二氟乙醇的合成

李華新，閆宗剛，吳盛均，陳彩艷，宋燁玲

（南通寶凱化工有限公司，江蘇 南通 226221）

2，2-二氟乙醇是一種重要的含氟中間體，分子式為C2H4F2O，沸點(diǎn)95.5℃。常溫下是有醇?xì)馕兜臒o色液體，能溶于水、酸、乙醇和乙醚等溶劑。二氟乙醇的酸性和苯酚相當(dāng)。二氟乙醇性質(zhì)穩(wěn)定，蒸餾時(shí)不分解[1]。二氟乙醇是有機(jī)合成中間體，可用作殺蟲劑和除草劑。

1 二氟乙醇的制備方法

二氟乙醇的制備方法有很多，主要分為以下幾種：

1.1 金屬氫化物還原法

目前，金屬氫化物還原法主要是以硼氫化鈉為還原劑，還原含氟羥酸、含氟酰氯及含氟羥酸酯。硼氫化鈉（NaBH4）是一種常見的絡(luò)合金屬氫化物還原劑，在化學(xué)反應(yīng)中有著很高的選擇性，而且在堿性水溶液中應(yīng)用，操作安全[2]。它可以將醛和酮還原為醇，反應(yīng)條件溫和。

1.2 催化加氫還原法

酯加氫制取相應(yīng)的醇是化工生產(chǎn)中十分重要的合成路線，具有原料易得、三廢排放低、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)。

1.3 堿催化酯交換法

堿催化酯交換法是以1-溴-2，2-二氟乙烷或者1-氯-2，2-二氟乙烷為原料，通過與羥酸鹽反應(yīng)生成含氟酯，再在堿催化劑作用下與醇進(jìn)行酯交換反應(yīng)制得二氟乙醇的方法。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 試劑和儀器

試劑：二氟乙烯、水、固體磷酸催化劑、H-Beta分子篩催化劑。

儀器：漿態(tài)床反應(yīng)器，氣相色譜儀。

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

將一定量的催化劑在500℃下處理3 h，投入到漿態(tài)床反應(yīng)器內(nèi)，漿態(tài)床反應(yīng)器的轉(zhuǎn)速在400～1000 r/min。通入20 g的水到反應(yīng)器內(nèi)，升高溫度至200℃～250℃，增加壓力3～6 MPa。然后將二氟乙烯通入到反應(yīng)器內(nèi)，與水接觸反應(yīng)3～6 h。反應(yīng)完全后冷卻，未反應(yīng)的二氟乙烯可以重復(fù)利用。對(duì)剩下的物質(zhì)進(jìn)行精餾得到二氟乙醇。二氟乙烯的轉(zhuǎn)化率為85%，二氟乙醇的選擇性達(dá)92.6%。

2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

2.3.1 反應(yīng)器轉(zhuǎn)速對(duì)二氟乙醇收率的影響

當(dāng)反應(yīng)溫度為210℃，反應(yīng)壓力為3 MPa時(shí)，考察反應(yīng)器的轉(zhuǎn)速對(duì)二氟乙醇收率的影響，結(jié)果如表1所示。

從表1可以看出，隨著轉(zhuǎn)速的增加，二氟乙醇的收率呈先增加后降低的變化規(guī)律，在轉(zhuǎn)速為800 r/min時(shí)，二氟乙醇的收率達(dá)到最大。

表1 轉(zhuǎn)速對(duì)二氟乙醇收率的影響

2.3.2 反應(yīng)溫度對(duì)二氟乙醇收率的影響

當(dāng)轉(zhuǎn)速為800 r/min，反應(yīng)壓力為3 MPa時(shí)，反應(yīng)溫度對(duì)二氟乙醇收率的影響，結(jié)果如表2所示。

表2 反應(yīng)溫度對(duì)二氟乙醇收率的影響

從表2可以看出，反應(yīng)溫度在200℃～230℃時(shí)，收率隨著溫度的升高呈上升趨勢(shì)，在230℃時(shí)收率最大。之后隨著溫度升高，收率趨于平穩(wěn)。所以當(dāng)溫度為230℃時(shí)，二氟乙醇的收率最大。

2.3.3 反應(yīng)壓力對(duì)二氟乙醇收率的影響

當(dāng)反應(yīng)溫度230℃，反應(yīng)轉(zhuǎn)速為800 r/min時(shí)，反應(yīng)時(shí)間對(duì)二氟乙醇收率的影響，結(jié)果如表3所示。

表3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)二氟乙醇轉(zhuǎn)化率的影響

從表3可以看出，反應(yīng)時(shí)間達(dá)到5 h時(shí)，收率達(dá)到92.3%，為最大值。之后隨著反應(yīng)時(shí)間的延長，二氟乙醇的收率基本上沒有變化。

3 結(jié)論

以二氟乙烯為原料，采用高溫高壓加成的方法生成二氟乙醇，該反應(yīng)的最佳條件為：漿態(tài)床反應(yīng)器的轉(zhuǎn)速為800 r/min，反應(yīng)溫度為230℃，反應(yīng)時(shí)間為5 h，此時(shí)二氟乙醇的收率最大，達(dá)92.6%。