13%：87%、14%：86%、15%：85%、16%：84%、17%：83%、18%：82%、19%：81%、20%：80%、21%：79%、22%：78%、23%：77%、24%：76%、25%：75%、26%：74%、27%：73%、28%：72%、29%：71%、30%：70%或其之间的任意范围。
本申请提供的一种异构化催化剂的制备方法，按照异构化催化剂的质量百分比组成，在温度50℃下，采用浸渍法将碱金属氟化物浸渍负载于金属氟化物或氟氧化物载体，过滤，在80℃干燥12小时，将所得固体进行粉碎，压片成型，制得催化剂前体，将催化剂前体10mL装入内径1/2英寸、长30cm的蒙乃尔材质的管式反应器，通入氮气在350℃焙烧8小时，氮气空速为200/h，然后降至室温，停止上述混合气体，制得异构化催化剂。按照上述方法可以制备氟化铯、氟化铷、氟化钾、氟化钠、氟化锂中的任意一种或数种活性组分负载于活性炭、氟化铝、氟化铁、氟化镁、氟化锌、三氟化铬、氟氧化钼、氟氧化钨中的任意一种或数种载体上的催化剂。
上述引发剂、氟化催化剂、异构化催化剂在气相连续反应制备氢氟烯烃中的用途。
本申请提供了一种气相连续反应制备氢氟烯烃的方法，通式为式1的氢氯氟烃和HF，在催化剂下，发生气相氟-氯交换反应，得到通式为式2的氢氟烯烃，其中，
Rh1-CHClCH2CCl(Rh2)CF3 （式1）
Rf1-CH=CH-CF(Rf2)CF3（式2）
Rh1为氯原子、氟原子、三氟甲基或三氯甲基，Rh2为氟原子或三氟甲基，
Rf1和Rf2均为氟原子或三氟甲基。
在本申请的一些实施方式中，催化剂为上述催化剂。
在本申请的一些实施方式中，气相氟-氯交换反应中，HF和氢氯氟烃的摩尔比为（1～20）：1，优选为（5～15）：1；HF和氢氯氟烃的摩尔比可以为1：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、11：1、12：1、13：1、14：1、15：1、16：1、17：1、18：1、19：1、20：1或其之间的任意范围。
在本申请的一些实施方式中，气相氟-氯交换反应中，还可以加入Cl2，使反应物中存在的C-H键转化为C-Cl键，最后再完成取代反应，得到全氟产物。
在本申请的一些实施方式中，气相氟-氯交换反应中，卤代烃、HF、Cl2的物质的量之比为1:4~20:2~5，其中，卤代烃、HF、Cl2的物质的量之比可以为1:4:2、1:4:3、1:4:4、1:4:5、1:5:2、1:5:3、1:5:4、1:5:5、1:6:2、1:6:3、1:6:4、1:6:5、1:7:2、1:7:3、1:7:4、1:7:5、1:8:2、1:8:3、1:8:4、1:8:5、1:9:2、1:9:3、1:9:4、1:9:5、1:10:2、1:11:3、1:12:4、1:13:5、1:14:2、1:14:3、1:14:4、1:14:5、1:15:2、1:15:3、1:15:4、1:15:5、1:16:2、1:16:3、1:16:4、1:16:5、1:17:2、1:17:3、1:17:4、1:17:5、1:18:2、1:18:3、1:18:4、1:18:5、1:19:2、1:19:3、1:19:4、1:19:5、1:20:2、1:20:3、1:20:4、1:20:5。
在本申请的一些实施方式中，气相氟-氯交换反应中，反应压力0.1～1.5Mpa，优选为0.1～0.5Mpa；例如，气相氟-氯交换反应中，反应压力可以为0.1Mpa、0.2Mpa、0.3Mpa、0.4Mpa、0.5Mpa、0.6Mpa、0.7Mpa、0.8Mpa、
0.9Mpa、1.0Mpa、1.1Mpa、1.2Mpa、1.3Mpa、1.4Mpa、1.5Mpa或其之间的任意范围。
在本申请的一些实施方式中，气相氟-氯交换反应中，反应温度为200～500℃，优选为300～450℃，其中，气相氟-氯交换反应中，反应温度可以为200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、280℃、290℃、300℃、310℃、320℃、330℃、340℃、350℃、360℃、370℃、380℃、390℃、400℃、410℃、420℃、430℃、440℃、450℃、460℃、470℃、480℃、490℃、500℃或其之间的任意范围。
在本申请的一些实施方式中，气相氟-氯交换反应中，接触时间为5～500s，优选为10～300s，其中，气相氟-氯交换反应中，接触时间可以5s、10s、15s、20s、25s、30s、35s、40s、45s、50s、55s、60s、65s、70s、75s、80s、85s、90s、95s、100s、105s、110s、115s、120s、125s、130s、135s、140s、145s、150s、155s、160s、165s、170s、175s、180s、185s、190s、195s、200s、205s、210s、215s、220s、225s、230s、235s、240s、245s、250s、255s、260s、265s、270s、275s、280s、285s、290s、295s、300s、305s、310s、315s、320s、325s、330s、335s、340s、345s、350s、355s、360s、365s、370s、375s、380s、385s、390s、395s、400s、405s、410s、415s、420s、425s、430s、435s、440s、445s、450s、455s、460s、465s、470s、475s、480s、485s、490s、495s、500s或其之间的任意范围。
在本申请的一些实施方式中，当通式为式1的氢氯氟烃为2,4-二氯-1,1,1,5,5,5-六氟-2-(三氟甲基)戊烷时，通式为式2的氢氟烯烃为1,1,1,4,5,5,5-七氟-4-（三氟甲基）-2-戊烯。
在本申请的一些实施方式中，当通式为式1的氢氯氟烃为1,1,1,2,4-五氯-5,5,5-三氟-4-(三氟甲基)戊烷时，通式为式2的氢氟烯烃为1,1,1,4,5,5,5-七氟-4-（三氟甲基）-2-戊烯。
在本申请的一些实施方式中，当通式为式1的氢氯氟烃为2,4-二氯-1,1,1,4-四氟-2-(三氟甲基)丁烷时，通式为式2的氢氟烯烃为1,3,4,4,4-五氟-3-（三氟甲基）-1丁烯。
在本申请的一些实施方式中，当通式为式1的氢氯氟烃为2,4,4-三氯-1,1,1-三氟-2-(三氟甲基)丁烷时，通式为式2的氢氟烯烃为1,3,4,4,4-五氟-3-（三氟甲基）-1丁烯。
在本申请的一些实施方式中，当通式为式1的氢氯氟烃为2,2,4-三氯-1,1,1,5,5,5-六氟戊烷时，通式为式2的氢氟烯烃为1,1,1,4,4,5,5,5-八氟戊-2-烯。
