【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及含氟碘代烯烃制备，尤其涉及一种无溶剂制备4-碘-3,3,4,4-四氟丁烯的方法。
技术介绍
1、过氧化物硫化氟橡胶具有优异的耐高低温、耐溶剂性能，要实现过氧化物硫化，氟橡胶分子中需具有硫化位点，通常是由硫化点单体引入。欧盟卤素标准iec61249-2-21对cl、br元素的含量规定均为900ppm以内，近年来，该标准适用范围扩大至氟橡胶领域，传统采用含氟溴代烯烃做硫化点单体的过氧化物硫化氟橡胶被淘汰，为使氟橡胶满足该标准，需采用新的硫化点单体代替原有的硫化点单体。4-碘-3,3,4,4-四氟丁烯具有和其他卤代烯烃相似的性质，可替代原有的含氟溴代烯烃作为生产过氧化物硫化氟橡胶的硫化点单体。
2、现有技术中4-碘-3,3,4,4-四氟丁烯的生产方法，是采用四氟乙烯与碘反应生成二碘四氟乙烷，二碘四氟乙烷在乙腈溶液中与乙烯加成反应生成1,4-二碘-3,3,4,4-四氟丁烷，反应后首先将乙腈和1,4-二碘-3,3,4,4-四氟丁烷分离，然后1,4-二碘-3,3,4,4-四氟丁烷在一定有机溶剂的碱性条件下脱碘化氢生成4-碘-3,3,4,4-四氟丁烯。该方法在乙烯加成反应步骤使用的溶剂乙腈增加了分离步骤，同时残留的少量乙腈会对后续的产物精制分离带来一定的困难，影响产物纯度；脱碘化氢反应使用的有机溶剂对后续的溶剂处理带来一定的困难。
3、因此，有必要提供一种改进的无溶剂制备4-碘-3,3,4,4-四氟丁烯的方法，以解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种无溶剂制备4-碘-3,3,4,4-四氟丁烯的方法，包括：四氟乙烯与单质碘反应生成1,2-二碘四氟乙烷；然后将1,2-二碘四氟乙烷在卤化亚铜催化剂作用下与乙烯加成反应生成1,4-二碘-3,3,4,4-四氟丁烷；接着在强碱水溶液作用下脱hi反应生成4-碘-3,3,4,4-四氟丁烯。
3、本专利技术研究发现通过选用卤化亚铜催化剂，1,2-二碘四氟乙烷与乙烯可以在无溶剂的情况下进行加成反应，得到1,4-二碘-3,3,4,4-四氟丁烷，因此省去了溶剂分离的步骤，还能减少溶剂的污染，提高产品纯度，因此便于规模化应用。
4、进一步的，所述卤化亚铜催化剂为氯化亚铜、溴化亚铜、碘化亚铜中的一种或几种。
5、进一步的，所述四氟乙烯与单质碘的反应温度为150～180℃。
6、进一步的，所述乙烯加成反应的温度为160～180℃，反应压力为5.0～5.5mpa。
7、进一步的，所述卤化亚铜催化剂的用量为所述1,2-二碘四氟乙烷质量的0.1～0.8％，优选为0.3％～0.5％。
8、进一步的，所述脱hi反应的反应温度为60～90℃。
9、进一步的，所述强碱水溶液为氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液、氢氧化钙水溶液中的一种或几种。在一些实施方式中，还可通过添加相转移催化剂促进hi的脱除。
10、进一步的，所述强碱水溶液的质量浓度为20％～40％。
11、进一步的，包括：将单质碘加入到反应釜中，氮气置换排氧，然后升温至150～180℃，往反应釜中持续通入四氟乙烯气体直至反应釜中的单质碘完全反应生成二碘四氟乙烷，反应完成后降至室温，排出未反应的四氟乙烯气体；
12、接着往反应釜中加入卤化亚铜催化剂，重新抽空、氮气置换排氧，然后升温至160～180℃，往反应釜中加入乙烯，维持反应釜压力在5～5.5mpa下反应得到1,4-二碘-3,3,4,4-四氟丁烷；
13、在蒸馏反应釜中加入1,4-二碘-3,3,4,4-四氟丁烷及质量浓度20～40％的强碱水溶液，升温至60～90℃反应得到4-碘-3,3,4,4-四氟丁烯粗品，通过精馏得到4-碘-3,3,4,4-四氟丁烯纯品。
14、进一步的，所述1,4-二碘-3,3,4,4-四氟丁烷和强碱水溶液的质量比为(1.5～2.5)：1；所述氮气置换后的氧含量在30ppm以下。
15、本专利技术的有益效果如下：
16、本专利技术提供的无溶剂制备4-碘-3,3,4,4-四氟丁烯的方法，通过选用合适的氧化还原催化剂，使二碘四氟乙烷与乙烯的加成反应在不需要溶剂的条件下即可进行，不仅避免使用有机溶剂，减少了溶剂分离步骤，还避免了溶剂对后续的产物精制分离的影响，提高产品纯度。在脱碘化氢反应步骤同样避免了有机溶剂的使用，降低环保压力。
