热解氟化制备全氟腈的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113683531A(43)申请公布日2021.11.23(21)申请号202111029776.2(22)申请日2021.09.03(71)申请人化学与精细化工广东省实验室地址515000广东省汕头市金平区鮀江街道学院路申请人北京宇极科技发展有限公司(72)发明人权恒道张呈平贾晓卿刘冬鹏(74)专利代理机构北京兆君联合知识产权代理事务所(普通合伙)11333代理人胡敬红(51)Int.Cl.C07C253/30(2006.01)C07C255/10(2006.01)权利要求书1页说明书9页附图1页(54)发明名称热解氟化制备全氟腈的方法(57)摘要本发明公开了一种热解氟化制备全氟腈的方法，包括以下步骤：(1)在热解反应器中，在有或无填料的条件下，储氟化合物发生热解得到含氟气的产物流，其中，储氟化合物为三氟化氮、四氟化二氮、顺式‑二氟化二氮、反式‑二氟化二氮、六氟化硫、四氟化碳中的任意一种或数种；(2)将上述热解反应器出来的产物流通入氟化反应器中，在有或无填料的条件下，同时通入含碳‑氢键的腈，与来自于热解反应器的产物流中的氟气发生直接氟化反应得到全氟腈，其中，含碳‑氢键的腈的碳原子数量为1～10。本发明中原料的转化率高、全氟腈的选择性好；氟气来源于容易获得的储氟化合物，易于储存和运输。CN113683531ACN113683531A权利要求书1/1页1.一种制备全氟腈的方法，在有或无填料的条件下，RCN和氟气在氟化反应器内发生气相氟化反应，其反应条件为：反应压力0.1～1.5MPa，RCN和氟气的物质的量之比为1：1～30，反应温度为20～400℃，RCN停留时间30～9000s，其中，R为碳原子数量为1～10的烷基或含氟烷基，所述填料是氟化铝、氟化镁、氟化锌、氟化钙、氟化钡、氟化锶、氟化铟、氟化镓中任意一种或数种；所述氟气通过下述方法制备得到：在有或无填料的条件下，在热解反应器内储氟化合物发生热解，其反应条件为：反应压力0.1～1.5MPa，反应温度为350～1200℃，储氟化合物的停留时间为30～300s；热解反应器出来的产物流包含有氟气、未反应的储氟化合物以及其他副产物，其中，储氟化合物为三氟化氮、四氟化二氮、顺式‑二氟化二氮、反式‑二氟化二氮、六氟化硫、四氟化碳中的任意一种或数种。2.根据权利要求1所述的方法，其中热解反应器出来的产物流降温后直接通入氟化反应器中参与氟化反应。3.根据权利要求2所述的方法，所述RCN为异丁腈、一氟异丁腈、二氟异丁腈、三氟异丁腈、四氟异丁腈、五氟异丁腈、六氟异丁腈、乙腈、一氟乙腈、二氟乙腈、丙腈、一氟丙腈、二氟丙腈、三氟丙腈、四氟丙腈、丁腈、一氟丁腈、二氟丁腈、三氟丁腈、四氟丁腈、五氟丁腈、六氟丁腈中的任意一种或数种。4.根据权利要求3所述的方法，所述RCN为异丁腈，所述热解反应的反应条件为：反应压力0.1～1MPa，反应温度为800～1000℃，储氟化合物的停留时间为60～100s。5.根据权利要求1所述的方法，所述氟化反应的反应条件为：反应压力0.1～1MPa，RCN和氟气的物质的量之比为1：5～20，反应温度为150～250℃，反应停留时间500～5000s。6.根据权利要求1‑5任一所述的方法，所述热解反应器或氟化反应器中通入有稀释气体，所述稀释气体是氮气、氦气、氩气、氟化氢中的任意一种或数种，所述稀释气体的量是储氟化合物物质的量的0～10倍。7.根据权利要求1所述的方法，所述RCN为异丁腈、一氟异丁腈、二氟异丁腈、三氟异丁腈、四氟异丁腈、五氟异丁腈、六氟异丁腈，制备得到的全氟腈是七氟异丁腈；或者所述RCN为乙腈、一氟乙腈、二氟乙腈，制备得到的全氟腈是三氟乙腈；或者所述RCN为丙腈、一氟丙腈、二氟丙腈、三氟丙腈、四氟丙腈，制备得到的全氟腈是五氟丙腈；或者所述RCN为丁腈、一氟丁腈、二氟丁腈、三氟丁腈、四氟丁腈、五氟丁腈、六氟丁腈，制备得到的全氟腈是七氟正丁腈。8.根据权利要求1所述的方法，所述储氟化合物为三氟化氮。9.根据权利要求1所述的方法，所述热解反应器、氟化反应器的材质是蒙乃尔合金；所述热解反应器装填有填料，所述氟化反应器不装填填料。10.根据权利要求1所述的方法，所述填料的其制备方法如下：将金属的可溶盐溶解于水，然后滴加沉淀剂，所述沉淀剂为氨水或尿素中的任意一种，直至pH值为7‑9，然后陈化10‑24小时，过滤、洗涤，在50～120℃干燥10‑24小时，得到固体，粉碎、压制成型，得到填料前驱体，所得填料前驱体，在氮气氛围下于300℃～500℃进行焙烧10～24小时；于200℃～400℃，在摩尔比为1：2的氟化氢与氮气组成的混合气体活化10～24小时，制得填料；其中，金属的可溶盐为锌、镁、钙、钡、锶