制备六氟环氧丙烷新工艺的模试研究

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六氟环氧丙烷(Hexafluoropropylene epoxide,简称HFPO)是一种重要的含氟精细化学品,广泛应用于全氟离子交换树脂、可溶性聚四氟乙烯、氟醚油、含氟表面活性剂、氟橡胶等重要含氟化合物的合成。在现有的制备HFPO各种方法中,分子氧液相氧化六氟丙烯(Hexafluoropropylene,简称HFP)是最有应用前途的工业合成方法。但目前由于采用的溶剂不够理想,使得该法中存在工艺不易控制、转化率和选择性低的问题。本文着重开展了制备六氟环氧丙烷新工艺的模试研究。首先进行了溶剂的筛选与优化,考察了FC-36、FC-45、FC-27、FC-25等溶剂对反应的影响,最终得出绿色环保溶剂FC-36做反应溶剂,使得反应条件温和,且转化率与选择性均较高,十分适合工业化生产。随后开展了模试反应的优化条件研究。考察了溶剂配比、反应的氧气配比、反应温度、反应釜投料系数等因素对反应的影响,结果表明使用合适新溶剂配比,反应无诱导期,操作稳定,适合工业化放大;优化反应得到了较高的六氟丙烯转化率和产品的选择性。最后研究了反应中六氟丙烯消耗的宏观动力学,表明该反应为六氟丙烯的一级反应,其表观活化能为80.91kJ/mol,故得出宏观动力学的经验方程式为:(-rA)=1.383×1010exp(-8.091×104/RT)cAO(1-xA)。
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