[发明专利]全氟腈基乙烯基醚的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一类重要的含氟聚合物单体-全氟腈基乙烯基醚(CF₂＝CF-O-CF₂CF(CF₃)-O-(CF₂)_n-CN)的制备方法，本发明方法具有很高的收率，低成本且适于工业化生产。

背景技术

全氟腈基乙烯基醚(CF₂＝CF-O-CF₂CF(CF₃)-O-(CF₂)_n-CN)是一类重要的含氟聚合物单体，其结构含有的全氟烷氧基乙烯基醚和腈基团(-CN)两种官能团，可以有效用于高含氟的弹性体和全氟弹性体中作为交联单位的单体。

美国专利US4,138,426和US 4,281,092使用全氟腈基乙烯基醚类化合物制备了一系列的高含氟的弹性体和全氟弹性体类的聚合物，并测试证明了其聚合物的良好性能。这些现有的专利方法利用化合物(CF₂＝CF-O-CF₂CF(CF₃)-O-(CF₂)_n-COOR)的氟烯羧酸酯作为前体，得到一系列的全氟腈基乙烯基醚类化合物，但是反应副产物多，收率不高。例如，如美国专利US 4,138,426的实施例8所述，其产物的总摩尔收率只有9％。

欧洲专利EP 0,729,940介绍了改进的制备全氟腈基乙烯基醚(CF₂＝CF-O-CF₂CF(CF₃)-O-(CF₂)_n-CN)的方法，虽然此方法反应的选择性较高，但总收率不高，最高为75％，其脱水反应采用价格昂贵的三氟醋酸酐和吡啶试剂，产生的三废也较多，对工业化生产有很大的局限性。

因此，仍需要开发一种高效的全氟腈基乙烯基醚的制造方法，要求这种制备方法不仅具有反应收率高优点，而且还具有低成本和易于工业化生产的优点。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种高效的全氟腈基乙烯基醚的制造方法，本发明方法不仅具有反应收率高的优点，而且还具有低成本和易于工业化生产的优点。

因此，本发明提供一种制备下式(I)全氟腈基乙烯基醚化合物的方法：

CF₂＝CF-O-CF₂CF(CF₃)-O-(CF₂)_n-CN  (I)

其中n为1、2、3或者4；

所述方法包括以下步骤：

a)使下式全氟乙烯基羧酸酯化合物(II)与氨反应：

CF₂＝CF-O-CF₂CF(CF₃)-O-(CF₂)_n-COOR  (II)

得到全氟乙烯基羧酰胺化合物(III)：

CF₂＝CF-O-CF₂CF(CF₃)-O-(CF₂)_n-CONH₂(III)

其中，R为含有1-20个碳原子的烷基，n为1、2、3或者4；

b)向全氟乙烯基羧酰胺化合物(III)中加入脱水剂，得到全氟腈基乙烯基醚化合物(I)。

本发明方法的产物总摩尔收率大于85％，并且容易实现低成本的连续或重复间歇的工业化生产。

具体实施方式

本发明提供一种高效的全氟腈基乙烯基醚的制造方法，本发明方法包括提供一种式CF₂＝CF-O-CF₂CF(CF₃)-O-(CF₂)_n-COOR化合物，在不存在溶剂或者在溶剂的作用下与氨反应，合成出式CF₂＝CF-O-CF₂CF(CF₃)-O-(CF₂)_n-CONH₂化合物，进一步在脱水剂作用下脱水并收集得到全氟腈基乙烯基醚(CF₂＝CF-O-CF₂CF(CF₃)-O-(CF₂)_n-CN)的步骤。