末端碘化多氟烷烃及其制备方法技术

技术编号:5397278 阅读:250 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供通式CnF2n+1(CHXCFY)s+p(CF2CF2)t+rI[I](其中,X、Y分别为氢原子或氟原子,其中Y为氟原子时X也为氟原子,n为1~6的整数,s+p为1~5的整数、是CHXCFY基团的数目,t+r为0或1~6的整数、是四氟乙烯骨架的数目)表示的末端碘化多氟烷烃。上述末端碘化多氟烷烃通过使CnF2n+1与含氟烯烃CHX=CFY以及四氟乙烯在过氧化物引发剂的存在下依次进行调聚反应来制备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。更具体地说,涉及使含氟烯烃进行 调聚反应而得到的。
技术介绍
以全氟烷基碘作为起始原料、使其与偏二氟乙烯进行调聚化的反应已知有用金属 或金属络合物作为催化剂来进行的方法。此外,还已知在高温、高压或高温高压的条件下, 在自由基发生剂的存在下,进行该调聚反应的方法。为了在这种高温、高压下进行反应,必 需大量的能量。此外,由于反应时产生的氢氟酸等导致设备的腐蚀加剧,设备的更新频率增 大。另一方面,使用可以耐腐蚀的材质时,由于材料昂贵而不能避免设备变得昂贵。日本特开昭60-106533号公报日本特开昭60-104023号公报 J. Fluorine Chem. 70 卷 215 页(1995) J. Fluorine Chem. 102 卷 253 页(2000)有报告指出,上述得到的调聚物末端全氟烷基的碳原子数为8左右的化合物的生 物蓄积性高、在环境方面存在问题,今后有可能难以制备、使用。但是,全氟烷基的碳原子数 为6以下的化合物的生物蓄积性低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,提供使含氟烯烃进行调聚反应而得到的、生物蓄积性低、具有 碳原子数为6以下的全氟烷基的。通过本专利技术,提供以通式CnF2n+1 (CHXCFY) s+p (CF2CF2) t+rI 〔 I〕(其中,X、Y分别为氢原子或氟原子,其中Y为氟原子时X也为氟原子,η为1 6 的整数,s+p为1 5的整数、是CHXCFY基团的数目,t+r为0或1 6的整数、是四氟乙烯 骨架的数目)表示的末端碘化多氟烷烃。其中,可以为规定化合物的n、s+p、t+r都通 常具有各种值的混合物。上述末端碘化多氟烷烃是使通式CnF2n+1 (CHXCFY) s+p (CF2CF2)tI 〔II〕(其中,X、Y分别为氢原子或氟原子,其中Y为氟原子时X也为氟原子,η为1 6 的整数,s+ρ为1 5的整数、是CHXCFY基团的数目,t为0 3的整数、是原料中的四氟乙 烯骨架的数目)表示的末端碘化多氟烷烃在过氧化物引发剂的存在下,与四氟乙烯反应, 以通式CnF2n+1 (CHXCFY) s+p (CF2CF2) t+rI 〔I〕(其中,X、Y、n、s+p、t的定义与上述相同,r为1 5、是通过反应加成的四氟乙烯 骨架的数目,但是t+r为1 6的整数)表示的末端碘化多氟烷烃的形式制备的。作为化合物,还可以使用具有各种η值、s+p值、t值的化合物的混合物。此外,化合物中t = 0的末端碘化多氟烷烃通过使通式(III)CnF2n+1I (III)(其中,η为1 6的整数)表示的全氟碘在过氧化物引发剂的存在下,与通式CHX = CFY(其中,X、Y分别为氢原子或氟原子,其中Y为氟原子时X也为氟原子)表示的含氟烯烃进行调聚化反应来制备。此时,通过使得到的CnF2n+1 (CHXCFY) SI的末端碘化多氟烷烃进一步与上述含氟烯烃反应的2步以上的反应,可以形成末 端碘化多氟烷烃CnF2n+1 (CHXCFY) s+pI 〔 IV〕。本专利技术涉及的末端碘化多氟烷烃,不仅全氟烷基由生物蓄积性低的碳原子数为6 以下的烷基构成,分子中还存在CHXCFY基团,因此容易脱HF化形成双键,其受到臭氧分解 而易分解,因此对环境的防碍少。此外,从其用途方面考虑,可以使其末端碘基转换为末端-OH基,进而使该末 端-OH基与(甲基)丙烯酸反应形成末端(甲基)丙烯酸酯,由于它们可以形成表面活性 齐U、防水防油剂、表面改性剂等,末端碘化多氟烷烃可以有效地用作这些衍生物化合物的合 成原料。