本發(fā)明涉及一種溶劑法合成全氟烷基乙醇的環(huán)保制備工藝，尤其涉及一種含N類有機(jī)極性與含S類溶劑的混合溶劑水解合成全氟烷基乙醇的方法。

背景技術(shù)：

全氟烷基乙醇是合成全氟烷基表面活性劑和功能性材料重要中間體，因其具備獨(dú)特的化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐性、阻燃性、疏水疏油性、防污性等而被廣泛應(yīng)用于紡織、軍工、電子、航天、防腐、化工等各種領(lǐng)域。工業(yè)化制備全氟烷基乙醇的方法Dupont提出的一條工業(yè)化路線，水解反應(yīng)條件溫和、硫酸酯是較好的離去基團(tuán)，水解反應(yīng)也較徹底，專利報(bào)道的收率大約90％，該工藝是目前工業(yè)化放大的工藝路線，缺點(diǎn)產(chǎn)生大量的低濃度酸。

專利US6365769描述在NMP溶劑中水解，收率84％左右。US7553985專利描述，在水、DMF溶劑中120℃回流15h，反應(yīng)液通過水洗得到全氟烷基乙醇，該方法有5-15％的全氟烷基乙烯副產(chǎn)產(chǎn)生。

專利EP0247614B1描述全氟烷基二醇的制備方法，該專利描述，全氟烷基二碘代物在硫酸銅、乙腈、水，160℃，溫度下12h，得到反應(yīng)物在10％NaOH溶液70℃反應(yīng)2小時，得到96％含量的全氟烷基二醇粗品，收率達(dá)到90％。US685562采用CuO負(fù)載Si-P-Al載體催化劑，280℃氣相水解反應(yīng)，全氟烷基乙基碘轉(zhuǎn)化率保持99％，選擇性保持98％。該工藝缺點(diǎn)是反應(yīng)過程中水是大大過量的，水解時同樣產(chǎn)生大量HI酸，耐高溫、抗腐蝕的設(shè)備材質(zhì)較難選擇，難以工業(yè)化。專利EP1149815A描述全氟烷基乙基碘與水在270℃反應(yīng)4小時，反應(yīng)壓力6.4MPa，水與全氟烷基乙基碘的摩爾比在10:1以上，轉(zhuǎn)化率達(dá)到99.0％以上，選擇性達(dá)到91.0％。以上路線，都對設(shè)備要求高，反應(yīng)溫度高，工業(yè)化難以實(shí)施。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足而提供一種溶劑法合成全氟烷基乙醇的環(huán)保制備工藝的技術(shù)方案，解決的技術(shù)問題是提供一種設(shè)備投資成本小、工藝簡單、成本低、安全環(huán)保的制備方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種溶劑法合成全氟烷基乙醇的環(huán)保制備工藝，其特征在于包括如下步驟：

在攪拌反應(yīng)釜中加入全氟烷基乙基碘、混合溶劑和水，所述水與所述全氟烷基乙基碘的摩爾比為4～10:1，所述混合溶劑與所述全氟烷基乙基碘的重量比為3～10:1，在溫度140～160℃下，常壓回流狀態(tài)下反應(yīng)10～20小時，反應(yīng)液經(jīng)水洗、分層、精餾、脫水后得到產(chǎn)物，反應(yīng)結(jié)束后對產(chǎn)物進(jìn)行氣相檢測分析，全氟烷基乙基碘轉(zhuǎn)化率98％以上，全氟烷基乙醇的選擇性95％以上，全氟烷基乙醇收率達(dá)到90％以上。

進(jìn)一步，全氟烷基乙醇的通式為RfCH₂CH₂OH，其中Rf是指碳數(shù)為6～12的直鏈的全氟烷基。

進(jìn)一步，全氟烷基乙基碘的通式為RfCH₂CH₂I，其中Rf是指碳數(shù)為6～12的直鏈的全氟烷基。

進(jìn)一步，混合溶劑為含N類有機(jī)極性與含S類有機(jī)極性溶劑的混合物。

優(yōu)選的，含N類有機(jī)極性溶劑為DMF、N-甲基吡咯烷酮、三乙胺、吡啶中的一種。

優(yōu)選的，含S類有機(jī)極性溶劑為DMSO、環(huán)丁砜中的一種。

進(jìn)一步，含N類有機(jī)極性溶劑與含S類有機(jī)極性溶劑的重量比為1～5:1。

優(yōu)選的，含N類有機(jī)極性溶劑與含S類有機(jī)極性溶劑的重量比為2～3:1。

優(yōu)選的，水與全氟烷基乙基碘的摩爾比為5～7:1。

優(yōu)選的，混合溶劑與全氟烷基乙基碘的重量比為4～6:1。

本發(fā)明由于采用了上述技術(shù)方案，具有以下有益效果：

本發(fā)明的制備工藝投資成本小，工藝簡單，成本低，不會產(chǎn)生工業(yè)污染物，安全環(huán)保，同時能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明一種溶劑法合成全氟烷基乙醇的環(huán)保制備工藝，包括如下步驟：

