本发明专利技术是有关于一种ＴＣＰＸ（α，α，α’，α’ｔｅｔｒａｃｈｌｏｒｏ－ｐ－ｘｙｌｅｎｅ）转换成ＴＦＰＸ（α，α，α’，α’ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏ－ｐ－ｘｙｌｅｎｅ）的方法，包括下列步骤：（ａ）提供一包括有ＴＦＰＸ的第一反应物；（ｂ）将该第一反应物、氟盐、ＴＣＰＸ和相转移触媒（ＰＴＣ）混合形成一混合物，其中该氟盐为ＫＦ、ＣｓＦ、ＮａＦ、ＬｉＦ或其组合，该ＰＴＣ为四级铵盐、四级磷盐或其组合；以及（ｃ）加热该混合物，取其产物。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于一种转化方法，尤指一种适用于制备四氟化-对二甲苯(tetrafluoro-p-xylene，TFPX)的转化方法。
技术介绍
由于聚对二甲苯(parylene polymer)具有许多加工上的优势，如镀膜环境为室温，镀膜后无残留应力的发生及可精密的控制沉积薄膜厚度，而且聚对二甲苯薄膜具有均匀、抗酸抗碱、无色高透明度、及低介电....等特性，因此被广泛应用于印刷电路板的电性隔绝、传感器或医疗仪器的防潮保护、以及金属镀膜的防蚀....等。目前，更由于含氟的聚对二甲苯(fluoro parylene polymer)具有低介电常数和高熔点，将被用于电子和涂料工业的介电薄膜而备受瞩目。Fluoro parylene polymer，具有如下式(1)的结构 一般是利用化学气相沉积原理，在真空常温状态下，完成产品的涂覆的。经过parylene polymer涂覆后的产品，都具有很好的防腐、防潮、绝缘保护性能，而且具有超薄、透明、无针孔等优点。Parylene polymer的涂覆是经由较活性的单体(monomer)，聚合于物体表面上，而不同于一般常见经由液体涂层的方法制备，其涂覆过程，是先将对二甲苯的二聚物(dimer)加热气化，再透过高温裂解为对二甲苯(para-xylylene)的单体自由基(monomer radical)，最后聚合成parylenepolymer。另外，由于fluoro parylene polymer的介电常数会随着氟原子的含量增加而降低，因此，现在常用的含氟对二甲苯的二聚物为八氟-2，2-对拟环物(Octafluoro-2，2-paracyclophane)，其具有如下式(2)的结构 而α，α，α’，α’-四氟-对二甲苯(α，α，α’，α’tetrafluoro-p-xylene，TFPX)，如下式(3)的结构，经溴化反应后的产物则为上述两种聚合物的重要前驱物。 然而，目前合成TFPX的方法都非常昂贵、费时、而且无法用于扩量制程。例如有的将α，α，α’，α’-四氯-对二甲苯(α，α，α’，α’tetrachloro-p-xylene，TCPX)和KF依适当的比例混合后，在封闭式或开放式反应容器中进行反应，反应持续12小时，温度约260～280℃，虽可得到TFPX产物，然而，由于无添加其它溶剂，为类似固相反应，因此容易产生严重的胶化结块问题，不仅影响产率且无法用于扩量制程。其它典型的合成方法是将含有羰基官能基(carbonyl group)的有机化合物，如对酞醛(terephthaldehyde)，和氟化剂SF4、MoF6、DAST或HF/Py于适当溶剂及温度下进行氟化反应，虽可得到较高产率的TFPX，然而上述这些氟化剂的价格昂贵，反应设备及操作条件较为严苛，而且废气和废液较难处理。由此可见，这些方法除大幅增加TFPX的研制成本外，亦不利于扩量生产。因此，目前亟需要一种安全、价廉、而且产率高的TFPX合成方法，以降低合成TFPX的成本，有利于扩量生产。
技术实现思路
本专利技术目的是提供为一种TCPX(α，α，α’，α’tetrachloro-p-xylene)转换成TFPX(α，α，α’，α’tetrafluoro-p-xylene)的方法，包括下列步骤(a)提供一包括有TFPX的第一反应物；(b)将该第一反应物、氟盐、TCPX、和相转移触媒(phase transfer catalyst，PTC)混合形成一混合物，其中该氟盐为KF、CsF、NaF、LiF或其组合，该PTC为四级铵盐、四级磷盐或其组合；以及(c)加热该混合物取其产物。也就是说，本专利技术的方法，是于TCPX和氟盐的氟化反应中加入PTC参与反应。通过此，可缩短反应时间，降低反应温度、及提升TFPX的产率。另外，由于反应无结胶结块现象，亦有利于扩量制程及产业的应用。