[go: up one dir, main page]

RU2559319C1 - Method of obtaining 1,3-bis-o-(polyfluoralkyl)glycerol - Google Patents

Method of obtaining 1,3-bis-o-(polyfluoralkyl)glycerol Download PDF

Info

Publication number
RU2559319C1
RU2559319C1 RU2014124890/04A RU2014124890A RU2559319C1 RU 2559319 C1 RU2559319 C1 RU 2559319C1 RU 2014124890/04 A RU2014124890/04 A RU 2014124890/04A RU 2014124890 A RU2014124890 A RU 2014124890A RU 2559319 C1 RU2559319 C1 RU 2559319C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
epichlorohydrin
glycerol
bis
obtaining
temperature
Prior art date
Application number
RU2014124890/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Семен Алексеевич Налетько
Александр Яковлевич Запевалов
Татьяна Ивановна Горбунова
Виктор Иванович Салоутин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт органического синтеза им. И.Я. Постовского Уральского отделения Российской академии наук
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт органического синтеза им. И.Я. Постовского Уральского отделения Российской академии наук filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт органического синтеза им. И.Я. Постовского Уральского отделения Российской академии наук
Priority to RU2014124890/04A priority Critical patent/RU2559319C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2559319C1 publication Critical patent/RU2559319C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Epoxy Compounds (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to a method of obtaining 1,3-bis-O-(polyfluoralkyl)glycerol of the general formula:
Figure 00000002
, where at X=H n=2,4,6; at X=F n=1-8, which is applied as surface-active substances and semi-products for organic synthesis. The method consists in the interaction of fluorinated alcohol of the general formula X(CF2)nCH2OH at X=H n=2,4,6; at X=F n=1-8 with epichlorohydrin in an alkaline medium with heating. The process is carried out with the molar ratio of fluorinated alcohol:epichlorhydrin:alkali equal 3:1:2, at a temperature of 70-75°C, with the separation of the target product being realised by precipitation with a mineral acid, separation of the organic layer and its distillation in vacuum.
EFFECT: method makes it possible to obtain target products with high output with the application of a simple technology.
2 dwg, 6 ex

Description

Изобретение относится к химии фторорганических соединений, а именно к способу получения фторсодержащих вторичных спиртов - производных глицерина, которые используются в качестве поверхностно-активных веществ и полупродуктов для органического синтеза.The invention relates to the chemistry of organofluorine compounds, and in particular to a method for producing fluorine-containing secondary alcohols - glycerol derivatives, which are used as surfactants and intermediates for organic synthesis.

Поверхностно-активные вещества (ПАВ) на основе полифторсодержащих спиртов характеризуются высокими эксплуатационными характеристиками: их внесение в водные и органические растворы приводит к снижению поверхностного натяжения, они характеризуются низким коэффициентом трения, термо- и огнестойкостью, стойкостью к окислению и коррозии, противоизносными и противозадирными свойствами [Walker Т., J. Colloid and Interface Sci., 1973. V. 45, №3. P. 372-379]. Фторированные ПАВ более эффективны, чем их углеводородные аналоги, они имеют более низкие значения поверхностного натяжения и критических концентраций мицеллообразования, поэтому получение таких соединений до сих пор является актуальной задачей [Исикава Н. Соединения фтора. М.: Мир. 1990, с. 166]. Полифторсодержащие спирты являются также ценными полупродуктами для получения термостабильных смазочных материалов, полимеров и маслоотгалкивающих веществ [US 3492374, Int. C1. C07f 9/08. Polyfluoropolyoxa-alkyl phospates / R.E. Le Bleu, J.Н. Fassnacht. - Опубл. 27.01.1970].Surfactants based on polyfluorinated alcohols are characterized by high performance characteristics: their addition to aqueous and organic solutions leads to a decrease in surface tension, they are characterized by a low coefficient of friction, thermal and fire resistance, oxidation and corrosion resistance, anti-wear and extreme pressure properties [Walker, T., J. Colloid and Interface Sci., 1973. V. 45, No. 3. P. 372-379]. Fluorinated surfactants are more effective than their hydrocarbon counterparts, they have lower surface tension and critical micelle concentrations, so obtaining such compounds is still an urgent task [Isikawa N. Fluorine compounds. M .: World. 1990, p. 166]. Polyfluorinated alcohols are also valuable intermediates for the production of thermostable lubricants, polymers and oil-repellents [US 3492374, Int. C1. C07f 9/08. Polyfluoropolyoxa-alkyl phospates / R.E. Le Bleu, J.N. Fassnacht. - Publ. 01/27/1970].

Данное изобретение относится к получению 1,3-бис-О-(полифторалкил)глицерина, который, в зависимости от длины фторалкильного заместителя, может выступать перспективным строительным блоком для получения фторсодержащих ПАВ, а также быть полупродуктом для получения новых модификаторов поверхности и присадок к смазочным материалам.This invention relates to the production of 1,3-bis-O- (polyfluoroalkyl) glycerol, which, depending on the length of the fluoroalkyl substituent, can be a promising building block for the production of fluorine-containing surfactants, as well as an intermediate for the production of new surface modifiers and lubricant additives materials.

Известен способ получения 1,3-бис-O-(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,9-гептадекафторнонил)глицерина (4а) [Huang W., Jin С., Derzon D.K., Huber T.A., Last J.A., Provencio P.P., et al. J. Colloid and Interface Sci., 2004. V. 272, №2, P. 45 7-464], который синтезируют в две стадии (фиг. 1).A known method for producing 1,3-bis-O- (2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,9-heptadecafluorononyl) glycerol ( 4a) [Huang W., Jin C., Derzon DK, Huber TA, Last JA, Provencio PP, et al. J. Colloid and Interface Sci., 2004. V. 272, No. 2, P. 45 7-464], which are synthesized in two stages (Fig. 1).

