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2?溴?3,3,3?三氟丙烯作為滅火劑、制冷劑等材料有著優越的性能,相比目前廣泛使用的三氟甲烷、七氟丙烷等滅火材料,其性能要優越得多,而且由于其分子結構中含有雙鍵,在大氣中能夠較快的降解,不會像七氟丙烷等化合物在大氣中長時間存在,因而可以避免由于大量使用七氟丙烷所造成的溫室效應,故是一種理想的哈龍替代品。另外,2?溴?3,3,3?三氟丙烯作為重要的含氟砌塊,在有機合成領域也有廣泛的應用,比如日本人OshimaIwao等用2,?溴?3,3,3?三氟丙烯合成了2?三氟甲基丙烯酸,該化合物是含氟醫藥、含氟農藥和含氟涂料的中間體,也是含氟聚合物的重要原料;利用2?溴?3,3,3?三氟丙烯作為原料合成了有機非線性光學材料2,2,5,5?四甲基?三氟甲基乙烯基?1,3?二氧戊環[2];利用2?溴?3,3,3?三氟丙烯與甲基脲、一氧化碳反應合成了抗腫瘤藥5?三氟甲基一氫尿嘧啶;利用2?溴?3,3,3?三氟丙烯與尿素、一氧化碳反應合成了抗癌藥5?三氟甲基二氫尿嘧啶;利用2?溴?3,3,3?三氟丙烯在低溫下與烷基鋰反應而產生的鋰試劑與醛反應,生成含CF3基的烯丙基醇,經Claisen重排反應路線,得到了CF3基的二烯酯類化合物;利用2?溴?3,3,3?三氟丙烯與烷基硼和金屬鎂在鈀催化下一鍋法反應,很方便的得到了α?三氟甲基乙烯基硼酸;利用2?溴?3,3,3?三氟丙烯在催化劑作用下與炔類化合物進行縮合反應,得到了共軛結構的烯烴化合物,含氟干蠕胞菌素;另外2?溴?3,3,3?三氟丙烯還能用來合成含氟液晶材料。
(1)將1.6g中孔磺酸及160g(1mol)液溴加到帶有溫度計、導氣管及回流冷凝管的三口瓶中,攪拌下升溫至35℃,開始通入91.2g(0.95mol)3,3,3-三氟丙烯,約2h通完,在溫度35℃繼續攪拌反應0.5h,冷卻至室溫,過濾出催化劑,得到反應液。過濾出催化劑可以重復使用。
(2)在帶有溫度計、恒壓滴液漏斗及常壓精餾裝置的三口瓶中,加入25%氫氧化鈉水溶液200g,攪拌下升溫至75℃~85℃,滴加步驟(1)所得反應液,同時進行蒸餾,接收32~36℃的餾分,得到2-溴-3,3,3-三氟丙烯,2-溴-3,3,3-三氟丙烯收率為94.1%,純度為99.9%。
室溫下將1.3g鋅粉,1.83g偏溴乙烯、0.23g四三苯基膦鈀溶解于25ml四氫呋喃中,零下80℃下往反應釜中加入3.0g三氟溴甲烷,密閉反應釜,待反應釜溫度自然升溫至室溫后,將反應釜置于超聲波清洗器中超聲輻射3h,反應完畢。反應結束后,先將過量的三氟溴甲烷放出回收到收集瓶中,剩余的反應液先用水洗三次,每次用水25ml,洗滌完畢后,有機相用無水硫酸鈉干燥,然后進行精餾,得到2?溴?3,3,3?三氟丙烯,純度99.92%,收率68%。
一種2-溴-3,3,3三氟丙烯的生產方法,包括下列步驟:
(1)將三氟丙烯與液溴在光照條件,反應生成三氟二溴丙烷;其中三氟丙烯與液溴的重量比為610∶1020,光照強度為每500克的液溴使用120~150W光強的光源,光源波長為480~600納米。
(2)將氫氧化鉀的乙醇溶液與三氟二溴丙烷反應,生成2-溴-3,3,3三氟丙烯,精餾得2-溴-3,3,3三氟丙烯產品。其中,每250ml三氟二溴丙烷與300~350ml氫氧化鉀的乙醇溶液反應,氫氧化鉀的乙醇溶液中氫氧化鉀的濃度為25~35%(重量);精餾溫度為33~36℃。步驟(2)的反應溫度為3~30℃(例3℃、5℃、15℃、30℃)(特別是在3~5℃時更好)。步驟(2)精餾后的母液可通過過濾得到KBr和母液C2H5OH/H2O。得到的2-溴-3,3,3三氟丙烯(又名:3303)可以作為滅火材料單獨火與氣體滅火材料混合使用。
[1][中國發明,中國發明授權]CN201110082587.12-溴-3,3,3-三氟丙烯的制備方法
[2][中國發明,中國發明授權]CN201310181663.3一種2-溴-3,3,3-三氟丙烯的制備方法
[3][中國發明]CN200710191171.72-溴-3,3,3三氟丙烯的生產方法及用途