诱导结晶法制备高活性氟化钾技术研究

提出了1种制备高活性氟化钾的新工艺——诱导结晶工艺,并实验考察了溶液pH,诱导温度、诱导剂量和洗涤条件对产品的影响,结果表明:当KF水溶液pH=7.1～9.5,诱导结晶温度32℃以上,诱导剂量在质量分数0.01%～0.05%时,可得到比表面积达1.4m2/g,KF的质量分数99.0%以上的产品,达到HG/T2829—1997一等品的技术指标,能满足对KF产品的活性要求;KF晶体的析出不需要浓缩溶液,也不需要洗涤工艺。避免了使用投资、能耗较大的喷雾干燥设备,降低了成本。

2-氟-5-氯苯腈的制备

以2,5-二氯苯腈和活性氟化钾为原料,环丁砜为溶剂,四丁基氯化铵为催化剂合成2-氟-5-氯苯腈。最佳条件为n_(2.5-二氯苯腈):n_(活性氟化钾)=1:3.0,n_(2.5-二氯苯腈):n_(环丁砜)=1:5.0,环丁砜的回流温度215～240℃,反应时间6 h。产品的平均收率可达88.39%。

2-氟-5-氯苯腈的制备

以2,5-二氯苯腈和活性氟化钾为原料,环丁砜为溶剂,四丁基氯化铵为催化剂合成2-氟-5-氯苯腈。最佳条件为n2,5-二氯苯腈:n活性氟化钾=1:3.0,m2,5-二氯苯腈:m环丁砜=1:3.5,环丁砜的回流温度215～240℃,反应时间6h。产品的平均收率可达88.39%。

对氟苯胺的合成

以对氯硝基苯和活性氟化钾等为原料,经二步法合成了对氟苯胺。实验结果表明,氟化反应的最佳条件为:二甲基甲酰胺为溶剂、复合季铵盐为催化剂,n(对硝基氯苯):n(KF)=1:1.2,m(催化剂):m(对硝基氯苯)=4%,m(DMF):m(对硝基氯苯)=1:1,于155～160℃下反应18h;还原反应在甲醇中进行,以阮内镍为催化剂;粗产品加入抗氧剂,减压条件下简单蒸馏得高品位的对氟苯胺。所得对氟苯胺纯度99.5%以上,总收率89.3%,在室内敞口放置2个月未见明显变色,具工业价值。

2,4-二氟苯腈的合成

以2,4-二氯苯腈和活性氟化钾为原料,用环丁砜作溶剂合成2,4-二氟苯腈。最佳工艺条件:n(2,4-二氯苯腈)∶n(氟化钾)=1∶2.5;环丁砜回流温度255～265℃;反应时间:5.5h。产品产率87％,纯度≥98％。

直接法合成五氟碘乙烷催化剂RbNO_3-KF/C失活

五氟碘乙烷(C2F5I)不仅可作为全氟烷基碘的初始调聚剂,还可用于生产含氟医药和农药中间体的原料。目前开发了一种新型绿色环保的连续气固相催化合成C2F5I的方法,该法以五氟乙烷和单质碘为原料,以碱金属或碱土金属盐/活性炭为催化剂。本文以活性炭为载体,等体积浸渍法制备了RbNO3-KF/C催化剂。在以五氟乙烷(C2F5H)、碘(I2)为原料,气固相催化合成C2F5I时发现,催化剂活性持续下降。采用BET-BJH、TG-DTA、SEM、XRD、ICP等分析手段对反应前后的催化剂进行分析。结果表明,对于活性组分RbNO3,真正起催化作用的是氧化铷和部分氟化铷;催化过程中积碳的生成导致催化剂的孔道堵塞,使部分活性中心被覆盖以及积碳与烧炭之间的不平衡导致活性组分的流失是催化剂失活的主要原因。