一种氟碳阴离子表面活性剂及其制备方法与流程

文档序号:12638507阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种氟碳阴离子表面活性剂,其特征在于:其通式为:

其中,

)M为Li、Na、K、Rb、Cs、NH4中的一种;

ii)R为-H或者芳香基团或者C1-C6一价烷基基团或者C1-C6二价末端取代烷基基团;

iii)R1为C1-C6二价烷基基团;

iv)Rf为C3-20全氟长碳链基团或C3-20主链中插入氧原子的全氟烷基或C3-20主链中插入硫原子的全氟烷基或C3-20末端有氢取代的全氟烷基。

2.根据权利要求1所述的一种氟碳阴离子表面活性剂,其特征在于:所述C1-C6二价末端取代烷基基团为-H、-CH3、-CH2CH3、-CH2CH2CH3、-CH(CH3)CH3或-CH2CH2OH。

3.根据权利要求1所述的一种氟碳阴离子表面活性剂,其特征在于:所述C1-C6二价烷基基团为-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH(CH3)CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2-或-CH2CH2CH2CH2CH2CH2

4.根据权利要求1所述的一种氟碳阴离子表面活性剂,其特征在于:所述Rf为C3-20全氟烷烃基。

5.根据权利要求1所述的一种氟碳阴离子表面活性剂,其特征在于:所述C3-20主链中插入氧原子的全氟烷基为

-CF2OCF(CF3)2

-CF(CF3)OCF2CF3

-CF2CF2OCF2CF3

-CF(CF3)OCF(CF3)2

-CF2CF2OCFCF3OCF2CF3

-CF2CF(CF3)OCF(CF3)2

-CF2CF(CF3)OCF2CF2CF3

-CF2CF(CF3)O CF2CF2OCF2CF3

-CF2CF2O CF2CF2OCF2(CF3)2

-CF2CF(CF3)O CF2CF2OCF2(CF3)2

-CF(CF3)OCF2CF(CF3)OCF2CF2CF3

-CF2CF2OCF2CF(CF3)OCF2CF2CF3

-CF2CF(CF3) OCF2CF2OCF2CF2CF3

-CF2CF2OCF(CF3)OCF2CF2OCF(CF3)2

-CF2CF2OCF(CF3)OCF2CF2OCF2CF2CF3

-CF2CF(CF3)OCF2CF(CF3)OCF(CF3)2

-CF2CF(CF3)OCF2CF(CF3)OCF(CF3)2

-CF2CF(CF3)OCF2CF(CF3)OCFCF2CF3

-CF2CF(CF3)OCF2CF(CF3)OCF2CF(CF3)O CF2CF(CF3)2

-CF2CF(CF3)OCF2CF(CF3)OCF2CF(CF3)OCF2CF(CF3)OCF2CF(CF3)2

6.根据权利要求1所述的一种氟碳阴离子表面活性剂,其特征在于:所述C3-20主链中插入硫原子的全氟烷基为

-CF2OCF(CF3)2

-CF(CF3)OCF2CF3

- CF2CF2SCF2CF3

-CF(CF3)SCF(CF3)2

-CF2CF(CF3)SCF(CF3)2

-CF2CF2SCFCF3SCF2CF3

-CF2CF(CF3)SCF2CF2CF3

-CF2CF(CF3)SCF2CF2SCF2CF3

-CF2CF2S CF2CF2SCF2(CF3)2

-CF2CF(CF3)SCF2CF2SCF2(CF3)2

-CF(CF3)SCF2CF(CF3)SCF2CF2CF3

-CF2CF2SCF2CF(CF3)SCF2CF2CF3

-CF2CF(CF3)SCF2CF2SCF2CF2CF3

-CF2CF2SCF(CF3)SCF2CF2SCF(CF3)2

-CF2CF2SCF(CF3)SCF2CF2SCF2CF2CF3

-CF2CF(CF3)SCF2CF(CF3)SCF(CF3)2

-CF2CF(CF3)SCF2CF(CF3)SCF(CF3)2

-CF2CF(CF3)SCF2CF(CF3)SCFCF2CF3

-CF2CF(CF3)SCF2CF(CF3)SCF2CF(CF3)S CF2CF(CF3)2

-CF2CF(CF3)SCF2CF(CF3)SCF2CF(CF3)SCF2CF(CF3)SCF2CF(CF3)2

7.根据权利要求1所述的一种氟碳阴离子表面活性剂,其特征在于:所述C3-20末端有氢取代的全氟烷基为-CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2H、

-CF(CF3)CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2H、

-CF(CF3)CF2CF2CF(CF3)CF2CF2CF2CF2CF2CF2H、

-CF(CF3)CF2CF2CF(CF3)CF2CF2CF2CF2CF2H、

-CF(CF3)CF2CF2CF(CF3)CF2CF(CF3)CF2CF2H、

-CF2CF2CF2CF(CF3)CF2CF(CF3)CF2CF2H、

-CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2H、

-CF2CF2CF(CF3)CF2CF(CF3)CF2CF2H、

-CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2H、

-CF2CF(CF3)CF2CF2CF2CF2CF2H、

-CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2H、

-CF(CF3)CF2CF2CF2CF2CF2H或

-CF2CF2CF2CF2CF2CF2H。

8.一种氟碳阴离子表面活性剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

i)在氮气保护下,往反应釜中加入1.00摩尔份氨基醇,在0-100℃下,恒温搅拌并滴加1.10-1.50摩尔份全氟烃基取代甲酸或全氟烷基取代甲酸的衍生物,滴加完全,继续反应2~10h,减压蒸馏回收过量的氟化物和反应产生的甲醇,将反应釜放入真空干燥箱干燥过夜,得到含羟基的全氟酰胺。

9.步骤i)中所述的氨基醇,其结构通式为(II)所示:

其中,(1)R为-H或者芳香基团或者C1-C6一价烷基基团或者C1-C6二价末端取代烷基基团;(2)R1为C1-C6二价烷基基团;

)将1摩尔份的步骤i) 所得含羟基的全氟酰胺溶解或不溶解在非质子溶剂中,并冷却至0℃以下,剧烈搅拌并缓慢滴加1.05摩尔份的氯磺酸或氟磺酸,尾气用碱吸收,滴加完毕,升温至室温,并继续反应1h;往反应釜中加入适量冰水混合物,剧烈搅拌30min,分去水层,保留有机层;

iii)往步骤ii)的有机层加入饱和碳酸盐或碳酸氢盐,直到没有气体产生,分去水层,有机层减压浓缩成膏状后,加入体积比为1:2的正丁醇-乙酸乙酯溶液,完全溶解后加入与有机溶剂等体积的蒸馏水,剧烈震荡后静置分层,分去水层,有机层用无水硫酸钠干燥过夜,过滤去硫酸钠,滤液减压蒸馏后放入80℃真空干燥箱干燥过夜。

10.根据权利要求7所述的一种氟碳阴离子表面活性剂的制备方法,其特征在于,所述C1-C6二价末端取代烷基基团为-H、-CH3、-CH2CH3、-CH2CH2CH3、-CH(CH3)CH3或-CH2CH2OH。

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