一种含氟有机硅单体及其制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201510242341.4

申请日:

2015.05.12

公开号:

CN104829641A

公开日:

2015.08.12

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):C07F 7/14申请日:20150512|||公开

IPC分类号:

C07F7/14; C08G77/24

主分类号:

C07F7/14

申请人:

傅筠

发明人:

傅筠

地址:

215021江苏省苏州市工业园区星汉街108号湖左岸花园17-2104

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明公开了一种含氟有机硅单体及其制备方法。以3-十三氟己基丙烯和十三氟-1-碘己烷为起始原料,通过单电子转移加成反应合成1,3-二(十三氟己基)-2-碘丙烷,将1,3-二(十三氟己基)-2-碘丙烷与金属镁反应,制备1,3-二(十三氟己基)-2-丙基碘化镁后与四氯硅烷反应得到含氟烷基取代氯硅烷,通过精馏得双[1,3-二(十三氟己基)异丙基]二氯硅烷产物。产物分子结构中全氟烷基为短氟烷基,碳链长度等于6,不难降解、不具有累积毒性,是一种合成含氟聚硅氧烷的环境友好型单体。本发明的含氟有机硅单体制备反应条件温和、工艺简便,原材料易得,易于工业化生产和推广应用。

权利要求书

1.  一种含氟有机硅单体,其特征在于:所述含氟有机硅单体为双[1,3-二(十三氟己基)异丙基]二氯硅烷。

2.
  一种如权利要求1所述含氟有机硅单体的制备方法,其特征在于,包括以下制备步骤:
(1)按重量份计,在反应器中投入200~500份3-十三氟己基丙烯和300~600份十三氟-1-碘己烷,加热至75~95℃;然后于氮气保护下,加入5~20份偶氮引发剂,搅拌反应30~48小时;反应结束后,精馏,取106~107℃馏分为1,3-二(十三氟己基)-2-碘丙烷;
(2)按重量份计,在反应器中投入3份镁屑和3~100份醚类溶剂,氮气保护下加热至20~60℃;然后以30~120滴/分钟的速率滴加20~120份1,3-二(十三氟己基)-2-碘丙烷;滴加完成后继续反应30分钟~10小时,得到1,3-二(十三氟己基)-2-丙基碘化镁悬浮液;
(3)将步骤(1)中的1,3-二(十三氟己基)-2-丙基碘化镁悬浮液温度调节至-15~0℃;
按重量份计,在反应器中投入4~16份四氯硅烷和10~100份无水醚类溶剂,混匀得到混合液,调节混合液温度为-15~0℃;然后于氮气保护下,以10~30滴/分钟的速率滴加所述温度为-15~0℃的1,3-二(十三氟己基)-2-丙基碘化镁悬浮液;滴加完成后继续反应2~24小时,得到所述含氟有机硅单体。

3.
  根据权利要求2所述含氟有机硅单体的制备方法,其特征在于:步骤(1)中偶氮引发剂为偶氮二异丁腈。

4.
  根据权利要求2所述含氟有机硅单体的制备方法,其特征在于:步骤(1)中搅拌反应时,每隔8~12小时加2~3份偶氮引发剂。

5.
  根据权利要求2所述含氟有机硅单体的制备方法,其特征在于:步骤(2)中的醚类溶剂与步骤(3)中的醚类溶剂一致;所述醚类溶剂为乙醚、四氢呋喃、1,4-二氧六环中的任意一种或者任意两种的混合物。

6.
  根据权利要求5所述含氟有机硅单体的制备方法,其特征在于:所述任意两种的混合物中,两种溶剂的质量比为1∶1。

7.
  根据权利要求2所述含氟有机硅单体的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,将步骤(2)中的1,3-二(十三氟己基)-2-丙基碘化镁悬浮液温度调节至-5~0℃;调节混合液温度为-5~0℃。

