全氟庚酸的制备

背景技术

全氟庚酸是一种非常重要的含氟新材料，主要应用于含氟聚合物的乳化剂、分散剂，以及油墨、涂料等的流平剂。当前含氟乳化剂主要用全氟辛酸(PFOA)，但因其具有生物聚集性、难降解性，在欧美等地已逐步被禁用。全氟庚酸作为其替代品，有广阔的应用前景。

现有的全氟庚酸的制备方法采用电解氟化法，通过转型制得全氟庚酸产品或全氟庚酸盐产品，这种方法存在明显的不足，产物收率太低，仅有10～20％、耗能大、污染重等。

制备方法

步骤一、氧化：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，有机弱酸溶液的质量为高锰酸钾质量的1倍，季铵盐催化剂的摩尔数为高锰酸钾摩尔数的8％， 向反应容器中缓慢滴入十二氟庚醇，高锰酸钾与十二氟庚醇的摩尔比为5∶3，滴加完后，控制反应温度在70℃，再反应1小时后将反应液抽滤，滤液酸化后，将酸化后的液体用萃取剂酮萃取，分出有机相，取有机相蒸馏收集192℃馏分，得到十二氟庚酸；

步骤二、氯化：将步骤一得到十二氟庚酸加入到另一反应容器中，并加入乙醚，温度保持低于30℃，在搅拌条件下滴加二氯亚砜，滴加完毕后，升温至55℃，反应时间为5小时后，精馏除去乙醚及过量二氯亚砜，得到产物，十二氟庚酸、乙醚、二氯亚砜的质量比为10: 6:5；

步骤三、氟化：将步骤二得到的产物加入到氟化反应釜中，搅拌升温至70℃，同时自反应釜底部按200ml/min的速度通入25％的氟气，持续通气18小时，得到氟化产物；十二氟庚酰氯进行氟化得到全氟庚酰氟；

步骤四、水解：将步骤三得到氟化产物升温至50℃，加入去离子水，氟化产物与去离子水的质量比为10:1，持续搅拌3小时，负压精馏，得到全氟庚酸，全氟庚酸的综合收率为75.6％；

参考文献

[1]江西国化实业有限公司. 一种全氟庚酸的制备工艺:CN202011248265.5[P]. 2021-02-12.