CN102408317A

CN102408317A - 一种制备六氟异丙基甲基醚的方法

Info

Publication number: CN102408317A
Application number: CN2010102916387A
Authority: CN
Inventors: 韩国庆; 徐卫国; 方小青; 李华
Original assignee: Zhejiang Lantian Environmental Protection Hi Tech Co Ltd; Sinochem Lantian Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Lantian Environmental Protection Hi Tech Co Ltd; Sinochem Lantian Co Ltd
Priority date: 2010-09-26
Filing date: 2010-09-26
Publication date: 2012-04-11
Anticipated expiration: 2030-09-26
Also published as: CN102408317B

Abstract

本发明公开了一种1,1,1,3,3,3-六氟异丙基甲醚的制备方法，以六氟异丙醇和卤代甲烷为原料在碱性催化剂作用下合成1,1,1,3,3,3-六氟异丙基甲醚,所述卤代甲烷具有如下通式：CH₃X，X选自Cl、Br或I。本发明所述制备方法具有原料易得、制备工艺温和和操作简单的优点。制备的1,1,1,3,3,3-六氟异丙基甲醚可作为中间体合成氟甲基-1,1,1,3,3,3-六氟异丙基醚。

Description

一种制备六氟异丙基甲基醚的方法

技术领域

本发明涉及一种1，1，1，3，3，3-六氟异丙基甲醚的制备方法。

背景技术

1，1，1，3，3，3-六氟异丙基甲醚，CAS登记号：13171-18-1，分子式C₄H₄F₆O，分子量为182.06，沸点50.9℃，相对密度为1.030～1.038，折射率为1.284，饱和蒸汽压(25℃)为36.1KPa，低毒性，遇明火可燃，气体导热性较低，化学稳定性较高。它是合成氟甲基-1，1，1，3，3，3-六氟异丙基醚的关键原料，而氟甲基-1，1，1，3，3，3-六氟异丙基醚俗称七氟醚或七氟烷，它是一种新型吸入式全身麻醉剂，在临床上表现为麻醉和苏醒时间短，对肾脏的毒副作用小，降低脑血管压力、脑代谢、脑耗氧量等优势，同时对呼吸道刺激明显低于其它吸入式麻醉剂，在国际上受到广泛关注，发达国家已经替代先前使用的全身麻醉剂地氟醚、异氟醚，国内也开始逐步使用七氟醚做吸入式麻醉剂。

七氟醚的生产工艺主要是由1，1，1，3，3，3-六氟异丙基甲醚为原料经过氯化和氟化反应制备得到，中国专利CN1699319、CN1733675、CN101058533，美国专利US4874901、US6100434、US6245949，英国专利GB1250928等都报道了该工艺路线。

1，1，1，3，3，3-六氟异丙基甲醚的合成路线主要有以下几种：

(1)美国专利US3346448和英国专利GB1250928报道了使用硫酸二甲酯在碱的作用下与六氟异丙醇反应，该方法比较方便的合成六氟异丙基甲基醚，但产品收率不高，同时使用巨毒原料，对操作环境和三废处理提出了较高的要求；

(2)中国专利CN101544547报道了使用碳酸二甲酯在碱的作用下与六氟异丙醇反应，该方法虽然避免了使用剧毒原料硫酸二甲酯，但操作温度在200℃左右，需要用到不锈钢高压反应釜，操作成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种原料易得，制备工艺温和，操作简单的六氟异丙基甲基醚的合成方法。

为达到发明目的本发明采用的技术方案是：

一种1，1，1，3，3，3-六氟异丙基甲醚的制备方法，六氟异丙醇和卤代甲烷在碱性催化剂作用下合成1，1，1，3，3，3-六氟异丙基甲醚，所述卤代甲烷具有如下通式(I)：

CH₃X (I)

其中：X选自Cl、Br或I。

反应方程式如下：

在本发明中，对催化剂没有特别的要求，一般常用的碱性催化剂均可使用，其中碱性催化剂优选自无机碱、金属氧化物或金属碳酸盐中的一种或几种，无机碱优选自碱金属氢氧化物和/或碱土金属氢氧化物，作为碱金属氢氧化物可以列举出氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)等，作为碱土金属氢氧化物可以列举出氢氧化钙(Ca(OH)₂)、氢氧化钡(Ba(OH)₂)等；金属氧化物优选自碱金属氧化物和/或碱土金属氧化物，作为碱金属氧化物可以列举出氧化钠(Na₂O)、氧化钾(K₂O)等，作为碱土金属氧化物可以列举出氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)等；金属碳酸盐优选自碱金属碳酸盐和/或碱土金属碳酸盐，作为碱金属碳酸盐可以列举出碳酸钠(Na₂CO₃)，碳酸钾(K₂CO₃)等，作为碱土金属碳酸盐可以列举出碳酸镁(MgCO₃)、碳酸钙(CaCO₃)等。

