本申請(qǐng)涉及有機(jī)合成，具體涉及一種利用微通道進(jìn)行調(diào)聚反應(yīng)的方法。

背景技術(shù)：

1、全氟彈性體是以四氟乙烯、全氟化甲基乙烯基醚為主要成分及少量通式為cf2＝cf-orfx的硫化點(diǎn)單體(csm)組成的三元共聚物，是目前氟彈性體中耐化學(xué)品和耐溫性能最好的品種。其中，含氰基硫化點(diǎn)的氟彈性體可在催化劑作用下形成三嗪交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使材料在高達(dá)315℃溫度下連續(xù)作業(yè)，其性能損失很小并有優(yōu)異的壓縮永久變形性能。該三元共聚物的合成路線(xiàn)如下：

2、

3、當(dāng)cn-csm中的n＝2時(shí)，合成所得氟彈性體的性能最為優(yōu)異。因此，在其中間體x-rf-[(cf2-o-cf(cf3)]ncof的調(diào)聚合成中，對(duì)聚合度n的調(diào)控極為關(guān)鍵，但目前現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于聚合度n的調(diào)控效果并不理想。現(xiàn)有技術(shù)中，cn-csm的合成路線(xiàn)如下：

4、

5、其中，x＝coor，cn。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本申請(qǐng)的目的在于提供一種利用微通道進(jìn)行調(diào)聚反應(yīng)的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中在制備cn-csm是n＝2的產(chǎn)物產(chǎn)量較低、對(duì)n的調(diào)控效果不理想的問(wèn)題。

2、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)采用如下技術(shù)方案：

3、一種利用微通道進(jìn)行調(diào)聚反應(yīng)的方法，具體步驟如下：

4、步驟1：對(duì)溶劑和催化劑進(jìn)行干燥處理，確保溶劑和催化劑中不含水分；

5、步驟2：反應(yīng)裝置為微通道反應(yīng)器，將溶劑和催化劑攪拌均勻后通過(guò)蠕動(dòng)泵進(jìn)入微通道反應(yīng)器，酰氟通過(guò)蠕動(dòng)泵進(jìn)入微通道反應(yīng)器，六氟環(huán)氧丙烷以氣體形式進(jìn)入微通道反應(yīng)器；其中，催化劑為四甲基乙二胺或三乙胺，溶劑為四乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、乙二醇二甲醚、四氫呋喃、乙腈中的一種；酰氟與催化劑的摩爾比為1:(0.02-0.1)，溶劑與催化劑的體積比為(15～25):1；六氟環(huán)氧丙烷的氣體流速為5～15ml/min；

6、步驟3：微通道反應(yīng)器在-20℃～20℃條件下進(jìn)行反應(yīng)，微通道的長(zhǎng)度為50米；反應(yīng)后，得到分層溶液，下層液體為目標(biāo)產(chǎn)物。

7、優(yōu)選地，在步驟1中，溶劑采用氫化鈣干燥10h后，重蒸并向其中加入4a分子篩備用；4a分子篩在800℃條件下干燥6h，每500ml溶劑或催化劑中加入100g?4a分子篩。

8、優(yōu)選地，在步驟2中，所述酰氟的結(jié)構(gòu)式如下：

9、x為-ome或者-cn。

10、優(yōu)選地，按照氣相色譜峰面積比例，在目標(biāo)產(chǎn)物中，聚合度為2的產(chǎn)物在目標(biāo)產(chǎn)物中的占比至少在20％以上。

11、優(yōu)選地，在步驟2中，在微通道反應(yīng)器進(jìn)料口處設(shè)有十字型混合器，該混合器具有第一進(jìn)料口、第二進(jìn)料口、第三進(jìn)料口和出料口；所述出料口與微通道反應(yīng)器進(jìn)料口流體相連；溶劑和催化劑混合后從第一進(jìn)料口流體進(jìn)入，酰氟從第二進(jìn)料口流體進(jìn)入，六氟環(huán)氧丙烷從第三進(jìn)料口流體進(jìn)入；溶劑、催化劑、酰氟和六氟環(huán)氧丙烷在混合器中混合后進(jìn)入微通道反應(yīng)器。

