專利名稱：一鍋法制備2－含氟烷基乙醇的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種2-含氟烷基乙醇的制備方法，具體地說是一種從含氟烷基碘代烷一鍋法制備2-含氟烷基乙醇的方法。
2-含氟烷基乙醇，是合成含氟表面活性劑的重要化工原料，利用它可以制備一系列紙張表面處理劑，織物整理劑及皮革光亮劑等，在工業(yè)上有重要的應(yīng)用。目前工業(yè)上制備2-含氟烷基乙醇的現(xiàn)行方法是采用2-含氟烷基碘乙烷的水解(JP 02157238，1990，JP63270658，1988；GB 994607)。即而2-含氟烷基碘乙烷是通過含氟烷基碘代烷和乙烯的加成反應(yīng)制備而來，黃維垣和吳永明曾報道了從含氟烷基碘代烷出發(fā)制備2-含氟烷基碘乙烷的方法(CN ZL 90107446.5)。表明可采用上述的二種方法，從全氟或多氟烷基碘代烷經(jīng)二步制得2-含氟烷基乙醇。但是，更簡潔、方便、經(jīng)濟的制備2-含氟烷基乙醇的方法仍是人們研究的課題。
本發(fā)明的目的是提供一種制備2-含氟烷基乙醇的方法，即從含氟烷基碘代烷出發(fā)，通過串聯(lián)反應(yīng)，一鍋法合成了2-含氟烷基乙醇的方法。
本發(fā)明的方法可以用反應(yīng)式表示如下在本發(fā)明的方法中，先由含氟烷基碘代烷與加成反應(yīng)生成含氟烷基碘代乙烷，再水解生成2-含氟烷基乙醇。本發(fā)明的方法中，上述二步反應(yīng)可以一鍋法合成。
第一步反應(yīng)中，含氟烷基碘代烷與乙烯加成反應(yīng)，所選用的引發(fā)劑是保險粉，吸酸劑是碳酸氫鈉。含氟烷基碘代烷、乙烯、引發(fā)劑和吸酸劑各反應(yīng)物之間的摩爾比如下X(CF2)nI∶CH2＝CH2∶Na2S2O4∶NaHCO3＝1∶1～2∶0.5-1.5∶0.5～1.5。反應(yīng)溫度為20～60℃之間，反應(yīng)時間為2～6小時。全氟碘代烷X(CF2)nI中的碳鏈長度為n＝2～16，而且也可以是一個n＝6～16之間的混合物。反應(yīng)中所用的溶劑是乙腈和水的混合溶劑。
在本發(fā)明的方法中，乙腈和水之間的體積比例在MeCN∶H2O＝2∶1～10∶1之間為好。反應(yīng)物X(CF2)nI與混合溶劑的體積比為400ml～1000ml/mol X(CF2)nI。
在上述第一步反應(yīng)中，隨著不同的溫度、乙烯用量或反應(yīng)容器的大小，反應(yīng)壓力有所不同，通常反應(yīng)壓力為1-5×106Pa。
在完成第一步反應(yīng)后，中間產(chǎn)物不需要進行分離純化，在同一反應(yīng)體系中即可進行第二步反應(yīng)。第二步反應(yīng)中，上述加成反應(yīng)生成的含氟烷基碘代乙烷與亞硝酸鈉發(fā)生水解反應(yīng)，生成2-含氟烷基乙醇。反應(yīng)物的摩爾比以含氟烷基碘代烷計算，其與亞硝酸鈉的摩爾比為X(CF2)nI∶NaNO2＝1∶1～2之間，反應(yīng)溫度為70～200℃，反應(yīng)時間為5～10小時。
在上述第二步反應(yīng)中，最好反應(yīng)在加壓下進行，反應(yīng)壓力為1-5×106Pa。推薦反應(yīng)溫度為140～200℃。
采用本發(fā)明的方法不僅簡單，經(jīng)濟，而且是一種適用于工業(yè)化生產(chǎn)的一鍋法方法。
通過下述的實施例將有助于理解本發(fā)明，但是不能限制本發(fā)明的內(nèi)容。
實施例1典型反應(yīng)步驟將Cl(CF2)4I(73g，0.2mol)，Na2S2O4(30g，0.2mol)，NaHCO3(15g，0.2mol)乙腈150ml，水50ml加入到500ml高壓釜中，加入乙烯2-5g，在40℃攪拌反應(yīng)4小時，壓力顯示為1-2.5×106Pa，停止反應(yīng)將釜冷卻到室溫，放出氣體后，加入NaNO2(17.5g，0.25mol)在150℃反應(yīng)6小時，停止反應(yīng)，后處理后減壓蒸餾，收集70℃/20mmHg餾份，得Cl(CF2)4CH2CH2OH無色液體38g，產(chǎn)率67％。
1H-NMR(ppm)2.5(t-t，2H)，4.0(t，2H)，4.9(s，1H)19F-NMR(ppm)9(t，2F，ClCF2)，38(t，2F，CH2CF2)，43(t，2F)，46.5(t，2F)元素分析計算值C，25.69％，H，1.78％，F(xiàn).54.17％，Cl，12.64％實測值C，25.61％，H，1.80％，F(xiàn)，54.28％，Cl，12.65％質(zhì)譜281，243，95.
