CN114014782B - 胺化-脱水一锅法气相连续制备七氟异丁腈的方法 - Google Patents

胺化-脱水一锅法气相连续制备七氟异丁腈的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种胺化‑脱水一锅法气相连续制备七氟异丁腈的方法，以(CF3)2CFC(O)‑R1或其同分异构体2‑R1‑2‑氟‑3,3‑双(三氟甲基)环氧乙烷(R1为F、Cl、Br、I或C1‑C4烷氧基)中的任意一种为原料，在催化剂存在下，在管式反应器中，与氨气或伯胺发生胺化‑脱水一锅法气相连续反应得到七氟异丁腈，其中催化剂为氟化铝、氟化铁、氟化镁、氟化钙、氟化钡、氟化铬中的一种或数种。本发明将传统的胺化、脱水两步液相间歇反应简化为一锅法气相连续制备七氟异丁腈，采用相同的催化剂，完成连续的胺化‑脱水气相反应，不但缩短了反应路线，而且七氟异丁腈的单程产率高，易于连续工业化。

Description

胺化-脱水一锅法气相连续制备七氟异丁腈的方法
技术领域
本发明涉及胺化-脱水一锅法气相连续制备七氟异丁腈的方法，尤其涉及以(CF3)2CFC(O)-R1或其同分异构体2-R1-2-氟-3,3-双(三氟甲基)环氧乙烷(R1为F、Cl、Br、I或C1-C4烷氧基)中的任意一种为原料，与氨气或伯胺发生胺化-脱水反应的一锅法气相连续制备七氟异丁腈的方法，以及原料(CF3)2CFC(O)-R1或其同分异构体2-R1-2-氟-3,3-双(三氟甲基)环氧乙烷的合成方法。
背景技术
目前，在众多报道的七氟异丁腈合成路线中，最常见的路线是以七氟异丁酰氟为原料，经酯化、胺化、脱水三步反应合成得到七氟异丁腈，具体如下：(1)酯化反应：0摄氏度时，七氟异丁酰基氟与甲醇反应得到七氟异丁酸甲酯(见文献“Journal of PolymerScience,Part B:Polymer Letters,1966,4(4),p.283-286”)；(2)胺化反应：在甲醇溶剂中，七氟异丁酸甲酯与氨气反应得到七氟异丁酰胺，产率为81.1％(见中国专利CN104662617A)；(3)脱水反应：在DMF溶剂中，在吡啶和三氟乙酸酐存在下，七氟异丁酰胺发生脱水反应得到七氟异丁腈，产率为74.9％(见中国专利CN104662617A)。方程式见反应式(1)-(3)。
上述反应路线存在以下问题：(1)均为间歇的液相法，采用大量溶剂，会产生大量废液，严重污染环境；(2)以七氟异丁酰氟为原料计，包括酯化、胺化、脱水共三步反应，路线冗长；(3)以七氟异丁酸甲酯为原料计，包括胺化、脱水共两步反应，路线仍显冗长。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服背景技术中存在的不足，提供一种采用气相连续路线，将传统间歇式液相的胺化、脱水两步反应简化为一锅法气相连续制备七氟异丁腈的方法。
本发明还提供了原料(CF3)2CFC(O)-R1或其同分异构体2-R1-2-氟-3,3-双(三氟甲基)环氧乙烷(R1为F、Cl、Br、I或C1-C4烷氧基)的合成方法。
为了实现本发明的目的，本发明以或其同分异构体(R1为F、Cl、Br、I或C1-C4烷氧基)为原料，与胺化试剂氨气或伯胺R-NH2(R为-CnH2n+1基团,n为正整数集)发生一锅法的气相连续胺化-脱水反应，得到七氟异丁腈，发生的主要反应分为以下两类情形：
(1)胺化试剂为氨气时，发生以下反应：
(2)胺化试剂为伯胺时，发生以下反应：
一种胺化-脱水一锅法气相连续制备七氟异丁腈的方法，包括以下步骤：
a.提供通式为或其同分异构体/>其中R1为F、Cl、Br、I或C1-C4烷氧基；
b.在催化剂存在下，在管式反应器中，或其同分异构体与胺化试剂氨气或伯胺化合物R-NH2发生气相连续胺化-脱水一锅法反应，得到七氟异丁腈，其中催化剂为氟化铝、氟化铁、氟化镁、氟化钙、氟化钡、氟化铬的一种或数种；其中R为-CnH2n+1基团,n为正整数集。
所述步骤b的管式反应器由首尾相连的相对独立的加热段组成，管式反应器从入口到出口的长度方向中温度依次升高，管式反应器内的温度从100～550℃，接触时间为1～300s，其中R为-CnH2n+1基团，n为1-8的正整数集。
所述管式反应器由2至7个相对独立的加热段组成，在催化剂存在下，或其同分异构体/>与胺化试剂氨气或伯胺化合物R-NH2的物质的量之比为1：1～30，各加热段的反应温度为100～550℃，接触时间为1～300s。
所述步骤b为在等长度的3个相对独立的加热段组成的管式反应器中反应，在催化剂存在下，或其同分异构体/>与胺化试剂氨气或伯胺化合物R-NH2的物质的量之比为1：5～20，第1段加热段的反应温度为100～300℃，第3段加热段的反应温度为300～550℃，第2段加热段的反应温度为第1段和第3段的平均值，且反应物料流依次通过第1段加热段、第2段加热段和第3段加热段，接触时间为1～300s。
所述步骤b为在等长度的3个相对独立的加热段的管式反应器中反应，在催化剂存在下，或其同分异构体/>与胺化试剂氨气或伯胺化合物R-NH2的物质的量之比为1：5～20，第1段加热段的反应温度为120～300℃，第3段加热段的反应温度为300～450℃，第2段加热段的反应温度为第1段和第3段的平均值，且反应物料流依次通过第1段加热段、第2段加热段和第3段加热段，接触时间为10～200s，其中R为-CnH2n+1基团,n＝1、2或3，R1为F、Cl、甲氧基或乙氧基。
所述步骤a中的合成方法为：在异构化催化剂存在下，发生气相异构化反应而得到，反应条件为：反应压力0.1～1.5MPa，反应温度为50～300℃，/>的接触时间0.1～100s；其中异构化催化剂为氟化镁、氟化铁、氟化钴、氟化镍、氟化锌、氟化铝、氟化铬、氟氧化钼、氟氧化钨中的一种或数种；或者，
