CN109796299B - 一种绿色环保可见光催化制备六氟异丁烯的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种绿色环保可见光催化制备六氟异丁烯的方法,步骤包括a)将光催化剂加入透明容器中,去除透明容器内的氧气并置于低温干冰浴中,在真空状态下,加入六氟丙酮和乙烯酮,搅拌均匀;b)在搅拌条件下,用可见光照射步骤a)中的反应物和c)通过精馏分离精制得到六氟异丁烯产物。本发明起始物六氟丙酮为商品化产品,易于获取,成本低;使用光催化制备,绿色环保;经过一步法制备,工艺过程简单;所用的原料和反应物易于分离,提纯简单。
Description
【技术领域】
本发明涉及六氟异丁烯制备的技术领域,特别是一种绿色环保可见光催化制备六氟异丁烯的方法的技术领域。
【背景技术】
六氟异丁烯(HFIB)是一种已知的用于制备含聚偏氟乙烯(PVDF)或其他含氟聚合物的共聚单体,这些聚合物在制备压电材料、半导体光刻胶、特殊氟弹性体和氟涂料等领域有着较广的用途。
六氟异丁烯的制备方法可归类为以下三类:
第一、消除反应。WO2001014294报道六氟异丁烯用八氟异丁烷通过脱氟的试剂如Fe、C、Ni、Cu的催化,在高温下消去两个F原子,获得57-72%的六氟异丁烯的收率。
第二、卤素交换反应。早期的文献(Haszeldine.R.N.J.Chem.Soc.1953,3565)提出使用氯-五氟丁烯(ClF2CCF3C=CH2)为起始物,通过二氯三氟化锑进行氟氯交换反应,在50℃,3h获得93%的六氟异丁烯的产率。
第三、环化加成反应。美国专利US3894097A和4244891A分别公开了以六氟丙酮和六氟硫丙酮为起始物,在高温(400~800℃)与乙烯酮通过环化加成反应脱除CO2,一步、两过程的反应获得六氟异丁烯,收率可达90%以上。
此外中国专利CN107151198A公开了以七氟异丁烯基甲醚为起始物,经酯化、还原、脱水反应三个步骤获得六氟异丁烯。中国专利CN107011116A公开了将七氟异丁烯基甲醚与甲醛苄醇半缩醛反应,生成六氟异丁酸苄氧甲酯,随后经催化加氢、经氯化、最后用碱脱羧制得六氟异丁烯。
以上方法,大多使用了未商品化的起始含氟化合物,另外合成较为复杂,对合成工艺及设备要求高,过程和工艺不环保。为了解决以上存在的问题,需要开发新的合成方法。
【发明内容】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题,提出一种绿色环保可见光催化制备六氟异丁烯的方法,以商品化的六氟丙酮为起始物,经一步光催化反应制备六氟异丁烯。
为实现上述目的,本发明通过以下技术方案来实现:
一种绿色环保可见光催化制备六氟异丁烯的方法,包括如下步骤:
a)将光催化剂加入透明容器中,去除透明容器内的氧气并置于低温干冰丙酮浴中,在真空状态下,加入六氟丙酮和乙烯酮,搅拌均匀,所述六氟丙酮、乙烯酮和光催化剂的摩尔比例为1:1:0.0001~1;
b)在搅拌条件下,用可见光照射步骤a)中的反应物,光照时间为1~120min;
c)通过精馏分离精制得到六氟异丁烯产物,回收未反应的原料并重新投入透明容器中继续反应。
作为优选,所述六氟丙酮、乙烯酮和光催化剂的摩尔比例为1:1:0.0001。
作为优选,所述步骤a)中,光催化剂为三(2-苯基吡啶)合铱。
作为优选,所述步骤a)中,通过真空-氮气-真空三循环除掉氧气。
作为优选,所述步骤b)中,可见光包括白光和蓝光。
作为优选,所述步骤b)中,可见光的功率为10~1000W。
本发明的有益效果:
1.起始物六氟丙酮为商品化产品,易于获取,成本低;
2.使用光催化制备,绿色环保;
3.经过一步法制备,工艺过程简单,制备路线短,简化了制备路线和工艺;
4.所用的原料和反应物易于分离,提纯简单,显著简化了提纯工艺。
【具体实施方式】
实施例:
在干燥的50ml三口烧瓶中,加入0.0001mol的光催化剂三(2-苯基吡啶)合铱(tris-fac-Ir(ppy)3),通过真空-氮气-真空三循环除掉三口烧瓶中氧气并将三口烧瓶中放置于干冰-丙酮浴中。在真空状态下,分别加入0.2mol的乙烯酮和0.2mol的六氟丙酮,搅拌,使三种反应物混合均匀。接着,用10W的蓝光LED灯在搅拌条件下照射反应物1h。
经气相色谱检测,转化率可达46%。
上述实施例是对本发明的说明,不是对本发明的限定,任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种绿色环保可见光催化制备六氟异丁烯的方法,其特征在于包括如下步骤:
a)将光催化剂加入透明容器中,去除透明容器内的氧气并置于低温干冰丙酮浴中,在真空状态下,加入六氟丙酮和乙烯酮,搅拌均匀,所述六氟丙酮、乙烯酮和光催化剂的摩尔比例为1:1:0.0001~1;
b)在搅拌条件下,用可见光照射步骤a)中的反应物,光照时间为1~120min;
c)通过精馏分离精制得到六氟异丁烯产物,回收未反应的原料并重新投入透明容器中继续反应。
2.如权利要求1所述的一种绿色环保可见光催化制备六氟异丁烯的方法,其特征在于:所述六氟丙酮、乙烯酮和光催化剂的摩尔比例为1:1:0.0001。
3.如权利要求1所述的一种绿色环保可见光催化制备六氟异丁烯的方法,其特征在于:所述步骤a)中,光催化剂为三(2-苯基吡啶)合铱。
4.如权利要求1所述的一种绿色环保可见光催化制备六氟异丁烯的方法,其特征在于:所述步骤a)中,通过真空-氮气-真空三循环除掉氧气。
5.如权利要求1所述的一种绿色环保可见光催化制备六氟异丁烯的方法,其特征在于:所述步骤b)中,可见光包括白光和蓝光。
6.如权利要求1所述的一种绿色环保可见光催化制备六氟异丁烯的方法,其特征在于:所述步骤b)中,可见光的功率为10~1000W。
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