[发明专利]一种非全氟短碳链中间体、单体及其合成方法

说明书

本发明公开了一种非全氟短碳链中间体、单体及其合成方法。所述非全氟短碳链中间体的结构式为：其中，(n≤6)。所述非全氟短碳链单体的结构式为：其中，n＝1～4，m＝1～3，R＝‑(CH2)xCH₃，x＝1～4。本发明提供的非全氟短碳链中间体和单体，含有两条及两条以上非全氟的短碳链，具有良好的拒防功能并且不易断裂，具有较低的即时毒性，可生物降解，无环境污染问题和生物累积性，不存在破坏环境、影响人类健康的隐患，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及有机化合物合成技术领域，具体涉及一种非全氟短碳链中间体、单体及其 合成方法。

背景技术

通常，表面性能好的含氟化合物大都是含有全氟长碳链(含氟碳数≥8)的化合物。经 过几十年的大规模应用后发现这些全氟长碳链化合物具有生物累积性，很难在自然界中被 降解，很多国家和国际组织禁止各种材料中长碳链全氟烷基的使用。因此，生产可提供低 表面能，同时又不含长碳链氟烷基的材料成为本领域技术人员有待解决的问题。

一般来说，可通过降低碳氟链的长度，达到改善含氟表面活性剂生物累积、难以降解 等负面问题。在早期的研究中认为，当分子中碳氟链小于六的全氟烷基磺酸盐(PFSAs)和 小于七个碳的全氟烷基羧酸盐(PFCAs)的毒性较小，且无明显生物积累性，一定条件下可生物降解，表面活性良好，能够有效的代替PFOA(全氟辛酸)/PFOS(全氟辛基磺酸) 类产品。欧美以及日本的一些著名含氟相关企业也开发了大量的C6含氟产品，其毒性要低 于PFOA和PFOS，主要产品有科莱恩(Clariant)公司的NuvaN2114Liq和NuvaN4118Liq、 旭硝子公司的AsahiguardAG-E系列、大金工业株式会社的UnidyneMulti系列、鲁道夫公 司的Ruco-StarEEN、大金和道康宁、杜邦合作推出PFHS以及浙江巨化集团技术中心也开 发以C6为基础的含氟拒水拒油剂等。但是，这些产品的性能拒液性能较差，远不能达到 PFOA/PFOS的标准；并且，当时C6的危害并没有得到正确的评估，不能证明其对生物体 具有何种危害。目前有研究表明，C6～C8类含氟化合物仍然都具有持久性、难降解和生物 累积等缺点。

通过研究发现，氟碳数低于6的全氟链段无环境污染问题和生物累积性，但是短碳氟 链，不能提供理想的拒防功能。同时，短全氟碳链容易断裂，其即时毒性比较大。并且，目前主要采用醚化的方法得到非全氟短碳链，采用该方法得到的副产物比较多，纯化困难。因此，如何设计一种拒防功能好且无毒的短碳氟链单体迫在眉睫。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种多链段的非全氟短碳链中 间体，解决现有的全氟短碳链拒防功能差且即时毒性较大的问题。

进一步，本发明还提供一种非全氟短碳链单体，解决现有的氟碳数低于6的短碳氟链 单体拒防功能差，且即时毒性大的问题。

进一步，本发明还提供所述非全氟短碳链中间体和单体的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种非全氟短碳链中间体，其结构式为：

其中，(n≤6)。

本发明还提供一种非全氟短碳链中间体的合成方法，

S11、反应瓶中加入非全氟短碳链醇和碱以及适量绝干溶剂，在氮气保护下室温搅拌均 匀，再加入催化剂；

S12、将环氧氯丙烷用绝干溶剂稀释后加入到恒压滴液漏斗中，逐滴加入到反应瓶中， 加完后在60～100℃反应10～24h；

S13、反应结束后，将反应瓶中的产物过滤、水洗、旋蒸除去溶剂，再经过分子蒸馏得 到如权利要求1所述的非全氟短碳链中间体；