一种甲基丙烯酸酯类含氟单体及其合成方法和应用技术

技术编号:12307083 阅读:88 留言:0更新日期:2015-11-11 16:41
本发明专利技术公开了一种甲基丙烯酸酯类含氟单体苯甲酸(2-全氟壬烯氧基-3-(甲基丙烯酰氧基))丙酯的合成方法,所述的方法为:六氟丙烯三聚体、苯甲酸(2-羟基-3-(甲基丙烯酰氧基))丙酯和催化剂混合加热搅拌,滴加有机碱,充分反应,反应液经分离纯化后处理得到甲基丙烯酸酯类含氟单体苯甲酸(2-全氟壬烯氧基-3-(甲基丙烯酰氧基))丙酯。所述的甲基丙烯酸酯类含氟单体苯甲酸(2-全氟壬烯氧基-3-(甲基丙烯酰氧基))丙酯可用于织物整理剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机化学领域,特别是涉及一种甲基丙烯酸酯类含氟单体及其合成方 法和应用。
技术介绍
织物整理剂可以降低织物的表面从而使得织物具有特殊的性能,如憎水憎油,阻 燃等。含氟织物整理剂是国际上公认的优秀织物整理剂,其具有优异的性能和独特的用途。 用含氟织物整理剂处理织物,可以在织物的表面形成一层薄膜,从而表现出拒水、拒油性 能;并有利于织物保持原有的色泽、良好的手感和透气性。中国专利CN200580009651. 6公 开了 一类含氟单体,含氟单体中的含氟结构单元主要是含氟烷基,用这些含氟单体得到的 含氟聚合物,具有良好的防水性、防油性和防污性。中国专利CN200710067280公开了一种 含氟憎水憎油织物整理剂及其制备方法,其中含氟单体作为主要原料,所得织物整理剂具 有良好的憎水憎油效果。 六氟丙烯齐聚反应可定量地生成二聚体和三聚体的混合物。杜邦公司1959年已 有专利报道,后来日本Neos公司开发出了液体六氟丙烯齐聚物的工艺生产路线,通过有 效地控制反应条件,使齐聚反应主要生成三聚体。 与一般的直链状全氟碳的含氟表面活性剂相比,六氟丙烯齐聚物衍生的含氟表面 活性剂,其憎水基的全氟碳链具有高度支链化,具有更多裸露在外CF3基团,粘污物与涂膜 表面外露、密堆集CF3基的全氟烷基的表面构成的化学结合最弱,因此支链状的全氟烷基防 污性能更好。 与直链状全氟碳的含氟表面活性剂相比,六氟丙烯齐聚物衍生的含氟表面活性剂 具有以下主要特点:(1)在浓度极低的条件下,能降低水溶液的表面张力;(2)耐热性极强; (3)具有稳定的化学性能,在强酸、强碱中也能显示极强的界面活性;(4)具有憎水、憎油 性;(5)在有机溶剂中也能显示界面活性,并下降其表面张力;(6)在室温下的溶解度比直 链全氟碳链的表面活性剂高,应用的温度范围较大。 然而,尚未见六氟丙烯三聚体衍生的并有甲基丙烯酸酯类及苯甲酸酯类结构片段 的含氟单体的合成及其应用的文献报道。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提供一种六氟丙烯三聚体衍生的并有甲基丙烯 酸酯类及苯甲酸酯类结构片段的甲基丙烯酸酯类含氟单体,即苯甲酸(2_全氟壬烯氧 基-3-(甲基丙烯酰氧基))丙酯及其合成方法和应用。 本专利技术所述的甲基丙烯酸酯类含氟单体即苯甲酸(2-全氟壬烯氧基-3-(甲基丙 烯酰氧基))丙酯,具有如下结构:本专利技术所述苯甲酸(2-全氟壬烯氧基-3-(甲基丙烯酰氧基))丙酯,按照如下方法制 备:六氟丙烯三聚体、苯甲酸(2_羟基_3_(甲基丙烯酰氧基))丙酯和催化剂混合加热搅 拌,滴加有机碱,充分反应,反应液经分离纯化后处理得到产物。 上述反应中,所述的有机碱可以是三乙胺、三丙胺、二异丙基乙胺、吡啶、N-甲基吗 啉等,优选三乙胺。 所述的催化剂可以是苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、三辛基甲 基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵等,优选四丁基溴化铵。 