Первая стадия - это взаимодействие эпихлоргидрина (2) с полифторсодержащим спиртом (1а) по типу реакции Вильямсона в двухфазной системе с использованием межфазного катализа при температуре 70-75°C в течение 3,5 ч. Выделение промежуточного продукта оксирана (3а) осуществляют путем отделения органического слоя от водного. Затем водный слой экстрагируют этилацетатом, органические фракции объединяют, промывают их водой и высушивают сульфатом магния. Затем этилацетат отгоняют, а промежуточный продукт (3а) очищают с помощью флеш-хроматографии.The first stage is the interaction of epichlorohydrin (2) with polyfluorine-containing alcohol (1a) according to the Williamson type of reaction in a two-phase system using interfacial catalysis at a temperature of 70-75 ° C for 3.5 hours. The separation of the intermediate product of oxirane (3a) is carried out by separation organic layer from water. Then the aqueous layer was extracted with ethyl acetate, the organic fractions were combined, washed with water and dried with magnesium sulfate. Then, ethyl acetate was distilled off, and the intermediate product (3a) was purified by flash chromatography.

На второй стадии эпокси-фрагмент фторированного оксирана (3а) подвергают раскрытию в избытке 1H,1H-перфторнонола-1 (1а) в присутствии каталитических количеств метоксида калия при температуре 100°C в инертной атмосфере в течение 18 ч. Выделение целевого продукта (4а) осуществляют перегонкой с последующей очисткой с помощью флеш-хроматографии. Общее количество молей, затраченных на получение 1 моля конечного продукта (4а): полифторированный спирт (1a) - 3 моль, эпихлоргидрин (2) - 6 моль, щелочь - 6 моль. Главным недостатком данного способа является большое количество реагентов, затраченных на получение продукта (3а), при умеренном выходе, который по результатам двух стадий составляет 63%. Кроме того, реакция проводится в сложной двухфазной системе.In the second stage, the epoxy fragment of fluorinated oxirane (3a) is opened in excess of 1H, 1H-perfluorononol-1 (1a) in the presence of catalytic amounts of potassium methoxide at a temperature of 100 ° C in an inert atmosphere for 18 h. Isolation of the target product (4a) carried out by distillation, followed by purification using flash chromatography. The total number of moles spent on obtaining 1 mole of the final product (4a): polyfluorinated alcohol (1a) - 3 mol, epichlorohydrin (2) - 6 mol, alkali - 6 mol. The main disadvantage of this method is the large number of reagents spent on obtaining the product (3a), with a moderate yield, which according to the results of two stages is 63%. In addition, the reaction is carried out in a complex two-phase system.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения 1,3-бис-O-(2,2,3,3-тетрафторпропил)глицерина (4б), описанный в работе [Бажин Д.Н., Горбунова Т.И., Запевалов А.Я., Кириченко В.Е., Салоутин В.И. Журнал органической химии. 2007. Т. 43. Вып. 5. С. 661-664] - прототип. Получение 1,3-бис-O-(2,2,3,3-тетрафторпропил)глицерина (4б) осуществляют также в две стадии (фиг. 1). Первая стадия - это получение 2,2,3,3-тетрафторпропилоксиметилоксирана (3б) взаимодействием полифторированного спирта (1б) с эпихлоргидрином (2) в двухфазной системе H2O-CH2Cl2 с использованием межфазного катализа в щелочной среде. Температура процесса составляет 40°C.Closest to the proposed is a method for producing 1,3-bis-O- (2,2,3,3-tetrafluoropropyl) glycerol (4b), described in [Bazhin D.N., Gorbunova T.I., Zapevalov A. Ya., Kirichenko V.E., Saloutin V.I. Journal of Organic Chemistry. 2007.V. 43. Issue. 5. S. 661-664] - prototype. Obtaining 1,3-bis-O- (2,2,3,3-tetrafluoropropyl) glycerol (4b) is also carried out in two stages (Fig. 1). The first stage is the preparation of 2,2,3,3-tetrafluoropropyloxymethyloxirane (3b) by the interaction of polyfluorinated alcohol (1b) with epichlorohydrin (2) in a two-phase H 2 O-CH 2 Cl 2 system using interphase catalysis in an alkaline medium. The process temperature is 40 ° C.

Вторая стадия - раскрытие эпоксидного цикла 2,2,3,3-тетрафторпропилоксиметилоксирана (3б) в избытке 1H,1H,3H-перфторпропанола-1 (1б) в щелочной среде при 40°C. Время реакции составляет 4 ч. Выделение продукта осуществляют путем отделения органического слоя от водного, экстракции водного слоя CH2Cl2, объединения органических фракций и их высушивания сульфатом магния. Затем растворитель отгоняют, а целевой продукт (4б) подвергают перегонке. Общее количество молей, затраченных на получение 1 моля конечного продукта: полифторированный спирт (1б) - 36 моль, эпихлоргидрин (2) - 1.6 моль, щелочь - 96 моль. Недостатком данного способа является низкий выход целевого продукта, который по сумме двух стадий составляет 23%. Кроме того, для синтеза целевого продукта (4б) применяется двухфазная система.The second stage is the opening of the epoxy cycle of 2,2,3,3-tetrafluoropropyloxymethyloxiran (3b) in excess of 1H, 1H, 3H-perfluoropropanol-1 (1b) in an alkaline medium at 40 ° C. The reaction time is 4 hours. The product is isolated by separating the organic layer from the aqueous layer, extracting the aqueous layer of CH 2 Cl 2 , combining the organic fractions and drying them with magnesium sulfate. Then the solvent is distilled off, and the target product (4b) is subjected to distillation. The total number of moles spent on obtaining 1 mole of the final product: polyfluorinated alcohol (1b) - 36 mol, epichlorohydrin (2) - 1.6 mol, alkali - 96 mol. The disadvantage of this method is the low yield of the target product, which in the sum of the two stages is 23%. In addition, for the synthesis of the target product (4b), a two-phase system is used.

