[发明专利]一种含氟烷基的直链碳酸酯及其合成方法

权利要求书

1.一种含氟烷基的直链碳酸酯，其特征在于，所述含氟烷基的直链碳酸酯包括烃基氟烷基碳酸酯和双(氟烷基)碳酸酯；

其中，所述烃基氟烷基碳酸酯的结构式为：

所述双(氟烷基)碳酸酯的结构式为：

式中，R为碳原子数为1～6的烃基，包括甲基、乙基、丙基、烯丙基或炔丙基；

m、n均为整数，且1≤n≤6，1≤m≤2n+1。

2.一种含氟烷基的直链碳酸酯的合成方法，其特征在于，采用一锅法苯酚间接酯交换循环反应，包括如下步骤：

(1)一次酯交换反应：向反应釜中加入苯酚、碳酸二烃基酯和有机金属化合物，经一次酯交换反应，生成烃基苯基碳酸酯和碳酸二苯酯；

(2)二次酯交换反应：向步骤(1)的反应液中加入氟烷基醇和固体催化剂，经二次酯交换反应，生成烃基氟烷基碳酸酯和双(氟烷基)碳酸酯；

(3)分离提纯：将步骤(2)中的反应产物过滤去除固体催化剂，滤液精馏提纯得到纯品烃基氟烷基碳酸酯和双(氟烷基)碳酸酯。

(4)苯酚循环利用：向步骤(3)的精馏釜釜液中按步骤(1)的投料比加入碳酸二烃基酯，继续循环上述步骤(1)～(3)，得到所述烃基氟烷基碳酸酯和双(氟烷基)碳酸酯。

3.根据权利要求2所述的含氟烷基的直链碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述碳酸二烃基酯、苯酚和氟烷基醇的投料摩尔比为：碳酸二烃基酯：苯酚：氟烷基醇＝1：0.1～3：1～6；所述有机金属化合物的用量为所述碳酸二烃基酯和苯酚总质量的0.1～2％；所述固体催化剂的用量为所述碳酸二烃基酯和氟烷基醇总质量的0.1～5％。

4.根据权利要求2所述的含氟烷基的直链碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述一次酯交换反应的条件为：温度100～250℃，时间1～10h，压力0～6Mpa。

5.根据权利要求2所述的含氟烷基的直链碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述二次酯交换反应的条件为：温度50～200℃，时间1～10h，压力0～6Mpa。

6.根据权利要求2所述的含氟烷基的直链碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述碳酸二烃基酯为碳原子数为1～4的烃基碳酸酯，包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二正丙酯、碳酸二异丙酯、碳酸二正丁酯、碳酸二烯丙酯或碳酸二炔丙酯。

7.根据权利要求2所述的含氟烷基的直链碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述氟烷基醇为至少含一个氟原子的，且碳原子数为1～4个的烷基醇，包括2,2-二氟乙醇、2,2,2-三氟乙醇、1,1,2,2-四氟乙醇、2,2,3,3-四氟丙醇、2,2,3,3,3-五氟丙醇、4,4,4-三氟丁醇、1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇、2,2,3,4,4,4-六氟-1-丁醇或2,2,3,3,4,4,4-七氟-1-丁醇。

8.根据权利要求2所述的含氟烷基的直链碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述固体催化剂为酸性离子交换树脂、碱性离子交换树脂、固体超强酸、活性白土、酸性白土、高岭土、水滑石、蒙脱土、沸石、分子筛、硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、碳酸盐、金属氧化物或金属氢氧化物中一种或几种的组合。

9.根据权利要求2所述的含氟烷基的直链碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述有机金属化合物为过渡金属有机化合物或主族金属有机化合物的一种或几种的组合；所述过渡金属有机化合物为包括钛、钒、锰、铁、镍、铜、锌或锆的有机化合物；所述主族金属有机化合物为包括铝、锗、锡、铅、锑或铋的有机化合物。

10.根据权利要求9所述的含氟烷基的直链碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述有机金属化合物包括钛酸丁酯、钛酸异丙酯、乙酰丙酮氧钛、二异丙氧基双乙酰丙酮钛、叔丁基甲氧基钛、二叔丁基甲氧基钛、草酸氧钒、乙酰丙酮氧钒、醋酸锰、草酸锰、三羰基环戊二烯锰、柠檬酸铁、乙酰丙酮铁、三(六氟乙酰丙酮)合铁、二茂铁、二丁基二硫代氨基甲酸镍、1,3-双(二苯基膦丙烷)二氯化镍、双(三苯基膦)氯化镍、二乙酰丙酮镍、双(六氟乙酰丙酮)合镍(II)、(1,1'-双(二苯基膦)二茂铁)、二氯化镍、二甲氨基二硫代甲酸镍、甲酸镍(II)盐、氯化镍、二甲氧基乙烷、1,1,1-三氟乙酰丙酮镍、双-(1，5-环辛二烯)镍、双(三苯基膦)二溴化镍、二茂镍、乙酰丙酮镍二水合物、双三苯基膦二羰基镍、四(三苯基膦)镍、双(2,2,6,6-甲基-3,5-庚二酮酸)镍、醋酸铜、三氟甲磺酸铜、三氟醋酸铜、特戊酸铜、醋酸锌、异辛酸锌、三丁基甲氧基锡、三丁基乙氧基锡、二丁基二甲氧基锡、二乙基二乙氧基锡、二甲基氧化锡、二丁基氧化锡、二辛基氧化锡、二醋酸二甲基锡、二醋酸二丁基锡、二醋酸二辛基锡、二丁酸二甲基锡、二丁酸二丁基锡、二丁酸二辛基锡、二月桂酸二甲基锡、二月桂酸二丁基锡，二月桂酸二辛基锡、辛酸亚锡、环烷酸亚锡、叔丁基甲氧基锡、二叔丁基甲氧基锡、异丙醇锆、叔丁醇锆、锆酸四丁酯、乙酰丙酮锆、六氟-乙酰丙酮锆、8-羟基喹啉铝、碱式醋酸铝、硬脂酸铝、异丙醇铝、仲丁醇铝、叔丁醇铝、三乙酰丙酮铝、丁酸铝、苯基三氯化锗、三苯基氯化锗、四正丁基锗、二苯基二氯化锗烷、三丁基氯化锗、四丁氧基锗、三(巯基丙酸异辛酯)锑、异辛酸铋、甲基磺酸铋、新癸酸铋、环烷酸铋、月桂酸铋、四丁基铅、四苯基铅、醋酸铅、草酸铅、二甲氧基铅、三氟甲磺酸铅、氯化三苯基铅、乙酰氧基三乙基铅、乙酰氧基三甲基铅、三苯基乙酸铅、三正丁基乙酸铅、氯化三甲基铅、三苯基氢氧化铅、六氟乙酰丙酮铅或丁基三甲基铅。