全氟正丙基乙烯基醚的高效合成

2026/1/26 9:36:02 作者:南星

背景技术

全氟正丙基乙烯基醚是一种氟化乙烯基醚,被广泛的应用于氟树脂的改性。它能够降低以四氟乙烯为基础的聚合物的结晶度,使其能够更好的被加工应用。由于其只含有C、F、O三种元素,其独特的结构不会改变聚合物原有的耐腐蚀和耐老化性能,且其分子侧链上引入全氟丙氧基,提高了分子主链的柔顺性,使其具有优异的热塑加工性能。

全氟正丙基乙烯基醚

专利CN114656338A以五氟丙酰氟为原料在催化剂作用下与氟气反应得到中间体, 而后中间体再与1,2‑二氟‑1,2‑二氯乙烯反应得到1,2‑二氯‑1,2,2‑三氟乙基七氟丙醚,1,2‑二氯‑1,2,2‑三氟乙基七氟丙醚在有机溶剂中,通过还原反应脱氯反应得到全氟正丙基乙烯基醚。专利US3114778以活性炭负载氟化银方式制备六氟环氧丙烷聚合物,再裂解成全氟正丙基乙烯基醚。以上专利均采用了危险性极高的氟气或者毒性高的氟化银。且采用腈类化合物或醚醇类化合物作为溶剂,在脱羧过程中起泡,使得产品收率降低。

因此,探究一种工艺稳定,收率高,环境友好度高,可操作性强的全氟正丙基乙烯基醚的合成方法具有重要意义。

合成方法[1]

1、加成: 取2.5kg二乙二醇二甲醚加入至10L不锈钢密闭反应釜中,加入80g的N,N'‑二甲基‑N,N'‑二苯基‑1,2‑乙二胺,20g的N,N,N',N'‑四甲基对苯二胺,加入250g四己基氟化铵,搅拌30min。通入六氟环氧丙烷5kg,维持压力0.3MPa,维持反应温度30℃反应3h。反应结束后静置3h,分离出下层清液进行GC测定,六氟环氧丙烷二聚体的含量为76.23%。下层清液进行精馏分离,0.1MPa,55℃下收集馏分,得到纯度为98.71%六氟环氧丙烷二聚体。

2、成盐: 取2.6kg十氟‑3‑甲氧基‑2‑三氟甲基戊烷与1kg乙基全氟丁基醚加入至10L带冷凝器的不锈钢反应釜中,而后加入1.06kg(10mol)碳酸钠,开启搅拌后,加入120g的N,N‑二甲基乙酰胺与30g哌啶,升温至50℃。取3kg(9.03mol)六氟环氧丙烷二聚体滴加入反应釜中,40℃时开始滴加,继续升温至50℃,滴加结束后,维持55℃下2h。

3、脱羧: 在‑0.1MPa,60℃下进行减压蒸馏,脱除含氟溶剂。升温至220℃,在冷凝器后端收集粗品全氟正丙基乙烯基醚。在0.1MPa,35℃条件下收集馏分进行GC测定,纯度为99.35%,收率91.50%。

全氟正丙基乙烯基醚的气相色谱图

参考文献

[1] 山东齐氟新材料有限公司,山东中柔新材料有限公司. 全氟正丙基乙烯基醚的制备方法:CN202410992771.7[P]. 2024-08-20.

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