在卤化催化剂存在下，七氟异丁醛与卤素单质发生卤化反应，得到其中卤素单质＝F2、Cl2、Br2或I2，R1＝F、Cl、Br或I；反应条件为：反应压力0.1～1.5MPa，反应温度为50～300℃，七氟异丁醛与卤素单质的物质的量之比为1∶1～10，接触时间为0.1～100s，其中卤化催化剂为氟化镁、氟化铁、氟化钴、氟化镍、氟化锌、氟化铝、氟化铬、氟氧化钼、氟氧化钨中至少一种或数种。
所述步骤a中的合成方法为：在搅拌条件下，有机溶剂A中，催化剂A催化/>与次氯酸钠反应得到/>反应条件为：/>与次氯酸钠、催化剂A的物质的量之比为1：5～20：0.01～0.05，反应温度0～50℃，反应时间3～48h，其中有机溶剂A为甲苯、二甲苯、三甲苯、乙腈、丙腈、正丁腈或异丁腈中任意一种，催化剂A为四丁基溴化铵或四丁基溴化膦中任意一种。
所述步骤a中的合成方法为：在氟化催化剂存在下，六氟丙烯与/>氟化氢发生氟化反应，得到七氟异丁酰氟，反应条件为：反应压力0.1～1.5MPa，反应温度为50～300℃，六氟丙烯与/>氟化氢的物质的量之比为1∶1～5∶0～20，接触时间为0.1～100s，其中R2、R3分别为F、Cl、Br或I中任意一种；当R2、R3同时为F时，HF可以为零，也可以不为零；当R2、R3不同时为F时，HF不为零；或者，
在氟化催化剂存在下，六氟丙烯与氟化氢和卤素单质发生卤氟化反应，得到七氟异丁酰氟，其中卤素单质＝F2、Cl2、Br2或I2，反应条件为：反应压力0.1～1.5MPa，反应温度为50～300℃，六氟丙烯与/>氟化氢、卤素单质的物质的量之比为1∶1～5∶0～20：1～5，接触时间为0.1～100s，其中R4为F、Cl、Br或I；当卤素单质为F2时，HF可以为零，也可以不为零；当卤素单质为Cl2、Br2或I2时，HF不为零；
或者，
在氟化催化剂存在下，与氟化氢发生氟化反应得到七氟异丁酰氟，反应条件为：反应压力0.1～1.5MPa，反应温度为50～300℃，/>与氟化氢的物质的量之比为1∶1～20，接触时间为0.1～100s，其中R5为Cl、Br或I。
所述步骤a中的合成方法为：在氟化催化剂存在下，六氟丙烯与/>发生加成反应，得到/>其中R5为Cl、Br或I，反应条件为：反应压力0.1～1.5MPa，反应温度为50～300℃，六氟丙烯与/>的物质的量之比为1∶1～10，接触时间为0.1～100s；或者，
所述七氟异丁醛的合成方法为：在氟化催化剂存在下，六氟丙烯与氟化氢发生卤氟化反应得到七氟异丁醛，反应条件为：反应压力0.1～1.5MPa，反应温度为50～300℃，六氟丙烯与/>氟化氢的物质的量之比为1∶1～10∶0～20，接触时间为0.1～100s，其中R4为F、Cl、Br或I；当R4为F时，HF可以为零，也可以不为零；当R4为Cl、Br或I时，HF不为零；或者
在异构化催化剂存在下，发生气相异构化反应得到七氟异丁醛，反应条件为：反应压力0.1～1.5MPa，反应温度为50～300℃，/>的接触时间0.1～100s。
所述氟化催化剂为镁、铁、钴、镍、锌、铝中至少一种元素作为助剂改性的铬基催化剂、钼基催化剂或者钨基催化剂，且助剂元素与铬或钼或钨元素的质量百分比组成为1～20％：80～99％，金属元素的存在形式为金属氟化物或金属氟氧化物。
所述异构化催化剂为氟化镁、氟化铁、氟化钴、氟化镍、氟化锌、氟化铝、氟化铬、氟氧化钼、氟氧化钨中的一种或数种。
所述的合成方法为：在搅拌条件下，有机溶剂B中，催化剂B催化与次氯酸钠反应得到/>反应条件为：/>与次氯酸钠、催化剂B的物质的量之比为1：5～20：0.01～0.05，反应温度0～50℃，反应时间3～48h，其中有机溶剂B为甲苯、二甲苯、三甲苯、乙腈、丙腈、正丁腈或异丁腈中任意一种，所述催化剂B为四丁基溴化铵或四丁基溴化膦中任意一种。
所述步骤a中(R1为C1-C4烷氧基)的合成方法为：在催化剂C存在下，/>与C1-C4醇发生酯化反应得到(R1为C1-C4烷氧基)，反应条件为：/>或与C1-C4醇的物质的量之比为1：1～20，反应温度50～300℃，接触时间0.1～100s；其中催化剂C为氟化镁、氟化铁、氟化钙、氟化钡、氟化锌、氟化铝、氟化铬、氟氧化钼、氟氧化钨中的一种或数种。
本发明中涉及到的胺化-脱水一锅法反应用的催化剂、氟化催化剂、卤化催化剂、异构化催化剂、酯化反应用的催化剂可以按照以下方法进行制备：按照催化剂的质量百分比组成，将可溶盐溶解在水中，在60℃加入沉淀剂氨水，控制溶液pH7～9范围之间，使其在搅拌条件下充分沉淀，然后陈化10-24小时，将形成的浆体过滤，用去离子水洗涤至中性，然后在150℃干燥10-24小时，得到固体，将上述固体粉碎，压制成型，得到催化剂前驱体，然后将催化剂前驱体在氮气氛围下450℃进行焙烧10-24小时，在300℃用物质的量之比为1：2的氟化氢与氮气组成的混合气体活化10-24小时，制得催化剂。所述可溶盐为金属的氯化盐、硝酸盐或醋酸盐。按照上述方法可以制备本专利涉及到的胺化-脱水一锅法反应用的催化剂、氟化催化剂、卤化催化剂、异构化催化剂、酯化反应用的催化剂。所述可溶盐为金属的氯化盐、硝酸盐或醋酸盐。其中：(1)胺化-脱水一锅法反应用的催化剂为氟化铝、氟化铁、氟化镁、氟化钙、氟化钡、氟化铬的一种或数种；(2)卤化催化剂为氟化镁、氟化铁、氟化钴、氟化镍、氟化锌、氟化铝、氟化铬、氟氧化钼、氟氧化钨中至少一种或数种；(3)氟化催化剂为镁、铁、钴、镍、锌、铝中至少一种元素作为助剂改性的铬基催化剂、钼基催化剂或者钨基催化剂，且助剂元素与铬或钼或钨元素的质量百分比组成为1～20％：80～99％；(4)酯化反应用的催化剂为氟化镁、氟化铁、氟化钙、氟化钡、氟化锌、氟化铝、氟化铬、氟氧化钼、氟氧化钨中的一种或数种；(5)异构化催化剂为氟化镁、氟化铁、氟化钴、氟化镍、氟化锌、氟化铝、氟化铬、氟氧化钼、氟氧化钨中的一种或数种。在上述涉及的金属中，除了钼和钨的存在形式为金属氟氧化物，其余金属均为金属氟化物，也可以缩短活化时间，将活化时间由10-24小时缩短至3-6小时，则可以得到其余金属的氟氧化物。