實施例2同實施例1，用F(CF2)4I和F(CF2)6I為原料結(jié)果如下產(chǎn)品F(CF2)4CH2CH2OH，產(chǎn)率75％，沸點72-75℃/50mmg文獻值73～76/50mmgF(CF2)6CH2CH2OH，產(chǎn)率80％，沸點92-95℃/35mmg文獻值93℃/35mmg實施例3F(CF2)nCH2CH2OH n＝6～16混合物制備將F(CF2)nIn＝6～16混合物100g，Na2S2O420g，NaHCO310gMeCN，500ml，H2O 150ml，加入到高壓釜中，加入乙烯4g，在40℃下和2-4×106Pa反應(yīng)6小時，冷卻高壓釜后，放掉氣體，加入NaNO214g，在180℃攪拌10小時后，停止反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)純化合得產(chǎn)品65g。
權(quán)利要求
1.一種制備2-含氟烷基乙醇的方法，其特征是在乙腈和水的混合溶劑中和反應(yīng)溫度為20～60℃時，分子式為X(CF2)nI的含氟烷基碘代烷、乙烯、引發(fā)劑和吸酸劑的摩爾比為1∶1～2∶0.5-1.5∶0.5～1.5時反應(yīng)2～6小時，其中，n＝2～16，X＝Cl或F，所述的引發(fā)劑是保險粉，吸酸劑是碳酸氫鈉；上述反應(yīng)后再加入亞硝酸鈉，在70～200℃反應(yīng)5～10小時，含氟烷基碘代烷與亞硝酸鈉的摩爾比為1∶1～2。
2.如權(quán)利要求1所述的一種制備2-含氟烷基乙醇的方法，其特征是所述的分子式為X(CF2)nI的含氟烷基碘代烷是n＝6～16之間的混合物，X如權(quán)利要求1所述。
3.如權(quán)利要求1所述的一種制備2-含氟烷基乙醇的方法，其特征是所述的反應(yīng)壓力為1-5×106Pa。
4.如權(quán)利要求1所述的一種制備2-含氟烷基乙醇的方法，其特征是所述的混合溶劑中，乙腈和水之間的體積比是2∶1～10∶1，反應(yīng)物X(CF2)nI與混合溶劑的體積比為400ml～1000ml/mol X(CF2)nI，X和n如權(quán)利要求1所述。
5.如權(quán)利要求1所述的一種制備2-含氟烷基乙醇的方法，其特征是是在完成第一步反應(yīng)后，中間產(chǎn)物不經(jīng)分離純化，在同一反應(yīng)體系中進行第二步反應(yīng)的一鍋法制備方法。
全文摘要
本發(fā)明是一種制備2－含氟烷基乙醇的方法,系由分子式為X(CF
文檔編號C07C29/00GK1320589SQ0110562
公開日2001年11月7日 申請日期2001年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月7日
發(fā)明者吳永明, 趙經(jīng)緯 申請人:中國科學(xué)院上海有機化學(xué)研究所