[发明专利]一种全氟烯基氧基苯甲酸芝麻酚酯及其制备方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种全氟烯基氧基苯甲酸芝麻酚酯及其制备方法。

(二)背景技术

含氟表面活性剂是指碳氢链中的氢原子全部或部分被氟原子取代，所形成的具有碳氟链R_f憎水基的表面活性剂。氟碳表面活性剂具有优良的耐热性和化学稳定性；表面活性高；用量少，能明显改善介质的润湿性、渗透、乳化及流平性能；同时还具有卓越的憎水、憎油及防污功能。它已广泛用于化学、机械、电子、石油、纺织、造纸、照相、油墨等工业以及家庭用品和其它领域。尽管其制造难度大，成本较高，销售量远不如烃类化合物大，但在许多行业中因功能优异、作用大、实用性强，占有不可替代的地位。近几十年来，许多国家在含氟表面活性剂的研制、生产和应用开发方面作了大量的研究工作，取得了巨大的进展。

目前，氟表面活性剂的生产主要有美国3M公司和Dupont公司，日本Neos公司和大金公司、英国ICI公司等。1956年，美国3M公司开发出商品名为Scotch-guard的防水、防油、防污的含氟丙烯酸酯类整理剂。英国ICI公司20世纪60年代中后期，开发了以四氟乙烯齐聚体为防水防油基的含氟表面活性剂[GB 1302350.1973-01-10]。日本东京工业大学的石川延男教授与Neos公司合作开发了以六氟丙烯齐聚法为基础的合成碳氟表面活性剂的生产工艺[US4296265，1981-10-21]。从20世纪70年代开始，各种含六氟丙烯齐聚体的防水防油剂被开发出来。Deyama kazuhito等人合成了芝麻酚全氟壬烯基醚，据报道该物质在玻璃、金属等表面有较好的防水防油效果[JP8041045，1996-02-13]。但是，p-全氟烯基氧基苯甲酸芝麻酚酯还未见报道。

(三)发明内容

本发明的目的之一是提供一种全氟烯基氧基苯甲酸芝麻酚酯。

本发明的目的之二是提供一种全氟烯基氧基苯甲酸芝麻酚酯的制备方法。

本发明采用的技术方案是：

一种如式I所示的全氟烯基氧基苯甲酸芝麻酚酯：

式I中，R_f为C_mF_2m-1，m＝6、8、9、10、或12。

更具体的，所述式I中，m取值相同时，R_f可以为其可能的各种异构体，更优选的，所述R_f为四氟乙烯三聚体基C₆F₁₁、四氟乙烯四聚体基C₈F₁₅、四氟乙烯五聚体基C₁₀F₁₉、四氟乙烯六聚体基C₁₂F₂₃、六氟丙烯二聚体基C₆F₁₁，六氟丙烯三聚体基C₉F₁₇或六氟丙烯四聚体基C₁₂F₂₃。

本发明还提供所述全氟烯基氧基苯甲酸芝麻酚酯的制备方法，所述制备方法为：在极性非质子溶剂中，在催化剂作用下，如式II所示的p-全氟烯基氧基苯甲酰氯与式III所示的芝麻酚进行酯化反应，反应温度-20℃～200℃，反应时间为1～12h，反应结束后反应液分离处理制得式I所示的全氟烯基氧基苯甲酸芝麻酚酯；

式II中，R_f为C_mF_2m-1，m＝6、8、9、10、或12。

所述p-全氟烯基氧基苯甲酰氯与芝麻酚的物质的量的比为1∶1～3；所述催化剂为硫酸、盐酸、对甲基苯磺酸、氯磺酸、甲酸或乙酸，优选为98wt％硫酸。

所述p-全氟烯基氧基苯甲酰氯与芝麻酚的物质的量的比为1∶1～3，优选为1∶1～2，最优选为1∶1～1.5。

所述p-全氟烯基氧基苯甲酰氯和催化剂的物质的量的比为1∶0.05～0.5。

所述反应温度为-20℃～200℃，较佳反应温度为10～120℃，最佳反应温度为70～80℃。

所述反应时间为1～12h，较佳反应时间为3～8h，最佳反应时间为4～6h。

所述极性非质子溶剂为乙腈、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、丙酮、环丁砜、1，2-二氯乙烷、氯仿、乙酸乙酯、三氯乙烷、二氯甲烷、氯苯、二氯苯、硝基苯、乙醚、异丙醚、四氢呋喃或呋喃，优选为1，2-二氯乙烷或N，N-二甲基乙酰胺。