本发明的催化剂除了上述制备的催化剂，也可以是市售的金属氟化物。
本发明的胺化-脱水反应的一锅法气相制备七氟异丁腈可实现连续流程，例如：当有机原料为七氟异丁酰氟时：(1)如果胺化试剂为伯胺R-NH2时，则步骤b的反应物流含有七氟异丁腈、R-F、水、过剩的R-NH2和少量的七氟异丁酰胺，其中R-F为含氟气体，先经过简单的气相-液相的相分器，将熔融状态的七氟异丁酰胺继续循环至反应器进行脱水反应，而气相状态的七氟异丁腈、R-F、水、过剩的R-NH2可经过后续分离和干燥，R-NH2胺可循环至反应器继续反应，七氟异丁腈粗品则可以采出体系，继续精馏得到高纯度七氟异丁腈(沸点为-3.9℃)；(2)如果胺化试剂为氨气，则步骤b的反应物流含有七氟异丁腈、氟化铵、水、过剩的NH3和少量的七氟异丁酰胺，先经过简单的气相-液相的相分器，将熔融状态的氟化铵和七氟异丁酰铵混合物转移至液相-固相的相分器继续分离，而气相状态的七氟异丁腈、水和NH3可经过后续分离和干燥，NH3继续循环至反应器继续反应，七氟异丁腈粗品则可以采出体系，继续精馏得到高纯度七氟异丁腈(沸点为-3.9℃)；另外在液相-固相的相分器中，下层为固体氟化铵，上层为熔融状态的七氟异丁酰铵，七氟异丁酰胺可以循环至反应器继续反应，当下层固体氟化铵达到足够量时，就将进口物料流切换至另一备用的液相-固相的相分器，而已经装有足量固体氟化铵的原相分器则进行加热，使氟化铵处于熔融状态，将其采集出体系，当氟化铵采集完毕时，原相分器又转换为备用相分器的角色。当有机原料为时，情况与七氟异丁酰氟为原料的情形几乎完全类似，只需将有机原料进行更换即可。当有机原料为七氟异丁酰氯或/>时，情况与七氟异丁酰氟的情形很类似，将有机原料进行更换的同时，将HF替换为HCl,氟化铵替换为氯化铵。当有机原料为七氟异丁酸甲酯或七氟异丁酸乙酯时，其情形比上述有机原料要更简单，因为没有氟化铵和氯化铵的生成只需要采用简单的分离方式即可实现有效分离。
本发明步骤b使用的胺化试剂伯胺R-NH2除了是甲胺、乙胺、丙胺外，还可以是其他的伯胺。
本发明用于第a步和第b步反应的反应器类型可以是316材质的管式反应器、或者蒙乃尔材质的反应器等。
本发明的优点：
(1)本发明的合成路线新颖，将传统的胺化、脱水两步液相间歇反应简化为一锅法气相连续工艺，两步气相反应采用相同的催化剂且中间产物不需要分离；
(2)起始原料如六氟丙烯、酰卤和氟代烯烃均容易获得；
(3)与现有技术相比,本发明一锅法气相连续工艺,不但七氟异丁腈的总产率高，而且可实现连续循环，从而大大降低七氟异丁腈的工业合成成本。
附图说明
下面结合附图说明对本发明做进一步详细说明。
图1表示六氟丙烯、碳酰氯和氟化氢为起始原料经中间体七氟异丁酰氟制备七氟异丁腈的制备工艺流程图。
在图1中的标号意义如下。管线：1、2、3、4、6、8、9、11、12、14、15、17、18、19、21、22、24、25、27、28、29、30、32、33、35、37、38和39；第一反应器：5；第二反应器：13；第一蒸馏塔：7；第二蒸馏塔：10；第三蒸馏塔：13；第四蒸馏塔：20；第五蒸馏塔：31；第六蒸馏塔：36；相分器：23；备用相分器：26；干燥塔：34。
具体实施方式
参照图1对本发明进一步详细说明。但并不限制本发明。新鲜的六氟丙烯经管线1与经管线2的新鲜氟化氢，和经管线3的新鲜COCl2，以及经管线12循环使用的氟化氢和COCl2的混合物，还有经管线14循环使用的六氟丙烯一起经过管线4进入装填有氟化催化剂床层的第一反应器5，产物流为七氟异丁酰氟、氯化氢以及过剩的六氟丙烯、COCl2和氟化氢，产物流经管线6进入第一蒸馏塔7进行分离；第一蒸馏塔7的塔顶组分为氯化氢(沸点为-85℃/760mmHg)，塔釜组分为七氟异丁酰氟、氯化氢以及过剩的六氟丙烯、COCl2，塔顶组分经管线8采出体系，经进一步精馏提纯后可以作为副产品氯化氢进行售卖，也可配制成不同浓度的盐酸进行售卖，塔釜组分经管线9进入第二蒸馏塔10进行分离；第二蒸馏塔10的塔顶组分为七氟异丁酰氟和六氟丙烯，塔釜组分为氟化氢(沸点为19.5℃/760mmHg)和COCl2(沸点为8.3℃/760mmHg)，塔釜组分经管线12和管线4循环至第一反应器5继续反应，而塔顶组分经管线11进入第三蒸馏塔13继续分离；第三蒸馏塔13的塔顶组分为六氟丙烯(沸点为-29.6℃/760mmHg)，塔釜组分为七氟异丁酰氟(沸点为0-2℃/760mmHg)，塔顶组分经管线14和管线4循环至第一反应器5继续反应；第三蒸馏塔13的塔釜组分经管线15和经管线18的新鲜氨气以及经管线30循环使用的七氟异丁酰胺一起经管线17进入装填有催化剂床层的第二反应器16(一锅法反应的管式反应器)，产物流为七氟异丁腈、氟化铵、水、过剩的NH3和七氟异丁酰胺的混合物，产物流经管线19进入第四蒸馏塔20继续分离，塔釜为氟化铵和七氟异丁酰胺，塔顶为七氟异丁腈、水、过剩的NH3，处于熔融状态的塔釜组分经管线22和管线24进入相分器23继续分离，此时管线27处于关闭状态，控制相分器温度，使相分器23的下层为固体氟化铵，上层为熔融状态的七氟异丁酰铵(熔点46-51℃)，七氟异丁