本发明对溶剂没有特殊要求，可以在没有溶剂存在下进行反应，也可以在溶剂存在下进行反应，优选在溶剂存在下进行反应。所述溶剂优选自腈类、醚类、酰胺类、二甲基亚砜或N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种。所述腈类优选为乙腈，所述醚类优选为四氢呋喃，所述酰胺类优选为N，N-二甲基甲酰胺或N，N-二甲基乙酰胺。

本发明所述反应工艺温和，优选在0℃～100℃温度之间进行，特别优选在30℃～60℃温度之间进行。本发明对反应压力没有特别的要求，反应可以是常压或加压下进行，压力的大小主要由反应温度和不同的卤代甲烷原料决定，反应可以根据压力的大小在压力反应釜中进行。

本发明所述原料六氟异丙醇和卤代甲烷的摩尔配比优选为0.1～10，进一步优选为0.5～4。；碱性催化剂与六氟异丙醇的摩尔配比优选为0.1～2，进一步优选为0.2～1。；六氟异丙醇和溶剂的摩尔配比优选为0.2～5。

本发明所述反应时间一般控制在1～10小时，优选为4～8小时。

本发明所述1，1，1，3，3，3-六氟异丙基甲醚制备工艺中，先按照配比加入任一一种原料和溶剂，再加入一定配比的催化剂，在搅拌状态下，控制反应温度，然后加入另一种原料，另一种原料的加料速度控制在0.5小时至1小时之间完成，恒温反应一定时间，反应结束后降温出料，通过简单蒸馏得到粗品和未反应的原料混合物，再将该混合物通过精馏提纯收集产品，精馏后的产品含量大于99.9％，没有反应的原料可以循环使用，溶剂可以重复使用。

具体实施方式

下面结合具体实施例来对本发明进行进一步说明，但并不将本发明局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。

实施例1

在0.25L的压力反应釜中加入原料六氟异丙醇70g，氢氧化钠15g，溶剂乙腈60g，混合后升温到40℃，在搅拌状态下缓慢加入碘甲烷50g，恒温反应6小时，反应结束后降温，蒸馏得到产品六氟异丙基甲基醚52.7g，产品收率82.3％。

实施例2

在0.25L的压力反应釜中加入原料六氟异丙醇70g，氢氧化钾20g，溶剂二甲基亚砜50g，混合后升温到50℃，在搅拌状态下缓慢加入溴甲烷30g，恒温反应6小时，反应结束后蒸馏得到产品六氟异丙基甲基醚43g，产品收率74.1％。

实施例3

在0.25L的压力反应釜中加入原料六氟异丙醇80g，氢氧化钠20g，溶剂N，N-二甲基甲酰胺60g，混合后升温到60℃，在搅拌状态下缓慢加入氯甲烷40g，恒温反应6小时，反应结束后降温，蒸馏得到产品六氟异丙基甲基醚58.7g，产品收率67.7％。

实施例4

在0.25L的压力反应釜中加入原料六氟异丙醇80g，碳酸钠30g，溶剂N，N-二甲基甲酰胺60g，混合后升温到40℃，在搅拌状态下缓慢加入碘甲烷50g，恒温反应8小时，反应结束后降温，蒸馏得到产品六氟异丙基甲基醚48.1g，产品收率75.2％。

实施例5

在0.25L的压力反应釜中加入原料六氟异丙醇80g，氢氧化钠20g，溶剂四氢呋喃60g，混合后升温到40℃，在搅拌状态下缓慢加入溴甲烷55g，恒温反应6小时，反应结束后降温，蒸馏得到产品六氟异丙基甲基醚65.2g，产品收率75.1％。

实施例6

在0.25L的压力反应釜中加入原料六氟异丙醇80g，氧化钠20g，溶剂N-甲基吡咯烷酮60g，混合后升温到40℃，在搅拌状态下缓慢加入溴甲烷50g，恒温反应7小时，反应结束后降温，蒸馏得到产品六氟异丙基甲基醚64.7g，产品收率74.6％。

实施例7-9

在0.25L的压力反应釜中加入原料六氟异丙醇80g，氢氧化钠20g，溶剂四氢呋喃60g，在搅拌状态下缓慢加入溴甲烷55g，恒温反应6小时，改变反应温度进行试验，反应结束后降温，蒸馏得到产品六氟异丙基甲基醚，反应结果列于下表：

试验号	反应温度	原料配比：六氟异丙醇/溴甲烷	产品收率
				实施例7	40℃	0.8∶1	74.7％
实施例8	60℃	1.1∶1	76.8％
				实施例9	80℃	1.2∶1	69.3％

