專利名稱：一種全氟烷基乙醇的制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于含氟化合物及其衍生物領域，涉及一種利用“氧化一水解”法制備全氟烷基乙醇的方法。
背景技術：
全氟烷基乙醇(通式為RfCH2CH2OH,其中Rf是碳數為4 η的直鏈全氟烷基)是制造全氟烷基表面活性劑和全氟烷基樹脂的重要中間體，具有獨特的化學穩(wěn)定性、耐腐性、阻燃性、疏水疏油性、防污性等諸多優(yōu)點，被廣泛應用于紡織、軍工、電子、航天、防腐、化工、表面防護等各類社會生產和生活中。目前，普遍使用的全氟烷基乙醇的生產方法是在高溫高壓下將全氟烷基碘乙烷制備成全氟烷基乙基酯類化合物，然后再經水解得到全氟烷基乙醇。但該方法反應條件苛刻，容易生成全氟烷基乙烯副產物。CN101863739A公開了一種通過全氟烷基碘乙烷制備全氟烷基乙醇的方法，其技術方案是在55°C 75°C的溫度下將發(fā)煙硫酸與全氟烷基碘乙烷混合，得到預混合反應物；再將所述預混合物升溫至130°C，使發(fā)煙硫酸與全氟烷基碘乙烷的預混合反應物進行反應，形成硫酸酯；然后水解并分離得到全氟烷基乙醇。該方法存在以下問題1.反應需要在較高的溫度下進行；2.反應體系中的三氧化硫氣體具有強腐蝕性、強氧化性，對管路和設備腐蝕性大，工藝安全性差；3.高溫條件下，反應所產生的單質碘迅速升華，冷卻后極易堵塞生產管路，不利于進行工業(yè)化生產。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種全氟烷基乙醇的制備方法，該方法反應條件溫和，反應溫度低，可避免強腐蝕性、強氧化性氣體對生產管路和設備造成的腐蝕；制備產品收率高，無副產物生成，安全環(huán)保，適合于工業(yè)化生產。本發(fā)明的技術方案是
一種全氟烷基乙醇的制備方法，其具體步驟是
將摩爾比為1:1. 3 1:1. 6的全氟烷基碘乙烷與過氧乙酸混合，在40°C 80°C溫度下，進行氧化反應，反應時間為3h 5h，氧化反應后，用去離子水洗滌至pH=6 7，分液，得反應中間產物；向反應中間產物中加入無機強堿和去離子水，并以一元脂肪醇作為溶劑，在60°C 85°C溫度下進行水解反應，反應時間為Ih 3h，所述的全氟烷基碘乙烷與無機強堿的摩爾比為1:1. I 1:1. 3，水解反應后，用去離子水洗滌至pH=7 8，分液，脫水，制得全氟烷基乙醇。所述全氟烷基碘乙烷的通式為RfCH2CH2I，其中Rf是碳數為4 10的直鏈的全氟燒基。所述過氧乙酸為質量百分含量為18% 23%的水溶液。所述氧化反應時，反應溫度為60V 70°C，反應時間為4h。
所 述無機強堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。所述水解反應時，全氟烷基碘乙烷與去離子水的摩爾體積比為l:40mol/mL 1:80mol/mL。所述全氟烷基碘乙烷與一元脂肪醇的摩爾體積比為l:80mol/mL I: lOOmol/mL。所述一元脂肪醇為甲醇、乙醇、異丙醇、叔丁醇中的一種。所述水解反應時，反應溫度為75°C 80°C，反應時間為2h。所述脫水時，壓力為-O. 09MPa -O. 08MPa，溫度為35 45°C，時間為2 3h。本發(fā)明是以全氟烷基碘乙烷作為被氧化單體，過氧乙酸溶液作為氧化劑通過“氧化一水解”兩步反應實現(xiàn)的，生產過程簡單，操作過程容易控制；反應條件溫和，常壓下反應，溫度要求不高，安全環(huán)保；避免了以往方法在高溫反應條件下，強腐蝕性、強氧化性氣體對管路和設備造成的腐蝕，及工業(yè)化產生中碘單質升華冷卻后堵塞生產管路等缺點，提高了生產的安全性和可控性；反應無副產物生成，制得的全氟烷基乙醇純度為99. 1% 99. 4%,收率為98. 4% 99. 0%,適合于工業(yè)化生產。
具體實施例方式實施例I
向裝有機械攪拌、測溫點、回流冷凝管的2L四口燒瓶中，加入374g (Imol)全氟丁基碘乙烷和549g質量百分含量為18%的過氧乙酸溶液(1.3mol)，開啟攪拌，加熱至40°C，進行氧化反應，反應5h后,用去離子水洗漆至pH=6. O,分液取下層,得反應中間產物304g。向裝有機械攪拌、測溫點、回流冷凝管的IL四口燒瓶中，加入制得的304g反應中間產物、62g氫氧化鉀(I. lmol)、40mL去離子水及80mL甲醇,加熱至60°C 65°C,進行水解反應,反應3h后，用去離子水洗滌至pH=7. 0，分液取下層，在-O. OSMPa壓力下，45°C進行脫水處理3h，得無色液體全氟丁基乙醇263g (O. 996mol)，氣相色譜法檢測純度為99. 4%，收率為99. 0%。實施例2
