專利名稱：氟化碳酰的制備方法
技術領域：
本發明涉及提供一種氟化碳酰的制備方法。
背景技術：
氟化碳酰(COM)作為一種有機合成中間體、氟化劑，在農藥、藥物及其他化工領域中發揮重要作用，主要用于生產氟塑料。氟化碳酰(COF2)在化工領域，具有高效、高產， 綠色環保、節能減碳，生命周期短，易于廢棄燃燒等優點得到越來越廣泛的應用。現有的方法中，有三種方法合成氟化碳酰(COF2)1)在乙腈(CH3CN)中，光氣(COCl2)與氟化鈉(NaF)反應，生成氟化碳酰(COF2)和氯化鈉(NaCl)。2)光氣(COCl2)與三氟化銻(SbF3)和五氟化銻(SbF5)混合物反應。3) 一氧化碳(CO)與II價氟化銀(AgF2)反應，一氧化碳(CO)將II價氟化銀 (AgF2)還原為(AgF)，生成氟化碳酰(C0F2)。以上的合成方法中，均存在原料成本較高、反應條件不易控制、獲得率低等缺點。
發明內容
為解決上述技術問題，本發明提供一種合成氟化碳酰(COF2)的方法，能夠降低生產成本。通過對原材料的篩選，采用工業上極為普遍的生產原料四氟乙烯(C2F4)，并加入催化劑或加熱介質的填充劑進行熱反應，產率可穩定在80-85%，不僅對比傳統的制備方法提高了產率，而且降低了生產成本，適合于工業化生產。本發明是通過以下的技術方案實現的一種合成氟化碳酰(C0F2)的方法，是通過以下的步驟實現的一種氟化碳酰的制備方法，其特征在于，(1)催化劑的調配在反應容器中加入催化劑或加熱介質的填充劑，包含金屬氧化物、金屬氟化物、氮氣等，填充在該反應容器中。 (2)主反應的進行在反應容器中溫度為500-600°C時，將二氟一氯甲烷氣體加熱分解，濾去鹽酸，干燥后獲得四氟乙烯氣體組成物，與氧氣、水蒸氣同時導入反應容器內進行熱反應，反應時間為10-20秒，最后經過萃取與精餾得產物。作為對本發明的進一步限定，所述氧氣與四氟乙烯的物質的量之比為4 5 3 1之間。所述水蒸氣的溫度為800 900°C， 所述水蒸氣物質的量相對于二氟一氯甲烷以3. 5 12倍量加入。所述反容器中存在的氮氣物質的量與氧氣物質的量之比應小于3 1。本發明的有益效果為本發明的目的是提供一種高效溫和地合成氟化碳酰(COF2) 的方法，能夠將生產成本降低30%。采用工業上極為普遍的生產原料四氟乙烯(C2F4)，并加入催化劑或加熱介質的填充劑進行熱反應，產率可穩定在80-85%，不僅對比傳統的制備方法提高了產率，而且降低了生產成本，適合于工業化生產。
具體實施方式
以下結合實施例，對本發明做進一步說明。實施例1 在內徑為20mm，長500mm的鉻鎳合金反應器，輔助電加熱系統，加熱到500°C，以 !^e2O3共58、氮氣5. 94mol，填充在該反應容器中。將1. 7mol的二氟一氯甲烷氣體加熱分解， 濾去鹽酸，干燥后獲得四氟乙烯氣體組成物，以17NL/min的流量送入反應器中，在一側支氣通入四氟乙烯氣體的同時以50NL/min的流量送入氧氣，同時，在第三支支氣中通入水蒸氣送入反應容器，所述水蒸氣的溫度為820°C，所述水蒸氣物質的量為20mol加入進行混合反應。在反容器中，應對所存在的氮氣物質的量與氧氣物質的量進行控制，在本實施例中， 該比值為2. 7 1。與氧氣、水蒸氣同時導入反應容器內進行熱反應，反應時間為10秒，最后經過萃取與精餾得產物氟化碳酰(COM)，產率為80%。實施例2:在內徑為20mm，長500mm的鉻鎳合金反應器，輔助電加熱系統，加熱到470°C，以 CuO共15g、氮氣6.38mol，填充在該反應容器中。將8. 6mol的二氟一氯甲烷氣體加熱分解，濾去鹽酸，干燥后獲得四氟乙烯氣體組成物，以62. 5NL/min的流量送入反應器中，在一側支氣通入四氟乙烯氣體的同時以47NL/min的流量送入氧氣，同時，在第三支支氣中通入水蒸氣送入反應容器，所述水蒸氣的溫度為850°C，所述水蒸氣物質的量為30mol加入進行混合反應。在反容器中，應對所存在的氮氣物質的量與氧氣物質的量進行控制，在本實施例中，該比值為2.9 1。與氧氣、水蒸氣同時導入反應容器內進行熱反應，反應時間為12秒， 最后經過萃取與精餾得產物氟化碳酰(COM)，產率為78. 3%。實施例3:在內徑為20mm，長500mm的鉻鎳合金反應器，輔助電加熱系統，加熱到450°C，以 NaF共23g、氮氣5. 5mol，填充在該反應容器中。將7mol的二氟一氯甲烷氣體加熱分解，濾去鹽酸，干燥后獲得四氟乙烯氣體組成物，以55NL/min的流量送入反應器中，在一側支氣通入四氟乙烯氣體的同時以55NL/min的流量送入氧氣，同時，在第三支支氣中通入水蒸氣送入反應容器，所述水蒸氣的溫度為860°C，所述水蒸氣物質的量為35mol加入進行混合反應。