8.
  根据权利要求2所述含氟有机硅单体的制备方法,其特征在于:步骤(3)还包括提纯步骤,具体为反应结束后向反应液中加入10~50份饱和氯化铵水溶液;接着调节反应液温度至室温;然后抽滤反应液,滤液经蒸馏、减压精馏,收集142~143℃的馏分,即为所述含氟有机硅单体;
所述蒸馏温度为30~50℃,真空度为10~20mmHg;减压精馏温度为140~150℃,真空度为1~2mmHg。

9.
  根据权利要求8所述含氟有机硅单体的制备方法,其特征在于:采用自然升温的方式调节反应液温度至室温。

说明书

一种含氟有机硅单体及其制备方法
技术领域
本发明涉及有机化合物的制备,具体涉及一种含氟有机硅单体及其制备方法,属于氟材料及精细化学品领域。
背景技术
氟原子的半径小、电负性高,C-F键极化率很低,所以含碳氟键的聚合物分子间凝聚力较小,聚合物的表面能很低,这赋予其表面对水、油等液体均难润湿、难附着的特性,现有疏水耐油的含碳氟键的聚合物的表面张力一般为20mN/m,一般认为表面张力低于20mN/m的液体即为高表面活性液体。目前应用最广泛的含氟聚合物为含氟聚丙烯酸酯和含氟聚硅氧烷,这两种含氟聚合物大多使用含全氟辛基的单体制备,其中的全氟辛基由于具有刚性锯齿链结构,且有一定的结晶性而可起到完全屏蔽、保护聚合物主链的效应。在氟硅聚合物中,具有全氟辛基侧链的聚硅氧烷性能突出,该氟硅油表面张力低至18mN/m。
然而,目前普遍使用的长碳链含氟单体(碳链≥8)在自然环境中容易氧化降解生成对应的全氟羧酸或磺酰化物,如全氟辛基磺酸盐化合物(Perfluorooctane sulphonate,PFOS)和全氟辛酸(Perfluorooctanoic acid,PFOA)等环境污染物,它们是目前最难降解的有机污染物,且对人体健康存在严重危害。PFOS具有高持久稳定性,会在环境、人体与动物组织中富集,因此2009年《斯德哥尔摩公约》将PFOS列为新增持久性有机污染物(POPs)受控物质。研究数据显示,高营养级动物中的PFOS浓度要高于低营养级动物,说明生物放大性在发生作用。
与长碳链氟烷基单体不同的是,全氟烷基碳链长度≤6的羧酸或磺酰化物(PFBS,Perfluorobutane Sulfonate)不具有生物累积性。例如,美国3M公司关于全氟化合物生物累积性的系统研究报告指出,他们研发的全氟丁基磺酸氟碳链短、无明显持久性及生物积累性、短时间可随人体新陈代谢排出体外,且其无毒无害易降解物,虽然全氟丁基磺酸氟系列产品的表面能远高于全氟辛基产品、拒防性能远不如长氟碳链产品,但该研究成果引领了含氟助剂研究领域的PFOS替代品开发热潮。分析含氟烷基聚合物的表面张力时发现,随着全氟烷基侧基碳链长度减小,聚合物的表面张力逐渐升高,拒水拒油性 能降低,这是因为碳链原子数≤6的全氟烷基链存在以下两点不足:(1)短氟烷基不具有结晶性、不能形成稳定的液晶结构排列,难以使-CF3高密度、稳定排列在最外层表面;(2)由短氟烷基单体合成的聚合物氟含量往往偏低,难以达到氟原子完全屏蔽聚合物主链和聚合物膜的效果。正因如此,短氟烷基化材料的应用受到限制。
发明内容
本发明的目的是提供一种含氟有机硅单体;其包含的全氟烷基碳链长度等于6,不具有累积毒性,不具有难降解性;且二氯硅烷单体包含了多个十三氟己基,单体氟含量很高,特别是具有低至18.7mN/m的表面张力。
为达到上述发明目的,本发明采用的技术方案是:一种含氟有机硅单体,其为双[1,3-二(十三氟己基)异丙基]二氯硅烷。具有如下化学结构:

本发明的含氟有机硅单体的全氟烷基碳链长度等于6,不具有累积毒性,不具有难降解性,且单体氟含量很高;同时具有环境友好与高表面活性的优点。
本发明还公开了上述含氟有机硅单体的制备方法,包括以下制备步骤:
(1)按重量份计,在反应器中投入200~500份3-十三氟己基丙烯和300~600份十三氟-1-碘己烷,加热至75~95℃;然后于氮气保护下,加入5~20份偶氮引发剂,搅拌反应30~48小时;反应结束后,精馏,取106~107℃馏分为1,3-二(十三氟己基)-2-碘丙烷;
(2)按重量份计,在反应器中投入3份镁屑和3~100份醚类溶剂,氮气保护下加热至20~60℃;然后以30~120滴/分钟的速率滴加20~120份1,3-二(十三氟己基)-2-碘丙烷;滴加完成后继续反应30分钟~10小时,得到1,3-二(十三氟己基)-2-丙基碘化镁悬浮液;
(3)将步骤(1)中的格氏试剂1,3-二(十三氟己基)-2-丙基碘化镁悬浮 液温度调节至-15~0℃;
按重量份计,在反应器中投入4~16份四氯硅烷和10~100份无水醚类溶剂,混匀得到混合液,调节混合液温度为-15~0℃;然后于氮气保护下,以10~30滴/分钟的速率滴加所述温度为-15~0℃的1,3-二(十三氟己基)-2-丙基碘化镁悬浮液;滴加完成后继续反应2~24小时,得到所述含氟有机硅单体。
优选的,还包括提纯,具体为反应结束后向反应液中加入10~50份饱和氯化铵水溶液;接着调节反应液温度至室温;然后抽滤反应液,滤液经蒸馏、减压精馏,收集142~143℃的馏分,即为所述含氟有机硅单体;
所述蒸馏温度为30~50℃,真空度为10~20mmHg;减压精馏温度为140~150℃,真空度为1~2mmHg。
上述技术方案中,步骤(1)中,偶氮引发剂为偶氮二异丁腈。
优选的,步骤(1)中,搅拌反应时,每隔8~12小时加2~3份偶氮引发剂。有利于原料的充分反应,提高利用率。
上述技术方案中,步骤(2)中的醚类溶剂与步骤(3)中的醚类溶剂一致;所述醚类溶剂为乙醚、四氢呋喃、1,4-二氧六环中的任意一种或者任意两种的混合物。步骤(3)的醚类溶剂使用前经过无水处理。
上述技术方案中,当醚类溶剂为乙醚、四氢呋喃、1,4-二氧六环中的任意两种时,所述任意两种的混合物中,两种溶剂的质量比为1∶1。
优选的技术方案中,步骤(3)中,将步骤(2)中的1,3-二(十三氟己基)-2-丙基碘化镁悬浮液温度调节至-5~0℃;调节混合液温度为-5~0℃。
上述技术方案中,步骤(3)中,采用自然升温的方式调节反应液温度至室温。
本发明以3-十三氟己基丙烯和十三氟-1-碘己烷为起始原料,通过单电子转移加成反应(Single Electron Transfer,SET)合成1,3-二(十三氟己基)-2-碘丙烷;再将1,3-二(十三氟己基)-2-碘丙烷在金属镁的作用下反应制备成1,3-二(十三氟己基)-2-丙基碘化镁;最后将1,3-二(十三氟己基)-2-丙基碘化镁与四氯硅烷反应生成双[1,3-二(十三氟己基)异丙基]二氯硅烷粗产物,通过精馏后处理,收集142~143℃的馏分得到多氟烷基二氯硅烷,即双[1,3-二(十三氟己基)异丙基]二氯硅烷。
反应式如下:

由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:
1.本发明首次公开了一种含氟有机硅单体;其包含的全氟烷基碳链长度等于6,不具有累积毒性,不具有难降解性,且二氯硅烷单体包含了多个十三氟己基,单体氟含量很高;克服了现有技术中长碳链氟烷基有机硅材料存在累积毒性、难降解及迁移性,短碳链氟烷基有机硅材料表面能高的缺陷。
2.本发明公开的含氟有机硅单体的硅核结构具有多达四个十三氟己基,与现有的短氟烷基有机硅产品相比,产物氟含量高,可提供更低的表面张力;多氟烷基密集堆积,可提供更完整的氟烷基屏蔽作用;同时具有环境友好与高表面活性的优点。
3.本发明公开的含氟有机硅单体的全氟烷基碳链长度为6,由其制备的多氟烷基聚硅氧烷的表面张力测试为18.7mN/m,与现有具有全氟辛基侧链的聚硅氧烷(碳链长度为8)的性能相当,克服了现有技术认为聚硅氧烷侧链的多氟烷基碳链长度短,表面张力高的技术偏见。
4.本发明公开的含氟有机硅单体可作为制备多氟烷基聚硅氧烷的单体,其制备工艺简便,原材料易得,适合于工业化生产,可提供环境友好、表面能低且综合性能优越的氟硅材料,应用前景广。
附图说明
图1是实施例一的含氟有机硅单体的红外吸收曲线图谱;
图2是实施例一的含氟有机硅单体的氟核磁共振图谱;
图3为实施例二中多氟烷基聚硅氧烷膜对水接触角测试图。
具体实施方式
下面结合实施例、附图对本发明作进一步描述:
实施例一
在配备了回流冷凝管、机械搅拌和加热装置的四口烧瓶中,投入400克3-十三氟己基丙烯和500克十三氟-1-碘己烷,混合物加热至88℃,氮气保护下加入10克引发剂偶氮二异丁腈,反应混合物在88℃下搅拌反应48小时,期间分3次每隔12小时补加偶氮二异丁腈,每次补加2克偶氮二异丁腈。反应结束后,停止反应,精馏(温度为150℃,真空度为2mmHg)得到106~107℃馏分即为产物1,3-二(十三氟己基)-2-碘丙烷,收率达97.0%。
在装有回流冷凝管、温度计和恒压滴液漏斗的三口烧瓶中,加入2.9克镁屑和50克无水四氢呋喃,导入氮气,使用磁力搅拌器开始搅拌,并用水浴加热体系至30℃,通过恒压滴液漏斗慢慢滴加69.2克1,3-二(十三氟己基)-2-碘丙烷,滴加速度控制为60滴/分钟。加完后再继续反应6小时得1,3-二(十三氟己基)-2-丙基碘化镁悬浮于四氢呋喃中的悬浮液。
将上述1,3-二(十三氟己基)-2-丙基碘化镁悬浮于四氢呋喃中的悬浮液预先冷却至-1℃,备用。
在装有回流冷凝管、温度计和恒压滴液漏斗的三口烧瓶中,加入8.6克四氯硅烷和50克的无水四氢呋喃,导入氮气,并用低温冷却浴使体系温度降至-1℃,再慢慢滴加上述冷却至-1℃的1,3-二(十三氟己基)-2-丙基碘化镁,,滴加速度控制为20滴/分钟,加完后继续搅拌反应24小时,整个反应过程中温度控制在-1℃。
