[发明专利]一种全氟联苯的制备方法

说明书

本发明涉及一种全氟联苯的制备方法，属于化学合成领域。先将五氟苯胺与亚硝酸钠制成重氮盐，加入五氟苯甲酸钾升温反应，反应结束，趁热分出油层粗品全氟联苯，常压蒸馏出轻组分后，减压蒸馏可得高纯度全氟联苯。本发明所述全氟联苯的制备方法工艺简单、收率好、纯度高，无需使用重金属催化剂，可满足化工及医药行业使用的需求。

技术领域

本发明涉及一种全氟联苯的制备方法，属于化学合成技术领域。

背景技术

全氟联苯具有含氟量高、对称性好、表面自由能低和介电常数低等特点，引入到工程塑料中，可明显提高耐候性、热稳定性、机械性能等特性，即使在极端环境下使用依然能够保持稳定使用性能，在医疗器械、航天材料、汽车行业、化工防腐等方面应用广泛。此外，全氟联苯在微电子领域、液晶材料等行业也具有广泛应用。迄今为止已经有如下工艺路线报道：

第一，采用金属Pd、Ni、Au等为催化剂，DPPB、Bpy等为配体合成全氟联苯。例如《道尔顿会刊》，2008，(30)，3949-3952报道以DPPB为配体，Pd(C6F5)2(DPPB)配合物偶联生成全氟联苯方法，收率100％。《日本化学学会公报》，2002，75(9)，1997-2009年报道了以Bpy为配体、Pd(C6F5)2(Bpy)配合物存在下，偶联生成全氟联苯的方法，收率100％。上述方法配体合成过程复杂，催化剂价格昂贵而且重金属毒害大，限制了全氟联苯的使用范围，难于工业化生产。

第二，采用金属Cu、Ni、Pd等为催化剂，五氟溴苯、五氟碘苯或五氟苯甲酸等为原料通过乌曼反应偶联合成全氟联苯。例如《Oriental Journal ofChemistry》，2018，34(2)，993-999报道以五氟溴苯、五氟碘苯偶联合成全氟联苯，收率87％；中国专利CN101921173，2010年报道了以五氟苯甲酸偶联合成全氟联苯，收率96％。该工艺路线，需要使用贵金属催化剂或需要温度较高反应条件(中国专利CN101921173反应温度200-260℃)，限制了合成及应用范围。

第三，格氏试剂法合成全氟联苯，例如《Oriental Journal of Chemistry》，2018，34(2)，993-999报道五氟溴苯格氏试剂偶联合成全氟联苯，收率61％，该法收率过低，成本高，而且格氏试剂制备条件要求苛刻，不利于工业化生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种反应条件温和、副产少、易于工业化生产的全氟联苯合成方法，克服现有技术不足。先将五氟苯胺与亚硝酸钠制成重氮盐，加入五氟苯甲酸盐升温反应，反应结束，趁热分出油层粗品全氟联苯，常压蒸馏出轻组分后，减压蒸馏可得高纯度全氟联苯。本发明所述全氟联苯的制备方法工艺简单、收率好、纯度高，无需使用重金属催化剂，可满足化工及医药行业使用的需求。

本发明所述全氟联苯制备方法，包括如下步骤：将五氟苯胺与酸成盐，加入亚硝酸钠水溶液制成重氮盐；接着加入五氟苯甲酸盐，升温直至反应结束；趁热分出油层，所得油层常压蒸馏出轻组分后，减压蒸馏得到全氟联苯。

进一步地，在上述技术方案中，所述酸为硫酸、盐酸、氢氟酸、磷酸或硝酸，与水按质量分数10-40％制成水溶液，最佳为20-40％。

进一步地，在上述技术方案中，所述五氟苯胺与酸中氢离子摩尔比为1：5.0-10.0，最佳为1：6.0；五氟苯胺与酸混合温度10-50℃，保持2-5h。

进一步地，在上述技术方案中，所述五氟苯胺与亚硝酸钠摩尔比为1：1.0-2.0，最佳为1：1.1。

进一步地，在上述技术方案中，所述亚硝酸钠与水质量比为1：4.5-8，最佳为1：5。

进一步地，在上述技术方案中，所述亚硝酸钠水溶液滴入温度为-5-10℃，最佳为5℃。

进一步地，在上述技术方案中，所述五氟苯甲酸盐选自五氟苯甲酸、五氟苯甲酸钠或五氟苯甲酸铯，最佳为五氟苯甲酸钾。