在本申请的一些实施方式中，当通式为式1的氢氯氟烃为1,1,1,2,4,4-六氯-5,5,5-三氟戊烷时，通式为式2的氢氟烯烃为1,1,1,4,4,5,5,5-八氟戊-2-烯
在本申请的一些实施方式中，当通式为式1的氢氯氟烃为2,2,4-三氯-1,1,1,4-四氟丁烷时，通式为式2的氢氟烯烃为1,3,3,4,4,4-六氟-1-丁烯。
在本申请的一些实施方式中，当通式为式1的氢氯氟烃为1,1,3,3-四氯-4,4,4-三氟丁烷时，通式为式2的氢氟烯烃为1,3,3,4,4,4-六氟-1-丁烯。
本申请的主要产物氢氟烯烃包括E型和Z型。
在本申请的一些实施方式中，通式为式1的氢氯氟烃由通式为式3的卤代烯烃、通式为式4的卤代烷烃和助剂，在引发剂下，发生调聚反应而得到，其中，
CHRh1=CH2（式3）
CF3CCl2Rh2（式4）。
在本申请中，调聚反应是指一种产生短链聚合物（由2-10个重复单元组成的低聚物）的化学过程，即卤代烯烃与卤代烷烃在引发剂作用下发生的自由基加成反应。
在本申请中，引发剂为上述引发剂。
在本申请的一些实施方式中，调聚反应中，通式为式3的卤代烯烃、通式为式4的卤代烷烃和助剂的摩尔比为（1～4）∶1∶（0.01～0.05），其中，相对于1摩尔的通式为式4的卤代烷烃，通式为式3的卤代烯烃可以为1摩尔、2摩尔、3摩尔、4摩尔或其之间的任意范围，助剂可以为0.01摩尔、0.02摩尔、0.03摩尔、0.04摩尔、0.05摩尔或其之间的任意范围。
在本申请的一些实施方式中，调聚反应中，反应压力为0.1-1.5Ma，其中，调聚反应中，反应压力可以为0.1Ma、0.2Ma、0.3Ma、0.4Ma、0.5Ma、0.6Ma、0.7Ma、0.8Ma、0.9Ma、1.0Ma、1.1Ma、1.2Ma、1.3Ma、1.4Ma、1.5Ma或其之间的任意范围。
在本申请的一些实施方式中，调聚反应中，接触时间为1-100秒，其中，调聚反应中，接触时间可以为1秒、2秒、3秒、4秒、5秒、6秒、7秒、8秒、9秒、10秒、11秒、12秒、13秒、14秒、15秒、16秒、17秒、18秒、19秒、20秒、21秒、22秒、23秒、24秒、25秒、26秒、27秒、28秒、29秒、30秒、31秒、32秒、33秒、34秒、35秒、36秒、37秒、38秒、39秒、40秒、41秒、42秒、43秒、44秒、45秒、46秒、47秒、48秒、49秒、50秒、51秒、52秒、53秒、54秒、55秒、56秒、57秒、58秒、59秒、60秒、61秒、62秒、63秒、64秒、65秒、66秒、67秒、68秒、69秒、70秒、71秒、72秒、73秒、74秒、75秒、76秒、77秒、78秒、79秒、80秒、81秒、82秒、83秒、84秒、85秒、86秒、87秒、88秒、89秒、90秒、91秒、92秒、93秒、94秒、95秒、96秒、97秒、98秒、99秒、100秒或其之间的任意范围。
在本申请中，接触时间是指反应物料通过催化剂床层的时间，即固定床单程反应的时间。
在本申请的一些实施方式中，调聚反应中，反应温度为150-300℃，其中，调聚反应中，反应温度可以为150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、270℃、290℃、300℃或其之间的任意范围。
在本申请的一些实施方式中，通式为式3的卤代烯烃为3,3,3-三氟丙烯，通式为式4的卤代烷烃为2,2-二氯-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷时，通式为式1的氢氯氟烃为2,4-二氯-1,1,1,5,5,5-六氟-2-(三氟甲基)戊烷。
在本申请的一些实施方式中，通式为式3的卤代烯烃为3,3,3-三氯丙烯，通式为式4的卤代烷烃为2,2-二氯-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷时，通式为式1的氢氯氟烃为1,1,1,2,4-五氯-5,5,5-三氟-4-(三氟甲基)戊烷。
在本申请的一些实施方式中，通式为式3的卤代烯烃为1-氟乙烯，通式为式4的卤代烷烃为2,2-二氯-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷时，通式为式1的氢氯氟烃为2,4-二氯-1,1,1,4-四氟-2-(三氟甲基)丁烷。
在本申请的一些实施方式中，通式为式3的卤代烯烃为1-氯乙烯，通式为式4的卤代烷烃为2,2-二氯-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷，通式为式1的氢氯氟烃为2,4,4-三氯-1,1,1-三氟-2-(三氟甲基)丁烷。
在本申请的一些实施方式中，通式为式3的卤代烯烃为3,3,3-三氟丙烯，通式为式4的卤代烷烃为1,1,1-三氯-2,2,2-三氟乙烷，通式为式1的氢氯氟烃为2,2,4-三氯-1,1,1,5,5,5-六氟戊烷。
在本申请的一些实施方式中，通式为式3的卤代烯烃为3,3,3-三氯丙烯，通式为式4的卤代烷烃为1,1,1-三氯-2,2,2-三氟乙烷，通式为式1的氢氯氟烃为1,1,1,2,4,4-六氯-5,5,5-三氟戊烷。
在本申请的一些实施方式中，通式为式3的卤代烯烃为1-氟乙烯，通式为式4的卤代烷烃为1,1,1-三氯-2,2,2-三氟乙烷，通式为式1的氢氯氟烃为2,2,4-三氯-1,1,1,4-四氟丁烷。
在本申请的一些实施方式中，通式为式3的卤代烯烃为1-氯乙烯，通式为式4的卤代烷烃为1,1,1-三氯-2,2,2-三氟乙烷，通式为式1的氢氯氟烃为1,1,3,3-四氯-4,4,4-三氟丁烷。
为了实现本申请的目的，本申请以CXY=CH2与2,2-二氯-1,1,1,3,3,3-六氯丙烷作为原料，在有引发剂、助剂的固定床内发生调聚反应得到卤代烃CXYClCH2CCl(CF3)2，其中X和Y为氢原子、氟原子或氯原子，反应方程式如下：
反应（1）
以卤代烃CXYClCH2CCl(CF3)2为原料，在HF与氯气的环境中，在氟化催化剂的作用下，发生相氟-氯交换反应，生成全氟-3-甲基-1-丁烯，反应方程式如下：
反应（2）
由于卤代烃CXYClCH2CCl(CF3)2的分子量较大，如果原料为全卤代烃，会使沸点过高，同时流动性较差，会影响甚至无法完成制备，因此卤代烃CXYClCH2CCl(CF3)2的X、Y氢含量较多，为了更好的生成全氟产物，在反应中引入氯气，使原料中的C-H键变为C-Cl键，最后在通过取代反应得到全氟3-甲基-1-丁烯。
以全氟3-甲基-1-丁烯为原料，在异构化催化剂的催化下，全氟3-甲基-1-丁烯于气相条件下发生异构化反应，得到全氟-2-甲基-2-丁烯，反应方程式如下：
反应（3）