Задачей предлагаемого изобретения является увеличения выхода целевого продукта и упрощение процесса.The task of the invention is to increase the yield of the target product and simplify the process.

Поставленная задача решается тем, что в способе получения 1,3-бис-О-(полифторалкил)глицерина общей формулы:The problem is solved in that in the method for producing 1,3-bis-O- (polyfluoroalkyl) glycerol of the general formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

где при X=H n=2,4,6; при X=F n=1-8where at X = H n = 2,4,6; at X = F n = 1-8

взаимодействием фторированного спирта общей формулы X(CF2)nCH2OH при X=H n=2,4,6; при X=F n=1-8 с эпихлоргидрином в щелочной среде при нагревании процесс ведут при мольном соотношении фторированный спирт:эпихлоргидрин:щелочь, равном 3:1:2, при температуре 70-75°C, а выделение целевого продукта осуществляют осаждением минеральной кислотой, отделением органического слоя и перегонкой его в вакууме.the interaction of a fluorinated alcohol of the general formula X (CF 2 ) n CH 2 OH at X = H n = 2,4,6; at X = F n = 1-8 with epichlorohydrin in an alkaline medium during heating, the process is carried out at a molar ratio of fluorinated alcohol: epichlorohydrin: alkali equal to 3: 1: 2 at a temperature of 70-75 ° C, and the target product is isolated by precipitation with mineral acid, separation of the organic layer and distillation in vacuum.

Предлагаемый способ получения 1,3-бис-O-(полифторалкил)глицерина характеризуется следующими преимуществами:The proposed method for producing 1,3-bis-O- (polyfluoroalkyl) glycerol is characterized by the following advantages:

1) данное изобретение предполагает одностадийный способ получения 1,3-бис-O-(полифторалкил)глицерина (4) (фиг. 2).1) this invention involves a one-step method for producing 1,3-bis-O- (polyfluoroalkyl) glycerol (4) (Fig. 2).

При соблюдении соотношения спирт:эпихлоргидрин:щелочь, равного 3:1:2, конечным продуктом реакции является целевой спирт (4а-е). Увеличение доли эпихлоргидрина (2), как это было показано в вышеописанных работах, приведет к другому течению процесса: в конечных продуктах реакции обязательно будет присутствовать оксиран (3) (см. схему 1). Найденное соотношение реагентов является оптимальным и позволяет синтезировать целевые продукты (4) в одну стадию в отличие от прототипа;Subject to the ratio of alcohol: epichlorohydrin: alkali equal to 3: 1: 2, the final reaction product is the target alcohol (4a-e). An increase in the proportion of epichlorohydrin (2), as was shown in the above studies, will lead to a different course of the process: oxirane (3) will be necessarily present in the final reaction products (see Scheme 1). The found ratio of reagents is optimal and allows you to synthesize the target products (4) in one stage, in contrast to the prototype;

2) заявляемый способ получения соединений (4) не требует использования растворителя. Избыток полифторированного спирта (1) по отношению к щелочи и эпихлоргидрину (2) выполняет эту функцию;2) the inventive method for producing compounds (4) does not require the use of a solvent. Excess polyfluorinated alcohol (1) with respect to alkali and epichlorohydrin (2) performs this function;

3) реакция образования соединений (4) идет в течение 1 ч, этого времени достаточно для полной конверсии соединения (2);3) the formation of compounds (4) takes place within 1 h, this time is sufficient for the complete conversion of compound (2);

4) температура реакции составляет 70-75°C. Такой интервал обоснован агрегатным состоянием исходных реагентов (1). Например, соединение (1a) - это твердый аморфный продукт, который плавится при температуре 65-67°C, поэтому температура процесса не может быть ниже этого уровня для эффективного осуществления реакции в жидкой фазе. Для исходных реагентов, которые при комнатной температуре являются жидкостями (1б-е), понижение температуры реакции также не желательно, так как это приводит к увеличению времени реакции и к неполной конверсии реагента (2). В связи с этим интервал температур 70-75°C подобран экспериментально и является оптимальным для данного процесса;4) the reaction temperature is 70-75 ° C. This interval is justified by the state of aggregation of the starting reagents (1). For example, compound (1a) is a solid amorphous product that melts at a temperature of 65-67 ° C, so the process temperature cannot be lower than this level for the effective implementation of the reaction in the liquid phase. For the initial reagents, which are liquids at room temperature (1b-e), lowering the reaction temperature is also not desirable, since this leads to an increase in the reaction time and to incomplete conversion of the reagent (2). In this regard, the temperature range of 70-75 ° C is selected experimentally and is optimal for this process;

5) выделение 1,3-бис-O-(полифторалкил)глицерина (4) проводят осаждением водным раствором минеральной кислоты. После осаждения и отделения органического слоя от водного и высушивания его сульфатом магния (для продуктов 4б-е) реакционная масса представляет собой смесь полифторированного спирта (1) и целевого продукта (4), которые разделяют перегонкой в вакууме масляного насоса;5) the isolation of 1,3-bis-O- (polyfluoroalkyl) glycerol (4) is carried out by precipitation with an aqueous solution of a mineral acid. After the organic layer is precipitated and separated from the aqueous layer and dried with magnesium sulfate (for products 4b-e), the reaction mass is a mixture of polyfluorinated alcohol (1) and the target product (4), which are separated by vacuum distillation of the oil pump;

6) заявляемые изменения приводят к повышению выхода целевого продукта (4) до 69-75%.6) the claimed changes lead to an increase in the yield of the target product (4) to 69-75%.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами:The invention is illustrated by the following examples:

Пример 1. Получение 1,3-бис-O-(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,9-гептадекафторнонил)глицерин (4а).Example 1. Obtaining 1,3-bis-O- (2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,9-heptadecafluorononyl) glycerol (4a).

