[发明专利]一种溴代全氟烷烃的制备方法

说明书

本发明涉及一种溴代全氟烷烃的制备方法，属于含氟精细化学品生产的技术领域。以全氟碘代烷和溴素为原料，在常压条件下进行光化学反应合成目标产物，然后用碱液处理反应混合物，最后精馏提纯得到目标产物。本发明的制备工艺条件温和，设备简单，关键原料转化率、目标产物选择性高，易实现工业化连续生产。

技术领域

本发明属于含氟精细化学品生产的技术领域，具体涉及一种溴代全氟烷烃的制备方法。

背景技术

随着含氟化合物的合成和应用发展，溴代全氟烷烃在医药领域的用途越来越广泛，在人造血液、造影剂、肿瘤治疗药物、辅助肺腔通气、眼科手术器械等方面具有重要用途。

在现有技术中，溴代全氟烷烃的制备方法主要有以下几种：

(1)脱羧法

在专利US2678953中公开了一种采用多氟羧酸的银盐和溴素反应制备溴代全氟烷烃，但该方法使用的原料获得难度大，价格昂贵，无实际工业应用价值。

(2)电解法

在专利FR1512068中报道了一种通过电解硫醇生成全氟烷基五氟化硫，再与溴素在500℃镍催化下反应生成溴代全氟烷烃。这种方法需要用到电解，并且电解后的产物复杂，不易分离提纯，反应高温苛刻，设备复杂不易操作。

在专利RU2359953、EP429331、CN102992944中公开了采用电解产物全氟磺酰氟经过多步反应制备溴代全氟烷烃。但是该方法存在原料利用率低，流程复杂，产物不易提纯的缺点。

(3)溴代法

在专利JP60184033和JP2019014655采用了以碘代全氟烷烃和溴素为原料，在高温下反应，用引发剂引发，但该方法反应温度高(140～160℃)，耗能大，且产物收率低，高温下溴素容易气化，工艺操作难度大。

在专利JP05148172中公开了一种采用碘代全氟烷烃和溴素为原料，在350℃下气相反应，得到纯度为93％的产品。该方法需要采用高温反应，能耗高且不利于工业化生产。

(4)光催化法

在专利WO9412453中公开了一种利用高温光催化制备溴代全氟烷烃的方法。该方法存在光源寿命短，高温下产物易挥发，且反应体系压力大，对设备要求高，产品收率低，杂质多等缺点。

在专利CN1384086中公开了一种光化学合成法。但是该方法需要在负压下进行，反复升温降温等操作，存在光源不易更换等缺点，不易进行工业化连续生产。

发明内容

针对现有技术中溴代全氟烷烃生产方法均存在产品纯度低、反应温度高、对设备要求高、操作复杂、不能工业化连续生产等缺点，本发明提供了一种溴代全氟烷烃的工业化连续生产方法，以解决上述问题。本发明采用了以碘代全氟烷烃为原料，通过连续光化学反应合成溴代全氟烷烃，工艺条件温和，生产设备简单，无高温高压等苛刻反应条件，产品收率高，副产物少，易于分离提纯生产高纯产品，实现了工业化连续生产。

本发明的反应方程式如下：

其中，n为4～13的整数。

具体制备步骤如下：

(1)加热石英反应管保持管内温度在30～70℃之间，开启光化学反应器光源；

(2)将碘代全氟烷烃和溴素混合物按一定比例和流速连续流过石英光化学反应管，碘代全氟烷烃和溴在石英管中流动过程中进行光化学合成溴代全氟烷烃；

(3)反应产物混合物连续从反应管出口流入分相罐进行初步分离，下层溴素和溴化碘连续流入溴素和溴化碘回收罐，上层目标产物粗产品连续流入碱液处理釜；