【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于化学合成，涉及一种氟化物的制备方法，尤其涉及一种三氟化磷的制备方法。
技术介绍
1、三氟化磷是是一种无机化合物，化学式为pf3，在常温常压下为无色无味的有毒气体，液态时为无色透明液体，空气中不太发烟，相当稳定，加热时与氢反应生成ph3，能与水反应生成亚磷酸和氟化氢。而且，三氟化磷在碱中能分解，并可以溶解于乙醇。
2、目前，三氟化磷的生产工艺公开较少。中国专利cn 101955173a公开了一种采用三氯化磷和氟化锌反应制备三氟化磷的技术，cn105776168a公开了一种六氟磷酸盐的制备方法。上述专利均采用三氯化磷和氟化锌反应制备三氟化磷的技术方案，该两种方案容易形成副产物氟氯化磷，使杂质去除困难，很难得到高纯度的三氟化磷。
3、中国专利cn 117228643a公开了一种电子级三氟化磷的制备方法，所述制备方法包括：在惰性气氛保护下，首先向反应器中加入三氯化磷，将其加热，温度控制在40～60℃，温度保持20～50分钟；然后从反应器底部缓慢通入无水氟化氢，使其充分接触反应，生成三氟化磷，直接冷凝收集；最后进行精馏提纯，制得电子级三氟化磷。该方案存在对设备腐蚀大、反应转化率低的缺陷。
4、中国专利cn 117163925a公开了一种三氟化磷的制备方法，所述方法包括：使用磷与碘单子反应，生成的三碘化磷与氟化盐反应制备得到三氟化磷。该方案实验步骤较多，使用碘试剂成本较高；或者为减少碘试剂成本采用回收步骤，仍旧增加了处理步骤进而增加了工艺成本。
5、因此，针对现有技术的不足，需要
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种三氟化磷的制备方法，该制备方法能够得到纯度高、收率高的三氟化磷，而且具有较低的生产成本，更低的生产安全风险，适用于工业化生产纯度高的三氟化磷产品。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
2、本专利技术提供了一种三氟化磷的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
3、(1)在无氧环境下加热有机氟盐，而后混合磷源进行控温反应得到混合气体；
4、(2)对步骤(1)所得混合气体进行二级冷凝分离，得到所述三氟化磷。
5、本专利技术中，通过有机氟盐和磷源的简单反应得到具有副产物的混合气体，而后通过简单的冷凝分离就可以实现对副产物的分离处理，得到纯度高、质量稳定的三氟化磷气体。本专利技术提供的制备方法大大降低了因为清理反应釜而造成剧毒的三卤化物的污染和生产安全风险，且可以有效避免金属元素的污染。
6、值得说明的是，本专利技术所述制备方法在密封的可加热的带有搅拌装置和冷凝回流装置的反应器中进行。
7、作为本专利技术的一个优选技术方案，步骤(1)所述无氧环境所用保护气氛包括氮气和/或惰性气体。
8、优选地，所述惰性气体包括氦气、氖气或氩气中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括：氦气和氖气的组合，氦气和氩气的组合，氖气和氩气的组合，或氦气、氖气和氩气的组合。
9、作为本专利技术的一个优选技术方案，步骤(1)所述有机氟盐包括三乙胺三氢氟酸盐和/或三乙胺四氢氟酸盐。
10、本专利技术所述制备方法的反应原理为：有机氟盐与三氯化磷反应，生成三乙胺盐酸盐和/或四胺盐酸盐、氯化氢和三氟化磷；实现粗品三氟化磷的制备。
11、优选地，步骤(1)所述加热的温度为10～70℃，例如可以是10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃或70℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
12、优选地，步骤(1)所述加热后还包括冷凝回流控温。
13、优选地，所述冷凝回流控温的温度为10～50℃，例如可以是10℃、20℃、30℃、40℃或50℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
14、优选地，所述冷凝回流控温的时间为10～20min，例如可以是10min、12min、14min、16min、18min或20min，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
15、本专利技术所述冷凝回流控温过程在加热有机氟盐后，混合磷源进行控温反应前进行。
16、本专利技术中，加热处理有机氟盐的目的在于控制温度反应的范围，反应温度过低或过高都不利于反应的进行；若加热温度过高会导致原料挥发较多，反应不充分并降低转化率，加热温度过低则会导致反应速率降低；另外，所述冷凝回流控温的目的在于回流大部分的有机氟盐和磷源，使两种反应原料充分反应。
17、作为本专利技术的一个优选技术方案，步骤(1)所述磷源包括三氯化磷、三溴化磷或三碘化磷中的任意一种，优选为三氯化磷。
18、优选地，所述三氯化磷的纯度为大于99％，例如可以是99.1％、99.2％、99.3％、99.4％、99.5％、99.6％、99.7％、99.8％或99.9％，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
