1.1 全氟己酮行業(yè)定義、背景與特性

全氟己酮，也稱為全氟(2-甲基-3-戊酮)，化學(xué)式為C6F12O，常溫下外觀為無(wú)色透明液體狀，無(wú)氣味，容易汽化，汽化后不留殘余物，25℃時(shí)水可溶解于全氟己酮中。全氟己酮是氟化酮類化合物，是一種精細(xì)化學(xué)品，具有無(wú)毒性、無(wú)腐蝕性、無(wú)殘留、高絕緣性、ODP為零等優(yōu)點(diǎn)，主要用作滅火劑。

全氟己酮可采用氮?dú)膺M(jìn)行增壓儲(chǔ)存在高壓氣瓶中，常壓下在較寬溫度范圍內(nèi)可安全運(yùn)輸與存儲(chǔ)；依靠吸熱達(dá)到滅火效果，滅火效率高；ODP（消耗臭氧潛能值）為零，GWP（全球變暖潛能值）較低，環(huán)保性好；滅火后無(wú)殘留，潔凈度高；無(wú)毒性，安全性好。基于以上優(yōu)勢(shì)，全氟己酮成為新一代滅火劑，是替代哈龍滅火劑、七氟丙烷滅火劑、六氟丙烷滅火劑等傳統(tǒng)滅火劑的優(yōu)良產(chǎn)品。

1）特性

全氟己酮可滅A、B、E類火災(zāi)，對(duì)常用金屬，如碳鋼、銅、鋁、不銹鋼等材料亦無(wú)腐蝕，且絕緣性好，不會(huì)損害電子部件和線路，不會(huì)造成二次損壞。適用于不宜用其他滅火劑撲救和滅火后不能有大的二次污染的火災(zāi)場(chǎng)所、密閉空間和有人場(chǎng)所的消防保護(hù)，如數(shù)據(jù)中心、油氣平臺(tái)、通訊中心、博物館、圖書館、檔案館、艦船、配電室、軌道交通和精密設(shè)備場(chǎng)所等，還可以作為鎂合金保護(hù)氣、電子工程液等潛在應(yīng)用。

同時(shí)，由于全氟己酮的滅火濃度僅為4-6%，安全余量比較高，在使用時(shí)對(duì)人體更安全。全氟己酮常溫下是液體，又不屬于危險(xiǎn)物品，可以在常壓狀態(tài)下安全地使用普通容器在較寬的溫度范圍內(nèi)儲(chǔ)存和運(yùn)輸（包括空運(yùn)），而不像其它哈龍?zhí)娲纺菢有枰獕毫θ萜鲀?chǔ)存、運(yùn)輸，但其沸點(diǎn)為48-49℃，作為滅火劑的用途仍有一定的局限，用于哈龍1211滅火器的替代，或用于B 類火防護(hù)的全淹沒(méi)系統(tǒng)和局部應(yīng)用系統(tǒng)。

除滅火劑之外，全氟己酮還可作為清洗劑，用于蒸汽反應(yīng)器、氣相反應(yīng)器清洗方面；用作蝕刻劑，用于蝕刻介電材料或金屬材料方面；用作溶劑，溶解各種全氟聚醚化合物；用作涂層材料，用于磁性材料等涂覆方面；用作絕緣氣體，用于電氣設(shè)備保護(hù)方面等。

2）技術(shù)壁壘

全氟己酮有多種合成方法，早期主要是采用在催化劑的作用下使六氟丙烯和環(huán)氧化合物反應(yīng)，或者使環(huán)氧化合物異構(gòu)化的合成方法，后來(lái)又發(fā)明了六氟丙烯和酰鹵反應(yīng)，全氟代羧酸類化合物反應(yīng)的合成方法。

①六氟丙烯和環(huán)氧化合物反應(yīng)

六氟丙烯和六氟環(huán)氧丙烷在氟化銫作催化劑在20-25℃下反應(yīng)可以得到全氟己酮，該方法合成產(chǎn)物中全氟己酮只占34.6%，其余都是多聚體化合物，反應(yīng)對(duì)所要產(chǎn)品的選擇性較差。

②環(huán)氧化合物的異構(gòu)化

六氟丙烯二聚物經(jīng)氧化成環(huán)氧化合物，在氟化銫和三乙胺的作用下異構(gòu)化得到全氟己酮，反應(yīng)的收率在93%左右，反應(yīng)條件較溫和，但反應(yīng)原料較難得到。

③六氟丙烯和酰鹵反應(yīng)

在無(wú)水條件并有氟化物離子的存在下，在全氟丙酰氟中加入六氟丙烯。通過(guò)蒸餾的方法可以將少量的六氟丙烯二聚物以及三聚物雜質(zhì)從全氟己酮中除去。反應(yīng)粗產(chǎn)品中含全氟己酮90.6%，反應(yīng)的選擇性和收率都較高，但是原料全氟丙酰氟的合成較困難。

④離解全氟代羧酸酯

用親核引發(fā)劑可以離解分子式為RfCO?CF(Rf´)?的全氟代羧酸酯，Rf與Rf´是氟或者全氟烷基。氟代羧酸酯的前體可以通過(guò)用氟氣直接氟化相應(yīng)的無(wú)氟或部分氟代的烴酯得到。這條線路的合成步驟較多，氟氣直接氟化反應(yīng)控制困難，成本較高。

⑤全氟羧酸鹽與全氟羰基酸氟化物反應(yīng)

全氟羧酸堿金屬鹽與全氟羰基酸氟化物反應(yīng)，反應(yīng)步驟簡(jiǎn)單，但是兩種反應(yīng)原料都不容易得到。

⑥全氟羧酸鹽與全氟酸酐反應(yīng)

全氟羧酸鹽與全氟酸酐在惰性溶劑中高溫下反應(yīng)。全氟羧酸鹽與全氟羰基酸氟化物反應(yīng)的方法一樣，反應(yīng)原料都不易得。