甲基丙烯酸三氟乙酯的性质与制备

简介

甲基丙烯酸三氟乙酯是一种具有酯气味的无色透明液体，是一种具有CF3基的甲基丙烯酸酯单体，和MMA一类的甲基丙烯酸酯一样有聚合性，可进行本体聚合、溶液聚合、乳液聚合。容易与其他丙烯酸酯、苯乙烯、丙稀腈、醋酸乙烯等共聚。在调节树脂氟含量、树脂的改性方面有着良好的应用前景。它的聚合物显现憎水性、抗湿性、耐污染性、带负电性、及高透氧性和透明性 等。但现在仅有少数公司生产该种氟单体，且价位较高。

性质

甲基丙烯酸三氟乙酯和通常的甲基丙烯酸酯一样，是有酯气味的无色透明液体，分子量168，沸点107℃，熔点低于-50℃，闭杯闪点24.5℃，密度(g/cm³，20°C)1.181，折射率(n_D²⁰1.359，粘度(mPa.s，209C)0.65，溶解度(wt%，20℃)：水在单体中的溶解度0.18，单体在水中的溶解度0.04，蒸气压(kPa，20℃)2.2。

制备方法

1、甲基丙烯酸酐与三氟乙醇的反应

美国专利中，法国人Hurtel提出以甲基丙烯酸酐和2,2,2-三氟乙醇为原料，在催化剂和阻聚剂的作用下，合成了目标酯。

实例如下：在一带有机械搅拌的反应器中投入2,2,2-三氟乙醇600g 0.808g吩噻嗪及1.19g 100%的浓硫酸，反应温度65℃，常压下连续加入1016.4g甲基丙烯酸酐，反应0.5h后，经减压分馏得到944.44g甲基丙烯酸三氟乙酯，收率97.6%。

2、甲基丙烯酰氯与三氟乙醇的反应

日本专利报道以甲基丙烯酰氯和2,2,2-三氟乙醇为原料，在催化剂CuCl的作用下合成了氟酯。

实例如下：反应瓶中投入2,2,2-三氟乙醇500g和5gCuCl，室温下，慢慢滴入407g甲基丙烯酰氯，加毕，于80℃反应2h。反应结束，用200ml水洗涤后，经过滤、分层,有机层用无水MgSO4干燥，再加入0.5g阻聚剂进行精馏，收集45~47℃/140mmHg的馏份，得甲基丙烯酸三氟乙酯555g，收率66.1%。

3、甲基丙烯酸与三氟乙醇的反应

甲基丙烯酸和三氟乙醇直接酯化主要是在酸的催化下来进行，日本专利报道所用的酸主要是浓硫酸或发烟硫酸，但转化率不高。美国专利采用P2O5或多磷酸来替代浓硫酸取得了较好的结果。

实例如下：在一配有机械搅拌、加热、蒸馏回流装置的反应器中，投入150份多磷酸，50份2,2,2-三氟乙醇及0.1份阻聚剂吩噻嗪，控制温度80-100℃，然后滴加36份的甲基丙烯酸，然后收集105-110℃的甲基丙烯酸三氟乙酯馏分，收率80%以上。

4、甲基丙烯酸金属盐与2,2,2-三氟乙基卤的反应

该工艺是四种工艺中较优的，因为前三种工艺都要以三氟乙醇为原料，三氟乙醇本身就很难得，该工艺是直接通过甲基丙烯酸钾与2,2,2-三氟乙基氯反应。

实例如下：在一干燥、装有搅拌的500ml反应器中，投入甲基丙烯酸钾40g，极性非质子溶剂N-甲基吡咯烷酮321g 0.08g阻聚剂吩噻嗪)后密闭，搅拌，然后连续加入HCFC-133a，平均每小时39g，控制反应温度210℃，反应一段时间，得产物甲基丙烯酸三氟乙酯，转化率为99.9%，选择性94%。

参考文献

[1]陈先进,徐卫国,徐宇威,等. 甲基丙烯酸三氟乙酯的制备[J]. 浙江化工,2004,35(6):19-19. DOI:10.3969/j.issn.1006-4184.2004.06.009.