CN101798258A

CN101798258A - 一种新的含氟烷烃、合成方法及其用途

Info

Publication number: CN101798258A
Application number: CN200910046003A
Authority: CN
Inventors: 刘辉建; 吴晓东; 庄祥华; 吴晓红; 周志武
Original assignee: SHANGHAI SHUIHE MEDICAL INSTRUMENT CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI SHUIHE MEDICAL INSTRUMENT CO Ltd
Priority date: 2009-02-06
Filing date: 2009-02-06
Publication date: 2010-08-11

Abstract

本发明涉及一种含氟烷烃、合成方法及用途。该类化合物具有如下分子式：CF₃(CF₂)n(CH₂)mCH₃，其中m＝1～10，n＝1～10，合成方法简便，适合规模化生产，具有适中的密度、优异的流动性和屈光性能，可以作为一种新的液体操作工具应用于玻璃体视网膜手术中。

Description

一种新的含氟烷烃、合成方法及其用途

技术领域

本专利涉及一种新的含氟烷烃、合成方法及用途。以全氟碘代烷为原料，经与烯烃加成、还原脱碘生成一类新型含氟烷烃化合物，该类化合物具有适中的密度、优异的流动性和屈光性能，有望作为一种新的液体操作工具应用于玻璃体视网膜手术中。

背景技术

全氟碳化合物用于视网膜手术是最近发展出来的一项高新技术。视网膜脱离是严重危害人类健康的疾病之一，以往的玻璃体切割手术操作复杂，治愈率低，二十世纪八十年代末，美国科学家将全氟碳化合物作为一种液体操作工具应用于视网膜手术，取到了简化操作、提高疗效的显著效果，使用后手术成功率达到90％以上，使以往很多不治的眼病患者得以重见光明，因此该技术问世以后，立刻得到了医学界的重视，并被迅速推广应用，我国在九十年代末也开始在视网膜手术中使用该技术。

全氟碳化合物性质稳定无毒，被眼科界称为“重水”，其独特的物理性质使其在视网膜手术中能发挥独到的治疗作用：

(1)无色透明、屈光指数与生理盐水相似，因而是良好的光学介质，注入玻璃体内腔后可清晰地看到眼底；

(2)密度大，能顶压视网膜，使视网膜下液被挤压向前经周边视网膜裂孔排入玻璃体腔内，视网膜随之平伏；能压平固定视网膜，便于剥膜操作；有效地推压视网膜，使之与色素上皮紧贴，有利于光凝或冷凝；还可以浮起低比重物质，以便于安全地取出；

(3)低粘度，注入眼内及取出均很方便；

(4)具表面张力，在液体内形成液球，一般不会经视网膜裂孔进入视网膜下，且与灌注液或硅油不相溶，呈现清晰的界面，有利于氟碳液滴的识别和术后的彻底取出。

目前在视网膜手术中使用的化合物主要有全氟萘烷和全氟辛烷，都是全氟碳化合物，即化合物分子中的氢原子全部被氟原子取代，只含有氟原子和碳原子。它们的屈光指数、表面张力和粘度等性能都能满足视网膜手术的要求，在临床手术中效果显著，但是它们的密度较大，都在1.7g/cm³以上，在手术过程中有明显的压迫视网膜中毛细血管的现象，不利于手术的进行和患者的术后康复，因此研究开发密度适中、性能优异、可用于视网膜手术的新型氟碳化合物具有重要的应用价值和社会效益。

发明内容

本发明的目的是提供一类密度适中、可用于视网膜手术的含氟烷烃。

本发明的另一目的是提供上述化合物的合成方法。

本发明涉及的全氟烷基烷烃化合物分子式如下：CF₃(CF₂)n(CH₂)mCH₃，其中m＝1～10，n＝1～10。

本发明的含氟烷烃的合成方法，可以通过以下方法制得中间体碘代全氟烷基烷烃：

在保险粉等引发剂的作用下，全氟碘代烷与烯烃在溶剂中进行加成反应，得到碘代全氟烷基烷烃，反应式如下：

CF₃(CF₂)_nI+CH₂＝CH(CH₂)_m-2CH₃→CF₃(CF₂)_nCH₂CHI(CH₂)_m-2CH₃

其中，引发剂可以是硫含氧酸盐如保险粉、雕白粉，金属粉末如锌粉、铜粉，以及金属氧化物等，全氟碘代烷、烯烃和引发剂的摩尔比为1∶0.8-2∶0.3-1.5，反应温度为5-100℃，反应1-10小时。所述的溶剂可以是乙腈、醇类化合物、乙酸乙酯，丙酮，氯仿，四氯化碳，吡啶，四氢呋喃、水等或者它们的混合物。

