本發(fā)明涉及化學(xué)制備領(lǐng)域，具體涉及一種電離四氯化碳制備全氯丁烷的方法。

背景技術(shù)：

全氯乙烷又稱六氯乙烷，即乙烷中全部的氫原子被氯原子取代的化合物，分子式c2c16，熔點186～187℃，融化時可升華，全氯乙烷有樟腦香氣，不溶于水，溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿等有機(jī)溶劑。

全氯乙烷可作有機(jī)合成中間體，如于生產(chǎn)氟里昂-113、農(nóng)藥、醫(yī)藥、獸藥等；也可用作添加劑，如除泡劑、鋁制品的脫氣劑、切消油添加劑以及聚氯乙烯助增塑劑、潤滑油添加劑等；還可用作煙幕及驅(qū)蟲、殺蟲劑，如全氯乙烷與鋅粉、氯化銨、過氯酸銨等按比例混合可用作煙霧生成劑，代替樟腦驅(qū)蟲，用于獸蛭病及吸蟲病和線蟲病等的殺蟲劑等。

現(xiàn)有專利201510573401.0及201410842332.4都公開了從四氯乙烯產(chǎn)生廢液中提取全氯乙烷的方法，雖然實現(xiàn)了廢棄物的回收再利用，但是存在效率較低，成本較高等缺陷?，F(xiàn)有專利ru2185365公開了以四氯化碳為原料，丙酮或乙醇作溶劑，mn絡(luò)合物為催化劑(mncl2、mn(ac)2等)，在200℃下，高壓反應(yīng)釜中碳耦合制備全氯乙烷的方法，雖然此方法產(chǎn)率可達(dá)90％以上，但是反應(yīng)條件比較苛刻，反應(yīng)中會產(chǎn)生hcl，從而腐蝕高壓反應(yīng)釜，同時其反應(yīng)的原子利用效率較低，產(chǎn)生的廢液較多。

另外關(guān)于全氯丁烷文獻(xiàn)及專利中的報道非常少，僅專利ep172595及ep173390中涉及了一種使用全氯丁二烯氯化制備全氯丁烷的合成方法，使用全氯丁二烯為原料合成全氯丁烷，不但成本高，而且產(chǎn)率較低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種電離四氯化碳制備全氯丁烷的方法，使用此裝置方法可高效的高效制備全氯乙烷，并可通過電離全氯乙烷獲得全氯丁烷，不但成本低，產(chǎn)率高，原子利用率100％，且反應(yīng)中不使用任何溶劑，合成方法綠色環(huán)保。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種電離制備全氯乙烷和全氯丁烷的方法，包括如下步驟：

s1、通過雙排管系統(tǒng)將真空電離反應(yīng)瓶抽真空，并將瓶中的空氣置換為氮氣；

s2、在氮氣保護(hù)下，取下反應(yīng)瓶的真空旋塞，向瓶中加入0.5g的四氯化碳，然后將高真空旋塞與旋塞螺紋連接口螺紋連接，密閉反應(yīng)瓶；

s3、將反應(yīng)瓶置于液氮中冷凍，四氯化碳完全凍結(jié)后，打開高真空旋塞，并將反應(yīng)瓶抽真空至1.0pa，密閉反應(yīng)瓶，然后將反應(yīng)瓶解凍，恢復(fù)至室溫，在室溫高真空下，四氯化碳充分氣化；

s4、打開電火花真空檢測器釋放電火花，通過鎢絲電極將電火花引入到反應(yīng)瓶內(nèi)，電離氣化的四氯化碳，連續(xù)電離2小時，四氯化碳完全轉(zhuǎn)化為全氯乙烷；

s5、通過雙排管系統(tǒng)上將上述反應(yīng)瓶抽真空，將瓶中的空氣置換為氮氣，在氮氣保護(hù)下，取下反應(yīng)瓶的真空旋塞，并向瓶中加入0.5g所得的全氯乙烷，然后將高真空旋塞與旋塞螺紋連接口螺紋連接，密閉反應(yīng)瓶；

s6、將反應(yīng)瓶置于液氮中冷凍，全氯乙烷完全凍結(jié)后，打開高真空旋塞，并將反應(yīng)瓶抽真空至2.0pa，密閉反應(yīng)瓶；然后將反應(yīng)瓶解凍，恢復(fù)至室溫，將反應(yīng)瓶加熱至100℃，高溫高真空下，全氯乙烷充分氣化；

s7、打開電火花真空檢測器釋放電火花，通過鎢絲電極將電火花引入到反應(yīng)瓶中，電離氣化的全氯乙烷。連續(xù)電離1.5小時，全氯乙烷完全轉(zhuǎn)化為全氯丁烷。

