六氟环氧丙烷的合成及主副反应机理研究 Synthesis of Hexafluoropropylene Oxide and its Reaction Mechanism

以六氟丙烯(HFP)为原料,次氯酸钠饱和水溶液为氧化剂,1,1,2-三氟三氯乙烷(F-113)为溶剂,甲基三辛基氯化铵(TOMAC)为相转移催化剂进行两相法合成六氟环氧丙烷(HFPO)的工艺研究。考察了次氯酸钠水溶液加入方式、反应温度、催化剂用量、次氯酸钠溶液与F-113体积比和反应时间对反应的影响。结果表明:当次氯酸钠水溶液采用缓慢加入法,反应温度为-12℃,催化剂用量为2.5 g,水油相体积比为1,反应时间为2 h时,原料转化率91.3%,六氟环氧丙烷收率84.5%,选择性92.5%。运用量子化学理论在DFT/u B3LYP/6-31+G(d,p)水平计算得到了主反应六氟环氧丙烷生成过程的中间体和过渡态。通过19F-NMR和1H-NMR分析反应水相中生成物,验证了副反应产物Na F、CF3COONa、CF3CF2COONa和CF3CFHCOONa的生成机理。