本专利技术的方法中，第一反应物可为任何包括TFPX的溶液。因此，本专利技术的第一反应物较佳可为纯TFPX，或者粗TFPX(crude TFPX)，亦即含有4F(TFPX，四氟-对二甲苯)以及3F(三氟-对二甲苯)、2F(二氟-对二甲苯)或1F(一氟-对二甲苯)的溶液。下式(4)、(5)、(6)和(7)的结构分别表示1F、2F、3F和4F其中一态样 并且，本专利技术的粗TFPX可以任何现有的方法获得，较佳是由TCPX、KF和适当量PTC混合并且加热反应所得到的粗产物。此一粗产物以GC分析会发现包括有TCPX未完全被取代的氟化物(3F、2F、1F)，和完全取代的氟化物(4F，即TFPX)。本专利技术的方法中，步骤(c)的加热温度为100℃以上，较佳为介于130℃至250℃之间。本专利技术的方法中，步骤(c)的加热反应时间为3小时以上，较佳为3至36小时。本专利技术的方法可选择性的更包括一步骤(d)清洗该产物，较佳是以水洗此产物。而且，本专利技术的方法可选择性的更包括一步骤(e)将TFPX由该产物分离出来，较佳为以乙醚萃取此产物，再以蒸馏将TFPX分离出来。本专利技术的方法中，氟盐和TCPX的穆尔比介于1到16之间，较佳为4到8之间。本专利技术的方法中，使用的PTC可为四级铵盐，其具有如下式(8)的结构 其中，X为Cl、Br或I，R1、R2、R3和R4为烷基(alkyl group)、芳香基(aryl group)或其组合，这些烷基较佳为C1至C8的烷基，这些芳香基较佳为苯基(phenyl group)或苯甲基(benzylgroup)。因此，在本专利技术中此四级铵盐的R1、R2、R3和R4较佳可为相同的烷基，或不相同的烷基。此四级铵盐可为(CH3)4NCl、(C4H9)4NBr、或(C8H17)(CH3)3NBr。或者，此四级铵盐可为R1、R2和R3为相同的烷基，R4为芳香基。此四级铵盐可为(C6H5)(CH3)3NCl、PhCH2N(CH3)3Br、或PhN(CH3)3Br。本专利技术的方法中，使用的PTC亦可为四级磷盐，具有如下式(9)的结构 其中，X为Cl、Br或I，R1、R2、R3和R4为烷基(alkyl group)、芳香基(aryl group)、或其组合。这些烷基较佳为C1至C8的烷基，这些芳香基较佳为苯基或苯甲基。因此，在本专利技术中此四级磷盐的R1、R2、R3和R4较佳可为相同的烷基、相同的芳香基、不相同的烷基、或不相同的芳香基。此四级磷盐可为(Ph)4PBr、(C4H9)4PBr、或(Ph)3CPPh3Cl。本专利技术的方法中，PTC可为四级铵盐、四级磷盐或其组合，较佳为四级铵盐和四级磷盐的组合，其中此四级铵盐和此四级磷盐的重量比介于0.5至5之间，较佳为1至2.5之间。具体实施例方式实施例一制备TFPX-单一PTC将TCPX和干燥KF依穆尔数比1∶8的比例混合，加热至240℃，反应36小时。蒸馏反应液得到的产物(以GC分析获得取代1～4个F的产物4F 96.04％，3F 3.86％)，此产物作为第一反应物。将22.5克(0.093mole)的TCPX和45克(0.77mole)的干燥KF(穆尔数比1∶8.3)混合加入反应瓶中，再加入1.2克(0.011mole)的PTC(tetramethyl ammoniumchloride)和35克的第一反应物(TFPX)。反应前取样GC本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种ＴＣＰＸ（α，α，α’，α’ｔｅｔｒａｃｈｌｏｒｏ－ｐ－ｘｙｌｅｎｅ）转换成ＴＦＰＸ（α，α，α’，α’ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏ－ｐ－ｘｙｌｅｎｅ）的方法，其特征在于，包括下列步骤：（ａ）提供一包括有ＴＦＰＸ的第一反应物；（ｂ）将该第一反应物、氟盐、ＴＣＰＸ和相转移触媒（ＰＴＣ）混合形成一混合物，其中该氟盐为ＫＦ、ＣｓＦ、ＮａＦ、ＬｉＦ或其组合，该ＰＴＣ为四级铵盐、四级磷盐或其组合；以及（ｃ）加热该混合物取一产物。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：林俊旭，涂朝洲，刘得钵，王时俊，
申请(专利权)人：元欣科技材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]
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