[发明专利]制备氯甲基-1,1,1,3,3,3-六氟异丙基醚的方法

说明书

技术领域

本发明涉及制备六氟异丙基醚的方法，特别是制备氯甲基-1，1，1，3，3，3-六氟异丙基醚的方法，由1，1，1，3，3，3-六氟-2-丙醇和1，3，5-三氧杂环己烷或低聚甲醛在以无水氯化路易斯酸为主催化剂，含氯化合物为助催化剂的二元催化体系中发生反应生成氯甲基-1，1，1，3，3，3-六氟异丙基醚。

技术背景

氯甲基-1，1，1，3，3，3-六氟异丙基醚是合成氟甲基-1，1，1，3，3，3-六氟异丙基醚的重要中间体。后者分子式(CF₃)₂CHOCH₂F，简称七氟醚。在最近几年里，研究发现七氟醚具有诱导麻醉和苏醒快速的特性，还可降低脑血管阻力、脑代谢率、脑耗氧量、心肌收缩功能和血压，对呼吸道的刺激性明显低于其他吸入麻醉剂，尚未见其肝肾毒性。而这恰恰又是现代吸入麻醉剂最需要的性质，七氟醚作为一种新型的吸入式麻醉剂，在国际上受到广泛的关注和重视。

美国专利US4,250,334和US4,469,898描述了生产七氟醚的技术路线，都教导用1，1，1，3，3，3-六氟-2-丙醇(分子式为(CF₃)₂CHOH，以下简称HFIP)作为反应原料。美国专利US4,469,898中，由HFIP同甲醛和氟化氢、质子化试剂、脱水试剂和氟化试剂反应生成七氟醚；美国专利US4,250,334描述了另外一条技术路线，把HFIP加入到过量的多聚甲醛和氟化氢中进行反应，同时用过量的硫酸来吸收反应过程中产生的水分。这二篇美国专利所描述合成方法，由于副产物的存在都需要对产物进行纯化，而且这些副产物很难被除去；生产中使用腐蚀性极强的氟化氢试剂和硫酸对设备的防腐蚀要求较高，在一定程度上提高了七氟醚的生产成本。

美国专利US6,469,219教导直接氟化甲基六氟异丙基醚。直接反应需要使用极其活泼的BrF₃试剂来氟化甲基六氟异丙基醚。在这个反应中需要0.5-1mol的BrF₃来和0.67mol的甲基六氟异丙基醚反应，反应温度控制在20-50℃之间。直接氟化还可以在氩气保护下用氟气来直接进行氟化。美国专利US5,705,710教导用甲氧基丙二腈和强活性氧化氟化剂三氟化溴来合成七氟醚。

在众多的研究七氟醚的专利中，美国雅培公司的专利US6,100,434、US6,245,949B1、US6,271,422和US6,303,831所描述的生产七氟醚的技术路最为可行。其中又以US6,100,434中所描述的方法最为经济实用。该法用1，1，1，3，3，3-六氟-2-丙醇、1，3，5-三氧杂环己烷或低聚甲醛和无水氯化铝反应20小时后，生成中间体氯甲基-1，1，1，3，3，3-六氟异丙基醚和副产物HOAlCl₂，接着加入6N HCl分解去除副产物HOAlCl₂，最后由中间体氯甲基-1，1，1，3，3，3-六氟异丙基醚与氟化试剂、溶剂反应来制取七氟醚。它的优点在于原料价格低廉不带腐蚀性，对设备要求不高，操作简便。但是该法中的反应中间体氯甲基-1，1，1，3，3，3-六氟异丙基醚收率比较低，纯度不高。

最近的国际专利申请，公开号WO2008/037039教导通过加浓硫酸或发烟硫酸来得到高纯度和高收率的氯甲基-1，1，1，3，3，3-六氟异丙基醚，但是浓硫酸或发烟硫酸对设备有很强烈的腐蚀性。

发明内容

为了克服现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种氯甲基-1，1，1，3，3，3-六氟异丙基醚的制备方法。该方法终产物产量高(至少87％)，纯度高(至少98％)，反应过程简单、经济适用、无腐蚀性、符合环保要求。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

采用1，1，1，3，3，3-六氟-2-丙醇和1，3，5-三氧杂环己烷或低聚甲醛在以无水氯化路易斯酸为主催化剂，含氯化合物为助催化剂的二元催化体系中发生反应生成氯甲基-1，1，1，3，3，3-六氟异丙基醚。

其中，氯化路易斯酸和含氯化合物的摩尔比为1∶0.01至1∶5。为了使反应更好地进行，氯化路易斯酸和含氯化合物的摩尔比为应控制在1∶0.01至1∶2。

1，1，1，3，3，3-六氟-2-丙醇与1，3，5-三氧杂环己烷或低聚甲醛的摩尔比为1∶0.5至1∶5，最优摩尔比为1∶0.5至1∶2。

1，1，1，3，3，3-六氟-2-丙醇与氯化路易斯酸的摩尔比为1∶0.1至1∶5，最优摩尔比为1∶0.1至1∶2。