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1,2-二氟-1,2-二氯乙烯的制备工艺

2018-12-06李华新李志明王松健黄凯华闫宗刚

浙江化工 2018年11期
关键词:目数锌粉氯乙烯

李华新,李志明,王松健,黄凯华,闫宗刚

(南通宝凯化工有限公司,江苏 南通 226221)

0 前言

1,2-二氟-1,2-二氯乙烯是一种重要的氟精细化工原料,是生产含氟精细化学品的关键中间体。可以应用于改性氟塑料[1]、气体电解质、含氟农药[2]和含氟医药中间体[3]的重要原料,市场前景广阔。

通常 1,2-二氟-1,2-二氯乙烯是有 1,2-二氟四氯乙烷(简称F112)在锌粉催化下,于极性溶剂中脱氯反应制得。但传统的F112制取的1,2-二氟-1,2-二氯乙烯的过程中存在如下一些问题:①传统工艺是锌粉和乙醇一次性投入反应釜中,在50℃左右滴加F112进行反应。但是活化的锌粉和大量乙醇一起存在时容易结块,使搅拌十分困难,同时底料也很难处理[4]。②活化的锌粉比较活泼,和水反应会产生氢气和大量热量,所以和乙醇混合时会产生很大的不安全的因素,容易引起乙醇燃烧事故。针对以上问题,开发了一种更加安全、环保、高效的工艺路线。

1 实验部分

1.1 实验试剂

实验原料:二氟四氯乙烷、锌粉、乙醇、乙醇钠。

1.2 实验步骤

实验包括两个步骤。第一步,脱氯反应:采用间歇工艺,将二氟四氯乙烷经计量后加入到反应釜中,开搅拌,加入锌粉,在0℃~70℃下,慢慢滴加入乙醇进行反应,控制好回流比,合格后出馏分至馏分槽,逐步升温到约90℃~120℃至基本无馏分为止。所述的锌粉通过稀酸进行活化,锌粉的目数为50~800目。

第二步,精馏操作:将镏出产物在0℃~60℃的温度下慢慢滴加乙醇钠进行反应精馏操作,杂质1,1-二氟-2,2-二氯乙烯在催化剂存在下与醇反应生成醚,然后进行精馏操作,将杂质醚除去,得到成品 1,2-二氟-1,2-二氯乙烯。

2 结果与讨论

2.1 二氟四氯乙烷与乙醇的摩尔比的选择

二氟四氯乙烷与乙醇的摩尔比对1,2-二氟-1,2-二氯乙烯产率的影响见表1。

表1 二氟四氯乙烷与乙醇摩尔比对产率的影响

从反应产率来看,二氟四氯乙烷与乙醇的摩尔比的改变对1,2-二氟-1,2-二氯乙烯的产率会产生一定的影响。在相同温度和相同催化剂作用下,1,2-二氟-1,2-二氯乙烯的产率随着二氟四氯乙烷与乙醇摩尔比的减小而增加。

2.2 锌粉的目数的选择

锌粉的目数对1,2-二氟-1,2-二氯乙烯产率的影响见表2。

表2 锌粉的目数对1,2-二氟-1,2-二氯乙烯产率的影响

从表2可见,锌粉目数越大,收率越高。但是从反应现象看,在反应后期,锌粉粒度为300目的反应残液中出现结块现象。在实际生产中锌粉要有一定的活性,不能出现结块现象。所以锌粉粒度为200目比较合适。

2.3 二氟四氯乙烷与锌粉的摩尔比的选择

二氟四氯乙烷与锌粉的摩尔比对1,2-二氟-1,2-二氯乙烯产率的影响见表3。

实验数据表明,随着锌粉的量的减少,1,2-二氟-1,2-二氯乙烯的收率降低。在实验中发现,反应结束的时候总会有未参加反应的锌粉,这部分锌粉基本无反应活性,尝试用酸活化,但是效果不明显。所以在生产过程中,锌粉不能加入太多,造成浪费。稍大于100 g比较合适。

表3 二氟四氯乙烷与锌粉的摩尔比对产率的影响

3 结论

1,2-二氟-1,2-二氯乙烯可用于材料、助剂、清洗剂、抛光剂等方面,还可以用于制备各类含氟烯烃、烷烃等含氟精细产品[5]。随着1,2-二氟-1,2-二氯乙烯的应用研究的逐渐增多,开发制备1,2-二氟-1,2-二氯乙烯的工艺很重要。本文介绍的一种1,2-二氟-1,2-二氯乙烯的制备工艺,其中 n(二氟四氯乙烷):n(乙醇)在 1 ∶6 左右,锌粉的量大约为100 g,锌粉粒度为200目比较合适。收率高于传统工艺且工艺简单。

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