浅议1,1,1―三氟乙烷合成技术及应用现状

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【摘要】1，1，1-三氟乙烷能够用来替代消耗臭氧层物质（ODS物质），具有十分优异的性能。本文概述了1，1，1-三氟乙烷的相关知识，总结了1，1，1-三氟乙烷的合成技术，并且简述了1，1，1-三氟乙烷的应用现状以及发展情况，希望为该方面的研究提供一定的指导作用。

【关键词】1，1，1-三氟乙烷 合成技术 应用现状

1 引言

随着社会经济的发展，制冷、清洗、空调以及消防等行业也迅速发展，全氯氟烃（CFCs）、澳氟烃（哈龙）的应用也越来越广泛。但是这种物质的使用能够破坏臭氧层，所以市场上就出现了很多ODS的替代品，其中性能最为优异的就是1，1，1-三氟乙烷。基于此，本文针对1，1，1-三氟乙烷相关知识的探究不仅具有一定的理论指导作用，也具有一定的实际应用价值。

2 1，1，1-三氟乙烷合成技术概述

2.1 1，1，1-三氟乙烷性质以及注意事项概述

1，1，1-三氟乙烷又称为R143a，是一种气味较小的易燃气体，密度比空气大，经常用作制冷剂，能够用来替代ODS物质，浓度较高时具有麻醉特性，遇到热容易分解，释放出带有剧毒的氟化氢烟雾，能够对空气造成一定程度的污染，在与空气进行混合时能够爆炸，具有一定的危险性。如果1，1，1-三氟乙烷不慎点燃起火，首先要切断气源，使用水或者二氧化碳进行浇灭，条件允许的话要将火场移至空旷处进行灭火。如果人误吸入1，1，1-三氟乙烷，应该将人迅速脱离现场，保证新鲜空气的流通，如果遇到患者呼吸困难，应该进行输氧工作，严重时还要进行人工呼吸及时求助医生帮助。2.2 1，1，1-三氟乙烷合成技术概述

通常情况下1，1，1-三氟乙烷合成方法分为两大类，分别是气相氟化合成方法以及液相氟化合成方法，下面对这两种合成方法分别进行简述。

2.2.1液相氟化合成方法

使用1，1，1-三氟-2氯乙烷为反应物液相氟化方法进行合成1，1，1-三氟乙烷。这种方法使用金属化合物和配体作为催化剂，在极性溶剂中，金属单质与1，1，1-三氟-2氯乙烷进行氧化还原反应合成1，1，1-三氟乙烷，反应温度要求60℃-100℃，反应时间5h-10h。通常情况下，配体使用自醇胺配体或者磷配体，金属化合物学则Cu，Ru和Ni的溴化物、硫酸盐或者氯化物，金属单质一般选择Mg、Zn、Al或者Sn，1，1，1-三氟-2氯乙烷、金属单质以及金属配合物的摩尔比控制在1：（0.4-2）：（0.01-0.2）。

使用HCFC-141b为反应物液相氟化方法进行合成1，1，1-三氟乙烷。使用SbCl5作为催化剂，使用HCFC-141b或者HCFC-142b与HF进行反应，反应温度为10℃-75℃，反应压力为0.6MPa-2.0MPa，二者的摩尔比控制在1：（2.0-2.3）。

还有使用偏二氯乙烯与无水HF反应，液相氟化法进行合成1，1，1-三氟乙烷。此反应不需要催化剂作用下就可以顺利进行。

（2）气相氟化合成方法

使用HCFC-141b为反应物气相氟化方法进行合成1，1，1-三氟乙烷。使用活性炭ALF3作为催化剂，反应物为HCFC-141b与气相HF，反应温度为200℃-330℃，反应压力为0.1MPa-1.5MPa，二者摩尔比控制在1：（2.0-2.5）。

使用R142b为反应物气相氟化方法进行合成1，1，1-三氟乙烷。反应开始前加入无水氢氟酸和催化剂，然后向加入R142b和气相HF，反应温度为0℃-50℃，反应压力为0.5MPa-1.5MPa，无水氢氟酸与催化剂的摩尔比控制在（5-20）：1。

使用1，1，1-三氯乙烷为反应物气相氟化方法进行合成1，1，1-三氟乙烷。在铬基氟化催化剂存在的条件下，通常使用三氧化二铬，反应物为气相HF与1，1，1-三氯乙烷，反应温度为150℃-280℃，二者摩尔比为（3-10）：1。

使用HCFC-142b为反应物气相氟化方法进行合成1，1，1-三氟乙烷。使用铬基为催化剂，反应物为HCFC-142b与气相HF，反应温度为150℃-300℃，二者摩尔比控制在1：（1-3）。温度较低是转化率也较低，而温度较高时会副产物HCFC-1130a和HCFC-1131a，给后续的分离带来难度。

除此，同时还有使用偏二氯乙烯为反应物气相氟化方法进行合成1，1，1-三氟乙烷。

3 1，1，1-三氟乙烷研究以及应用现状

本世纪已经研究出了一种取代R22的非共沸混合制冷剂，它的成分中就含有三氟乙烷，比例在5%至10%之间，是一种价格低廉、组成材料易于获得的制冷剂。基于三氟乙烷的优良性能，此种制冷剂将会很快占领制冷机市场。

在热泵机组中同样应用了氢氟烃制冷剂，此种制冷剂包含20%～45%的三氟乙烷。学者通过多年的研究，总结出三氟乙烷具有制冷效果好、稳定性优良的特性，对热泵机组的节能减排起到至关重要的作用。

对于1，1，1-三氟乙烷的研究涵盖了整个制冷界，近期的一项专利指出1，1，1-三氟乙烷和五氟乙烷共同组成了最大沸腾共沸物，可以很好地完成制冷循环，但此项成果是否可行还有待进一步的研究。

4 结语

随着社会科学技术的不断进步，1，1，1-三氟乙烷的合成技术以及应用技术的研究也会不断进行创新进步，希望以后能够创造出更加简单快捷的合成1，1，1-三氟乙烷的方法，或者研究出新型的物质，能够更好的替代ODS物质，为相关领域的发展提供积极的作用。本文虽然概述了1，1，1-三氟乙烷的合成技术，由于篇幅的原因，没有全部介绍合成方法，不足之处恳请各位同行不吝赐教，共同为1，1，1-三氟乙烷的研究做出贡献。

参考文献

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