19、值得说明的是，相较于三溴化磷和三碘化磷，三氯化磷具有价格低廉，来源广泛的优点，因此优先选择三氯化磷为反应原料。
20、优选地，步骤(1)所述混合的方法包括滴加混合。
21、优选地，所述滴加混合的滴加速率为0.3～0.8g/min，例如可以是0.3g/min、0.4g/min、0.5g/min、0.6g/min、0.7g/min或0.8g/min，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
22、作为本专利技术的一个优选技术方案，步骤(1)所述磷源中的磷，与有机氟盐中的氟的摩尔比为1:3～3.5，例如可以是1:3、1:3.1、1:3.2、1:3.3、1:3.4或1:3.5，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
23、作为本专利技术的一个优选技术方案，步骤(1)所述控温反应包括依次进行的引发反应和稳定反应。
24、优选地，所述引发反应的温度为120～160℃，例如可以是120℃、130℃、140℃、150℃或160℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
25、优选地，所述引发反应的时间为20～40min，例如可以是20min、25min、30min、35min或40min，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
26、优选地，所述稳定反应的温度为70～100℃，例如可以是70℃、80℃、90℃或100℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
27、优选地，所述稳定反应的时间为2.2～2.8h，例如可以是2.2h、2.3h、2.4h、2.5h、2.6h、2.7h或2.8h，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
28、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种三氟化磷的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的三氟化磷的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述无氧环境所用保护气氛包括氮气和/或惰性气体；
3.根据权利要求1或2所述的三氟化磷的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述有机氟盐包括三乙胺三氢氟酸盐和/或三乙胺四氢氟酸盐；
4.根据权利要求1-3任一项所述的三氟化磷的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述磷源包括三氯化磷、三溴化磷或三碘化磷中的任意一种，优选为三氯化磷；
5.根据权利要求1-4任一项所述的三氟化磷的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述磷源中的磷，与有机氟盐中的氟的摩尔比为1:3～3.5。
6.根据权利要求1-5任一项所述的三氟化磷的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述控温反应包括依次进行的引发反应和稳定反应；
7.根据权利要求1-6任一项所述的三氟化磷的制备方法，其特征在于，所述混合气体包括三氟化磷、磷源、有机氟盐以及杂质气体；
8.根据权利要求1-7任一项所述的三氟化磷的制备方法，其特征在于，步
9.根据权利要求8所述的三氟化磷的制备方法，其特征在于，所述第一级冷凝用于冷凝回收磷源和/或有机氟盐；
10.根据权利要求1-9任一项所述的三氟化磷的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种三氟化磷的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的三氟化磷的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述无氧环境所用保护气氛包括氮气和/或惰性气体；
3.根据权利要求1或2所述的三氟化磷的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述有机氟盐包括三乙胺三氢氟酸盐和/或三乙胺四氢氟酸盐；
4.根据权利要求1-3任一项所述的三氟化磷的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述磷源包括三氯化磷、三溴化磷或三碘化磷中的任意一种，优选为三氯化磷；
5.根据权利要求1-4任一项所述的三氟化磷的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述磷源中的磷，与有机氟盐中的氟的摩尔比为1:3～3.5...
【专利技术属性】
技术研发人员：臧利杰，张焱，孙庆业，孟庆森，
申请(专利权)人：天津绿菱气体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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