一种制备2,2,3,3,3-五氟丙醇的方法技术

技术编号:17793526 阅读:29 留言:0更新日期:2018-04-25 17:02
本发明专利技术公开了一种制备2,2,3,3,3‑五氟丙醇的方法,该方法以金属酞菁复合物为催化剂,在溶剂和氧化剂存在条件下,一步法催化氧化1,1,1,2,2‑五氟丙烷制备2,2,3,3,3‑五氟丙醇,其中,1,1,1,2,2‑五氟丙烷:催化剂:溶剂:氧化剂质量比为1:0.01~0.1:0.5~2:0.05~0.5,本发明专利技术的制备2,2,3,3,3‑五氟丙醇的方法具有反应步骤少、操作简单、原料廉价易得、收率高、反应条件温和的优点。

A method for the preparation of 2,2,3,3,3- five fluoro propanol

The invention discloses a method for preparing 2,2,3,3,3 five fluoropropanol. The method uses metal phthalocyanine compound as catalyst and one step method catalyzes and oxidizes 1,1,1,2,2 five fluoropropane to prepare 2,2,3,3,3 five fluoropropanol in the presence of solvent and oxidant, among which, 1,1,1,2,2 five fluoropropane: Catalyst: solvent: oxidizer The mass ratio is 1:0.01 ~ 0.1:0.5 ~ 2:0.05 ~ 0.5. The method of preparing 2,2,3,3,3 to prepare five fluoro propanol has the advantages of less reaction steps, simple operation, cheap and easy to obtain raw materials, high yield and mild reaction conditions.

