[发明专利]一种制备2,2,3,3,3-五氟丙醇的方法

说明书

本发明公开了一种制备2,2,3,3,3‑五氟丙醇的方法，该方法以金属酞菁复合物为催化剂，在溶剂和氧化剂存在条件下，一步法催化氧化1,1,1,2,2‑五氟丙烷制备2,2,3,3,3‑五氟丙醇，其中，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，本发明的制备2,2,3,3,3‑五氟丙醇的方法具有反应步骤少、操作简单、原料廉价易得、收率高、反应条件温和的优点。

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，所有试剂价格昂贵，收率低等问题。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷与不足，本发明的目的是提供一种操作简单、反应温和、生产成本低的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1：0.01～0.2：0.5～5：0.05～0.2；所述催化剂为金属酞菁复合物，包括：无取代金属酞菁、取代金属酞菁、多核金属酞菁或负载型金属酞菁；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。

本发明中所述的金属酞菁复合物包括：无取代金属酞菁、取代金属酞菁、多核金属酞菁或负载型金属酞菁。

本发明中所述无取代金属酞菁为酞菁铜、酞菁铁、酞菁钴、酞菁镍、酞菁锌、酞菁镁、酞菁铝、酞菁锰中的一种或几种。

本发明中所述的取代金属酞菁，取代集团为烷基、羟基、羧基、硝基、氨基、磺酸基、卤素、芳氧基、烷氧基中的一种或几种。

本发明中所述的多核金属酞菁，金属酞菁分子中的金属分子为铜、铁、钴、镍、锌、镁、铝、锰中的一种或几种。

本发明中所述负载型金属酞菁，载体为活性炭、纤维素、分子筛、沸石、水滑石、无机物氧化物或无机氟化物。