本技术涉及精细化工，尤其是涉及一种六氟丙烯低聚物的制备方法。
背景技术：
1、六氟丙烯的齐聚物具有良好的热稳定性和化学稳定性，是十分重要的化工原料，以六氟丙烯为原料可以制备六氟丙烯二聚体和三聚体。
2、目前已经有很多专利报道了六氟丙烯多聚体及其衍生物的合成方法。如中国专利cn1095367a和cn1876611a中采用乙腈、n,n二甲基甲酰胺、二甲基亚砜等溶剂，碱金属氰化物、硫代氰酸盐、碱金属氟化物等作为催化剂，但是这类方法的反应温度较高，催化剂具有较强的毒性，且催化剂在溶剂中的溶解度较差。中国专利cn107473929a采用加入昂贵的冠醚作为助催化剂，提高催化剂的溶解度，这种方法大大提高了反应效率，但是成本也相对提高了，冠醚回收较为困难而且具有毒性。以上方法均采用原始的液相法反应，存在反应釜局部过热造成副产物的产生，很难精确控制温度，而且普遍采用碱金属盐作为催化剂，其在溶剂中溶解度较差很难应用于微通道反应器中，造成反应器阻塞。中国专利cn112851466和cn112745191采用离子液体作为催化剂代替传统的碱金属氟化物作为催化剂，虽然改善了催化剂溶解度问题，但是反应造成的局部过热问题无法根除，而且没有对相应的六氟丙烯二聚体以及三聚体的同分异构体进行选择性制备。
3、基于此，急需提供一种绿色环保以及具有高转化率、高选择性的六氟丙烯低聚物制备方法。
技术实现思路
1、为了解决上述至少一种技术问题，开发一种绿色环保以及具有高转化率、高选择性的六氟丙烯低聚物制备方法，本技术提供一种六氟丙烯低聚物的制备方法。
2、本技术提供的一种六氟丙烯低聚物的制备方法，包括以下步骤：
3、s1、将离子液体yxθ和偶极非质子极性溶剂混合搅拌，制备催化剂溶液；
4、s2、将微通道反应模块进行预热处理；
5、s3、将所述催化剂溶液和六氟丙烯气体加入到所述预热处理后的微通道反应模块，进行反应；
6、s4、反应结束后，将微通道反应模块的流出液，进入分离模块冷却至室温，得到上层为催化剂溶液，下层为六氟丙烯低聚物；
7、其中，所述s4中，六氟丙烯低聚物为六氟丙烯二聚体d1、六氟丙烯二聚体d2、六氟丙烯三聚体t1、六氟丙烯三聚体t2和六氟丙烯三聚体t3中的一种。
8、通过采用上述技术方案，本技术采用特定组分的离子液体和偶极非质子溶剂配制的催化剂溶液，不仅绿色环保、低毒性并且无需额外昂贵催化剂及助剂的添加；同时，制备的六氟丙烯低聚物不仅转化率高、选择率高，同时针对六氟丙烯二聚体以及三聚体的同分异构体可以进行选择性制备，且后处理简单，催化剂溶液可回收使用；
9、本技术通过将微通道反应模块提前预热，可以避免加热不均匀所导致的转化率下降，六氟丙烯和催化剂溶剂流经微通道反应器迅速反应，而且采用微通道反应器可以快速移除反应所产生的大量热量，避免因局部过热导致的副产物的富集，温度控制准确，而且连续进料，大大缩短反应时间，提高生产效率。
10、可选的，所述s1中，离子液体yxθ中的阳离子y选自咪唑型阳离子、吡啶型阳离子、吗啉型阳离子和吡咯烷型阳离子中的一种，离子液体yxθ中的阴离子xθ选自f-、cl-和br-中的一种；所述s1中，偶极非质子极性溶剂选自乙腈、n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜和环丁砜中的一种。
11、通过采用上述技术方案，本技术选择特定的离子液体结构，改变离子液体阳离子体积大小，来调控碳负离子的亲核选择性进攻，进而得到不同选择性的六氟丙烯低聚物。
12、可选的，所述s1中，离子液体yxθ和偶极非质子极性溶剂的质量比例为1：a，100≤a≤1000；所述s2中，预热温度为t℃，40≤t≤120℃；所述s3中，催化剂溶液的流速为v1g/min，10≤v1≤100g/min，六氟丙烯气体的流速为v2l/min，5≤v2≤50l/min；
