[發明專利]一種含氟烷基的直鏈碳酸酯及其合成方法

在審

• 申請號: 201811590139.0
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN109678722A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 傅人俊;林曉文;丁繼華;徐偉文;鄭翔
• 申請（專利權）人: 常熟市常吉化工有限公司
• 主分類號: C07C69/96
• 分類號: C07C69/96;C07C68/06;C07C68/08
• 代理公司: 蘇州誠逸知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32313
• 代理人: 高娟

1.一種含氟烷基的直鏈碳酸酯，其特征在于，所述含氟烷基的直鏈碳酸酯包括烴基氟烷基碳酸酯和雙(氟烷基)碳酸酯；

其中，所述烴基氟烷基碳酸酯的結構式為：

所述雙(氟烷基)碳酸酯的結構式為：

式中，R為碳原子數為1～6的烴基，包括甲基、乙基、丙基、烯丙基或炔丙基；

m、n均為整數，且1≤n≤6，1≤m≤2n+1。

2.一種含氟烷基的直鏈碳酸酯的合成方法，其特征在于，采用一鍋法苯酚間接酯交換循環反應，包括如下步驟：

(1)一次酯交換反應：向反應釜中加入苯酚、碳酸二烴基酯和有機金屬化合物，經一次酯交換反應，生成烴基苯基碳酸酯和碳酸二苯酯；

(2)二次酯交換反應：向步驟(1)的反應液中加入氟烷基醇和固體催化劑，經二次酯交換反應，生成烴基氟烷基碳酸酯和雙(氟烷基)碳酸酯；

(3)分離提純：將步驟(2)中的反應產物過濾去除固體催化劑，濾液精餾提純得到純品烴基氟烷基碳酸酯和雙(氟烷基)碳酸酯。

(4)苯酚循環利用：向步驟(3)的精餾釜釜液中按步驟(1)的投料比加入碳酸二烴基酯，繼續循環上述步驟(1)～(3)，得到所述烴基氟烷基碳酸酯和雙(氟烷基)碳酸酯。

3.根據權利要求2所述的含氟烷基的直鏈碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述碳酸二烴基酯、苯酚和氟烷基醇的投料摩爾比為：碳酸二烴基酯：苯酚：氟烷基醇＝1：0.1～3：1～6；所述有機金屬化合物的用量為所述碳酸二烴基酯和苯酚總質量的0.1～2％；所述固體催化劑的用量為所述碳酸二烴基酯和氟烷基醇總質量的0.1～5％。

4.根據權利要求2所述的含氟烷基的直鏈碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述步驟(1)中，所述一次酯交換反應的條件為：溫度100～250℃，時間1～10h，壓力0～6Mpa。

5.根據權利要求2所述的含氟烷基的直鏈碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述步驟(2)中，所述二次酯交換反應的條件為：溫度50～200℃，時間1～10h，壓力0～6Mpa。

6.根據權利要求2所述的含氟烷基的直鏈碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述碳酸二烴基酯為碳原子數為1～4的烴基碳酸酯，包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二正丙酯、碳酸二異丙酯、碳酸二正丁酯、碳酸二烯丙酯或碳酸二炔丙酯。

7.根據權利要求2所述的含氟烷基的直鏈碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述氟烷基醇為至少含一個氟原子的，且碳原子數為1～4個的烷基醇，包括2,2-二氟乙醇、2,2,2-三氟乙醇、1,1,2,2-四氟乙醇、2,2,3,3-四氟丙醇、2,2,3,3,3-五氟丙醇、4,4,4-三氟丁醇、1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇、2,2,3,4,4,4-六氟-1-丁醇或2,2,3,3,4,4,4-七氟-1-丁醇。

8.根據權利要求2所述的含氟烷基的直鏈碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述固體催化劑為酸性離子交換樹脂、堿性離子交換樹脂、固體超強酸、活性白土、酸性白土、高嶺土、水滑石、蒙脫土、沸石、分子篩、硅酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽、金屬氧化物或金屬氫氧化物中一種或幾種的組合。

9.根據權利要求2所述的含氟烷基的直鏈碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述有機金屬化合物為過渡金屬有機化合物或主族金屬有機化合物的一種或幾種的組合；所述過渡金屬有機化合物為包括鈦、釩、錳、鐵、鎳、銅、鋅或鋯的有機化合物；所述主族金屬有機化合物為包括鋁、鍺、錫、鉛、銻或鉍的有機化合物。

10.根據權利要求9所述的含氟烷基的直鏈碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述有機金屬化合物包括鈦酸丁酯、鈦酸異丙酯、乙酰丙酮氧鈦、二異丙氧基雙乙酰丙酮鈦、叔丁基甲氧基鈦、二叔丁基甲氧基鈦、草酸氧釩、乙酰丙酮氧釩、醋酸錳、草酸錳、三羰基環戊二烯錳、檸檬酸鐵、乙酰丙酮鐵、三(六氟乙酰丙酮)合鐵、二茂鐵、二丁基二硫代氨基甲酸鎳、1,3-雙(二苯基膦丙烷)二氯化鎳、雙(三苯基膦)氯化鎳、二乙酰丙酮鎳、雙(六氟乙酰丙酮)合鎳(II)、(1,1'-雙(二苯基膦)二茂鐵)、二氯化鎳、二甲氨基二硫代甲酸鎳、甲酸鎳(II)鹽、氯化鎳、二甲氧基乙烷、1,1,1-三氟乙酰丙酮鎳、雙-(1，5-環辛二烯)鎳、雙(三苯基膦)二溴化鎳、二茂鎳、乙酰丙酮鎳二水合物、雙三苯基膦二羰基鎳、四(三苯基膦)鎳、雙(2,2,6,6-甲基-3,5-庚二酮酸)鎳、醋酸銅、三氟甲磺酸銅、三氟醋酸銅、特戊酸銅、醋酸鋅、異辛酸鋅、三丁基甲氧基錫、三丁基乙氧基錫、二丁基二甲氧基錫、二乙基二乙氧基錫、二甲基氧化錫、二丁基氧化錫、二辛基氧化錫、二醋酸二甲基錫、二醋酸二丁基錫、二醋酸二辛基錫、二丁酸二甲基錫、二丁酸二丁基錫、二丁酸二辛基錫、二月桂酸二甲基錫、二月桂酸二丁基錫，二月桂酸二辛基錫、辛酸亞錫、環烷酸亞錫、叔丁基甲氧基錫、二叔丁基甲氧基錫、異丙醇鋯、叔丁醇鋯、鋯酸四丁酯、乙酰丙酮鋯、六氟-乙酰丙酮鋯、8-羥基喹啉鋁、堿式醋酸鋁、硬脂酸鋁、異丙醇鋁、仲丁醇鋁、叔丁醇鋁、三乙酰丙酮鋁、丁酸鋁、苯基三氯化鍺、三苯基氯化鍺、四正丁基鍺、二苯基二氯化鍺烷、三丁基氯化鍺、四丁氧基鍺、三(巰基丙酸異辛酯)銻、異辛酸鉍、甲基磺酸鉍、新癸酸鉍、環烷酸鉍、月桂酸鉍、四丁基鉛、四苯基鉛、醋酸鉛、草酸鉛、二甲氧基鉛、三氟甲磺酸鉛、氯化三苯基鉛、乙酰氧基三乙基鉛、乙酰氧基三甲基鉛、三苯基乙酸鉛、三正丁基乙酸鉛、氯化三甲基鉛、三苯基氫氧化鉛、六氟乙酰丙酮鉛或丁基三甲基鉛。