一种镍金属配合物及其制备方法和应用与流程

文档序号:24237536发布日期:2021-03-12 13:10阅读:290来源:国知局

本发明属于全氟聚醚油聚合技术领域,具体涉及一种镍金属配合物及其制备方法和应用。



背景技术:

全氟聚醚是一种只含c、f、o三种元素的高分子聚合物,常温下为无色、无味、粘稠的油状液体。与烃类化合物比较,全氟聚醚分子中的f原子代替了烃类化合物中所有的h原子,所有的c-h键被键能更高的c-f键取代。c-f键对主链c-c、c-o键的屏蔽作用使全氟聚醚具有极好的化学稳定性、抗氧化性和抗腐蚀性等。由于f原子较强的电负性,具有较小的分子间吸引力,因此表面张力较小,表现出很好的润滑性和渗透性,其稳定化产物全氟聚醚油可作为性能优良的润滑油,应用于多种苛刻环境。由于全氟聚醚分子链的特殊性质,其改性产品被广泛运用于表面活性剂等领域。

k型全氟聚醚是通过阴离子聚合法得到的,阴离子聚合法合成全氟聚醚工艺的单体是六氟环氧丙烷,六氟环氧丙烷在非质子极性溶剂中以氟离子为催化剂经过阴离子聚合反应形成,其结构式为:

关于k型全氟聚醚在聚合过程中所使用的催化剂方面,国内外很多学者对筛选催化剂和种类及体系进行了一系列的筛选,例如以下文献报道:

earlphilli等以碱金属氟盐为催化剂,四乙二醇二甲醚为溶剂在干冰冷却至-78℃条件下聚合了分子量较高的全氟聚醚,经过减压蒸馏除去大部分低聚物可得平均聚合度为33.5的全氟聚醚。arbogast等也以碱金属氟盐为催化剂,多聚乙二醇二甲醚为溶剂聚合得到了高分子量的全氟聚醚。国内段友芦等以氟化钾为催化剂、二乙二醇二甲醚为溶剂,在-30℃~15℃条件下得到聚合度为7的全氟聚醚。heinrich等不采用含氟催化剂而采用agno3作为催化剂,在非质子极性溶剂乙腈中合成了全氟聚醚的低聚物,主要二聚物为主。德国kuhne采用cucl/cucl2丙稀腈催化体系,以乙腈为溶剂催化聚合六氟环氧丙烷,产物同样以二聚物为主。日本yoshida等以碱金属氟盐csf作催化剂,在非质子极性溶剂中进行六氟环氧丙烷的聚合反应,反应温度为-20℃。但是由于csf的吸水性较强,聚合度低,产率较少。

根据上述文献提到的聚合方法所得到的k型全氟聚醚,所使用的催化剂大部分为碱金属氟盐氟化钾与氟化铯为主,所使用的溶剂为极性非质子型溶剂,碱金属氟盐在溶剂中的溶解性很差,这就造成需要使用大量的溶剂溶解催化剂,造成聚合成本的升高以及溶剂回收的困难。此外,氟化钾的催化活性低,无法得到聚合度高的全氟聚醚,而对于氟化铯来说,虽然催化活性高于氟化钾,但本身的价格昂贵并且吸湿性强的特点,造成进行工业化放大时的困难。



技术实现要素:

本发明的目的是克服现有催化剂的不足,提供一种镍金属配合物及其制备方法和应用。本发明制备得到的镍金属配合物,作为催化剂,能有效制备高聚合度的k型全氟聚醚油,提高收率,减少使用溶剂量等方面,有效促进降低k型全氟聚醚的生产成本。

所述的一种镍金属配合物,其特征在于其结构式如式(ⅲ)所示:

式(ⅲ)中:r为乙基、异丙基或环己基。

所述的一种镍金属配合物的制备方法,其特征在于在氮气保护下,将式(i)所示的原料a与式(ⅱ)所示的原料b在有机溶剂c中进行反应,反应结束后经后处理得到式(ⅲ)所示的镍金属配合物;

