Page 21 - 《精细化工》2023年第5期

第 40 卷第 5 期 精 细 化 工 Vol.40, No.5
2 023 年 5 月 FINE CHEMICALS May 2023

综论
氯氟烃替代物的过去、现在和未来

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张呈平，郭 勤，权恒道
（北京理工大学 化学与化工学院，北京 100081）

摘要：该文对氯氟烃（CFCs）替代物的开发方法、发展现状进行了介绍。目前，开发出的 CFCs 替代物包括氢
氯氟碳（HCFCs）、氢氟烃（HFCs）和氢氟烯烃（HFOs）。其中，HFOs 环境性能优异，可在制冷和发泡领域实
现对 HFCs 的替代。总结了 HFOs 的主要合成路线，并指出最佳的产业化路线。展望了 CFCs 替代物的未来发展
趋势，由于 HFOs 的核心专利被国外发达国家所垄断，而且 HFOs 存在二次污染和易燃的风险，同时 HFOs 类物
质的性能难以满足精密清洗、高端芯片先进制造、高压电器绝缘等领域的使用要求，因此，今后的研究重点在
于，开发满足国家重大战略需求的新一代替代物，实现诸多领域 CFCs 的精准替代。
关键词：氯氟烃；杂原子氟化物；含氟炔烃；氢氟烯烃；五元环氟化物；氢氟烃；氢氯氟烃；制冷；发泡
中图分类号：TQ207+.1；TQ 213；TQ203.2 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2023) 05-0941-12

Past, present and future of chlorofluorocarbons substitutes

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ZHANG Chengping, GUO Qin, QUAN Hengdao
（School of Chemistry and Chemical Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China）

Abstract: The development methods and status quo of substitutes for chlorofluorocarbons (CFCs) were
introduced in this review. Hydrochlorofluorocarbons (HCFCs), hydrofluorocarbons (HFCs) and
hydrofluoroolefins (HFOs) are main CFCs substitutes currently developed, of which HFOs show excellent
environmental friendness and can replace HFCs in the fields of refrigeration and foaming. Herein, the main
synthetic routes as well as the optimal industrialization route of HFOs were summarized. Moreover, it was
proposed that the future development directions of CFCs substitutes should focus on developing a new
generation of alternatives to meet our nations's major strategic needs and achieve precise replacement of
CFCs in many fields based on the existing problems of intellectual monopoly of core components by
foreign developed countries, the risk of secondary pollution and flammability and inadequate performance
in meeting the application requirements in the fields of precision cleaning, high-end chip manufacturing
process and high-voltage electrical insulation.
Key words: chlorofluorocarbons; heteroatom fluorides; fluoroalkynes; hydrofluoroolefins; five-membered
ring fluorides; hydrofluorocarbons; hydrochlorofluorocarbons; refrigeration; foaming

1931 年，杜邦公司成功实现了二氯二氟甲烷 空调等机器设备中的制冷剂，而且在用作发泡剂、
（CFC-12）的产业化，因其具有化学性质稳定、传 高效清洗剂、气雾剂、溶剂、绝缘介质等均具有独
输性能优异、无毒、不燃、易液化等优势，迅速替 特的优势。到 20 世纪 70 年代，全球 CFCs 产量已达
代传统的家用电器制冷剂（NH 3 、SO 2 、C 3 H 8 等）， 到 100 万吨左右，是 20 世纪最重要的化工产品之一。
实现了氯氟烃（CFCs）的大规模应用。随后，系列 随着 CFCs 的广泛应用，其稳定的化学性质导
CFCs 物质相继问世，如：三氯一氟甲烷（CFC-11）、 致所排放的 CFCs 物质可以长时间存在于大气环境
[1]
1,2-二氯四氟乙烷（CFC-114）、1,1,2-三氯三氟乙烷 中。1971 年，英国科学家 LOVELOCK 通过痕量检
（CFC-113）等，不仅大量用于汽车、冰箱、冷冻 测手段，首次在大气中检测到 CFCs 物质的残留。

收稿日期：2022-09-01; 定用日期：2022-11-10; DOI: 10.13550/j.jxhg.20220818
作者简介：张呈平（1979—），男，教授级高级工程师，E-mail：zhangcp@yujigroup.com。联系人：权恒道（1963—），男，教授，E-mail：
quanhengdao@bit.edu.cn。