注：原料配比为摩尔配比

实施例10-12

在0.25L的压力反应釜中加入原料六氟异丙醇70g，氢氧化钠20g，溶剂四氢呋喃60g，在搅拌状态下缓慢加入溴甲烷，恒温反应6小时，改变溴甲烷进料量；反应温度在50℃进行试验，反应结束后降温，蒸馏得到产品六氟异丙基甲基醚，反应结果列于下表：

试验号	原料配比：六氟异丙醇/溴甲烷	原料转化率	产品收率
				实施例10	0.5∶1	93.5％	73.2％
实施例11	2∶1	9 1.2％	74.9％
				实施例12	4∶1	95.7％	77.4％

注1：原料配比为摩尔配比；

注2：转化率是指进料量少的原料转化率

实施例13-15

在0.25L的压力反应釜中加入原料六氟异丙醇80g，氢氧化钠20g，溶剂四氢呋喃60g，在搅拌状态下缓慢加入溴甲烷40g，恒温50℃反应，改变反应时间进行试验，反应结束后降温，蒸馏得到产品六氟异丙基甲基醚，反应结果列于下表：

试验号	反应时间	原料转化率	产品收率
				实施例13	4hr	91.2％	74.7
实施例14	6hr	96.5％	76.5％
				实施例15	8hr	96.3％	76.1％

实施例16-18

在0.25L的压力反应釜中加入原料六氟异丙醇80g，溶剂四氢呋喃60g，在搅拌状态下缓慢加入溴甲烷40g，恒温50℃反应，反应时间6小时，改变反应催化剂氢氧化钾不同进料量进行试验，反应结束后降温，蒸馏得到产品六氟异丙基甲基醚，反应结果列于下表：

试验号	催化剂配比	原料转化率	产品收率
				实施例16	0.4∶1	80.3％	62.3％
实施例17	0.7∶1	91.2％	72.8％
				实施例18	1∶1	95.3％	77.2％

注：催化剂配比是指催化剂和原料六氟异丙醇的摩尔配比。

Claims

1.一种1，1，3，3，3-六氟异丙基甲醚的制备方法，其特征在于六氟异丙醇和卤代甲烷在碱性催化剂作用下合成1，1，1，3，3，3-六氟异丙基甲醚，所述卤代甲烷具有如下通式(I)：

CH₃X (I)

其中：X选自Cl、Br或I。

2.按照权利要求1所述的1，1，1，3，3，3-六氟异丙基甲醚的制备方法，其特征在于所述碱性催化剂选自无机碱、金属氧化物或金属碳酸盐中的一种或几种。

3.按照权利要求2所述的1，1，1，3，3，3-六氟异丙基甲醚的制备方法，其特征在于所述无机碱选自碱金属氢氧化物和/或碱土金属氢氧化物，所述金属氧化物选自碱金属氧化物和/或碱土金属氧化物，所述金属碳酸盐选自碱金属碳酸盐和/或碱土金属碳酸盐。

4.按照权利要求1所述的1，1，1，3，3，3-六氟异丙基甲醚的制备方法，其特征在于反应在溶剂存在下进行，所述溶剂选自腈类、醚类、酰胺类、二甲基亚砜或N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种。

5.按照权利要求4所述的1，1，1，3，3，3-六氟异丙基甲醚的制备方法，其特征在于所述腈类为乙腈，所述醚类为四氢呋喃，所述酰胺类为N，N-二甲基甲酰胺或N，N-二甲基乙酰胺。

6.按照权利要求1所述的1，1，1，3，3，3-六氟异丙基甲醚的制备方法，其特征在于反应温度为0℃～100℃。

7.按照权利要求6所述的1，1，1，3，3，3-六氟异丙基甲醚的制备方法，其特征在于反应温度为30℃～60℃。

8.按照权利要求1所述的1，1，1，3，3，3-六氟异丙基甲醚的制备方法，其特征在于六氟异丙醇和卤代甲烷的摩尔配比为0.1～10。

9.按照权利要求8所述的1，1，1，3，3，3-六氟异丙基甲醚的制备方法，其特征在于六氟异丙醇和卤代甲烷的摩尔配比为0.5～4。

10.按照权利要求1所述的1，1，1，3，3，3-六氟异丙基甲醚的制备方法，其特征在于碱性催化剂与六氟异丙醇的摩尔配比为0.1～2。

11.按照权利要求10所述的1，1，1，3，3，3-六氟异丙基甲醚的制备方法，其特征在于碱性催化剂与六氟异丙醇的摩尔配比为0.2～1。

12.按照权利要求5所述的1，1，1，3，3，3-六氟异丙基甲醚的制备方法，其特征在于六氟异丙醇和溶剂的摩尔配比为0.2～2。

13.按照权利要求1所述的1，1，1，3，3，3-六氟异丙基甲醚的制备方法，其特征在于反应时间为1～10小时。

14.按照权利要求12所述的1，1，1，3，3，3-六氟异丙基甲醚的制备方法，其特征在于反应时间为4～8小时。