在攪拌反應(yīng)釜中加入全氟烷基乙基碘、混合溶劑和水，所述水與所述全氟烷基乙基碘的摩爾比為4～10:1，所述混合溶劑與所述全氟烷基乙基碘的重量比為3～10:1，在溫度140～160℃下，常壓回流狀態(tài)下反應(yīng)10～20小時，反應(yīng)液經(jīng)水洗、分層、精餾、脫水后得到產(chǎn)物，反應(yīng)結(jié)束后對產(chǎn)物進(jìn)行氣相檢測分析，全氟烷基乙基碘轉(zhuǎn)化率98％以上，全氟烷基乙醇的選擇性95％以上，全氟烷基乙醇收率達(dá)到90％以上，優(yōu)選的，水與全氟烷基乙基碘的摩爾比為5～7:1，混合溶劑與全氟烷基乙基碘的重量比為4～6:1。

全氟烷基乙醇的通式為RfCH₂CH₂OH，其中Rf是指碳數(shù)為6～12的直鏈的全氟烷基。

全氟烷基乙基碘的通式為RfCH₂CH₂I，其中Rf是指碳數(shù)為6～12的直鏈的全氟烷基。

混合溶劑為含N類有機(jī)極性與含S類有機(jī)極性溶劑的混合物，含N類有機(jī)極性溶劑為DMF、N-甲基吡咯烷酮、三乙胺、吡啶中的一種，含S類有機(jī)極性溶劑為DMSO、環(huán)丁砜中的一種，含N類有機(jī)極性溶劑與含S類有機(jī)極性溶劑的重量比為1～5:1，優(yōu)選的，含N類有機(jī)極性溶劑與含S類有機(jī)極性溶劑的重量比為2～3:1。

實(shí)施例1

向帶冷凝管、磁力攪拌器、溫度計(jì)的5L玻璃反應(yīng)瓶，加入474g全氟己基乙基碘，混合溶劑1422g(DMF 711g、DMSO 711g)，水5.4g。開啟攪拌，升溫至140℃，反應(yīng)10h，氣相檢測還含有全氟己基乙基碘1.8％，停止反應(yīng)，精餾得到全氟己基乙基醇產(chǎn)品330.4g，收率90％，氣相色譜純度98.5％。

實(shí)施例2

向帶冷凝管、磁力攪拌器、溫度計(jì)的5L玻璃反應(yīng)瓶，加入474g全氟己基乙基碘(C₆F₁₃CH₂CH₂I)，混合溶劑2370g(DMF 1580g、DMSO 790g)，水90g。開啟攪拌，升溫至145℃，反應(yīng)15h，氣相檢測還含有全氟己基乙基碘1.8％，停止反應(yīng)，精餾得到全氟己基乙基醇產(chǎn)品，轉(zhuǎn)化率98.1％，收率91.3％，氣相色譜純度98.2％。

實(shí)施例3

向帶冷凝管、磁力攪拌器、溫度計(jì)的5L玻璃反應(yīng)瓶，加入474g全氟己基乙基碘(C₆F₁₃CH₂CH₂I)，混合溶劑2370g(DMF 1896g、DMSO 474g)，水144g。開啟攪拌，升溫至150℃，反應(yīng)15h，氣相檢測還含有全氟己基乙基碘1.8％，停止反應(yīng)，精餾得到全氟己基乙基醇產(chǎn)品，轉(zhuǎn)化率98.9％，收率93.0％，氣相色譜純度98.3％。

實(shí)施例4

向帶冷凝管、磁力攪拌器、溫度計(jì)的5L玻璃反應(yīng)瓶，加入474g全氟己基乙基碘(C₆F₁₃CH₂CH₂I)，混合溶劑2370g(DMF 1580g、環(huán)丁砜790g)，水90g。開啟攪拌，升溫至150℃，反應(yīng)15h，氣相檢測還含有全氟己基乙基碘1.8％，停止反應(yīng)，精餾得到全氟己基乙基醇產(chǎn)品，轉(zhuǎn)化率98.4％，收率92.1％，氣相色譜純度98.2％。