酰胺经干燥后，经管线39、30和17循环至第二反应器16继续反应，当下层固体氟化铵达到足够量时，关闭管线24，同时开启管线27，第四蒸馏塔20处于熔融状态的塔釜组分经管线22和管线27进入相分器26继续分离，将已经装有足量固体氟化铵的相分器23进行加热，使氟化铵(熔点100℃)处于熔融状态，将其采集出体系，当氟化铵采集完毕时，相分器23又转换为备用相分器的角色；第四蒸馏塔20的塔顶组分经管线21进入第五蒸馏塔31继续分离，塔釜组分为氨水(沸点为24.7℃/760mmHg)，塔顶组分为氨气和七氟异丁腈以及少量的水汽，塔釜组分可以调制成相应浓度的氨水进行售卖，而塔顶组分经管线32进入装填有分子筛的干燥塔34进行干燥除水，干燥塔34出来的物料流经管线35进入第六蒸馏塔36进行分离，塔顶组分为氨气(沸点为-33.34℃/760mmHg)，塔釜组分为七氟异丁腈(沸点为-3.9℃/760mmHg)，塔顶组分经管线37和管线17循环至第二反应器16继续反应，塔釜组分则通过除酸、脱水、精馏可得到目标产物七氟异丁腈。
分析仪器：岛津GC-2010，色谱柱为InterCap1(i.d.0.25mm；length 60m；J&WScientific Inc.)。
GC分析方法：检测器温度250℃，汽化室温度250℃，柱初温40℃，保持10分钟，15℃/min升温至230℃，保持8分钟。
下列结合实施例对本发明进一步详述，但并不限制本发明的范围。
催化剂的制备：按照催化剂的质量百分比组成，将可溶盐溶解在水中，在60℃加入沉淀剂氨水，控制溶液pH7～9范围之间，使其在搅拌条件下充分沉淀，然后陈化10-24小时，将形成的浆体过滤，用去离子水洗涤至中性，然后在150℃干燥10-24小时，得到固体，将上述固体粉碎，压制成型，得到催化剂前驱体，然后将催化剂前驱体在氮气氛围下450℃进行焙烧10-24小时，在300℃用物质的量之比为1：2的氟化氢与氮气组成的混合气体活化10-24小时，制得催化剂。所述可溶盐为金属的氯化盐、硝酸盐或醋酸盐。按照上述方法可以制备本专利涉及到的胺化-脱水一锅法反应用的催化剂、氟化催化剂、卤化催化剂、异构化催化剂、酯化反应用的催化剂。其中：(1)胺化-脱水反应用的催化剂为氟化铝、氟化铁、氟化镁、氟化钙、氟化钡、氟化铬中的一种或数种；(2)卤化催化剂为氟化镁、氟化铁、氟化钴、氟化镍、氟化锌、氟化铝、氟化铬、氟氧化钼、氟氧化钨中至少一种或数种；(3)氟化催化剂为镁、铁、钴、镍、锌、铝中至少一种元素作为助剂改性的铬基催化剂、钼基催化剂或者钨基催化剂，且助剂元素与铬或钼或钨元素的质量百分比组成为1～20％：80～99％；(4)酯化反应用的催化剂为氟化镁、氟化铁、氟化钙、氟化钡、氟化锌、氟化铝、氟化铬、氟氧化钼、氟氧化钨中的一种或数种；(5)异构化催化剂为氟化镁、氟化铁、氟化钴、氟化镍、氟化锌、氟化铝、氟化铬、氟氧化钼、氟氧化钨中的一种或数种。在上述涉及的金属中，除了钼和钨的存在形式为金属氟氧化物，其余金属均为金属氟化物，也可以缩短活化时间，将活化时间缩短至3-6小时，则可以得到其余金属的氟氧化物。
实施例1
2,2-二氟-3,3-双(三氟甲基)环氧乙烷的制备
在高压釜中，邻二甲苯溶剂中，依次加入物质的量之比为1：15：0.02的八氟异丁烯、次氯酸钠和四丁基溴化膦，反应温度25℃，反应时间24h，反应结束后，进行蒸馏，得到2,2-二氟-3,3-双(三氟甲基)环氧乙烷，收率为93.1％。
实施例2
2-氯-2-氟-3,3-双(三氟甲基)环氧乙烷的制备
在高压釜中，乙腈溶剂中，依次加入物质的量之比为1：15：0.02的1-氯-1,3,3,3-四氟-2-(三氟甲基)丙烯、次氯酸钠和四丁基溴化膦，反应温度25℃，反应时间24h，反应结束后，进行蒸馏，得到2-氯-2-氟-3,3-双(三氟甲基)环氧乙烷，收率为87.2％。
实施例3
2-氟-2-甲氧基-3,3-双(三氟甲基)环氧乙烷的制备
在高压釜中，乙腈溶剂中，依次加入物质的量之比为1：15：0.02的1,3,3,3-四氟-1-甲氧基2-(三氟甲基)丙烯、次氯酸钠和四丁基溴化膦，反应温度25℃，反应时间24h，反应结束后，进行蒸馏，得到2-氟-2-甲氧基-3,3-双(三氟甲基)环氧乙烷，收率为72.4％。
实施例4
3-氟-2,2-双(三氟甲基)环氧乙烷的制备
在高压釜中，1,3,5-三甲基苯溶剂中，依次加入物质的量之比为1：15：0.02的1,3,3,3-四氟-2-(三氟甲基)丙烯、次氯酸钠和四丁基溴化铵，反应温度25℃，反应时间24h，反应结束后，进行蒸馏，得到3-氟-2,2-双(三氟甲基)环氧乙烷，收率为83.5％。
实施例5
七氟异丁醛的制备
方法1：在内径1/2英寸、长30cm的因康合金制的管式反应器中装填10毫升制备的由质量百分比10％Mg和90％Cr组成的氟化催化剂——铬基催化剂(Mg存在形式为MgF2，Cr存在形式为CrF3)。反应器升温至175℃，通入六氟丙烯与甲酰氟进行HF为零时的卤氟化反应，控制六氟丙烯与甲酰氟的物质的量之比为1：5，接触时间为50秒，反应压力为0.1MPa，反应20h后，反应产物经水洗、碱洗，分离得到有机物，经干燥除水后，取样进行GC分析，分析结果为：六氟丙烯的转化率为99.2％，七氟异丁醛的选择性为98.3％。
方法2：在内径1/2英寸、长30cm的因康合金制的管式反应器中装填10毫升制备的由质量百分比10％Co和90％W组成的氟化催化剂——钨基催化剂(Co存在形式为CoF2，W存在形式为氟氧化钨)。反应器升温至175℃，通入六氟丙烯与甲酰氯、氟化氢发生卤氟化反应，控制六氟丙烯与甲酰氯、氟化氢的物质的量之比为1∶5∶15，接触时间为50秒，反应压力为0.1MPa，反应20h后，反应产物经水洗、碱洗，分离得到有机物，经干燥除水后，取样进行GC分析，分析结果为：六氟丙烯的转化率为98.5％，七氟异丁醛选择性为99.3％。
