基本特性
全氟碘代丁烷(Perfluorobutyl iodide)又名九氟-4-碘代丁烷、1-碘九氟丁烷，其分子式為C4F9I，分子量為345.93，CAS號(hào)為423-39-2，沸點(diǎn)66-67 oC，密度2.01g/cm3，紫色液體。
合成方法[1]
全氟烷基碘化物由美國(guó)DuPont公司于60年代首先開(kāi)發(fā)成功,隨后,德國(guó)Hoechst、法國(guó)Atochem、日本旭硝子和大金等公司相繼建成各自的生產(chǎn)線,并進(jìn)行不斷技術(shù)改進(jìn)和完善。全氟烷基碘化物是以五氟碘乙烷為調(diào)聚劑,四氟乙烯為調(diào)聚單體進(jìn)行調(diào)聚反應(yīng)的產(chǎn)物。傳統(tǒng)的調(diào)聚反應(yīng)條件為:①引發(fā)劑；②高溫高壓及催化劑；③紫外線或y射線。國(guó)外這些公司主要采用前兩種條件,其特點(diǎn)為:反應(yīng)速度快,鏈長(zhǎng)分布較均勻,但原料轉(zhuǎn)化率和目標(biāo)產(chǎn)物收率低,對(duì)設(shè)備要求苛刻?，F(xiàn)有的制備全氟碘代丁烷的方法存在原料價(jià)格昂貴、成本高，反應(yīng)溶劑用量大，產(chǎn)物收率低、選擇性差，反應(yīng)中使用的單質(zhì)碘難于回收使用，或反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生大量三廢等一系列問(wèn)題，導(dǎo)致很難實(shí)現(xiàn)低級(jí)全氟烷烴碘的工業(yè)化生產(chǎn)。
浙江昊唐實(shí)業(yè)有限公司提供了一種制備全氟碘代丁烷的方法，以全氟戊酸為原料經(jīng)“一步法”制備全氟碘代丁烷，采用鋁酸鹽離子液為催化劑，產(chǎn)物易于分離，催化劑可循環(huán)使用，利于工業(yè)化生產(chǎn)。具體實(shí)施方式為：在裝有回流裝置的反應(yīng)釜中加入一定量的鋁酸鹽離子液體，然后加入全氟戊酸升溫至50～100℃，緩慢滴加碘的乙醇溶液，滴加完畢后，繼續(xù)加熱至80～150℃進(jìn)行反應(yīng)5～10小時(shí)，制得全氟碘代丁烷溶液，反應(yīng)液靜置分層，分離鋁酸鹽離子液體層和全氟碘代丁烷粗產(chǎn)品，將離子液體層用蒸餾水洗滌至中性后直接循環(huán)使用，任選地，全氟碘代丁烷粗產(chǎn)品通過(guò)精餾進(jìn)行提純。
應(yīng)用
全氟碘代烷烴是一種重要的含氟精細(xì)化工原料，是生產(chǎn)含氟整理劑、含氟表面活性劑及其他含氟精細(xì)化學(xué)品的關(guān)鍵中間體。另外由于其分子結(jié)構(gòu)的特殊性，可提供直鏈的全氟烷烴，而其相應(yīng)的產(chǎn)品也具有優(yōu)良的高表面活性，高化學(xué)穩(wěn)定性和憎水、憎油性，因此全氟烷基碘在輕水滅火劑、磁性記錄材料、疏水疏油的織物整理劑、紙張整理劑、地毯防污劑、油田化學(xué)、感光材料、高檔脫模劑、高檔皮革防水加脂劑、防水涂飾劑、金屬防銹劑、涂料流平劑和醫(yī)用材料等方面都有重要的用途。
比如荊曉文等人以全氟碘代丁烷與含雙鍵的聚氧乙烯醚發(fā)生加成反應(yīng)，合成了一種新型的聚醚型非離子含氟表面活性劑，臨界膠束濃度為4.9*10-4mol/L，并具有良好的熱穩(wěn)定性。薛龍等人選取全氟鏈段碳原子數(shù)僅為４的全氟碘代丁烷，以及對(duì)苯二甲酸、N,N-二甲基乙二胺、N,N-二乙基乙二胺、3-二甲氨基丙胺、3-二乙胺基丙胺等為反應(yīng)原料，通過(guò)多步反應(yīng)，合成了一個(gè)系列的Gemini型含氟表面活性劑。通過(guò)紅外光譜、核磁共振氫譜、氟譜及碳譜等表征方法對(duì)實(shí)驗(yàn)中間產(chǎn)物及最終產(chǎn)物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征; 通過(guò)表面張力測(cè)試、熱重分析、泡沫性能測(cè)試、乳化性能測(cè)試等測(cè)試方法對(duì)本文中合成的幾種含氟表面活性劑的表面張力、臨界膠束濃度、熱穩(wěn)定性、泡沫性能、乳化性能等進(jìn)行了測(cè)試；結(jié)果表明，采用全氟碘代丁烷為原料合成的含氟表面活性劑結(jié)構(gòu)新穎，而且性能良好，比PFOS、PFOA類(lèi)表面活性劑更易降解，期望能在一些工業(yè)領(lǐng)域得到合理的應(yīng)用。[2]
此外，全氟碘代丁烷還可用于合成吲哚類(lèi)化合物，后者被發(fā)現(xiàn)可以作為抗艾滋病、抗微生物、抗癌和抗糖尿病的藥物。合成的方法為：將胺類(lèi)化合物、炔酯、全氟碘代丁烷、堿性物質(zhì)和有機(jī)溶劑混合，得到堿性反應(yīng)液，然后將堿性反應(yīng)液在光照、常溫條件下進(jìn)行環(huán)化反應(yīng)，得到吲哚類(lèi)化合物。 [3]
參考文獻(xiàn)
[1] [中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利] CN201910006610.5一種制備全氟碘代丁烷的方法.
[2] 薛龍. 新型含氟表面活性劑的合成及性能研究[D]. 湖北大學(xué), 2015.
[3] [中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利] CN201910485455.X一種光催化制備吲哚類(lèi)化合物的方法.
