[发明专利]一种相转移催化制备三氟溴乙烯的方法

说明书

本发明公开了一种制备三氟溴乙烯的方法，在碱溶液中，在相转移催化剂作用下，1,2‑二溴‑1,1,2‑三氟乙烷发生脱溴化氢反应生成三氟溴乙烯。本发明提供的制备方法反应速度快、合成效率高、成本低、绿色环保。

技术领域

本发明涉及一种三氟溴乙烯的制备方法，特别是涉及一种相转移催化制备三氟溴乙烯的方法。

背景技术

三氟溴乙烯具有含氟烯烃的性质，包括卤化、加氢、亲核反应，主要应用于聚合反应，也可作为化学中间体使用。其金属有机中间体是合成三氟乙烯基化合物的重要试剂，如合成燃料之子电池离子交换膜的原料三氟苯乙烯，或合成具有优异蚀刻性能、低GWP值的绿色蚀刻气六氟丁二烯等。三氟溴乙烯调聚物可作为高精度导航系统液浮陀螺仪和加速度计的浮液及阻尼液，这些液体价格昂贵，广泛用于航空航天工业。另外，三氟溴乙烯也是制备固化氟橡胶所需的三种单体(四氟乙烯、全氟甲基全氟乙烯基醚、三氟溴乙烯)之一。

三氟溴乙烯的合成工艺主要有两条路线，以三氟乙烯为起始原料路线和以三氟氯乙烯为起始原料路线。十九世纪末化学家就通过添加Br₂到CF₂＝CFH先制备CF₂BrCHFBr(K₂CO3和KOAc在乙醇溶液中)，再将产物1,2-二溴-1,1,2-三氟乙烷在碱(氢氧化钠、氢氧化钾等存在下，脱除溴化氢得到产品三氟溴乙烯。反应方程式如下：

以三氟氯乙烯为原料制备三氟溴乙烯，需要经过四个步骤，总收率约60％，反应方程式如下：

CF₂＝CFCl+HBr→CF₂BrCFClH (2)

CF₂BrCFClH+Zn→CF₂＝CHF+ZnBrCl

CF₂＝CHF+Br₂→CF₂BrCHFBr

CF₂BrCHFBr+KOH→CF₂＝CFBr+KBr+H₂O

以上两条路线中间产物均为1,2-二溴-1,1,2-三氟乙烷，后续由1,2-二溴-1,1,2-三氟乙烷脱溴化氢制备三氟溴乙烯步骤相同，其中1,2-二溴-1,1,2-三氟乙烷脱溴化氢步骤是制约三氟溴乙烯合成效率的关键步骤。传统的碱液脱溴化氢工艺，由于原料1,2-二溴-1,1,2-三氟乙烷不溶于碱液，存在传质效果差、反应时间长、效率低等问题。

因此需要开发一种新的由1,2-二溴-1,1,2-三氟乙烷脱溴化氢制备三氟溴乙烯方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种相转移催化制备三氟溴乙烯的方法，具有反应速度快、合成效率高、成本低、绿色环保等优点。

为达到发明目的本发明采用的技术方案是：

一种制备三氟溴乙烯的方法，在碱溶液中，在相转移催化剂作用下，1,2-二溴-1,1,2-三氟乙烷发生脱溴化氢反应生成三氟溴乙烯，其中：

所述碱溶液为碱的水溶液或碱的醇溶液，所述碱选自KOH和/或NaOH，所述醇选自甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇和环己醇中的一种、两种或三种以上组合；

所述相转移催化剂选自四甲基溴化铵、四乙基溴化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基溴化铵和十六烷基三甲基溴化铵中的一种、两种或三种以上组合。