市场新宠——脂肪族含氟中间体
(上接第3期A15版)
三氟乙酸
三氟乙酸是1种重要的含三氟甲基强酸,目前全球消费量已超过
千吨。
合成方法
三氟乙酸工业化制备主要有以下3条路线:①电解法,以乙酰氟
为原料,经电解氟化后形成气态三氟乙酰氟,然后通过碱溶和酸化得
到三氟乙酸。该法原料价格低,是经典工业化路线,主要缺点是采用
氢氟酸为电解质,设备腐蚀性较大,而且规模化生产有一定难度。②
日本旭硝子公司开发的以HCFC-123为原料直接氧化;美国开发的以
氧气为氧化剂的HCFC-123光催化氧化法;③德国Kali Chemie公司
开发的以CFC-113a为原料、汞盐为催化剂、三氧化硫为氧化剂的催
化剂氧化生产法,该路线反应条件温和,对设备要求不高,不过汞盐
毒性较大。
应用领域
三氟乙酸是极强酸性有机酸,在医药、农药、染料和材料领域有
广泛应用。
精细化工产品生产中,可以合成多种精细化工中间体,如高级溶
剂三氟乙醇,与五氧化磷加热反应制备三氟乙酐,与醇反应生成三氟
乙酸酯。此外,三氟乙酸是引入三氟甲基基团的主要原料,尤其是用
于合成含三氟甲基和杂环的除草剂,目前可以合成多种带有吡啶基、
喹啉基等基团的新型除草剂品种。
三氟乙酸是极强的质子酸,能与不少有机体系互溶可用作芳香族
化合物烷基化、酰基化、烯烃聚合等反应的催化剂;作为溶剂,三氟
乙酸是氟化、硝化及卤代反应的优良溶剂,特别是其衍生物三氟乙酰
基对羟基和氨基具有优良保护作用,在氨基酸和多肽化合物合成方面
有着非常重要的应用;作为制备离子膜的原料和改性剂,如对烧碱装
置中应用的离子膜进行改性,可以大幅度地提高烧碱工业的电流效
率,延长膜的使用寿命。
四氟丙醇
四氟丙醇广泛应用于农药、医药、染料以及多种化学助剂和清洗
剂的合成与生产,尤其是以其为原料合成高效除草剂四氟丙酸钠引起
国内业界的高度重视,成为近年来国内生产与开发的热点——含氟精
细化学品。
合成方法
四氟丙醇工业化生产主要有3条路线,①四氟乙烯甲酸化;②四
氟乙烯与甲醇调聚,在甲醇通入四氟乙烯,生成通式为
H(CF2CF2)nCH2OH等四氟乙烯调聚醇混合物,分馏后得到不同纯度的
四氟丙醇;③四氟乙烯与碘化物反应生成全氟烷基碘,全氟烷基碘与
乙烯生成中间产物,然后再与发烟硫酸在合适反应条件下脱碘得到高
产率的调聚醇。
应用领域
四氟丙醇具有较好的生物活性和表面活性,用途广泛,随着科技
不断进步,许多新型应用领域正在不断开发出来。
溶剂 四氟丙醇具有良好的溶解性、气化速度快、不燃和毒性低
等优点,可广泛用作各种溶剂。如 CD-ROM的颜料溶剂,与其他化合
物混合可用作尼龙 6、尼龙 66和尼龙 610的溶剂,作为助溶剂可改
善喷墨的印刷质量,作为含氟树脂、全氟橡胶的加工助剂,在多种高
档染料、新型医药和农药合成中作为溶剂和萃取剂等。
清洗剂 由于具有无毒、表面活性和溶解性好,四氟丙醇还是1
种高档新型工业、电子清洗剂,其对大气层无破坏作用,是1种优异
的氟里昂的替代品。四氟丙醇与水形成的共沸物,可用于清洗机械设
备;与四氯二氟乙烷、亚硝酸酯的混合物可用于去除磨损工件表面的
蜡,效果非常好;与某些化合物混合,可将醇酸树脂涂层快速完全地
与基体剥离;此外,四氟丙醇在微电子和光电子学上也有着重要的应
用。
表面活性剂 四氟丙醇不仅可以经过调聚反应合成表面活性剂和
织物整理剂,还可与全氟庚酸混合涂于金属表面,赋予金属表面排水、
排油性能;在马来酸酐-苯乙烯共聚物中加入氢氧化钠溶液、水、甲
醇和四氟丙醇,得到的溶液可用于薄膜防静电处理等。
合成四氟丙酸钠 四氟丙酸钠是1种新型高效、低残留旱田除草
剂,对人畜无害,对环境没有污染,在澳大利亚和非洲等国家地区广
泛使用。另外,四氟丙酸钠可以合成不破坏大气臭氧层的高效清洗剂
八氟丁烷HFC-338。传统的四氟丙酸钠合成方法使用剧毒原料氰化
钠,国外现正改用清洁生产路线。
其他 四氟丙醇作为耐溶剂型隔离剂,可用于胶粘带隔离层、合
成照相颜色补差剂等,还作为1种重要有机氟中间体合成如卤化芳香
烷基醚、多氟烷氧基丙腈、含氟烯烃、含氟二元醇、硫化橡胶等多种
精细化学品。
由于四氟丙醇产能不大,目前主要用作电子产品清洗剂和溶剂。
不过在全球信息产业的迅猛发展,光盘产量的不断增加;一些发展中
国家也逐渐临近禁用破坏大气臭氧层的物质最后使用期限,许多传统
有毒清洗剂面临禁用;四氟丙醇为原料合成四氟丙酸钠的绿色合成技
术日趋成熟等因素的刺激下,国内外四氟丙醇的市场需求快速增长,
预计未来几年全球需求量将保持每年10%以上的速度增长,市场前景
异常广阔。目前国内多家企业计划建设四氟丙醇生产装置并配套生产
高效除草剂——四氟丙酸钠。(全文完)
