[發明專利]一種氟碳醇的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201511033766.0
• 申請日: 2015-12-31
• 公開（公告）號: CN105622359B
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 耿謙;李希侖;姚素梅;高國紅;肖鑫
• 申請（專利權）人: 天津市長蘆化工新材料有限公司
• 主分類號: C07C41/26
• 分類號: C07C41/26;C07C43/13;C07C43/12;C07C67/03;C07C69/653
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 楊歡

本發明公開了一種氟碳醇的制備方法及其應用，制備方法是以六氟環氧丙烷為原料，在適宜反應溫度，且在催化劑溶劑的作用下，六氟環氧丙烷發生調節聚合生成二聚體以及三聚體，無需分離直接轉化為甲酯，通過精餾得到二聚體、三聚體甲酯，分別還原得到二聚體氟碳醇、三聚體氟碳醇，最后再次精餾，純度高達99.7％。

技術領域

本發明涉及精細化工技術領域，特別是涉及一種氟碳醇的制備方法及其應用。

背景技術

氟碳醇—有機氟化工的重要主體，誕生于二十世紀的中葉，以其特殊的化學結構和廣泛的應用領域，在有機氟化工產業鏈中占有重要的地位，對人類的生產、生活發揮著不可估量的作用。

氟碳醇是制造全氟烷基表面活性劑和樹脂的重要中間體，具有獨特的化學穩定性、耐腐性、阻燃性、疏水疏油性、防污性等等諸多特點。其應用已經深入到紡織、軍工、電子、航天、防腐、化工、表面防護等各類社會生產、生活領域，廣泛應用于高檔服裝、高級建筑、飛機制造、精密加工、文物保護、高壓絕緣、海洋開發、涂層涂料等工業、商業活動。

由于氟碳醇技術的先進性和復雜性，從上世紀50年代以來，此類技術和下游產品的市場一直由美國杜邦等二、三家化工集團所壟斷。氟碳醇項目的調聚法生產氟碳醇技術屬于國際領先技術，目前僅為美國的杜邦公司等國際知名企業掌握。

根據文獻報道，目前氟碳醇的制備方法主要有兩種：

1.四氟乙烯調節聚合制備

杜邦公司等使用原料四氟乙烯在五氟化碘引發聚合，生成四氟乙烯調聚物，再將末端為碘的調聚物與環氧乙烷反應，生成末端為亞乙基醇的氟碳醇。

2.碳氫化合物電解法制備

3M公司使用己酰氯在氫氟酸電解槽中電解，得到全氟己酰氟，酯化還原得到末端為亞甲基醇的氟碳醇。

發明內容

本發明的目的在于提供一種以六氟環氧丙烷為原料制備氟碳醇的方法，該方法易于生產、產品純度高。

為實現本發明的目的所采用的技術方案是：一種氟碳醇的制備方法，其特征在于，依次進行以下步驟：

(1)在反應釜中加入溶劑為二乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、苯甲腈、四氫呋喃，催化劑為氟化鉀、氟化銫、氟化鈉、氟化銀，通入原料六氟環氧丙烷氣體，控制其通氣速率為5～100g/h，控制反應體系中反應溫度為-20℃～50℃，反應壓力為常壓，使反應連續進行；

(2)停止通入原料六氟環氧丙烷氣體，體系自然恢復至室溫，反應完成后分離得到六氟環氧丙烷二聚體粗品、六氟環氧丙烷三聚體粗品和六氟環氧丙烷四聚體粗品；

(3)無需分離純化，將六氟環氧丙烷二聚體粗品、六氟環氧丙烷三聚體粗品、六氟環氧丙烷四聚體粗品加入到等體積甲醇的冰水浴中，生成六氟環氧丙烷二聚體甲酯粗品、六氟環氧丙烷三聚體甲酯粗品和六氟環氧丙烷四聚體甲酯粗品；

(4)加入兩倍體積水，分離水相與氟相；

(5)對六氟環氧丙烷二聚體甲酯粗品、六氟環氧丙烷三聚體甲酯粗品和六氟環氧丙烷四聚體甲酯粗品進行精餾，根據沸點不同，可以得到全氟丙酰氟甲酯、六氟環氧丙烷二聚體甲酯粗品、六氟環氧丙烷三聚體甲酯粗品以及六氟環氧丙烷四聚體甲酯粗品，它們的純度大于99.5％。其中六氟環氧丙烷二聚體甲酯粗品是主要產物；

(6)在玻璃反應瓶中分別加入六氟環氧丙烷二聚體甲酯粗品和甲醇，置于冰水浴中，控制溫度低于20℃，慢慢加入還原劑硼氫化鈉，直到完全反應，在室溫下攪拌兩小時；再加入兩倍體積水，分離氟相與水相，再用堿金屬硫酸鹽干燥，得到六氟環氧丙烷二聚體醇粗品；同理，使用步驟(6)相同的方法能夠制備六氟環氧丙烷三聚體醇粗品和六氟環氧丙烷四聚體醇粗品；