專利名稱：一種全氟烷基乙烯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種全氟烷基乙烯的制備方法。
背景技術(shù)：
目前，常用的制備全氟垸基乙烯的方法是采用全氟垸基乙基碘與過量的無機(jī)堿的 醇溶液反應(yīng)，在機(jī)械攪拌下， 一定時(shí)間回流，反應(yīng)完畢過濾除去固體鹽，溶液水洗得 到全氟垸基乙烯。
該方法中，使用過量的無機(jī)堿中和全氟烷基乙基碘消除反應(yīng)中生成的碘化氫，同 時(shí)中和會(huì)生成等摩爾的水。存在的問題是，過量無機(jī)堿的存在會(huì)使后處理變得繁瑣； 溶液水洗造成大量溶劑的損失，提高了制造成本并對(duì)環(huán)境帶來危害。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種簡(jiǎn)單有效、節(jié)約能源和成本的 全氟烷基乙烯的制備方法。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
在帶有機(jī)械攪拌、冷凝器、加熱系統(tǒng)的容器中，用有機(jī)堿溶液與大于化學(xué)計(jì)量的 全氟烷基乙基碘混合，加入催化劑催化，加熱回流，生成全氟烷基乙烯；分別通過常 壓和減壓精餾的方式分離出溶劑和純度較高的全氟烷基乙烯；
所述全氟垸基乙烯的通式為RfCH=CH2，其中Rf是指碳原子數(shù)為1 18的全氟烷 基；所述的有機(jī)堿溶液為甲醇鈉、甲醇鉀、乙醇鈉、乙醇鉀的甲醇或乙醇溶液；所述的催化劑為水。
所述全氟烷基乙基碘與有機(jī)堿的物質(zhì)的量比為1: 0.10 0.90，有機(jī)堿溶液的質(zhì)量
分?jǐn)?shù)為10%~30%，催化劑水的加入量為有機(jī)堿物質(zhì)的量的10%~90%;回流時(shí)間為 5~30h。
進(jìn)行減壓精餾時(shí)，真空度為60 150mmHg，較好的是100 120mmHg。 對(duì)反應(yīng)物用量和反應(yīng)條件進(jìn)一步優(yōu)化，所述全氟烷基乙基碘與有機(jī)堿的摩爾比為
1: 0.60~0.80，有機(jī)堿溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%~30%，加入水的量為有機(jī)堿物質(zhì)的量的
20 % 80 %;回流時(shí)間為12~24h 。
本發(fā)明中的反應(yīng)方程式為
F(CF2)xCH2CH2I+H(CH2)nOM — F(CF2)xCH=CH2+H(CH2)nOH+MI (其中，x=l 18; n=l， 2;M=Na， K。)
在本發(fā)明中，采用有機(jī)堿中和全氟烷基乙基碘，生成相應(yīng)的醇，避免了其他組分 的生成，有利于產(chǎn)品的分離與提純。同時(shí)，采用全氟烷基乙基碘過量的方法可以使溶 液中的有機(jī)堿完全消耗，過量的全氟烷基乙基碘留在釜中不需蒸出，過濾后可直接循 環(huán)使用。
加入一定量的水作為催化劑，使反應(yīng)快速進(jìn)行，只需補(bǔ)加一次水，之后水會(huì)隨著 溶劑一起循環(huán)留在體系中。
本發(fā)明的有益效果是
制備方法簡(jiǎn)單，反應(yīng)迅速，所得產(chǎn)物易于分離，純度高，溶劑可循環(huán)使用；使用 設(shè)備簡(jiǎn)單，節(jié)約了能源和設(shè)備投資成本。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 實(shí)施例1
將800g U.39mo1)全氟辛基乙基碘，215g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28%的甲醇鈉的甲醇 溶液，其中甲醇鈉的質(zhì)量為60.2g (1.115mol)禾Q 8g (0.44mol)水加入帶有溫度 計(jì)，冷凝管，機(jī)械攪拌的1L四口燒瓶中，開攪拌，升溫，使溶液回流18h。再連 接1.2m精餾柱，常壓蒸出甲醇后，用油泵對(duì)體系抽負(fù)壓，調(diào)節(jié)真空度為120mmHg， 收集頂溫為85 89。C的餾分。釜?dú)埑闉V后，濾液(過量的全氟辛基乙基碘)回收。
