丙烯酸2,2,3,3-四氟丙酯的合成

第16卷第5期化学研究与应用Chemical Research and ApplicationOct.2004文章编号:004-1656(2004)4067102丙烯酸2233-四氟丙酯的合成余自力张龙”林义郭岳王跃川四川大学分析测试中心四川成都610064)关键词2233-四氟丙醇含氟丙烯酸酯氟化丙烯酸酯冾成中图分类号623.612文献标识码:A含氟丙烯酸树脂的性能明显优于普通丙烯酸滤得橙红色滤液所得粗品为浅黄色用第二种提类树脂其表面能、折光率、摩擦系数均低耐候、纯方法所得粗品为无色透明液体。GC分析表明,不粘、疏水、疏油、防尘、化学性质稳定已用作纤粗品的纯度大于90%其余部分岀现在高保留时维处理剂、皮革助剂、光纤涂覆剂、光纤材料、耐候间区域,估计为低聚物)所得产物的纯度大于涂料、齿科材料等12合成含氟丙烯酸树脂的98.5%用作本实验的标准样品单体,目前国内依赖进口合成步骤多、反应周期TFPA的IR谱中2973cm(不饱和的CH伸长3使用的有机酸原料几乎都为甲基丙烯酸4缩振动以1745cm(C=0伸缩振动1637cm(C本文使用丙烯酸和四氟丙醇简称为N醇)为原=C伸缩振动1412m(=CH2面内变形振动入料合成丙烯酸2233四氟丙酯TFPA),考察10991272和1240m(CF2伸缩振动)17和了阻聚剂类型、原料配比、硫酸的添加量、反应时11limn(不饱和的CH伸缩振动)表明产物中间等对产物收率的影响。含有双键以及含氟酯基结构与TFPA符合。2.2含氟丙烯酸酯合成条件实验部分丙烯酸和N醇合成TFPA的反应方程式为H2SOACH2=CHCOOH+ HOCH,CF2 CF2H在250mL三颈瓶中加入N1醇丙烯酸、阻聚CH2= CHCooCH, CF,CF,H+ H,O剂、硫酸以及脱水剂,在设定温度下进行酯化反从酯化反应的理论进行分析这一反应为可应反应混合物经冷却后直接用气相色谱分析逆的平衡反应为使反应向产物方向移动应除去(PE公司 Autosystem90000m×0.53mm×0.25;m反应产生的水本工作用添加无机吸水剂脱水毛细管色谱柱,PEG固定相FID检测器。阻聚剂采用丙烯酸和N醇为原料合成含氟丙烯酸酯单体的分离和提纯将合成的THPA时加入硫酸后体系颜色逐渐变为橙红色反应混合物用碳酸氢钠中和调节pH值到中性过滤在液相组分中加入水充分振荡静置为两我们选用了常用的对苯二酚阻聚剂或吩噻嗪高效物进行减压蒸馏收集的馏分中加水同法洗涤得物的组分更复杂特别是在色谱保留时间较长的粗产品减压蒸馏得目标产物。区域内出现了许多峰,说明形成了一些低聚物使用吩噻嗪高效阻聚剂时产物的气相色谱图较2结果与讨论简单可采用吩噻嗪为阻聚剂。硫酸用量保持N醇与丙烯酸的摩尔比为2.1含氟丙烯酸酯结构中国煤化工毎型GC图见图1产物提纯时用碳酸氢钠中和步骤可观测到有气的CNMHG量之比,下同)与硫酸泡生成体系的粘度有增大的现象中和后进行过加入量的关系见图2,它表明在硫酸加入量较少牧稿日期2003-1021修回日期200401-08联系人简介凃自加1963-)男研究员主要研究高性能和特种高分子材料。 E-mail silly@163D28-8904924餐现在四川省质量监督检验所工作。672化学研究与应用第16卷的时随着硫酸加入量的增加产物收率有增大的见图3丙烯酸∧醇摩尔比较小时随着丙烯酸趋势而后随着硫酸加λ量的进一步增加炇率逐比例的升高产物收率逐渐降低达到1:1时产物渐降低在摩尔比为1.75时收率达到最大,说明收率降低到较低水平,当丙烯酸含量进一步升高硫酸∧N醇的投料摩尔比在1.75附近较宜。时产物收率又升高达到1:1.25时又达到一个较高值继续升高丙烯酸的量产物收率又有下降的趋势。这是因为醇和酸合成酯的反应为平衡反应原料的非等摩尔比有利于化学反应向生成产物方向移动因而可荻得较高的产物收率。实际运用中N醇的价格远高于丙烯酸采用丙烯酸N醇的摩尔比为1.25:1较好。时闭(min图1典型反应产物混合物的气相色谱图somatogram of product mixture丙烯酸/N1醇(aol/mol)收图3收率与原料配比的关系Fig 3 Yield versus the molar ratio of acrylic acid and NI反应时间在丙烯酸八N醇=1:1.5和硫酸N醇=1:1.5时反应进行25h以前反应混合物出现分层之后随着反应时间的增加产物收率硫酸N醉鹅( now/mut)有降低的趋势因此3h左右为较好的反应时间在上述选定的较好条件下所得产物收率保图2产物收率与硫酸加入量的关系持在65~70%之间。致谢四川大学分析测试中心杜宗英老师为本实验反应物配比TFPA收率与原料配比的关系提供气相色谱测试成都德美精英化工有限公司为本实验提供经费支持在此一并表示感谢。参考文献:[1]江源光纤与电缆及其应用技术2002(4)22-24[2 ]Kanzaki F. Sato , K. US-6 376 066( 2002[4] Maekawa T. Osawa, R,, Kamata S, Kumai[3]申屠宝卿翁志学西出宏之.高分子学报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中国煤化工 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责任编辑钟安永)