所述的六氟丙烯三聚体:苯甲酸(2-羟基_3_(甲基丙烯酰氧基))丙酯的投料物 质的摩尔比为1 :1. 0~1. 5,优选为1 :1. 1~1. 2。 所述的六氟丙烯三聚体:有机碱的投料物质的摩尔比为1 :0. 8~1. 1。 所述催化剂的质量用量为六氟丙烯三聚体质量的0. 005~0. 02倍,优选为 0? 01 ~0? 015 倍。 所述反应温度为30~70 °C,优选为40~50 °C。 所述反应时间为4~20小时,优选为8~12小时。 所述的分离纯化可以采用如下步骤:反应结束后将反应液转移至分液漏斗中,加 入二氯甲烷,充分振摇后静止分层,分液,下层二氯甲烷层水洗三次后,无水硫酸钠干燥,过 滤,减压蒸除溶剂,再进行柱层析分离,以乙酸乙酯/石油醚体积比1 :50的混合液为洗脱 剂,收集含目标化合物的洗脱液,蒸除溶剂后,即得产物甲基丙烯酸酯类含氟单体苯甲酸 (2-全氟壬烯氧基_3_(甲基丙烯酰氧基))丙酯。 具体推荐本专利技术所述的合成方法为:将六氟丙烯三聚体、苯甲酸(2-羟基-3-(甲 基丙烯酰氧基))丙酯和四丁基溴化铵混合加热搅拌,滴加三乙胺,40~50°C下8~12小时, 反应液经分离纯化后处理得到含氟单体苯甲酸(2-全氟壬烯氧基_3_(甲基丙烯酰氧基)) 丙酯。 所述的六氟丙烯三聚体:苯甲酸(2-羟基_3_(甲基丙烯酰氧基))丙酯的投料 物质的摩尔比为1 :1. 1~1. 2 ;所述的六氟丙烯三聚体:有机碱的投料物质的摩尔比为1 : 0. 8~1. 1 ;所述催化剂的质量用量为六氟丙烯三聚体质量的0. 01~0. 015倍。 所述的甲基丙烯酸酯类含氟单体苯甲酸(2-全氟壬烯氧基-3-(甲基丙烯酰氧 基))丙酯可用于织物整理剂。将其用于乳液共聚法制备含氟织物整理剂乳液,测试结果表 明,制得的含氟织物整理剂具有良好的拒水拒油性能。【具体实施方式】 下面通过【具体实施方式】对本专利技术作进一步说明,但本专利技术的保护范围并不限于 此。 实施例1 在有磁子的反应器中加入lOmmol六氟丙稀三聚体(4. 5g),llmmol的苯甲酸(2-轻 基-3-(甲基丙烯酰氧基))丙酯和0.045g的四丁基溴化铵,搅拌下加热到40°C,滴加llmmol的三乙胺,滴完后继续保温反应,反应时间总计10小时。将反应液转移至分液漏斗 中,加入二氯甲烷,充分振摇后静止分层,分液,下层二氯甲烷层水洗三次后,无水硫酸钠干 燥,过滤,减压蒸除溶剂,过硅胶柱,以乙酸乙酯/石油醚体积比1 :50的混合液为洗脱剂,甲 基丙烯酸酯类含氟单体苯甲酸(2-全氟壬烯氧基_3_(甲基丙烯酰氧基))丙酯的分离收率 为 81%。 4 NMR、MS和IR数据如下所述: 4 NMR (CDC13) S ppm ;1. 94 (s,3H),4. 35-4. 63 (m,5H),5. 63 (s,1H),6. 13 (s,1H),7.42-7.46 (m,2H),7. 56-7. 60 (m,lH),7. 99-8. 03 (m,2H) MS (El) m/z ;694当前第1页1 2 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种甲基丙烯酸酯类含氟单体,即苯甲酸(2‑全氟壬烯氧基‑3‑(甲基丙烯酰氧基))丙酯,具有如下结构:。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:沈振陆熊杰石如祥莫卫民胡宝祥
申请(专利权)人:浙江工业大学
类型:发明
国别省市:浙江;33

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