[发明专利]一种七氟丙基三氟甲基醚的合成方法

说明书

本发明涉及一种七氟丙基三氟甲基醚的合成方法，以次氟酸三氟甲酯与全氟丙烯为原料，气态的次氟酸三氟甲酯在低温下与液态的全氟丙烯发生自由基加成反应，生成七氟丙基三氟甲基醚。本发明提供了一种化学法合成全氟烷基醚的方法，该方法不需使用活性极高的氟气或价格昂贵的催化剂，可以利用前一步生产的次氟酸三氟甲酯与氟光气的混合物极性合成，简化生产步骤；且该全氟烷基醚的产率较高，合成方法简单，具有一定的工业化推广价值。

技术领域

本发明涉及含氟有机化合物领域，具体涉及全氟烷基醚的制备方法。

背景技术

全氟烷基醚是指烷基醚分子中碳原子上的氢原子全部被氟原子取代后而生成的一种醚，该类化合物具有耐强酸、强碱，高化学稳定性等特殊性质，它不导电，无色无味无毒，不着火，基本无毒，加热也不易分解，可用于生物、医药、化学化工、电子、军工等领域。全氟烷基醚的合成比带有氢基团的含氟烷基醚的合成要困难，例如双氟甲基醚和六氟异丙醇在常温、有硫酸或其他强酸存在下，卤代脂肪族烃或卤代芳香族烃为溶剂，即可进行氟甲基六氟异丙基醚的合成反应(专利CN 102414157 A)。

目前全氟烷基醚的合成可采用电化学氟化法(即Simons)。电化学氟化法由J.H.Simons和他的同事在1941年发明，后由美国的3M公司发展成为了一个工业化的生产方法，资料上报道3M公司可由该法提供超过250中含氟化合物，但是在用电化学氟化法合成含氟有机物时，必须要求有机物在无水氟化氢中有一定的溶解度，因此一些难溶的有机底物则很难利用电化学氟化法进行合成。

用三氟化钴或三氟化硼为催化剂是另一种合成全氟有机物的方法，例如专利CN102093550 A在催化剂为三氟化硼BF₃存在条件下用全氟烷基乙醇合成全氟烷基乙基聚氧乙烯基醚，该技术需在较高温度压力下进行反应。用三氟化钴或三氟化硼催化合成全氟烷基醚的实施难度更大。

发明内容

针对本领域存在的不足之处，本发明的目的是提供一种七氟丙基三氟甲基醚的合成方法。

实现本发明目的的技术方案为：

一种七氟丙基三氟甲基醚的合成方法，以次氟酸三氟甲酯与全氟丙烯(CF₃CF＝CF₂)为原料，气相的次氟酸三氟甲酯(CF₃OF)在低温下与液态的全氟丙烯(CF₃CF＝CF₂)发生自由基加成反应，生成七氟丙基三氟甲基醚(CF₃-CF₂-CF₂-O-CF₃)。

进一步地，所述的次氟酸三氟甲酯(CF₃OF)经惰性气体稀释后加入反应容器，所述惰性气体为氮气、氦气、氩气、氟光气(COF₂)中的一种或多种，经惰性气体稀释后次氟酸三氟甲酯的体积浓度为20～99％。

所述的惰性气体氟光气(COF₂)，可由原料次氟酸三氟甲酯中自带，体积含量可以为1～20％。例如专利CN1018823B所公开的催化氟化制备氟氧基三氟甲烷(即次氟酸三氟甲酯)的方法，该方法分为两步，第一步为CO与F₂直接反应生成COF₂，第二步为COF₂与F₂催化氟化合成CF₃OF，该步反应合成条件苛刻，需使用到固体催化剂，反应产率一般不会太高，产物中一般含有20％内的COF₂，COF₂(沸点为-84℃)与CF₃OF(沸点为-95℃)沸点相近极难分离，而在合成七氟丙基三氟甲基醚的体系中COF₂基本上不参与反应，可视为惰性气体，直接使用氟光气和次氟酸三氟甲酯的混合气体与CF₃-CF＝CF₂反应可以降低成本、节约工序。