12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)具有如下有益效果：

13、1、本申請(qǐng)針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行了深入研究，將微通道反應(yīng)器用于酰氟和六氟環(huán)氧丙烷的調(diào)聚反應(yīng)，利用微通道反應(yīng)器具有的極高的傳熱和傳質(zhì)效率，使其能夠在非常狹窄的溫度范圍內(nèi)精確地控制反應(yīng)條件，同時(shí)，能夠根據(jù)需要調(diào)整六氟環(huán)氧丙烷的氣體硫酸，從而實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)條件的高度可控，有助于減少副反應(yīng)的發(fā)生，提高目標(biāo)產(chǎn)物的選擇性和產(chǎn)率。

14、2、本申請(qǐng)采用微通道反應(yīng)器后，產(chǎn)物體系主要集中在n＝0～3的范圍內(nèi)，特別是n＝2的產(chǎn)物占比明顯升高，相較于傳統(tǒng)釜式反應(yīng)器制備得到的產(chǎn)物中n＝2的產(chǎn)物占比不足20％，本申請(qǐng)所述方法不僅提高了目標(biāo)產(chǎn)物的比例，還有效減少了低聚物和其他副產(chǎn)物的生成。

15、3、本申請(qǐng)所述方法操作更加簡(jiǎn)便，減少了人為因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，整個(gè)過(guò)程自動(dòng)化程度高，易于監(jiān)控和調(diào)節(jié)；同時(shí)，微通道反應(yīng)器的小型化特點(diǎn)使其在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模下即可模擬工業(yè)生產(chǎn)條件，大大簡(jiǎn)化了從實(shí)驗(yàn)室到工業(yè)化生產(chǎn)的過(guò)渡過(guò)程，降低了放大生產(chǎn)的難度，具有很好的工業(yè)化應(yīng)用前景。

技術(shù)特征：

1.一種利用微通道進(jìn)行調(diào)聚反應(yīng)的方法，其特征在于，具體步驟如下：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，在步驟1中，溶劑采用氫化鈣干燥10h后，重蒸并向其中加入4a分子篩備用；4a分子篩在800℃條件下干燥6h，每500ml溶劑或催化劑中加入100g?4a分子篩。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，在步驟2中，所述酰氟的結(jié)構(gòu)式如下：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述方法，其特征在于，按照氣相色譜峰面積比例，在目標(biāo)產(chǎn)物中，聚合度為2的產(chǎn)物在目標(biāo)產(chǎn)物中的占比至少在20％以上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，在步驟2中，在微通道反應(yīng)器進(jìn)料口處設(shè)有十字型混合器，該混合器具有第一進(jìn)料口、第二進(jìn)料口、第三進(jìn)料口和出料口；所述出料口與微通道反應(yīng)器進(jìn)料口流體相連；溶劑和催化劑混合后從第一進(jìn)料口流體進(jìn)入，酰氟從第二進(jìn)料口流體進(jìn)入，六氟環(huán)氧丙烷從第三進(jìn)料口流體進(jìn)入；溶劑、催化劑、酰氟和六氟環(huán)氧丙烷在混合器中混合后進(jìn)入微通道反應(yīng)器。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開(kāi)了一種利用微通道進(jìn)行調(diào)聚反應(yīng)的方法，具體步驟如下：步驟1：對(duì)溶劑和催化劑進(jìn)行干燥處理，確保溶劑和催化劑中不含水分；步驟2：反應(yīng)裝置為微通道反應(yīng)器，將溶劑和催化劑攪拌均勻后通過(guò)蠕動(dòng)泵進(jìn)入微通道反應(yīng)器，酰氟通過(guò)蠕動(dòng)泵進(jìn)入微通道反應(yīng)器，六氟環(huán)氧丙烷以氣體形式進(jìn)入微通道反應(yīng)器；步驟3：微通道反應(yīng)器在?20℃～20℃條件下進(jìn)行反應(yīng)，微通道的長(zhǎng)度為50米；反應(yīng)后，得到分層溶液，下層液體為目標(biāo)產(chǎn)物。

技術(shù)研發(fā)人員：馬小燕,王俊杰,張鳴,劉波,余文杰,楊旭倉(cāng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：四川輕化工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/24