[发明专利]一种全氟己酮的制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及有机合成技术领域，且特别涉及一种全氟己酮的制备方法与应用。

背景技术

全氟己酮是一种新型的哈龙替代物，其ODP值为0，GWP值为1，属于绿色环保化合物，对环境、人体的危害几近为零；常温下为无色液体，易汽化，常温常压，易于存储，蒸发热仅为水的1/25，吸热能力强。可用于物理灭火，灭火性能优良，适合保护紧密贵重设备。当用作洁净灭火剂时，不属于危险品，在释放后不遗留残留物，运输方便。

在全氟己酮生产工艺中，除主产物全氟己酮外还含有含氟或全氟烯烃杂质，这些含氟或全氟烯烃与全氟己酮的物理化学性质相近且相对挥发度较小，会形成共沸物质或近似共沸物质。同时，生产工艺中使用的有机溶剂也与全氟己酮的相对挥发度较小，不易分离，严重影响全氟己酮成品的纯度。

由于全氟己酮是新一代哈龙替代品，关于其生产工艺和产物分离提纯的研究意义较高，但现有技术中，全氟己酮的生产工艺较为复杂，损失率较高，得率和纯度均较低。

因此，需要对全氟己酮的生产工艺进行改进。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种全氟己酮的制备方法，该制备方法工艺简单，产物纯度和合成产率均较高。

本发明的另一目的在于提供一种由上述制备方法合成而得的全氟己酮的应用，将其作为灭火剂用于消防灭火，灭火效果好且绿色环保。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：

本发明提出一种全氟己酮的制备方法，包括以下步骤：混合90～100重量份的六氯丙烯与94～118重量份的催化剂，于30～40℃且0.1～0.15MPa的条件下反应，收集比重最大的反应产物，得六氟丙烯二聚体。

将250～350重量份的六氟丙烯二聚体与40～60重量份的溶剂混合，冷却后加入500～700重量份的氧化剂，收集比重最大的反应产物，得全氟环氧化物。

将90～110重量份的全氟环氧化物与45～55重量份的溶剂以及3～7重量份的胺类催化剂混合，异构化，收集比重最大的反应产物，精馏。

优选地，与六氟丙烯二聚体混合的溶剂包括乙腈和/或1,1,2-三氯三氟乙烷，与全氟环氧化物混合的溶剂包括乙腈和/或1,1,2-三氯三氟乙烷。

本发明还提出了一种由上述全氟己酮的制备方法合成而得的全氟己酮在消防灭火中的应用。

本发明实施例的全氟己酮的制备方法与应用的有益效果是：

将六氟丙烯二聚体与乙腈或/和1,1,2-三氯三氟乙烷混合，然后再经氧化，可得到纯度较高的全氟环氧化物。将上述全氟环氧化物与胺类催化剂异构化反应，能够使全氟环氧化物彻底异构化，然后再针对性地对比重最大的下层物进行精馏，从而有效提高了全氟己酮的得率和纯度。该制备方法工艺简单，产物纯度和合成产率均较高。合成而得的全氟己酮可作为灭火剂用于消防灭火，灭火效果好且绿色环保。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例的一种全氟己酮的制备方法与应用进行具体说明。

本实施例的全氟己酮的制备方法可以包括以下步骤：

将90～100重量份的六氯丙烯与94～118重量份的催化剂(溶液形式)混合，然后于30～40℃且0.1～0.15MPa的条件下反应，收集比重最大的反应产物，例如可以静置分层，收集下层物，得到六氟丙烯二聚体。

作为可选地，上述催化剂包括90～110重量份的乙腈、3～5重量份的胺类催化剂和1～3重量份的含氟盐。其中，胺类催化剂优选为四甲基乙二胺。含氟盐包括氟化钠、氟化钾、氟化铯、氟氢化钾、五氟化磷和四氟化硫中的至少一种，优选为氟化钾。

具体地，可将90～100重量份的乙腈、3～5重量份的四甲基乙二胺和1～3重量份的氟化钾于氮气气氛下反应0.8～1.2h，得到黄色催化剂溶液。较佳地，反应温度可控制在35～45℃，反应过程中进行搅拌。值得说明的是，上述氮气还可以替代为惰性气体，如氩气等。