В круглодонную колбу с магнитной мешалкой и обратным холодильником загружают 4.50 г (0.01 моль) 1H,1H-перфторнонанола-1, 0.28 г (3.00 ммоль) эпихлоргидрина, 0.24 г (6.00 ммоль) NaOH. Мольное соотношение фторированный спирт:эпихлоргидрин:щелочь равно 3:1:2. При интенсивном перемешивании реакционную смесь выдерживают 1 ч при температуре 75°C. Затем добавляют водный раствор H2SO4 до pH=7, перемешивают в течение 15 мин, твердый осадок отфильтровывают. Твердый продукт разгоняют в вакууме масляного насоса, отделяя избыток 1H,1H-перфторнонанола-1, получают твердый аморфный продукт белого цвета.4.50 g (0.01 mol) of 1H, 1H-perfluorononanol-1, 0.28 g (3.00 mmol) of epichlorohydrin, 0.24 g (6.00 mmol) of NaOH are charged into a round bottom flask with a magnetic stirrer and reflux condenser. The molar ratio of fluorinated alcohol: epichlorohydrin: alkali is 3: 1: 2. With vigorous stirring, the reaction mixture was incubated for 1 h at a temperature of 75 ° C. Then add an aqueous solution of H 2 SO 4 to pH = 7, stirred for 15 minutes, the solid precipitate is filtered off. The solid product is dispersed in a vacuum of an oil pump, separating the excess of 1H, 1H-perfluorononanol-1, a white amorphous solid product is obtained.

Выход 69% (1.98 г), т.пл. 44-46°C, т.кип. 214-216°C (12 мм рт. ст.) ИК спектр, ν, см-1: 2934 (C-H), 1197, 1143 (C-O, C-F). ЯМР спектр 1H (CDCl3, δ, м.д., J/Гц): 3.71 м (4H, OCH2CH), 4.00 м (5H, CF2C2H, CHOH). ЯМР спектр 19F (CDCl3, δ, м.д., J/Гц): 35.54 м (2F, η-CF2), 38.33 м (2F, β-CF2), 38.93 м (2F, ζ-CF2), 39.69 м (6F, δ,ε,γ-CF2), 42.08 м (2F, α-CF2), 89.4 т (3F, CF3, 3JF,F=9.9). Найдено, %: C 26.15; H 1.21. C21H10F34O3. Вычислено, %: C 26.38; H 1.05.Yield 69% (1.98 g), mp. 44-46 ° C, bp 214-216 ° C (12 mmHg) IR spectrum, ν, cm -1 : 2934 (CH), 1197, 1143 (CO, CF). 1 H NMR spectrum (CDCl 3 , δ, ppm, J / Hz): 3.71 m (4H, OCH 2 CH), 4.00 m (5H, CF 2 C 2 H, CHOH). NMR spectrum 19 F (CDCl 3 , δ, ppm, J / Hz): 35.54 m (2F, η-CF 2 ), 38.33 m (2F, β-CF 2 ), 38.93 m (2F, ζ-CF 2 ), 39.69 m (6F, δ, ε, γ-CF 2 ), 42.08 m (2F, α-CF 2 ), 89.4 t (3F, CF 3 , 3 J F, F = 9.9). Found,%: C 26.15; H 1.21. C 21 H 10 F 34 O 3 . Calculated,%: C 26.38; H 1.05.

Пример 2. Получение 1,3-бис-O-(2,2,3,3-тетрафторпропил)глицерина (4б).Example 2. Obtaining 1,3-bis-O- (2,2,3,3-tetrafluoropropyl) glycerol (4b).

В круглодонную колбу с магнитной мешалкой и обратным холодильником загружают 1.32 г (0.01 моль) 1H,1H,3H-перфторпропанола-1, 0.28 г (3.00 ммоль) эпихлоргидрина, 0.24 г (6.00 ммоль) NaOH. Мольное соотношение фторированный спирт:эпихлоргидрин:щелочь равно 3:1:2. При интенсивном перемешивании реакционную смесь выдерживают 1 ч при температуре 70°C. Затем добавляют водный раствор HCl до pH=7, перемешивают в течение 15 мин, органический слой отделяют, высушивают его MgSO4. Отгоняют избыток спирта, продукт перегоняют в вакууме масляного насоса, получают бесцветное масло.1.32 g (0.01 mol) of 1H, 1H, 3H-perfluoropropanol-1, 0.28 g (3.00 mmol) of epichlorohydrin, 0.24 g (6.00 mmol) of NaOH are charged into a round bottom flask with a magnetic stirrer and reflux condenser. The molar ratio of fluorinated alcohol: epichlorohydrin: alkali is 3: 1: 2. With vigorous stirring, the reaction mixture was incubated for 1 h at a temperature of 70 ° C. Then add an aqueous solution of HCl to pH = 7, mix for 15 min, separate the organic layer, dry it with MgSO 4 . The excess alcohol is distilled off, the product is distilled in a vacuum of an oil pump, and a colorless oil is obtained.

