[發(fā)明專利]一種全氟烷基環(huán)氧丙烷的制備方法

無效

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• 申請日: 2012-04-13
• 公開（公告）號: CN102643253A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發(fā)明（設計）人: 魏奇;楊華杰;王忠華
• 申請（專利權）人: 阜新恒通氟化學有限公司
• 主分類號: C07D303/08
• 分類號: C07D303/08;C07D301/26
• 代理公司: 錦州遼西專利事務所 21225
• 代理人: 李輝

技術領域

本發(fā)明屬于含氟化合物及其衍生物領域，特別涉及一種全氟烷基環(huán)氧丙烷的制備方法。

背景技術

全氟烷基環(huán)氧丙烷（通式為R_fCH₂CH(O)CH₂，其中R_f是碳數(shù)為4～n的直鏈的全氟烷基）是一種全氟烷基環(huán)氧化合物，它是生產(chǎn)含氟精細化學品的關鍵中間體，通過光化作用，可用于含氟涂料，含氟油墨印刷及含氟膠黏劑等合成領域。

CN00120011.9公開了一種全氟環(huán)氧化物的制備方法，其技術方案是：在15℃～120℃溫度下，在引發(fā)劑—氯、氟、溴、三氟甲基次氟酸、四氟乙烯存在下，將冷載體或氟氯烴液體介質(zhì)中用氧氧化相應的烯烴得到全氟環(huán)氧化物。該方法存在以下問題：1.?所使用引發(fā)劑四氟乙烯為高危化學品，容易引起爆炸；2.?所使用冷卻介質(zhì)氟氯烴對環(huán)境危害巨大，破壞臭氧層；3.?反應收率較低，僅為77%～87%。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種全氟烷基環(huán)氧丙烷的制備方法，該方法使用的原料安全環(huán)保，對環(huán)境無危害，反應條件溫和，生產(chǎn)安全性好，制備的產(chǎn)品易于提純，收率高，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。

本發(fā)明的技術解決方案是：

一種全氟烷基環(huán)氧丙烷的制備方法，其具體步驟如下：

將摩爾比為1:1.1～1:1.5的全氟烷基碘與丙烯醇混合，在金屬催化劑存在條件下進行加成反應，反應溫度為100℃～130℃，反應壓力為體系自生壓力，反應時間為3h～5h，，所述的全氟烷基碘與金屬催化劑的摩爾比為1:0.1～1:0.2，其中，金屬催化劑是平均粒徑為10μm～50μm的銅粉、鋅粉、鎳粉中的一種，過濾除去金屬催化劑，得反應中間產(chǎn)物；向反應中間產(chǎn)物中加入無機強堿和非極性溶劑，進行消去反應，反應溫度為65℃～85℃，反應時間為1h～2h，所述的全氟烷基碘與無機強堿的摩爾比為1:1.1～1:1.3，全氟烷基碘與非極性溶劑的摩爾體積比為1:200mol/mL～1:300mol/mL，其中，非極性溶劑為正己烷、環(huán)己烷、苯中的一種，反應后，過濾得濾液，經(jīng)減壓蒸餾提純，制得全氟烷基環(huán)氧丙烷。

所述全氟烷基碘的通式為R_fI，其中R_f是指碳數(shù)為4～10直鏈的全氟烷基。

所述金屬催化劑是平均粒徑為25μm的銅粉。

所述加成反應時，反應溫度為110℃～120℃，反應時間為4h。

所述加成反應時，需采用高純氮氣置換三次，使體系內(nèi)含氧量低于10ppm。

所述無機強堿為氫氧化鉀或氫氧化鈉。

所述消去反應時，反應溫度為65℃～70℃，反應時間為2h。

所述減壓蒸餾提純時，體系壓力-0.100MPa～-0.090MPa，加熱溫度70℃～95℃。

本發(fā)明是以全氟烷基碘和丙烯醇為原料通過加成反應和消去反應兩步反應實現(xiàn)，該方法所使用的原料安全、易得，對環(huán)境無危害，反應條件溫和，所獲得的產(chǎn)品易于提純，純度可達99.1%～99.5%；同時，由于所使用的金屬催化劑可以回收再利用，降低了生產(chǎn)成本；另外，由于制備方法路線設計合理，方法簡單、易于操作、大大提高了產(chǎn)品收率，收率可達96.1%～97.8%，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。

具體實施方式

實施例1

向帶有電動攪拌器、熱電偶、冷卻盤管、軸封冷卻水的1L高壓不銹鋼反應釜內(nèi)，加入692g全氟丁基碘（2mol）、128g丙烯醇（2.2mol）和12.7g平均粒徑為50μm的銅粉（0.2mol）。將反應釜密閉并抽真空，用高純氮氣置換三次使釜內(nèi)氧含量小于10ppm，最后將反應釜抽真空至-0.08MPa。開啟攪拌，升溫至100℃～110℃，在體系自生壓力下，反應3h，過濾除去金屬催化劑，得到反應中間產(chǎn)物815g。向裝有機械攪拌、測溫點、回流冷凝管的2L四口燒瓶中，加入815g制得的中間產(chǎn)物，123g氫氧化鉀（2.2mol），400mL正己烷，加熱至65℃～70℃，反應2h，過濾，濾液在體系壓力為-0.094MPa～-0.090MPa、加熱溫度為70℃～75℃下，進行減壓蒸餾提純，得到無色透明液體全氟丁基環(huán)氧丙烷543g，?氣相色譜法檢測純度為99.5%，收率為97.8%。

實施例2