以全氟-2-甲基-2-丁烯为原料，在催化剂四丁基溴化铵的催化下与次氯酸钠反应得到2-氟-2,3,3-三(三氟甲基)环氧乙烷，反应方程式如下：
反应（4）
在本申请的一些实施方式中，该反应中，全氟-2-甲基-2-丁烯与次氯酸钠、催化剂的物质的量之比为1∶5～20∶0.01～0.05，其中，全氟-2-甲基-2-丁烯与次氯酸钠、催化剂的物质的量之比可以为1:5:0.01、1:5:0.02、1:5:0.03、1:5:0.04、1:5:0.05、1:6:0.01、1:6:0.02、1:6:0.03、1:6:0.04、1:6:0.05、1:7:0.01、1:7:0.02、1:7:0.03、1:7:0.04、1:7:0.05、1:8:0.01、1:8:0.02、1:8:0.03、1:8:0.04、1:8:0.05、1:9:0.01、1:9:0.02、1:9:0.03、1:9:0.04、1:9:0.05、1:10:0.01、1:10:0.02、1:10:0.03、1:10:0.04、1:10:0.05、1:11:0.01、1:11:0.02、1:11:0.03、1:11:0.04、1:11:0.05、1:12:0.01、1:12:0.02、1:12:0.03、1:12:0.04、1:12:0.05、1:13:0.01、1:13:0.02、1:13:0.03、1:13:0.04、1:13:0.05、1:14:0.01、1:14:0.02、1:14:0.03、1:14:0.04、1:14:0.05、1:15:0.01、1:15:0.02、1:15:0.03、1:15:0.04、1:15:0.05、1:16:0.01、1:16:0.02、1:16:0.03、1:16:0.04、1:16:0.05、1:17:0.01、1:17:0.02、1:17:0.03、1:17:0.04、1:17:0.05、1:18:0.01、1:18:0.02、1:18:0.03、1:18:0.04、1:18:0.05、1:19:0.01、1:19:0.02、1:19:0.03、1:19:0.04、1:19:0.05、1:20:0.01、1:20:0.02、1:20:0.03、1:20:0.04、1:20:0.05。
在本申请的一些实施方式中，该反应中，反应温度为0~50℃，其中，反应温度可以为：0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃。
在本申请的一些实施方式中，该反应中，反应时间为3~48h，其中，反应时间可以为：3h、5h、7h、9h、10h、11h、13h、15h、17h、19h、20h、21h、23h、25h、27h、29h、30h、31h、33h、35h、37h、39h、40h、41h、43h、45h、47h、48h。
以2-氟-2,3,3-三(三氟甲基)环氧乙烷为原料，在异构化催化剂的催化下于气象条件下发生异构化反应，得到全氟-3-甲基-2-丁酮，反应方程式如下：
反应（5）
所述流动相调聚和气相氟-氯交换工艺可实现气相独立循环连续工艺方法。由于原料和反应产物的沸点差异很大，一般可以采用相分器分离、蒸馏塔蒸馏等方式将原料、中间体及产物进行有效分离，将未反应的原料和反应不完全的中间体继续循环至反应器继续参与反应，而将产品采出体系。
本申请采用固定床反应器。当把引发剂或者催化剂置放于固定床反应器的恒温区，得到引发剂或催化剂床层，当气体或液体原料以较小的速度流过固定床时，流动原料的上升阻力不致于使引发剂或催化剂的运动状态发生变化，床高维持不变；床层压降随流速对数增大而增大。
本申请用于反应的反应器类型不是关键，可以使用管式反应器，流化床反应器等。另外，绝热反应器或等温反应器亦可用。
下列结合实验例对本申请进一步详述，但并不限制本申请的范围。
实施例
实施例1
引发剂的制备：按照铁元素和载体的质量比组成为20：80，将铁的可溶盐浸渍于载体上，过滤得到引发剂前驱体，然后将引发剂前驱体在160℃进行干燥10小时，在400℃进行焙烧10小时后，300用物质的量比为5∶1的氮气和氢气的混合气体活化15小时，然后用选自于1,1,1,3,3-五氯丙烷、1,1,1,3-四氯丙烷、1,1,1,3-四氯-2-氟丙烷或1,1,1,3-四氯-4,4,4-三氟丁烷中的任意一种氯化试剂在250℃进行活化15小时，最后用选自于N,N-二甲基甲酰胺在200℃进行活化15小时，得到引发剂。其中，载体为活性炭。
实施例2
实施例2与实施例1的区别仅在于，铁元素和载体的质量比组成为5：95，其余条件相同。
实施例3
实施例3与实施例1的区别仅在于，铁元素和载体的质量比组成为10：90，其余条件相同。
实施例4
实施例4与实施例1的区别仅在于，铁元素和载体的质量比组成为30：70，其余条件相同。
对比例1
引发剂的制备：按照铁元素和载体的质量比组成为20%：80%，将铁的可溶盐浸渍于载体上，过滤得到引发剂前驱体，然后将引发剂前驱体在氮气保护下，160℃进行干燥10小时；在氮气保护下，400℃进行焙烧10小时后，得到引发剂。其中，载体为活性炭。
表1 引发剂的制备
。
实施例5
氟化催化剂的制备：将硝酸铬溶解在水中，在60℃加入沉淀剂氨水，控制溶液pH7.5～8.5范围之间，使其在搅拌条件下充分沉淀，将形成的浆体过滤，用去离子水洗涤至中性，然后在150℃干燥12小时，得到氢氧化铬。将所得氢氧化铬与钨酸盐按照质量比为80：20混合均匀，压制成型，得到催化剂前驱体，然后将催化剂前驱体在150℃进行干燥10小时，在400℃进行焙烧10小时后，350℃用物质的量比为5∶1的氮气和三氟化氮的混合气体活化18小时，制得氟化催化剂。其中，钨酸盐为钨酸钴。
实施例6
实施例6与实施例5的区别在于，氢氧化铬与钨酸盐按照质量比为70：30，其余条件相同。
实施例7
实施例7与实施例5的区别在于，氢氧化铬与钨酸盐按照质量比为90：10，其余条件相同。
实施例8
实施例8与实施例5的区别在于，氢氧化铬与钨酸盐按照质量比为99：1，其余条件相同。
对比例2
氟化催化剂的制备：将硝酸铬溶解在水中，在60℃加入沉淀剂氨水，控制溶液pH7.5～8.5范围之间，使其在搅拌条件下充分沉淀，将形成的浆体过滤，用去离子水洗涤至中性，然后在150℃干燥12小时，得到氢氧化铬。将所得氢氧化铬，压制成型，得到催化剂前驱体，然后将催化剂前驱体在150℃进行干燥10小时，在400℃进行焙烧10小时后，350℃用物质的量比为5∶1的氮气和三氟化氮的混合气体活化18小时，制得氟化催化剂。
表2氟化催化剂的制备
。
实施例9
异构化催化剂的制备：按照异构化催化剂的质量百分比组成，在温度为50℃时，采用浸渍法将碱金属氟化物浸渍负载于金属氟化物或氟氧化物载体，过滤，然后在80℃干燥12小时，将所得固体进行粉碎，压片成型，制得催化剂前体，将催化剂前体10mL装入内径1/2英寸、长30cm的蒙乃尔材质的管式反应器，通入氮气在350℃焙烧8小时，氮气空速为200/h，然后降至室温，停止上述混合气体，制得异构化催化剂，碱金属氟化物与载体的质量比为20:80，其中碱金属氟化物为氟化铯，载体为氟氧化钼。