13、通过采用上述技术方案，本技术通过改变六氟丙烯气体流速以及催化剂溶液流速来控制原料在微通道反应模块的停留时间，原料反应结束快速从反应器流出进入分离模块，不会造成因原料和产物混在一起所导致的高聚物副产物的产生。
14、可选的，所述六氟丙烯低聚物为六氟丙烯二聚体d1或六氟丙烯二聚体d2时，所述离子液体yxθ中的阳离子y选自吗啉型阳离子，离子液体yxθ中的阴离子xθ选自br-；所述偶极非质子极性溶剂选自乙腈。
15、优选的，所述离子液体yxθ中的阳离子y选自吗啉型阳离子，离子液体yxθ中的阴离子xθ选自br-时，所述离子液体yxθ选自4-丁基-4-甲基溴化吗啉或4-乙基-4-甲基溴化吗啉。
16、可选的，所述六氟丙烯低聚物为六氟丙烯二聚体d1时，所述离子液体yxθ和偶极非质子极性溶剂的质量比例为1：a，800≤a≤1000；所述预热温度40≤t＜50℃；所述催化剂溶液的流速10≤v1＜20g/min，所述六氟丙烯气体的流速5≤v2＜15l/min。
17、可选的，所述六氟丙烯低聚物为六氟丙烯二聚体d2时，所述离子液体yxθ和偶极非质子极性溶剂的质量比例为1：a，600≤a＜800；所述预热温度50≤t＜80℃；所述催化剂溶液的流速20≤v1＜50g/min，所述六氟丙烯气体的流速15≤v2＜25l/min。
18、通过采用上述技术方案，本技术采用特定的配比以及特定的催化剂结构和偶极非质子极性溶剂，并控制特定范围的流速以及预热温度，制备的六氟丙烯低聚物的具体的选择性和转化率高，同时可具体的选择制备六氟丙烯二聚体d1或六氟丙烯二聚体d2。
19、可选的，所述六氟丙烯低聚物为六氟丙烯三聚体t1、六氟丙烯三聚体t2或六氟丙烯三聚体t3时，所述离子液体yxθ中的阳离子y选自咪唑型阳离子，离子液体yxθ中的阴离子xθ选自br-；所述偶极非质子极性溶剂选自n,n-二甲基甲酰胺。
20、优选的，所述离子液体yxθ中的阳离子y选自咪唑型阳离子，离子液体yxθ中的阴离子xθ选自br-时，所述离子液体yxθ选自1-(2-羟乙基)-3-甲基溴化咪唑、1-十二烷基-3-甲基溴化咪唑或1-苄基-3-甲基溴化咪唑。
21、可选的，所述六氟丙烯低聚物为六氟丙烯三聚体t1时，所述离子液体yxθ和偶极非质子极性溶剂的质量比例为1：a，200≤a＜600；所述预热温度80≤t＜100℃；所述催化剂溶液的流速50≤v1＜80g/min，所述六氟丙烯气体的流速40≤v2≤50l/min。
22、可选的，所述六氟丙烯低聚物为六氟丙烯三聚体t2时，所述离子液体yxθ和偶极非质子极性溶剂的质量比例为1：a，150≤a＜200；所述预热温度100≤t＜110℃；所述催化剂溶液的流速80≤v1＜85g/min，所述六氟丙烯气体的流速35≤v2＜40l/min。
23、可选的，所述六氟丙烯低聚物为六氟丙烯三聚体t3时，所述离子液体yxθ和偶极非质子极性溶剂的质量比例为1：a，100≤a＜150；所述预热温度110≤t≤120℃；所述催化剂溶液的流速85≤v1≤100g/min，所述六氟丙烯气体的流速25≤v2＜35l/min。
24、通过采用上述技术方案，通过采用上述技术方案，本技术采用特定的配比以及特定的催化剂结构和偶极非质子极性溶剂，并控制特定范围的流速以及预热温度，制备的六氟丙烯低聚物的具体的选择性和转化率高，同时可具体的选择制备六氟丙烯三聚体t1、六氟丙烯三聚体t2或六氟丙烯三聚体t3。
25、综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
26、1.本技术采用特定组分的离子液体和偶极非质子溶剂配制的催化剂溶液，不仅绿色环保、低毒性并且无需额外昂贵催化剂及助剂的添加；同时，制备的六氟丙烯低聚物不仅转化率高、选择率高，且后处理简单，催化剂溶液可回收使用；