得全氟辛基乙烯380g，氣相色譜檢測(cè)純度為98.5%，收率為76.41%。 實(shí)施例2
將800g U.39mo1)全氟辛基乙基碘，75g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的甲醇鈉的甲醇 溶液，其中甲醇鈉的質(zhì)量為7.5g (0.139mol)禾卩2.16g (0.12mol)水加入帶有溫 度計(jì)，冷凝管，機(jī)械攪拌的1L四口燒瓶中，開攪拌，升溫，使溶液回流12h。再 連接1.2m精餾柱，常壓蒸出甲醇后，用油泵對(duì)體系抽負(fù)壓，調(diào)節(jié)真空度為 120mmHg，收集頂溫為85 89'C的餾分。釜?dú)埑闉V后，濾液(過量的全氟辛基 乙基碘)回收。
得全氟辛基乙烯50.5 g，氣相色譜檢測(cè)純度為98.5%，收率為81.5%。 實(shí)施例3
將800g U.39mo1)全氟辛基乙基碘，291.9g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的乙醇鉀的乙 醇溶液，其中乙醇鉀的質(zhì)量為58.38g (0.695mol)和4g (0.22mol)水加入帶有溫 度計(jì)，冷凝管，機(jī)械攪拌的1L四口燒瓶中，開攪拌，升溫，使溶液回流18h。再 連接1.2m精餾柱，常壓蒸出甲醇后，用油泵對(duì)體系抽負(fù)壓，調(diào)節(jié)真空度為120mmHg，收集頂溫為85 89'C的餾分。釜?dú)埑闉V后，濾液(過量的全氟辛基 乙基碘)回收。
得全氟辛基乙烯268.0 g，氣相色譜檢測(cè)純度為98.27%，收率為86.45%。 實(shí)施例4
將800g U.39mo1)全氟辛基乙基碘，215g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28%的甲醇鈉的甲醇 溶液和3g (0.17mol)水加入帶有溫度計(jì)，冷凝管，機(jī)械攪拌的1L四口燒瓶中， 開攪拌，升溫，使溶液回流20h。再連接1.2m精餾柱，常壓蒸出甲醇后，用油泵 對(duì)體系抽負(fù)壓，調(diào)節(jié)真空度為120mmHg，收集頂溫為85 89'C的餾分。釜?dú)埑?br> 濾后，濾液(過量的全氟辛基乙基碘)回收。
得全氟辛基乙烯275g，氣相色譜檢測(cè)純度為97.50%，收率為55.30%。 實(shí)施例5
將800g U.39mo1)全氟辛基乙基碘，215g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28%的甲醇鈉的甲醇 溶液和8.1g (0.45mol)水加入帶有溫度計(jì)，冷凝管，機(jī)械攪拌的1L四口燒瓶中， 開攪拌，升溫，使溶液回流24h。再連接1.2m精餾柱，常壓蒸出甲醇后，用油泵 對(duì)體系抽負(fù)壓，調(diào)節(jié)真空度為120mmHg，收集頂溫為85 89'C的餾分。釜?dú)埑?濾后，濾液(過量的全氟辛基乙基碘)回收。
得全氟辛基乙烯421.5g，氣相色譜檢測(cè)純度為97.42%,收率為84.76%。 實(shí)施例6
將700g U.47mo1)全氟己基乙基碘，240g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28%的甲醇鈉的甲醇 溶液和12g (0.67mol)水，其中甲醇鈉的質(zhì)量為67.2g U.24mo1)，加入帶有溫度 計(jì)，冷凝管，機(jī)械攪拌的1L四口燒瓶中，開攪拌，升溫，使溶液回流24h。再連接1.2m精餾柱，常壓蒸出甲醇后，用油泵對(duì)體系抽負(fù)壓，調(diào)節(jié)真空度為150mmHg， 收集頂溫為57 58。C的餾分。釜?dú)埑闉V后，濾液(過量的全氟己基乙基碘)回收。
得全氟己基乙烯365g，氣相色譜檢測(cè)純度為98.42%，收率為85.0% 。 實(shí)施例7
將800g (1.18mol)全氟癸基乙基碘，328g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的乙醇鈉的乙醇 溶液和8.1g (0.45mol)水，其中乙醇鈉的質(zhì)量為65.4g (1.04mol)加入帶有溫度 計(jì)，冷凝管，機(jī)械攪拌的1L四口燒瓶中，開攪拌，升溫，使溶液回流24h。再連 接1.2m精餾柱，常壓蒸出甲醇后，用油泵對(duì)體系抽負(fù)壓，調(diào)節(jié)真空度為100mmHg， 收集頂溫為125 13(TC的餾分。釜?dú)埑闉V后，濾液(過量的全氟癸基乙基碘)回 收。