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1.一种无溶剂制备4-碘-3,3,4,4-四氟丁烯的方法，其特征在于，包括：将四氟乙烯与单质碘反应生成1,2-二碘四氟乙烷；然后将1,2-二碘四氟乙烷在卤化亚铜催化剂作用下与乙烯加成反应生成1,4-二碘-3,3,4,4-四氟丁烷；接着在强碱水溶液作用下脱HI反应生成4-碘-3,3,4,4-四氟丁烯。
2.根据权利要求1所述的无溶剂制备4-碘-3,3,4,4-四氟丁烯的方法，其特征在于，所述卤化亚铜催化剂为氯化亚铜、溴化亚铜、碘化亚铜中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的无溶剂制备4-碘-3,3,4,4-四氟丁烯的方法，其特征在于，所述四氟乙烯与单质碘的反应温度为150～180℃。
4.根据权利要求1所述的无溶剂制备4-碘-3,3,4,4-四氟丁烯的方法，其特征在于，所述乙烯加成反应的温度为160～180℃，反应压力为5.0～5.5MPa。
5.根据权利要求1所述的无溶剂制备4-碘-3,3,4,4-四氟丁烯的方法，其特征在于，所述卤化亚铜催化剂的用量为所述1,2-二碘四氟乙烷质量的0.1～0.8％，优选为0.3％～0.5％。>
6.根据权利要求1所述的无溶剂制备4-碘-3,3,4,4-四氟丁烯的方法，其特征在于，所述脱HI反应的反应温度为60～90℃。
7.根据权利要求1所述的无溶剂制备4-碘-3,3,4,4-四氟丁烯的方法，其特征在于，所述强碱水溶液为氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液、氢氧化钙水溶液中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的无溶剂制备4-碘-3,3,4,4-四氟丁烯的方法，其特征在于，所述强碱水溶液的质量浓度为20％～40％。
9.根据权利要求1-8任一项所述的无溶剂制备4-碘-3,3,4,4-四氟丁烯的方法，其特征在于，包括：将单质碘加入到反应釜中，氮气置换排氧，然后升温至150～180℃，往反应釜中持续通入四氟乙烯气体直至反应釜中的单质碘完全反应生成二碘四氟乙烷，反应完成后降至室温，排出未反应的四氟乙烯气体；
10.根据权利要求9所述的无溶剂制备4-碘-3,3,4,4-四氟丁烯的方法，其特征在于，所述1,4-二碘-3,3,4,4-四氟丁烷和强碱水溶液的质量比为(1.5～2.5)：1；
...【技术特征摘要】
1.一种无溶剂制备4-碘-3,3,4,4-四氟丁烯的方法，其特征在于，包括：将四氟乙烯与单质碘反应生成1,2-二碘四氟乙烷；然后将1,2-二碘四氟乙烷在卤化亚铜催化剂作用下与乙烯加成反应生成1,4-二碘-3,3,4,4-四氟丁烷；接着在强碱水溶液作用下脱hi反应生成4-碘-3,3,4,4-四氟丁烯。
2.根据权利要求1所述的无溶剂制备4-碘-3,3,4,4-四氟丁烯的方法，其特征在于，所述卤化亚铜催化剂为氯化亚铜、溴化亚铜、碘化亚铜中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的无溶剂制备4-碘-3,3,4,4-四氟丁烯的方法，其特征在于，所述四氟乙烯与单质碘的反应温度为150～180℃。
4.根据权利要求1所述的无溶剂制备4-碘-3,3,4,4-四氟丁烯的方法，其特征在于，所述乙烯加成反应的温度为160～180℃，反应压力为5.0～5.5mpa。
5.根据权利要求1所述的无溶剂制备4-碘-3,3,4,4-四氟丁烯的方法，其特征在于，所述卤化亚铜催化剂的用量为所述1,2-二碘四氟乙烷质量的0.1～0.8％，优选为0....
【专利技术属性】
技术研发人员：肖忠良，刘波，余金龙，张廷健，钟子强，林周骏，熊磊，钟益堂，邹滢，张才林，詹智，
申请(专利权)人：中昊晨光化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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