3-(全氟正己基)环氧丙烷的合成及下游产物

2025/10/9 10:58:10 作者:棋桦

        3-(全氟正己基)环氧丙烷是一种含氟环氧单体, ‌外观呈无色至淡黄色的液体。主要用于涂料、油墨、胶黏剂及复合材料的光固化加工,也用于纸质食品包装的防水防油处理。

合成方法

方法一:将下列组分加入配有冷凝器、搅拌器、加热套和温度计的100毫升三口烧瓶中:18.8克(0.05摩尔)3-(全氟己基)丙烯氧化物和5.1克二甲基氨基丙酸。在氮气保护下将混合物加热至70℃,反应4小时。随后加入23克乙醇和8.5克30%过氧化氢溶液,继续在70℃空气中反应过夜。获得透明溶液。取所得透明溶液约1%(重量)溶于乙醇即得最终产物。

下游产物的合成

1. 向7毫升高压釜中加入3-(全氟正己基)环氧丙烷(1.83毫摩尔), 向混合物中加入所需量的钛催化剂和四丁基溴化铵。密封高压釜并在100°C下用二氧化碳加压(25巴)。反应混合物搅拌24小时。将反应器冷却至室温,观察二氧化碳缓慢释放。将混合物通过硅胶垫层,以1:2乙酸乙酯:己烷洗脱分离催化剂。经硅胶柱色谱纯化粗产物,洗脱溶剂为1:3的乙酸乙酯:己烷,最终获得4-(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7-十三氟庚基)-1,3-二氧杂环戊烷-2-酮。[2]

反应路径图.jpg

2. 将新戊二醇(15.6 g,150 mmol)加入500 ml三口烧瓶中,加入HCFC225(200 g),于氮气气氛下于50°C溶解。随后加入三氟化硼二乙醚络合物(1.90 ml,13.0 mmol)搅拌20分钟。将3-全氟己基-1,2-环氧丙烷(113 g,300 mmol)在2小时内缓慢滴加。反应混合物在50℃下搅拌5小时,经气相色谱法确认3-全氟己基-1,2-环氧丙烷消失后反应完成。反应溶液倒入水(500毫升),分离有机相,用HCFC225萃取,用MgSO4干燥后蒸发溶剂。得到反应产物2,2′-[(2,2-二甲基-1,3-丙二基)双(氧基)]双[4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,9-十三氟-1-壬醇](126 g,147 mmol,收率98%)。[3] 

参考文献

[1] Dams, Rudolf J.; et al. Methods for treating siliciclastic hydrocarbon-bearing formations with fluorinated amine oxides. World Intellectual Property Organization. Patent Number WO2012125219.

[2] Kuznetsova, Svetlana A.; et al. Chiral titanium(IV) and vanadium(V) salen complexes as catalysts for carbon dioxide and epoxide coupling reactions. Tetrahedron (2021), 82, 131929.

[3] Tanaka, Yoshito; et al. Curable composition and optical member obtained by curing same. World Intellectual Property Organization. Patent Number WO2006082845.

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