实施例10
实施例10与实施例9的区别在于，其中碱金属氟化物为氟化铷，载体为氟氧化钼。
实施例11
实施例11与实施例9的区别在于，其中碱金属氟化物为氟化钾，载体为氟氧化钼。
实施例12
实施例12与实施例9的区别在于，其中碱金属氟化物为氟化钠，载体为氟氧化钼。
实施例13
实施例13与实施例9的区别在于，其中碱金属氟化物为氟化锂，载体为氟氧化钼。
实施例14
实施例14与实施例9的区别在于，其中碱金属氟化物为氟化铯，载体为氟氧化钨。
实施例15
实施例15与实施例9的区别在于，其中碱金属氟化物为氟化铯，载体为三氟化铬。
实施例16
实施例16与实施例9的区别在于，其中碱金属氟化物为氟化铯，载体为活性炭。
实施例17
实施例17与实施例9的区别在于，其中碱金属氟化物为氟化铯，载体为氟化铝。
实施例18
实施例18与实施例9的区别在于，其中碱金属氟化物为氟化铯，载体为氟化铁。
实施例19
实施例19与实施例9的区别在于，其中碱金属氟化物为氟化铯，载体为氟化镁。
实施例20
实施例20与实施例9的区别在于，其中碱金属氟化物为氟化铯，载体为氟化锌。
实施例21
实施例21与实施例9的区别在于，氟化铯与氟氧化钼按照质量比为70∶30，其余条件相同。
实施例22
实施例22与实施例9的区别在于，氟化铯与氟氧化钼按照质量比为90∶10，其余条件相同。
实施例23
实施例23与实施例9的区别在于，氟化铯与氟氧化钼按照质量比为99∶1，其余条件相同。
对比例3
对比例30与实施例9的区别在于，氟化铯与氟氧化钼按照质量比为100∶0，其余条件相同。
表3 异构化催化剂的制备
。
实验例
实验例1
在内径1/2英寸、长30cm的因康合金制的管式反应器中装填10毫升实施例1制备的引发剂。反应器升温至200℃，通入1-氯-1-氟-乙烯、2,2-二氯-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷和N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)进行反应，控制1-氯-1-氟-乙烯、2,2-二氯-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷和DMAC的摩尔比为2∶1∶0.03，接触时间为40秒，反应压力0.1MPa，反应20h后，反应产物经水洗，分离得到有机物，经干燥除水后，用气相色谱分析有机物的组成，结果见表4。
实验例2
与实验例1相同的操作，所不同的是将反应温度改为250℃，结果见表4。
实验例3
与实验例1相同的操作，所不同的是将反应温度改为300℃，结果见表4。
实验例4
与实验例1相同的操作，所不同的是将反应温度改为350℃，结果见表4。
实验例5
与实验例2相同的操作，所不同的是将接触时间改为1秒，结果见表4。
实验例6
与实验例2相同的操作，所不同的是将接触时间改为10秒，结果见表4。
实验例7
与实验例2相同的操作，所不同的是将接触时间改为60秒，结果见表4。
实验例8
与实验例2相同的操作，所不同的是将接触时间改为100秒，结果见表4。
实验例9
与实验例2相同的操作，所不同的是将1-氯-1-氟-乙烯、2,2-二氯-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷和DMAC的摩尔比改为1∶1∶0.05，结果见表4。
实验例10
与实验例2相同的操作，所不同的是将1-氯-1-氟-乙烯、2,2-二氯-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷和DMAC的摩尔比改为1.5 ：1 ∶0.04，结果见表4。
实验例11
与实验例2相同的操作，所不同的是将1-氯-1-氟-乙烯、2,2-二氯-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷和DMAC的摩尔比改为2.5∶1∶0.02，结果见表4。
实验例12
与实验例2相同的操作，所不同的是将1-氯-1-氟-乙烯、2,2-二氯-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷和DMAC的摩尔比改为4∶1∶0.01，结果见表4。
实验例13
与实验例2相同的操作，所不同的是将反应压力改为0.5MPa，结果见表4。
实验例14
与实验例2相同的操作，所不同的是将反应压力改为1MPa，结果见表4。
实验例15
与实验例2相同的操作，所不同的是将反应压力改为1.5MPa，结果见表4。
实验例16
与实验例2相同的操作，所不同的是将1-氯-1-氟-乙烯改为1,1-二氟乙烯，结果见表4。
实验例17
与实验例2相同的操作，所不同的是将1-氯-1-氟-乙烯改为1,1-二氯乙烯，结果见表4。
实验例18
与实验例2相同的操作，所不同的是将1-氯-1-氟-乙烯改为乙烯，结果见表4。
实验例19
与实验例2相同的操作，不同的是引发剂来源于实施例2，结果见表4。
实验例20
与实验例2相同的操作，不同的是引发剂来源于实施例3，结果见表4。
实验例21
与实验例2相同的操作，不同的是引发剂来源于实施例4，结果见表4。
对比例4
与对比例4相同的操作，不同的是引发剂来源于对比例1，结果见表4。
表4
。
注：（1）实施例1-15中，HCFC-437lfx是1,1,3-三氯-1,4,4,4-四氟-4-（三氟甲基）丁烷；
（2）实施例16中原料1-氯-1-氟-乙烯被1,1-二氟乙烯替换，产物HCFC-437kfx被1,3-二氯-1,1,4,4,4-五氟-3-（三氟甲基）丁烷（HCFC-438lfx）替换；
（3）实施例17中原料1-氯-1-氟-乙烯被1,1-二氯乙烯替换，产物HCFC-437kfx被1,1,1,3-四氯-4,4,4-三氟-3-（三氟甲基）丁烷（HCFC-438jfx）替换；
（4）实施例18中原料1-氯-1-氟-乙烯被乙烯替换，产物HCFC-437kfx被1,3-二氯-4,4,4-三氟-3-（三氟甲基）丁烷（HCFC-438ofx）替换；
由表4可以看出，实验例1-21可知，本申请制备的引发剂，用于通过CXY=CH2和2,2-二氯-1,1,1,3,3,3-六氯丙烷制备卤代烃CXYClCH2CCl(CF3)2。实验结果中，实验效果需要转化率和选择性综合来看，选择性优先考虑，转化率次之，最终两者的乘积即为产率，产率越高反应效果越好。其中，效果最突出的为实验例3、实验例7、实验例8、实验例18。效果最好的实验例7中，原料2,2-二氯-1,1,1,3,3,3-六氯丙烷的转化率最高，可达100%，卤代烃的选择性最高，可达98.7%。上述反应可适用于连续工艺的流动相反应（包括液相反应和气相反应），从而实现流动相合成氢氯氟烃的连续工艺，大大提高合成效率，同时提高引发剂的利用效率，显著延长其使用寿命。
