[发明专利]一种合成六氟丙酮的新工艺

说明书

本发明公开了一种合成六氟丙酮的新工艺，首先将三氟醋酸酐与金属氟化物在溶剂中反应得到三氟乙酰氟，然后加入碱性盐和三氟乙酸盐，三氟乙酸盐与三氟乙酰氟发生偶联反应得产物六氟丙酮，产品收率在95％以上，产品纯度高于96％。

技术领域

本发明属于阻燃剂领域，具体涉及一种合成六氟丙酮的新工艺。

背景技术

六氟丙酮(HFA,CF3COCF3,也称为1,1,1,3,3,3-六氟丙酮)是氟材料的重要中间体，CAS号684-16-2；英文名称Hexafluoroacetone；perfluoroacetone；分子式C3F6O；CF3CF2CFO，无色气体；分子量166.03沸点-27.28℃分子结构式为：

六氟丙酮(HFA)是一种具有广泛用途的含氟精细化学品，可用于航天、医药和农药、纺织、微电子及合成材料等领域，特别是作为合成特殊领域的高分子材料的原料具有深刻的意义。其中已有较大工业用途的是作为高级溶剂(例如六氟异丙醇)的原料和高性能含氟弹性体的单体。六氟异丙醇是具有良好溶解能力的有机溶液，可用于医药、生化和有机合成中，尤其对极性高聚物(如聚酯、聚酰胺等)有良好的溶解性能。在石油精制中还可用作选择性溶剂以有效萃取分离芳烃和带官能团的杂质。六氟异丙醇也作为一种高级清洗剂应用于尖端仪器设备的制造和清洗。六氟丙酮在聚合物合成中的应用主要是通过偶联剂双酚AF和对聚合反应底物的改性来进行。六氟丙酮的引人使聚合物的性质发生了很大的变化，如增加溶解性、耐高温性、耐火焰性、热稳定性和环境稳定性。另外它还改变了聚合物的结晶度、介电常数、吸水性等性质。六氟丙酮的合成方法主要有以下几种:(1)六氟丙烯催化氧化：该方法是当前主要工业方法之一。在50～300℃的温度下，六氟丙烯被催化氧化合成六氟丙酮，催化剂是NaF、KF、CsF等碱金属氟化物，载体活性炭。反应产物经低温冷凝后、低温精馏分离后得到产品。该方法六氟丙烯的转化率80％～90％，六氟丙酮的收率(按转化的六氟丙烯来计算)为54％～62％。缺点是：由于六氟丙烯价格昂贵，导致生产成本很高。(2)全氟异丁烯氧化法：由于全氟异丁烯的高毒性，限制了它的直接利用。(3)六氟环氧丙烷重排法：由于六氟环氧丙烷价格高，限制了该方法的使用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种合成六氟丙酮的新工艺，采用三氟醋酸酐为原料，一锅法制备六氟丙酮，相比现有技术，本申请的制备工艺，原料易得，工艺简单，便于操作，而且产品的产率高，有利于工业化生产。

本发明的目的是通过下列措施实现的：

一种合成六氟丙酮的新工艺，首先将三氟醋酸酐与金属氟化物在溶剂中反应得到三氟乙酰氟，然后加入碱性盐和三氟乙酸盐，三氟乙酸盐与三氟乙酰氟发生偶联反应得产物六氟丙酮。

所述的六氟丙酮产物为六氟丙酮三水合物，任选将六氟丙酮三水合物脱水获得六氟丙酮。

制备方法的具体步骤如下：

将三氟乙酸酐、反应溶剂和金属氟化物加入反应釜中，20～50℃下反应1～3小时，然后向反应釜中加入碱性盐和三氟醋酸盐，升温至70～120℃，搅拌反应2～10小时，降温，打开反应釜，蒸馏得到产品六氟丙酮三水合物。

所述的三氟乙酸酐与金属氟物的摩尔比例为1:2～2.5，三氟乙酸酐与三氟醋酸盐的摩尔比为1:2.1～2.5的，碱性盐的加入量为三氟乙酸摩尔量的1.1～1.5倍。

所述的金属氟化物选自氟化钠、氟化钾、氟化铜、氟化铯、氟化锂、氟化锌中的一种或多种；

所述的碱性盐选自碳酸钾、碳酸锂、碳酸钙、碳酸镁、碳酸铯、碳酸钠、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂或氢氧化铯中的一种或多种。

所述的三氟醋酸盐选自三氟醋酸钠、三氟醋酸钾、三氟醋酸锂、三氟醋酸镁、三氟醋酸铜中的一种或多种。