反应结束后,将5.3克氯化铵溶解在14.7克蒸馏水中,配成质量浓度为26.5%的20克饱和氯化铵水溶液。将饱和氯化铵水溶液加入反应液中使反应猝灭后,将反应液自然升温室温,抽滤,滤液先蒸馏除溶剂,蒸馏温度为40℃,真空度为20mmHg,蒸馏至无液体馏出为止。然后将反应混合物减压精馏,精馏温度为150℃,真空度为2mmHg,收集142~143℃的馏分即为多氟烷基二氯硅烷产物双[1,3-二(十三氟己基)异丙基]二氯硅烷,得到产物55.1克,产率 为75.6%,由气相色谱测得产物纯度为96.7%。
参见附图1,为本实施例制备的双[1,3-二(十三氟己基)异丙基]二氯硅烷的红外图谱,吸收曲线中,在2964.4cm-1处的吸收峰为-CH2-中C-H的强对称伸缩振动引起,2881.0cm-1、1245.1cm-1为Si-C的伸缩振动及-CH-的弯曲振动引起,1458.2cm-1为-CH2中C-H的弱不对称变形振动引起,1200.7cm-1为-CF2中C-F的弯曲振动吸收峰,在625.5cm-1处出现了Si-Cl键的典型特征吸收峰。此外,3411.8cm-1处的吸收峰可能是由于双[1,3-二(十三氟己基)异丙基]二氯硅烷在红外测试过程中与空气中水分反应少量水解产生的Si-OH吸收峰。
参见附图2,为本实施例制备的双[1,3-二(十三氟己基)异丙基]二氯硅烷的氟核磁共振图谱。产物19F NMR(δ):-81.01(-CF3),-116.39(-CF2),-122.13(-CF2),-123.15(-CF2),-123.64(-CF2),-126.39(-CF2)。
红外光谱和氟核磁表征结果说明得到了目标产物双[1,3-二(十三氟己基)异丙基]二氯硅烷。
共水解-平衡缩聚制备多氟烷基聚硅氧烷
在装有回流冷凝管、温度计和恒压滴液漏斗的三口烧瓶中,依次加入60克水,200ml二氯甲烷,于10℃,将36.5g双[1,3-二(十三氟己基)异丙基]二氯硅烷、6.3克二甲基二氯硅烷和2.7克三甲基氯硅烷混合均匀后通过恒压滴液漏斗滴加,1.5小时滴完,滴加完毕后将反应液于室温继续反应2小时。将反应液倒入分液漏斗,分去下层酸水,以质量浓度为5%的氢氧化钠水溶液洗3次,每次使用40克氢氧化钠水溶液,然后用去离子水洗涤5次,每次使用60克去离子水。最后将反应液干燥,旋蒸除去溶剂二氯甲烷,得共水解产物45克。
在装有回流冷凝管和温度计的三口烧瓶中加入上述45克共水解产物和0.5克三氟甲磺酸,通氮气后,加热升温至78~80℃反应6小时。反应结束后,加入2克浓氨水,中和反应1小时。然后将反应液以50克正己烷稀释,用去离子水洗涤5次,每次使用20克去离子水。最后将反应液干燥,旋蒸除去溶剂,最后在160℃和1mmHg条件下提馏低沸物,得透明、粘稠的液体状多氟烷基聚硅氧烷。产物重38克,收率为90.0%。
由元素分析测得产物氟含量为51.72%,液体多氟烷基聚硅氧烷的表面张力测试为19.3mN/m。取上述多氟烷基聚硅氧烷产品1克,溶解于9克三氟甲苯中形成均匀溶液,在旋涂机上旋涂成膜,然后在170℃下高温烘燥1小时,得到的多氟烷基聚硅氧烷膜降温至室温后,测得多氟烷基聚硅氧烷膜对水接触角为137.9°。说明由本发明单体制备的多氟烷基聚硅氧烷表面活性优异。
实施例二
按照实施例一制备1,3-二(十三氟己基)-2-碘丙烷。