Выход 74% (0.71 г), т.кип. 164-166°C (12 мм рт. ст.). ИК спектр, ν, см-1: 3429 (OH), 2934 (C-H), 1093 (C-O, C-F). ЯМР спектр 1H (CDCl3, δ, м.д., J/Гц): 2.44 с (1H, OH), 3.65 м (4H, OCH2CH), 3.90 т (4H, CF2CH2, 2JH,F 12.7), 3.97 м (1H, CHOH), 5.9 т.т (2H, HCF2, 2JH,F 53.2, 3JH,F 4.6). ЯМР спектр 19F (CDCl3, δ, м.д., J/Гц): 22.82 д.м (2F, HCF2, 2JH,F 52.0), 37.17 м (2F, CF2CH2). Найдено, %: C 33.65; H 3.89. C9H12F8O3. Вычислено, %: C 33.76, H 3.78.Yield 74% (0.71 g), bp 164-166 ° C (12 mmHg). IR spectrum, ν, cm -1 : 3429 (OH), 2934 (CH), 1093 (CO, CF). 1 H NMR spectrum (CDCl 3 , δ, ppm, J / Hz): 2.44 s (1H, OH), 3.65 m (4H, OCH 2 CH), 3.90 t (4H, CF 2 CH 2 , 2 J H, F 12.7), 3.97 m (1H, CHOH), 5.9 t (2H, HCF 2 , 2 J H, F 53.2, 3 J H, F 4.6). NMR spectrum 19 F (CDCl 3 , δ, ppm, J / Hz): 22.82 dm (2F, HCF 2 , 2 J H, F 52.0), 37.17 m (2F, CF 2 CH 2 ). Found,%: C 33.65; H 3.89. C 9 H 12 F 8 O 3 . Calculated,%: C 33.76, H 3.78.

Пример 3. Получение 1,3-бис-O-(2,2,3,3,4,4,5,5-октафторпентил)глицерина (4в).Example 3. Obtaining 1,3-bis-O- (2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoropentyl) glycerol (4B).

В круглодонную колбу с магнитной мешалкой и обратным холодильником загружают 2.32 г (0.01 моль) 1H,1H,5H-перфторпентанола-1, 0.28 г (3.00 ммоль) эпихлоргидрина, 0.24 г (6.00 ммоль) NaOH. Мольное соотношение фторированный спирт:эпихлоргидрин:щелочь равно 3:1:2. При интенсивном перемешивании реакционную смесь выдерживают 1 ч при температуре 70°C. Затем добавляют водный раствор H2SO4 до pH=7, перемешивают в течение 15 мин, органический слой отделяют, высушивают его MgSO4. Отгоняют избыток спирта, продукт перегоняют в вакууме масляного насоса, получают бесцветное масло.2.32 g (0.01 mol) of 1H, 1H, 5H-perfluoropentanol-1, 0.28 g (3.00 mmol) of epichlorohydrin, 0.24 g (6.00 mmol) of NaOH are charged into a round bottom flask with a magnetic stirrer and reflux condenser. The molar ratio of fluorinated alcohol: epichlorohydrin: alkali is 3: 1: 2. With vigorous stirring, the reaction mixture was incubated for 1 h at a temperature of 70 ° C. Then add an aqueous solution of H 2 SO 4 to pH = 7, mix for 15 min, separate the organic layer, dry it with MgSO 4 . The excess alcohol is distilled off, the product is distilled in a vacuum of an oil pump, and a colorless oil is obtained.

Выход 72% (1.12 г), т.кип. 175-178°C (12 мм рт. ст.). ИК спектр, ν, см-1: 3426 (OH), 2887 (C-H), 1163, 1119 (C-O, C-F). ЯМР спектр 1H (CDCl3, δ, м.д., J/Гц): 2.45 с (1H, OH), 3.69 м (4H, OCH2CH), 4.00 м (5H, CF2CH2, CHOH), 6.05 т.т (2H, HCF2, 2JH,F 52.0, 3JH,F 5.4). ЯМР спектр 19F (CDCl3, δ, м.д., J/Гц): 24.50 д.м (2F, HCF2, 2JH,F 52.0), 31.56 м (2F, γ-CF2), 36.27 м (2F, β-CF2), 41.91 м (2F, α-CF2). Найдено, %: C 30.97; H 2.21. C13H12F16O3. Вычислено, %: C 30.02: H 2.33.Yield 72% (1.12 g), bp 175-178 ° C (12 mmHg). IR spectrum, ν, cm -1 : 3426 (OH), 2887 (CH), 1163, 1119 (CO, CF). 1 H NMR spectrum (CDCl 3 , δ, ppm, J / Hz): 2.45 s (1H, OH), 3.69 m (4H, OCH 2 CH), 4.00 m (5H, CF 2 CH 2 , CHOH) 6.05 tt (2H, HCF 2 , 2 J H, F 52.0, 3 J H, F 5.4). NMR spectrum 19 F (CDCl 3 , δ, ppm, J / Hz): 24.50 dm (2F, HCF 2 , 2 J H, F 52.0), 31.56 m (2F, γ-CF 2 ), 36.27 m (2F, β-CF 2 ), 41.91 m (2F, α-CF 2 ). Found,%: C 30.97; H 2.21. C 13 H 12 F 16 O 3 . Calculated,%: C 30.02: H 2.33.

Пример 4. Получение 1,3-бис-O-(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-додекафторгептил)глицерина (4г).Example 4. Obtaining 1,3-bis-O- (2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-dodecafluoroheptyl) glycerol (4g).

