丙烯酸2,2,3,3-四氟丙酯的合成

第16卷第5期化學(xué)研究與應用Chemical Research and ApplicationOct.2004文章編號:004-1656(2004)4067102丙烯酸2233-四氟丙酯的合成余自力張龍”林義郭岳王躍川四川大學(xué)分析測試中心四川成都610064)關(guān)鍵詞2233-四氟丙醇含氟丙烯酸酯氟化丙烯酸酯冾成中圖分類(lèi)號623.612文獻標識碼:A含氟丙烯酸樹(shù)脂的性能明顯優(yōu)于普通丙烯酸濾得橙紅色濾液所得粗品為淺黃色用第二種提類(lèi)樹(shù)脂其表面能、折光率、摩擦系數均低耐候、純方法所得粗品為無(wú)色透明液體。GC分析表明,不粘、疏水、疏油、防塵、化學(xué)性質(zhì)穩定已用作纖粗品的純度大于90%其余部分岀現在高保留時(shí)維處理劑、皮革助劑、光纖涂覆劑、光纖材料、耐候間區域,估計為低聚物)所得產(chǎn)物的純度大于涂料、齒科材料等12合成含氟丙烯酸樹(shù)脂的98.5%用作本實(shí)驗的標準樣品單體,目前國內依賴(lài)進(jìn)口合成步驟多、反應周期TFPA的IR譜中2973cm(不飽和的CH伸長(cháng)3使用的有機酸原料幾乎都為甲基丙烯酸4縮振動(dòng)以1745cm(C=0伸縮振動(dòng)1637cm(C本文使用丙烯酸和四氟丙醇簡(jiǎn)稱(chēng)為N醇)為原=C伸縮振動(dòng)1412m(=CH2面內變形振動(dòng)入料合成丙烯酸2233四氟丙酯TFPA),考察10991272和1240m(CF2伸縮振動(dòng))17和了阻聚劑類(lèi)型、原料配比、硫酸的添加量、反應時(shí)11limn(不飽和的CH伸縮振動(dòng))表明產(chǎn)物中間等對產(chǎn)物收率的影響。含有雙鍵以及含氟酯基結構與TFPA符合。2.2含氟丙烯酸酯合成條件實(shí)驗部分丙烯酸和N醇合成TFPA的反應方程式為H2SOACH2=CHCOOH+ HOCH,CF2 CF2H在250mL三頸瓶中加入N1醇丙烯酸、阻聚CH2= CHCooCH, CF,CF,H+ H,O劑、硫酸以及脫水劑,在設定溫度下進(jìn)行酯化反從酯化反應的理論進(jìn)行分析這一反應為可應反應混合物經(jīng)冷卻后直接用氣相色譜分析逆的平衡反應為使反應向產(chǎn)物方向移動(dòng)應除去(PE公司 Autosystem90000m×0.53mm×0.25;m反應產(chǎn)生的水本工作用添加無(wú)機吸水劑脫水毛細管色譜柱,PEG固定相FID檢測器。阻聚劑采用丙烯酸和N醇為原料合成含氟丙烯酸酯單體的分離和提純將合成的THPA時(shí)加入硫酸后體系顏色逐漸變?yōu)槌燃t色反應混合物用碳酸氫鈉中和調節pH值到中性過(guò)濾在液相組分中加入水充分振蕩靜置為兩我們選用了常用的對苯二酚阻聚劑或吩噻嗪高效物進(jìn)行減壓蒸餾收集的餾分中加水同法洗滌得物的組分更復雜特別是在色譜保留時(shí)間較長(cháng)的粗產(chǎn)品減壓蒸餾得目標產(chǎn)物。區域內出現了許多峰,說(shuō)明形成了一些低聚物使用吩噻嗪高效阻聚劑時(shí)產(chǎn)物的氣相色譜圖較2結果與討論簡(jiǎn)單可采用吩噻嗪為阻聚劑。硫酸用量保持N醇與丙烯酸的摩爾比為2.1含氟丙烯酸酯結構中國煤化工毎型GC圖見(jiàn)圖1產(chǎn)物提純時(shí)用碳酸氫鈉中和步驟可觀(guān)測到有氣的CNMHG量之比,下同)與硫酸泡生成體系的粘度有增大的現象中和后進(jìn)行過(guò)加入量的關(guān)系見(jiàn)圖2,它表明在硫酸加入量較少牧稿日期2003-1021修回日期200401-08聯(lián)系人簡(jiǎn)介凃自加1963-)男研究員主要研究高性能和特種高分子材料。 E-mail silly@163D28-8904924餐現在四川省質(zhì)量監督檢驗所工作。