全氟己基乙基醇的主要应用

背景及概述^[1]

全氟烷基乙基（甲基）丙烯酸酯是一种重要的含氟化学品，其聚合体具有优异的防油性和防水性，是生产表面防护剂的重要中间体，广泛应用于纺织、涂料及含氟表面活性剂领域。但全氟辛酸（PFOA），因其具有生物聚积性、持久性而很难排出体外，而含全氟辛基（C8）的（甲基）丙烯酸酯或其聚合物经过分解、氧化等，最后生成PFOA。目前欧盟、美国等发达国家和地区已经开始禁用含全氟辛基（C8）产品。虽然国内还没有明确出台PFOA禁用的相关法规或制度，但随环境保护的提高，禁用也只是时间问题。目前，国内外专利所介绍的含氟丙烯酸酯的制造方法，主要是以全氟辛基或其混合物等长全氟碳链为基本原料。如：全氟烷基乙基碘（C2F5(CF2CF2)nCH2CH2In是大于0的整数）与丙烯酸或甲基丙烯酸或卤代丙烯酸的碱金属和/或碱土金属盐在沸点为140℃～400℃的极性非质子有机溶剂中和相转移催化剂存在下、在温度140℃～200℃下进行酯化反应，通过简单的过滤和减压蒸馏处理即可获得目标产品。全氟己基乙基醇为制备全氟己基乙基丙烯酸酯的中间体。

制备^[1]

全氟己基乙基醇制备如下：

（1）在10升耐压反应器中，首先加入偶氮二异丁腈80克，再抽真空吸入含量为99.7%的全氟碘己烷10000克和异丙醇1000克，搅拌升温至55℃，缓慢导入乙烯至压力0.5MPa，持续温度65~70℃反应3.5小时，压力不再有明显下降。撤掉加热，放料再蒸馏除去异丙醇，得到10440克纯度98.7%的CFCHCHI。

（2）在另一20升耐压反应器中，加入由（1）得到的全氟己基乙基碘2000克，搅拌升温至125℃。用计量泵按80克/分速度将含水4%的二甲基甲酰胺6000克加入反应器中，控制温度125~130℃、压力不高于0.35MPa，持续反应32小时，撤去加热。用11.3%氢氧化钾水溶液2222克中和，分离有机相，再用2222克去离子水洗涤一次，分离有机相，脱轻组分，得到1420克含全氟己基乙基醇88%、含氟烯烃5.5%的中间品。

应用^[1]

全氟己基乙基醇为制备全氟己基乙基丙烯酸酯的中间体。在配置电磁搅拌、精馏柱、温度计、恒压滴加漏斗、分离器、冷凝管等4升反应器中，加入全氟己基乙基醇2500克（含氟醇6.05mol），对甲苯磺酸20克，对苯二酚13克。搅拌升温至90℃，滴加丙烯酸413克（5.74mol），加料时间2小时。完毕，持续反应5小时后，无明显水滴产生。精馏出含氟烯烃以及未反应的氟醇。再精馏出产品全氟己基乙基丙烯酸酯2133克，纯度99.02%，收率88.8%。

主要参考资料

[1] CN201810742029.5 一种含氟丙烯酸酯的环保制备方法