CN111777496B - 一种隔离型氢氟醚的制备方法 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
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。
所述的一种隔离型氢氟醚的制备方法,其特征在于烷基化试剂选自硫酸二甲酯、硫酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、磺酸酯或相应的卤代烷烃,相应的卤代烷烃为对应的甲基、乙基上的H被卤素取代,优选为甲基磺酸甲酯、甲基磺酸乙酯、乙基磺酸甲酯、乙基磺酸乙酯、碘甲烷、碘乙烷中的一种或多种组合物。
所述的一种隔离型氢氟醚的制备方法,其特征在于助催化剂选自15-冠醚-5、18-冠醚-6、环丁砜、乙醚中的一种、两种或两种以上组合。
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与烷基化试剂的摩尔比为1:1~1:3,优选1:1.3~1:1.8。
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与无机氟化物的摩尔比是1:1~1:5,优选1:2~1:3。
所述的一种隔离型氢氟醚的制备方法,其特征在于烷基化反应温度为-20℃~120℃,优选为10℃~50℃。
通过采用上述技术,与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
1)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;
2)本发明提供的全新制备隔离型氢氟醚的方法,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。
具体实施方式
本发明的方法及其用途将由以下实施例进一步阐明,下列实施例是对本发明的非限定性描述。
实施例1:
用全氟-2-甲基-2,3-环氧戊烷与硫酸二甲酯反应得到1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷,反应按以下步骤进行:
a.先将500ml反应烧瓶清洗干净,烘干;
b.向烧瓶内加入200mLN,N-二甲基甲酰胺,开启搅拌,在搅拌下依次加入58g(1mol)无水氟化钾及52.86g(0.2mol)18-冠醚-6;
c.搅拌10min使无水氟化钾及18-冠醚-6充分溶解,然后加入全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷158g(0.5mol),得溶液;
d.给溶液水浴加热至50℃,保持温度恒定在50℃左右,在1.5~2h内用滴液漏斗滴加硫酸二甲酯81.98g(0.65mol);
e.硫酸二甲酯滴加完毕以后,溶液继续50℃恒温保持3h;
f.反应结束后冷却至室温,向反应液中加入适量的氢氧化钾溶液除去残余硫酸二甲酯,然后将混合液蒸馏,产品与水共沸蒸出;
g.将共沸物分液,分出下层有机相再水洗一次并分液,称取产物质量并检测其组分含量。
结果:得到氢氟醚粗品质量为165.45g,其中1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷含量为96.71%,全氟-2-甲基-2,3-环氧戊烷残留为0.1%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷转化率99.9%,1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷的收率为91.43%。
实施案例2:
用六氟环氧丙烷与硫酸二甲酯反应得到1,1,1,2,2,3,3-七氟-3-甲氧基丙烷及其同分异构体1,1,1,2,3,3,3-七氟-2-甲氧基丙烷反应按以下步骤进行:
a.先将500ml压力釜(工作压力-0.9mpa~2mpa)清洗干净,烘干;
b.向压力釜内依次加入200mLN,N-二甲基甲酰胺、58g(1mol)无水氟化钾、52.86g(0.2mol)18-冠醚-6、81.98g(0.65mol)硫酸二甲酯;
c.密闭压力釜,开启搅拌,保持压力釜温度为50℃;
d.搅拌20min后向压力釜内缓慢充入六氟环氧丙烷气体83g(0.5mol),1.5h左右充料完毕;
e.充完后继续保持压力釜温度50℃三小时;
f.反应结束后冷却反应釜温度至0℃以下,打开压力釜迅速取出反应液于1L烧瓶内进行蒸馏,称取低沸点产物质量并进行相关分析检测。
结果:得到氢氟醚粗品质量97.24g,其中1,1,1,2,2,3,3-七氟代-3-甲氧基丙烷与1,1,1,2,3,3,3-七氟代-2-甲氧基丙烷总含量为93.45%,六氟环氧丙烷残留量为0.06%,六氟环氧丙烷转化率为99.94%。1,1,1,2,2,3,3-七氟代-3-甲氧基丙烷与1,1,1,2,3,3,3-七氟代-2-甲氧基丙烷总收率为90.87%。
实施例3:
与实施例1相同的方法操作,不同之处在于将反应的溶剂N,N-二甲基甲酰胺改为二乙二醇二甲醚:
a.先将500ml反应烧瓶清洗干净,烘干;
b.向烧瓶内加入200mL二乙二醇二甲醚,开启搅拌,在搅拌下依次加入58g(1mol)无水氟化钾及52.86g(0.2mol)18-冠醚-6;
