二氟甲烷

二氟甲烷（difluoromethane），俗称二氟化碳、HFC-32或R-32，是一种卤代烃，常用作冷却剂，是一种热力学性能良好的第2代消耗臭氧层物质（ODS）理想替代品，其ODP值（破坏臭氧层潜能值）为0，GWP值（全球变暖潜能值）为0.12。在常温常压下为无色、无臭气体，加压很容易压缩成液体，并呈无色透明状态，无毒、不可燃，易溶于油，难溶于水，通常不作为单一制冷剂使用，一般与其他HFC类产品按组分含量不同混合配成R407、R410等混合工质使用。
氟氯烃(CFCs), 俗称氟利昂, 被认为是破坏大气臭氧层，产生地球温室效应的主要物质，国际社会已决定禁止使用CFCs。在几种替代方案中, 氟代烃(HFCs或HCFCs)是较理想的替代物。
二氟甲烷(HFC-32)是混合致冷剂的组分之一, 是一种热力学性能优异的氟利昂替代品, 具有较低的沸点(-51.6 ℃), 压力比和压力较低, 制冷系数较大, 臭氧层损耗值为0, 温室效应系数小等优良性能。

图1为二氟甲烷化学结构式
以上信息由Chemicalbook的锦伟编辑整理。二氟甲烷的合成工艺主要有二氯甲烷氟化法、含氢氯氟烃氢解还原法、甲醛氟化法、三噁烷法等。
二氯甲烷氟化法是利用二氯甲烷与HF 或者 KF 反应制备二氟甲烷，选择以KF为原料时，需要以ω-氟或氯或氢-3-氧杂-多氟烷基磺酰氟或磺酰氯作为催化剂，通用性较差，故工业生产中多用二氯甲烷与HF为原料。

图2为二氟甲烷氟化工艺的主要反应式。
根据反应相态不同，二氟甲烷氟化法分为液相氟化法、气相氟化法以及分段连续氟化法。
（1）液相法：液相法合成二氟甲烷的工艺参数为：氟化氢和氟化催化剂的存在下，反应压力为 1~10 kg/cm2,反应温度为 50~150 ℃（选择的温度为在该压力下氟化氢不液化的温度）， 使用氟化氢氟化二氯甲烷制备二氟甲烷。其特点是在反应器中，HF 基本以气态形式存在，CH2Cl2过量， 主要在反应器液相中。所用催化剂为 SbClXFy(x+y=5,y=1~4, 较好的为y=2~3)。氟化催化剂的使用量为使该催化剂在液态反应混合物中的摩尔含量达 10%~90%。 在 10%以下时，反应气体停留时间长，R40 系的杂质大量生成而产率下降。在90%以上时，则因反应器内有机物量少，雾化夹带的催化剂量多而堵塞配管, 较好的浓度要兼顾反应温度，一般为40%~70%。
（2）气相法：气相氟化法以气态的氯代烷烃 （如 CH2Cl2、CF3CH2Cl 和 CH3CCl3等）或烯烃（Cl2C=CCl2和 Cl2C=CHCl等）和无水HF为原料，在固定床列管反应器上，以 Cr 的氧化物、氟化物或氟氧化物以及其他助剂的固体颗粒为催化剂，在催化剂表面通过氟氯交换反应制备氟代烷烃。
（3）分段连续氟化法：本工艺的特点是在第一段为气相反应， 在 Al、Cr 两种金属的氯化物、氢氧化物氧化物或氟化物所组成的复合催化剂存在的条件下，HF 与二氟甲烷反应； 第二段为液相反应， 在 Sb 的氯化物或含 Sn的氯化物混合物作催化剂存在下，来自第一段产物直接通入液相反应器。 该方法的工艺管线较长，存在原料利用率低及能耗高的问题。急性毒性：（1）大鼠吸入LC：>52pph /4H （2）小鼠吸入LC50：1810mg/m3
生殖毒性：大鼠吸入TCLo:50000ppm/6H无色透明液化气体。作制冷剂。用作干刻剂，低温制冷剂R-502的替代品，或者分别与HFC-134a、HFC-152a形成混合制冷剂替代HCFC-22

①天然气氟化，CH ₄ +2F ₂ →CH ₂ F ₂ +2HF。

②氟甲烷氟化CH ₃ F+F ₂ →CH ₂ F ₂ +HF。