[发明专利]一种六氟丙酮的制备方法

说明书

本发明涉及一种六氟丙酮的制备方法，属于有机氟化工技术领域。本发明的六氟丙酮的制备方法，以三氟甲基氯化镁格氏试剂与三氟乙腈为原料，在醚类溶剂中与三氟乙腈反应一步制备六氟丙酮。克服了现有技术六氟丙酮的制备方法的反应条件复杂，原料的成本较高，副产难分离的技术缺陷。本发明的六氟丙酮的制备方法，具有工艺简单、原料易得、选择性高、原料转化率高等优点，六氟丙酮产率达到92%以上。本发明的六氟丙酮的制备方法反应流程短、安全环保，副反应少，可连续性投料，易于实现大规模工业化联产。

技术领域

本发明涉及一种六氟丙酮的制备方法，属于有机氟化工技术领域。

背景技术

六氟丙酮(Hexafluoroacetone，简称HFA)，分子式CF₃COCF₃，CAS号684-16-2，是一种重要的含氟精细化学品，为氟酮中应用最广泛的产品。HFA是重要的有机氟原材料，广泛应用于医药、农药和合成材料等领域，特别是作为特殊高分子材料的原材料具有非凡的价值，例如，加氢还原合成的六氟异丙醇，是一种安全的高级溶剂，还是一种高性能含氟弹性体的单体。以六氟丙酮为原料制备的双酚AF，是重要的氟橡胶交联剂。此外，国内外众多氟化工公司通过六氟丙酮合成了很多有价值的化工产品：航天，航空，微电子，电子电器等领域广泛应用的含氟聚酰亚胺单体6FDA，新型、高效、低副作用的吸入性麻醉剂—七氟醚，还有人造纤维聚酯、聚醚纺丝、甲壳素等。

目前合成六氟丙酮的原料和方法有很多，主要有六氟环氧丙烷、六氯丙酮、全氟异丁烯、六氟丙烯、2-氯六氟丙烷、2-氢七氟丙烷、六氟丙烷等。但是六氯丙酮氟化法的反应不彻底，反应温度比较高；八氟异丁烯氧化法具有高毒性;六氟环氧丙烷重排法是工业生产HFA的主要方法，但原料的成本较高。六氟丙烯氧化法原料无毒、但六氟丙烯价格昂贵，导致生产成本很高。且该方法目前还处于实验室研究阶段。

鉴于上述方法的缺点，一种工艺简单、原料易得、选择性高、原料转化率高适合工业化生产的六氟丙酮的制备方法亟待开发出来。

发明内容

为了克服现有技术的六氟丙酮的制备中存在的过程副产物多、原料的成本较高、反应不彻底，反应温度高等技术缺陷，本发明提供一种六氟丙酮制备方法，该方法以格氏试剂与三氟乙腈为原料通过格式反应合成六氟丙酮的方法，该方法具有工艺简单、原料易得、选择性高、原料转化率高等优点。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，一种六氟丙酮的制备方法，包括如下步骤：

在氮气保护的反应釜内，加入催化剂降温至-30℃~0℃，搅拌加入格氏试剂三氟甲基卤化镁的醚类溶剂的溶液，浓度为1.0mol/L~3.0mol/L；滴加三氟乙腈与醚类溶剂的混合液。滴毕，在-70~20℃温度下反应2~12h，终止反应，冷阱收集，提纯，得到六氟丙酮，其反应方式为：

，其中X=Cl，Br，I。

所述的催化剂为碱金属氟化物，优选为氟化钾、氟化钠、氟化铯中一种或几种。

优选的，所述的格氏试剂三氟甲基卤化镁以三氟一氯丙烷与金属镁为原料合成制得。

优选的，所述的醚类溶剂为乙醚、丙醚、丁醚、四氢呋喃或甲基四氢呋喃中一种或几种。

优选的，所述的醚类溶剂为四氢呋喃。

优选的，所述的三氟乙腈与三氟甲基卤化镁的摩尔比为1:0.5~1.5，与催化剂的摩尔比为1:0.01~0.2。

优选的，所述的三氟乙腈与三氟甲基卤化镁的摩尔比为1:0.8~1.1，与催化剂的摩尔比为1:0.02~0.05。

优选的，所述的加入催化剂后温度为降温至-25℃。

优选的，所述的三氟甲基卤化镁的醚类溶剂的溶液浓度为1.5mol/L。

优选的，所的反应温度为-30~0℃。