672化學(xué)研究與應用第16卷的時(shí)隨著(zhù)硫酸加入量的增加產(chǎn)物收率有增大的見(jiàn)圖3丙烯酸∧醇摩爾比較小時(shí)隨著(zhù)丙烯酸趨勢而后隨著(zhù)硫酸加λ量的進(jìn)一步增加炇率逐比例的升高產(chǎn)物收率逐漸降低達到1:1時(shí)產(chǎn)物漸降低在摩爾比為1.75時(shí)收率達到最大,說(shuō)明收率降低到較低水平,當丙烯酸含量進(jìn)一步升高硫酸∧N醇的投料摩爾比在1.75附近較宜。時(shí)產(chǎn)物收率又升高達到1:1.25時(shí)又達到一個(gè)較高值繼續升高丙烯酸的量產(chǎn)物收率又有下降的趨勢。這是因為醇和酸合成酯的反應為平衡反應原料的非等摩爾比有利于化學(xué)反應向生成產(chǎn)物方向移動(dòng)因而可荻得較高的產(chǎn)物收率。實(shí)際運用中N醇的價(jià)格遠高于丙烯酸采用丙烯酸N醇的摩爾比為1.25:1較好。時(shí)閉(min圖1典型反應產(chǎn)物混合物的氣相色譜圖somatogram of product mixture丙烯酸/N1醇(aol/mol)收圖3收率與原料配比的關(guān)系Fig 3 Yield versus the molar ratio of acrylic acid and NI反應時(shí)間在丙烯酸八N醇=1:1.5和硫酸N醇=1:1.5時(shí)反應進(jìn)行25h以前反應混合物出現分層之后隨著(zhù)反應時(shí)間的增加產(chǎn)物收率硫酸N醉鵝( now/mut)有降低的趨勢因此3h左右為較好的反應時(shí)間在上述選定的較好條件下所得產(chǎn)物收率保圖2產(chǎn)物收率與硫酸加入量的關(guān)系持在65~70%之間。致謝四川大學(xué)分析測試中心杜宗英老師為本實(shí)驗反應物配比TFPA收率與原料配比的關(guān)系提供氣相色譜測試成都德美精英化工有限公司為本實(shí)驗提供經(jīng)費支持在此一并表示感謝。參考文獻:[1]江源光纖與電纜及其應用技術(shù)2002(4)22-24[2 ]Kanzaki F. Sato , K. US-6 376 066( 2002[4] Maekawa T. Osawa, R,, Kamata S, Kumai[3]申屠寶卿翁志學(xué)西出宏之.高分子學(xué)報2002(5)64622X1997)Preparation of 2 2 3 rtetrafluoroproyl acrylateYU Zi-li ZHANG Long ,LiN Yi GUO Yue ANG Yue-chuanAnalytic& Testing Center Sichuan University Chengdu 610064 ChinaAbstract 22 3 3-tetrafluoropropyl acrylat TFPA )was prepay中國煤化工 id and2233tetrafluoropropanol in the presence of polymerization retarder delhCNMH Gted sulfuric acid. The ef.fect of polation retarder the amount of sulfuric acid and reaction duration on the yield of TFPa was reportedThe results showed that the yield of TPFE was 65-70 based on the theoretical calculation under optimized exper-imental conditionsKey words 22 3 3-tetrafluoropropyl acrylate fluorine-containing acrylate fluorinated acrylate preparation責任編輯鐘安永)