2-氟-2-溴丙酸甲酯的合成及新型溴化试剂的应用
2015-08-21叶立峰汪宇轩李宏峰
化工生产与技术 2015年4期
关键词:催化剂
叶立峰 汪宇轩 李宏峰
(巨化集团技术中心,国家氟材料工程技术研究中心,浙江 衢州324004)
2-氟-2-溴丙酸甲酯是一种重要的有机中间体,主要用于合成2-氟丙烯酸甲酯,而2-氟丙烯酸甲酯作为含氟有机单体,可以作为塑料光纤的单体及三氟氯乙烯共聚物的第2单体,也可以用于合成氟代脯氨酸衍生物等精细化学品。
塑料光纤具有玻璃光纤迅速传输数据及低成本和高强度的优点,在汽车和航空用途中的数据传输系统有很大的市场。但目前聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯等常规塑料光纤受玻璃化温度Tg(100~105℃)的制约,热稳定性差,使用温度上限约为80℃。而在汽车发动机罩下的应用需要能长期在100℃以上工作的良好性能,许多航空环境需要能耐140℃以上高温。因此塑料光纤的应用受到限制。2-氟丙烯酸甲酯聚合物的玻璃化温度为128℃,在支链中引入含氟基团后其玻璃化温度可达140℃,符合高温下的使用要求。
2-氟丙烯酸甲酯的合成,国内大都采用氟乙酸甲酯为原料,与草酸二甲酯、甲醛在碱存在下缩合生成含氟内酯、含氟内酯在弱碱下脱草酸的工艺[1-2]。该工艺收率低,原料氟乙酸甲酯剧毒。日本旭硝子公司报道了1种以2-氟丙酸甲酯为原料,经溴化、脱溴化氢二步反应合成2-氟丙烯酸甲酯的工艺[3]。该工艺使用“具有氮-溴键的溴化剂”如N-溴丁二酰亚胺(NBS)作为溴化试剂,溴化收率低、反应时间长,且“具有氮-溴键的溴化剂”价格高,产品成本高,难以大批量生产。
本研究在酯类物质α-氢的溴化上使用复合溴化体系,通过在溴化反应中加入一定量的催化剂,以期减少溴的用量,增强溴素的溴化能力,使原本难以进行的反应能高转化率、高选择性的得到目标产物。……
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