本发明的含氟烷烃化合物可以通过如下方法制得：在有机溶剂中，分子式为CF₃(CF₂)_nCH₂CHI(CH₂)_m-2CH₃的碘代全氟烷基烷烃与还原剂反应，得到相应的含氟烷烃CF₃(CF₂)n(CH₂)mCH₃，反应式如下：

其中还原剂可以是三丁基锡氢、氢化锂铝、三丁基氯化锡/氢化锂铝等能够提供氢原子的还原剂，碘代全氟烷基烷烃与还原剂的摩尔比为1∶1-3，反应温度为-20-100℃，反应3-10小时。所述的溶剂可以是乙醚、乙醇、四氢呋喃等。

本发明的主要优点有：

(1)本发明含氟烷烃是一类无色透明、性能稳定、流动性好的液体化合物，经测试许多化合物表面张力在10～20dyne/cm之间，折光率为1.2～1.5，且粘度较低，满足视网膜手术对该类化合物的要求。

(2)本发明含氟烷烃化合物的密度区间为1.2～1.6g/cm³，介于水和全氟碳化合物之间，在视网膜手术中使用既能够起到顶压固定视网膜和浮起低密度物质的作用，又克服了全氟碳化合物由于密度大而压迫视网膜中毛细血管的现象，在视网膜手术中具有重要的应用前景。

(3)本发明含氟烷烃化合物的合成路线简单，反应产率良好，原料全氟碘代烷和烯烃以及所用试剂易得，可以规模化生产。

具体实施方式

通过下述实施例将有助于理解本发明，但并不限制本发明的内容。

实施例1

在一装有冷凝管的烧瓶中加入0.1mol全氟碘代己烷、0.12mol正己烯、0.12mol雕白粉、0.1mol碳酸氢钠、40mL乙腈和80mL水，在75℃下搅拌下反应3小时。冷却后反应混合物用乙醚提取三次，合并有机相，水洗至中性，加入无水硫酸钠干燥20小时，过滤除去硫酸钠，滤液浓缩得粗产物，减压蒸馏得化合物CF₃(CF₂)₅CH₂CHI(CH₂)₃CH₃，产率90％，沸点72-73℃/2mmHg。

IR(film)，ν：2960-2860，1190cm^-1。

¹H NMR，δ_H：0.96(3H，t，CH₃)，1.3-1.8(6H，m，CH₂)，2.4-3.3(2H，m，CH₂CF₂)，4.2-4.6(1H，m，CHI)ppm。

¹⁹F NMR，δ_F：-81.2(3F，t，CF₃)，-113.3(2F，m，CF₂CH₂)，-121.8(2F，m)，-123.3(4F，m)，-126.4(2F，m)ppm。

元素分析，计算值(％)：C 27.20，H 2.28，F 46.59。实测值(％)：C 27.23，H 2.09，F 46.83。

在一装有回流冷凝管的反应瓶中加入0.06mol三丁基锡氢和200mL无水乙醚，冰水浴冷却下慢慢滴加0.03molCF₃(CF₂)₅CH₂CHI(CH₂)₃CH₃的70mL无水乙醚溶液，加完后室温搅拌2小时，然后加热回流反应3小时。冷却后反应混合物倒入冰水中，分出有机层，用蒸馏水洗至中性，加入无水硫酸镁干燥20小时，过滤除去硫酸镁，滤液浓缩，粗产物蒸馏得化合物CF₃(CF₂)₅(CH₂)₅CH₃，产率86％，沸点176-177℃。

IR(film)，ν：2960-2870，1210cm^-1。

¹H NMR，δ_H：0.96(3H，t，CH₃)，1.3-1.9(8H，m，CH₂)，2.1-2.3(2H，m，CH₂CF₂)ppm。

¹⁹F NMR，δ_F：-81.2(3F，t，CF₃)，-113.8(2F，m，CF₂CH₂)，-121.8(2F，m)，-123.3(4F，m)，-126.4(2F，m)ppm。

