北京普天同创生物科技有限公司

  • CNAS实验室认可证书
  • 标准物质定级证书
  • 豫南检测资质认定证书
  • 质量管理体系认证证书
  • 农产品资质证书
  • 伟业计量高企认证证书
  • 中国计量测试学会合作单位
新闻
  • 产品
  • 仪器
  • 新闻
  • 证书
  • 规程
  • 帖子
  • 课堂

在线客服

氟醚精细化学品的化学性质

发布时间:2018-06-13 00:00 作者:中国标准物质网 阅读量:1114

1.全氟醚精细化学品的化学性质

由于全氟醚分子中的氟取代与氟的电负性,其碱性比不含氟的类似物低,与Lewis酸不生成络合物。化学性质与全氟烃类似。

全氟脂肪醚的热稳定性接近于全氟烷烃,在铜管中加热到400℃才有少量分解。

与碳氢醚相比,全氟醚中氧原子上的孤对电子由于全氟烷基强吸电子性的作用而丧失碱性,不能生成鎓盐,几乎没有什么化学反应活性。因此全氟烷基醚及环烷醚,除三元环的环氧化物以外,化学稳定性都非常好,能抵抗绝大多数氧化剂和还原剂、强酸和强碱的作用。但熔融的碱金属会使其剧烈分解,在150~200℃时AICl3能使氟醚中部分氟原子为氯所取代。

2.全氟环氧丙烷的化学性质

全氟环氧丙烷的化学反应是使它成为重要中间体的基础,有关研究文献和总结很多。这里主要叙述具有工业生产意义的若干反应。

全氟环氧丙烷经加压液化,在室温下能稳定存放、不自聚,在150℃时则受热分解。

2.1与亲核试剂的反应

通常情况下亲核试剂进攻HFPO中间的一个碳原子,例如氟离子可与之作用,先形成全氟丙烷氧负离子,然后异构化为全氟丙酰氟,反应式如下:

这一反应可在非质子溶剂、低于室温下进行,反应放热,故必须适当冷却。除氟离子外,亲核试剂可用胺类,尤其是三乙胺以及三甲基硅甲醚等。

如果使用催化量的亲核试剂,则先生成的全氟烷氧化物本身也具有亲核性,会继续与HFPO作用而使链增长,最后失去一个氟离子,得到端基为酰氟的全氟环氧丙烷低聚物(全氟聚醚),反应式如下:

低聚度与所用催化剂及溶剂有关。例如HFPO的二聚体CF3CF2CFOCF(CF3)CFO是制备全氟正丙基乙烯基醚的前体,通常可以用PhNMe2为催化剂,在四氢呋喃溶剂中由HFPO合成,二聚体产率高达88%,在CsF-二乙二醇二甲醚反应体系中,产率也在80%以上。采用硫鎓盐类催化剂,得到低聚度限于四聚体以下的产物,如果用活性炭作催化剂,则可以得到低聚度较高的产物。此外采用( Me2N)2CF2或(Me2N)2CO催化剂在二乙二醇二甲醚中进行HFPO的低聚反应,产物的低聚度可由通入反应体系的HFPO量来控制,在五聚体以下的产物中,某一低聚物的单产率可达40%以上。HFPO低聚物的沸点与低聚度的关系列于表7-6。

表7-6 HFPO低聚物的沸点与低聚度的关系

类似上述的低聚反应,如果全氟烷基氧负离子不出自HFPO本身,而由其他对应的酰氟形成,与HFPO反应后,就能在分子的一端引入-OCF(CF3)CFO端基,此端基能在碱的作用下或加热转变为烯醚基-OCF=CF2,这一反应在氟有机物合成中具有重大意义,广泛用作一些重要单体的生产方法:

为了控制产物的n值和较高的单产物,同样要选用适当的催化剂和溶剂。另一方面要避免HFPO本身低聚,因此通常将RCFO与金属氟化物在非质子极性溶剂中先反应生成烷氧化物,然后再通入HFPO,产物的链长取决于酰氟与HFPO的摩尔比。

如果从全氟二元羧酸的酰氟或全氟羧酸内酯开始,则HFPO加成后的产物含有两个酰氟端基,再转化成a,ω-二烯醚、二元酸或二元醇等;

能与HFPO反应的其他亲核试剂还有水、醇、硫醇、胺类、格氏试剂和有机锂等。

2.2与亲电试剂的反应

HFPO与亲电试剂的反应较少见,路易斯酸和一些金属氧化物如TiO2、γ-Al2O3和Cr2O3可在较高温度下(100℃以上)使HFPO重排生成六氟丙酮,反应式如下:

这是生产六氟丙酮的主要工业方法,据报道采用混合的金属氧化物催化剂SiO2/Al2O3,Cr2O3/Al2O3和Cr2O3/TiO2在110~130℃时HFPO的转化率达100%,选择性为97%。

HFPO与强的亲电试剂SO3作用,生成环状的硫酸酯和氟代硫酸酯,反应式如下:

2.3热裂解生成二氟卡宾

HFPO本身加热至150℃以上,分解生成三氟乙酰氟和二氟卡宾(165℃下的半衰期约为6h),反应式如下:

二氟卡宾是一活性中间体。在卡宾化学中常用上述方法制取以进行一系列反应的研究。

此外二聚的HFPO和HFPO与六氟丙酮1:1的加成物可转化为具有一个光学活性中心的酸,经拆分后可作为α-氨基酸的N-酰化试剂,应用于合成和分析化学研究中。

3.全氟聚醚精细化学品的化学性质

(1)热氧化稳定性在无有效催化剂的情况下,即使有氧存在,全氟聚醚在270~300℃的范围内仍很稳定,而某些催化剂或抑制剂的存在则会改变全氟聚醚的热稳定极限和降解速度。一些金属如Ti、Al及其合金、金属氧化物Al2O3和金属氟化物FeF3、AIF3等可降低全氟聚醚的降解温度,如果有氧存在时,降解温度一般下降50℃左右。

(2)化学惰性全氟聚醚与大部分腐蚀性化学试剂如无机酸、无机碱、有机酸、有机碱、卤素和氧化剂等都不发生反应,只与一些化学试剂如AlCl3、CoF3、SbF5和强的亲核试剂如无水氨等发生反应。强的活泼金属如Al、Mg、Na、K等可作为全氟聚醚分解的催化剂,并且还可降低它们的热稳定性温度极限。

(3)相容性全氟聚醚与很多物质具有相容性,像导弹燃料和氧化剂,例如JP-4燃料、烃类燃料、不对称二甲基肼、二乙基三胺双氧水、液体氧等。此外,与塑料和人造橡胶都有较好的相容性。

全氟聚醚还具有辐射抵抗性质和不可燃性。

评论

登录后才可以评论

立即登录
分享到微信
关闭
普天同创
请告知您的电话号码,我们将立即回电

通话对您免费,请放心接听

温馨提示:

1.手机直接输入,座机前请加区号 如18601949136,010-58103629

2.我们将根据您提供的电话号码,立即回电,请注意接听

3.因为您是被叫方,通话对您免费,请放心接听