全氟(4-甲基-3,6-二氧杂-7-辛烯)磺酰氟的制备与应用

2025/11/25 9:16:41 作者:风华

概述

全氟(4-甲基-3,6-二氧杂-7-辛烯)磺酰氟(简称PSVE)是一种用途广泛的高分子有机氟材料的重要共聚单体,无色透明液体,与其他单体共聚可以制备出在特定条件下使用的、具有特殊功能的氟树脂、氟橡胶等材料,是制备全氟磺酸离子交换树脂必不可少的主要单体,主要作用是把功能性磺酸基团链引入聚合物中。该物质最早于上世纪70年开发并广泛应用于功能性膜材料,具有优良的耐热性能、力学性能、电化学性能以及化学稳定性能,因而被广泛的应用到氯碱工业和燃料电池行业[1]

全氟(4-甲基-3,6-二氧杂-7-辛烯)磺酰氟.jpg

关于全氟(4-甲基-3,6-二氧杂-7-辛烯)磺酰氟,它在紫外光照射下主要发生均聚反应,生成粘稠状低聚物毛平均聚合度约15,红外光谱中双键峰完全消失。除磺酰氟峰外,还出现羰基峰,可能在均聚过程中存在如 下的链转移反应[2]

制备方法

当前针对全氟(4-甲基-3,6-二氧杂-7-辛烯)磺酰氟的合成工业路线主要有如下两种方法:1)磺酰基氟化法:这类方法通过不同原料先行合成含有全氟乙烯基的磺酰氯或者亚硫酸盐,然后通过氟化试剂氟化制备PSVE。2)热解脱羧法:与第一个方法不同,其先行合成含有磺酰氟基团的前体,随后加入碳酸盐进行加热脱羧制备。以上路线中,无论是哪种方法,对所涉及的原料、溶剂及催化剂均有极高的水分控制要求。因为,在全氟磺酰氟烯醚在生产过程中,微量水的存在,会生成与全氟磺酰氟烯醚沸点和化学性质非常接近的氢化物,难以分离,这些杂质的存在,会对生产全氟磺酸离子交换树脂的质量造成重大影响。

针对现有技术不足,研究人员提供了一种对涉及物料水分要求低,操作简便,成本、能耗低且高效的全氟(4-甲基-3,6-二氧杂-7-辛烯)磺酰氟制备改进方法:(1)以四氟磺内酯,六氟环氧丙烷为原料,溶剂及助剂条件下,经KF催化异构/加成等制得中间体纯品;(2)加入溶剂,碳酸钠,中间体及助剂,得到中间体羧酸盐溶液;(3)中间体羧酸盐溶液,经溶剂处理制得全氟(4-甲基-3,6-二氧杂-7-辛烯)磺酰氟。该方法大幅简化工业操作,具有良好的应用前景。更为重要的是,由于能将杂质HPSVE含量控制在较小范围(PSVE纯度≥99.9%,杂质HPSVE≤20ppm),从而可以很好的将制成的全氟磺酸树脂平均分子量控制在全氟磺酸树脂最佳范围,从而满足下游的各种应用[1]

应用

有机合成领域公开了一种改性聚四氟乙烯的制造方法:聚四氟乙烯,全氟(4-甲基-3,6-二氧杂-7-辛烯)磺酰氟,1-氧代-4-羟甲基 -2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环[2.2.2] 辛烷,1,4-二氧杂螺[4,5]癸-7-烯-8-硼酸频哪醇酯混合,升温至反应温度进行乳液聚合即可得到一种改性聚四氟乙烯[3]

精细化工领域则报道了一种具有铺展快,耐海水并且可以高倍数与海水混溶的泡沫灭火剂,其由组分A和组分B构成。A组分为全氟(4-甲基-3,6-二氧杂-7-辛烯)磺酰氟的钠盐表面活性剂,甲基月桂酰基牛磺酸钠,抗烧剂,抗冻剂,十二烷基醚,水;组分B为丙烯酸酯共聚物表面活性剂的水溶液。与现有的泡沫灭火剂相比,该灭火剂组分更少,成本更低廉,并且储存稳定性更长,使用时,泡沫铺展速度更快[4]

有关研究

分子印迹材料和有机物分离技术领域公开了一种用于吸附全氟(4-甲基-3,6-二氧杂-7-辛烯)磺酰氟异构体的分子印迹聚合物及其制备方法和应用,制备方法包括:将模板分子全氟(4-甲基-3,6-二氧杂-7-辛烯)磺酰氟异构体和功能单体混合于有机溶剂中进行预聚合,得到模板‑单体混合液;在模板‑单体混合液中加入交联剂和引发剂,惰性气体气氛下升温聚合,反应完成后将得到的产物溶液依次进行固液分离、研磨和洗脱,得到所述分子印迹聚合物。该分子印迹聚合物具有良好的吸附性与优良的特异性,利用该分子印迹聚合物对全氟(4-甲基-3,6-二氧杂-7-辛烯)磺酰氟粗品提纯分离,能够提高同分异构体分离的准确度[5]。    

分子印迹聚合物的扫描电镜图.jpg

参考文献

[1]吕杨,李宏峰,叶文强,等.一种全氟(4-甲基-3,6-二氧杂-7-辛烯)磺酰氟及其制备方法:CN202210499054.1[P].

[2]高养馨,马敬骥.一些全氟磺酰氟的光化学反应[J].化学学报, 1982(02):79-83.DOI:CNKI:SUN:HXXB.0.1982-02-008.

[3]王荣军,吴健泳.一种改性聚四氟乙烯的制造方法:CN201611202345.0[P].

[4]王海斌,张建宏,李灿,等.一种铺展快耐海水高倍数泡沫灭火剂及其制备和使用方法:202010227407[P].

 [5]金丰丰,吕杨,陈银,等.用于吸附全氟(4-甲基-3,6-二氧杂-7-辛烯)磺酰氟异构体的分子印迹聚合物及其制备方法和应用:202411981458[P].

免责申明 ChemicalBook平台所发布的新闻资讯只作为知识提供,仅供各位业内人士参考和交流,不对其精确性及完整性做出保证。您不应 以此取代自己的独立判断,因此任何信息所生之风险应自行承担,与ChemicalBook无关。文章中涉及所有内容,包括但不限于文字、图片等等。如有侵权,请联系我们进行处理!
阅读量:44 0

欢迎您浏览更多关于全氟(4-甲基-3,6-二氧杂-7-辛烯)磺酰氟的相关新闻资讯信息