式(ⅱ)中:r为乙基、异丙基或环己基。

所述的一种镍金属配合物的制备方法,其特征在于原料a与原料b的摩尔比为1:1.2~3.5,优选为1:1.25~1.4;原料a与原料b两者的总物质的量与有机溶剂c的体积用量之比为1:0.25~1.5,优选为1:1~1.3,物质的量单位为mmol,体积单位为ml。

所述的一种镍金属配合物的制备方法,其特征在于原料a与原料b反应的温度为25~40℃,反应时间为8~12h;所述有机溶剂c是thf溶剂。

所述的一种镍金属配合物的制备方法,其特征在于反应结束后经后处理的过程为:反应结束后浓缩抽干溶剂,正戊烷洗涤、真空烘干得到粉末状固体,即为镍金属配合物。

所述的一种镍金属配合物的制备方法,其特征在于式(ⅱ)所示的原料b由以下方法制备得到:在氮气保护下,将原料ni[cod]2与pr3在有机溶剂d中进行反应,反应结束后经后处理得到原料b;其中,pr3中r为乙基、异丙基或环己基。

所述的一种镍金属配合物的制备方法,其特征在于所述有机溶剂d为thf溶剂;制备原料b的反应结束后,后处理的过程为:反应结束后抽滤,滤渣用正戊烷洗涤,最后放入真空干燥箱中干燥,得到的粉末状固体即为原料b。

所述的一种镍金属配合物的制备方法,其特征在于原料ni[cod]2与pr3的投料摩尔比为1:1.7~3.5,优选为1:2.5~3.0;原料ni[cod]2与pr3两者的总物质的量与有机溶剂d的体积用量之比为1:0.7~3,优选为1:1~1.2,物质的量单位为mmol,体积单位为ml;ni[cod]2与pr3反应的温度为20~60℃,优选为40℃,反应时间为4~10h,优选为6h。

本发明的原料b有三种,其结构式分别如式(ⅱ-1)、式(ⅱ-2)及式(ⅱ-3)所示:

ni(pipr3)4(ii-1)

ni(pcy3)4(ii-2)

ni(pet3)4(ii-3)。

原料a与三种原料b反应,能够分别得到如式(iii-1)、式(iii-2)及式(iii-3)所示的三种化学结构的镍金属配合物催化剂:

所述的镍金属配合物作为催化剂在制备k型全氟聚醚油中的应用。

所述的镍金属配合物作为催化剂在制备k型全氟聚醚油中的应用,其特征在于以所述镍金属配合物为催化剂,六氟环氧丙烷在非质子极性溶剂中经过聚合反应,即制得所述的k型全氟聚醚油;其中非质子极性溶剂为二乙二醇二甲醚,聚合反应的温度为-70~-50℃,优选为-60℃;聚合反应的时间为5-7h,优选为6h;催化剂的质量是六氟环氧丙烷质量的1%~1.5%,六氟环氧丙烷的质量与非质子极性溶剂的体积用量之比为5-7:1,质量的单位是g,体积的单位是ml。

通过采用上述技术,与现有技术相比,本发明的有益效果如下:

1)本发明采用限定方法制备得到镍金属配合物,其制备方法步骤简单、条件要求不苛刻,目标产物收率高;得到的镍金属配合物能够有效制备高聚合度的k型全氟聚醚油,提高收率,减少使用溶剂量等方面,有效促进降低k型全氟聚醚的生产成本;

2)本发明提供的镍金属配合物通过选择特定的配体,得到的有机金属化合物作为催化剂用于k型全氟聚醚油聚合,在较少催化剂用量情况下,能有效提高k型全氟聚醚油的聚合度以及产率,并有效较低制备过程的成本;经实验表明,使用本发明提供的镍金属配合物作为催化剂制备的k型全氟聚醚油,与传统的含氟无机盐作为催化剂制备的k型全氟聚醚油相比,在相同聚合度的情况下,本发明的催化剂用量明显低于含氟无机盐作为催化剂的用量,k型全氟聚醚油产量明显提高,聚合成本显著下降。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,但本发明的保护范围并不限于此。

实施例1:

原料a具有式(i)所示的结构;

原料b具有式(ii-1)所示的结构;

催化剂具有式(iii-1)所示的结构;