在装有回流冷凝管、温度计和恒压滴液漏斗的三口烧瓶中,加入3.1克镁屑和55克的无水乙醚,导入氮气,使用磁力搅拌器开始搅拌,并用水浴加热体系至30℃,通过恒压滴液漏斗滴加69.2克1,3-二(十三氟己基)-2-碘丙烷,共1小时15分钟加完。加完后再继续反应6小时得1,3-二(十三氟己基)-2-丙基碘化镁悬浮液。
将上述1,3-二(十三氟己基)-2-丙基碘化镁悬浮液冷却至-3℃,备用。
在装有回流冷凝管、温度计和恒压滴液漏斗的三口烧瓶中,加入12.9克四氯硅烷和55克的无水乙醚,导入氮气,并用低温冷却浴使体系温度降至-3℃,再滴加上述冷却至-3℃的1,3-二(十三氟己基)-2-丙基碘化镁悬浮液,约2小时滴加完毕,加完后继续搅拌反应20小时,整个反应过程中温度都应控制在-3℃。
反应结束后,将5.3克氯化铵溶解在14.7克蒸馏水中,配成质量浓度为26.5%的20克饱和氯化铵水溶液。将饱和氯化铵水溶液加入反应液中使反应猝灭后,将反应液自然升温室温,抽滤,滤液先蒸馏除溶剂,蒸馏温度为30℃,真空度为20mmHg,蒸馏至无液体馏出为止。然后将反应混合物减压精馏,精馏温度为150℃,真空度为2mmHg,收集142~143℃的馏分,得到多氟烷基二氯硅烷产物双[1,3-二(十三氟己基)异丙基]二氯硅烷43.6克,产率为59.8%,由气相色谱测得产物纯度为94.2%。
共水解-平衡缩聚制备多氟烷基聚硅氧烷
在装有回流冷凝管、温度计和恒压滴液漏斗的三口烧瓶中,依次加入60克水,200ml二氯甲烷,于5℃,将36.5g双[1,3-二(十三氟己基)异丙基]二氯硅烷、4.2克二甲基二氯硅烷和2.5克三甲基氯硅烷混合均匀后通过恒压滴 液漏斗滴加,2小时滴完,滴加完毕后将反应液升温至室温继续反应6小时。将反应液倒入分液漏斗,分去下层酸水,以质量浓度为5%的氢氧化钠水溶液洗3次,每次使用40克氢氧化钠水溶液,然后用去离子水洗涤5次,每次使用60克去离子水。最后将反应液干燥,旋蒸除去溶剂二氯甲烷,得共水解产物41克。
在装有回流冷凝管和温度计的三口烧瓶中加入上述41克共水解产物和0.4克三氟甲磺酸,通氮气后,加热升温至80℃反应8小时。反应结束后,加入2克浓氨水,中和反应2小时。然后将反应液以50克正己烷稀释,用去离子水洗涤5次,每次使用20克去离子水。最后将反应液干燥,旋蒸除去溶剂,最后在160℃和1mmHg条件下提馏低沸物,得透明、粘稠的液体状多氟烷基聚硅氧烷。产物重35克,收率为77.8%。
由元素分析测得产物氟含量为54.66%,取上述多氟烷基聚硅氧烷产品1克,溶解于9克甲苯中形成均匀溶液,在旋涂机上旋涂成膜,然后在170℃下高温烘燥1小时,得到的多氟烷基聚硅氧烷膜降温至室温后,测得多氟烷基聚硅氧烷膜对水接触角为140.5°;附图3为多氟烷基聚硅氧烷膜对水接触角测试图,接触角测试结果表明产品具有非常优越的拒水性能。
测得液体多氟烷基聚硅氧烷的表面张力测试为18.7mN/m;本发明的单体中碳链短,依然取得了与现有长碳链产品(具有全氟辛基侧链的聚硅氧烷)相当的低表面张力,取得了意想不到的效果。制备得到的多氟烷基聚硅氧烷的分子结构如下式:

实施例三
按照实施例一制备1,3-二(十三氟己基)-2-碘丙烷。
在装有回流冷凝管、温度计和恒压滴液漏斗的三口烧瓶中,加入3.5克镁屑和60克的无水乙醚,导入氮气,使用磁力搅拌器开始搅拌,并用水浴加热体系至30℃,通过恒压滴液漏斗滴加69.5克1,3-二(十三氟己基)-2-碘丙烷,共1小时加完。加完后再继续反应6小时得1,3-二(十三氟己基)-2-丙基碘化镁悬浮液。
将上述1,3-二(十三氟己基)-2-丙基碘化镁悬浮液冷却至-5℃,备用。
在装有回流冷凝管、温度计和恒压滴液漏斗的三口烧瓶中,加入7.2克四氯硅烷和48克的无水乙醚,导入氮气,并转移至低温反应器中以低温浴使体系温度降至-5℃,再滴加上述冷却至-5℃的1,3-二(十三氟己基)-2-丙基碘化镁,约2小时滴加完毕,加完后继续搅拌反应18小时,整个反应过程中温度都应控制在-5℃左右。
反应结束后,将5.3克氯化铵溶解在14.7克蒸馏水中,配成质量浓度为26.5%的20克饱和氯化铵水溶液。将饱和氯化铵水溶液加入反应液中使反应猝灭后,将反应液自然升温室温,抽滤,滤液先蒸馏除溶剂,蒸馏温度为30℃,真空度为20mmHg,蒸馏至无液体馏出为止。然后将反应混合物减压精馏,精馏温度为145℃,真空度为2mmHg,收集142~143℃的馏分即为多氟烷基二氯硅烷产物双[1,3-二(十三氟己基)异丙基]二氯硅烷,得到产物38.9克,产率为53.4%,由气相色谱测得产物纯度为94.7%。
实施例四
按照实施例一制备1,3-二(十三氟己基)-2-碘丙烷。
在装有回流冷凝管、温度计和恒压滴液漏斗的三口烧瓶中,加入3.5克镁屑和60克的无水乙醚,导入氮气,使用磁力搅拌器开始搅拌,并用水浴加热体系至30℃,通过恒压滴液漏斗滴加69.2克1,3-二(十三氟己基)-2-碘丙烷,共1.5小时加完。加完后再继续反应6小时得1,3-二(十三氟己基)-2-丙基碘化镁悬浮液。
将上述1,3-二(十三氟己基)-2-丙基碘化镁悬浮液冷却至-15℃,备用。
在装有回流冷凝管、温度计和恒压滴液漏斗的三口烧瓶中,加入6.4克四 氯硅烷和45克的无水乙醚,导入氮气,并用冰盐浴使体系温度降至-15℃,再滴加上述冷却至-15℃的1,3-二(十三氟己基)-2-丙基碘化镁,约2小时滴加完毕,加完后继续搅拌反应24小时,整个反应过程中温度都应控制在-5℃。
反应结束后,将5.3克氯化铵溶解在14.7克蒸馏水中,配成质量浓度为26.5%的20克饱和氯化铵水溶液。将饱和氯化铵水溶液加入反应液中使反应猝灭后,将反应液自然升温室温,抽滤,滤液先蒸馏除溶剂,蒸馏温度为30℃,真空度为20mmHg,蒸馏至无液体馏出为止。然后将反应混合物减压精馏,精馏温度为150℃,真空度为2mmHg,收集142℃的馏分即为多氟烷基二氯硅烷产物双[1,3-二(十三氟己基)异丙基]二氯硅烷,得到产物28.5克,产率为39.0%,由气相色谱测得产物纯度为91.4%。

一种含氟有机硅单体及其制备方法.pdf_第1页
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一种含氟有机硅单体及其制备方法.pdf_第3页
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本发明公开了一种含氟有机硅单体及其制备方法。以3-十三氟己基丙烯和十三氟-1-碘己烷为起始原料,通过单电子转移加成反应合成1,3-二(十三氟己基)-2-碘丙烷,将1,3-二(十三氟己基)-2-碘丙烷与金属镁反应,制备1,3-二(十三氟己基)-2-丙基碘化镁后与四氯硅烷反应得到含氟烷基取代氯硅烷,通过精馏得双1,3-二(十三氟己基)异丙基二氯硅烷产物。产物分子结构中全氟烷基为短氟烷基,碳链长度等于6。

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