В круглодонную колбу с магнитной мешалкой и обратным холодильником загружают 3.32 г (0.01 моль) 1H,1H,7H-перфторгептанола-1, 0.28 г (3.00 ммоль) эпихлоргидрина, 0.24 г (6.00 ммоль) NaOH. Мольное соотношение фторированный спирт:эпихлоргидрин:щелочь равно 3:1:2. При интенсивном перемешивании реакционную смесь выдерживают 1 ч при температуре 70°C. Затем добавляют водный раствор H2SO4 до pH=7, перемешивают в течение 15 мин, органический слой отделяют, высушивают его MgSO4. Отгоняют избыток спирта, продукт перегоняют в вакууме масляного насоса, получают бесцветное масло.3.32 g (0.01 mol) of 1H, 1H, 7H-perfluoroheptanol-1, 0.28 g (3.00 mmol) of epichlorohydrin, 0.24 g (6.00 mmol) of NaOH are loaded into a round bottom flask with a magnetic stirrer and reflux condenser. The molar ratio of fluorinated alcohol: epichlorohydrin: alkali is 3: 1: 2. With vigorous stirring, the reaction mixture was incubated for 1 h at a temperature of 70 ° C. Then add an aqueous solution of H 2 SO 4 to pH = 7, mix for 15 min, separate the organic layer, dry it with MgSO 4 . The excess alcohol is distilled off, the product is distilled in a vacuum of an oil pump, and a colorless oil is obtained.

Выход 68% (1.47 г), т.кип 203-205°C (12 мм рт.ст.). ИК спектр, ν, см-1: 3433 (OH), 2943 (C-H), 1196, 1140 (C-O, C-F). ЯМР спектр 1H (CDCl3, δ, м.д., J/Гц): 2.40 с (1H, OH), 3.72 м (4H, OCH2CH), 4.01 м (5H, CF2CH2, CHOH), 6.06 т.т (2H, HCF2, 2JH,F 52.0, 3JH,F 5.1). ЯМР спектр 19F (CDCl3, δ, м.д., J/Гц): 24.74 д.м (2F, HCF2, 2JH,F 52.0), 32.30 м (2F, ε-CF2), 38.35 м (4F, γ,δ-CF2), 39.60 м (2F, β-CF2), 42.14 м (2F, α-CF2). Найдено, %: C 28.50; H 1.93. C17H12F34O3. Вычислено, %: C 28.35; H 1.68.Yield 68% (1.47 g), mp 203–205 ° C (12 mmHg). IR spectrum, ν, cm -1 : 3433 (OH), 2943 (CH), 1196, 1140 (CO, CF). 1 H NMR spectrum (CDCl 3 , δ, ppm, J / Hz): 2.40 s (1H, OH), 3.72 m (4H, OCH 2 CH), 4.01 m (5H, CF 2 CH 2 , CHOH) 6.06 tt (2H, HCF 2 , 2 J H, F 52.0, 3 J H, F 5.1). NMR spectrum 19 F (CDCl 3 , δ, ppm, J / Hz): 24.74 dm (2F, HCF 2 , 2 J H, F 52.0), 32.30 m (2F, ε-CF 2 ), 38.35 m (4F, γ, δ-CF 2 ), 39.60 m (2F, β-CF 2 ), 42.14 m (2F, α-CF 2 ). Found,%: C 28.50; H 1.93. C 17 H 12 F 34 O 3 . Calculated,%: C 28.35; H 1.68.

Пример 5. Получение 1,3-бис-O-(2,2,2-трифторэтил)глицерина (4д).Example 5. Obtaining 1,3-bis-O- (2,2,2-trifluoroethyl) glycerol (4e).

В круглодонную колбу с магнитной мешалкой и обратным холодильником загружают 10.0 г (0.10 моль) трифторэтанола, 2.8 г (0.03 моль) эпихлоргидрина, 2.4 г (0.06 моль) NaOH. Мольное соотношение фторированный спирт:эпихлоргидрин:щелочь равно 3:1:2. При интенсивном перемешивании реакционную смесь выдерживают 1 ч при температуре 70°C. Затем добавляют водный раствор HCl до pH=7, перемешивают в течение 15 мин, органический слой отделяют, высушивают его MgSO4. Отгоняют избыток спирта, продукт перегоняют, получают бесцветное масло.10.0 g (0.10 mol) of trifluoroethanol, 2.8 g (0.03 mol) of epichlorohydrin, 2.4 g (0.06 mol) of NaOH are charged into a round bottom flask with a magnetic stirrer and reflux condenser. The molar ratio of fluorinated alcohol: epichlorohydrin: alkali is 3: 1: 2. With vigorous stirring, the reaction mixture was incubated for 1 h at a temperature of 70 ° C. Then add an aqueous solution of HCl to pH = 7, mix for 15 min, separate the organic layer, dry it with MgSO 4 . The excess alcohol is distilled off, the product is distilled, and a colorless oil is obtained.

Выход 75% (5.76 г), т.кип. 198-200°C. ИК спектр, ν, см-1: 3416 (OH), 2940 (C-H), 1274, 1134 (C-O, C-F). ЯМР спектр 1H (CDCl3, δ, м.д., J/Гц): 2.41 с (1H, OH), 3.70 м (4H, OCH2CH), 3.89 м (4H, CF2CH2), 3.99 м (1H, CHOH). ЯМР спектр 19F (CDCl3, δ, м.д., J/Гц): 87.53 т (3F, CF3, 3JH,F=8.6). Найдено, %: C 32.36; H 3.97. C7H10F6O3. Вычислено, %: C 32.82; H 3.93.Yield 75% (5.76 g), bp 198-200 ° C. IR spectrum, ν, cm -1 : 3416 (OH), 2940 (CH), 1274, 1134 (CO, CF). 1 H NMR spectrum (CDCl 3 , δ, ppm, J / Hz): 2.41 s (1H, OH), 3.70 m (4H, OCH 2 CH), 3.89 m (4H, CF 2 CH 2 ), 3.99 m (1H, CHOH). 19 F NMR spectrum (CDCl 3 , δ, ppm, J / Hz): 87.53 t (3F, CF 3 , 3 J H, F = 8.6). Found,%: C 32.36; H 3.97. C 7 H 10 F 6 O 3 . Calculated,%: C 32.82; H 3.93.

