[发明专利]中等链长多氟烷基乙基碘化物的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及合成中等链长多氟烷基乙基碘化物的方法。尤其涉及一种金属催化剂引发调聚反应及乙烯加成反应制备中等链长多氟烷基乙基碘化物的方法。

发明背景

众所周知，全氟烷基碘化物是氢原子被氟原子完全取代的单碘代全氟烷烃化合物，一般由一系列不同链长的全氟烷基构成，具有应用价值的主要是碳原子数为6-12的全氟烷基碘，其中碳原子数为8的全氟碘辛烷性能最佳。全氟烷基碘是生产含氟整理剂、含氟表面活性剂以及其他含氟精细化学品的关键中间体，其下游产品，在轻水灭火剂、磁性记录材料、拒水拒油织物整理剂、纸张整理剂、油田化学、感光材料、高档脱模机、金属防锈漆、塑料橡胶助剂和医用材料等方面都有重要的用途。

用五氟碘乙烷、七氟异丙基碘为调聚剂，四氟乙烯或六氟丙烯为调聚单体在光、热、自由基或催化引发下进行调聚反应是已知的。

美国专利US 5,650,545公开了一种在344℃的管式反应器中进行热引发制备全氟烷基碘的方法。该方法将四氟乙烯在反应器的端口和离反应器头部为2/3管长的引入口通入。虽然这种方法可以降低高碳数产物，但热引发的缺点是在高温下四氟乙烯易发生环聚生成八氟环丁烷，在反应器中积累造成四氟乙烯转化率低，而且高温下副产物多，目标产物的选择性下降，分子量分布宽。

EP 1 380 557公开了一种在管式反应器中催化引发全氟碘代烷调聚的方法，其适用的催化剂选自铜粉、铜锡合金粉、烧结铜粉或者铜粉和锡粉的混合催化剂。虽然该方法能够改善得到的调聚物的相对分子质量分布，并且产物的杂质含量低，但该方法的产率还具有进一步改进的余地。

US 3,226,449公开了一种以特烷基过氧化物、丙烯过氧化物、丙酮过氧化物等引发制备全氟烷基碘的调聚方法，该方法需要在高温高压下反应，体系易爆，引入了碳氢基团，副产物多且分子量分布宽。

CN 1379008A公开了一种光引发的调聚制备烷基碘的方法，该方法是将C₂F₅I和四氟乙烯的混合物加入以低压光源作为引发光源的反应器进行调聚反应。虽然该方法采用较低的压力并取得较高的反应速率，但是光源容易被聚合物覆盖，无法再继续进行引发反应而造成生产能力小，无法实现大规模的工业化生产。

此外，本领域已知一类称为“多氟烷基乙基碘化物”的化合物，它是在多氟烷基碘化物中碘和多氟烷基之间加成乙烯而得到的化合物。与多氟烷基碘化物相比，亲核试剂与碘的取代反应更容易发生，因而可以转变成各种化合物，为此，作为多种制品的制造原料引起关注。

该多氟烷基乙基碘化物的制造方法已知，例如本领域已经使用下述的多氟烷基乙基碘化物的乙烯加成反应(以下简称为“乙烯加成反应”)制造所述多氟烷基乙基碘化物。

R_f-I+CH₂＝CH₂→R_f-CH₂CH₂I

在该乙烯加成反应中，现有技术提到利用下列催化剂进行合成反应的方法：

a)使用钌/活性炭(Ru/C)、铂/活性炭(Pt/C)、银/氧化铝(Ag/Al₂O₃)等贵金属作为催化剂的方法(Konrad vonWerner，Journal of FluorineChemistry，28(1985)229-233)；

b)利用偶氮二异丁腈(AIBN)、过氧化苯甲醛等有机过氧化物作为催化剂的方法(Neal O.Brace，Journal of Fluorine Chemistry，93(1999)1-25)等。

第一种方法使用贵金属催化剂。但是，贵金属因为价格高，存在制造成本的问题。第二种方法使用有机过氧化物催化剂。但是有机过氧化物因为价格高，无重复使用性，并且其自身具有危险性，且可能在反应生成物中引入杂质。因此，这两种方法均存在改进的余地。

迄今为止，关于在相同催化剂存在下使该乙烯加成反应和上述调聚反应连续进行的工作有所报道，如CN1662302A，但仍需开发一种能够制得中等链长，且纯度高，分子量分布窄并且产率高的生产方法。

发明内容

本发明就是要解决现有技术的上述问题。