全氟(4-甲基-3,6-二氧杂-7-辛烯)磺酰氟是一类含氟有机化合物,其具有磺酰基团,作为全氟磺酸树脂的核心单体,主要作用是把功能性磺酸基团链引入聚合物中,全氟(4-甲基-3,6-二氧杂-7-辛烯)磺酰氟与四氟乙烯(TFE)共聚生成全氟磺酸树脂(如Nafion),是氢燃料电池、电解水制氢等领域的关键材料。其磺酸基团(水解后为-SO3H)形成质子通道,兼具高离子传导率与化学稳定性。全氟(4-甲基-3,6-二氧杂-7-辛烯)磺酰氟与其他单体共聚可以制备出在特定条件下使用的有机氟材料,包括可熔融氟塑料、氟橡胶、全氟磺酸质子交换膜、聚四氟乙烯(PTFE)离聚物、电解液等领域具有重要应用。
制备方法
(1)中间体酰氟制备:于10 L高压反应釜中,加入二乙二醇二甲醚:4000 g,KF:120 g,18-冠-6:60 g,开启搅拌1~2 h,随后将配制好的溶剂-催化剂-助剂用泵打入溢流罐,控制内温-10℃~10℃,加毕开启泵打循环,然后同时通入四氟磺内酯和六氟环氧丙烷进盘管反应器连续反应,四氟磺内酯进料速率300 g/h,第一段盘管六氟环氧丙烷进料速率245 g/h,第二段盘管六氟环氧丙烷进料速率245 g/h,反应5h,产物收集在溢流罐分液,上层溶剂继续套用,下层中间体经精馏纯化,获得纯品中间体酰氟,收率93.3%。
(2)中间体羧酸盐溶液制备:于10L高压反应釜中,加入乙二醇二甲醚2000 g,碳酸钠845 g(7.96 mo1),搅拌升温至50℃,缓慢通入中间体酰氟3710 g(7.24 mo1),滴加完毕后继续搅拌1.5 h,结束获得中间体羧酸盐溶液6250 g。
(3)全氟(4-甲基-3,6-二氧杂-7-辛烯)磺酰氟的制备:于2.5 L液膜反应器,高纯氮气置换2次,随后升温至200℃,于常压条件下,加入中间体羧酸盐溶液6250 g,加毕,收集冷凝器冷凝的产物,静置分层,上层溶剂重复使用,下层粗品全氟(4-甲基-3,6-二氧杂-7-辛烯)磺酰氟(PSVE)经精馏纯化,获得纯品全氟(4-甲基-3,6-二氧杂-7-辛烯)磺酰氟3070.28,收率95.01%,全氟(4-甲基-3,6-二氧杂-7-辛烯)磺酰氟纯度99.94%。

图1 全氟(4-甲基-3,6-二氧杂-7-辛烯)磺酰氟的合成路径
参考文献
[1] 金华永和氟化工有限公司.一种全氟磺酰基乙烯基醚的制备方法:202511914639.5[P].2026-03-24.