方法3：在内径1/2英寸、长30cm的因康合金制的管式反应器中装填10毫升制备的异构化催化剂氟氧化钼。反应器升温至200℃，通入3-氟-2,2-双(三氟甲基)环氧乙烷发生异构化化反应，接触时间为60秒，反应压力为0.1MPa，反应20h后，反应产物经水洗、碱洗，分离得到有机物，经干燥除水后，取样进行GC分析，分析结果为：3-氟-2,2-双(三氟甲基)环氧乙烷的转化率为100％，七氟异丁醛的选择性为99.5％。
实施例6
七氟异丁酰氯的制备
方法1：在内径1/2英寸、长30cm的因康合金制的管式反应器中装填10毫升制备的由质量百分比10％Zn和90％Cr组成的氟化催化剂——铬基催化剂(Zn存在形式为ZnF2，Cr存在形式为CrF3)。反应器升温至175℃，通入六氟丙烯与氟代甲酰氯进行加成反应，控制六氟丙烯与氟代甲酰氯的物质的量之比为1：5，接触时间为50秒，反应压力为0.1MPa，反应20h后，反应产物取样进行GC分析，分析结果为：六氟丙烯的转化率为99.2％，七氟异丁酰氯的选择性为99.5％。
方法2：在内径1/2英寸、长30cm的因康合金制的管式反应器中装填10毫升制备的卤化催化剂氟化铬。反应器升温至250℃，通入七氟异丁醛与氯气进行卤化反应，控制七氟异丁醛与氯气的物质的量之比为1：5，接触时间为50秒，反应压力为0.1MPa，反应20h后，反应产物经精馏得到七氟异丁酰氯，其收率为97.2％，纯度为99.2％(GC分析)。
方法3：在内径1/2英寸、长30cm的因康合金制的管式反应器中装填10毫升制备的异构化催化剂氟氧化钨。反应器升温至200℃，通入2-氯-2-氟-3,3-双(三氟甲基)环氧乙烷发生异构化化反应，接触时间为60秒，反应压力为0.1MPa，反应20h后，直接取样进行GC分析，分析结果为：2-氯-2-氟-3,3-双(三氟甲基)环氧乙烷的转化率为100％，七氟异丁酰氯的选择性为99.6％。
实施例7
七氟异丁酰氟的制备
方法1：在内径1/2英寸、长30cm的因康合金制的管式反应器中装填10毫升制备的由质量百分比10％Zn和90％W组成的氟化催化剂——钨基催化剂(Zn存在形式为ZnF2，W存在形式为氟氧化钨)。反应器升温至175℃，通入六氟丙烯与COCl2、氟化氢发生卤氟化反应，控制六氟丙烯与COCl2、氟化氢的物质的量之比为1∶2∶15，接触时间为50秒，反应压力为0.1MPa，反应20h后，经精馏得到七氟异丁酰氟，其收率为99.2％，纯度为99.5％(GC分析)。
方法2：在内径1/2英寸、长30cm的因康合金制的管式反应器中装填10毫升制备的由10％Ni和90％Mo组成的氟化催化剂——钼基催化剂(Ni存在形式为NiF2，Mo存在形式为氟氧化钼)。反应器升温至200℃，通入六氟丙烯与甲酰氯、氟化氢和氯气发生卤氟化反应，控制六氟丙烯与甲酰氯、氟化氢和氯气的物质的量之比为1∶2∶15：3，接触时间为50秒，反应压力为0.1MPa，反应20h后，经精馏得到七氟异丁酰氟，其收率为95.7％，纯度为99.1％(GC分析)。
方法3：在内径1/2英寸、长30cm的因康合金制的管式反应器中装填10毫升制备的由5％Zn和95％W组成的氟化催化剂——钨基催化剂(Zn存在形式为ZnF2，W存在形式为氟氧化钨)。反应器升温至200℃，通入七氟异丁醛与氟化氢、氯气发生卤氟化反应，控制七氟异丁醛与氟化氢、氯气的物质的量之比为1∶15：2，接触时间为50秒，反应压力为0.1MPa，反应20h后，经精馏得到七氟异丁酰氟，其收率为97.2％，纯度为99.3％(GC分析)。
方法4：在内径1/2英寸、长30cm的因康合金制的管式反应器中装填10毫升制备的由10％Ni和90％Cr组成的氟化催化剂——铬基催化剂(Ni存在形式为NiF2，Cr存在形式为CrF3)。反应器升温至200℃，通入七氟异丁酰氯与氟化氢发生氟化反应，控制七氟异丁酰氯与氟化氢的物质的量之比为1∶15，接触时间为50秒，反应压力为0.1MPa，反应20h后，经精馏得到七氟异丁酰氟，其收率为98.9％，纯度为99.6％(GC分析)。
方法5：在内径1/2英寸、长30cm的因康合金制的管式反应器中装填10毫升制备的异构化催化剂氟化铝。反应器升温至175℃，通入2,2-二氟-3,3-双(三氟甲基)环氧乙烷发生异构化反应，接触时间为50秒，反应压力为0.1MPa，反应20h后，直接取样进行GC分析，分析结果为：2,2-二氟-3,3-双(三氟甲基)环氧乙烷的转化率为100％，七氟异丁酰氟的选择性为99.8％。
实施例8
七氟异丁酸甲酯的制备
方法1：在内径1/2英寸、长30cm的因康合金制的管式反应器中装填10毫升制备的酯化反应用的催化剂氟化钙。反应器升温至200℃，通入七氟异丁酰氟和甲醇进行反应，控制七氟异丁酰氟和甲醇的物质的量之比为1：10，接触时间为50秒，反应压力为常压，反应20h后，反应产物经水洗、碱洗，分离得到有机物，经干燥除水后，用气相色谱分析有机物的组成，得到七氟异丁酸甲酯，其收率为98.7％，纯度为99.6％(GC分析)。
方法2：
在内径1/2英寸、长30cm的因康合金制的管式反应器中装填10毫升制备的异构化催化剂氟化铝。反应器升温至175℃，通入2-氟-2-甲氧基-3,3-双(三氟甲基)环氧乙烷发生异构化反应，接触时间为50秒，反应压力为0.1MPa，反应20h后，直接取样进行GC分析，分析结果为：2-氟-2-甲氧基-3,3-双(三氟甲基)环氧乙烷的转化率为100％，七氟异丁酸甲酯的选择性为99.1％。
实施例9
