[发明专利]一种氢氟醚清洗剂的制备方法

说明书

本发明涉及一种氢氟醚清洗剂的制备方法，属于精细氟化工技术领域。所述方法将原料A与氟化物A在溶剂A中反应，得到异丁酰氟；将原料B与氟化物B在溶剂B中反应，得到正丁酰氟；将异丁酰氟和正丁酰氟按质量比为13:7混合，然后加入到装有氟化物C的氟化氢溶液的反应釜中，进行氟化反应，收集气相产物；对气相产物进行精馏，得到全氟异丁酰氟和全氟正丁酰氟质量之比为13:7的混合物；将混合物与烷基化试剂和氟化物D在溶剂C中反应，得到粗品；对粗品进行精馏，得到纯度大于99.9％的高纯氢氟醚清洗剂。所述方法采用的烷基化试剂等反应原料得到产品收率高，无毒而产生固废少，产品收率高，产物纯度大于99.9％。

技术领域

本发明涉及一种氢氟醚清洗剂的制备方法，属于精细氟化工技术领域。

背景技术

明尼苏达矿务及制造业公司(简称3M公司)于1995年彻底淘汰氟利昂后，成功开发Novec^TM电子氟化液系列氢氟醚(HFE)产品作为氟利昂的替代品。Novec^TM电子氟化液具有优秀的热稳定性和化学稳定性，且拥有适度的溶解性。臭氧消耗潜能值为零；与氢氟烃类化合物、全氟烃类化合物相比，其全球变暖潜势系数大幅降低，减轻环保负担。Novec^TM7100，即氢氟醚清洗剂HFE-7100作为美国环境保护局确定的氟利昂替代品清单中的清洗剂和冷媒，被指定为可无限制使用，为提倡绿色采购的先进企业提供理想的解决方案。

氢氟醚清洗剂HFE-7100相比于其他氟系清洗剂，臭氧层破坏系数为零，全球变暖潜值降低，大气寿命短，几乎无毒，且不被列为挥发性有机化合物，且对人体几乎无毒，成为名副其实的绿色清洗剂。氢氟醚清洗剂HFE-7100之所以能作为新一代的氯氟烃类化合物、氢氯氟烃类化合物和氢氟烃类化合物的替代物，是因为它从根本上解决了环境污染问题，其安全性高、利于环保。

3M公司生产的氢氟醚清洗剂HFE-7100的分子式为C₄F₉OCH₃，是一种无色透明、黏度低、不易燃、无毒以及绝缘的液体，氢氟醚清洗剂HFE-7100中包含两种性质完全一样且不可分离的异构体，分别为是九氟异丁基甲醚，化学式为(CF₃)₂CFCF₂OCH₃(CAS No 163702-08-7)，质量分数约为65％，和九氟正丁基甲醚，化学式为CF₃CF₂CF₂CF₂OCH₃(CAS No 163702-07-6)，质量分数约为35％。市场上销售的HFE-7100沸点为61℃，其中，九氟异丁基甲醚与九氟正丁基甲醚沸点略有差异。

现有技术中，九氟丁基甲醚的制备方法主要采用以下三种：

1.美国3M公司专利US8193397报道，使用正丁酸酐为原料，直接电解氟化(EFC)，收集气相产物，精馏后，得到纯度为98.5％的全氟正丁酰氟；在反应釜中，全氟正丁酰氟与硫酸二甲酯、氟化钾、二乙二醇二甲醚(diglyme)在50℃反应8h，制备得到九氟丁基甲醚，化学方程式如下：

2.中国专利CN107382678报道，向七氟异丁烯基甲醚和溶剂的混合物中通入氟氮混合气进行反应，制备得到九氟异丁基甲醚，化学方程式如下：

3.中国专利CN110002968报道，在腈类溶剂的条件下，以碳酰氟、三氟乙酰氟、五氟丙酰氟、七氟正丁酰氟、七氟异丁酰氟为原料，与金属氟化物发生加成反应得到全氟醇盐，然后在水催化作用下，全氟醇盐与低毒甚至无毒无害的烷基化试剂发生烷基化反应得到含氟醚，其中含有九氟正丁基甲醚和九氟异丁基甲醚，化学方程式如下：

上述合成九氟丁基甲醚的路线，存在毒性大，固废物多以及收率较低的缺陷。

发明内容