步骤1:在氮气保护体系下,称取原料ni(cod)2(21.3mmol)、p(ipr)3(37.9mmol)放入反应体系中,加入65mlthf溶剂,氮气保护下40℃反应6h,然后冷却到室温,有沉淀析出,反应结束后抽滤得到固体,使用正戊烷洗涤,最后放入真空干燥箱中干燥,得到黄色粉末的原料b(7.00g,产率为47%)。

步骤2:称取原料a(13.3mmol),加入原料b(8.0mmol),再向体系中加入thf30ml,氮气保护下,25℃反应12h,抽干溶剂,正戊烷洗涤,将剩余固体在真空干燥箱中烘干,得到黄色粉末状固体(2.16g,产率28%)。

19fnmr282.4thf-d8)δ(ppm)-405.8(tdd,1f),-159.3(m,2f),-155.3(m,1f),-155.0(m,1f),-154.2(dd,1f),-153.4(dd,1f),-99.3(d,1f);质谱分析产品的分子量:理论计算值为583.21;测试值为583.92。元素分析产品中c、h元素的质量分数:理论计算值为:c,43.25%;h,4.32%;测试值为:c,42.97%;h,4.06%。

实施例2

原料a具有式(i)所示的结构;

原料b具有式(ii-1)所示的结构;

催化剂具有式(iii-1)所示的结构;

步骤1:在氮气保护体系下,称取原料ni(cod)2(36.4mmol),p(ipr)3(87.5mmol),再向体系中加入thf150ml,氮气保护下40℃反应6h,然后冷却到室温,有沉淀析出,反应结束后抽滤得到固体,使用正戊烷洗涤,最后放入真空干燥箱中干燥,得到黄色粉末的原料b(13.1g,产率63%)。

步骤2:称取原料a(22.3mmol),加入原料b(29.0mmol),再向体系中加入thf65ml,氮气保护下,25℃反应12h,抽干溶剂,正戊烷洗涤,将剩余固体在真空干燥箱中烘干,得到黄色粉末状固体(5.11g,产率39%),该固体具有式(iii-1)所示的结构。hplc纯度:99.3%。

19fnmr(282.4mhz,thf-d8)δ(ppm)-407.3(tdd,1f),-160.8(m,2f),-156.8(m,1f),-156.5(m,1f),-155.7(dd,1f),-154.9(dd,1f),-100.8(d,1f);质谱分析产品的分子量:理论计算值为583.21;测试值为583.32。元素分析产品中c、h元素的质量分数:理论计算值为:c,43.25%;h,4.32%;测试值为:c,43.32%;h,4.41%。

实施例3

原料a具有式(i)所示的结构;

原料b具有式(ii-1)所示的结构;

催化剂具有式(iii-1)所示的结构;

步骤1:在氮气保护体系下,称取原料ni(cod)2(29.5mmol),p(ipr)3(104.5mmol),再向体系中加入thf150ml,氮气保护下60℃反应4h,然后冷却到室温,有沉淀析出,反应结束后将反应液抽滤,并使用正戊烷对固体进行洗涤,随后放入真空干燥箱中干燥,得到黄色粉末的原料b(10.79g,产率64%)。

步骤2:称取原料a(21.6mmol),加入原料b(75.6mmol),再向体系中加入thf120ml,氮气保护下,35℃反应9h,将溶剂抽干,正戊烷洗涤,将最后得到的固体放入真空干燥箱中烘干,最终得到黄色粉末状固体(4.52g,产率36%),该固体具有式(iii-1)所示的结构。hplc纯度:98.0%。

19fnmr(282.4mhz,thf-d8)δ(ppm)-404.3(tdd,1f),-157.8(m,2f),-153.8(m,1f),-153.5(m,1f),-152.7(dd,1f),-151.9(dd,1f),-97.8(d,1f);质谱分析产品的分子量:理论计算值为583.21;测试值为582.96。元素分析产品中c、h元素的质量分数:理论计算值为:c,43.25%;h,4.32%;测试值为:c,42.89%;h,4.11%。

实施例4

原料a具有式(i)所示的结构;

原料b具有式(ii-1)所示的结构;

催化剂具有式(iii-1)所示的结构;