七氟异丁酸乙酯的制备
在内径1/2英寸、长30cm的因康合金制的管式反应器中装填10毫升制备的酯化反应用的催化剂氟氧化钨。反应器升温至200℃，通入七氟异丁酰氯和乙醇进行反应，控制七氟异丁酰氯和乙醇的物质的量之比为1：10，接触时间为50秒，反应压力为常压，反应20h后，反应产物经水洗、碱洗，分离得到有机物，经干燥除水后，用气相色谱分析有机物的组成，得到七氟异丁酸甲酯，其收率为95.4％，纯度为99.7％(GC分析)。
实施例10
七氟异丁腈的制备
方法1：在内径1/2英寸、长30cm的316材质且等分为3个相对独立的加热段的管式反应器中装填10毫升制备的胺化-脱水反应用的催化剂氟化铝。第1段加热段的反应温度为140℃，第2段加热段的反应温度为270℃，第3段加热段的反应温度为400℃，通入七氟异丁酰氟和氨气进行反应，控制七氟异丁酰氟和氨气的物质的量之比为1：10，接触时间为100秒，反应压力为常压，且反应物料流依次通过第1段加热段、第2段加热段和第3段加热段，反应20h后，反应产物经水洗、酸洗、干燥，收集得到七氟异丁腈，其收率为99.6％，纯度为99.7％(GC分析)。
方法2：在内径1/2英寸、长30cm的316材质且等分为3个相对独立的加热段的管式反应器中装填10毫升制备的胺化-脱水反应用的催化剂氟化镁。第1段加热段的反应温度为160℃，第2段加热段的反应温度为330℃，第3段加热段的反应温度为500℃，通入七氟异丁酰氯和甲胺进行反应，控制七氟异丁酰氯和甲胺的物质的量之比为1：10，接触时间为100秒，反应压力为常压，且反应物料流依次通过第1段加热段、第2段加热段和第3段加热段，反应20h后，反应产物经水洗、酸洗、干燥，收集得到七氟异丁腈，其收率为98.2％，纯度为99.4％(GC分析)。
方法3：在内径1/2英寸、长30cm的316材质且等分为3个相对独立的加热段的管式反应器中装填10毫升制备的胺化-脱水反应用的催化剂氟化钙。第1段加热段的反应温度为180℃，第2段加热段的反应温度为290℃，第3段加热段的反应温度为400℃，通入2,2-二氟-3,3-双(三氟甲基)环氧乙烷和氨气进行反应，控制2,2-二氟-3,3-双(三氟甲基)环氧乙烷和氨气的物质的量之比为1：10，接触时间为100秒，反应压力为常压，且反应物料流依次通过第1段加热段、第2段加热段和第3段加热段，反应20h后，反应产物经水洗、酸洗、干燥，收集得到七氟异丁腈，其收率为99.7％，纯度为99.8％(GC分析)。
方法4：在内径1/2英寸、长30cm的316材质且等分为3个相对独立的加热段的管式反应器中装填10毫升制备的胺化-脱水反应用的催化剂氟化钡。第1段加热段的反应温度为200℃，第2段加热段的反应温度为300℃，第3段加热段的反应温度为400℃，通入2-氯-2-氟-3,3-双(三氟甲基)环氧乙烷和氨气进行反应，控制2-氯-2-氟-3,3-双(三氟甲基)环氧乙烷和氨气的物质的量之比为1：10，接触时间为100秒，反应压力为常压，且反应物料流依次通过第1段加热段、第2段加热段和第3段加热段，反应20h后，反应产物经水洗、酸洗、干燥，收集得到七氟异丁腈，其收率为99.3％，纯度为99.1％(GC分析)。
方法5：在内径1/2英寸、长30cm的316材质且等分为3个相对独立的加热段的管式反应器中装填10毫升制备的胺化-脱水反应用的催化剂氟化铝。第1段加热段的反应温度为140℃，第2段加热段的反应温度为270℃，第3段加热段的反应温度为400℃，通入七氟异丁酰氟和氨气进行反应，控制2-氟-2-甲氧基-3,3-双(三氟甲基)环氧乙烷和氨气的物质的量之比为1：10，接触时间为100秒，反应压力为常压，且反应物料流依次通过第1段加热段、第2段加热段和第3段加热段，反应20h后，反应产物经水洗、酸洗、干燥，收集得到七氟异丁腈，其收率为99.0％，纯度为98.5％(GC分析)。
方法6：在内径1/2英寸、长30cm的316材质且等分为3个相对独立的加热段的管式反应器中装填10毫升制备的胺化-脱水反应用的催化剂氟化铁。第1段加热段的反应温度为240℃，第2段加热段的反应温度为320℃，第3段加热段的反应温度为400℃，通入七氟异丁酸甲酯和氨气进行反应，控制七氟异丁酸甲酯和氨气的物质的量之比为1：10，接触时间为140秒，反应压力为常压，且反应物料流依次通过第1段加热段、第2段加热段和第3段加热段，反应20h后，反应产物经水洗、酸洗、干燥，收集得到七氟异丁腈，其收率为98.4％，纯度为99.2％(GC分析)。
方法7：在内径1/2英寸、长30cm的316材质且等分为3个相对独立的加热段的管式反应器中装填10毫升制备的胺化-脱水反应用的催化剂氟化铬。第1段加热段的反应温度为280℃，第2段加热段的反应温度为340℃，第3段加热段的反应温度为400℃，通入七氟异丁酸乙酯和氨气进行反应，控制七氟异丁酸乙酯和氨气的物质的量之比为1：10，接触时间为180秒，反应压力为常压，且反应物料流依次通过第1段加热段、第2段加热段和第3段加热段，反应20h后，反应产物经水洗、酸洗、干燥，收集得到七氟异丁腈，其收率为95.7％，纯度为98.4％(GC分析)。
比较实施例1
七氟异丁腈的制备，包括三个步骤：
步骤1：在内径1/2英寸、长30cm的因康合金制的管式反应器中装填10毫升制备的由质量百分比10％Zn和90％W组成的氟化催化剂——钨基催化剂(Zn存在形式为ZnF2，W存在形式为氟氧化钨)。反应器升温至175℃，通入六氟丙烯与COCl2发生加成反应，控制六氟丙烯与COCl2的物质的量之比为1∶5，接触时间为50秒，反应压力为0.1MPa，反应20h后，经精馏得到2-氯-3,3,3-三氟-2-(三氟甲基)丙酰氯，其收率为98.1％，纯度为99.6％(GC分析)。
