[发明专利]全氟烷基碘调聚物的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及合成中等链长全氟烷基碘调聚物的方法。尤其涉及一种金属催化剂引发调聚反应制备中等链长全氟烷基碘的方法。

发明背景

众所周知，全氟烷基碘化物是氢原子被氟原子完全取代的单碘代全氟烷烃化合物，一般由一系列不同链长的全氟烷基构成，具有应用价值的主要是碳原子数为6-12的全氟烷基碘，其中碳原子数为8的全氟碘辛烷性能最佳。全氟烷基碘是生产含氟整理剂、含氟表面活性剂以及其他含氟精细化学品的关键中间体，其下游产品，在轻水灭火剂、磁性记录材料、拒水拒油织物整理剂、纸张整理剂、油田化学、感光材料、高档脱模机、金属防锈漆、塑料橡胶助剂和医用材料等方面都有重要的用途。

用五氟碘乙烷、七氟异丙基碘为调聚剂，四氟乙烯或六氟丙烯为调聚单体在光、热、自由基或催化引发下进行调聚反应是已知的。

美国专利US5650545介绍了一种在344℃的管式反应器中进行热引发制备全氟烷基碘的方法。该方法将四氟乙烯在反应器的端口和离反应器头部为2/3管长的引入口通入，可以降低高碳数产物，但热引发的缺点是在高温下四氟乙烯易发生环聚生成八氟环丁烷，在反应器中积累造成四氟乙烯转化率低，而且高温下副产物多，目标产物的选择性下降，分子量分布宽。

EP1380557介绍了一种在管式反应器中，以铜粉、铜锡合金粉、烧结铜粉以及铜粉和锡粉的混合催化剂催化引发全氟碘代烷调聚的工艺。虽然该方法能够改善得到的调聚物的相对分子质量分布，并且产物的杂质含量低，但该方法的产率还具有改进的余地。

US3226449介绍了一种以特烷基过氧化物、丙烯过氧化物、丙酮过氧化物等引发制备全氟烷基碘的调聚方法，该方法需要在高温高压下反应，体系易爆，引入了碳氢基团，副产物多且分子量分布宽。

CN1379008A介绍了一种光引发的调聚制备烷基碘的方法，该方法是将C₂F₅I和四氟乙烯的混合物，加入以低压光源作为引发光源的反应器进行调聚反应。该方法虽然具有较低的压力和较高的反应速率，但是光源容易被聚合物覆盖，无法再继续进行引发反应而造成生产能力小，无法实现大规模的工业化生产。

因此，需要开发一种适合工业化大规模生产、无需高温高压或者光引发设备的全氟烷基碘化物的生产方法，用这种方法制得的全氟烷基碘化物具有纯度高、分子量分布窄并且产率高的优点。

发明内容

本发明就是要解决现有技术的问题。本发明的主要目的是提供一种通过调聚反应生产中等链长的全氟烷基碘化物的方法，所述的方法适合于工业化大规模生产，可在低温下有效的生产中等链长全氟烷基碘化物，产生很少的杂质，且目标分子量的全氟烷基碘化合物分子量分布窄、产率高。

因此，本发明提供一种合成中等链长全氟烷基碘调聚物的方法，所述中等链长全氟烷基碘调聚物具有如下通式：

R_f(CF₂CR₁R₂)_nI

其中，R_f为C_1-8全氟烷基；

R₁和R₂可相同或不同，各自选自氟原子、C_1-4饱和全氟烷基；

n＝1-6；

所述方法包括如下步骤：

(a)提供聚合单体；

(b)提供调聚剂R_fI，其中，R_f是C_1-8全氟烷基；

(c)加入金属催化剂进行聚合反应；

其特征在于除金属催化剂以外，还加入助催化剂，所述助催化剂选自卤化亚铜或卤化亚锡。

具体实施方式

本发明提供一种合成中等链长全氟烷基碘调聚物的方法。在本发明中，所述中等链长全氟烷基碘调聚物具有通式R_f(CF₂CR₁R₂)_nI。