在反容器中，應對所存在的氮氣物質的量與氧氣物質的量進行控制，在本實施例中，該比值為2. 5 1。與氧氣、水蒸氣同時導入反應容器內進行熱反應，反應時間為15秒，最后經過萃取與精餾得產物氟化碳酰(COM)，產率為81. 6%。實施例4在內徑為20mm，長500mm的鉻鎳合金反應器，輔助電加熱系統，加熱到420°C，以 MgO共16g、氮氣5. ^mol，填充在該反應容器中。將IOmol的二氟一氯甲烷氣體加熱分解， 濾去鹽酸，干燥后獲得四氟乙烯氣體組成物，以80NL/min的流量送入反應器中，在一側支氣通入四氟乙烯氣體的同時以40NL/min的流量送入氧氣，同時，在第三支支氣中通入水蒸氣送入反應容器，所述水蒸氣的溫度為880°C，所述水蒸氣物質的量為30mol加入進行混合反應。在反容器中，應對所存在的氮氣物質的量與氧氣物質的量進行控制，在本實施例中， 該比值為2. 4 1。與氧氣、水蒸氣同時導入反應容器內進行熱反應，反應時間為18秒，最后經過萃取與精餾得產物氟化碳酰(COM)，產率為80. 9%。實施例5在內徑為20mm，長500mm的鉻鎳合金反應器，輔助電加熱系統，加熱到430°C，以CaF共20g、氮氣5. 06mol，填充在該反應容器中。將5mol的二氟一氯甲烷氣體加熱分解，濾去鹽酸，干燥后獲得四氟乙烯氣體組成物，以75NL/min的流量送入反應器中，在一側支氣通入四氟乙烯氣體的同時以48NL/min的流量送入氧氣，同時，在第三支支氣中通入水蒸氣送入反應容器，所述水蒸氣的溫度為870°C，所述水蒸氣物質的量為40mol加入進行混合反應。在反容器中，應對所存在的氮氣物質的量與氧氣物質的量進行控制，在本實施例中，該比值為2. 3 1。與氧氣、水蒸氣同時導入反應容器內進行熱反應，反應時間為16秒，最后經過萃取與精餾得產物氟化碳酰(COM)，產率為81.7%。實施例6在內徑為20mm，長500mm的鉻鎳合金反應器，輔助電加熱系統，加熱到460°C，以 BaO共12g、氮氣5. 72mol,填充在該反應容器中。將Smol的二氟一氯甲烷氣體加熱分解，濾去鹽酸，干燥后獲得四氟乙烯氣體組成物，以50NL/min的流量送入反應器中，在一側支氣通入四氟乙烯氣體的同時以42NL/min的流量送入氧氣，同時，在第三支支氣中通入水蒸氣送入反應容器，所述水蒸氣的溫度為840°C，所述水蒸氣物質的量為32mol加入進行混合反應。在反容器中，應對所存在的氮氣物質的量與氧氣物質的量進行控制，在本實施例中，該比值為2. 6 1。與氧氣、水蒸氣同時導入反應容器內進行熱反應，反應時間為18秒，最后經過萃取與精餾得產物氟化碳酰(COM)，產率為79. 3%。以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。
權利要求
1.一種氟化碳酰的制備方法，其特征在于，(1)催化劑的調配在反應容器中加入催化劑或加熱介質的填充劑，包含金屬氧化物、 金屬氟化物、氮氣等，填充在該反應容器中。(2)主反應的進行在反應容器中溫度為430-500°C時，將二氟一氯甲烷氣體加熱分解，濾去鹽酸，干燥后獲得四氟乙烯氣體組成物，與氧氣、水蒸氣同時導入反應容器內進行熱反應，反應時間為10-20秒，最后經過萃取與精餾得產物。
2.如權利要求1所述的一種氟化碳酰的制備方法，其特征在于，所述氧氣與四氟乙烯的物質的量之比為4 5 3 1之間。
3.如權利要求1所述的一種氟化碳酰的制備方法，其特征在于，所述水蒸氣的溫度為 800 900°C，所述水蒸氣物質的量相對于二氟一氯甲烷(CHCLm)以3. 5 12倍量加入。
4.如權利要求1所述的一種氟化碳酰的制備方法，其特征在于，所述反容器中存在的氮氣物質的量與氧氣物質的量之比應小于3 1。
全文摘要
本發明的目的是提供一種高效溫和地合成氟化碳酰的方法，能夠將生產成本降低30％。采用工業上極為普遍的生產原料四氟乙烯，并加入催化劑或加熱介質的填充劑進行熱反應。產率可穩定在80-85％，不僅對比傳統的制備方法提高了產率，而且降低了生產成本，適合于工業化生產。
文檔編號C07C53/46GK102452928SQ20101052652
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月29日 優先權日2010年10月29日
發明者張巍, 江靜 申請人:上海恩氟佳科技有限公司