元素分析，计算值(％)：C 35.65，H 3.22，F 61.14。实测值(％)：C 35.36，H 3.09，F 61.56。

实施例2

在反应瓶中加入0.1mol全氟碘代丁烷、0.12mol正己烯、0.12mol保险粉、0.1mol碳酸氢钠、40mL乙腈和80mL水，在30-35℃下搅拌下反应5小时。冷却后反应混合物用乙醚提取三次，合并有机相，水洗至中性，加入无水硫酸钠干燥20小时，过滤除去硫酸钠，滤液浓缩得粗产物，减压蒸馏得化合物CF₃(CF₂)₃CH₂CHI(CH₂)₃CH₃，产率87％，沸点63-65℃/2mmHg。

IR(film)，ν：2950-2860，1195cm^-1。

¹⁹F NMR，δ_F：-81.2(3F，t，CF₃)，-113.3(2F，m，CF₂CH₂)，-121.8(2F，m)，-123.3(2F，m)，-126.4(2F，m)ppm。

元素分析，计算值(％)：C 27.91，H 2.79，F 39.76。实测值(％)：C 27.68，H 2.62，F 39.89。

在一装有回流冷凝管的反应瓶中加入0.05mol氢化锂铝和150mL无水乙醚，室温下滴加0.05mol三丁基氯化锡和50mL无水乙醚的溶液，室温搅拌2小时，然后在冰水浴冷却下慢慢滴加0.03molCF₃(CF₂)₃CH₂CHI(CH₂)₃CH₃的60mL无水乙醚溶液，加完后室温搅拌2小时，然后加热回流反应5小时。冷却后反应混合物倒入冰水中，分出有机层，用蒸馏水洗至中性，加入无水硫酸镁干燥20小时，过滤除去硫酸镁，滤液浓缩，粗产物蒸馏得化合物CF₃(CF₂)₃(CH₂)₅CH₃，产率85％，沸点162-163℃。

IR(film)，ν：2960-2870，1210cm^-1。

¹H NMR，δ_H：0.95(3H，t，CH₃)，1.3-1.9(8H，m，CH₂)，2.1-2.4(2H，m，CH₂CF₂)ppm。

¹⁹F NMR，δ_F：-81.2(3F，t，CF₃)，-113.8(2F，m，CF₂CH₂)，-121.8(2F，m)，-123.3(F，m)，-126.4(2F，m)ppm。

元素分析，计算值(％)：C 39.47，H 4.28，F 56.25。实测值(％)：C 39.56，H 3.98，F 56.46。

Claims

1.一种含氟烷烃化合物，该化合物具有如下分子式：CF₃(CF₂)n(CH₂)mCH₃，其中m＝1～10，n＝1～10。

2.如权利要求1所述的一种含氟烷烃化合物的合成方法，其特征是通过以下方法制得：

(1)在引发剂的作用下，全氟碘代烷与烯烃在溶剂中进行加成反应，得到碘代全氟烷基烷烃，其中，引发剂可以是硫含氧酸盐、金属粉末以及金属氧化物等，全氟碘代烷、烯烃和引发剂的摩尔比为1∶0.8-2∶0.3-1.5，反应温度为5-100℃，反应1-10小时，所述的溶剂可以是乙腈、醇类化合物、乙酸乙酯，丙酮，氯仿，四氯化碳，吡啶，四氢呋喃、水等或者它们的混合物；

(2)在有机溶剂中，分子式为CF₃(CF₂)_nCH₂CHI(CH₂)_m-2CH₃的碘代全氟烷基烷烃与还原剂反应，得到相应的含氟烷烃CF₃(CF₂)n(CH₂)mCH₃，其中还原剂可以是三丁基锡氢、氢化锂铝、三丁基氯化锡/氢化锂铝等能够提供氢原子的还原剂，碘代全氟烷基烷烃与还原剂的摩尔比为1∶1-3，反应温度为-20-100℃，反应3-10小时，所述的溶剂可以是乙醚、乙醇、四氢呋喃等。

3.如权利要求1所述的一种含氟烷烃化合物的用途，其特征是在玻璃体视网膜手术中作为液体操作工具使用。