氟氯烃类制冷剂简介

氟碳化合物的合成是十九世纪末期由Swarts的研究工作开始的，他通过一系列的化学计算，发现SbF3和活化的C-Cl键能形成C-F键，如反应（1）：

在后来的实验研究中发现，在反应（2）中添加少量的Sb5+作为“氟载体”，可合成多种氟氯烃类制冷剂化合物（反应2），于是这一反应逐渐成为合成氟代烃的最常用方法。为了寻找安全高效的环保制冷剂，1928年美国化学家T.Midgel等人采用这一方法首次合成了氟氯烃类制冷剂（CFCs）类产品，并于1930年投入生产，商品名称为“氟利昂”（Freon）。这类产品的生产一般是将无水氟化氢与相应的氯代烃在五氯化锑存在下进行氟氯交换反应，最初采用的是间断过程，随后发展成为连续过程，即氯代烃和HF在一定温度和压力下连续加到装有液态SbCl5的反应器中，通过调整工艺条件控制碳的氟化度。在以后的生产中，这条合成路线得到了进一步的改进和优化，生产的品种也越来越多（如CFC-12、CFC-11、HCFC-22、CFC-113、CFC-114和CFC-115等），生产成本也逐步降低，从而形成了现代商品氟氯烃类制冷剂产业。这些产品具有优异性质，无毒无味、不燃烧、不爆炸及较高的化学稳定性和热稳定性，在全球范围内广泛用作工商制冷、家用电冰箱制冷剂与空调制冷剂、清洗剂、发泡剂、气雾剂等。另外，还用类似的技术生产了Halon-1211、Halon-2402、Halon-1301等性能优异的灭火剂。根据统计，二十世纪九十年代初，每年全世界CFCs的消费量超过115万吨，其踪迹遍及人类生产和生活的方方面面，涉及到化工、工商制冷、家用电器、汽车空调、消防、塑料发泡、医药、化妆品、清洗等行业。因此可以说，氟氯烃类制冷剂类化合物生产技术的诞生与发展给人类现代物质文明起到了极大的推动作用。