[发明专利]一种1,1,2,2-四氢全氟烷基碘化物的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于全氟精细化学品中间体领域，特别涉及一种1，1，2，2-四氢全氟烷基碘化物的制备方法。

背景技术

目前，1，1，2，2-四氢全氟烷基碘被广泛用于生产含氟整理剂、含氟表面活性剂以及其他含氟精细化学品。与全氟烷基碘相比，1，1，2，2-四氢全氟烷基碘上的碘更易发生取代反应而制备得到相应的多氟醇、多氟烷基硫醇、多氟烷基羧酸和多氟烷基磺酰氯等各种含氟中间体。

现有技术中，1，1，2，2-四氢全氟烷基碘主要通过加成反应制备，具体是在光、热、自由基或催化剂条件下引发，反应方程式如下：

R_fI+CH₂＝CH₂→R_fCH₂CH₂I

其中R_f为碳数4～12、结构为直链或支链的全氟烷基。

已知的1，1，2，2-四氢全氟烷基碘合成方法有如下二种：一是利用钌/活性炭、铂/活性炭、银/氧化铝等贵金属作为催化剂的方法(KnoradvonWerner，Journal of Fluorine Chemistry，28(1985)229-223)；另一方法是利用偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰等过氧化物作为催化剂的方法(NealO.Brace，Journal of Journal of Fluorine Chemistry，93(1999)1-25)。该二种方法中，前者使用贵金属催化剂，成本大；后者使用的有机过氧化物价格高且无重复使用性，因而成本大，此外，其自身具有危险性且可能在反应生成物中引入杂质。因此，这两种方法均有一定的局限性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的1，1，2，2-四氢全氟烷基碘的制备方法以降低成本和提高产品质量。

为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种1，1，2，2-四氢全氟烷基碘化物的制备方法，所述1，1，2，2-四氢全氟烷基碘化物的结构式为R_fCH₂CH₂I，所述方法使R_fI与乙烯在催化剂的存在下发生加成反应生成所述1，1，2，2-四氢全氟烷基碘化物，其中R_f为碳数4～12、结构为直链或支链的全氟烷基，所述催化剂为选自铜、镍、锡、锌、镁、铁及它们的合金中的一种或多种，所述方法包括如下步骤：

(1)、将催化剂加入到R_fI中，于温度50℃～150℃下保温搅拌20～200分钟获得悬浮液；

(2)、向步骤(1)所得的悬浮液中通入乙烯进行加成反应生成1，1，2，2-四氢全氟烷基碘化物，反应温度为50℃～250℃，压力为体系自生压力，

其中：所述催化剂的用量为R_fI投料质量的0.1％～5％，乙烯与所述R_fI的投料摩尔比为1∶1～5。

根据本发明，所述催化剂可以为金属粉末形式或载体金属形式。

根据本发明一个具体方面，所述催化剂为粒径50nm～50μm的金属粉末形式，其用量优选为R_fI投料质量的0.5％～3％。

根据本发明的又一方面，所述催化剂为载体金属形式，其中载体可以为选自氧化铝、氟化铝、氟化镁、活性碳以及分子筛中的一种。所述载体金属中，金属的含量为所述R_fI投料质量的2％～5％。

根据本发明的一个方面，所述R_fI可以为选自CF₃CF₂(CF₂CF₂)_nI中的一种或多种的混合物，其中n为1～5之间的整数。

优选地，步骤(1)中，保温搅拌的温度为80℃～120℃，搅拌时间为50～80分钟，在此温度下进行搅拌，可以极大提高催化剂的反应活性，缩短反应时间。

优选地，步骤(2)中，分多批次通入乙烯，每批次反应结束后压降不变即进行下批次投料。多批次通入乙烯，可以大大提高产物的选择性。另外，乙烯与R_fI的投料摩尔比优选为1∶1～3，且加成反应优选在温度80℃～150℃下进行。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有如下优点：