在CXY=CH2和2,2-二氯-1,1,1,3,3,3-六氯丙烷制备卤代烃CXYClCH2CCl(CF3)2的过程中，反应温度、反应压力、接触时间和CXY=CH2、2,2-二氯-1,1,1,3,3,3-六氯丙烷和助剂的摩尔比对反应效率有一定的影响。其中，在250-350℃的反应温度范围内，2,2-二氯-1,1,1,3,3,3-六氯丙烷的转化率和卤代烃CXYClCH2CCl(CF3)2的选择性高，接触时间为1-100秒时，2,2-二氯-1,1,1,3,3,3-六氯丙烷的转化率和卤代烃CXYClCH2CCl(CF3)2的选择性高，尤其是60-100秒时，反应效率更高。
由实验例23-25及对比例4可以看出，不同方法制备的引发剂在卤代烃CXYClCH2CCl(CF3)2的制备中，其反应效率都较高，在不同的实施例中可以看出，活化步骤对制备的引发剂的效率是有一定影响的。引发剂前体中铁元素和载体的质量对制备的引发剂的效率是有一定影响的。
实验例22
在内径1/2英寸、长30cm的因康合金制的管式反应器中装填10毫升由实施例5制备的前驱体制备的氟化催化剂。反应器升温至300℃，通入无水氟化氢、1,1,3-三氯-1,4,4,4-四氟-3-（三氟甲基）丁烷（HCFC-437kfx）进行反应，控制HCFC-437kfx、氟化氢和氯气的摩尔比为1∶10∶3，接触时间为60秒，反应压力0.1MPa，反应20h后，反应产物经水洗、碱洗，分离得到有机物，经干燥除水后，用气相色谱分析有机物的组成，结果见表5。
实验例23
与实验例22相同的操作，所不同的是将反应温度改为350℃，结果见表5。
实验例24
与实验例22相同的操作，所不同的是将反应温度改为400℃，结果见表5。
实验例25
与实验例22相同的操作，所不同的是将反应温度改为450℃，结果见表5。
实验例26
与实验例22相同的操作，所不同的是将反应温度改为500℃，结果见表5。
实验例27
与实验例24相同的操作，所不同的是将接触时间改为10秒，结果见表5。
实验例28
与实验例24相同的操作，所不同的是将接触时间改为30秒，结果见表5。
实验例29
与实验例24相同的操作，所不同的是将接触时间改为100秒，结果见表5。
实验例30
与实验例24相同的操作，所不同的是将接触时间改为200秒，结果见表5。
实验例31
与实验例24相同的操作，所不同的是将HCFC-437kfx、氟化氢和氯气的摩尔比改为1∶4∶5，结果见表5。
实验例32
与实验例24相同的操作，所不同的是将HCFC-437kfx、氟化氢和氯气的摩尔比改为1∶15∶4，结果见表5。
实验例33
与实验例24相同的操作，所不同的是将HCFC-437kfx、氟化氢和氯气的摩尔比改为1∶20∶2，结果见表5。
实验例34
与实验例24相同的操作，所不同的是将反应压力改为0.5MPa，结果见表5。
实验例35
与实验例24相同的操作，所不同的是将反应压力改为1.0MPa，结果见表5。
实验例36
与实验例24相同的操作，所不同的是将反应压力改为1.5MPa，结果见表5。
实验例37
与实验例24相同的操作，所不同的是将反应压力改为2.0MPa，结果见表5。
实验例38
与实验例24相同的操作，所不同的是将HCFC-437kfx换成等物质的量的HCFC-438lfx，结果见表5。
实验例39
与实验例24相同的操作，所不同的是将HCFC-437kfx换成等物质的量的HCFC-438jfx，结果见表5。
实验例40
与实验例24相同的操作，所不同的是将HCFC-437kfx换成HCFC-438ofx，同时将HCFC-437ofx、氟化氢和氯气的摩尔比改为1∶10∶5，结果见表5。
实验例41
与实验例24相同的操作，采用的氟化催化剂源于实施例6，结果见表5。
实验例42
与实验例24相同的操作，采用的氟化催化剂源于实施例7，结果见表5。
实验例43
与实验例24相同的操作，采用的氟化催化剂源于实施例8，结果见表5。
对比例5
与实验例24相同的操作，采用的氟化催化剂源于对比例2，结果见表5。
表5
。
注：（1）实施例35中，原料HCFC-437kfx 被HCFC-437lfx 替换；
（2）实施例36中，原料HCFC-437kfx 被HCFC-437jfx 替换。
（3）实施例37中，原料HCFC-437kfx 被HCFC-437ofx 替换。
由表5可以看出，实验例22-40可知，本申请制备的氟化催化剂，用于通过卤代烃CXYClCH2CCl(CF3)2气相连续反应制备氢氟烯烃。实验结果中，实验效果需要转化率和选择性综合来看，选择性优先考虑，转化率次之，最终两者的乘积即为产率，产率越高反应效果越好。其中，效果最突出的两组为实验例24与实验例38。效果最好的实验例38中，原料氢氯氟烃的转化率最高，可达100%，全氟3-甲基-1-丁烯的选择性最高，可达98.3%。上述反应可适用于连续工艺的流动相反应（包括液相反应和气相反应），从而实现流动相合成全氟3-甲基-1-丁烯的连续工艺，大大提高合成效率，同时提高催化剂的利用效率，显著延长其使用寿命。
在制备全氟3-甲基-1-丁烯的过程中，反应温度、反应压力、接触时间、CXYCH2和HF、Cl2摩尔比对反应效率有一定的影响。其中，在300-450℃的反应温度范围内，氢氯氟烃的转化率高，接触时间为30-200秒时，氢氯氟烃的转化率和氢氟烯烃的选择性高，反应效率更高。
由实验例41-43及对比例5可以看出，不同方法制备的氟化催化剂在全氟3-甲基-1-丁烯的制备中，其反应效率都挺高，在不同的实施例中可以看出，钨酸盐对制备的催化剂的效率是有一定影响的。催化剂前体中氢氧化铬和钨酸盐的质量比对制备的催化剂的效率是有一定影响的。
实验例44
在内径1/2英寸、长30cm的因康合金制的管式反应器中装填上述制备的10mL 15%CsF/氟氧化钼。反应条件为：反应升温150℃，全氟-3-甲基-1-丁烯的接触时间为20s，反应压力为0.1MPa。运行10h后，反应产物经收集和加热，取气相有机相进行GC分析，反应结果见表6。
实验例45
与实验例44相同的操作，所不同的是将反应温度改为200℃，结果见表6。
实验例46
与实验例44相同的操作，所不同的是将反应温度改为250℃，结果见表6。
实验例47
与实验例44相同的操作，所不同的是将反应温度改为300℃，结果见表6。
实验例48
与实验例44相同的操作，所不同的是将反应温度改为350℃，结果见表6。
实验例49
