[发明专利]一种合成三氟乙烯基芳基醚类化合物的方法及应用

说明书

本发明提供了一种方便、高效地合成三氟乙烯基芳基醚类化合物的方法及其应用。具体地，本发明提供了具有式Ia结构的三氟乙烯基芳基醚化合物和式Ib结构的三氟乙烯基芳基醚结构单元，及其应用，式中各基团定义如说明书中所述。所述式Ia和式Ib结构化合物的制备方法包括步骤：在惰性溶剂中，在非亲核性碱存在下，对芳基四氟乙基醚类化合物进行消除反应，从而形成所述的三氟乙烯基芳基醚类化合物。Ar‑(OCF＝CF₂)_n(Ia)‑Ar‑(OCF＝CF₂)_n(Ib)。

技术领域

本发明属于高性能聚合物及其中间体的制造领域，具体地，涉及一种合成三氟乙烯基芳基醚类化合物的方法及应用。

背景技术

含有六氟环丁烷结构的聚合物，由于其优异的耐热性能、机械性能、较高的透光率和较好的介电性能而在近三十年受到广泛关注。这类聚合物由含有三氟乙烯基芳基醚的单体通过热交联而形成。由于交联过程中不需要任何添加剂或者引发剂，并且没有任何挥发性物质放出，只需要加热就可实现其聚合，因此具有很大的工业应用价值。

传统的三氟乙烯基芳基醚的单体的合成方法是，由酚在碱性条件下与BrCF₂CF₂Br发生醚化反应得到1-溴-1,1,2,2-四氟芳基醚，然后再通过锌粉脱卤得到三氟乙烯基芳基醚。

但是，上述传统工艺具有如下缺点：(1)无论在醚化阶段还是在脱卤阶段，都有副产物四氟乙基醚生成，这种副产物与主产物的沸点和极性接近，很难通过普通方式分离。由于四氟乙基醚副产物并不会发生聚合，因此，当大量的该类副产物存在于聚合物中时，聚合物的性能会受到较大影响；(2)上述传统工艺无法直接合成某些多官能度的三氟乙烯基芳基醚单体，比如四(4-三氟乙烯基苯基)甲烷。

此外，虽然有人尝试用NaOH和KOH等强碱和四氟乙基醚作用制备三氟乙烯基醚的方法。然而遗憾的是，这些方法所获得的三氟乙烯基醚收率非常低，最高收率仅仅5％，根本无法满足工业化生产的要求。

利用传统工艺制备中间体溴代四氟乙基醚，当采用无机强碱(NaOH或者KOH，在甲苯/DMSO中回流带水)时，原料酚会发生分解；而当使用稍弱的碱，如NaH、KH、Na₂CO₃或Cs₂CO₃时，则无法得到产物。此外，传统工艺对反应条件要求严格，如反应体系必须严格除水，否则副产物比例大大增加，而大量副产物会影响第二阶段反应的进行，甚至导致无法获得最终产物。需要指出的是，传统工艺对反应物的活性有选择性，随着反应物的活性变弱，副反应增加，反应产率急剧下降。

综上所述，本发明尚缺乏方便、高效地制备三氟乙烯基芳基醚类化合物的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种方便、高效地合成三氟乙烯基芳基醚类化合物的方法及其应用。

在本发明的第一方面，提供了一种合成三氟乙烯基芳基醚类化合物的方法，所述的三氟乙烯基芳基醚类化合物选自下组：三氟乙烯基芳基醚化合物、或含三氟乙烯基芳基醚结构单元的化合物、或其组合；

所述的三氟乙烯基芳基醚化合物具有式Ia结构；

Ar-(OCF＝CF₂)n (Ia)

式中，n为1、2、3、4、5或6；

Ar为未取代的或取代的C6-C20芳基；

而所述的三氟乙烯基芳基醚结构单元具有式Ib结构

-Ar-(OCF＝CF₂)_n (Ib)

式中，n为1、2、3、4、5或6；