硫酰氟技术研发报告
1硫酰氟性能简介
硫酰氟又名氟氧化硫、氟化磺硫、磺酰氟，英文名称：sulfuryl fluoride或
sulfuric oxyfluoride，分子式：SF2O2，CAS号：2699-79-8，相对分子量102.1。硫酰氟在常温常压下是无色、无味、不可燃的气体，有一定毒性，熔点为-121.4℃，沸点为-55.2℃。硫酰氟具有较好的热稳定性，就是在密封管里将其加热到150℃也不与水反应，常温时对非金属通常是惰性的，但在400℃时会与硫或硒的反应蚀刻玻璃。灼热的硫酰氟能与硫化氢或氢发生反应，生成硫、水和氟化氢。能与强碱反应并发生水解。
2硫酰氟的应用
液态硫酰氟的自然蒸汽压很大，如5℃时的蒸汽压要比40℃时的溴甲烷高3倍，10℃时为1.23 MPa，25℃时为1.8 MPa，其扩散速度要大大强于溴甲烷。硫酰氟易于解吸，一般熏蒸后散气8～12h后就难以检测到药剂了。其毒性中等，约为溴甲烷的1/3左右。因此，由于硫酰氟具有扩散渗透性强、广谱杀虫、用药量省、残留量低、杀虫速度快、低温使用方便、对发芽率没有影响和毒性较低等特点，越来越广泛地应用于货船、集装箱、仓储、建筑物、土壤、水库堤坝、白蚁防治、食品等方面，对木材、棉花、烟草、中药材、竹木器、工艺品、衣料、图书、档案中存在的害虫均有良好的防治效果，是目前溴甲烷(甲基溴)的重要替代品之一。
与其他广谱熏蒸剂相比，硫酰氟具有以下的特点：对害虫的所有生命阶段和鼠害都有效；熏蒸时间可长可短，使用方便灵活；沸点低，使用时不需要辅助热源；在有设备和电子仪器的敏感场所是无腐蚀性气体；不燃烧，无臭味，迅速挥发，快速散布；反应活性很低，它不和材料发生反应，产生难闻的气味；能迅速穿透到多孔材料里，又能迅速从材料和商品上散逸，在被熏蒸物品上吸附量很少； 不破坏臭氧层；未发现有耐药性的问题。因此，硫酰氟代替溴甲烷用于熏蒸剂正日益受到重视。
2.1 用于建筑业
硫酰氟是一种优良的广谱熏蒸剂，具有杀灭在建筑物里蔓延的害虫、不燃、
无腐蚀性等特点，它能迅速地穿透到建筑材料里，自1961年在美国上市以来，硫酰氟在建筑物、建筑材料的熏蒸方面得到广泛应用，如用于熏蒸住宅、其他各类建筑物(包括博物馆、图书馆、档案馆、教堂、政府建筑等)、历史遗迹等。迄今为止，建筑业仍是其最大的应用领域。与溴甲烷相比，硫酰氟能更迅速地穿透建筑材料，可更有效地广谱杀虫、熏蒸后残留量更少，在白蚁防治方面，硫酰氟已基本替代了溴甲烷。
2.2 用于食品业
试验表明，硫酰氟对危害食品的有害生物有良好的杀灭效果，通过对干果、谷类、面粉以及其他多种主要食品的熏蒸试验，已经完成了对有关残留量的研究，结果表明，硫酰氟不会影响食品的味道和质量。2003年9月瑞士政府正式许可硫酰氟用于食品的商业性熏蒸，成为全球第一个使用硫酰氟替代溴甲烷在食品熏蒸应用的国家。2004年1月，美国环保署也正式通过了在食品熏蒸中使用硫酰氟的登记注册，并于2005年7月制定了食品中硫酰氟的残留量标准。另外，意大利、英国、德国、加拿大、法国等国也批准了硫酰氟用于熏蒸仓贮食品。我国相关单位正在积极进行食品熏蒸的应用研究。因此，硫酰氟替代溴甲烷用等食品熏蒸将成为一种发展趋势。
2.3 用于农业
硫酰氟可替代用于土壤消毒，中国农业科学院植物保护研究所将其用于防治土壤线虫。研究表明：硫酰氟蒸汽压大，穿透力很强，不仅对土壤深层的线虫，而且对土传病原菌有很好的防治效果。同时由于硫酰氟在常温下为气体，易于使用，在冬天气温较低的情况下，其使用也比溴甲烷更为方便。因此，硫酰氟是溴甲烷土壤消毒很有前景的替代品。
2.4 用于出入境检验检疫
当前，随着世界经贸业的发展，集装箱货物运输吞吐量亦在日益增长，与此同时，各种害虫、病菌、啮齿类动物也随之夹杂在集装箱、货物及其包装物中到处传播，带来灾难性的病疫，危害国家的卫生安全及人群的生命健康。由于硫酰氟沸点较低、蒸汽压力大、渗透力强、广谱杀虫、毒性较低等优点，可满足进口检验检疫时要求药剂高效、低毒、快速、使用方便的要求，同时其对臭氧层不会
产生不良影响。近年来，国内部分口岸已逐步用硫酰氟部分或全部替代溴甲烷用于进口货物的熏蒸。
3 硫酰氟主要合成工艺简介
硫酰氟合成的工艺路线有以下几种：以二氧化硫和氟气为主要原料的直接氟
化工艺；以二氧化硫、氯气和无水氢氟酸为原料的无水氢氟酸工艺；以二氧化硫和亚硝酰氟为主要原料的亚硝酰氟工艺；硫酰氯通过氟化合成硫酰氟；以氟磺酸和氯化钡为主要原料的氟磺酸工艺等，相对来说，前两者合成工艺报道较多。 3.1 直接氟化法
以二氧化硫和氟气为原料，在氟化氢和碱金属氟化物(如氟化钾等)存在的条件下合成，反应温度-60～50℃。反应式如下：
SO2+F2SO2F2
该工艺虽然收率较高，但是在目前的情况下氟气生产成本较高，使硫酰氟生产成本过高而缺乏市场竞争力。 3.2 无水氟化氢工艺
以二氧化硫、氯气、无水氢氟酸为原料，在催化剂作用下合成，反应温度为150～200℃。反应式如下：
主反应：SO2+Cl2+2HF副反应：SO2+Cl2+2HFSO2F2+2HCl SO2ClF2+HCl
副反应主要在较低的温度下才会显著发生。该工艺具有原料成本较低、反应条件温和、工艺操作简单等特点，目前在工业生产中得到普遍应用，其中催化剂是影响成本的关键因素。 3.3 硫酰氯氟化法
以硫酰氯、三乙胺-氟化氢盐为原料，在室温下反应得到硫酰氟，反应式如下：
NEt3.2.6HF+SO2Cl2SO2F2
该工艺主原料硫酰氯难以合成，不宜工业化生产。 3.4 氟磺酸法
2HSO3F+BaCl2SO2F2+BaSO4+2HCl