c.搅拌10min使无水氟化钾及18-冠醚-6充分溶解,然后加入全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷158g(0.5mol),得溶液;
d.给溶液水浴加热至50℃,保持温度恒定在50℃左右,在1.5~2h内用滴液漏斗滴加硫酸二甲酯81.98g(0.65mol);
e.硫酸二甲酯滴加完毕以后,溶液继续50℃恒温保持3h;
f.反应结束后冷却至室温,向反应液中加入适量的氢氧化钾溶液除去残余硫酸二甲酯,然后将混合液蒸馏,产品与水共沸蒸出;
g.将共沸物分液,分出下层有机相再水洗一次并分液,称取产物质量并检测其组分含量。
结果:得到氢氟醚粗品质量164.2g,其中1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷含量为97.61%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷残留为0.06%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷转化率99.94%,1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷的收率为91.59%。
实施例4:
与实施例1相同的方法操作,不同之处在于将反应物氟化钾改为氟化钠42g(1mol),助催化剂18-冠醚-6改为15-冠醚-5:44.05g(0.2mol):
a.先将500ml反应烧瓶清洗干净,烘干;
b.向烧瓶内加入200mLN,N-二甲基甲酰胺,开启搅拌,在搅拌下依次加入42g(1mol)无水氟化钠及44.05g(0.2mol)15-冠醚-5;
c.搅拌10min使无水氟化钠及15-冠醚-5充分溶解,然后加入全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷158g(0.5mol),得溶液;
d.给溶液水浴加热至50℃,保持温度恒定在50℃左右,在1.5~2h内用滴液漏斗滴加硫酸二甲酯81.98g(0.65mol);
e.硫酸二甲酯滴加完毕以后,溶液继续50℃恒温保持3h;
f.反应结束后冷却至室温,向反应液中加入适量的氢氧化钾溶液除去残余硫酸二甲酯,然后将混合液蒸馏,产品与水共沸蒸出;
g.将共沸物分液,分出下层有机相再水洗一次并分液,称取产物质量并检测其组分含量。
结果:得到氢氟醚粗品质量165.3g,其中1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷含量为97.09%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷残留为0.09%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷转化率99.91%,1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷的收率为91.71%。
实施例5:
与实施例1相同的方法操作,不同之处在于全氟环氧化物与无机氟化物的摩尔比改成1:1:
a.先将500ml反应烧瓶清洗干净,烘干;
b.向烧瓶内加入200mLN,N-二甲基甲酰胺,开启搅拌,在搅拌下依次加入29g(0.5mol)无水氟化钾及26.43g(0.1mol)18-冠醚-6;
c.搅拌10min使无水氟化钾及18-冠醚-6充分溶解,然后加入全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷158g(0.5mol),得溶液;
d.给溶液水浴加热至50℃,保持温度恒定在50℃左右,在1.5~2h内用滴液漏斗滴加硫酸二甲酯81.98g(0.65mol);
e.硫酸二甲酯滴加完毕以后,溶液继续50℃恒温保持3h;
f.反应结束后冷却至室温,向反应液中加入适量的氢氧化钾溶液除去残余硫酸二甲酯,然后将混合液蒸馏,产品与水共沸蒸出;
g.将共沸物分液,分出下层有机相再水洗一次并分液,称取产物质量并检测其组分含量。
结果:得到氢氟醚粗品质量151.1g,其中1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷含量为95.40%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷残留为1.53%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷转化率98.47%,1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷的收率为82.37%。
实施例6:
与实施例1相同的方法操作,不同之处在于全氟环氧化物与无机氟化物的摩尔比改成1:3:
a.先将500ml反应烧瓶清洗干净,烘干;
b.向烧瓶内加入200mLN,N-二甲基甲酰胺,开启搅拌,在搅拌下依次加入75g(1.5mol)无水氟化钾及79.29g(0.3mol)18-冠醚-6;
c.搅拌10min使无水氟化钾及18-冠醚-6充分溶解,然后加入全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷158g(0.5mol),得溶液;
