[发明专利]一种隔离型氢氟醚的制备方法

说明书

本发明公开了一种隔离型氢氟醚的制备方法，它在无机氟化物和助催化剂存在下，全氟环氧化物与烷基化试剂在非质子极性溶剂中进行烷基化反应，得到隔离型氢氟醚。本发明采用的主要原料全氟环氧化物可用全氟烯烃环氧化制备得到，原料简单易得，且成本较全氟己酮和全氟酰氟类化合物都低，稳定性好，有利于后续反应的进行，并能保证质量；本发明提供的制备方法，其反应速度快、反应时间短，在3~5h内原料即能转化完全，且得到的粗品中原料全氟环氧化合物残留量可低至0.1%以下，反应转化率高；目标产物含量可达到97%以上，反应选择性高，副产物少，适于工业化应用。

技术领域

本发明属于有机氟化学领域中氢氟醚的制备技术领域，特别涉及一种隔离型氢氟醚的制备方法。

背景技术

随着全世界对环保要求的日趋严苛，对大气臭氧层的保护日益增强，对温室气体的排放要求也越来越高。因此迫切需要更多的环保型制冷剂、发泡剂、电子清洗剂、溶剂等。氢氟醚的臭氧消耗潜能值（ODP）为0，温室效应潜能值（GWP）较低，且在大气中停留时间短，对环境几乎没有影响。是新一代绿色环保的ODS理想替代产品。

氢氟醚是一种重要的含氟化学品。它具有很好的电绝缘性能和环保性能，低表面张力、低粘度，低毒性、较高的KB值等优点，被广泛应用于电子清洗剂、溶剂、润滑剂沉积剂等领域。氢氟醚主要分为隔离型氢氟醚和混合型氢氟醚两种。隔离型氢氟醚是指醚键一边是碳氢链另一边是全氟碳链。混合型氢氟醚是指在醚键左右两边或其中一边的碳链上既有氟又有氢。隔离型氢氟醚具有比混合型氢氟醚更稳定的理化性质，所以也具有更广泛的应用价值。

已有的隔离型氢氟醚的合成工艺报道，大都是以全氟酮或全氟酰氟为原料，与氟化钾及烷基化试剂反应得到的。

例如，发明专利US 5750797A中提出用全氟酮为原料，在合适的溶剂体系中与烷基化试剂反应合成相应的氢氟醚产品，在实施例部分具体以全氟己酮为原料，二甘醇二甲醚为溶剂，加入氟化钾及相转移催化剂，然后与甲基化试剂硫酸二甲酯在室温条件下反应得到隔离性氢氟醚1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷，该实施例显示用此种反应方式的反应收率能达到87%左右，但是该反应周期较长（24h以上），生产效率较低。

美国3M公司在专利CN 1177374A中提到的一种氢氟醚产品的合成方法采用了以全氟酰氟为原料，在合适的溶剂体系中烷基化反应得到。其实施例中具体以全氟丁酰氟为原料，无水二甲基甲酰胺为溶剂，加入氟化钾和甲基化试剂在室温下反应得到全氟丁基甲基醚，该反应收率为84.9%，同样该反应周期非常的长，需要72小时以上。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种转化完全、原料利用率高、副产物含量低的隔离型氢氟醚的制备方法。

所述的一种隔离型氢氟醚的制备方法，其特征在于在无机氟化物和助催化剂存在下，全氟环氧化物与烷基化试剂在非质子极性溶剂中进行烷基化反应，得到隔离型氢氟醚。

所述的一种隔离型氢氟醚的制备方法，其特征在于全氟环氧化物选自六氟环氧丙烷、全氟环氧丁烷、全氟-2-甲基-2,3-环氧丁烷、全氟-2-甲基-2,3-环氧戊烷或全氟-2-甲基-2,3-环氧己烷。

所述的一种隔离型氢氟醚的制备方法，其特征在于非质子极性溶剂选自乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二乙醚、丙二醇二甲醚、二乙二醇二丁醚、乙腈、苯乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、二甲基亚砜、环丁砜或四氢呋喃中的一种或多种的组合物。

所述的一种隔离型氢氟醚的制备方法，其特征在于无机氟化物选自氟化钾、氟化钠、氟化铯、氟化铝中的一种或多种组合物，无机氟化物与助催化剂的摩尔比为1:0.02~1:1，优选1:0.2~1:0.6。