[發(fā)明專利]制備氟化苯和氟化二苯甲酮及其衍生物的新方法

有效

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• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111269099B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設計）人: 崔桅龍;周長岳;杜宏軍;吳文挺
• 申請（專利權）人: 福建永晶科技股份有限公司
• 主分類號: C07C45/63
• 分類號: C07C45/63;C07C49/813;C07C45/46;C07C17/23;C07C25/18;C07C17/20;C07C25/13
• 代理公司: 福州市景弘專利代理事務所(普通合伙) 35219
• 代理人: 林祥翔;徐劍兵

本發(fā)明涉及分別制備或合成氟化苯和氟化二苯甲酮及其衍生物、特別是氟苯及其衍生物的新方法。本發(fā)明特別涉及用于合成氟化苯和二苯甲酮的新的環(huán)保方法，所述氟化苯和二苯甲酮是制造聚芳基醚酮(PAEK)的原料。通過Friedel?Crafts反應制備化合物的更有效和節(jié)能的方法，以及更環(huán)保的方法，并提供有益的催化劑。本發(fā)明的另一個目的是采用Friedel?Crafts反應，并采用有益的催化劑，該催化劑可以容易地與氟化反應結合，其中氟化反應可以在Friedel?Crafts反應之前，或可以在Friedel?Crafts反應之后。在此，本發(fā)明的又一個目的是采用催化劑用于Friedel?Crafts反應，該催化劑可均用于Friedel?Crafts反應和氟化反應中。

技術領域

本發(fā)明涉及分別用于制備或合成氟化苯和氟化二苯甲酮及其衍生物(特別是氟化苯及其衍生物)的新方法。

背景技術

二苯甲酮是制備聚芳基醚酮(PAEK)的起始材料。聚芳基醚酮(PAEK)是一類具有高溫穩(wěn)定性和高機械強度的半結晶熱塑性塑料，其分子主鏈上交替含有酮(RL-CO-RL)和醚基(RL-O-RL)。官能團之間的連接基團RL由1,4-取代的芳基基團(例如1,4-取代的苯基)組成。

在有機分子的上下文中，芳基是衍生自芳族環(huán)的任何官能團或取代基，通常是芳族烴，如苯基和萘基。為了縮寫或通用化，使用術語“芳基”，并且在化學結構圖中，“Ar”用作芳基的占位符。

關于PAEK的特性，PAEK具有250℃(482℉)的連續(xù)工作溫度，在短期負載下，最高可承受350℃(662℉)的溫度。燃燒時，其毒性和腐蝕性最小。燃燒時它的熱量輸出也很低，因此適合在內部航空應用中使用。它還具有良好的整體耐化學性。它的抗張強度為85MPa(12,300psi)，楊氏模量為4,100MPa(590,000psi)。在23℃(73℉)時其屈服強度為104MPa(15,100psi)，在160℃(320℉)時為37MPa(5,400psi)。

PAEK塑料的特征是亞苯基環(huán)通過氧橋(醚和羰基(酮))連接。醚與酮的比例和順序主要影響聚合物的玻璃化轉變溫度和熔點。它還會影響其耐熱性和加工溫度。酮比例越高，聚合物鏈越剛性，這導致更高的玻璃化轉變溫度和熔點。加工溫度范圍為350℃至430℃。

屬于該家族的塑料包括PEK(聚醚酮)、PEEK(聚醚醚酮)、PEKK(聚醚酮酮)、PEEKK(聚醚醚酮酮)、PEKEKK(聚醚酮醚酮酮)。

PAEK可以通過兩種方式生產，一種稱為親核途徑，另一種稱為親電途徑。親核途徑在聚合步驟中形成醚鍵。親電子途徑在聚合步驟中形成羰基橋，可以使用所有典型的熱塑性工藝進行加工，例如注塑、擠出、壓塑和傳遞模塑。

PAEK適用于以下應用。一種主要的工程應用是石油鉆探部件，如密封件、壓縮機環(huán)、閥門零件、齒輪、軸承和金屬絲涂層。它也可用于化學泵行業(yè)，因為它可以承受溫度、應力并具有耐腐蝕性。在汽車工業(yè)中，它用于制備變速箱中的齒輪和推力軸承。由于其優(yōu)異的抗水解性，因此在醫(yī)療器械中使用，因為它在滅菌后不會分解。PEKEKK用于制備外科植入物，如人造髖關節(jié)。

聚醚醚酮(PEEK)是聚芳基醚酮(PAEK)系列中的一種無色有機熱塑性聚合物，用于工程應用。它最初是由Victrex公司(然后是帝國化學工業(yè)公司(ICI))于1980年代初期推出的。

例如，PEEK的合成可以如下。PEEK聚合物通過雙酚鹽的二烷基化通過逐步增長聚合而獲得。典型的是4,4'-二氟二苯甲酮與氫醌二鈉鹽的反應，氫醌二鈉鹽是通過碳酸鈉去質子化而原位產生的。反應在極性非質子傳遞溶劑(如二苯砜)中于約300℃進行。