[发明专利]一种气相合成1,2-二氯-3,3,4,4,5,5-六氟环戊烯的方法

说明书

技术领域

本发明属于化学合成领域，特别是涉及一种气相合成1,2-二氯-3,3,4,4,5,5-六氟环戊烯的方法。

背景技术

1,2-二氯-3,3,4,4,5,5-六氟环戊烯具有很高的工业价值，是一种用途广泛的工业原料，其下游产品可用于精密电子线路板清洗剂，农药杀虫剂，同时在含氟医药中间体等含氟精细化学品合成方面具有较高的应用价值。

目前1,2-二氯-3,3,4,4,5,5-六氟环戊烯主要用于合成1,1,2,2,3,3,4-七氟环戊烷，已经发现许多以含氟卤代烃为基础的共沸组合物，并在某些场合作为从印刷电路板上除去焊剂和焊剂残渣的溶剂使用，也用于多种多样的蒸汽脱脂技术。

1,2-二氯-3,3,4,4,5,5-六氟环戊烯作为不可燃熔剂，起沫剂被使用，也是生产1,2,3,3,4,4,5,5-八氟环戊烯的中间化合物。

1965年美国人Charles F.Branauckas提出了C₅Cl_xF_8-x(x=3,4,5,6,7)与HF在催化剂的作用下从150℃—500℃制备1,2-二氯-3,3,4,4,5,5-六氟环戊烯的方法，产率为37.4%。

2006年俄罗斯人维诺格拉多夫·德米特里·维克多洛维奇研究通过用六氯环戊二烯和氟化氢或是反应中间产物（如C₅Cl_xF_8-x(x=3,4,5,6,7)）与HF相互作用得到1,2-二氯-3,3,4,4,5,5-六氟环戊烯的方法，该反应的条件是有催化剂-锑氯化合物，高温高压，特点是，初始试剂的反应要有催化剂SbF_nCl_5-n（n=1,2）。这些方法反应条件苛刻或者是产率较低。

发明内容

本发明目的是利用简单催化剂体系以及适合的反应条件制备1,2-二氯-3,3,4,4,5,5-六氟环戊烯，催化剂稳定性好，合成过程安全，适合于工业化生产。

一种气相合成1,2-二氯-3,3,4,4,5,5-六氟环戊烯的方法，其特征在于：将铬、镁、锌、铝、铋、钛、钴等元素负载于多孔载体上从而制备催化剂，通入氯气或氯气与惰性气体的混合气体，以六氯环戊二烯为原料，无水氟化氢气体作为氟化剂，在250℃-700℃的高温气相下于气相反应器内发生氟化反应，生成C5Cl2F6以及副产物C5ClF7，C5Cl3F5,C5Cl4F4,C5Cl5F3,C5Cl6F2,C5Cl7F，所述催化剂活性金属为铬、镁、锌、铝、铋、钛、钴中的至少一种。

所述反应中还包括该后处理和纯化步骤，所述后处理和纯化步骤为：将氟化反应的混合物经水洗、碱洗除出去HCl和HF后，再经蒸馏装置分出1,2-二氯-3,3,4,4,5,5-六氟环戊烯和副产物，回收后继续反应。

所述多孔材料为活性炭或包括氟化铝，氧化铝，氟氧化铝，氟氧化钙，氟化钙中的至少一种。

所述催化剂活性金属为Mg，Cr中的至少一种，或者Mg，Cr中的至少一种与Zn、Al、Bi、Ti、Co金属中的一种形成的复合物。

所述催化剂与载体的重量比为：1:5—20。

所述催化剂与载体的重量比为：1:10—15。

所述反应的接触时间为：1—6s。

所述反应的接触时间为：2—4s。

其中反应温度为300—500℃。

其中反应温度为350—450℃。

所述六氯环戊二烯与氟化氢以及氯气的摩尔比为1:6—30:0.3—5。

所述六氯环戊二烯与氟化氢以及氯气的摩尔比为1:10—25:1—4。

所述六氯环戊二烯是在反应器内被加热气化后与、氯气和无水氟化氢进行气相反应的。

所述反应前需对催化剂进行活化，所述活化是将催化剂在N2或其他惰性气流中加热到200℃~400℃，保持3-5小时；然后在HF或惰性气体稀释的HF气流中保持1-3小时。

所述活化为将流速为30—80ml/min氮气通入催化剂中，催化剂以10—30℃/min速度升温到200℃保持2小时，然后再以10—30℃/min速度升温到400℃保持2小时；降温到330℃，再通入流速为30-60ml/min HF，并在330℃保持2小时。

所述气相反应器为固定床、列管式或绝热反应器。

所述反应器的材质为镍合金、哈氏合金、蒙乃尔合金、因康合金或不锈钢。