步骤2：在内径1/2英寸、长30cm的316材质且等分为3个相对独立的加热段的管式反应器中装填10毫升制备的胺化-脱水反应用的催化剂氟化铝。第1段加热段的反应温度为140℃，第2段加热段的反应温度为270℃，第3段加热段的反应温度为400℃，通入2-氯-3,3,3-三氟-2-(三氟甲基)丙酰氯和氨气进行反应，控制2-氯-3,3,3-三氟-2-(三氟甲基)丙酰氯和氨气的物质的量之比为1：10，接触时间为100秒，反应压力为常压，且反应物料流依次通过第1段加热段、第2段加热段和第3段加热段，反应20h后，反应产物经水洗、酸洗、干燥，精馏得到2-氯-3,3,3-三氟-2-(三氟甲基)丙腈，其收率为91.5％，纯度为98.2％(GC分析)。
步骤3：在内径1/2英寸、长30cm的因康合金制的管式反应器中装填10毫升制备的由10％Zn和90％W组成的氟化催化剂——钨基催化剂(Zn存在形式为ZnF2，W存在形式为氟氧化钨)。反应器升温至420℃，通入HF和2-氯-3,3,3-三氟-2-(三氟甲基)丙腈进行反应，控制HF和2-氯-3,3,3-三氟-2-(三氟甲基)丙腈的物质的量之比为20：1，接触时间为11.4秒，反应压力为常压，反应20h后，反应产物经水洗、碱洗，分离得到有机物，经干燥除水后，用气相色谱分析有机物的组成，2-氯-3,3,3-三氟-2-(三氟甲基)丙腈的转化率为35.4％，2,3,3,3-三氟-2-(三氟甲基)丙腈的选择性为96.1％。
比较实施例1采用的合成路线是先加成、再胺化-脱水一锅法、最后氟化的方法，简称路线A，由于第三步反应的转化率较低，导致路线A以起始原料六氟丙烯计的七氟异丁腈的单程总产率很低，仅为30.5％。
由实施例6的“方法1”和实施例8的“方法1”构成的合成路线，即由六氟丙烯和COCl2、HF先发生气相卤氟化反应得到七氟异丁酰氟，然后七氟异丁酰氟与氨气发生胺化-脱水一锅法气相连续反应得到七氟异丁腈，简称路线B，以起始原料六氟丙烯计，七氟异丁腈的单程总产率为98.8％。
在扣除反应中间体的前提下，路线A和路线B的反应原料是完全一样的，均涉及到了六氟丙烯、COCl2、HF、氟化催化剂、氨气五种原料；另外，路线B相当于将路线A中第一步气相加成反应和第三步气相氟化反应融合为路线B中第一步气相卤氟化反应，均涉及到了六氟丙烯、COCl2、HF、氟化催化剂四种原料。其效果是，路线B不但缩短了合成路线，而且还完美避开了难度较大、温度更高的2-氯-3,3,3-三氟-2-(三氟甲基)丙腈气相氟化反应，从而大大提升了七氟异丁腈的单程总产率。因此，与路线A相比，路线B具有无可比拟的优越性，更具有工业化价值。
比较实施例2
七氟异丁腈的制备，包括三个步骤：
步骤1：与“比较实施例1”的“步骤1”一致。
步骤2：在内径1/2英寸、长30cm的因康合金制的管式反应器中装填10毫升制备的由10％Zn和90％W组成的氟化催化剂——钨基催化剂(Zn存在形式为ZnF2，W存在形式为氟氧化钨)。反应器升温至200℃，通入2-氯-3,3,3-三氟-2-(三氟甲基)丙酰氯与氟化氢发生氟化反应，控制2-氯-3,3,3-三氟-2-(三氟甲基)丙酰氯与氟化氢的物质的量之比为1∶15，接触时间为50秒，反应压力为0.1MPa，反应20h后，经精馏得到七氟异丁酰氟，其收率为97.2％，纯度为99.3％(GC分析)。
步骤3：与实施例8的“方法1”一致。
比较实施例2采用的合成路线是先加成、再氟化、最后胺化-脱水一锅法的方法，简称路线C。以起始原料六氟丙烯计，路线C的七氟异丁腈单程总产率为95.0％。
与路线C相比，路线B的七氟异丁腈单程总产率更高(路线B总收率为98.8％)，反应步骤更短，具有更高的反应效率和更高的工业化价值。
通过将本发明的起始原料氟代异丁烯替换为其他卤代异丁烯(比如六氟异丁烯、二氯六氟异丁烯等)，或者将C1酰卤替换为其他的甲醛卤代物(比如碳酰氟、碳酰溴、碳酰碘、甲酰溴、甲酰碘、氟代甲酰溴、氟代甲酰碘、氯代甲酰溴、氯代甲酰碘、溴代甲酰碘等)，或者将六氟丙烯替换为其他的丙烯卤代物(比如1,1,3,3,3-五氟丙烯、3-溴-1,1-二氟-1-丙烯、1,1,3-三氟-1-丙烯、1,1,3,3-三氟-1-丙烯、1,1,2,3-四氟-1-丙烯、1,1,2,3,3-五氟丙烯、1,1,2,3-四氟丙烯、1,1,2-三氟-1-丙烯等)，通过加成反应、卤化反应、氟化反应、卤氟化反应等反应类型经中间体七氟异丁酰卤、七氟异丁酸酯或者2-卤-2-氟-3,3-双(三氟甲基)环氧乙烷来合成七氟异丁腈，这样的方法均包含在本专利的保护范畴之内。另外，本发明合成七氟异丁腈的合成方法，也可以类似的“胺化-脱水一锅法”技术来合成三氟乙腈、五氟丙腈、七氟正丁腈等其他卤代腈或不含卤的腈，这也在本发明的保护范畴之内。

Claims (9)

1.胺化-脱水一锅法气相连续制备七氟异丁腈的方法，包括以下步骤：
a.提供通式为或其同分异构体/>其中R1为F、Cl、Br、I；
b.在催化剂存在下，在管式反应器中，或其同分异构体与胺化试剂氨气或伯胺化合物R-NH2发生气相连续胺化-脱水一锅法反应，得到七氟异丁腈，
其中催化剂为氟化铝、氟化镁、氟化钙、氟化钡中的一种或数种；
所述步骤b的管式反应器由首尾相连的相对独立的加热段组成，管式反应器从入口到出口的长度方向中温度依次升高，管式反应器内的温度从100～550℃，接触时间为1～300s，其中R为-CnH2n+1基团，n为1-8的正整数集。
2.根据权利要求1所述的方法，所述管式反应器由2至7个相对独立的加热段组成，在催化剂存在下，或其同分异构体/>与胺化试剂氨气或伯胺化合物R-NH2的物质的量之比为1：1～30，其中R1为F、Cl、Br、I；