与实验例44相同的操作，所不同的是将反应温度改为400℃，结果见表6。
实验例50
与实验例44相同的操作，所不同的是将反应温度改为450℃，结果见表6。
实验例51
与实验例44相同的操作，所不同的是将反应温度改为500℃，结果见表6。
实验例52
与实验例44相同的操作，所不同的是将接触时间改为1秒，结果见表6。
实验例53
与实验例44相同的操作，所不同的是将接触时间改为10秒，结果见表6。
实验例54
与实验例44相同的操作，所不同的是将接触时间改为100秒，结果见表6。
实验例55
与实验例44相同的操作，所不同的是将接触时间改为200秒，结果见表6。
实验例56
与实验例44相同的操作，所不同的是将反应压力改为0.01MPa，结果见表6。
实验例57
与实验例44相同的操作，所不同的是将反应压力改为0.5MPa，结果见表6。
实验例58
与实验例44相同的操作，所不同的是将反应压力改为1.0MPa，结果见表6。
实验例59
与实验例44相同的操作，所不同的是将反应压力改为1.5MPa，结果见表6。
实验例60
与实验例44相同的操作，所不同的是将反应压力改为2.0MPa，结果见表6。
实验例61
与实验例44相同的操作，所不同的是将催化剂15% CsF/氟氧化钼换成等体积的15% RbF/氟氧化钼，结果见表6。
实验例62
与实验例44相同的操作，所不同的是将催化剂15% CsF/氟氧化钼换成等体积的15% KF/氟氧化钼，结果见表6。
实验例63
与实验例44相同的操作，所不同的是将催化剂15% CsF/氟氧化钼换成等体积的15% NaF/氟氧化钼，结果见表6。
实验例64
与实验例44相同的操作，所不同的是将催化剂15% CsF/氟氧化钼换成等体积的15% LiF/氟氧化钼，结果见表6。
实验例65
与实验例44相同的操作，所不同的是将催化剂15% CsF/氟氧化钼换成等体积的15% CsF/氟氧化钨，结果见表6。
实验例66
与实验例44相同的操作，所不同的是将催化剂15% CsF/氟氧化钼换成等体积的15% CsF/三氟化铬，结果见表6。
实验例67
与实验例44相同的操作，所不同的是将催化剂15% CsF/氟氧化钼换成等体积的15% CsF/活性炭，结果见表6。
实验例68
与实验例44相同的操作，所不同的是将催化剂15% CsF/氟氧化钼换成等体积的15% CsF/氟化铝，结果见表6。
实验例69
与实验例44相同的操作，所不同的是将催化剂15% CsF/氟氧化钼换成等体积的15% CsF/氟化铁，结果见表6。
实验例70
与实验例44相同的操作，所不同的是将催化剂15% CsF/氟氧化钼换成等体积的15% CsF/氟化镁，结果见表6。
实验例71
与实验例44相同的操作，所不同的是将催化剂15% CsF/氟氧化钼换成等体积的15% CsF/氟化锌，结果见表6。
实验例72
与实验例44相同的操作，所不同的是催化剂源于实施例21，结果见表6。
实验例73
与实验例44相同的操作，所不同的是催化剂源于实施例22，结果见表6。
实验例74
与实验例44相同的操作，所不同的是催化剂源于实施例23，结果见表6。
对比例6
与实验例44相同的操作，所不同的是催化剂源于对比例3，结果见表6。
表6
。
由表6可以看出，实验例44-60可知，本申请制备的异构化催化剂，用于以全氟3-甲基-1-丁烯为原料转化为全氟-2-甲基-2-丁烯。实验结果中，实验效果需要转化率和选择性综合来看，选择性优先考虑，转化率次之，最终两者的乘积即为产率，产率越高反应效果越好。其中，效果突出的为实验例45、实验例46、实验例65。效果最好的实验例65中，原料全氟3-甲基-1-丁烯的转化率最高，可达100%，全氟-2-甲基-2-丁烯的选择性最高，可达99.5%。
在制备全氟-2-甲基-2-丁烯的过程中，反应温度、反应压力、接触时间对反应效率有一定影响。其中，在200-500℃的反应温度范围内，全氟3-甲基-1-丁烯的转化率高，接触时间为20-200秒时，全氟3-甲基-1-丁烯的转化率和全氟-2-甲基-2-丁烯的选择性高，反应效率更高。
由实验例61-74以及对比例6可以看出，不同的催化剂组成在全氟-2-甲基-2-丁烯的制备中，除了15% NaF/氟氧化钼与15% LiF/氟氧化钼作为异构化催化剂时的反应效率较低以外，其余催化剂组成的反应效率均较高。催化剂的组成对异构化催化反应有一定影响。
实验例75
在高压釜中，在200mL 1,3,5-三甲基苯溶剂中，依次加入物质的量之比为1∶15∶0.02的全氟-2-甲基-2-丁烯、次氯酸钠和四丁基溴化铵，其中全氟-2-甲基-2-丁烯为0.2mol，反应温度0℃，反应时间24h，反应结束后，进行蒸馏，得到2-氟-2,3,3-三(三氟甲基)环氧乙烷，其结果见表7。
实验例76
与实验例75相同的操作，所不同的是将反应温度改为25℃，结果见表7。
实验例77
与实验例75相同的操作，所不同的是将反应温度改为50℃，结果见表7。
实验例78
与实验例76相同的操作，所不同的是将全氟-2-甲基-2-丁烯、次氯酸钠和四丁基溴化铵的物质的量之比1∶15∶0.02改为1∶5∶0.05，结果见表7。
实验例79
与实验例76相同的操作，所不同的是将全氟-2-甲基-2-丁烯、次氯酸钠和四丁基溴化铵的物质的量之比1∶15∶0.02改为1∶10∶0.04，结果见表7。
实验例80
与实验例76相同的操作，所不同的是将全氟-2-甲基-2-丁烯、次氯酸钠和四丁基溴化铵的物质的量之比1∶15∶0.02改为1∶20∶0.01，结果见表7。
实验例81
与实验例76相同的操作，所不同的是将反应时间24h改为3h，结果见表7。
实验例82
与实验例76相同的操作，所不同的是将反应时间24h改为12h，结果见表7。
实验例83
与实验例76相同的操作，所不同的是将反应时间24h改为36h，结果见表7。
实验例84
与实验例76相同的操作，所不同的是将反应时间24h改为48h，结果见表7。
实验例85
与实验例76相同的操作，所不同的是将溶剂1,3,5-三甲基苯改为等体积的甲苯，结果见表7。
实验例86
与实验例76相同的操作，所不同的是将溶剂1,3,5-三甲基苯改为等体积的邻二甲苯，结果见表7。
实验例87
与实验例76相同的操作，所不同的是将溶剂1,3,5-三甲基苯改为等体积的乙腈，结果见表7。
实验例88
与实验例76相同的操作，所不同的是将溶剂1,3,5-三甲基苯改为等体积的异丁腈，结果见表7。
表7
。
由表7可以看出，实验例75-88可知，本申请以全氟-2-甲基-2-丁烯为原料，在催化剂的催化下，与次氯酸钠反应生成2-氟-2,3,3-三(三氟甲基)环氧乙烷。实验结果中，收率为最重要的，收率即效果最好的两组为实验例77与实验例84，2-氟-2,3,3-三(三氟甲基)环氧乙烷的收率最高可达87.1%，2-氟-2,3,3-三(三氟甲基)环氧乙烷的选择性高，可达99%。实验例85与实验例78相比，反应温度较低，反应时间较长，而收率却相同，这表明了工艺参数之间可以相互调节以达到同样的反应结果，考虑到实验例84的反应时间较长，因此效果最优的为实验例77。
