[发明专利]全氟烷基乙醇的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备方法，特别是涉及一种全氟烷基乙醇的制备方法。

背景技术

全氟烷基乙醇是一种非常重要的化工原料，可用于制备表面活性剂、润滑剂、拒水拒油剂、织物整理剂等，在造纸、皮革、纺织、医药等领域具有广泛的应用。目前工业上制备全氟烷基乙醇的方法主要采用全氟烷基乙基碘的水解反应。欧洲专利EP0024224报道了全氟烷基乙基碘与过氧羧酸的反应，形成的羧酸全氟烷基乙酯经过水解反应得到全氟烷基乙醇。美国专利US3246030和中国专利CN01105626.6公开了全氟烷基乙基碘与亚硝酸盐的反应，形成的亚硝酸酯经过水解得到全氟烷基乙醇，该方法反应条件温和，但是收率较低。中国专利CN201110124890.3公开了采用发烟硫酸与全氟烷基乙基碘反应，形成的硫酸酯经过水解得到全氟烷基乙醇的方法，该方法通过对反应原料全氟烷基乙基碘的纯化，使得反应产物全氟烷基乙醇得到了比较高的收率，但是该方法采用发烟硫酸，腐蚀性较强，环境污染较大，化工生产过程中的危险性较高，因此发展更环保、更安全、操作程序更简便和低成本的全氟烷基乙醇制备方法具有重要的工业应用价值。

发明内容

为了解决以上现有技术中存在的反应收率较低、反应过程中所采用化学试剂环境污染较大，安全性较差的问题，本发明提供了一种更为经济、更为安全环保的全氟烷基乙醇的制备方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种通式(I)表示全氟烷基乙醇的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

CF₃(CF₂)nCH₂CH₂OH(I)，其中n＝0-19之间的整数；

步骤一，在耐压反应釜中，加入一种通式(II)表示的全氟烷基乙基碘与一种通式(III)表示的羧酸盐和醇溶剂，搅拌加热发生酯化反应并反应3～48小时；反应液冷却至室温，过滤除去产生的碘盐沉淀，滤液蒸馏回收醇溶剂，然后减压蒸馏得到通式(IV)表示的羧酸全氟烷基乙酯；

CF₃(CF₂)nCH₂CH₂I(II)，其中n＝0-19之间的整数；

RCOOM(III)，其中R为甲基、乙基、丙基、丁基、异丙基、异丁基、叔丁基、苯基、2-甲基苯基、3-甲基苯基、4-甲基苯基、2，6-二甲基苯基、3，5-二甲基苯基、2，4，6-三甲基苯基、2-乙基苯基、3-乙基苯基、4-乙基苯基、2-叔丁基苯基、3-叔丁基苯基、4-叔丁基苯基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基；M为Li，Na，K，Cs中的一种；

步骤二，通式(IV)表示的羧酸全氟烷基乙酯、碱和醇水溶剂混合后在室温下搅拌3～48小时；减压除去醇水溶剂，然后向残余物中加入水和乙醚，分离醚层，水层用乙醚萃取一次，合并的乙醚层用无水硫酸钠干燥；过滤，滤液通过蒸馏回收乙醚，残余物进一步减压蒸馏得到高纯度的通式(I)表示的全氟烷基乙醇；

CF₃(CF₂)nCH₂CH₂OCOR(IV)，其中n＝0-19之间的整数；R为甲基、乙基、丙基、丁基、异丙基、异丁基、叔丁基、苯基、2-甲基苯基、3-甲基苯基、4-甲基苯基、2，6-二甲基苯基、3，5-二甲基苯基、2，4，6-三甲基苯基、2-乙基苯基、3-乙基苯基、4-乙基苯基、2-叔丁基苯基、3-叔丁基苯基、4-叔丁基苯基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基。

优选地，所述步骤一中的醇溶剂为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、正戊醇、异戊醇、叔戊醇、乙二醇中的一种或者多种以任意比例的混合物，通式(II)表示的全氟烷基乙基碘与通式(III)表示的羧酸盐的摩尔比为1∶0.6～1∶3。

优选地，所述酯化反应的反应温度为120℃～220℃。

优选地，所述步骤二中的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化钙、氢氧化钡、碳酸钾、碳酸钠中的一种或多种的混合物；通式(IV)表示的羧酸全氟烷基乙酯与加入碱的摩尔比为1∶0.5～1∶5。

优选地，所述步骤二中的醇水溶剂为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、正戊醇、异戊醇、叔戊醇中的一种或者多种与水构成的混合溶剂，其中醇与水的体积比为99∶1～10∶90。