2,2,3,3,4,4,4-七氟丁基甲基丙烯酸盐广泛应用于聚合物领域。它可以作为单体或聚合物的共聚单体，用于合成各种不同性能的聚合物材料。其七氟丁基侧链的存在，具有良好的耐候性、耐化学性和低表面能特性，适用于涂料、粘接剂、树脂和涂层等应用领域，包括标记、用于建筑覆盖物的薄膜或涂层以及用于光伏组件的防护性覆盖物。
制备方法
将七氟丁醇(1890克,9.45摩尔)、30克95%硫酸、1.8克吩噻嗪、1.5克MEHQ放置在3升的烧瓶中,该烧瓶配有顶置式搅拌器、热电偶和附加的漏斗。将反应加热至55℃,并且此时开始加入甲基丙烯酸酐(1527克,9.91摩尔)。批料放热至65℃,并且调整加入以使反应温度保持在65℃。此时将控制器的设定值升高至65℃。在2.5个小时内完成甲基丙烯酸酐的加入。然后,将反应混合物在65℃下加热3小时,并且然后使其冷却至室温。经气相色谱法(GC)分析指示材料为0.04%未反应的七氟丁醇、0.9%乙酸七氟丁酯、63.6%期望的甲基丙烯酸-2,2,3,3,4,4,4-七氟代-丁酯、30.6%甲基丙烯酸和0.4%未反应的甲基丙烯酸酐[1]。
纯化方法
加入1800克的水,并且将批料搅拌30分钟。pH测量为小于2;经GC分析显示材料为1.0%乙酸七氟丁酯、70.9%期望的甲基丙烯酸-2,2,3,3,4,4,4-七氟代-丁酯、22.9%甲基丙烯酸和1.4%未反应的甲基丙烯酸酐。将黑色水相与半透明的黄褐色/棕色含氟化合物相分离;获得3006克的含氟化合物相。
另向含氟化合物相加入1800克的水,并且将批料搅拌30分钟。pH测量为小于2;经GC分析显示材料为1.1%乙酸七氟丁酯、74.7%期望的甲基丙烯酸七氟丁酯、19%甲基丙烯酸和1.4%未反应的甲基丙烯酸酐。将淡绿色水相与半透明的绿色含氟化合物相分离;获得2840克的含氟化合物相。
使批料分离,并且将半透明的紫色含氟化合物底部相分离并且保存。然后将含氟化合物相与285克的氢氧化钾与1800克的水的混合物一起搅拌30分钟。将底部紫红色着色的含氟化合物相分离,得到2537克的粗产物;经GC分析显示材料为1.3%乙酸七氟丁酯、88.3%期望的甲基丙烯酸-2,2,3,3,4,4,4-七氟代-丁酯、6.7%甲基丙烯酸和1.4%未反应的甲基丙烯酸酐。
对于接下来的洗涤,将批料加入到85g的溶解在1800g的水中的碳酸钾并且与先前经洗涤的FC产物一起搅拌30分钟。GC显示材料为1.3%乙酸七氟丁酯和94.4%期望的甲基丙烯酸-2,2,3,3,4,4,4-七氟代-丁酯。未检出甲基丙烯酸和未反应的甲基丙烯酸酐。水层的pH测量为10至11。产物重2275克。再次用1800克的水洗涤该材料30分钟。水层的pH测量为7至8。在与水层隔开之后离析出总共2235克的产物。
向配有蒸馏头和热电偶的3升的烧瓶中加入粗制甲基丙烯酸-2,2,3,3,4,4,4-七氟代-丁酯。向蒸馏釜加入更多的抑制剂(3克的吩噻嗪和0.7克的MEHQ)。在蒸馏头温度为80℃至86℃下在142mm的Hg下蒸馏丙烯酸酯,得到156的预制蒸馏物(precut distilling)(88%期望的甲基丙烯酸-2,2,3,3,4,4,4-七氟代-丁酯)。在86℃下在131mmHg下蒸馏期望的材料;获得总共1934克的甲基丙烯酸-2,2,3,3,4,4,4-七氟代-丁酯[1]。
参考文献
[1] 3M创新有限公司. 包含三嗪基团的共聚物以及包含它们的组合物:CN201580033851.9[P]. 2017-05-10.