步骤1:在氮气保护体系下,称取原料ni(cod)2(79.5mmol),p(ipr)3(223.4mmol),再向体系中加入thf350ml,氮气保护下40℃反应8h,然后冷却到室温,有沉淀析出,反应结束后将反应液抽滤,并使用正戊烷对固体进行洗涤,随后放入真空干燥箱中干燥,得到黄色粉末的原料b(30.42g,产率67%)。

步骤2:称取原料a(47.8mmol),加入原料b(62.1mmol),再向体系中加入thf130ml,氮气保护下,30℃反应10h,将溶剂抽干,正戊烷洗涤,将最后得到的固体放入真空干燥箱中烘干,最终得到黄色粉末状固体(11.41g,产率41%),该固体具有式(iii-1)所示的结构。hplc纯度:99.4%。

19fnmr(282.4mhz,thf-d8)δ(ppm)-403.7(tdd,1f),-157.2(m,2f),-153.2(m,1f),-152.9(m,1f),-152.1(dd,1f),-151.3(dd,1f),-97.2(d,1f);质谱分析产品的分子量:理论计算值为583.21;测试值为583.16。元素分析产品中c、h元素的质量分数:理论计算值为:c,43.25%;h,4.32%;测试值为:c,43.13%;h,4.01%。

实施例5

原料a与实施例1中相同;

原料b具有式(ii-2)所示的结构;

催化剂具有式(iii-2)所示的结构;

步骤1:在氮气保护体系下,称取原料ni(cod)2(27.3mmol),p(cy)3(48.3mmol),加入反应体系中,加入80mlthf溶液,氮气保护下20℃反应10h,然后冷却到室温,有沉淀析出,反应结束后抽滤得到固体,使用正戊烷洗涤固体,最后放入真空干燥箱中进行干燥,得到橙色粉末的原料b(10.50g,产率32%)。

步骤2:称取原料a(8.2mmol),加入原料b(4.9mmol),再向体系中加thf20ml,氮气保护下,25℃反应12h,将溶剂抽干,正戊烷洗涤,将得到的剩余固体放入真空干燥箱中干燥,最终得到棕色粉末状固体(2.93g,产率36%),该固体具有式(iii-2)所示的结构。hplc纯度:98.1%。

19fnmr(282.4mhz,thf-d8)δ(ppm)-406.0(t,1f),-161.6(dd,1f),-157.6(dd,1f),-157.0(dd,1f),-155.9(dd,1f),-155.5(dd,1f),-100.9(d,1f),-95.3(d,1f);质谱分析产品的分子量:理论计算值为981.81;测试值为980.93。元素分析产品中c、h元素的质量分数:理论计算值为:c.58.72%;h.6.98%;测试值为:c.58.14%;h.6.21%。

实施例6

原料a与实施例1中相同;

原料b具有式(ii-2)所示的结构;

催化剂具有式(iii-2)所示的结构;

步骤1:在氮气保护体系下,称取原料ni(cod)2(47.8mmol),p(cy)3(129.1mmol),加入反应体系中,加入190mlthf溶液,氮气保护下40℃反应6h,然后冷却到室温,有沉淀析出,反应结束后抽滤得到固体,使用正戊烷洗涤,最后放入真空干燥箱干燥,得到黄色粉末的原料b(24.22g,产率42%)。

步骤2:称取原料a(10.9mmol),加入原料b(14.1mmol),再向体系中加thf30ml,氮气保护下,40℃反应8h,将溶剂抽干,正戊烷洗涤,将得到的剩余固体放入真空干燥箱中干燥,最终得到棕色粉末状固体(6.23g,产率58%),该固体具有式(iii-2)所示的结构。hplc纯度:99.2%。

19fnmr(282.4mhz,thf-d8)δ(ppm)-407.5(t,1f),-163.1(dd,1f),-159.1(dd,1f),-158.5(dd,1f),-157.4(dd,1f),-157.0(dd,1f),-102.4(d,1f),-96.8(d,1f);质谱分析产品的分子量:理论计算值为981.81;测试值为981.92。元素分析产品中c、h元素的质量分数:理论计算值为:c.58.72%;h.6.98%;测试值为:c.58.79%;h.7.09%。

