[发明专利]全氟烷基乙基醇的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及由全氟烷基碘乙烷制备全氟烷基乙基醇的方法。用本发明方法制备全氟烷基乙基醇具有产率高的优点。

背景技术

长碳链结构含氟醇的实用价值有赖于所含的全氟或多氟烷基链具有独特的憎水憎油性能，作为含氟单体在有机合成、表面活性剂、织物整理剂和氟碳聚合物中已经得到了广泛的应用。

长碳含氟链结构可通过电解氟化法、四氟乙烯-甲醇调聚法以及烷基碘-四氟乙烯调聚法获的。其中烷基碘-四氟乙烯调聚法已成为制备全氟长碳直链结构的优选方法。

由于碘原子直接与强吸电子基团全氟烷基相连，因此全氟烷基碘化物中的碘原子很难被别的原子或原子团取代。但全氟烷基碘化物较易与乙烯等含有双键的烯烃发生加成反应，生成全氟烷基碘乙烯加成物。在生成物中，碘原子不再直接与全氟烷基相连，受到的作用大大减弱，因此可以转变各种含氟中间体，进而转变成各种氟表面活性剂。通常将全氟烷基碘乙烯加成物转化为长碳链结构含氟醇，进而该长碳链结构含氟醇作为含氟单体得到广泛的应用。

该制备长碳链结构含氟醇的方法是以调聚法制备的全氟烷基碘化物为原料，经酯化转化成硫酸酯(R_fCH₂CH₂OSO₃H)、醋酸酯(R_fCH₂CH₂OCOCH₃)、甲酸酯(R_fCH₂CH₂OCOH)或硝酸酯(R_fCH₂CH₂ONO₂)等，再经水解或催化氢化制备全氟烷基乙基醇。例如，US 4,219,680采用全氟烷基碘乙烷(一种全氟烷基碘化物)与乙酸钾在200℃中反应，得乙酸全氟烷基乙基酯(R_fCH₂CH₂OCOCH₃)和全氟烷基乙醇混合物。混合物与甲醇和浓硫酸在激烈搅拌下，加热回流1小时。精馏分离除去乙酸甲酯和全氟烷基乙烯。残留物经水洗除去甲醇和硫酸，再经精馏得1，1，2，2-四氢全氟烷基醇。

美国专利US 4,800,234采用冰浴条件下，将98％硫酸滴加到过硫酸钾中，滴加完毕后，用等体积水稀释，然后快速加入到C₆F₁₃CH₂CH₂I和冰醋酸的混合物中，并继续反应2小时，从而得到含C₆F₁₃CH₂CH₂OCOCH₃为90％，C₆F₁₃CH₂CH₂OH为7％和C₆F₁₃CH₂CH₂I为3.1％的产物。

英国专利GB 1,382,744采用CF₃(CF₂)₅CH₂CH₂I和N，N-二甲基甲酰胺及水于150℃反应6小时。然后反应物用水洗涤，分出油层。油层中含有甲酸全氟己基乙酯(CF₃(CF₂)₅CH₂CH₂OCOH)和全氟己基乙醇及全氟己基乙烯。其产物中组成比例与N，N-二甲基甲酰胺和水的用量有关，当CF₃(CF₂)₅CH₂CH₂I、N，N-二甲基甲酰胺与水的比例达到1∶30∶115时，全氟己基乙烯的生成量小于3％，甲酸全氟己基乙酯(CF₃(CF₂)₅CH₂CH₂OCOH)和全氟己基乙醇的总量为97％。