[发明专利]一种制备全氟-2-甲基-2-戊烯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备全氟-2-甲基-2-戊烯的方法。 

背景技术

全氟-2-甲基-2-戊烯是一个重要的含氟中间体，可用于合成表面活性剂、织物处理剂、纸张处理剂等，也可以作为产品替代氟氯烷烃应用在电子元件的冷冻剂、灭火剂、泡沫材料的发泡剂和热转移剂等。。 

全氟-2-甲基-2-戊烯的生产方法主要有两条，即以六氟丙烯齐聚而得，或以全氟-4-甲基-2-戊烯为原料异构化生成。齐聚法分为气相齐聚法和液相齐聚法。专利US4377717、专利US4296265和文献J. Org. Chem., 30, 3524 (1965)介绍的气相齐聚法是以六氟丙烯为原料，不需要溶剂，利用金属氟化物、活性炭、金属氟化物附着在活性炭上作催化剂。该方法存在着高温带压的特点，对设备要求高，产物中全氟-2-甲基-2-戊烯含量较低，主要以全氟-4-甲基-2-戊烯或六氟丙烯三聚体为主。中国专利US4042638、中国专利CN93121609和文献Fluorine Chem., 9, 94 (1977)介绍的液相齐聚法是在极性溶剂（N,N’-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜和乙腈等）和催化剂（氟化钾、硫腈酸钾、腈化钾、氟化铵等）的作用下发生齐聚反应，通过变更溶剂和催化剂来控制产物的生成，而冠醚的加入则可以提高催化剂在体系的溶解度，加快反应速率。该方法普遍应用于制备六氟丙烯二聚体，但主产物为全氟-4-甲基-2-戊烯，含量一般在90%以上。 

目前有工业意义的全氟-2-甲基-2-戊烯制备方法是以全氟-4-甲基-2-戊烯为原料，经异构化反应而得。专利GB1511470提出在氟化钾和18-冠醚-6的催化下，制备全氟-2-甲基-2-戊烯的方法。该方法是以乙腈为溶剂，通过变更催化剂比例、催化剂加入量、反应温度来改善反应结果。此方法中，反应的适宜温度是40℃，催化剂加入量为5 mol%，反应时间3小时，转化率为99.3%。该方法需使用克氏烧瓶（Kjeldahl flask）中进行，在投料前需要进行预搅拌，反应时间较长。 

发明内容

本发明要解决的是现有的全氟-2-甲基-2-戊烯制备方法高温高压或者反应时间长的问题，提供一种简便易行的、设备要求低的全氟-2-甲基-2-戊烯制备方法。 

    为达到发明目的本发明采用的技术方案是： 

一种由全氟-4-甲基-2-戊烯催化异构化制备全氟-2-甲基-2-戊烯的方法，在非质子极性溶剂中，在催化剂的作用下，在40～80℃温度下全氟-4-甲基-2-戊烯异构化生成全氟-2-甲基-2-戊烯，

    所述催化剂由主催化剂和助催化剂组成，主催化剂选自氟化钠、氟化钾、氟化铯或氟化铝中的一种、两种或三种以上组合；

    所述助催化剂选自乙醚、环丁砜、15-冠醚-5或18-冠醚-6中的一种、两种或三种以上组合；

    所述主催化剂与助催化剂的摩尔配比为1～0.1:1；

    所述主催化剂与全氟-4-甲基-2-戊烯的摩尔配比为0.05～0.5:1；

    所述助催化剂与全氟-4-甲基-2-戊烯的摩尔配比为0.05～0.5:1；

所述非质子溶剂选自甘醇二甲醚、二甘醇二甲醚（简称DG）、乙腈或N,N’-二甲基甲酰胺中的一种、两种或三种以上组合。

发明人在试验过程中发现，当主催化剂与助催化剂的摩尔配比小于等于1时，转化率与主催化剂与助催化剂的摩尔配比成正比。主催化剂与助催化剂的摩尔配比优选为0.8～0.2:1。 

上述反应温度优选为40～70℃。 

上述主催化剂优选为氟化钾和/或氟化铯，助催化剂优选为18-冠-6醚和/或环丁砜。 

上述主催化剂与全氟-4-甲基-2-戊烯的摩尔配比优选为0.1～0.2:1。 

上述助催化剂与全氟-4-甲基-2-戊烯的摩尔配比为0.15～0.35:1。 

上述非质子溶剂为二甘醇二甲醚和/或乙腈。 

本发明提供的制备方法与现有技术相比具有操作简便、无需高温高压、反应速度快、安全性好等特点。 

具体实施方式

下面结合具体实施例来对本发明进行进一步说明，但并不将本发明局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。 

实施例 1