介紹

全氟己基乙基磺酸鉀的化學式為C8H6F13KO3S，外觀為白色結晶粉末。它具有高表面活性，在水中溶解性良好，能顯著降低水的表面張力。由于分子中含有多個氟原子，它具備優(yōu)異的化學穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和耐候性。它可作為高效的潤濕劑、分散劑和乳化劑，廣泛應用于紡織、造紙、皮革等行業(yè)。

全氟己基乙基磺酸鉀

合成

現(xiàn)有工藝的缺點

當前的全氟己基乙基磺酸鉀大多采用兩步法制備得到，第一步反應是由全氟烷基乙基碘與硫氰化鉀在相轉移催化劑存在下反應生成硫氰酸酯，再用氯氣進行氯氧化反應生成磺酰氯，然后用甲醇進行醇解即可得到相應的磺酸；第二步反應是全氟烷基磺酸與相應的堿發(fā)生常規(guī)的酸堿中和反應生成磺酸鹽。上述的制備方法工藝步驟多，而且需要用到劇毒的氯氣，操作條件苛刻，不易實現(xiàn)工業(yè)化生產；同時反應緩慢，收率低，原料價格也很高昂，生產成本較高。以亞硫酸鹽和全氟己基乙基碘在溶劑中發(fā)生反應，得到產品。采用的溶劑為N?N二甲基甲酰胺、N?甲基吡咯烷酮、或二甲基亞砜。其中，N?甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜均為有毒物質，二甲基亞砜毒性較強，對人體皮膚有滲透性，對眼有刺激作用。N?N二甲基甲酰胺遇明火、高熱可引起燃燒爆炸，能與濃硫酸、發(fā)煙硝酸劇烈反應甚至發(fā)生爆炸。上述溶劑均屬于危險性較高的溶劑，不適用于工業(yè)生產。上述溶劑價格昂貴，經濟效益差且難以回收處理。此外，全氟己基乙基碘在其溶劑中加熱會產生大量烯烴副產物，并且反應時間越長，反應溫度越高，副產烯烴的含量會越高。

新合成方法

第一步：將67.2g硫氫化鈉(1.2mol)溶于2370g乙醇中，過濾去除雜質，然后倒入容量為 5L的玻璃反應釜內，攪拌均勻。然后再加入474g全氟己基乙基碘(1mol)及10g硫酸銅催化劑，開啟攪拌并升溫至乙醇回流溫度(78～80℃) ，在常壓下反應5h后停止。反應結束后將物料冷卻至室溫出料，然后用其5倍體積的去離子水洗滌，沉降12h后，過濾分離出油相，得到全氟己基乙硫醇粗產品。再在體系壓力為?0 .1MPa～?0.096MPa，溫度為80～180℃下對粗產品進行減壓精餾提純，得到312g全氟己基乙硫醇成品，收率為82.1％。

第二步：向容量為5L玻璃反應器中加入312g提純后的全氟己基乙硫醇以及30％的硝酸溶液780g，玻璃反應器配置有加熱裝置、冷凝器、磁力攪拌器和溫度計。開啟攪拌，并緩慢升溫至85℃反應2h，然后逐步升溫至90℃繼續(xù)反應8h，反應完成后得到327g透明膏狀液體全氟己基乙基磺酸。

第三步：在容量為5L玻璃反應器中加入327g步驟二得到的全氟己基乙基磺酸，然后向其中緩慢滴加40％質量分數(shù)的氫氧化鉀溶液攪拌，直至溶液呈弱堿性(pH＝7～8)。反應完成后抽濾得到全氟己基乙基磺酸鉀固體粗品，然后再用熱水溶解、重結晶、干燥得到349g全氟己基乙基磺酸鉀成品，收率約為74.9％[1]。

參考文獻

[1]四川上氟科技有限公司.一種全氟己基乙基磺酸鹽的制備方法:202110319739.9[P].2022-10-04.