d.给溶液水浴加热至50℃,保持温度恒定在50℃左右,在1.5~2h内用滴液漏斗滴加硫酸二甲酯81.98g(0.65mol);
e.硫酸二甲酯滴加完毕以后,溶液继续50℃恒温保持3h;
f.反应结束后冷却至室温,向反应液中加入适量的氢氧化钾溶液除去残余硫酸二甲酯,然后将混合液蒸馏,产品与水共沸蒸出;
g.将共沸物分液,分出下层有机相再水洗一次并分液,称取产物质量并检测其组分含量。
结果:得到氢氟醚粗品质量164.9g,其中1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷含量为97.41%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷残留为0.06%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷转化率99.94%,1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷的收率为91.79%。
实施例7:
与实施例1相同的方法操作,不同之处在于全氟环氧化物与无机氟化物的摩尔比改成1:5:
a.先将500ml反应烧瓶清洗干净,烘干;
b.向烧瓶内加入200mLN,N-二甲基甲酰胺,开启搅拌,在搅拌下依次加入145g(2.5mol)无水氟化钾及132.15g(0.5mol)18-冠醚-6;
c.搅拌10min使无水氟化钾及18-冠醚-6充分溶解,然后加入全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷158g(0.5mol),得溶液;
d.给溶液水浴加热至50℃,保持温度恒定在50℃左右,在1.5~2h内用滴液漏斗滴加硫酸二甲酯81.98g(0.65mol);
e.硫酸二甲酯滴加完毕以后,溶液继续50℃恒温保持3h;
f.反应结束后冷却至室温,向反应液中加入适量的氢氧化钾溶液除去残余硫酸二甲酯,然后将混合液蒸馏,产品与水共沸蒸出;
g.将共沸物分液,分出下层有机相再水洗一次并分液,称取产物质量并检测其组分含量。
结果:得到氢氟醚粗品质量163.9g,其中1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷含量为97.33%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷残留为0.05%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷转化率99.95%,1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷的收率为91.16%。
实施例8:
与实施例1相同的方法操作,不同之处在于无机氟化物与助催化剂的摩尔比改成1:0.02:
a.先将500ml反应烧瓶清洗干净,烘干;
b.向烧瓶内加入200mLN,N-二甲基甲酰胺,开启搅拌,在搅拌下依次加入58g(1mol)无水氟化钾及5.286g(0.02mol)18-冠醚-6;
c.搅拌10min使无水氟化钾及18-冠醚-6充分溶解,然后加入全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷158g(0.5mol),得溶液;
d.给溶液水浴加热至50℃,保持温度恒定在50℃左右,在1.5~2h内用滴液漏斗滴加硫酸二甲酯81.98g(0.65mol);
e.硫酸二甲酯滴加完毕以后,溶液继续50℃恒温保持3h;
f.反应结束后冷却至室温,向反应液中加入适量的氢氧化钾溶液除去残余硫酸二甲酯,然后将混合液蒸馏,产品与水共沸蒸出;
g.将共沸物分液,分出下层有机相再水洗一次并分液,称取产物质量并检测其组分含量。
结果:得到氢氟醚粗品质量为133.45g,其中1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷含量为73.31%,全氟-2-甲基-2,3-环氧戊烷残留为26.02%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷转化率73.98%,1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷的收率为55.90%。
实施例9:
与实施例1相同的方法操作,不同之处在于无机氟化物与助催化剂的摩尔比改成1:0.6:
a.先将500ml反应烧瓶清洗干净,烘干;
b.向烧瓶内加入200mLN,N-二甲基甲酰胺,开启搅拌,在搅拌下依次加入58g(1mol)无水氟化钾及158.58g(0.6mol)18-冠醚-6;
c.搅拌10min使无水氟化钾及18-冠醚-6充分溶解,然后加入全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷158g(0.5mol),得溶液;
d.给溶液水浴加热至50℃,保持温度恒定在50℃左右,在1.5~2h内用滴液漏斗滴加硫酸二甲酯81.98g(0.65mol);
e.硫酸二甲酯滴加完毕以后,溶液继续50℃恒温保持3h;
f.反应结束后冷却至室温,向反应液中加入适量的氢氧化钾溶液除去残余硫酸二甲酯,然后将混合液蒸馏,产品与水共沸蒸出;