向裝有機械攪拌、測溫點、回流冷凝管的2L四口燒瓶中，加入474g (Imol)全氟己基碘乙烷和532g質量百分含量為20%的過氧乙酸溶液(I. 4mol),開啟攪拌，加熱至60°C，進行氧化反應，反應4h后，用去離子水洗滌至pH=6. 2，分液取下層，得反應中間產物404g。向裝有機械攪拌、測溫點、回流冷凝管的IL四口燒瓶中，加入制得的404g反應中間產物、48g(I. 2mol)氫氧化鈉、60mL去離子水及90mL乙醇,加熱至75°C 80°C,進行水解反應,反應2h后，用去離子水洗滌至pH=7. 3，分液取下層，在-O. 085MPa壓力下，35°C進行脫水處理3h，得無色液體全氟己基乙醇363g (O. 997mol)，氣相色譜法檢測純度為99. 2%，收率為98. 8%。實施例3
向裝有機械攪拌、測溫點、回流冷凝管的2L四口燒瓶中，加入574g (Imol)全氟辛基碘乙烷和543g質量百分含量為21%的過氧乙酸溶液(1.5mol)，開啟攪拌，加熱至70°C，進行氧化反應，反應3h后，用去離子水洗滌至pH=6. 5，分液取下層，得反應中間產物502g。向裝有機械攪拌、測溫點、回流冷凝管的IL四口燒瓶中，加入制得的502g反應中間產物，67g氫氧化鉀(I. 2mol)、60mL去離子水及90mL異丙醇，加熱至80°C 85°C，進行水解反應lh，反應后，用去離子水洗滌至pH=7. 4，分液取下層，在-O. 09MPa壓力下，35°C進行脫水處理2h，得白色固體全氟辛基乙醇461g (O. 994mol)，氣相色譜法檢測純度99. 3%，收率為98. 6%。
實施例4
向裝有機械攪拌、測溫點、回流冷凝管的2L四口燒瓶中，加入674g (Imol)全氟癸基碘乙烷和628g質量百分含量為23%的過氧乙酸溶液(I. 6mol),開啟攪拌，加熱至80°C，進行氧化反應，反應3h后，用去離子水洗滌至pH=7. 0，分液取下層，得反應中間產物600g。向裝有機械攪拌、測溫點、回流冷凝管的IL四口燒瓶中，加入制得的600g反應中間產物，52g(I. 3mol)氫氧化鈉、80mL去離子水及IOOmL叔丁醇,加熱至80°C 85°C,進行水解反應，反應Ih后，用去離子水洗滌至pH=8. O，分液取下層，在-O. 09MPa壓力下，40°C進行脫水處理2h，得白色固體全氟癸基乙醇560g (O. 993mol)，氣相色譜法檢測純度為99. 1%，收率為
98.4%。
權利要求
1 一種全氟烷基乙醇的制備方法，其特征在于，具體步驟是 將摩爾比為1:1. 3 1:1. 6的全氟烷基碘乙烷與過氧乙酸混合，在40°C 80°C溫度下，進行氧化反應，反應時間為3h 5h，氧化反應后，用去離子水洗滌至pH=6 7，分液，得反應中間產物；向反應中間產物中加入無機強堿和去離子水，并以一元脂肪醇作為溶劑，在60°C 85°C溫度下進行水解反應，反應時間為Ih 3h，所述的全氟烷基碘乙烷與無機強堿的摩爾比為1:1. I I: I. 3，水解反應后，用去離子水洗滌至pH=7 8，分液，脫水，制得全氟烷基乙醇。
2.根據權利要求I所述的全氟烷基乙醇的制備方法，其特征在于，所述全氟烷基碘乙烷的通式為RfCH2CH2I，其中Rf是碳數為4 10的直鏈的全氟烷基。
3.根據權利要求I所述的全氟烷基乙醇的制備方法，其特征在于，所述過氧乙酸為質量百分含量為18% 23%的水溶液。
4.根據權利要求I所述的全氟烷基乙醇的制備方法，其特征在于，所述氧化反應時，反應溫度為60°C 70°C，反應時間為4h。
5.根據權利要求I所述的全氟烷基乙醇的制備方法，其特征在于，所述無機強堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
6.根據權利要求I所述的全氟烷基乙醇的制備方法，其特征在于，所述水解反應時，全氟烷基碘乙烷與去離子水的摩爾體積比為l:40mol/mL l:80mol/mL。
7.根據權利要求I所述的全氟烷基乙醇的制備方法，其特征在于，所述全氟烷基碘乙燒與一元脂肪醇的摩爾體積比為l:80mol/mL l:100mol/mL。
8.根據權利要求I所述的全氟烷基乙醇的制備方法，其特征在于，所述一元脂肪醇為甲醇、乙醇、異丙醇、叔丁醇中的一種。
9.根據權利要求I所述的全氟烷基乙醇的制備方法，其特征在于，所述水解反應時，反應溫度為75°C 80°C，反應時間為2h。
10.根據權利要求I所述的全氟烷基乙醇的制備方法，其特征在于，所述脫水時，壓力為-O. 09MPa -O. 08MPa，溫度為35 45°C，時間為2 3h。
全文摘要
一種全氟烷基乙醇的制備方法，將氟烷基碘乙烷與過氧乙酸混合進行氧化反應，氧化反應后，用去離子水洗滌，分液，得反應中間產物；向反應中間產物中加入無機強堿和去離子水，并以一元脂肪醇作為溶劑，進行水解反應，水解反應后，用去離子水洗滌，分液，脫水，制得全氟烷基乙醇。該方法生產過程簡單，操作過程容易控制；反應條件溫和，常壓下反應，溫度要求不高，安全環(huán)保；提高了生產的安全性和可控性；反應無副產物生成，制得的全氟烷基乙醇純度為99.1%～99.4%，收率為98.4%～99.0%，適合于工業(yè)化生產。
文檔編號C07C27/02GK102643166SQ20121010784
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月13日 優(yōu)先權日2012年4月13日
發(fā)明者谷峰, 魏奇, 魏瀟 申請人:阜新恒通氟化學有限公司