【技术实现步骤摘要】
一种制备2,2,3,3,3-五氟丙醇的方法
本专利技术属于氟化工领域,涉及一种2,2,3,3,3-五氟丙醇的制备方法。
技术介绍
ODS清洗剂(ODS是“OzoneDepletingSubstance”的缩写,意为“消耗臭氧层的物质”)是人类生活和工业普遍应用的一类重要物质,具有低毒、不燃、化学惰性等特点,因此被广泛地用作制冷剂、发泡剂、喷雾剂以及电子元件和精密零件的清洗剂,其使用范围遍及家庭和各行各业,成为现代化生活不可或缺的一类产品。但是,ODS清洗剂对臭氧层有很强的破坏作用,同时会引起全球气温变暖。根据已生效的《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》和《中国清洗行业ODS整体淘汰计划》及其《关于中国清洗行业逐步淘汰消耗臭氧层物质(ODS)的协议》规定,我国已经逐步淘汰四氯化碳、1,1,2-三氟-1,2,2-三氯乙烷及1,1,1-三氯乙烷的生产和消费;氢氯氟烷烃(HCFC)计划在2030年完全淘汰。氢氟醇作为清洗剂,其ODP为零、GWP低,且不燃、表面张力小、洗净能力强,对焊锡助焊剂、机械加工零件上的油脂以及清除粒子及离子污染物方面优于CFC-113、CFC-11,是理想的ODS替代品清洗剂。2,2,3,3,3-五氟丙醇的沸点为80.7℃,密度为1.51g/cm-3,粘度为2.82mP.s,表面张力为19mN.m-1。2,2,3,3,3-五氟丙醇没有着火点,不易燃,表面张力小,可清洗细小部件;对聚乙二醇、酯油、水溶性焊剂有很好的清洗效果。因此,2,2,3,3,3-五氟丙醇作为清洗剂,其ODP为零、GWP较低,可以在我国淘汰ODS清洗剂的进程中发挥重要的作用,为开辟清洗行业新市场提供技术支撑。现有合成2,2,3,3,3-五氟丙醇的方法主要为加成法和催化加氢法,均存在合成步骤多,操作复杂,所有试剂价格昂贵,收率低等问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷与不足,本专利技术的目的是提供一种操作简单、反应温和、生产成本低的2,2,3,3,3-五氟丙醇的制备方法。为了实现本专利技术的目的,本专利技术在催化剂、氧化剂、溶剂的存在下,以1,1,1,2,2-五氟丙烷为原料一步法催化氧化制备2,2,3,3,3-五氟丙醇,反应温度为50℃~100℃,反应时间为1h~8h;1,1,1,2,2-五氟丙烷:催化剂:溶剂:氧化剂质量比为1:0.01~0.2:0.5~5:0.05~0.2;所述催化剂为金属酞菁复合物,包括:无取代金属酞菁、取代金属酞菁、多核金属酞菁或负载型金属酞菁;所述溶剂为甲醇、乙腈、甲苯、异丙醇、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮或1,4-二氧己烷,所述氧化剂为过氧化氢溶液、有机过氧化物、亚碘酰苯、间氯过苯甲酸或过硫酸钾。本专利技术中所述的金属酞菁复合物包括:无取代金属酞菁、取代金属酞菁、多核金属酞菁或负载型金属酞菁。本专利技术中所述无取代金属酞菁为酞菁铜、酞菁铁、酞菁钴、酞菁镍、酞菁锌、酞菁镁、酞菁铝、酞菁锰中的一种或几种。本专利技术中所述的取代金属酞菁,取代集团为烷基、羟基、羧基、硝基、氨基、磺酸基、卤素、芳氧基、烷氧基中的一种或几种。本专利技术中所述的多核金属酞菁,金属酞菁分子中的金属分子为铜、铁、钴、镍、锌、镁、铝、锰中的一种或几种。本专利技术中所述负载型金属酞菁,载体为活性炭、纤维素、分子筛、沸石、水滑石、无机物氧化物或无机氟化物。本专利技术的制备2,2,3,3,3-五氟丙醇的方法以间歇法进行,1,1,1,2,2-五氟丙烷、催化剂、溶剂、氧化剂一次性加入至反应器,升至相应的反应温度,反应温度50℃~100℃,反应时间为1h~8h,反应压力为1.0~2.0MPA。1,1,1,2,2-五氟丙烷:催化剂:溶剂:氧化剂质量比为1:0.01~0.2:0.5~5:0.05~0.2。本专利技术的有益效果:(1)本专利技术以1,1,1,2,2-五氟丙烷为原料,一步法制备2,2,3,3,3-五氟丙醇,合成步骤少、操作简单、原料廉价易得、收率高、反应温和。(2)本专利技术所用的金属酞菁复合物催化剂,制备简单,活性高、稳定性好。具体实施方式下列结合实施例对本专利技术进一步详述说明,但并不限制本专利技术的范围。实施例1间歇液相氟化反应在带搅拌的300mL不锈钢高压釜中进行。向反应釜中依次投入5g酞菁铁、100g异丙醇、5g过硫酸钾、80g1,1,1,2,2-五氟丙烷,升温至80℃,反应2h后降温,气相色谱分析有机相,结果表明1,1,1,2,2-五氟丙烷转化率为73.2%,2,2,3,3,3-五氟丙醇的选择性为76.5%。实施例2~5实施例2~5制备2,2,3,3,3-五氟丙醇的方法与实施例1相同,所不同的是改变反应时间,反应结果如表1所示。表1实施例6~10实施例6~10制备2,2,3,3,3-五氟丙醇的方法与实施例1相同,所不同的是改变反应温度,反应结果如表2所示。表2实施例反应温度/℃1,1,1,2,2-五氟丙烷/%2,2,3,3,3-五氟丙醇/%65061.774.776067.473.687069.273.399076.974.31010078.972.1实施例11~17实施例11~17制备2,2,3,3,3-五氟丙醇的方法与实施例1相同,所不同的是改变溶剂,反应结果如表3所示。表3实施例溶剂1,1,1,2,2-五氟丙烷/%2,2,3,3,3-五氟丙醇/%11甲醇55.358.112乙腈65.964.213甲苯31.225.814二甲基甲酰胺55.362.615二甲基亚砜36.728.216N-甲基吡咯烷酮68.259.8171,4-二氧己烷64.165.6实施例18~22实施例18~22制备2,2,3,3,3-五氟丙醇的方法与实施例1相同,所不同的是改变氧化剂,反应结果如表4所示。表4实施例氧化剂1,1,1,2,2-五氟丙烷/%2,2,3,3,3-五氟丙醇/%18过氧化氢67.260.919叔丁基过氧化氢71.573.220亚碘酰苯73.172.921二甲基亚砜65.368.422间氯过苯甲酸68.669.2实施例23~31实施例23~31制备2,2,3,3,3-五氟丙醇的方法与实施例1相同,所不同的是改变酞菁铁的取代基团,反应结果如表5所示。表5实施例取代基团1,1,1,2,2-五氟丙烷/%2,2,3,3,3-五氟丙醇/%23-CH350.158.224-OH65.864.725-COOH55.345.326-NO355.162.427-NH271.767.928-SO3H68.459.629-Cl64.365.230-OPh66.463.131-OCH361.263.7实施例32~46实施例32~46制备2,2,3,3,3-五氟丙醇的方法与实施例1相同,所不同的是改变酞菁铁的取代基团,反应结果如表6所示。表6本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种制备2,2,3,3,3‑五氟丙醇的方法,其特征在于在催化剂、氧化剂、溶剂的存在下,以1,1,1,2,2‑五氟丙烷为原料一步法催化氧化制备2,2,3,3,3‑五氟丙醇,反应温度为50℃~100℃,反应时间为1h~8h;1,1,1,2,2‑五氟丙烷:催化剂:溶剂:氧化剂质量比为1:0.5~2:0.5~2:0.05~0.5;所述催化剂为金属酞菁复合物,包括:无取代金属酞菁、取代金属酞菁、多核金属酞菁或负载型金属酞菁;所述溶剂为甲醇、乙腈、甲苯、异丙醇、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、N‑甲基吡咯烷酮或1,4‑二氧己烷,所述氧化剂为过氧化氢溶液、有机过氧化物、亚碘酰苯、间氯过苯甲酸或过硫酸钾。

【技术特征摘要】
1.一种制备2,2,3,3,3-五氟丙醇的方法,其特征在于在催化剂、氧化剂、溶剂的存在下,以1,1,1,2,2-五氟丙烷为原料一步法催化氧化制备2,2,3,3,3-五氟丙醇,反应温度为50℃~100℃,反应时间为1h~8h;1,1,1,2,2-五氟丙烷:催化剂:溶剂:氧化剂质量比为1:0.5~2:0.5~2:0.05~0.5;所述催化剂为金属酞菁复合物,包括:无取代金属酞菁、取代金属酞菁、多核金属酞菁或负载型金属酞菁;所述溶剂为甲醇、乙腈、甲苯、异丙醇、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮或1,4-二氧己烷,所述氧化剂为过氧化氢溶液、有机过氧化物、亚碘酰苯、间氯过苯甲酸或过硫酸钾。2.根据权利要求1所述的制备2,2,3,3,3-...

【专利技术属性】
技术研发人员:唐晓博吕剑涂东怀杨志强韩升曾纪珺赵波亢建平郝志军李凤仙
申请(专利权)人:西安近代化学研究所
类型:发明
国别省市:陕西,61

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