简介
全氟丁基乙烯属于含氟烯烃类化合物，常温下一般为无色液体，具备优异的化学稳定性，可与双环戊二烯发生热加成反应，作为含氟原料合成含氟环烯烃类产物。
全氟丁基乙烯的性质
合成
方法一：将四丁基氟化铵（11.5 mmol）和F-（CF2）10-CH2-CHI-SiMe3（4.0 mmol）溶解在30 mL四氢呋喃中。将混合物加热至65°C 5分钟。在减压下蒸馏产品（浴温90-95°C，16 mmHg）。用F-甲基环己烷（10mL）提取混合物。用水清洗氟相。分离氟相。通过常压蒸馏回收F-甲基环己烷（95%GC纯度）。减压（90-95°C浴温，16 mmHg）下蒸馏F-（CF2）10-CH=CH2，纯化得到标题化合物全氟丁基乙烯[1]。
方法二：在剧烈搅拌下，将卡夫木质素（1000 mg，5.5 mmol）加入100 mL圆底烧瓶中的10 mL四氢呋喃（THF）中。搅拌混合物约5分钟，向之前的溶液中加入1-甲基咪唑（0.1 mL，0.10 mg，1.25 mmol）和甲基丙烯酸酐（0.82 mL，0.84 g，5.5 mmol）。在氮气气氛下，在54°C下搅拌54分钟。在搅拌下滴加到100mL己烷中，溶于10mL DCM中。用水清洗以去除催化剂和任何未反应的试剂。每次清洗后处理水相。将有机相沉淀在100mL己烷中，并在室温下真空干燥得到标题化合物全氟丁基乙烯[2]。
用途
全氟丁基乙烯可作为烯烃底物参与反应，用于制备膦基环丙烷类化合物。例如：在室温下，将3当量的烯烃加入全氟丁基乙烯（0.3 mmol）的戊烷溶液（3 mL）中。在室温下搅拌所得混合物。通过31P NMR光谱监测反应的进展。反应完成后（1-3小时），在减压下除去挥发性组分。用过量元素硫处理膦基环丙烷的THF溶液。通过硅胶柱色谱法纯化产品[3]。
此外，全氟丁基乙烯可作为含氟烯烃原料，与双环戊二烯发生热加成反应制备含氟环烯烃产物。例如：将全氟丁基乙烯（325.8 g，1324.1 mmol）、双环戊二烯（DCPD）（43.8 g，331.0 mmol）和0.3 g BHT加入500 mL干燥高压反应器中（对应于全氟丁基乙烷：DCPD的摩尔比=4:1）。用氮气吹扫反应器1分钟。向混合物中加入1.5 MPa氮气（N2）。加热并在190°C下反应24小时。在大气压下蒸馏去除多余的全氟丁基乙烯。在40°C下真空蒸馏混合物以获得产品[4]。
参考文献
[1] Szlavik, Zoltan; et al. Application of Trimethylvinylsilane as a Convenient Synthetic Precursor of (Perfluoroalkyl)ethenes: An Unusual Fluoride-Induced Elimination-Desilylation Coupled Reaction. Organic Letters (2000), 2(15), 2347-2349.
[2] Hajirahimkhan, Soheil; et al. "Lignophines": lignin-based tertiary phosphines with metal-scavenging ability. Chemical Communications (Cambridge, United Kingdom) (2020), 56(71), 10357-10360.
[3] Goumri-Magnet, Stephanie; et al. Stereoselectivity and Stereospecificity of Cyclopropanation Reactions with Stable (Phosphanyl)(silyl)carbenes. Journal of the American Chemical Society (2000), 122(18), 4464-4470.
[4] Ding, Yingli; et al. Multifunctional fluorinated cycloolefin polymers: Efficient synthesis, tailored properties, and cutting-edge applications in optical clarity and superhydrophobic surfaces. Chemical Engineering Journal (Amsterdam, Netherlands) (2025), 523, 168211.