专利名称：一种全氟壬(烯)氧基苯磺酸钠的合成方法
技术领域：
本发明涉及一种全氟壬(烯)氧基苯磺酸钠的合成方法。
背景技术：
全氟壬(烯)氧基苯磺酸钠是一种氟碳表面活性剂，具有较低的表面张力和临界胶束浓度，耐酸、碱，在强酸强碱中依然能保持很好的表面活性，主要运用于氟蛋白灭火剂、镀镍光亮剂、金属蚀刻剂、洗涤剂、彩色胶卷的流平剂以及在树脂聚合过程中用作聚合用分散剂等，广泛应用于油田、消防、皮革、电镀、造纸等领域。
关于全氟壬(烯)氧基苯磺酸钠的合成方法，日本新日东化学和日本NEOSKK公司申请的专利(JP51011084和JP57164199)，其合成工艺路线为全氟壬基苯基醚用发烟硫酸磺化，再用NaOH中和，加NaCl水溶液盐析，分离后用乙醇萃取，得到全氟壬(烯)氧基苯磺酸钠产品，所用的全氟壬基苯基醚系由全氟壬烯与苯酚反应得到。反应方程式为 此工艺路线需要三步反应，产生的废酸多，需要大量的碱来中和反应后的废液，造成资源浪费。同时，全氟壬(烯)氧基苯磺酸钠这种精细化工产品通常规模较小，发烟硫酸磺化工序往往由于投资限制带来安全风险问题。
发明内容
本发明为解决现有技术中工艺步骤多、磺化过程处理复杂、废酸多等不足，提供一种工艺路线简单、步骤少、反应条件温和，避免采用危险性物质发烟硫酸，而产品质量不低于传统多步法的全氟壬(烯)氧基苯磺酸钠的合成方法。
本发明通过以下技术方案实现在带搅拌和夹套的反应器中，加入极性溶剂，再将六氟丙烯三聚体溶解于极性溶剂中，然后加入可使六氟丙烯三聚体完全反应的对羟基苯磺酸钠和催化剂，控制一定的反应温度，完成合成反应。反应产物用传统的分离方法分离，得到全氟壬(烯)氧基苯磺酸钠产品。
反应器的材质可以是普通的玻璃、不锈钢或搪瓷。
极性溶剂可选用DMF(即N′，N′-二甲基甲酰胺)、四氢呋喃、二甲亚砜等，最好是DMF。
反应温度可控制在0～90℃，最好是20～70℃。
催化剂为有机碱，可采用含有多个低碳的烷基胺(低碳链的长度为1-5个碳原子为宜，如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、戊基等)、杂环胺(如五元杂环胺或六元杂环胺，如吡啶、甲基吡啶等等)、芳基胺，最好是芳基胺(如苯胺、二苯胺等)。
催化剂的加入方式可以是分批或连续的，优选连续加入。
产物的分离采用NaCl溶液盐析法。
本发明的反应方程式为
本发明的效果1).工艺路线短，只需一步反应；2).反应条件温和，避免了使用发烟硫酸；3).一步法合成得到的产品达到传统工艺的产品质量指标，4).与传统工艺相比，不会产生大量废酸。
具体实施例方式
下面结合实施例来对本发明进行说明，但并不构成对本发明的限制。
实施例1在250ml四口玻璃烧瓶中加入21g对羟基苯磺酸钠、150mlDMF，搅拌升温至20℃，待溶解后，加入45g六氟丙烯三聚体，体系用冷凝管回流，滴加三乙胺14g，约半小时滴加完毕，继续保持温度反应3小时，冷却后，到入400ml水中，用NaCl盐析，过滤烘干后得到产品。
实施例2在250ml四口玻璃烧瓶中加入21g对羟基苯磺酸钠、充分溶解于四氢呋喃中，搅拌升温至30℃，待羟基苯磺酸钠溶解后，加入45g六氟丙烯三聚体，体系用冷凝管回流，滴加二甲胺10g，约半小时滴加完毕，继续保持温度反应3小时，冷却后，到入400ml水中，用NaCl盐析，过滤烘干后得到产品。
