十二氟庚醇的合成与应用

发布日期:2024/11/25 9:36:21

概述

十二氟庚醇是一种常温常压下表现为无色至浅黄色液体的有机物，其分子式为C₇H₄F₁₂O，分子量为332.087~332.089。十二氟庚醇一般情况下可以稳定存在，但燃烧或高温下可能分解产生毒烟，因此储存及运输过程需要避免高温。此外，十二氟庚醇的LogP值约为3.31~3.58，表明其具有一定的亲油性，酸度系数(pKa)的预测值则为12.89±0.10。其他物理数据还包括：密度1.6±0.1 g/cm³-1.76 g/cm³；熔点-20℃；沸点169-170℃at 760 mmHg；折射率1.291-1.318。十二氟庚醇的开发成功，为氟里昂-22开拓新的用途，对我省有机氟工业的生存和发展有重要意义[1]。

十二氟庚醇.jpg

合成方法

相转移催化高锰酸钾氧化合成十二氟庚酸的方法，包括如下步骤：

（1）氧化反应：在反应容器中加入高锰酸钾，有机弱酸溶液和季铵盐催化剂，向反应容器中缓慢滴入十二氟庚醇，滴加完后，继续搅拌反应0.5～1.5h；

（2）分离净化：用活性炭或硅藻土作为助滤剂，趁热将反应混合液减压过滤，将滤饼用碳酸钠溶液洗涤；合并滤液与洗液，酸化后，加入有机溶剂对水溶液进行萃取，并进行减压蒸馏及重结晶等操作。

上述方法在70℃～85℃下合成十二氟庚醇，反应条件温和，后处理简单，时间约为2～4h，十二氟庚酸的摩尔收率为80%～90%，纯度≥97%，可用于相关行业替代全氟辛酸作为分散剂使用[2]。

应用

十二氟庚醇是一种重要的新型含氟精细化学品，在织物整理剂、表面活性剂、含氟树脂、医药中间体及新型含氟聚合功能单体的合成等多种领域均有重要应用[1]。

（1）制备抗粘聚氨酯弹性体衬板。具体地，取聚酯多元醇置于砂磨机，加入二硫化钼微粉和胶体石墨微粉分散后，置入反应釜中加热，抽真空搅拌脱水降温，再加入甲苯二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯升温聚合反应，后脱泡制得聚氨酯预聚体；在聚氨酯预聚体再加入十二氟庚醇与TDI-100的化合物，三乙基硅烷，三氟丙基甲基硅油，搅拌升温反应并脱泡后，得到含氟硅聚氨酯预聚体混合物；再将3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷加热熔融后，由浇注机与含氟硅聚氨酯预聚体混合物混合后浇注成型，脱模硫化后，制得抗粘聚氨酯弹性体衬板。该衬板具有抗震低噪，抗粘耐磨等性能，可满足各行业在物料运输过程中对衬板的要求[3]。

（2）采用十二氟庚醇与双酚A环氧树脂接枝合成侧链含氟环氧树脂。针对制得的含氟树脂采用力学性能测试，红外光谱(FTIR)，X-射线光电子能谱(XPS)，动态热机械分析(DMTA)及交流阻抗分析(EIS)研究了含氟环氧树脂固化物的力学性能，表面性能及电化学性能等。结果表明，含氟环氧树脂固化后氟元素在表面富集，其断裂延伸率和冲击强度较双酚A环氧树脂分别提高41%和26.8%，交流阻抗提高2个数量级以上，含氟环氧树脂的韧性和电性能显著提高，可以更好的满足市场需求[4]。

（3）在表面活性剂合成领域，以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，十二氟庚醇(FOH)，烯丙基聚乙二醇(APEG)合成的表面活性含氟单体(FSM)与丙烯酰胺通过水溶液聚合可以制备出含氟疏水缔合聚丙烯酰胺(FPAM)。后续试验表明，FPAM溶液属于假塑性体系，临界缔合浓度为0.660%，具有一定的耐盐性。此外，DLS和AFM表明，在低于临界缔合浓度时FPAM溶液仍能产生大量的缔合结构，FPAM分子具有很强的疏水缔合性[5]。