[发明专利]一种合成一溴三氟氯丁烯的方法

说明书

本发明涉及“一种合成一溴三氟氯丁烯的方法”，属于有机化学合成领域。一种合成一溴三氟氯丁烯的方法，其特征在于：第一步：四氯乙烯(分子式CCl₂＝CCl₂)与无水氟化氢(AHF)在催化剂的作用下生成三氟氯乙烯(CF₂Cl＝CF₂)。第二步：三氟氯乙烯在固体活性炭的作用下与溴气气相加成生成三氟二溴氯乙烷(CFBrCl‑CF₂Br)。第三步：三氟二溴氯乙烷与乙烯气体在调聚催化剂作用下生成一溴三氟氯丁烯(分子式CF₂Br‑CFCl‑CH₂＝CH₂)。本发明原料廉价、来源便利；催化剂稳定性好、使用寿命长；产物分离提纯简单；易于工业化生产。

技术领域

本发明是一种合成一溴三氟氯丁烯的方法，涉及一种易工业化方法合成全一溴三氟氯丁烯的方法。

背景技术

一溴三氟氯丁烯(CAS：374-25-4，4-溴-3-氯-3,4,4-三氟丁烯-1)是一种在有机氟化工产业链中重要的含氟液体，广泛应用于含氟工业生产，在含氟精细化学品中间体合成方面具有较高的应用价值。并且凭借其优良的清洗效果，在大气中的寿命仅为4.5天，具备替代工业清洗常用CFC-113清洁剂的潜力。近年来，消防领域也逐渐开始关注4-溴-3-氯-3,4,4-三氟丁烯-1，经过实验室灭火测试，灭火浓度为4.5Vol％，其沸点99.5度，吸热能力强，可用于物理灭火，灭火性能优良，适合保护精密贵重设备，具备替代全氟己酮、七氟丙烷等灭火剂的潜力，具有广阔的生产应用和市场前景。

目前有关4-溴-3-氯-3,4,4-三氟丁烯-1合成方法已经停滞多年，国内的研究更是少之又少。文献(Journal of the American Chemical Society,1955,vol.77,p.3640)报道了一种在氢氧化钾和正丙醇的饱和溶液环境下，加热并不断搅拌2-氯-l,4-二溴-1,1,2-三氟丁烷，将蒸馏出的烯烃和丙醇的混合物通过氯化钙干燥，就可以得到4-溴-3-氯-3，3，4-三氟-1-丁烯，这种方法的产率在仅68％左右，而且2-氯-l,4-二溴-1,1,2-三氟丁烷具有较强的腐蚀性，会对设备造成破坏。文献(Journal of Organic Chemistry,1964,vol.29,p.1796-1800)报道了一种用1,2,4-三溴-1,1,2-三氟丁烷通过脱氢卤化反应合成4-溴-3-氯-3,4,4-三氟丁烯-1的方法，但由于产率过低，无法实现工业化生产。

综上所述，在一溴三氟氯丁烯的已有合成路线中，存在流程繁琐、成本昂贵、设备要求高、且涉及原料存在危险性等特点，这些都限制了一溴三氟氯丁烯的工业化生产。因此，需要开发一种高效制造一溴三氟氯丁烯的方法，要求这种制备方法不仅具有反应收率高，选择性好的优点，而且还具有反应条件温和，三废少，易于工业化生产的优点。

发明内容

本发明目的是利用简单反应体系以及适合的反应条件制备高产率的一溴三氟氯丁烯，本发明原料廉价、来源便利；催化剂稳定性好、使用寿命长；产物分离提纯简单；合成过程安全，适合于工业化生产。

本发明涉及一种合成一溴三氟氯丁烯的方法，其特征在于：第一步：四氯乙烯(分子式CCl₂＝CCl₂)与无水氟化氢(AHF)在催化剂的作用下生成三氟氯乙烯(CF₂Cl＝CF₂)。第二步：三氟氯乙烯在固体活性炭的作用下与溴气气相加成生成三氟二溴氯乙烷(CFBrCl-CF₂Br)。第三步：三氟二溴氯乙烷与乙烯气体在调聚催化剂作用下生成一溴三氟氯丁烯(分子式CF₂Br-CFCl-CH₂＝CH₂)。

四氯乙烯与无水氟化氢在催化剂的作用下生成三氟氯乙烯，所述的催化剂为Mg，Cr，Fe，Zn，Al中的至少一种，或者Mg，Cr，Fe，Zn，Al中的至少一种与Bi，Ti，Ni等金属中的一种形成的复合物。