氟化酮灭火剂的性能及其合成路线.doc

氟化酮灭火剂的性能及其合成路线徐金和王天锷严晓龙关键词：消防氟化酮灭火剂性能合成路线1、前言 随着哈龙灭火剂被淘汰，各种卤代烃替代品相继涌现这些替代品从化学结构上可分为两类：一类是氢氟烃，如HFC．23，HFCl25，HFC227ea，HFC．236fa等，这一类替代品的 ODP值为0因而不破坏大气臭氧层，但全球温室效应潜能值GWP仍然较高，分别为11700，3800，1400，而且沸点较低，蒸汽压较高，一般只适用于全淹没式灭火系统使用，而不适合 局部应用或移动式灭火器材第二类哈龙替代品是惰性气体，如氩气、氮气、二氧化碳等气 体等，这类替代品的灭火性能较低，因而需要较高的灭火剂浓度且一些属于永久性气体的 灭火剂贮存压力过高，需用贮存容积过大，特别是可移动性能更无法与原有的1211灭火剂和1211灭火器材相比 这几年美国3M公司推出了～种简称“氟化酮”(Fluorinatedketone)的卤代烃灭火剂，商业名称为Novecl230，这种新型替代品针对当前的环境政策趋势有较多的优越性能2、氟化酮灭火剂的各项性能 氟化酮，化学名全称全氟乙基异丙基酮(或称十二氟．2一甲基戊烷．3．酮)，是一种无色、透明、浅气味的液体，其基本性能如下：2．1’物化数据分子式 cF3cF2c(O)cF(cF3) 分子量 316．04沸点 48．0℃ 凝固点 一108℃ 密度(饱和液体)，1大气压25℃ 1．69／mL 密度(气体)，1大气压25“C 0．01849／mL 液体运动粘度，25*(2 0．41CSt蒸汽压，25℃ 0．040M口a 水在其中解度 10 20(15分>80 >30在饱 >80 >80 ～16．O 3．2 急性吸入(UNO) 钟)和状态NOVEL．％v／v10．011．Ol5．01>19．01lO．01O．21 1．01LOAEL．％“v>lO．O 2．O7．5>1710．5 15．O 042．0由上述的性能可知，氟化酮灭火剂是一种性能优越的哈龙替代品。

3、氟化酮灭火剂的合成路线 氟化酮的合成路线己报导有许多种，大都从六氟丙烯出发在氟离子催化F，在1F质子溶剂中合成，目前知道的典型的合成路线有以下几条：3．1六氟丙烯经氧化反应制备氟化酮该路线是由两个分子的六氟丙烯，经聚合氧气 化而得，_【}j氟化铯作催化剂2CF3CF=CF2+【o卜——cF3CF2C(O)CF(CF3)2 这条路线在形式上很理想，但目前为止反应选择性仍较差，副反应多，粗产品中全氟乙基异丙基酮34．6％，全氟乙基正己基酮42．6％，全氟乙基正壬基酮8％，即三聚体氧化物和四 聚体氧化物较多3．2六氟丙烯与全氟丙酰氟反应，以二甘醇二甲醚作溶剂，活性氟化钾作催化剂t美 国3M公司即采用该路线CF3CF=CF2+CF3CF2COF_—CF3CF2C(O)CF(CF3)2反应温度70“C，反应压力为1MPa 反应粗产品中含全氟乙基异丙基酮90．6％，六氟丙烯二聚物0．37％，对六氟丙烯的收率为98 8％；对六氟丙酰氟的收率为79．28％，该路线收率和选择性都较好，但原料CF，CF20F不 易得到1663．3六氟丙烯二聚物全氟异已烯用次氯酸钠氧化得环氧化物2CF3CF=CF2—————’ fCF3)2CFCF=CFCF3次氯酸钠 ≥吓一仁砰一巳 叩F3C∥＼玳带0一。

≥c寸卜吼_cF环氧化物I 环氧化物ll ≥cF_Fc≮c一÷叩一z—r≤3F3C F3c夕c孓吓一吓2—53—矿叩一许2一HC—acr／CF3KF或三乙胺；rr ／邻=昨3_s々SO％巳一r沪№＼_讣3¨2专∑F3c一i--O--FC＼∞／OHC’1 t3 nFr 、CF3 ＼CF3／cF2——cF3二甘醇 ／cF3巳卜uRI--O-F％，c／钟3“5—一3一舒2一gC--CF，＼cF3+巳一l叫上述各条工艺路线，所用的主要原料六氟丙烯国内已经工业化规模生产，若能以一种原167料六氟丙烯高收率地制得氟化酮，这是最理想的而其它路线或者要用氟电解产品全氟羧酸 或全氟酰氟，或者要用到元素氟，或者反应中还会产生无用的副产品，增加生产成本，且反 应都是间歇性的，较难形成工业化规模生产4、展望 氟化酮灭火剂有优异的灭火性能，可与哈龙灭火剂相比美，且对环境友好，不破坏大气臭氧层，无显著的地球温室效应，大气中存在寿命短，毒性低，因此是一种理想的哈龙替代 品特别是当前尚无理想的适用于局部喷射和移动式灭火器材的清洁灭火剂以替代哈龙121 1冈此寻找和开发这类替代品是当前的一个重要课题但现有氟化酮合成方法尚不理想， 今后若能开发出更适合于规模生产的合成路线，做到原料易得，合成成本相对低廉，那么氟 化酮代替哈龙1211，用于移动的非全淹没式灭火，将是前途无量。

参考文献：(1)3M product in formation(2)US 6478，979BI(3)Zh—Vses khim o—ve 1978 23：2．236-7 (d)IZVAkad NAUK Sssr ser Khim (5)US 5466 877(6j US 5093432作者简介：， 徐金和，1946年lO月出生，浙江莹光化工有限公司化工研究所所长，高工，目前从事氟化工开发地址：浙江省东阳市吴宁东路，邮编：322100，0579．6686320，。