[发明专利]一种含溴氟代烷烃的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含溴氟代烷烃的合成方法，尤其涉及由四氟乙烯或六氟丙烯制备含溴氟代烷烃的合成方法。

背景技术

含溴氟代烷烃是一类重要的含氟中间体，可用于新型含氟医药、农药和表面活性剂等的合成。如1，2-二溴六氟丙烷可以用作制备有机合成砌块2-溴七氟丙烷的原料，2-溴七氟丙烷可用于替代2-碘七氟丙烷合成高效农药。1，2-二溴四氟乙烷可用于合成4-溴-3，3，4，4-四氟丁烯等，而4-溴-3，3，4，4-四氟丁烯是一种较好的可用作多种含氟弹性体的友化点单体组分的化合物。

专利HU 40599A2报道了一种以废特氟龙高温裂解产生的四氟乙烯为原料，将裂解产生的四氟乙烯通入到溴的二氯乙烷溶液中，在40～50℃下反应得到1，2-二溴四氟乙烷，收率65％。该方法在液相中进行反应，需要溶剂，增加溶剂的分离步骤，收率也较低。

专利DE102005005774报道了六氟丙烯与元素溴在液相中反应得到1，2-二溴六氟丙烷。由于元素溴剧毒，液相反应需要在反应单元中预存大量的溴，因此存在较大的安全隐患。

专利CN1498881A公开了一种将六氟丙烯通入到液体元素溴中进行反应的工艺。该专利没有提到光源，然而在同样的条件下，六氟丙烯与元素溴在没有光源的情况下，反应速度极慢，实际上没有可观察到的反应。

发明内容

针对现有技术存在安全性差，不易连续生产的缺点，本发明的目的是提供一种含溴氟代烷烃的合成方法。通过本发明采用的方法，元素溴与含氟烯烃可以快速地进行反应，反应选择性高，同时在反应单元中溴的总量少，反应器本身无需承受液相反应中元素溴的自身静压，大大降低了反应器的设计要求和制作难度，易于放大，安全性好，便于连续化生产等优点。

为实现上述目的，本发明提供如下方案。

本发明提供了一种含溴氟代烷烃的制备方法。它是全氟代烯烃与溴，在20℃～200℃、光照条件下进行气相反应，再经过洗涤、蒸馏得到高纯度的含溴氟代烷烃，全氟代烯烃与溴的摩尔当量比为0.8～5∶1，全氟代烯烃与溴的接触时间为1s～60s。

元素溴与全氟代烯烃进行加成反应时，高温有利于反应进行，但反应温度过高，会使反应不易控制，同时增加反应器设计制造的困难。因此反应温度为20℃～200℃，优选为40℃～100℃。

元素溴可以通过加热汽化后进入反应器，也可以在液溴中通入氟化烯烃，进行鼓泡，将元素溴带入到反应器中进行反应。

氟化烯烃与元素溴的摩尔比影响反应效果，氟化烯烃与溴摩尔比小，溴不易反应完全，增加后处理难度，氟化烯烃与溴摩尔比大，氟化烯烃大大过量，溴反应完全，但增加氟化烯烃循环量，增加设备负荷，降低了设备处理量。因此氟化烯烃与元素溴的摩尔比为0.8～5∶1，优选为1～1.5∶1。

光对反应有催化作用，在没有光及无其它催化剂条件下，元素溴与本发明涉及的全氟代烯烃反应极其缓慢，但在光的照射下反应可快速进行。光的波长可选为200nm～600nm之间的任一波长，从安全性考虑，优选400～600nm范围的可见光。光源的选择，主要波段在400～600nm范围内即可，从易得方面考虑，白炽灯、泛光灯、碘钨灯作为光源较好，也可以利用太阳光作为光源。光源可以放置在反应器外，也可以放置在反应器内。

全氟代烯烃与溴的接触时间也较重要，接触时间短，元素溴、全氟代烯烃反应不完全，增加后处理难度；接触时间长，元素溴、全氟代烯烃反应完全，但设备利用率降低，因此停留时间为1s～60s，优选为5s～20s。

全氟代烯烃与溴的反应可以在减压、常压及加压条件下进行，从操作方便等方面上考虑，优选为常压。

具体实施方式

实施例1

在内径27mm、长400mm的石英管中，外置主要波长为可见光的泛光灯照射，以六氟丙烯停留时间为15s的速度通入六氟丙烯与溴蒸汽，六氟丙烯与溴的摩尔比为1.2∶1，石英管温度控制在100℃，溴的转化率为99.8％，1，2-二溴六氟丙烷的选择性为99.6％。反应后气体经冷凝，水洗、蒸馏后可得到纯度为99.8％的1，2-二溴六氟丙烷。

实施例2

在内径32mm、长600mm的石英管中，内置碘钨灯照射，以六氟丙烯停留时间为60s的速度通入六氟丙烯与溴蒸汽，六氟丙烯与溴的摩尔比为5∶1，石英管温度控制在20℃，溴的转化率为99.5％，1，2-二溴六氟丙烷的选择性为99.8％。

实施例3