g.将共沸物分液,分出下层有机相再水洗一次并分液,称取产物质量并检测其组分含量。
结果:得到氢氟醚粗品质量为164.75g,其中1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷含量为97.48%,全氟-2-甲基-2,3-环氧戊烷残留为0.07%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷转化率99.93%,1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷的收率为91.77%。
实施例10:
与实施例1相同的方法操作,不同之处在于无机氟化物与助催化剂的摩尔比改成1:1:
a.先将500ml反应烧瓶清洗干净,烘干;
b.向烧瓶内加入200mLN,N-二甲基甲酰胺,开启搅拌,在搅拌下依次加入58g(1mol)无水氟化钾及264.32g(1mol)18-冠醚-6;
c.搅拌10min使无水氟化钾及18-冠醚-6充分溶解,然后加入全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷158g(0.5mol),得溶液;
d.给溶液水浴加热至50℃,保持温度恒定在50℃左右,在1.5~2h内用滴液漏斗滴加硫酸二甲酯81.98g(0.65mol);
e.硫酸二甲酯滴加完毕以后,溶液继续50℃恒温保持3h;
f.反应结束后冷却至室温,向反应液中加入适量的氢氧化钾溶液除去残余硫酸二甲酯,然后将混合液蒸馏,产品与水共沸蒸出;
g.将共沸物分液,分出下层有机相再水洗一次并分液,称取产物质量并检测其组分含量。
结果:得到氢氟醚粗品质量为161.45g,其中1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷含量为95.31%,全氟-2-甲基-2,3-环氧戊烷残留为0.05%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷转化率99.95%,1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷的收率为87.93%。
实施例11:
与实施例1相同的方法操作,不同之处在于全氟环氧化物与烷基化试剂的摩尔比改为1:1:
a.先将500ml反应烧瓶清洗干净,烘干;
b.向烧瓶内加入200mLN,N-二甲基甲酰胺,开启搅拌,在搅拌下依次加入58g(1mol)无水氟化钾及52.86g(0.2mol)18-冠醚-6;
c.搅拌10min使无水氟化钾及18-冠醚-6充分溶解,然后加入全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷158g(0.5mol),得溶液;
d.给溶液水浴加热至50℃,保持温度恒定在50℃左右,在1.5~2h内用滴液漏斗滴加硫酸二甲酯63.07g(0.5mol);
e.硫酸二甲酯滴加完毕以后, 50℃继续保持3h;
f.反应结束后冷却至室温,向反应液中加入适量的氢氧化钾溶液除去残余硫酸二甲酯,然后将混合液蒸馏,产品与水共沸蒸出;
g.将共沸物分液,分出下层有机相再水洗一次并分液,称取产物质量并检测其组分含量。
结果:得到氢氟醚粗品质量156.4g,其中1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷含量为95.89%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷残留为2.97 %,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷转化率97.03%,1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷的收率为85.70%。
实施例12:
与实施例1相同的方法操作,不同之处在于全氟环氧化物与烷基化试剂的摩尔比改为1:1.8:
a.先将500ml反应烧瓶清洗干净,烘干;
b.向烧瓶内加入200mLN,N-二甲基甲酰胺,开启搅拌,在搅拌下依次加入58g(1mol)无水氟化钾及52.86g(0.2mol)18-冠醚-6;
c.搅拌10min使无水氟化钾及18-冠醚-6充分溶解,然后加入全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷158g(0.5mol),得溶液;
d.给溶液水浴加热至50℃,保持温度恒定在50℃左右,在1.5~2h内用滴液漏斗滴加硫酸二甲酯113.52g(0.9mol);
e.硫酸二甲酯滴加完毕以后, 50℃继续保持3h;
f.反应结束后冷却至室温,向反应液中加入适量的氢氧化钾溶液除去残余硫酸二甲酯,然后将混合液蒸馏,产品与水共沸蒸出;
g.将共沸物分液,分出下层有机相再水洗一次并分液,称取产物质量并检测其组分含量。
结果:得到氢氟醚粗品质量163.4g,其中1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷含量为97.89%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷残留为0.07 %,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷转化率99.93%,1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷的收率为91.40%。
