[发明专利]一种二芳基六氟丙烷化合物的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及二芳基六氟丙烷化合物的一种新的合成方法。

背景技术

二芳基六氟丙烷化合物是指2，2-二芳基取代的六氟丙烷化合物，如2，2-二苯基-六氟丙烷，2，2-二(4-羟基苯基)-六氟丙烷(俗称双酚AF或BPAF)，2，2-二(3，4-二甲基苯基)-六氟丙烷(俗称6FXY；或BoxAF)，2，2-二(4-甲基苯基)-六氟丙烷(俗称BTAF或BIS-T-AF)。这些化合物在特殊含氟化学品行业是非常有实用价值的产品，例如2，2-二(4-羟基苯基)-六氟丙烷是26类氟橡胶所用的硫化剂，2，2-二(3，4-二甲基苯基)-六氟丙烷是合成含氟聚酰亚胺的主要单体6FDA的原料。

这类化合物传统的合成方法，是将特定的芳香烃，与六氟丙酮三水合物，在无水氟化氢中,在一定温度和压力下进行反应。

反应式如下：

2ArH+CF₃COCF₃-3H₂O-------→Ar-C(CF₃)₂-Ar+4H₂O

因为该反应的机理是一个傅-克反应，所以要求作为反应原料的特定的芳香烃是具有一个或多个推电子基团的芳香烃，这样的芳香烃才具有进行傅-克反应的足够的反应活性。这样的特定的芳香烃如苯酚，烷基取代的苯如甲苯、邻二甲苯，烷氧基取代的苯如甲氧基苯、乙氧基苯，二烷基氨基苯如二乙氨基苯等。

苏联专利USSR117491描述了用苯酚和六氟丙酮三水合物在无水氟化氢存在下于100℃合成双酚AF的反应。

美国专利USP3310573中，杜邦公司将该传统工艺扩展到多种芳香烃与六氟丙酮三水合物反应，例如，甲苯与六氟丙酮三水合物和无水氟化氢混合，在160℃反应，得到2，2-二(4-甲基苯基)-六氟丙烷。

以上传统合成方法中所用的六氟丙酮三水合物，一般是由六氟环氧丙烷异构化后经水吸收和精制得到，在这个过程中涉及到反应器、水吸收装置、精馏塔等多个装置，并且中间过程有高毒性的无水六氟丙酮，容易造成环保和安全问题。

另外，传统合成中使用六氟丙酮三水合物，为反应体系带入实际反应原料六氟丙酮的三倍摩尔量的水，而反应本身需要使用无水氟化氢作为反应催化剂和脱水剂，这样增加的水含量使得实际反应比理论上缩合反应本身需要使用更多的氟化氢，并且氟化氢中水含量的增多会导致其对反应器的金属产生更大的腐蚀性，从而带入生产安全问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种二芳基六氟丙烷化合物的合成方法，本方法使六氟环氧丙烷异构化和与特定的芳香烃的缩合反应合并到一个工艺中实现(即所谓“一锅化”或one-pot反应)，减少了合成的工艺步骤，减少了生产成本和副产物生成。

整体的反应式为：

本发明中中涉及的两个反应，第一个反应属于路易斯酸催化的六氟环氧丙烷异构化反应，第二个反应属于傅-克反应性质的缩合反应。因为第二个反应的机理是一个傅-克反应，所以要求作为反应原料的特定的芳香烃是具有一个或多个推电子基团的芳香烃，这样的芳香烃才具有进行傅-克反应的足够的反应活性。这样的特定的芳香烃如苯酚，烷基取代的苯如甲苯、邻二甲苯，烷氧基取代的苯如甲氧基苯、乙氧基苯，二烷基氨基苯如二乙氨基苯等。

本发明是这样实现的：

将芳香烃与无水氟化氢先加入并混合，再加入催化剂，然后加入六氟环氧丙烷，之后进行搅拌和加热；反应结束后，将氟化氢经气化或水洗除去，所余产物经重结晶等精制过程，得到二芳基六氟丙烷化合物产品；

其中，所述催化剂为所述催化剂为SbCl₅、TiCl₄或二者的混合物；

反应式为：

所述催化剂优选为SbCl₅与TiCl₄质量比2:1～1:2的混合物。

所述芳香烃：六氟环氧丙烷：无水氟化氢按质量比优选为1：(0.5～4)：(0.5～4)。

所述的二芳基六氟丙烷化合物的合成方法，其特征在于，所述芳香烃是具有一个或多个推电子基团的芳香烃，优选为苯酚，烷基取代的苯如甲苯、邻二甲苯，烷氧基取代的苯如甲氧基苯、乙氧基苯，二烷基氨基苯如二乙氨基苯等。

所述芳香烃与所述催化剂的质量比为1:0.1～1:0.5。

反应的温度优选为50到200℃，反应时间优选为1到12小时。