全氟聚醚羧酸的合成及用途

简介

全氟聚醚羧酸是一类含氟聚醚类功能化合物，常温下多为无色至浅黄色透明粘稠液体，难溶于水，易溶于氟化溶剂等有机溶剂。该化合物可作为重要合成原料，与全氟聚醚炔丙基衍生物在氟代溶剂体系中配伍，参与光引发硫醇-炔基聚合反应。

全氟聚醚羧酸的性状

合成

将75.25 g Krytox FSH（12.89 mmol）装入火焰干燥的三颈14/20 RBF中，并加入PTFE涂层搅拌棒。用橡胶隔膜、14/20温度计适配器/热电偶和Liebig冷凝器安装烧瓶。用氮气彻底冲洗反应容器，并加入150毫升HFE 7100。用力搅拌混合物。加入3.44-mL（5.0 g，39.4 mmol，3.05当量）草酰氯，使混合物回流。约18小时后原位分离酰氯，并在正N2下用真空适配器安装反应容器。将设备连接到真空捕集器，并在（l）N2中冷却捕集器。施加真空，在持续加热/搅拌下真空分离粗反应混合物。将约300mg粗分离物样品溶解在1.0mL 88:12六氟苯：苯-d6中。将粗反应产物溶解在90 mL FC 3283中，在惰性条件下过滤得到标题化合物全氟聚醚羧酸[1]。

用途

全氟聚醚羧酸可作为反应原料参与含氟功能化合物的合成制备，参与光引发硫醇-炔基反应体系构建目标产物。例如：将全氟聚醚羧酸和2.0克（0.339毫摩尔，2当量）PFPE炔丙基衍生物溶解在7毫升甲氧基全氟丁烷中。将314毫克（0.285毫摩尔，3.78当量）甘油乙氧基化物三硫醇和17.4毫克（0.0678毫摩尔0.2当量）2,2-二甲氧基-2-苯乙酮DMPA混合，立即溶解在3.5毫升甲醇中。将DMPA/硫醇/MeOH溶液转移到之前生成的PFPE炔丙基衍生物/HFE 7100溶液中，并用隔膜密封小瓶。用氮气彻底冲洗密封容器，在室温下剧烈搅拌下以365nm照射约48小时。将粗反应混合物与等体积的MeOH（10.5mL）混合，并使各相分离。提取氟相并真空蒸发[1]。

参考文献

[1] Click chemistry approaches to expand the repertoire of PEG-based fluorinated surfactants for droplet microfluidics By: Scanga, Randall; et al. RSC Advances (2018), 8(23), 12960-12974.