实施例13:
与实施例1相同的方法操作,不同之处在于全氟环氧化物与烷基化试剂的摩尔比改为1:3:
a.先将500ml反应烧瓶清洗干净,烘干;
b.向烧瓶内加入200mLN,N-二甲基甲酰胺,开启搅拌,在搅拌下依次加入58g(1mol)无水氟化钾及52.86g(0.2mol)18-冠醚-6;
c.搅拌10min使无水氟化钾及18-冠醚-6充分溶解,然后加入全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷158g(0.5mol),得溶液;
d.给溶液水浴加热至50℃,保持温度恒定在50℃左右,在1.5~2h内用滴液漏斗滴加硫酸二甲酯189.20g(1.5mol);
e.硫酸二甲酯滴加完毕以后, 50℃继续保持3h;
f.反应结束后冷却至室温,向反应液中加入适量的氢氧化钾溶液除去残余硫酸二甲酯,然后将混合液蒸馏,产品与水共沸蒸出;
g.将共沸物分液,分出下层有机相再水洗一次并分液,称取产物质量并检测其组分含量。
结果:得到氢氟醚粗品质量163.7g,其中1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷含量为97.07%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷残留为0.07 %,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷转化率99.93%,1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷的收率为90.80%。
实施例14:
与实施例1相同的方法操作,不同之处在于反应温度改为-20℃:
a.先将500ml反应烧瓶清洗干净,烘干;
b.向烧瓶内加入200mLN,N-二甲基甲酰胺,开启搅拌,在搅拌下依次加入58g(1mol)无水氟化钾及52.86g(0.2mol)18-冠醚-6;
c.搅拌10min使无水氟化钾及18-冠醚-6充分溶解,然后加入全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷158g(0.5mol),得溶液;
d.给溶液冷却至-20℃,保持温度恒定在-20℃左右,在1.5~2h内用滴液漏斗滴加硫酸二甲酯81.98g(0.65mol);
e.硫酸二甲酯滴加完毕以后,溶液继续-20℃恒温保持3h;
f.反应结束后温度回复至室温,向反应液中加入适量的氢氧化钾溶液除去残余硫酸二甲酯,然后将混合液蒸馏,产品与水共沸蒸出;
g.将共沸物分液,分出下层有机相再水洗一次并分液,称取产物质量并检测其组分含量。
结果:得到氢氟醚粗品质量为135.45g,其中1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷含量为39.13%,全氟-2-甲基-2,3-环氧戊烷残留为59.30%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷转化率40.70%,1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷的收率为30.28%。
实施例15:
与实施例1相同的方法操作,不同之处在于反应温度改为10℃:
a.先将500ml反应烧瓶清洗干净,烘干;
b.向烧瓶内加入200mLN,N-二甲基甲酰胺,开启搅拌,在搅拌下依次加入58g(1mol)无水氟化钾及52.86g(0.2mol)18-冠醚-6;
c.搅拌10min使无水氟化钾及18-冠醚-6充分溶解,然后加入全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷158g(0.5mol),得溶液;
d.给溶液冷却至10℃,保持温度恒定在10℃左右,在1.5~2h内用滴液漏斗滴加硫酸二甲酯81.98g(0.65mol);
e.硫酸二甲酯滴加完毕以后,溶液继续10℃恒温保持3h;
f.反应结束后温度回复至室温,向反应液中加入适量的氢氧化钾溶液除去残余硫酸二甲酯,然后将混合液蒸馏,产品与水共沸蒸出;
g.将共沸物分液,分出下层有机相再水洗一次并分液,称取产物质量并检测其组分含量。
结果:得到氢氟醚粗品质量为164.22g,其中1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷含量为96.89%,全氟-2-甲基-2,3-环氧戊烷残留0.12%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷转化率99.88%,1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷的收率为90.92%。
实施例16:
与实施例1相同的方法操作,不同之处在于反应温度改为120℃:
a.先将500ml反应烧瓶清洗干净,烘干;