实施例3在250ml四口玻璃烧瓶中加入21g对羟基苯磺酸钠、充分溶解于二甲亚矾中，搅拌升温至30℃，待羟基苯磺酸钠溶解后，加入45g六氟丙烯三聚体，体系用冷凝管回流，滴加二戊胺20g，约半小时滴加完毕，继续保持温度反应3小时，冷却后，到入400ml水中，用NaCl盐析，过滤烘干后得到产品。
实施例4在250ml四口玻璃烧瓶中加入21g对羟基苯磺酸钠、充分溶解于二甲亚矾中，搅拌升温至40℃，待羟基苯磺酸钠溶解后，加入45g六氟丙烯三聚体，体系用冷凝管回流，滴加吡啶20g，约半小时滴加完毕，继续保持温度反应3小时，冷却后，到入400ml水中，用NaCl盐析，过滤烘干后得到产品。
实施例5在250ml四口玻璃烧瓶中加入21g对羟基苯磺酸钠、充分溶解于四氢呋喃中，搅拌升温至50℃，待羟基苯磺酸钠溶解后，加入45g六氟丙烯三聚体，体系用冷凝管回流，滴加甲基吡啶10g，约半小时滴加完毕，继续保持温度反应3小时，冷却后，到入400ml水中，用NaCl盐析，过滤烘干后得到产品。
实施例6在250ml四口玻璃烧瓶中加入21g对羟基苯磺酸钠、150ml DMF，搅拌升温至60℃，待溶解后，加入45g六氟丙烯三聚体，体系用冷凝管回流，滴加苯胺14g，约半小时滴加完毕，继续保持温度反应3小时，冷却后，到入400ml水中，用NaCl盐析，过滤烘干后得到产品。
实施例7在250ml四口玻璃烧瓶中加入21g对羟基苯磺酸钠、150ml DMF，搅拌升温至70℃，待溶解后，加入45g六氟丙烯三聚体，体系用冷凝管回流，滴加甲基苯胺14g，约半小时滴加完毕，继续保持温度反应3小时，冷却后，到入400ml水中，用NaCl盐析，过滤烘干后得到产品。
实施例8在250ml四口玻璃烧瓶中加入21g对羟基苯磺酸钠、150ml DMF，搅拌升温至40℃，待溶解后，加入45g六氟丙烯三聚体，体系用冷凝管回流，滴加三乙胺14g，约半小时滴加完毕，继续保持温度反应3小时，冷却后，到入400ml水中，用NaCl盐析，过滤烘干后得到产品。
对实施例8所得的产品用ZL2100自动界面张力仪进行表面张力检测，数据表如下
图1为实施例8所得全氟壬(烯)氧基苯磺酸钠产品用ZL2100自动界面张力仪进行表面张力检测，所得的产品浓度与表面张力关系图。
权利要求
1.一种合成全氟壬(烯)氧基苯磺酸钠的方法，其特征在于在极性溶剂中，全氟壬烯与对羟基苯磺酸钠在催化剂作用下进行反应，再经分离得到全氟壬(烯)氧基苯磺酸钠。
2.一种如权利要求1所述的合成方法，其特征在于所述的极性溶剂选择DMF、四氢呋喃、二甲亚砜的一种或混用，优选DMF。
3.一种如权利要求1所述的合成方法，其特征在于所述的催化剂为有机碱，采取分批或连续加入方式，优选连续加入。
4.一种如权利要求3所述的合成方法，其特征在于所述的有机碱为烷基胺、杂环胺、芳基胺，优选芳基胺。
5.一种如权利要求1所述的合成方法，其特征在于所述的反应温度为0～90℃，优选20～70℃。
6.一种如权利要求1所述的合成方法，其特征在于所述的分离方法为NaCl溶液盐析法。
全文摘要
本发明公开了一种合成全氟壬(烯)氧基苯磺酸钠的方法，包括将六氟丙烯三聚体溶解于极性溶剂中，加入可使六氟丙烯三聚体完全反应的对羟基苯磺酸钠，加入催化剂，控制反应温度，得到全氟壬(烯)氧基苯磺酸钠粗品，将全氟壬(烯)氧基苯磺酸钠从溶液中分离，该工艺路线简单、反应条件温和、三废少。
文档编号C07C309/00GK101033205SQ200610169178
公开日2007年9月12日 申请日期2006年12月21日 优先权日2006年12月21日
发明者雷志刚, 王树华 申请人:巨化集团技术中心, 巨化集团公司