各加热段的反应温度为100～550℃，接触时间为1～300s。
3.根据权利要求2所述的方法，所述步骤b为在等长度的3个相对独立的加热段组成的管式反应器中反应，在催化剂存在下，或其同分异构体/>与胺化试剂氨气或伯胺化合物R-NH2的物质的量之比为1：5～20，其中R1为F、Cl；
第1段加热段的反应温度为100～300℃，第3段加热段的反应温度为300～550℃，第2段加热段的反应温度为第1段和第3段的平均值，且反应物料流依次通过第1段加热段、第2段加热段和第3段加热段，接触时间为1～300s。
4.根据权利要求3所述的方法，所述步骤b为在等长度的3个相对独立的加热段的管式反应器中反应，在催化剂存在下，或其同分异构体/>与胺化试剂氨气或伯胺化合物R-NH2的物质的量之比为1：5～20，其中R1为F、Cl；其中R为-CnH2n+1基团,n＝1、2或3；
第1段加热段的反应温度为120～300℃，第3段加热段的反应温度为300～450℃，第2段加热段的反应温度为第1段和第3段的平均值，且反应物料流依次通过第1段加热段、第2段加热段和第3段加热段，接触时间为10～200s。
5.根据权利要求1-4任一所述的方法，所述步骤a中的合成方法为：在异构化催化剂存在下，/>发生气相异构化反应而得到，反应条件为：反应压力0.1～1.5MPa，反应温度为50～300℃，/>的接触时间0.1～100s；其中异构化催化剂为氟化镁、氟化铁、氟化钴、氟化镍、氟化锌、氟化铝、氟化铬、氟氧化钼、氟氧化钨中的一种或数种；或者，
在卤化催化剂存在下，七氟异丁醛与卤素单质发生卤化反应，得到其中卤素单质＝F2、Cl2、Br2或I2，R1＝F、Cl、Br或I；反应条件为：反应压力0.1～1.5MPa，反应温度为50～300℃，七氟异丁醛与卤素单质的物质的量之比为1∶1～10，接触时间为0.1～100s，其中卤化催化剂为氟化镁、氟化铁、氟化钴、氟化镍、氟化锌、氟化铝、氟化铬、氟氧化钼、氟氧化钨中至少一种或数种；
所述步骤a中的合成方法为：在搅拌条件下，有机溶剂A中，催化剂A催化与次氯酸钠反应得到/>反应条件为：/>与次氯酸钠、催化剂A的物质的量之比为1：5～20：0.01～0.05，反应温度0～50℃，反应时间3～48h，其中有机溶剂A为甲苯、二甲苯、三甲苯、乙腈、丙腈、正丁腈或异丁腈中任意一种，催化剂A为四丁基溴化铵或四丁基溴化膦中任意一种。
6.根据权利要求1所述的方法，所述步骤a中的合成方法为：在氟化催化剂存在下，六氟丙烯与/>氟化氢发生氟化反应，得到七氟异丁酰氟，反应条件为：反应压力0.1～1.5MPa，反应温度为50～300℃，六氟丙烯与/>氟化氢的物质的量之比为1∶1～5∶0～20，接触时间为0.1～100s，其中R2、R3分别为F、Cl、Br或I中任意一种；当R2、R3同时为F时，HF为零或不为零；当R2、R3不同时为F时，HF不为零；或者，
在氟化催化剂存在下，六氟丙烯与氟化氢和卤素单质发生卤氟化反应，得到七氟异丁酰氟，其中，卤素单质＝F2、Cl2、Br2或I2，反应条件为：反应压力0.1～1.5MPa，反应温度为50～300℃，六氟丙烯与/>氟化氢、卤素单质的物质的量之比为1∶1～5∶0～20：1～5，接触时间为0.1～100s，其中R4为F、Cl、Br或I；当卤素单质为F2时，HF为零或不为零；当卤素单质为Cl2、Br2或I2时，HF不为零；
或者，
在氟化催化剂存在下，与氟化氢发生氟化反应得到七氟异丁酰氟，反应条件为：反应压力0.1～1.5MPa，反应温度为50～300℃，/>与氟化氢的物质的量之比为1∶1～20，接触时间为0.1～100s，其中R5为Cl、Br或I；
所述步骤a中的合成方法为：在氟化催化剂存在下，六氟丙烯与发生加成反应，得到/>其中R5为Cl、Br或I；反应条件为：反应压力0.1～1.5MPa，反应温度为50～300℃，六氟丙烯与/>的物质的量之比为1∶1～10，接触时间为0.1～100s。
7.根据权利要求5所述的方法，所述七氟异丁醛的合成方法为：在氟化催化剂存在下，六氟丙烯与氟化氢发生卤氟化反应得到七氟异丁醛，反应条件为：反应压力0.1～1.5MPa，反应温度为50～300℃，六氟丙烯与/>氟化氢的物质的量之比为1∶1～10∶0～20，接触时间为0.1～100s，R4为F、Cl、Br或I；当R4为F时，HF为零或不为零；当R4为Cl、Br或I时，HF不为零；或者
在异构化催化剂存在下，发生气相异构化反应得到七氟异丁醛，反应条件为：反应压力0.1～1.5MPa，反应温度为50～300℃，/>的接触时间0.1～100s，所述异构化催化剂为氟化镁、氟化铁、氟化钴、氟化镍、氟化锌、氟化铝、氟化铬、氟氧化钼、氟氧化钨中的一种或数种。
8.根据权利要求6-7任一所述的方法，所述氟化催化剂为镁、铁、钴、镍、锌、铝中至少一种元素作为助剂改性的铬基催化剂、钼基催化剂或者钨基催化剂，且助剂元素与铬或钼或钨元素的质量百分比组成为1～20％：80～99％，金属元素的存在形式为金属氟化物或金属氟氧化物。
9.根据权利要求7所述的方法，所述的合成方法为：在搅拌条件下，有机溶剂B中，催化剂B催化/>与次氯酸钠反应得到/>反应条件为：与次氯酸钠、催化剂B的物质的量之比为1：5～20：0.01～0.05，反应温度0～50℃，反应时间3～48h，其中有机溶剂B为甲苯、二甲苯、三甲苯、乙腈、丙腈、正丁腈或异丁腈中任意一种，所述催化剂B为四丁基溴化铵或四丁基溴化膦中任意一种。
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