得全氟癸基乙烯446.5g，氣相色譜檢測(cè)純度為96.5%，收率為78.63%。 比較例
將800g U.39mo1)全氟辛基乙基碘，215g純度28。/。甲醇鈉U.115mo1)甲 醇溶液加入帶有溫度計(jì)，冷凝管，機(jī)械攪拌的1L四口燒瓶中，開攪拌，升溫， 使溶液回流24h。再連接1.2m精餾柱，常壓蒸出甲醇后，用油泵對(duì)體系抽負(fù)壓， 調(diào)節(jié)真空度為120mmHg，收集頂溫為85 89T的餾分。釜?dú)埑闉V后，濾液(過 量的全氟辛基乙基碘)回收。得全氟辛基乙烯15.7g，氣相色譜檢測(cè)純度為98.32 %，收率為3.16%。
權(quán)利要求
1.一種全氟烷基乙烯的制備方法，其特征在于采用以下步驟在帶有機(jī)械攪拌、冷凝器、加熱系統(tǒng)的容器中，用有機(jī)堿溶液與大于化學(xué)計(jì)量的全氟烷基乙基碘混合，加入催化劑催化，加熱回流，生成全氟烷基乙烯；分別通過常壓和減壓精餾的方式分離出溶劑和純度較高的全氟烷基乙烯；所述有機(jī)堿溶液為甲醇鈉、甲醇鉀、乙醇鈉、乙醇鉀的甲醇或乙醇溶液；所述催化劑為水；所述全氟烷基乙烯的通式為RfCH＝CH2，其中Rf是指碳原子數(shù)為1～18的全氟烷基。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全氟垸基乙烯的制備方法，其特征在于所述全氟垸基乙基 碘與有機(jī)堿的物質(zhì)的量比為1: 0.10~0.90，有機(jī)堿溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%~30%，加入 水的物質(zhì)的量為有機(jī)堿物質(zhì)的量的10%~90% 。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的全氟垸基乙烯的制備方法，其特征在于回流時(shí)間為 5~30h。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的全氟烷基乙烯的制備方法，其特征在于減壓精餾的真空度為60 150mmHg。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的全氟烷基乙烯的制備方法，其特征在于所述全氟垸基乙基碘與有機(jī)堿的摩爾比為l: 0.60 0.80,有機(jī)堿溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%~30%，加入水的 量為有機(jī)堿物質(zhì)的量的20% 80%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的全氟烷基乙烯的制備方法，其特征在于回流時(shí)間為12~24h。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的全氟垸基乙烯的制備方法，其特征在于減壓精熘的真空度 為100 120mmHg。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種全氟烷基乙烯的制備方法，采用以下步驟在帶有機(jī)械攪拌、冷凝器、加熱系統(tǒng)的容器中，用有機(jī)堿溶液與大于化學(xué)計(jì)量的全氟烷基乙基碘混合，加入催化劑催化，加熱回流，生成全氟烷基乙烯；分別通過常壓和減壓精餾的方式分離出溶劑和純度較高的全氟烷基乙烯。本發(fā)明的有益效果是制備方法簡(jiǎn)單，反應(yīng)迅速，所得產(chǎn)物易于分離，純度高，溶劑可循環(huán)使用；使用設(shè)備簡(jiǎn)單，節(jié)約了能源和設(shè)備投資成本。
文檔編號(hào)C07C17/25GK101565350SQ20091001587
公開日2009年10月28日 申請(qǐng)日期2009年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月5日
發(fā)明者張立亭, 震 毛, 肖玉嶺 申請(qǐng)人:山東中氟化工科技有限公司