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7789-19-7 / 氟化銅的應用

背景及概述[1]

氟化銅的化學式 為CuF2,白色晶狀粉末。其易溶于稀酸,微溶于冷水,不溶于乙醇。在熱水中水解析出 Cu(OH)F沉淀。二水合物CuF2·2H2O,藍色晶體,比重2.95(25℃),微溶于冷水,在熱水中分解,溶于鹽酸、氫氟酸、硝酸和乙醇,不溶于丙酮、液氨。由無水氯化銅用 氟或ClF3在400℃氟化而得,或由氧化銅 (或碳酸銅)溶于過量的40%氫氟酸,先形成CuF2·5H2O·5HF,然后在干燥的氟化氫氣流中于400℃加熱而得。水合物可用于制陶瓷、搪瓷和高能電池及用作焊劑、生鐵添加劑等。無水物可用于制造非水自發電池。

應用 [2-3]

1、一種堿式氟化銅催化合成苯偶酰類衍生物的方法

由于銅基催化劑具有高活性、高選擇性、價廉易得及低毒性等特點,因此銅基催化劑在均相及非均相催化領域都得到了廣泛的應用。此外,許多含銅試劑可以用于飼料添加劑,例如堿式氯化銅是一種很好的飼料添加劑,具有不吸濕結塊、流動性好,不氧化破壞飼料中的脂肪和維生素、生物利用率高、對環境污染小等優點。

雖然堿式氯化銅的制備及應用有較為廣泛的報道,但其類似物堿式氟化銅的制備及應用報道卻很少。其主要原因可能在于沒有簡便的制備方法。文獻(Berzelius,J.J.,Pogg.Ann.,1824,1,27;或Hayek,Z.;Inama,P.;Schatz,B.,Monatschefte für Chemie,Bd.,1963,94(5),799)報道堿式氟化銅可以經由二氟化銅水合物在堿性條件下水解而成,但是二氟化銅較為昂貴,本身不易制備且毒性較大。文獻(Giester,G.,Libowitzky,E.,Z.Kristallogr.,2003,218,351)報道了在制備鈉銅礬類型化合物時會產生堿式氟化銅副產物。但這種方法制備步驟復雜,溫度苛刻(100?230℃),時間長(需幾天時間),另外因用到劇毒且危險的氟化氫試劑需配備特殊的防腐蝕容器;此外,在制備過程中伴隨產生Cu3(OH)2F4造成分離提純困難。

鑒于堿式氟化銅的制備存在以上問題,發展安全環保、操作簡便、條件溫和、提純方便、銅基原料價格低廉的制備方法仍然是需迫切解決的技術需求。針對現有技術中存在的不足,本發明旨在提供一種制備苯偶酰及其衍生物的方法,克服現有技術的缺點,以堿式氟化銅替代昂貴的貴金屬、以方便易得且環境友好的水和氧替代昂貴的氧源、并實現在室溫的條件下進行反應。

本發明采用的技術方案是: 一種堿式氟化銅催化合成苯偶酰類衍生物的方法,其特征在于所述方法為:式I所示的二苯乙炔類化合物為原料,以堿式氟化銅為催化劑,Selectfluor為氧化劑,所述Selectfluor為1?氯甲基?4?氟?1,4?二氮雜雙環[2.2.2]辛烷二(四氟硼酸)鹽,在乙腈和水的混合溶劑中,室溫下攪拌反應1~24小時,反應結束后反應液后處理制備得到式II所示的苯偶酰類衍生物;所述堿式氟化銅如式III所示:

氟化銅的應用

式I或式II中,兩個苯環上全部為H或分別各自獨立的被單取代基R1、R2取代,所述取代基R1、R2各自獨立為甲基、氟、氯、溴或乙氧羰基。優選兩個苯環上全部為H,即式I為二苯乙炔。所述堿式氟化銅的物質的量用量為式I所示的二苯乙炔類化合物的物質的量的0.1%~30%,優選1%~30%,最優選5%。

所述Selectfluor的物質的量用量為式I所示的二苯乙炔類化合物的物質的量的1~3倍,優選為2倍。所述乙腈和水的混合溶劑中,乙腈、水的體積比優選為50:1。 所述乙腈和水的混合溶劑的體積用量通常以式I所示的二苯乙炔類化合物的物質的量計為5~50mL/mmol,優選為10~20mL/mmol。所述反應的時間優選為4~8小時,最優選4小時。

2、制備一種具有梯度包覆層的氟化鉍氟化銅復合鋰電正極材料

本發明針對現有背景技術提出了一種Fe2O3|FeF3-2xOx梯度包覆氟化鉍氟化銅雙組份復合鋰電正極材料及制備方法,該方法以不同結構的聚季銨鹽為模板固相制備氟化鉍氟化銅雙 組份復合正極材料,既避免鉍離子和銅離子互相進入對方的晶格形成摻雜,也避免大顆粒氟 化鉍組分和氟化銅組分聚集在一起,而是使得氟化鉍組分和氟化銅組分以納米到亞微米的尺度緊密交錯聚集在一起,既保留各組分自身的特性,又能互相影響,改善其缺點。

同時根據 FeF3在較高溫度下容易逐步被氧化成為Fe2O3的特性,在氟化鉍氟化銅雙組份復合正極材料顆粒外依次包覆FeF3-2xOx,0<x<0.3,及Fe2O3層以提高氟化鉍氟化銅雙組份復合正極材料顆 粒的表面電子導電能力及抵御有機電解液對材料顆粒表面的有害作用;在包覆層中,氧的含量漸次變化,形成梯度結構,從而大幅度改善材料在循環過程中的體積變化而導致的包覆層 脫落;從而大幅度提高其綜合電化學性能。

主要參考資料

[1] 化學詞典

[2]CN201310242433.3 一種堿式氟化銅催化合成苯偶酰類衍生物的方法

[3]CN201610209701.5 一種具有梯度包覆層的氟化鉍氟化銅復合鋰電正極材料及其制備方法

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