實(shí)施例5

向帶冷凝管、磁力攪拌器、溫度計(jì)的5L玻璃反應(yīng)瓶，加入474g全氟己基乙基碘(C₆F₁₃CH₂CH₂I)，混合溶劑2370g(NMP 1580g、DMSO 790g)，水90g。開啟攪拌，升溫至153℃，反應(yīng)17h，氣相檢測還含有全氟己基乙基碘1.8％，停止反應(yīng)，精餾得到全氟己基乙基醇產(chǎn)品，轉(zhuǎn)化率98.9％，收率95.9％，氣相色譜純度99.0％。

實(shí)施例6

向帶冷凝管、磁力攪拌器、溫度計(jì)的5L玻璃反應(yīng)瓶，加入474g全氟己基乙基碘(C₆F₁₃CH₂CH₂I)，混合溶劑2370g(NMP 1896g、DMSO 474g)，水108g。開啟攪拌，升溫至160℃，反應(yīng)18h，氣相檢測還含有全氟己基乙基碘1.8％，停止反應(yīng)，精餾得到全氟己基乙基醇產(chǎn)品，轉(zhuǎn)化率99.3％，收率96.0％，氣相色譜純度99.4％。

實(shí)施例7

向帶冷凝管、磁力攪拌器、溫度計(jì)的5L玻璃反應(yīng)瓶，加入474g全氟己基乙基碘(C₆F₁₃CH₂CH₂I)，混合溶劑2370g(NMP 1896g、DMSO 474g)，水126g。開啟攪拌，升溫至143℃，反應(yīng)16h，氣相檢測還含有全氟己基乙基碘1.8％，停止反應(yīng)，精餾得到全氟己基乙基醇產(chǎn)品，轉(zhuǎn)化率98.3％，收率93.2％，氣相色譜純度98.9％。

實(shí)施例8

向帶冷凝管、磁力攪拌器、溫度計(jì)的5L玻璃反應(yīng)瓶，加入474g全氟己基乙基碘(C₆F₁₃CH₂CH₂I)，混合溶劑2370g(NMP 1185g、環(huán)丁砜1185g)，水126g。開啟攪拌，升溫至143℃，反應(yīng)12h，氣相檢測還含有全氟己基乙基碘1.8％，停止反應(yīng)，精餾得到全氟己基乙基醇產(chǎn)品，轉(zhuǎn)化率98.2％，收率94.6％，氣相色譜純度98.9％。

實(shí)施例9

向帶冷凝管、磁力攪拌器、溫度計(jì)的5L玻璃反應(yīng)瓶，加入474g全氟己基乙基碘(C₆F₁₃CH₂CH₂I)，混合溶劑2370g(三乙胺1896g、DMSO 474g)，水90g。開啟攪拌，升溫至142℃，反應(yīng)18h，氣相檢測還含有全氟己基乙基碘1.8％，停止反應(yīng)，精餾得到全氟己基乙基醇產(chǎn)品，轉(zhuǎn)化率98.6％，收率94.5％，氣相色譜純度98.6％。

實(shí)施例10

向帶冷凝管、磁力攪拌器、溫度計(jì)的5L玻璃反應(yīng)瓶，加入474g全氟己基乙基碘(C₆F₁₃CH₂CH₂I)，混合溶劑2370g(吡啶1896g、環(huán)丁砜474g)，水72g。開啟攪拌，升溫至160℃，反應(yīng)20h，氣相檢測還含有全氟己基乙基碘1.8％，停止反應(yīng)，精餾得到全氟己基乙基醇產(chǎn)品，轉(zhuǎn)化率98.2％，收率92.1％，氣相色譜純度98.3％。

實(shí)施例11

向帶冷凝管、磁力攪拌器、溫度計(jì)的5L玻璃反應(yīng)瓶，加入474g全氟己基乙基碘(C₆F₁₃CH₂CH₂I)，混合溶劑2370g(三乙胺1896g、環(huán)丁砜474g)，水108g。開啟攪拌，升溫至147℃，反應(yīng)18h，氣相檢測還含有全氟己基乙基碘1.8％，停止反應(yīng)，精餾得到全氟己基乙基醇產(chǎn)品，轉(zhuǎn)化率98.1％，收率93.6％，氣相色譜純度98.4％。

