一种六氟异丙基甲醚的气相制备方法技术

本发明专利技术公开了一种六氟异丙基甲醚的气相制备方法，所述气相制备方法包括：在催化剂作用下，六氟异丙醇和碳酸二甲酯反应得到所述六氟异丙基甲醚，所述催化剂具有50％～95％中等强度酸性中心和50％～95％中等强度碱性中心。本发明专利技术具有原料转化率高、产品选择性高、工艺简单、适于工业化生产等优点。适于工业化生产等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种六氟异丙基甲醚的气相制备方法


[0001]本专利技术涉及氢氟醚的制备，特别涉及在中等强度酸性和中等强度碱性的催化剂作用下，由六氟异丙醇和碳酸二甲酯为原料气相制备六氟异丙基甲醚的方法。

技术介绍

[0002]氢氟醚是一类重要的含氟化合物，其环保性能优越，不仅ODP为零、GWP较低，而且大气停留时间短，被认为是CFCs理想替代品之一。氢氟醚还具有毒性低、无腐蚀性、不燃、不产生烟尘和易于贮藏和运输的优点，有望应用于多个领域。
[0003]对于六氟异丙基甲醚的合成，现有技术中有如下报道：
[0004]美国专利US3346448A和德国专利GB1250928A公开了六氟异丙醇和硫酸二甲酯为原料、在碱作用下经液相反应制备六氟异丙基甲醚的方法，但该方法由于硫酸二甲酯的剧毒性，在工业上应用存在很大的安全风险。
[0005]中国专利CN101544547A公开了以六氟异丙醇和碳酸二甲酯为原料、在碱性氧化物的作用下发生液相甲基化反应得到六氟异丙基甲醚的方法，但该方法使用碳酸钾为催化剂时收率仅为89％，并且需要采用高温高压的反应条件，在工业应用时能耗大、成本高。
[0006]因此，有必要开发一种产品收率高、生产成本低、安全环保、适于产业化生产的六氟异丙基甲醚制备方法。

