催化合成1H,1H-五氟丙醇

背景技术

含氟醇是有机醇中碳上的氢原子被氟原子取代而形成的一类化合物。与有机醇相比,含氟醇化合物分子结构中由于C-F键的存在而显示出独特的物理、化学性质及生理活性。1H,1H-五氟丙醇作为含氟醇的一种,结构中同时含有三氟甲基、二氟亚甲基与羟基基团,结构独特,其表面张力为19mN・m^-1,粘度为2.82mPa・s,渗透能力强,以其作为主复配的清洗剂对焊锡助焊剂、机械加工零件上的油脂、聚乙二醇、粒子及离子污染物等均表现出优异的清洗效果。与此同时,1H,1H-五氟丙醇的臭氧消耗潜值(ODP)为0,温度效应潜能值(GWP)极低,环境性能良好,没有着火点,不易燃。此外,它还可作为反应原料、溶剂、催化剂以及含氟中间体,应用于精细化工、化学检测与药物合成领域。

目前,1H,1H-五氟丙醇的制备方法主要包括加成法、催化氧化法、催化加氢法等,但不同程度的存在反应原料难于获得、不易控制,反应选择性差、收率低,催化剂难于制备、成本高,反应产物难于分离等不足。

制备方法^[1]

向配有磁力搅拌的100ml反应釜中加入介孔球状氟化钾1.7g(30mmol)、N-甲基二异丙醇胺44.2g(0.3mol),采用氮气对反应釜置换两次后,开启搅拌、冷却,使反应釜温度降至0℃,再将水分含量小于10ppm的六氟烷氧丙烷24.9g(0.150mol)以气相形式通入反应液,维持反应压力2bar,反应2h,待反应完毕,过滤,滤液经水洗、减压蒸馏再干燥得到五氟丙酸甲基二异丙胺单酯、五氟丙酸甲基二异丙醇胺双酯混合物，经气相色谱分析,反应转化率100%,其中,单酯、双酯的摩尔比为33:67,以六氟环氧丙烷计，五氟丙酸酯收率97%。

向配有磁力搅拌的50ml高压反应釜中,摩尔比为33:67的五氟丙酸甲基二异丙醇胺单酯、五氟丙酸甲基二异丙醇醇胺双酯混合物30g、Pd-Cu/ZrO₂-ZnO复合催化剂(Pd含量为0.05%,Cu含量为10%)0.3g,采用氢气对反应釜置换两次后,开启搅拌加热,反应温度升至150℃,再缓慢通入8MPa氢气,反应15h,待反应完毕，冷却至室温,缓慢释放多余的H₂,离心分离回收复合催化剂,倾倒出的反应液经蒸馏得到1H,1H-五氟丙醇,收率96.4%。

参考文献

[1]湖北孚诺林新材料有限公司. 一种2,2,3,3,3-五氟丙醇的制备方法:CN202111643451.3[P]. 2022-03-08.