[发明专利]一种氟磺酰基四氟乙基（三氟乙烯）醚的制备方法

说明书

本发明公开了一种氟磺酰基四氟乙基(三氟乙烯)醚的制备方法，包括：在催化剂作用下，将三氯乙醛、四氟磺内酯和N,N‑二甲基四氟乙胺在第一溶剂中进行反应，反应结束后经洗涤，分层，精馏，获得氟磺酰基四氟乙基(三氯一氟乙基)醚；(2)将氟磺酰基四氟乙基(三氯一氟乙基)醚与金属氟化物在第二溶剂中进行反应，反应结束后经洗涤，分层，精馏，获得氟磺酰基四氟乙基(一氯三氟乙基)醚；(3)将氟磺酰基四氟乙基(一氯三氟乙基)醚与碱进行反应，反应结束后经分层，精馏，获得目标产物氟磺酰基四氟乙基(三氟乙烯)醚。本发明具有反应条件温和，原料易得，工艺过程简单，利于工业化生产的优点。

技术领域

本发明涉及电解池、氢燃料电池等领域，特别涉及一种氟磺酰基四氟乙基(三氟乙烯)醚的制备方法。

背景技术

氟磺酰基四氟乙基(三氟乙烯基)醚是合成短侧链全氟磺酸离子交换膜的重要原料之一。

全氟

磺酸

离子交换膜具有化强、

学稳定性

机械强度高、在高湿度下导电率高、低温下电流密度大、质子传导电阻小等优点，是电解池和

氢燃料电池的关键部件之一。短侧链全氟磺酸离子交换膜因其具有更高含量的磺酸根基团，可以保持膜内的水含量，在低湿度下的单电池输出性能比长侧链更优异，从而维持较高的电池性能。

CF₂＝CFOCF₂CF₂SO₂F的制备方法主要有以下几种：

(1)环氧卤代全氟丙烷法：

旭硝子专利JP2009167120A以五氟-3-溴-1,2-环氧丙烷为原料，经加成、脱羧生成CF₂＝CFOCF₂CF₂SO₂F。

大金专利JP2010235568A以1,3-二氯-1,2,3,3-四氟环氧丙烷为原料，经加成、脱羧生成CF₂＝CFOCF₂CF₂SO₂F。

大金专利WO2010114144A1以1,1,3-三氯-2,3,3-三氟环氧丙烷为原料，经加成、脱羧得CF₂＝CFOCF₂CF₂SO₂F。

杜邦专利US3301893和US3560568报道了四氟磺内酯与环氧六氟丙烷加成的工艺。

(2)大金专利CN101052616A报道了CF₂＝CFOCF₂CF₂SO₂Cl用氟化钾氟化得CF₂＝CFOCF₂CF₂SO₂F的工艺。

(3)杜邦专利US6388139报道了CF2ClCFClOCF2CF2SO2F在锌粉存在下脱氯得 CF₂＝CFOCF₂CF₂SO₂F的工艺。

(4)山东东岳神舟新材料有限公司专利CN101696178B报道了三氟乙烯基硫酸酯、四氟磺内酯在催化剂(氟化铯、氟化钾、氟化氢)存在下，反应生成CF₂＝CFOCF₂CF₂SO₂F 的工艺。

副产物

这些合成工艺都存在一些缺点，或工艺繁琐，原料不易得到；或效率低，多，三废量大，不适合工业化。

发明内容