b.向烧瓶内加入200mLN,N-二甲基甲酰胺,开启搅拌,在搅拌下依次加入58g(1mol)无水氟化钾及52.86g(0.2mol)18-冠醚-6;
c.搅拌10min使无水氟化钾及18-冠醚-6充分溶解,然后加入全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷158g(0.5mol),得溶液;
d.给溶液升温至120℃,保持温度恒定在120℃左右,在1.5~2h内用滴液漏斗滴加硫酸二甲酯81.98g(0.65mol);
e.硫酸二甲酯滴加完毕以后,溶液继续120℃恒温保持3h;
f.反应结束后温度冷却至室温,向反应液中加入适量的氢氧化钾溶液除去残余硫酸二甲酯,然后将混合液蒸馏,产品与水共沸蒸出;
g.将共沸物分液,分出下层有机相再水洗一次并分液,称取产物质量并检测其组分含量。
结果:得到氢氟醚粗品质量为155.45g,其中1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷含量为91.13%,全氟-2-甲基-2,3-环氧戊烷残留为0.08%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷转化率99.92%,1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷的收率为80.95%。
实施例17:
与实施例1相同的方法操作,不同之处在于将烷基化试剂改为甲基磺酸甲酯:
a.先将500ml反应烧瓶清洗干净,烘干;
b.向烧瓶内加入200mL二乙二醇二甲醚,开启搅拌,在搅拌下依次加入58g(1mol)无水氟化钾及52.86g(0.2mol)18-冠醚-6;
c.搅拌10min使无水氟化钾及18-冠醚-6充分溶解,然后加入全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷158g(0.5mol),得溶液;
d.给溶液水浴加热至50℃,保持温度恒定在50℃左右,用滴液漏斗缓慢滴加甲基磺酸甲酯71.59g(0.65mol);
e.控制甲基磺酸甲酯滴加时间2h左右,滴加完以后,溶液继续50℃恒温保持3h;
f.反应结束后冷却至室温,然后将混合液取出精馏,得到产品。
结果:得到氢氟醚质量为164.22g,其中1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷含量为96.79%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷残留为0.07%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷转化率99.93%,1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷的收率为90.83%。
实施例18:
与实施例1相同的方法操作,不同之处在于将甲基化试剂改为碘甲烷:
a.先将500ml反应烧瓶清洗干净,烘干;
b.向烧瓶内加入200mL二乙二醇二甲醚,开启搅拌,在搅拌下依次加入58g(1mol)无水氟化钾及52.86g(0.2mol)18-冠醚-6;
c.搅拌10min使无水氟化钾及18-冠醚-6充分溶解,然后加入全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷158g(0.5mol),得溶液;
d.给溶液水浴加热至30℃,保持温度恒定在30℃左右,用滴液漏斗缓慢滴加碘甲烷92.26g(0.65mol);
e.控制碘甲烷滴加时间2h左右,滴加完以后,溶液继续30℃恒温保持3h;
f.反应结束后冷却至室温,然后将混合液取出精馏,得到产品。
结果:得到氢氟醚粗品质量163.37g,其中1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷含量为96.83%,全氟-2-甲基-2,3-环氧戊烷残留为0.07%,全氟-2-甲基-2,3-环氧戊烷转化率99.93%,1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷的收率为90.39%。
实施例19:
用全氟-2-甲基-2,3-环氧戊烷与硫酸二甲酯反应得到1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷,反应按以下步骤进行:
a.先将500ml反应烧瓶清洗干净,烘干;
b.向烧瓶内加入200mLN,N-二甲基甲酰胺,开启搅拌,在搅拌下依次加入63.8g(1.1mol)无水氟化钾及79.29g(0.3mol)18-冠醚-6;
c.搅拌10min使无水氟化钾及18-冠醚-6充分溶解,然后加入全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷158g(0.5mol),得溶液;
d.给溶液水浴加热至30℃,保持温度恒定在30℃左右,用滴液漏斗缓慢滴加硫酸二甲酯88.2g(0.7mol);
e.硫酸二甲酯滴加完以后,溶液继续30℃恒温保持3h;
f.反应结束后冷却至室温,向反应液中适量氢氧化钾溶液除去残余硫酸二甲酯,然后将混合液蒸馏,产品与水共沸蒸出;
g.将共沸物分液,分出下层有机相再水洗一次并分液,称取产物质量并检测其组分含量。
