[發(fā)明專利]氧雜全氟羧酸雙季戊四醇酯及其制備和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310461020.4
• 申請(qǐng)日: 2013-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103553912A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史鴻鑫;沈海民;魏文俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C07C67/14
• 分類號(hào): C07C67/14;C07C69/708;B01F17/44;B01F17/38
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;俞慧

（一）技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種氧雜全氟羧酸雙季戊四醇酯及其制備方法和作為表面活性劑的應(yīng)用。

（二）背景技術(shù)

氟碳表面活性劑具有“三高”“兩拒”性能，即高表面活性、高耐熱性、高耐化學(xué)性和拒水拒油性能[氟碳表面活性劑，北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2001]，因而得到普遍的重視。自1950’s開(kāi)始，對(duì)氟碳表面活性劑的研究方興未艾，它在織物和紙張[含氟表面活性劑及其應(yīng)用.杭州化工，2001，31(2)：6-10.]以及皮革的防水防油劑[含氟表面活性劑的合成及應(yīng)用[J].皮革與化工，2008，25(1)：25-28.]、水成膜泡沫滅火劑[碳氟表面活性劑與水成膜泡沫滅火劑.化學(xué)研究與應(yīng)用，2002，14(4):391-393]、輕水泡沫滅火劑[新型氟碳表面活性劑在輕水泡沫滅火劑中的應(yīng)用研究，化工時(shí)刊，2007，21(11):45-48]、油田化學(xué)驅(qū)油劑[表面活性劑在油氣開(kāi)采和集輸中的應(yīng)用與前景.日用化學(xué)品科學(xué)，2007，30(5)：23-26]、金屬[含氟表面活性劑的生產(chǎn)和應(yīng)用前景.化工文摘，2009，(5)：20-23]和玻璃表面處理劑[特種表面活性劑.北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，1995]等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。特別在固體表面的疏油疏水處理，更是非用氟碳表面活性劑不可。但是，目前氟碳表面活性劑中主要是全氟辛基磺酸(PFOS)及其衍生物、全氟辛酸（PFOA），由于其在環(huán)境中有高持久性，存在潛在危害[中國(guó)全氟辛烷磺?；衔锱欧藕臀廴粳F(xiàn)狀及初步風(fēng)險(xiǎn)分析.環(huán)境污染與防治(網(wǎng)絡(luò)版)，2008，(7):1-11]，因此，在2001年前后，美國(guó)環(huán)境保護(hù)署終止了全氟辛基磺酸(PFOS)及其衍生物的生產(chǎn)和使用。隨后，在2006年12月27日，歐洲議會(huì)發(fā)布了《關(guān)于限制全氟辛基磺酸銷售及使用的指令》(2006/122/EC)，并于2007年12月27日之前成為各成員國(guó)的國(guó)家法律，2008年6月27日起實(shí)施[全氟辛烷磺酰基化合物(PFOS)的污染現(xiàn)狀與研究趨勢(shì).化學(xué)進(jìn)展，2006，18(6)：808-813]。因此，尋找全氟辛基磺酸(PFOS)和全氟辛酸（PFOA）及其衍生物的替代品已經(jīng)成為新的研究熱點(diǎn)。

氟碳表面活性劑的高活性來(lái)自于全氟基團(tuán)，特別是拒水拒油性能與全氟基團(tuán)的碳鏈長(zhǎng)度密切相關(guān)。已有的研究認(rèn)為只有C₆～C₁₂的全氟基團(tuán)才具有良好的拒水拒油性。PFOS的全氟基團(tuán)都是C₈的，其衍生物是目前紡織品拒水拒油劑和汽油類水成膜泡沫滅火劑的主要成分。由于其累積性毒性即將被禁用。目前替代PFOS的主要采用短碳鏈全氟基團(tuán)制備的表面活性劑，如全氟己基磺酸鹽[氟碳表面活性劑全氟己基磺酸鉀的合成研究有機(jī)氟工業(yè)，2009，（1）：61-64]、全氟丁基磺酸鹽[PFOS和PFOA替代品取向新進(jìn)展(二)，印染，2012，（16）：49-53]等。還有一類是主鏈含氧的全氟基團(tuán)的衍生物，即六氟環(huán)氧丙烷齊聚體為原料制備的氟碳表面活性劑[六氟環(huán)氧丙烷齊聚物應(yīng)用簡(jiǎn)述，有機(jī)氟工業(yè)，2004，（3）：46-49]。從六氟環(huán)氧丙烷齊聚物出發(fā)，已經(jīng)制得了一系列表面活性劑。但是以雙季戊四醇為原料，與六氟環(huán)氧丙烷齊聚體進(jìn)行酯化反應(yīng)，制得氧雜全氟羧酸雙季戊四醇酯混合物的氟碳表面活性劑還未見(jiàn)報(bào)道。

（三）發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一是提供一種具有高表面活性的氧雜全氟羧酸雙季戊四醇酯。

本發(fā)明的目的之二是提供一種簡(jiǎn)單的氧雜全氟羧酸雙季戊四醇酯的制備方法。

本發(fā)明的目的之三是提供所述氧雜全氟羧酸雙季戊四醇酯作為表面活性劑的應(yīng)用。

下面對(duì)本發(fā)明采用的技術(shù)方案做具體說(shuō)明。

本發(fā)明提供了一種氧雜全氟羧酸雙季戊四醇酯，其是結(jié)構(gòu)如式（I）的化合物中的一種或兩種以上的混合物：

式（I）中，R¹、R²、R³、R⁴、R⁵和R⁶各自獨(dú)立為H或F(CF₃CFCF₂O)_nCF(CF₃)CO-，n為自然數(shù)；并且R¹、R²、R³、R⁴、R⁵和R⁶不都為H。

進(jìn)一步，n選自1～5的自然數(shù)。

更進(jìn)一步，n=1、2或3。