27、2.本技术将微通道反应模块提前预热处理，避免了加热不均匀所导致的转化率下降，同时，六氟丙烯和催化剂溶剂流经微通道反应器迅速反应产生的大量的热，可通过微通道反应器快速移除，避免了因局部过热导致的副产物的富集；
28、3.本技术连续进料，大大缩短反应时间，提高了生产效率。
1.一种六氟丙烯低聚物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种六氟丙烯低聚物的制备方法，其特征在于，所述s1中，离子液体yxθ中的阳离子y选自咪唑型阳离子、吡啶型阳离子、吗啉型阳离子和吡咯烷型阳离子中的一种，离子液体yxθ中的阴离子xθ选自f-、cl-和br-中的一种；所述偶极非质子极性溶剂选自乙腈、n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜和环丁砜中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种六氟丙烯低聚物的制备方法，其特征在于，所述s1中，离子液体yxθ和偶极非质子极性溶剂的质量比例为1：a，100≤a≤1000；所述s2中，预热温度为t℃，40≤t≤120℃；所述s3中，催化剂溶液的流速为v1g/min，10≤v1≤100g/min，六氟丙烯气体的流速为v2l/min，5≤v2≤50l/min。
4.根据权利要求1所述的一种六氟丙烯低聚物的制备方法，其特征在于，所述六氟丙烯低聚物为六氟丙烯二聚体d1或六氟丙烯二聚体d2时，所述离子液体yxθ中的阳离子y选自吗啉型阳离子，所述离子液体yxθ中的阴离子xθ选自br-；所述偶极非质子极性溶剂选自乙腈。
5.根据权利要求4所述的一种六氟丙烯低聚物的制备方法，其特征在于，所述六氟丙烯低聚物为六氟丙烯二聚体d1时，所述离子液体yxθ和偶极非质子极性溶剂的质量比例为1：a，800≤a≤1000；所述预热温度40≤t＜50℃；所述催化剂溶液的流速10≤v1＜20g/min，所述六氟丙烯气体的流速5≤v2＜15l/min。
6.根据权利要求4所述的一种六氟丙烯低聚物的制备方法，其特征在于，所述六氟丙烯低聚物为六氟丙烯二聚体d2时，所述离子液体yxθ和偶极非质子极性溶剂的质量比例为1：a，600≤a＜800；所述预热温度50≤t＜80℃；所述催化剂溶液的流速20≤v1＜50g/min，所述六氟丙烯气体的流速15≤v2＜25l/min。
7.根据权利要求1所述的一种六氟丙烯低聚物的制备方法，其特征在于，所述六氟丙烯低聚物为六氟丙烯三聚体t1、六氟丙烯三聚体t2或六氟丙烯三聚体t3时，所述离子液体yxθ中的阳离子y选自咪唑型阳离子，离子液体yxθ中的阴离子xθ选自br-；所述偶极非质子极性溶剂选自n,n-二甲基甲酰胺。
8.根据权利要求7所述的一种六氟丙烯低聚物的制备方法，其特征在于，所述六氟丙烯低聚物为六氟丙烯三聚体t1时，所述离子液体yxθ和偶极非质子极性溶剂的质量比例为1：a，200≤a＜600；所述预热温度80≤t＜100℃；所述催化剂溶液的流速50≤v1＜80g/min，所述六氟丙烯气体的流速40≤v2≤50l/min。
9.根据权利要求7所述的一种六氟丙烯低聚物的制备方法，其特征在于，所述六氟丙烯低聚物为六氟丙烯三聚体t2时，所述离子液体yxθ和偶极非质子极性溶剂的质量比例为1：a，150≤a＜200；所述预热温度100≤t＜110℃；所述催化剂溶液的流速80≤v1＜85g/min，所述六氟丙烯气体的流速35≤v2＜40l/min。
10.根据权利要求7所述的一种六氟丙烯低聚物的制备方法，其特征在于，所述六氟丙烯低聚物为六氟丙烯三聚体t3时，所述离子液体yxθ和偶极非质子极性溶剂的质量比例为1：a，100≤a＜150；所述预热温度110≤t≤120℃；所述催化剂溶液的流速85≤v1≤100g/min，所述六氟丙烯气体的流速25≤v2＜35l/min。