结果:得到氢氟醚粗品质量为165.45g,其中1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷含量为96.31%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷残留为0.1%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷转化率99.9%,1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷的收率为91.07%。
实施例20:
与实施例19相同的方法操作,不同之处在于反应物无水氟化钾用量增加至87g(1.5mol),助催化剂18-冠醚-6用量增加至132.15g(0.5mol)
结果:得到氢氟醚粗品质量166.1g,其中1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷含量为97.40%,七氟丙烷含量为0.78%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷残留为0.08%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷转化率99.92%,1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷的收率为92.46%。
实施例21:
与实施例19相同的方法操作,不同之处在于将反应的溶剂N,N-二甲基甲酰胺改为二甲亚砜。
结果:得到氢氟醚粗品质量164.2g,其中1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷含量为97.61%,七氟丙烷含量为0.83%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷残留为0.06%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷转化率99.94%,1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷的收率为91.59%。
实施例22:
与实施例19相同的方法操作,不同之处在于将反应物氟化钾改为氟化钠63g(1.5mol),助催化剂18-冠醚-6改为15-冠醚-5:110g(0.5mol)。
结果:得到氢氟醚粗品质量165.3g,其中1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷含量为97.49%,七氟丙烷含量为0.85%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷残留为0.06%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷转化率99.94%,1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷的收率为92.09%。
实施例23:
与实施例19相同的方法操作,不同之处在于提高保持温度至60℃。
结果:得到氢氟醚粗品质量162.4g,其中1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷含量为96.09%,七氟丙烷含量为1.02%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷残留为0.07%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷转化率99.93%,1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷的收率为89.18%。
实施例24:
用全氟-2-甲基-2,3-环氧戊烷与甲基化试剂甲基磺酸甲酯反应得到1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷,反应按以下步骤进行:
a.先将500ml反应烧瓶清洗干净,烘干;
b.向烧瓶内加入200mL二乙二醇二甲醚,开启搅拌,在搅拌下依次加入63.8g(1.1mol)无水氟化钾及79.29g(0.3mol)18-冠醚-6;
c.搅拌10min使无水氟化钾及18-冠醚-6充分溶解,然后加入全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷158g(0.5mol),得溶液;
d.给溶液水浴加热至80℃,保持温度恒定在80℃左右,用滴液漏斗缓慢滴加甲基磺酸甲酯82.6g(0.75mol);
e.控制甲基磺酸甲酯滴加时间2h左右,滴加完以后,溶液继续80℃恒温保持3h;
f.反应结束后冷却至室温,然后将混合液取出精馏,得到产品。
结果:得到氢氟醚质量为164.22g,其中1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷含量为96.79%,七氟丙烷含量为0.98%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷残留为0.07%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷转化率99.93%,1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷的收率为90.83%。