本發(fā)明具有以下有益效果：

反應(yīng)產(chǎn)率高達(dá)97％以上，無副反應(yīng)，且反應(yīng)原子利用高，反應(yīng)不需使用任何溶劑及重金屬催化劑，成本相對較低；同時電離反應(yīng)的副產(chǎn)物為氯氣，氯氣可回收利用，反應(yīng)過程綠色環(huán)保。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例中所使用的電離反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實施例中所使用的電離反應(yīng)裝置的高真空旋塞的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

以下實施例中所使用的電離反應(yīng)裝置如圖1-2所示，包括高壓電源裝置6和真空電離反應(yīng)瓶1，所述真空電離反應(yīng)瓶1包括反應(yīng)容器2、鎢絲電極3和高真空旋塞4，鎢絲電極3一端穿過反應(yīng)容器2的側(cè)壁，且與反應(yīng)容器2燒結(jié)為一體，另一端裸露在外與高壓電源裝置相連，用于將電火花引入到反應(yīng)容器2內(nèi)，所述反應(yīng)容器2上端設(shè)有一旋塞螺紋連接口5，上端一側(cè)設(shè)有一a，所述高真空旋塞4通過螺紋與旋塞螺紋連接口5相連。所述高壓電源裝置采用電火花真空檢測器，可產(chǎn)生180-210kv的強(qiáng)力電壓，并且其高電壓低電流使用安全，完全能滿足電離反應(yīng)的實驗要求。所述鎢絲電極材質(zhì)為鎢絲，高溫下不易被氧化，易于和玻璃容器燒結(jié)為一體，在電離反應(yīng)時鎢絲也比較穩(wěn)定不易與電離物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。所述反應(yīng)容器2為玻璃材質(zhì)，帶有高真空閥門，反應(yīng)容器的容積為200-250ml。所述高真空旋塞4為特氟龍材質(zhì)，用于反應(yīng)容器的真空密封。

實施例1

電離四氯化碳制備全氯乙烷

通過雙排管系統(tǒng)上將真空電離反應(yīng)瓶抽真空，將瓶中的空氣置換為氮氣。在氮氣保護(hù)下，取下反應(yīng)瓶的真空旋塞，并向瓶中加入0.5g的四氯化碳，然后將高真空旋塞與旋塞螺紋連接口螺紋連接，密閉反應(yīng)瓶。將反應(yīng)瓶置于液氮中冷凍，四氯化碳完全凍結(jié)后，打開高真空旋塞，并將反應(yīng)瓶抽真空至1.0pa，密閉反應(yīng)瓶。將反應(yīng)瓶解凍，恢復(fù)至室溫，在室溫高真空下，四氯化碳充分氣化；打開電火花真空檢測器釋放電火花，通過鎢絲電極將電火花引入到反應(yīng)瓶中，電離氣化的四氯化碳。連續(xù)電離2小時，四氯化碳完全轉(zhuǎn)化為全氯乙烷。

實施例2

電離全氯乙烷制備全氯丁烷

通過雙排管系統(tǒng)上將真空電離反應(yīng)瓶抽真空，將瓶中的空氣置換為氮氣。在氮氣保護(hù)下，取下反應(yīng)瓶的真空旋塞，并向瓶中加入0.5g的全氯乙烷，然后將高真空旋塞與旋塞螺紋連接口螺紋連接，密閉反應(yīng)瓶。將反應(yīng)瓶置于液氮中冷凍，全氯乙烷完全凍結(jié)后，打開高真空旋塞，并將反應(yīng)瓶抽真空至2.0pa，密閉反應(yīng)瓶。將反應(yīng)瓶解凍，恢復(fù)至室溫，將反應(yīng)瓶加熱至100℃，高溫高真空下，全氯乙烷充分氣化。打開電火花真空檢測器釋放電火花，通過鎢絲電極將電火花引入到反應(yīng)瓶中，電離氣化的全氯乙烷。連續(xù)電離1.5小時，全氯乙烷完全轉(zhuǎn)化為全氯丁烷。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。