Пример 6: получение 1,3-бис-O-(2,2,3,3,4,4,5,5,5-нонафторпентил)глицерина (4е).Example 6: preparation of 1,3-bis-O- (2,2,3,3,4,4,5,5,5-nonafluoropentyl) glycerol (4e).

В круглодонную колбу с магнитной мешалкой и обратным холодильником загружают 2.50 г (0.01 моль) 1H,1H-перфторпентанола-1, 0.28 г (3.00 ммоль) эпихлоргидрина, 0.24 г (6.00 ммоль) NaOH. Мольное соотношение фторированный спирт:эпихлоргидрин:щелочь равно 3:1:2. При интенсивном перемешивании реакционную смесь выдерживают 1 ч при температуре 70°C. Затем добавляют водный раствор H2SO4 до pH=7, перемешивают в течение 15 мин, органический слой отделяют, высушивают MgSO4. Отгоняют избыток спирта, продукт перегоняют в вакууме масляного насоса, получают бесцветное масло.2.50 g (0.01 mol) of 1H, 1H-perfluoropentanol-1, 0.28 g (3.00 mmol) of epichlorohydrin, 0.24 g (6.00 mmol) of NaOH are charged into a round bottom flask with a magnetic stirrer and reflux condenser. The molar ratio of fluorinated alcohol: epichlorohydrin: alkali is 3: 1: 2. With vigorous stirring, the reaction mixture was incubated for 1 h at a temperature of 70 ° C. Then add an aqueous solution of H 2 SO 4 to pH = 7, mix for 15 minutes, the organic layer is separated, dried with MgSO 4 . The excess alcohol is distilled off, the product is distilled in a vacuum of an oil pump, and a colorless oil is obtained.

Выход 72% (1.20 г), т.кип. 162-165°C (12 мм рт. ст.). ИК спектр, ν, см-1: 3424 (OH), 2936 (C-H), 1222, 1203, 1129 (C-O, C-F). ЯМР спектр 1H (CDCl3, δ, м.д., J/Гц): 2.29 с (1H, OH), 3.70 м (4H, OCH2CH), 4.01 м (4H, CF2CH2). ЯМР спектр 19F (CDCl3, δ, м.д., J/Гц): 35.42 м (2F, γ-CF2), 37.44 м (2F, β-CF2), 41.88 м (2F, α-CF2), 80.81 т.т (3F, 3JF,F=9.8, 4JF,F=2.8 CF3). Найдено, %: C 27.91; H 1.89. C13H10F18O3. Вычислено, %: C 28.07, H 1.81.Yield 72% (1.20 g), bp 162-165 ° C (12 mmHg). IR spectrum, ν, cm -1 : 3424 (OH), 2936 (CH), 1222, 1203, 1129 (CO, CF). 1 H NMR spectrum (CDCl 3 , δ, ppm, J / Hz): 2.29 s (1H, OH), 3.70 m (4H, OCH 2 CH), 4.01 m (4H, CF 2 CH 2 ). NMR spectrum 19 F (CDCl 3 , δ, ppm, J / Hz): 35.42 m (2F, γ-CF 2 ), 37.44 m (2F, β-CF 2 ), 41.88 m (2F, α-CF 2 ), 80.81 tons (3F, 3 J F, F = 9.8, 4 J F, F = 2.8 CF 3 ). Found,%: C 27.91; H 1.89. C 13 H 10 F 18 O 3 . Calculated,%: C 28.07, H 1.81.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет:Thus, the proposed method allows you to:

- получить целевой продукт в одну стадию;- get the target product in one stage;

- провести процесс без растворителя;- carry out the process without solvent;

- сократить время реакции до 1 ч;- reduce the reaction time to 1 h;

- повысить выход целевого продукта до 69-75%.- increase the yield of the target product to 69-75%.

Claims (1)

Способ получения 1,3-бис-O-(полифторалкил)глицерина общей формулы:
Figure 00000002

где при Х=Н n=2,4,6; при X=F n=1-8
взаимодействием фторированного спирта общей формулы X(CF2)nCH2OH при Х=Н n=2,4,6; при X=F n=1-8 с эпихлоргидрином в щелочной среде при нагревании, отличающийся тем, что процесс ведут при мольном соотношении фторированный спирт:эпихлоргидрин:щелочь, равном 3:1:2, при температуре 70-75°C, а выделение целевого продукта осуществляют осаждением минеральной кислотой, отделением органического слоя и разгонкой его в вакууме.
The method of obtaining 1,3-bis-O- (polyfluoroalkyl) glycerol of the General formula:
Figure 00000002

where at X = H n = 2,4,6; at X = F n = 1-8
the interaction of a fluorinated alcohol of the general formula X (CF 2 ) n CH 2 OH at X = H n = 2,4,6; at X = F n = 1-8 with epichlorohydrin in an alkaline medium when heated, characterized in that the process is carried out at a molar ratio of fluorinated alcohol: epichlorohydrin: alkali equal to 3: 1: 2, at a temperature of 70-75 ° C, and the allocation the target product is carried out by precipitation with mineral acid, separation of the organic layer and distillation in vacuum.
RU2014124890/04A 2014-06-18 2014-06-18 Method of obtaining 1,3-bis-o-(polyfluoralkyl)glycerol RU2559319C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014124890/04A RU2559319C1 (en) 2014-06-18 2014-06-18 Method of obtaining 1,3-bis-o-(polyfluoralkyl)glycerol