技术实现思路

[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种原料转化率高、产品选择性高、工艺简单、适于工业化生产的六氟异丙基甲醚的气相制备方法。
[0008]本专利技术所述催化剂的不同强度酸性中心采用NH<br/>3-TPD曲线测定，并通过对TPD图谱积分来确定不同强度酸性中心的分布，具体地：
[0009]在80℃～150℃出现解吸峰的，则为弱酸度；
[0010]在150℃～300℃出现解吸峰的，则为中等酸度；
[0011]在300℃～450℃出现解吸峰的，则为强酸度。
[0012]本专利技术所述催化剂的不同强度碱性中心采用CO
2-TPD曲线测定，并通过对TPD图谱积分来确定不同强度碱性中心的分布，具体地：
[0013]在80℃～150℃出现解吸峰的，则为弱碱度；
[0014]在150℃～300℃出现解吸峰的，则为中等碱度；
[0015]大于300℃出现解吸峰的，则为强碱度。
[0016]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0017]一种六氟异丙基甲醚的气相制备方法，所述气相制备方法包括：在催化剂作用下，六氟异丙醇和碳酸二甲酯反应得到所述六氟异丙基甲醚，所述催化剂具有50％～95％中等强度酸性中心和50％～95％中等强度碱性中心。反应方程式如下：
[0018][0019]本专利技术的催化剂，除中等强度酸性中心外，还包括：弱酸度酸性中心和强酸度酸性中心，所述弱酸度酸性中心和强酸度酸性中心的分布，只要满足本专利技术的催化剂整体表现为中等强度酸性即可。
[0020]本专利技术的催化剂，除中等强度碱性中心外，还包括：弱碱度碱性中心和强碱度碱性中心，所述弱碱度碱性中心和强碱度碱性中心的分布，只要满足本专利技术的催化剂整体表现为中等强度碱性即可。
[0021]优选地，所述催化剂具有55％～90％中等强度酸性中心，0％～20％弱酸度酸性中心和0％～25％强酸度酸性中心；进一步优选地，所述催化剂具有75％～90％中等强度酸性中心，5％～15％弱酸度酸性中心和2％～15％强酸度酸性中心。
[0022]优选地，所述催化剂具有50％～75％中等强度碱性中心，10％～40％弱碱度碱性中心和0％～30％强碱度碱性中心；进一步优选地，所述催化剂具有55％～70％中等强度碱性中心，15％～40％弱碱度碱性中心和3％～15％强碱度碱性中心。
[0023]本专利技术的催化剂选自金属氧化物、金属氟化物或分子筛中的至少一种，所述金属氧化物可以是单组分金属氧化物或至少二组分金属氧化物的组合，所述金属氟化物可以是单组分金属氟化物或至少二组分金属氟化物的组合，所述分子筛包括但不限于ZSM-5、丝光沸石、13X分子筛，只要催化剂的中等强度酸性中心和中等强度碱性中心分布满足前述范围即可。
[0024]进一步优选地，所述金属氧化物选自氧化镁、氧化铝、氧化锌、氧化铁氟化钙中的至少一种；所述金属氟化物选自氟化镁、氟化锌、氟化钙中的至少一种。
[0025]更为优选地，所述催化剂为两种金属氧化物的组合，或两种金属氟化物的组合，或一种金属氧化物与一种金属氟化物的组合。最为优选地，所述催化剂为两种金属氧化物的组合。不使用金属氟化物催化剂，则催化剂的制备无需用到氟化氢氟化，反应更为安全、清洁环保。
[0026]在一种具体的实施方式中，所述催化剂为氧化镁和氧化铝的混合物，其中，氧化镁与氧化铝的摩尔比为：5％～95％：95％～5％。优选地，氧化镁与氧化铝的摩尔比为：45％～75％：55％～25％。
[0027]本专利技术采用具有55％～90％中等强度酸性中心和具有50％～75％中等强度碱性中心的氧化镁和氧化铝催化剂，能够大大提高六氟异丙基甲醚的选择性，反应机理如下：
[0028][0029]本专利技术催化剂采用常规方法制备即可，如共混研磨法，共沉淀法，水热合成法和溶胶凝胶法等，制备获得前述分布的中等强度酸性中心和中等强度碱性中心的催化剂。
[0030]优选地，本专利技术的金属氧化物催化剂采用共沉淀法制备，包括以下步骤：
[0031]A1.将可溶性金属盐溶于水中，搅拌下加入适量氨水，调节pH＝8～10，随后在室温下搅拌老化，抽滤，水洗，干燥得催化剂前驱体；
[0032]A2.所述催化剂前驱体在马弗炉中在450～600℃下焙烧2～10h，后经冷却、粉碎、成型制得所述金属氧化物催化剂。
[0033]本专利技术的金属氟化物催化剂可以在制备得到金属氧化物催化剂的基础上，进一步通入无水氟化氢或氢氟酸氟化得到相应的金属氟化物催化剂。
[0034]进一步地，所述可溶性金属盐选自硝酸盐、磷酸盐、三氟乙酸盐或乙酸盐中的至少一种。当所述催化剂为单组分金属氧化物或金属氟化物时，所述可溶性金属盐采用一种即可；当所述催化剂为金属氧化物和/或金属氟化物的组合时，所述可溶性金属盐采用多种金属盐。
[0035]在本专利技术的催化剂作用下，六氟异丙醇和碳酸二甲酯气相制备六氟异丙基甲醚的工艺中，反应温度可适当降低。优选地，所述六氟异丙醇和碳酸二甲酯的摩尔比为1:1～1:5，反应温度为150～300℃，反应压力为0.1～1.0MPa，催化剂接触时间为0.1～100s。进一步优选地，所述六氟异丙醇和碳酸二甲酯的摩尔比为1:1～1:4，反应温度为200～260℃，反应压力为0.1～0.5MPa，催化剂接触时间为1～50s。
[0036]根据前述六氟异丙基甲醚的气相制备方法，所述气相制备反应可在管式反应器、流化床反应器、绝热反应器或等温反应器中进行。
[0037]与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果为：
[0038]1.本专利技术采用中等强度酸性中心和中等强度碱性中心的催化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种六氟异丙基甲醚的气相制备方法，其特征在于：在催化剂作用下，六氟异丙醇和碳酸二甲酯反应得到所述六氟异丙基甲醚，所述催化剂具有50％～95％中等强度酸性中心和50％～95％中等强度碱性中心。2.根据权利要求1所述的六氟异丙基甲醚的气相制备方法，其特征在于：所述催化剂具有55％～90％中等强度酸性中心和50％～75％中等强度碱性中心。3.根据权利要求1或2所述的六氟异丙基甲醚的气相制备方法，其特征在于：所述催化剂选自金属氧化物、金属氟化物或分子筛中的至少一种，所述金属氧化物为单组分金属氧化物或至少二组分金属氧化物的组合，所述金属氟化物为单组分金属氟化物或至少二组分金属氟化物的组合。4.根据权利要求3所述的六氟异丙基甲醚的气相制备方法，其特征在于：所述金属氧化物选自氧化镁、氧化铝、氧化钙、氧化锶、氧化钡、氧化锌、氧化铁、氧化镧中的至少一种；所述金属氟化物选自氟化镁、氟化铝、氟化锌、氟化钙、氟化锶、氟化钡、氟化铁、氟化锑中的至少一种。5.根据权利要求4所述的六氟异丙基甲醚的气相制备方法，其特征在于：所述催化剂为两种金属氧化物的组合。6.根据权利要求5所述的六氟...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，胡江平，
申请(专利权)人：中化蓝天集团有限公司，
类型：发明
国别省市：