实施例7

原料a与实施例1中相同;

原料b具有式(ii-2)所示的结构;

催化剂具有式(iii-2)所示的结构;

步骤1:在氮气保护体系下,称取原料ni(cod)2(114.7mmol),p(cy)3(309.7mmol),加入反应体系中,加入460mlthf溶液,氮气保护下40℃反应6h,然后冷却到室温,有沉淀析出,将沉淀抽滤,用正戊烷洗涤,烘干,得到黄色粉末的原料b(85.71,产率62%)。

步骤2:称取原料a(42.9mmol),加入原料b(55.8mmol),再向体系中加thf120ml,氮气保护下,40℃反应8h,将溶剂抽干,正戊烷洗涤,将得到的剩余固体放入真空干燥箱中干燥,最终得到棕色粉末状固体(27.01g,产率64%),固体具有式(iii-2)所示的结构。hplc纯度:99.0%。

19fnmr(282.4mhz,thf-d8)δ(ppm)-404.7(t,1f),-160.3(dd,1f),-156.3(dd,1f),-155.7(dd,1f),-154.6(dd,1f),-154.2(dd,1f),-99.6(d,1f),-94.0(d,1f);质谱分析产品的分子量:理论计算值为981.81;测试值为981.72。元素分析产品中c、h元素的质量分数:理论计算值为:c.58.72%;h.6.98%;测试值为:c.58.61%;h.6.84%。

实施例8

原料a与实施例1中相同;

原料b具有式(ii-2)所示的结构;

催化剂具有式(iii-2)所示的结构;

步骤1:在氮气保护体系下,称取原料ni(cod)2(45.7mmol),p(cy)3(161.8mmol),加入反应体系中,加入225mlthf溶剂,氮气保护下60℃反应4h,然后冷却到室温,有沉淀析出,反应结束后将反应液抽滤,随后使用正戊烷洗涤固体,最后放入真空干燥箱中烘干,得到橙色粉末的原料b(25.91,产率47%)。

步骤2:称取原料a(32.9mmol),加入原料b(115.2mmol),再向体系中加thf180ml,氮气保护下,40℃反应8h,将溶剂抽干,正戊烷洗涤,将得到的剩余固体放入真空干燥箱中干燥,最终得到棕色粉末状固体(27.02g,产率64%),固体具有式(iii-2)所示的结构。hplc纯度:98.0%。19fnmr(282.4mhz,thf-d8)δ(ppm)-403.9(t,1f),-159.5(dd,1f),-155.5(dd,1f),-154.9(dd,1f),-153.8(dd,1f),-153.4(dd,1f),-98.9(d,1f),-93.3(d,1f);质谱分析产品的分子量:理论计算值为981.81;测试值为981.13。元素分析产品中c、h元素的质量分数:理论计算值为:c.58.72%;h.6.98%;测试值为:c.58.11%;h.6.34%。

实施例9

原料a与实施例1中相同;

原料b具有式(ii-3)所示的结构;

催化剂具有式(iii-3)所示的结构;

步骤1:在氮气保护体系下,称取原料ni(cod)2(22.1mmol),p(et)3(39.1mmol),加入反应体系中,加入66mlthf溶液,氮气保护下20℃反应10h,然后冷却到室温,有沉淀析出,反应结束后抽滤得到固体,使用正戊烷洗涤,最后放入真空干燥箱干燥,得到浅黄色粉末的原料b(4.93g,产率42%)。

步骤2:称取原料a(19.5mmol),加入原料b(11.7mmol),再向体系中加thf38ml,氮气保护下,25℃反应12h,将溶剂抽干,正戊烷洗涤,将得到的剩余固体放入真空干燥箱中干燥,最终得到橙色粉末状固体(4.61g,产率36%),该固体具有式(iii-3)所示的结构。hplc纯度:98.4%。

19fnmr(282.4mhz,thf-d8)δ(ppm)-386.9(t,1f),-158.8(dd,1f),-155.3(bs,1f),-155.0(m,1f),-154.4(m,1f),-154.2(bs,1f),-105.3(d,1f),-101.6(d,1f);质谱分析产品的分子量:理论计算值为657.27;测试值为656.79。元素分析产品中c、h元素的质量分数:理论计算值为:c.43.86%;h.4.91%;测试值为:c.43.21%;h.4.37%。