在制备2-氟-2,3,3-三(三氟甲基)环氧乙烷的过程中，反应温度、反应时间以及全氟-2-甲基-2-丁烯、次氯酸钠和催化剂四丁基溴化铵的物料比对反应效率影响较大。其中，在25-50℃的反应温度范围内，2-氟-2,3,3-三(三氟甲基)环氧乙烷的收率高，反应时间为24-48h时，2-氟-2,3,3-三(三氟甲基)环氧乙烷的收率高，反应效率更高。
由实验例85-88可以看出，不同的溶剂在2-氟-2,3,3-三(三氟甲基)环氧乙烷的收率的制备中，1,3,5-三甲基苯作为溶剂时的产物收率最高，为83.9%，异丁腈作为溶剂时的产物收率最低，为72.6%，以上分组中不同溶剂对产物收率及反应效率影响较小。
实验例89
在内径1/2英寸、长30cm的因康合金制的管式反应器中装填上述制备的10mL 15%CsF/氟氧化钼。反应条件为：反应升温150℃，2-氟-2,3,3-三(三氟甲基)环氧乙烷的接触时间为20s，反应压力为0.1MPa。运行10h后，反应产物经收集和加热，取气相有机相进行GC分析。反应结果见表5。
实验例90
与实施例89相同的操作，所不同的是将反应温度改为200℃，结果见表8。
实验例91
与实施例89相同的操作，所不同的是将反应温度改为250℃，结果见表8。
实验例92
与实施例89相同的操作，所不同的是将反应温度改为300℃，结果见表8。
实验例93
与实施例89相同的操作，所不同的是将反应温度改为350℃，结果见表8。
实验例94
与实施例89相同的操作，所不同的是将反应温度改为400℃，结果见表8。
实验例95
与实施例89相同的操作，所不同的是将反应温度改为450℃，结果见表8。
实验例96
与实施例89相同的操作，所不同的是将反应温度改为500℃，结果见表8。
实验例97
与实施例90相同的操作，所不同的是将接触时间改为1秒，结果见表8。
实验例98
与实施例90相同的操作，所不同的是将接触时间改为10秒，结果见表8。
实验例99
与实施例90相同的操作，所不同的是将接触时间改为100秒，结果见表8。
实验例100
与实施例90相同的操作，所不同的是将接触时间改为200秒，结果见表8。
实验例101
与实施例90相同的操作，所不同的是将反应压力改为0.01MPa，结果见表8。
实验例102
与实施例90相同的操作，所不同的是将反应压力改为0.5MPa，结果见表8。
实验例103
与实施例90相同的操作，所不同的是将反应压力改为1.0MPa，结果见表8。
实验例104
与实施例90相同的操作，所不同的是将反应压力改为1.5MPa，结果见表8。
实验例105
与实施例90相同的操作，所不同的是将反应压力改为2.0MPa，结果见表8。
实验例106
与实施例90相同的操作，所不同的是将催化剂15% CsF/氟氧化钼换成等体积的15% RbF/氟氧化钼，结果见表8。
实验例107
与实施例90相同的操作，所不同的是将催化剂15% CsF/氟氧化钼换成等体积的15% KF/氟氧化钼，结果见表8。
实验例108
与实施例90相同的操作，所不同的是将催化剂15% CsF/氟氧化钼换成等体积的15% NaF/氟氧化钼，结果见表8。
实验例109
与实施例90相同的操作，所不同的是将催化剂15% CsF/氟氧化钼换成等体积的15% LiF/氟氧化钼，结果见表8。
实验例110
与实施例90相同的操作，所不同的是将催化剂15% CsF/氟氧化钼换成等体积的15% CsF/氟氧化钨，结果见表8。
实验例111
与实施例90相同的操作，所不同的是将催化剂15% CsF/氟氧化钼换成等体积的15% CsF/三氟化铬，结果见表8。
实验例112
与实施例90相同的操作，所不同的是将催化剂15% CsF/氟氧化钼换成等体积的15% CsF/活性炭，结果见表8。
实验例113
与实施例90相同的操作，所不同的是将催化剂15% CsF/氟氧化钼换成等体积的15% CsF/氟化铝，结果见表8。
实验例114
与实施例90相同的操作，所不同的是将催化剂15% CsF/氟氧化钼换成等体积的15% CsF/氟化铁，结果见表8。
实验例115
与实施例90相同的操作，所不同的是将催化剂15% CsF/氟氧化钼换成等体积的15% CsF/氟化镁，结果见表8。
实验例116
与实施例90相同的操作，所不同的是将催化剂15% CsF/氟氧化钼换成等体积的15% CsF/氟化锌，结果见表8。
实验例117
与实验例90相同的操作，所不同的是催化剂源于实施例21，结果见表8。
实验例118
与实验例90相同的操作，所不同的是催化剂源于实施例21，结果见表8。
实验例119
与实验例90相同的操作，所不同的是催化剂源于实施例21，结果见表8。
对比例7
与实验例90相同的操作，所不同的是催化剂源于对比例3，结果见表8。
表8
。
由表8可以看出，实验例89-105可知，本申请制备的异构化催化剂，用于以2-氟-2,3,3-三(三氟甲基)环氧乙烷为原料转化为全氟-3-甲基-2-丁酮。实验结果中，实验效果需要转化率和选择性综合来看，选择性优先考虑，转化率次之，最终两者的乘积即为产率，产率越高反应效果越好。其中，效果最好的为实验例90，其原料2-氟-2,3,3-三(三氟甲基)环氧乙烷的转化率高，可达100%，全氟-3-甲基-2-丁酮的选择性高，可达99.3%。
在制备全氟-3-甲基-2-丁酮的过程中，反应温度、反应压力、接触时间对反应效率有一定影响。其中，在200-500℃的反应温度范围内，全氟3-甲基-1-丁烯的转化率高，接触时间为20-200秒时，2-氟-2,3,3-三(三氟甲基)环氧乙烷的转化率和全氟-3-甲基-2-丁酮的选择性高，反应效率更高。
由实验例106-119及对比例7可以看出，不同的催化剂组成在全氟-3-甲基-2-丁酮的制备中，除了15% NaF/氟氧化钼与15% LiF/氟氧化钼作为异构化催化剂时的反应效率较低以外，其余催化剂组成的反应效率均较高。催化剂的组成对异构化催化反应有一定影响。
虽然本案已以实验例揭露如上然其并非用以限定本案，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本案的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本案的保护范围当视后附的专利申请范围所界定者为准。

Claims (14)

1.一种用于通过卤代烯烃和卤代烷烃制备氢氯氟烃的引发剂，其中，
所述引发剂是通过引发剂前驱体得到的，
