全氟-2-甲基-2-戊烯的制备及应用

背景及概述^[1]

全氟-2-甲基-2-戊烯为全氟烯烃类化合物，沸点50.5℃，常温常压下为无色液体。全氟-2-甲基-2-戊烯具有两个反应活性位点，碳碳双键直接相连的氟原子和碳碳双键，这一特点使得全氟-2-甲基-2-戊烯易作为中间体合成表面活性剂、织物处理剂或纸张处理剂等；因其不含氯，不会破坏大气臭氧层，且具有一定活性的双键使其在大气中的寿命比饱和全氟烷烃短，在很多方面能替代氟氯烷烃(CFCs)，因此也可应用在电子元件的冷冻剂、灭火剂、泡沫材料的发泡剂和热转移剂等。

制备^[2]

专利US4296265报道了全氟-2-甲基-2-戊烯的制备方法，将六氟丙烯气体在200 ℃条件下通过负载氟化钾的活性炭，得到二聚体(全氟-4-甲基-2-戊烯和全氟-2-甲基-2- 戊烯)和三聚体的混合物，二聚体(全氟-4-甲基-2-戊烯和全氟-2-甲基-2-戊烯)的含量为 32％，其中全氟-2-甲基-2-戊烯占87％。该反应存在一些不足之处，如对设备要求高，催化剂的高温处理繁琐，且全氟-2-甲基-2-戊烯的含量较低。

又如专利CN1056362C使用氰酸钾为催化剂，乙腈为溶剂制备全氟-2-甲基-2-戊烯，但是氰酸钾的毒性比较大，对环境的危害较大，不利于工业化生产。

又如David C.England使用CsF为催化剂，乙腈为溶剂，在0℃下六氟丙烯反应得到全氟-4-甲基-2-戊烯，然后将得到的全氟-4-甲基-2-戊烯加热到150℃得到全氟-2-甲基- 2-戊烯。该反应催化剂CsF价格较高而且极易吸水，难以工业化使用。

以上报道的方法存在诸多缺点，如全氟-2-甲基-2-戊烯的含量较低，或者催化剂毒性大、易吸湿，或者对设备要求较高等。

CN201810222725.3提供一种全氟-2-甲基-2-戊烯的制备方法，该方法工艺简单，绿色环保，成本低，反应效率高。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种全氟-2-甲基-2-戊烯的制备方法，在催化剂和碱性物质的存在下，将六氟丙烯在溶剂中进行反应得到全氟-2-甲基-2-戊 烯，所述六氟丙烯与催化剂的质量比为20～100:1，六氟丙烯与溶剂的质量比为1～15:1，六氟丙烯与碱性物质的质量比为10～100:1，反应温度为40～150℃，反应时间为3～12小时。

实施例:

于1L装有内冷盘管的高压反应釜中加入1#催化剂(组成见表1)12.0g，碳酸钾 20.0g及乙腈66.7g，N₂置换反应釜3次后抽真空，50±2℃匀速通入六氟丙烯气体1000g，气体通完后升温至70℃，反应8小时后停止反应，将反应釜内物料从反应釜底部放出，由于产物和催化剂溶剂体系不互溶，通过分液操作得到下层反应产物960g，通过气相色谱分析产 物中全氟-2-甲基-2-戊烯的含量为99.6％。

应用^[2]

全氟乙基异丙基酮又称为十二氟-2- 甲基戊烷-3-酮，简称为氟化己酮，分子式 为 CF3CF2C(O)CF(CF3)2，CAS 编号为 756-13-8。全氟乙基异丙基酮作为灭火剂使用时，具有灭火浓度小、灭火效率高、环保性能好、毒性低、安全性好、对相关设备和材料的影响小、 无残留、 便于储存和运输以及适用范围广等一系列优点。在保证高灭火效率的同时，解决了以往氟代烷类哈龙替代品在环保方面的难题，是一种真正的长效哈龙替代产品，已经用于重要场所或部位的灭火系统中。随着生产成本的降低，其应用领域必将扩大，最终应用到普通工业和民用建筑的灭火系统中，具有广阔的发展前景。

CN201710551049.X提供一种全氟乙基异丙基酮的制备方法，本发明的技术方案为：一种全氟乙基异丙基酮的制备方法， 其创新点在于：所述制备方法包括如下步骤：以全氟-4-甲基-2-戊烯或者全氟-4-甲基-2-戊烯和全氟-2-甲基-2-戊烯的混合物为原料，先将全氟-4-甲基-2-戊烯经过烯烃异构化反应转化为全氟-2-甲基-2-戊烯，再将全氟-2-甲基-2-戊烯环氧化为全氟-2-甲基-2,3-环氧戊烷，最后将全氟-2-甲基-2,3-环氧戊烷催化重排为全氟乙基异丙基酮。

主要参考资料

[1] CN201810222725.3 一种全氟-2-甲基-2-戊烯的制备方法

[2] CN201710551049.X 一种全氟乙基异丙基酮的制备方法