实施例10

原料a与实施例1相同;

原料b具有式(ii-3)所示的结构;

催化剂具有式(iii-3)所示的结构;

步骤1:在氮气保护体系下,称取原料ni(cod)2(44.8mmol),p(et)3(121.0mmol),加入反应体系中,加入180mlthf溶液,氮气保护下40℃反应6h,然后冷却到室温,有沉淀析出,反应结束后抽滤得到固体,使用正戊烷洗涤,最后放入真空干燥箱干燥,得到黄色粉末的原料b(13.61g,产率57%)。

步骤2:称取原料a(13.4mmol),加入原料b(17.5mmol),再向体系中加thf40ml,氮气保护下,35℃反应8h,将溶剂抽干,正戊烷洗涤,将得到的剩余固体放入真空干燥箱中干燥,最终得到棕色粉末状固体(5.02g,产率57%),该固体具有式(iii-3)所示的结构。hplc纯度:99.3%。

19fnmr(282.4mhz,thf-d8)δ(ppm)-388.4(t,1f),-160.3(dd,1f),-156.8(bs,1f),-156.5(m,1f),-155.9(m,1f),-155.7(bs,1f),-106.8(d,1f),-103.1(d,1f);质谱分析产品的分子量:理论计算值为657.27;测试值为657.16。元素分析产品中c、h元素的质量分数:理论计算值为:c.43.86%;h.4.91%;测试值为:c.43.68%;h.4.77%。

实施例11

原料a与实施例1中相同;

原料b具有式(ii-3)所示的结构;

催化剂具有式(iii-3)所示的结构;

步骤1:在氮气保护体系下,称取原料ni(cod)2(157.1mmol),p(et)3(439.9mmol),加入反应体系中,加入640mlthf溶液,氮气保护下50℃反应5h,然后冷却到室温,有沉淀析出,反应结束后抽滤得到固体,使用正戊烷洗涤,最后放入真空干燥箱干燥,得到黄色粉末的原料b(44.24g,产率53%)。

步骤2:称取原料b(59.2mmol),加入原料a(77.0mmol),再向体系中加thf170ml,氮气保护下,35℃反应10h,抽滤,正戊烷洗涤,烘干得到最终黄色的镍金属配合物(22.37g,产率61%),该配合物具有式(iii-3)所示的结构。hplc纯度:99.2%。

19fnmr(282.4mhz,thf-d8)δ(ppm)-385.6(t,1f),-157.5(dd,1f),-154.0(bs,1f),-153.7(m,1f),-153.1(m,1f),-152.9(bs,1f),-104.0(d,1f),-100.3(d,1f);质谱分析产品的分子量:理论计算值为657.27;测试值为657.43。元素分析产品中c、h元素的质量分数:理论计算值为:c.43.86%;h.4.91%;测试值为:c.43.99%;h.5.05%。

实施例12

原料a与实施例1中相同;

原料b具有式(ii-3)所示的结构;

催化剂具有式(iii-3)所示的结构;

步骤1:在氮气保护体系下,称取原料ni(cod)2(61.5mmol),p(et)3(217.7mmol),加入反应体系中,加入300mlthf溶液,氮气保护下60℃反应4h,然后冷却到室温,有沉淀析出,反应结束后抽滤得到固体,使用正戊烷洗涤,最后放入真空干燥箱干燥,得到黄色粉末的原料b(12.41g,产率38%)。

步骤2:称取原料b(29.7mmol),加入原料a(104.0mmol),再向体系中加thf160ml,氮气保护下,40℃反应8h,将溶剂抽干,正戊烷洗涤,将得到的剩余固体放入真空干燥箱中干燥,最终得到橙色的镍金属配合物(6.05g,产率31%),具有式(iii-3)所示的结构。hplc纯度:98.1%。19fnmr(282.4mhz,thf-d8)δ(ppm)-389.0(t,1f),-160.9(dd,1f),-157.4(bs,1f),-157.0(m,1f),-156.4(m,1f),-156.3(bs,1f),-107.3(d,1f),-103.6(d,1f);质谱分析产品的分子量:理论计算值为657.27;测试值为656.63。元素分析产品中c、h元素的质量分数:理论计算值为:c.43.86%;h.4.91%;测试值为:c.43.21%;h.4.13%。