實(shí)施例12

向帶冷凝管、磁力攪拌器、溫度計(jì)的5L玻璃反應(yīng)瓶，加入574g全氟己基乙基碘(C₈F₁₇CH₂CH₂I)，混合溶劑2370g(三乙胺1896g、環(huán)丁砜474g)，水108g。開啟攪拌，升溫至150℃，反應(yīng)18h，氣相檢測還含有全氟己基乙基碘1.8％，停止反應(yīng)，精餾得到全氟己基乙基醇產(chǎn)品，轉(zhuǎn)化率98.3％，收率93.7％，氣相色譜純度98.2％。

實(shí)施例13

向帶冷凝管、磁力攪拌器、溫度計(jì)的5L玻璃反應(yīng)瓶，加入574g全氟己基乙基碘(C₈F₁₇CH₂CH₂I)，混合溶劑2370g(DMF 1580g、環(huán)丁砜790g)，水108g。開啟攪拌，升溫至155℃，反應(yīng)17h，氣相檢測還含有全氟己基乙基碘1.8％，停止反應(yīng)，精餾得到全氟己基乙基醇產(chǎn)品，轉(zhuǎn)化率98.1％，收率94.2％，氣相色譜純度98.3％。

實(shí)施例14

向帶冷凝管、磁力攪拌器、溫度計(jì)的5L玻璃反應(yīng)瓶，加入574g全氟己基乙基碘(C₈F₁₇CH₂CH₂I)，混合溶劑2370g(NMP 1580g、DMSO 790g)，水90g。開啟攪拌，升溫至158℃，反應(yīng)19h，氣相檢測還含有全氟己基乙基碘1.8％，停止反應(yīng)，精餾得到全氟己基乙基醇產(chǎn)品，轉(zhuǎn)化率99.1％，收率95.6％，氣相色譜純度99.2％。

實(shí)施例15

向帶冷凝管、磁力攪拌器、溫度計(jì)的5L玻璃反應(yīng)瓶，加入674g全氟己基乙基碘(C₁₀F₂₁CH₂CH₂I)，混合溶劑2370g(NMP 1580g、DMSO 790g)，水108g。開啟攪拌，升溫至159℃，反應(yīng)19h，氣相檢測還含有全氟己基乙基碘1.8％，停止反應(yīng)，精餾得到全氟己基乙基醇產(chǎn)品，轉(zhuǎn)化率98.7％，收率94.8％，氣相色譜純度98.9％。

實(shí)施例16

向帶冷凝管、磁力攪拌器、溫度計(jì)的5L玻璃反應(yīng)瓶，加入674g全氟己基乙基碘(C₁₀F₂₁CH₂CH₂I)，混合溶劑2370g(NMP 1580g、DMSO 790g)，水72g。開啟攪拌，升溫至156℃，反應(yīng)20h，氣相檢測還含有全氟己基乙基碘1.8％，停止反應(yīng)，精餾得到全氟己基乙基醇產(chǎn)品，轉(zhuǎn)化率98.6％，收率94.2％，氣相色譜純度98.6％。

實(shí)施例17

向帶冷凝管、磁力攪拌器、溫度計(jì)的5L玻璃反應(yīng)瓶，加入774g全氟己基乙基碘(C₁₂F₂₅CH₂CH₂I)，混合溶劑2370g(NMP 1580g、DMSO 790g)，水108g。開啟攪拌，升溫至160℃，反應(yīng)20h，氣相檢測還含有全氟己基乙基碘1.8％，停止反應(yīng)，精餾得到全氟己基乙基醇產(chǎn)品，轉(zhuǎn)化率98.3％，收率92.1％，氣相色譜純度98.6％。

實(shí)施例18

向帶冷凝管、磁力攪拌器、溫度計(jì)的5L玻璃反應(yīng)瓶，加入774g全氟己基乙基碘(C₁₂F₂₅CH₂CH₂I)，混合溶劑2370g(NMP 1580g、環(huán)丁砜790g)，水126g。開啟攪拌，升溫至160℃，反應(yīng)20h，氣相檢測還含有全氟己基乙基碘1.8％，停止反應(yīng)，精餾得到全氟己基乙基醇產(chǎn)品，轉(zhuǎn)化率98.3％，收率93.2％，氣相色譜純度98.4％。

以上僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，但本發(fā)明的技術(shù)特征并不局限于此。任何以本發(fā)明為基礎(chǔ)，為實(shí)現(xiàn)基本相同的技術(shù)效果，所作出地簡單變化、等同替換或者修飾等，皆涵蓋于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。