【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及氟化工领域，具体涉及一种连续化制备全氟酰氟类化合物的方法。
技术介绍
1、全氟酰氟类化合物是一种重要的含氟化合物，其应用较为广泛，可以用于电子行业清洗剂、蚀刻剂、农药中间体、含氟材料单体等。
2、现有技术中，主要有采用电化学法和化学合成法制备全氟酰氟类化合物。其中电化学氟化法存在副反应多，主产物收率低，且能耗大等问题；化学合成法通常采用反应釜液相法，其优点是操作简单，但是由于一锅法投料进行反应，往往产量低，且伴随着难分离的反应产物，例如含氟酮类等副产物，从而影响产品品质，也影响后续合成其他化合物的应用。
3、美国专利us20050080291a1公开了一种通过羰基氟化物cof的反应制备酰基氟化物的方法，该反应采用负载在多孔化合物上的催化剂，催化剂具体为负载在多孔化合物上lif和naf、caf2、baf2、mgf2、srf2(10-30％)等氟盐。该方法存在反应温度较高，催化剂容易失活，存在催化剂寿命短，催化效率低等问题。
4、中国专利cn107935884a公开了一种酰氟的制备方法，在有机溶剂中，在碱金属氟化物与助溶剂存在下，通式为r1r2c＝cr3r4的全氟烯烃与碳酰氟发生加成反应，得到通式为r1r2(cof)c-cfr3r4的酰氟。该方法需要使用助溶剂，反应完成后，碱金属氟化物与助溶剂不易回收分离。
5、中国专利cn110734373b公开了一种反应釜液相法制备全氟异丁酰氟的方法，以六氟丙烯、碳酰氟为原料、2-全氟烷基苯并噻唑类化合物为催化剂制备得到全氟异丁酰氟。
6、中国专利cn111205197a公开了一种连续化制备七氟异丁酰胺的方法及其装置，异丁酸酐经电解氟化，电解气经冷凝回流除氟化氢，冷冻收集七氟异丁酰氟。该方法存在氟化不完全和氟化易分解等问题。
7、鉴于此，有必要提供一种反应速度快、选择性高、条件温和，工艺简单，产物的转化率和收率高，绿色环保，含氟酮等副产少，适合工业化生产的连续化制备全氟酰氟类化合物的方法以解决上述技术问题。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种反应速率快、选择性高、条件温和，工艺简单，产物的转化率和收率高，绿色环保，副产少，适合工业化生产的连续化制备全氟酰氟类化合物的方法。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
3、一种连续化制备全氟酰氟类化合物的方法，所述方法在连续化反应器中进行，包括以下步骤：
4、a：在有机溶剂、有机碱和氟化季盐的存在下，六氟丙烯与式(ⅰ)所示结构的酰氟类原料化合物经加成反应得到式(ⅱ)所示结构的全氟酰氟类化合物；
5、
6、式(ⅰ)、(ⅱ)中，r1为f或-cof；
7、b：将反应剩余的有机溶剂、有机碱和氟化季盐输送回连续化反应器。
8、具体地，式(ⅰ)所示结构的酰氟类原料化合物选自碳酰氟、草酰氟中的至少一种。
9、本专利技术所述氟化季盐在有机溶剂中溶解性好，不仅有相转移催化作用，还有氟化催化剂作用。具体地，所述氟化季盐选自四甲基氟化铵、乙基三甲基氟化铵、四乙基氟化铵、甲基三乙基氟化铵、四丙基氟化铵、四丁基氟化铵、苄基三甲基氟化铵、苄基三乙基氟化铵、苄基三丁基氟化铵、十四烷基三甲基氟化铵、十六烷基三甲基氟化铵、二甲基二苄基氟化铵、三辛基甲基氟化铵、四苯基氟化膦、三苯基甲基氟化膦、三苯基乙基氟化膦、三苯基丁基氟化膦或三苯基苄基氟化膦中的至少一种；优选地，所述氟化季盐选自四丁基氟化铵、苄基三甲基氟化铵、十六烷基三甲基氟化铵或苄基三丁基氟化铵中的至少一种；更为优选地，所述氟化季盐选自四丁基氟化铵或苄基三甲基氟化铵中的至少一种。
10、所述有机溶剂能溶剂氟化季盐即可，优选地，所述有机溶剂选自c1～c20的卤代或非卤代脂肪烃、芳香烃、酮、醚、腈或杂环化合物中的至少一种；更为优选地，所述有机溶剂选自乙腈、n,n-二甲基甲酰胺、甲基异丙基醚、二氯乙烷中的至少一种。
11、本专利技术经研究发现，所述有机碱不仅能提高反应速率，其与氟化季盐结合使用，能够提高反应转化率，使得反应收率进一步得到提高。具体地，所述有机碱选自吡啶、三乙胺、n,n-二甲苯胺、喹啉、4-二甲胺基吡啶中的至少一种；优选地，所述有机碱选自吡啶、三乙胺、4-二甲胺基吡啶中的至少一种。
12、本专利技术所述连续化反应器为管式反应器、盘管式反应器或微通道反应器。
13、全氟酰氟类化合物在制备过程中，容易产生副产氟酮类化合物，其会影响反应的选择性和收率。本专利技术通过调节反应原料的配比、反应温度和以及物料的停留时间，可以高选择性的产生全氟酰氟类化合物，有效避免副产氟酮类化合物生成。具体地，有机碱、催化剂、六氟丙烯和酰氟类化合物的摩尔比为0.01～0.05：0.02～0.2：1：1～5，反应温度为50～150℃，反应物料停留时间为5～40s；优选地，有机碱、催化剂、六氟丙烯和酰氟类化合物的摩尔比为0.01～0.03：0.02～0.1：1：1～2，反应温度为50～100℃，反应物料停留时间为10～25s。
14、所述步骤a中，可先将氟化季盐溶解于有机溶剂中，也可以与有机碱、六氟丙烯等一起通入连续化反应器中。步骤a得到的全氟酰氟类化合物可进行精制工序获得高纯全氟酰氟类化合物。所述精制工序包括以下具体步骤：将步骤a制备的包含全氟酰氟类化合物反应液从连续化反应器中排出，送入闪蒸罐，闪蒸得到所述全氟酰氟类化合物粗品，再精馏得到纯度大于99.0％的全氟酰氟类化合物产品。