将以上三种金属镍配合物以及无机氟化物作为催化剂用于k型全氟聚醚油的聚合反应中,在相同实验条件下进行聚合反应。

应用实施例1:

将作为催化剂的8g氟化铯在室温下加入到100ml二乙二醇二甲醚中,搅拌30min,将上述溶液在氮气保护下加入到1l带有机械搅拌的反应釜中,随后将600g六氟环氧丙烷一次性加入到反应釜中,控制反应温度-60℃,反应时间6h,于300rpm转速下搅拌反应,反应结束后冷却至室温,打开放料阀,将得到的粗产品使用分液漏斗进行分离去除溶剂,最终得到产品(342g,产率57%)。由于全氟聚醚油产品的聚合物分子中含有酰氟基团,酰氟基团呈酸性,而且酰氟基团的数量与其聚合物分子的聚合度密切相关,因此对全氟聚醚油产品的聚合度进行分析中,可以通过酸碱滴定法进行分析检测。

对上述反应最终获得的产品,通过酸碱滴定法以及19f-nmr分析得到该产品的平均聚合度分别为5.6和5.7。

应用实施例2:

将8g实施例1制备的iii-1催化剂在室温下加入到100ml二乙二醇二甲醚中,搅拌30min,将上述溶液在氮气保护下加入到1l带有机械搅拌的反应釜中,随后将600g六氟环氧丙烷一次性加入到反应釜中,控制反应温度-60℃,反应时间6h,于300rpm转速下搅拌反应,反应结束后升至室温,打开放料阀,将得到的粗产品使用分液漏斗进行分离去除溶剂,最终得到产品(456g,产率76%),通过酸碱滴定法以及19f-nmr分析得到该产品的平均聚合度分别为8.9和9.1。

应用实施例3:

将8g实施例5制备的iii-2催化剂在室温下加入到100ml二乙二醇二甲醚中,搅拌30min,将上述溶液在氮气保护下加入到1l带有机械搅拌的反应釜中,随后将600g六氟环氧丙烷一次性加入到反应釜中,控制反应温度-60℃,反应时间6h,于300rpm转速下搅拌反应,反应结束后升至室温,打开放料阀,将得到的粗产品使用分液漏斗进行分离去除溶剂,最终得到产品(402g,产率67%),通过酸碱滴定法以及19f-nmr分析得到该产品的平均聚合度分别为7.8和7.9。

应用实施例4:

将8g实施例10制备的iii-3催化剂在室温下加入到100ml二乙二醇二甲醚中,搅拌30min,将上述溶液在氮气保护下加入到1l带有机械搅拌的反应釜中,随后将600g六氟环氧丙烷一次性加入到反应釜中,控制反应温度-60℃,反应时间6h,于300rpm转速下搅拌反应,反应结束后升至室温,打开放料阀,将得到的粗产品使用分液漏斗进行分离去除溶剂,最终得到产品(546g,产率91%),通过酸碱滴定法以及19f-nmr分析得到该产品的平均聚合度分别为13.4和13.6。

将应用实施例1-4反应结果汇总于表1中。

表1不同催化剂对聚合反应的影响

将上述实验进行综合分析,由表1可见,以iii-3作为催化剂时,聚合产物收率最高,平均聚合度最大。说明当有机金属配合物作为催化剂时,在溶剂中的溶解性高于无机氟化物,这样导致溶解度越高,越容易发生电离进入溶剂中形成有活性的离子松对与六氟环氧丙烷反应。此外,对于同类型的有机金属配合物来说,与中心金属原子相连的烷基,空间位阻越大,在催化反应过程中,催化剂越不容易与六氟环氧丙烷发生反应,从而导致收率以及聚合度降低。

本说明书所述的内容仅仅是对发明构思实现形式的列举,本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式。

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