所述引发剂前驱体是由铁元素和载体组成，铁元素和载体的质量比为（5%～30%）∶（70%～95%）；
其中载体为活性炭、分子筛、二氧化硅、碳化硅、石墨、石墨烯中一种或两种以上；
所述引发剂通过如下方法制备得到：按照铁元素和载体的质量百分比组成，将铁元素的可溶盐浸渍于载体上，过滤，得到引发剂前驱体，然后引发剂前驱体经干燥、焙烧和活化后，得到引发剂；
所述活化先后包括第一活化、第二活化、第三活化；
所述第一活化中，使用氮气和氢气的混合气体在250℃～350℃下活化，氮气和氢气的摩尔比为（1～10）：1；
所述第二活化中，使用氯化试剂在150℃～350℃下活化；
所述第三活化中，使用酰胺试剂在150℃～350℃下活化；
所述铁元素的可溶盐选自氯化铁、氯化亚铁、硝酸铁、硝酸亚铁、硫酸铁、硫酸亚铁中的一种或两种以上。
2.根据权利要求1所述的引发剂，其中，所述活化先后包括第一活化、第二活化、第三活化；
所述第一活化中，使用氮气和氢气的混合气体活化6～24小时；
所述第二活化中，使用氯化试剂活化6～24小时；
所述第三活化中，使用酰胺试剂活化6～24小时。
3.根据权利要求1所述的引发剂，其中，所述干燥的条件为：干燥温度为120℃～200℃，干燥时间为6～15小时；或
所述焙烧的条件为：焙烧温度为300℃～500℃，焙烧时间为6～15小时。
4.一种用于通过氢氯氟烃制备氢氟烯烃的氟化催化剂，其中，
所述氟化催化剂是通过氟化催化剂前驱体得到的，
所述氟化催化剂前驱体是由三价铬化合物和钨酸盐组成，三价铬化合物和钨酸盐的质量比为80%∶20%，
所述催化剂通过如下制备方法得到：将三价铬化合物和钨酸盐按质量比混合均匀，压制成型，得到氟化催化剂前驱体，然后氟化催化剂前驱体经干燥、焙烧和活化后，得到氟化催化剂；
所述三价铬化合物为氢氧化铬或三氧化二铬；
所述钨酸盐选自钨酸锌；
所述干燥的条件为：干燥温度为150℃～200℃；
所述活化中，使用氮气和三氟化氮的混合气体在350℃下活化18小时，氮气和三氟化氮的摩尔比为5：1。
5.根据权利要求4所述的氟化催化剂，其中，所述干燥的条件为：干燥时间为6～15小时；或所述焙烧的条件为：焙烧温度为300℃～500℃，焙烧时间为6～15小时。
6.一种制备全氟-3-甲基-2-丁酮的方法，其特征在于，在异构化催化剂存在的条件下，2-氟-2,3,3-三(三氟甲基)环氧乙烷于气相条件下发生异构化反应，得到全氟-3-甲基-2-丁酮；
所述2-氟-2,3,3-三(三氟甲基)环氧乙烷的制备方法为：在搅拌条件下，在有机溶剂中，催化剂催化全氟-2-甲基-2-丁烯与次氯酸钠发生氧化反应得到2-氟-2,3,3-三(三氟甲基)环氧乙烷；
所述异构化催化剂由碱金属氟化物与载体按照质量百分比（1-30%）∶（70-99%）组成，其中碱金属氟化物为氟化铯、氟化铷、氟化钾、氟化钠、氟化锂中的任意一种或数种，载体为活性炭、氟化铝、氟化铁、氟化镁、氟化锌、三氟化铬、氟氧化钼、氟氧化钨中的任意一种或数种；
所述全氟-2-甲基-2-丁烯的制备方法为：在异构化催化剂存在的条件下，全氟-3-甲基-1-丁烯于气相条件下发生异构化反应，得到全氟-2-甲基-2-丁烯；
所述全氟-3-甲基-1-丁烯的制备方法为：在氟化催化剂存在的条件下，卤代烃CXYClCH2CCl(CF3)2与HF、Cl2发生氟氯化反应得到全氟-3-甲基-1-丁烯其中X、Y为氟或氯原子；
所述氟化催化剂是通过氟化催化剂前驱体得到的，所述氟化催化剂前驱体是由三价铬化合物和钨酸盐组成，三价铬化合物和钨酸盐的质量比为（70%～99%）∶（1% ～30%）；
所述卤代烃CXYClCH2CCl(CF3)2的制备方法为：CXY=CH2与2,2-二氯-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷进入装填有引发剂和助剂的固定床内发生调聚反应得到CXYClCH2CCl(CF3)2，其中X、Y分别为氢、氟或氯原子；
所述引发剂是通过引发剂前驱体得到的，
所述引发剂前驱体是由铁元素和载体组成，铁元素和载体的质量比为（5%～30%）∶（70%～95%）；
其中载体为活性炭、分子筛、二氧化硅、碳化硅、石墨、石墨烯中一种或两种以上；
所述引发剂通过如下方法制备得到：按照铁元素和载体的质量百分比组成，将铁元素的可溶盐浸渍于载体上，过滤，得到引发剂前驱体，然后引发剂前驱体经干燥、焙烧和活化后，得到引发剂；
所述活化先后包括第一活化、第二活化、第三活化；
所述第一活化中，使用氮气和氢气的混合气体在250℃～350℃下活化，氮气和氢气的摩尔比为（1～10）：1；
所述第二活化中，使用氯化试剂在150℃～350℃下活化；
所述第三活化中，使用酰胺试剂在150℃～350℃下活化。
7. 根据权利要求6所述的方法，其中，所述异构化反应中，反应条件为：反应压力0.1～1.5 MPa和/或反应温度120～500℃和/或接触时间1～200s。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述氧化反应的反应条件为：反应温度为0-50℃和/或全氟-2-甲基-2-丁烯与次氯酸钠、催化剂的物质的量之比为1∶5～20∶0.01～0.05和/或反应时长为3~48小时。
9.根据权利要求6所述的方法，其中，所述有机溶剂选自甲苯、二甲苯、三甲苯、乙腈、丙腈、正丁腈或异丁腈中的任意一种和/或所述催化剂选自四丁基溴化铵或四丁基溴化鏻中的任意一种。
10. 根据权利要求6所述的方法，其中，所述异构化反应的反应压力为0.1～1.5 MPa和/或反应温度为120～500℃和/或接触时间为1～200s。
11. 根据权利要求6所述的方法，其中，所述氟氯化反应的反应条件为：反应压力0.1～1.5 MPa和/或反应温度300～500℃和/或卤代烃、HF、Cl2的物质的量之比为1∶4～20∶2～5和/或接触时间为10～200s。
12.根据权利要求6所述的方法，其中所述调聚反应的反应条件为：反应压力0.1～1.5Ma和/或CXY=CH2、2,2-二氯-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷和助剂三者的摩尔比为1～4∶1∶0.01～0.05和/或接触时间为1～100秒和/或反应温度为200～350℃。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述助剂选自N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺中的任意一种。
14.根据权利要求6所述的方法，其中，所述氟化催化剂是权利要求4-5任一项所述的氟化催化剂。
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