15、所述步骤b中，反应剩余的氟化季盐无需再生或进行其他处理，即可与有机溶剂和有机碱输送回连续化反应器。
16、所述酰氟类化合物为碳酰氟时，所述全氟酰氟类化合物为七氟异丁酰氟；所述酰氟类化合物为草酰氟时，所述全氟酰氟类化合物为全氟(2-羰基-3-甲基)丁酰氟。
17、本专利技术的技术方案相较于现有技术有如下技术效果：
18、(1)本专利技术采用的催化剂简单易得，无需助剂，催化底物广泛，催化效率高；
19、(2)本专利技术连续化反应条件温和，容易操作，副产少，适合连续化生产；
20、(3)本专利技术的有机溶剂、有机碱和催化剂均可循环使用，不仅能降低成本，且绿色环保，无三废产生。
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1.一种连续化制备全氟酰氟类化合物的方法，其特征在于：所述方法在连续化反应器中进行，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述有机碱选自吡啶、三乙胺、N,N-二甲苯胺、喹啉、4-二甲胺基吡啶中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述有机溶剂选自C1～C20卤代或非卤代脂肪烃、芳香烃、酮、醚、腈或杂环化合物中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述有机溶剂选自乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、甲基异丙基醚、二氯乙烷中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述氟化季盐选自四甲基氟化铵、乙基三甲基氟化铵、四乙基氟化铵、甲基三乙基氟化铵、四丙基氟化铵、四丁基氟化铵、苄基三甲基氟化铵、苄基三乙基氟化铵、苄基三丁基氟化铵、十四烷基三甲基氟化铵、十六烷基三甲基氟化铵、二甲基二苄基氟化铵、三辛基甲基氟化铵、四苯基氟化膦、三苯基甲基氟化膦、三苯基乙基氟化膦、三苯基丁基氟化膦或三苯基苄基氟化膦中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述氟化季盐选自四丁
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤A中，有机碱、催化剂、六氟丙烯和酰氟类化合物的摩尔比为0.01～0.05：0.02～0.2：1：1～5。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤A中，反应温度为50～150℃，反应物料停留时间为5～40s。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤A得到的全氟酰氟类化合物进一步精制，所述精制工序包括以下具体步骤：将步骤A得到的包含全氟酰氟类化合物的反应液从连续化反应器中排出，送入闪蒸罐，闪蒸得到所述全氟酰氟类化合物粗品，再精馏得到纯度大于99.0％的全氟酰氟类化合物产品。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述酰氟类化合物为碳酰氟时，所述全氟酰氟类化合物为七氟异丁酰氟；所述酰氟类化合物为草酰氟时，所述全氟酰氟类化合物为全氟(2-羰基-3-甲基)丁酰氟。
...【技术特征摘要】
1.一种连续化制备全氟酰氟类化合物的方法，其特征在于：所述方法在连续化反应器中进行，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述有机碱选自吡啶、三乙胺、n,n-二甲苯胺、喹啉、4-二甲胺基吡啶中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述有机溶剂选自c1～c20卤代或非卤代脂肪烃、芳香烃、酮、醚、腈或杂环化合物中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述有机溶剂选自乙腈、n,n-二甲基甲酰胺、甲基异丙基醚、二氯乙烷中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述氟化季盐选自四甲基氟化铵、乙基三甲基氟化铵、四乙基氟化铵、甲基三乙基氟化铵、四丙基氟化铵、四丁基氟化铵、苄基三甲基氟化铵、苄基三乙基氟化铵、苄基三丁基氟化铵、十四烷基三甲基氟化铵、十六烷基三甲基氟化铵、二甲基二苄基氟化铵、三辛基甲基氟化铵、四苯基氟化膦、三苯基甲基氟化膦、三苯基乙基氟化膦、三苯基丁基氟化膦或三苯基苄基氟化膦中的至少一种。
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，缪水斌，杨汪松，毛崇智，蒋强，倪航，
申请(专利权)人：浙江省化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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