具体实施例方式作为末端碘化多氟烷烃的合成原料的末端碘化多氟烷烃是通过使通式CnF2n+1I (III)η :1 6的整数表示的全氟烷基碘在过氧化物引发剂的存在下与含氟烯烃反应得到通式CnF2n+1 (CHXCFY) s+pI 〔IV〕s+p 是CHXCFY基团的数目、为1 5表示的末端碘化多氟烷烃,以该末端碘化多氟烷烃作为起始原料,使其在过氧化 物引发剂的存在下与四氟乙烯反应来得到。作为具体的全氟烷基碘,可以举出下述化合物。CF3ICF3CF2ICF3 (CF2)2ICF3 (CF2)3ICF3(CF2)4ICF3(CF2)5I作为与上述全氟烷基碘反应的含氟烯烃,可以举出通式CHX = CFY 〔V〕表示的化合物,其中,X,Y分别为氢原子或氟原子,其中Y为氟原子时X也为氟原 子。具体地说可以举出氟乙烯、1,2- 二氟乙烯、三氟乙烯等。作为分别在含氟烯烃CHX = CFY的调聚化反应以及接下来进行的四氟乙烯的调聚 化反应中使用的过氧化物引发剂,例如使用过氧化二叔丁基、二(4-叔丁基环己基)过氧 化二碳酸酯、二鲸蜡基过氧化二碳酸酯、二正丙基过氧化二碳酸酯、二异丙基过氧化二碳酸 酯、二仲丁基过氧化二碳酸酯等。从反应的进行性和控制性的观点考虑,这些有机过氧化物 引发剂相对于上述全氟烷基碘或末端碘化化合物分别以约0. 05 0. 5摩尔%、 优选约0. 1 0. 25摩尔%的比率使用。含氟烯烃调聚化产物为具有各种s+p值的混合物,具有特定的s+p值的含氟烯烃的调聚产物可以通过蒸馏混合物来分离。不具有规定的s+P值的低聚物可以将其分离 或直接以混合物的方式用于再次与含氟烯烃的调聚反应中。含氟烯烃调聚化产物<formula>formula see original document page 5</formula>在过氧化物引发剂的存在下与四氟乙烯进行调聚化反应,由此得到末端碘化多氟 烷烃<formula>formula see original document page 5</formula>t :0 3产物可以为含有t = 0的混合物。本专利技术的目的产物末端碘化多氟烷烃是通过使作为其合成原料的末端碘化 多氟烷烃在过氧化物引发剂的存在下,与四氟乙烯进一步进行调聚化反应来得 至IJ。作为在TFE的调聚化反应中使用的过氧化物引发剂,可以以同样的比率使用上述有机 过氧化物引发剂。<formula>formula see original document page 5</formula>t+r 1 6(r为加成的TFE骨架的数目)含氟烯烃CHX = CFY和四氟乙烯的调聚反应温度取决于所使用的引发剂的分解温 度,但是通过使用在低温下分解的过氧化物引发剂,例如二(4-叔丁基环己基)过氧化二碳 酸酯,即使在低压条件下于80°C下也可以进行反应。可以在低温下进行反应不仅能减少能 量的用量,而且可以抑制设备内由于氢氟酸等所导致的腐蚀,减少设备的更新频率。进一步 地,由于可以使用更廉价的材料,可以减少更新频率的同时,使设备投资费廉价。含氟烯烃CHX = CFY以及接下来进行的四氟乙烯的调聚化反应如下进行将全氟 烷基碘或末端碘化多氟烷烃、加入到高压釜内,使其内部温度升温至约 10 60°C、例如50°C后,向其中加入溶解在全氟烷基碘或末端碘化多氟烷烃、 中的过氧化物类引发剂,内部温度例如达到55°c后,保持约0. 1 IOMPa的压力的同 时分批添加(分添)含氟烯烃CHX = CFY或四氟乙烯,分批添加所需量之后,例如在约55 80°C之间的温度下熟化约1小时左本文档来自技高网...

【技术保护点】
通式[Ⅰ]表示的末端碘化多氟烷烃,C↓[n]F↓[2n+1](CHXCFY)↓[s+p](CF↓[2]CF↓[2])↓[t+r]I[Ⅰ](其中,X、Y分别为氢原子或氟原子,其中Y为氟原子时X也为氟原子,n为1~6的整数,s+p为1~5的整数、是CHXCFY基团的数目,t+r为0或1~6的整数、是四氟乙烯骨架的数目)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:堀内雅可村田清一郎佐藤胜之
申请(专利权)人:优迈特株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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