三氟乙酰氟的制备研究进展

周永言，欧阳洪生，李 丽，唐 念

（1.广东电网有限责任公司电力科学研究院，广东 广州 510080；2.中国南方电网公司六氟化硫重点实验室，广东 广州 510080；3.浙江省化工研究院有限公司，浙江 杭州 310023）

三氟乙酰氟，分子式为CF3C（O）F，沸点为-59 ℃，CAS 号：354-34-7。三氟乙酰氟等全酰氟可以用于电子行业清洗剂、蚀刻剂、农药中间体、含氟材料单体等，是一种重要的含氟化合物。本文主要介绍几种三氟乙酰氟的制备方法。

1 制备方法

1.1 以三氟乙酸为原料

1962 年，Fawcett 等[1]报道了三氟乙酸和碳酰氟在150 ℃下机械搅拌6 h，室温下气相产物导入液氮冷却的不锈钢真空容器中。低温精馏得到三氟乙酰氟，收率为56%。

1983 年，Dmowski[2]报道了三氟乙酸在N-三氟甲基乙二胺（DTA）的作用下，实时转移生成的挥发性较好的产物，三氟乙酰氟的收率为68%。相对而言，沸点较高的丙酰氟的收率较差。丁酸或苯甲酸等无法在这一条件得到相应的产物。

Schwertfeger 等[3]报道了以三氟乙酸为原料，三氟甲苯作为氟化试剂，在TiO2、TiCl4和Bu3N 联合作用下，在130 ℃和1.3 MPa 下反应20 h，以90%收率得到目标产物，副产物为苯甲酰氟（沸点为159 ℃）。

Caster[4]报道了三氟乙酸与2-氯-1，1，2-三氟代三乙胺（FAR）在100 ℃下反应，以86%的收率得到目标产物。

1.2 以三氟乙酸衍生物为原料

1980 年，Tari[5]等报道三氟乙酸-2-氯-1，1，2，2-四氟乙酯在KF 作用下分解可以分别得到45%收率的三氟乙酰氟以及50%收率的2-氯-2，2-二氟乙酰氟。

2005 年，Volkonskii 等[6]研究实现了20 ℃下三氟乙酸酐滴加到N，N-二乙基-1，1，2，2-四氟乙胺中，加热到70 ℃，在冷阱中可以得到97%收率的三氟乙酰氟。

1.3 以全氟环氧乙烷为原料

1967 年，Moore[7]等人实现了向四氟环氧乙烷和四氟乙烯（压力：8.00×104～9.33×104Pa，v/v=2 ∶1）的气球中注入20 mL 的气相三甲胺。该混合物在室温条件下几分钟之后就可以得到相应的产物，且反应转化率几乎是定量的。2007 年，曹伟等[8]报道实现了将四氟环氧乙烷通入负载有特制的Cr（OH）3/Ni/Mg/Ga/石墨作为固态催化剂的管中，管内温度为160 ℃下合成三氟乙酰氟。通过分析反应管出口气体，原料转化率为100%，三氟乙酰氟的选择性为97%。

1.4 以酰卤为原料

1995 年，赫彻斯特股份有限公司[9]申请了利用三氯乙酰氯氟化制备三氟乙酰氟的专利。其氟化试剂为无水氢氟酸，催化剂为铬和镁盐的加和物，反应温度为200 ℃～400 ℃，反应时间为1～60 s，转化率最高可达100%，选择性最高为95.4%。

2008 年，Iyengar 等[10]报道了三氯乙酸氯在催化剂Al2O3/Cr（浸渍ZnCl2）作用下与HF 反应合成三氟乙酰氟，收率为98%。

2011 年，Saint-Jalmes[11]研究发现分别以20 g/h和20～50 g/h 的流速将预蒸馏的三氯乙酰氟（TCAF）和无水HF 在预处理的氧化铬的催化下，温度为250 ℃～300 ℃，10～20 s 得到重量产率为90%的三氟乙酰氟。

2014 年，沈达[12]解决了原先电解氟化制取的三氟乙酸中间体三氟乙酰氟在与氢气分离过程中成本过高的问题，报道了在催化剂Sb 金属促进的HF 与1，1-二氟-1-氯乙酰氯在40 ℃下反应，生成的气体直接经过压缩精馏得到99%纯度的三氟乙酰氟，收率为80%。

2 小结

三氟乙酰氟的制备工艺比较成熟，本文介绍了以三氟乙酸、三氟乙酸衍生物、全氟环氧乙烷和酰卤等四种不同的原料制备三氟乙酰氟的工艺。目前应当重视三氟乙酰氟下游市场的开拓，这是此产品进一步发展的重要前提。