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014124890/04A RU2559319C1 (en) 2014-06-18 2014-06-18 Method of obtaining 1,3-bis-o-(polyfluoralkyl)glycerol

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2559319C1 true RU2559319C1 (en) 2015-08-10

Family

ID=53796324

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014124890/04A RU2559319C1 (en) 2014-06-18 2014-06-18 Method of obtaining 1,3-bis-o-(polyfluoralkyl)glycerol

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2559319C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2625450C1 (en) * 2016-10-10 2017-07-14 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт органического синтеза им. И.Я. Постовского Уральского отделения Российской академии наук Symmetric polyfluoroalkyl-containing aminodisulphide as additive to industrial oil and method of its production
US10392332B2 (en) 2014-07-28 2019-08-27 Merck Patent Gmbh Fluorinated tensides
CN110327842A (en) * 2019-07-15 2019-10-15 四川轻化工大学 A kind of octafluoropentanol-based fluorine-containing surfactant and preparation method thereof
CN113292403A (en) * 2021-05-31 2021-08-24 四川轻化工大学 Non-perfluorinated short carbon chain intermediate, monomer and synthesis method thereof

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU424855A1 (en) * 1972-04-18 1974-04-25 А. И. Крылов, Л. Ш. Вахламова, Б. Н. Селищев, А. П. Харченко METHOD OF OBTAINING MONO- OR DIPOLIFTOR-ALKYL ETHERS OF GLYCOL
SU1779010A1 (en) * 1990-05-29 1995-05-20 Московское научно-производственное объединение "НИОПИК" Method of preparing modifying agents for stabilization of ferromagnetic suspensions and pigment materials
US6392064B2 (en) * 2000-05-01 2002-05-21 Korea Research Institute Of Chemical Technology Method of synthesizing glycidyl ether compounds in the absence of water and organic solvents

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU424855A1 (en) * 1972-04-18 1974-04-25 А. И. Крылов, Л. Ш. Вахламова, Б. Н. Селищев, А. П. Харченко METHOD OF OBTAINING MONO- OR DIPOLIFTOR-ALKYL ETHERS OF GLYCOL
SU1779010A1 (en) * 1990-05-29 1995-05-20 Московское научно-производственное объединение "НИОПИК" Method of preparing modifying agents for stabilization of ferromagnetic suspensions and pigment materials
US6392064B2 (en) * 2000-05-01 2002-05-21 Korea Research Institute Of Chemical Technology Method of synthesizing glycidyl ether compounds in the absence of water and organic solvents

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Д.Н. Бажин и др. Особенности взаимодействия фторсодержащих глицидиловых эфиров со спиртами в основной среде. ЖОрХ, 2007, 43(5), 661-664. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10392332B2 (en) 2014-07-28 2019-08-27 Merck Patent Gmbh Fluorinated tensides
RU2625450C1 (en) * 2016-10-10 2017-07-14 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт органического синтеза им. И.Я. Постовского Уральского отделения Российской академии наук Symmetric polyfluoroalkyl-containing aminodisulphide as additive to industrial oil and method of its production
CN110327842A (en) * 2019-07-15 2019-10-15 四川轻化工大学 A kind of octafluoropentanol-based fluorine-containing surfactant and preparation method thereof
CN110327842B (en) * 2019-07-15 2021-07-13 四川轻化工大学 A kind of octafluoropentanol-based fluorine-containing surfactant and preparation method thereof
CN113292403A (en) * 2021-05-31 2021-08-24 四川轻化工大学 Non-perfluorinated short carbon chain intermediate, monomer and synthesis method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2559319C1 (en) Method of obtaining 1,3-bis-o-(polyfluoralkyl)glycerol
EA016914B1 (en) Method for preparing 2,6-diethyl-4-methylphenylacetic acid
JP6670793B2 (en) Method for producing 1-halo-6,9-pentadecadiene and (7Z, 10Z) -7,10-hexadecadienal
CN106220591A (en) A kind of preparation method of 3 methyl mercapto gamma lactones
CN102167654A (en) Preparation method of trans-4-substituted cyclohexyl olefin compound
JP5930930B2 (en) Method for producing methylene disulfonyl chloride compound, methylene disulfonic acid compound and methylene disulfonate compound
JP2008001703A (en) Process for producing glycerol carbonate ester
US20130178638A1 (en) Process for producing dioxolane
CN1197837C (en) Method for preparing polyenoid dialdehyde monoaldehyde acetal
KR101862824B1 (en) Process for the enantioselective synthesis of landiolol
CN1506347A (en) Fluoridized benzaldehyde
JP5317836B2 (en) Method for producing alkyl sulfide compound
CN115819227B (en) Synthesis method of 1-hepten-3-yl isobutyrate
RU2649404C1 (en) 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoropentylisopropylcarbonate and the method of its preparation
CN104736515B (en) The manufacture method of the sour amide of N, N-dialkyl group supreme people's court
KR20160141953A (en) An efficient process of preparation of 2-(Undecyloxy)-ethanol for production in large scale
CN107488100B (en) Preparation method of lycopene intermediate
JPS6322530A (en) Manufacture of perfluoroalkylalkenol
SU390084A1 (en) METHOD OF OBTAINING POLYFLATOR-CONTAINING a-OXIDE
CN104945433B (en) Method for preparing cyclopropyl phosphonate
JP7547291B2 (en) Method for producing vinyl ether compounds and aldehyde and carboxylate compounds therefrom
EP3587388B1 (en) Method for preparing fluorinated methacrylate compound
JP5003239B2 (en) Method for producing fluorine-containing alkyl (meth) acrylate
JP2011098949A (en) Process for producing carbonate ester
CN1270165A (en) Preparation of difluorobenzoethylketone derivatives

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200619