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F23合成文献综述 张道举 二○○二年九月一○日 F23合成文献综述 . 背景 概述 全氟化合物、含氟又含其它卤素的烷烃以及其它含氟化合物具有高度的安定性和特殊的性能，它们广泛应用于许多领域。有机氟化物的用途甚广，如众所周知的Freon-12（即CCl2F2）为著名的冷冻剂，CBr2F2为灭火剂，全氟庚烷为铀提取剂，CHClF2经热裂可制得塑料王的单体四氟乙烯，CF3CO3H为一种重要的氧化剂，5-氟脲嘧啶则为对胃癌及直肠癌有显著疗效的型药物等等[1]。在有机化合物中引入卤原子，形成碳-卤键，得到卤代烃，除可以直接应用以外，而且由于碳-卤键与碳-碳键、碳氢键相比，其键能较低，容易断裂，化学性质比较活泼，能进行多种化学反应，因此，可用它作为中间体来制备一系列有机化合物。而且长期以来，人们发现很多的卤代烷烃，特别是全氯氟烃、其低碳分子中由于卤元素的引入而使得其模拟性、渗透性、电子效应、阻碍效果显著增强，生物活性惊人[2]，因此以研究有机氟化物为主要内容的有机氟化物化学成为有机化学的一个重要分支。 很多调聚反应产物不管是最终产物还是中间体都有极为广泛的用处，如用四氯化碳和乙烯调聚生成的1,1,1,3-四氯丙烷可用在制备农药、医药、合成树脂、硅树脂等领域。由一氯三氟乙烯或四氟乙烯与四氯化碳调聚生成的调聚剂可合成氯氟代化合品的中间产品，被合成的化合物可制成具有疏水性和疏油性的聚合物[3]。 F23为一种新型的环保型制冷剂，它能替代多种消耗臭氧层的物质。臭氧层在维护人类正常生存环境方面起着重要的作用，它能吸收掉太阳幅射紫外线中对生物生存有害的短波部分，成为人类与生物生存繁衍的保护伞。1974年美国首先发现氟溴烃类灭火剂（如哈龙1211、1301）及氟氮烃类（如F11、F12等）对臭氧层有严重的破坏作用。1985年英国首先发现南极上空臭氧层急剧下降，出现了空洞。到1998年，南极上空的臭氧层空洞近2720万平方公里，北极上空的臭氧层破坏也相当严重，甚至边北美和欧洲大部分地区以及西伯利亚上空都连续出现臭氧层浓度以10－25%的幅度降低，这是广泛使用作灭火剂、致冷剂、发泡剂、气雾剂的ODS（英文Ozone Depleting Subtances，消耗臭氧层物质的第一个字母的缩写。所谓ODS替代品就是用于替代消耗臭氧层物质的产品）产品的结果，此类ODS产品必须尽快地被其替代品所代替，否则人类与生物将失去生存繁衍的保护伞。 根据上述的严重形势，国际社会对臭氧层保护十分重视，召开了一系列国际会议，1985年制订了“保护臭氧层物质的蒙特利尔议定书”，1989年我国加入了维也纳公约。1990年，又对蒙特利尔议定书进行修正，并建立了保护臭氧层多边基金，1991年我国成为了蒙特利尔议定书的缔约国，同时制订了“中国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家方案，1998年对国家方案进行了修正，为保证国家方案的实施，又制定了各有关行业的行业战略，建立并完善了保护臭氧层的监督管理体制，颁发了一系列政策和法令，要在2010年实现ODS淘汰目标，因此加快ODS替代品的研究开发，对促进我国氟化学工业的发展和履行保护臭氧层的国际义务都具有深远的意义。 ODS物质一般指含有氯溴氢的烷烃，含氯或溴的数量越多，破坏臭氧层的作用更大，如一氟三氯甲烷（F11）、二氟二氯甲烷（F12）、三氟三氯乙烷（F113）、灭火剂1211、1301以及一些混配物如F502、F503等等。ODS替代品有二氟甲烷（F32）、三氟甲烷（F23）、三氟二氯乙烷（F123）、五氟乙烷（F125）、五氟丙烷（F245）、六氟丙烷（F236）、四氟乙烷（F134a）以及一些混配物如F407C、F410A、F404A等等。 2001年我国政府颁布的文件中明确规定，几种清洁灭火剂在我国的政策允许情况[6] 表1.1 几种清洁灭火剂在我国的政策允许情况 一般名称 商品名称 化学组成 类别 政策允许情况 HCFC混合A NAF S-□ CHClF2(82%) CHClFCF3(9.50%) CHCl2CF3(4.75%) C10H16(3.75%) HCFC 禁用 HCFC-124 FE-241 CHClFCF3 HCFC 禁用 HFC-23 FE-13 CHF3 HFC 可用 HFC-125 FE-25 CF3CHF2 HFC 禁用 HFC-227ea FM-200 CF3CHFCF3 HFC 可用 HFC-236fa FE-36 CF3CH2CF3 HFC 可用 FC-3-1-10 CEA-410 C4F10 PFC 禁用 FC-2-1-8 C3F8 PFC 禁用 氩气 IG-01 Ar 惰性气体 可用 氮气 IG-100 N2 惰性气体 可用 氮、氩混合气体 IG-55 N2(50%) Ar(50%