[发明专利]一种2,2,3,3,3‑五氟丙醇的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于氟化工领域，涉及一种2,2,3,3,3-五氟丙醇的制备方法。

背景技术

ODS清洗剂(ODS是“Ozone Depleting Substance”的缩写，意为“消耗臭氧层的物质”)是人类生活和工业普遍应用的一类重要物质，具有低毒、不燃、化学惰性等特点，因此被广泛地用作制冷剂、发泡剂、喷雾剂以及电子元件和精密零件的清洗剂，其使用范围遍及家庭和各行各业，成为现代化生活不可或缺的一类产品。

但是，ODS清洗剂对臭氧层有很强的破坏作用，同时会引起全球气温变暖。根据已生效的《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》和《中国清洗行业ODS整体淘汰计划》及其《关于中国清洗行业逐步淘汰消耗臭氧层物质(ODS)的协议》规定，我国已经逐步淘汰四氯化碳、1,1,2-三氟-1,2,2-三氯乙烷及1,1,1-三氯乙烷的生产和消费；氢氯氟烷烃(HCFC)计划在2030年完全淘汰。

氢氟醇作为清洗剂，其ODP为零、GWP低，且不燃、表面张力小、洗净能力强，对焊锡助焊剂、机械加工零件上的油脂以及清除粒子及离子污染物方面优于CFC-113、CFC-11，是理想的ODS替代品清洗剂。

2,2,3,3,3-五氟丙醇的沸点为80.7℃，密度为1.51g/cm^-3，粘度为2.82mP.s，表面张力为19mN.m^-1。2,2,3,3,3-五氟丙醇没有着火点，不易燃，表面张力小，可清洗细小部件；对聚乙二醇、酯油、水溶性焊剂有很好的清洗效果。因此，2,2,3,3,3-五氟丙醇作为清洗剂，其ODP为零、GWP较低，可以在我国淘汰ODS清洗剂的进程中发挥重要的作用，为开辟清洗行业新市场提供技术支撑。

现有合成2,2,3,3,3-五氟丙醇的方法主要为加成法和催化加氢法，均存在合成步骤多，操作复杂，所用试剂价格昂贵，收率低等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷与不足，提供一种合成步骤少、操作简单、原料廉价易得、收率高、反应温和的2,2,3,3,3-五氟丙醇的制备方法。

为了实现本发明的目的，本发明在催化剂、氧化剂、溶剂的存在下，以1,1,1,2,2-五氟丙烷为原料一步法催化氧化制备2,2,3,3,3-五氟丙醇，反应温度为50℃～100℃，反应时间为1h～8h；1,1,1,2,2-五氟丙烷：催化剂：溶剂：氧化剂质量比为1：0.01～0.1：0.5～2：0.05～0.5；所述催化剂为负载型贵金属复合催化剂，所述的负载型贵金属复合催化剂组成包括：活性贵金属、载体、助剂金属，所述活性贵金属的质量分数为0.1～10％，所述助剂金属的质量分数为0.05～5，余量为载体。所述活性贵金属为Au、Pt、Pd或Ru，所述载体为活性炭、纤维素、分子筛、沸石、水滑石、无机物氧化或无机氟化物，所述助剂金属为铁、钴、镍、铜、锌、铋、锰、铈、镁、钠、钾的氯化物或氧化物；所述溶剂为甲醇、乙腈、甲苯、异丙醇、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮或1,4-二氧己烷；所述氧化剂为过氧化氢溶液、有机过氧化物、亚碘酰苯、间氯过苯甲酸或过硫酸钾。

本发明的负载型贵金属复合催化剂的方法，包括下述步骤：(1)贵金属胶体的制备：将无机碱的醇溶液缓慢加入到贵金属前驱体的醇溶液中，充分搅拌1～4h，得到的混合液在氩气保护下，50℃～100℃油浴中加入1～8h，得到贵金属胶体；所述无机碱为NaOH或KOH，所述醇为乙二醇、丙二醇或丁二醇，所述贵金属为H₂PtCl₆、H₂PdCl₄或H₂AuCl₄，所述无机碱的醇溶液浓度为1～20g/L，所述贵金属前驱体的醇溶液浓度为1～100g/L。(2)负载型贵金属复合催化剂的制备：将上述贵金属胶体、助剂金属盐和载体混合，搅拌1～4h，在置于50℃～100℃油浴中加入1～4h，得到的固体经洗涤、抽滤、干燥、压成40～60目的颗粒，在180～250℃下氧气处理1～4h，得到负载型贵金属符合催化剂。

本发明的2,2,3,3,3-五氟丙醇的制备方法是通过间歇法进行，1,1,1,2,2-五氟丙烷、催化剂、溶剂、氧化剂一次性加入至反应器，升至反应温度50℃～100℃，反应时间为1h～8h，反应压力为1.0～2.0MPa。1,1,1,2,2-五氟丙烷：催化剂：溶剂：氧化剂质量比为1：0.01～0.1：0.5～2：0.05～0.5。

本发明的有益效果：