实施例25:
与实施例24相同的方法操作,不同之处在于将甲基化试剂改为碘甲烷。
结果:得到氢氟醚粗品质量163.37g,其中1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷含量为96.83%,七氟丙烷含量为0.99%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷残留为0.07%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷转化率99.93%,1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷的收率为90.39%。
实施例26:
用全氟-2-甲基-2,3-环氧戊烷与硫酸二乙酯反应得到1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-乙氧基-4-(三氟甲基)-戊烷反应按以下步骤进行:
a.先将500ml反应烧瓶清洗干净,烘干;
b.向烧瓶内加入200mL二乙二醇二甲醚,开启搅拌,在搅拌下依次加入87g(1.5mol)无水氟化钾及132.15g(0.5mol)18-冠醚-6;
c.搅拌10min使氟化钾及18-冠醚-6充分溶解,然后加入全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷158g(0.5mol);
d.给溶液水浴升温至40℃,保持温度恒定在40℃左右,用滴液漏斗滴加硫酸二乙酯107.8g(0.7mol);
e.硫酸二乙酯滴加完以后,将反应液转移至干燥且洁净的压力釜(压力釜工作压力-0.9~2mpa)内,密闭压力釜,搅拌并升温至80℃恒温保持3h;
f.反应结束后冷却反应釜至室温,取出反应液于1L烧瓶内,加入适量氢氧化钾溶液,搅拌3h除去残余硫酸二乙酯,然后将混合液蒸馏,产品与水共沸蒸出;
g.将共沸物分液,分出下层有机相再水洗一次并分液,称取产物质量并检测其组分含量。
结果:得到氢氟醚粗品质量161g,其中1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-乙氧基-4-(三氟甲基)-戊烷含量为95.59%,七氟丙烷含量为1.12%,全氟-2-甲基-2,3-环氧戊烷残留量为0.13%,全氟-2-甲基-2,3-环氧戊烷转化率为99.87%,1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-乙氧基-4-(三氟甲基)-戊烷收率为84.56%。
实施案例27:
用六氟环氧丙烷与硫酸二甲酯反应得到1,1,1,2,2,3,3-七氟-3-甲氧基丙烷及其同分异构体1,1,1,2,3,3,3-七氟-2-甲氧基丙烷反应按以下步骤进行:
a.先将500ml压力釜清洗干净,烘干;
b.向压力釜内依次加入200mL二乙二醇二甲醚、90.48g(1.56mol)无水氟化钾、123.7g(0.468mol)18-冠醚-6、105.8g(0.84mol)硫酸二甲酯;
c.密闭压力釜,开启搅拌,保持压力釜温度为35℃;
d.搅拌20min后向压力釜内缓慢充入六氟环氧丙烷气体99.6g(0.6mol);
e.充完后继续保持压力釜温度35℃三小时;
f.反应结束后冷却反应釜温度至0℃以下,打开压力釜迅速取出反应液于1L烧瓶内进行蒸馏,称取低沸点产物质量并进行相关分析检测。
结果:得到氢氟醚粗品质量117.24g,其中1,1,1,2,2,3,3-七氟代-3-甲氧基丙烷与1,1,1,2,3,3,3-七氟代-2-甲氧基丙烷总含量为93.45%,六氟环氧丙烷残留量为0.06%,六氟环氧丙烷转化率为99.94%。1,1,1,2,2,3,3-七氟代-3-甲氧基丙烷与1,1,1,2,3,3,3-七氟代-2-甲氧基丙烷总收率为91.3%。
对照例1:
用全氟己酮甲基化的方法合成1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷:
a.向干燥洁净的烧瓶内依次加入二甘醇二甲醚60g、无水氟化钾7.2g(0.123mol),甲基三烷基氯化铵1.8g,全氟己酮30g(0.095mol);
b.室温下搅拌4h;
c.向混合物中滴加硫酸二甲酯15.5g(0.123mol);
d.硫酸二甲酯滴完后继续在室温下搅拌反应72小时;
e.反应结束在混合液中加入适量的KOH溶液,然后共沸蒸馏出产物;
f.将蒸馏产物相分离,分出下层有机相,再水洗一次,分液得到产物。
结果:得到产物质量26.7g,1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷含量>99%,收率为79.56%。
Claims (8)
1.一种隔离型氢氟醚的制备方法,用全氟-2-甲基-2,3-环氧戊烷与硫酸二甲酯反应得到1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷,其特征在于反应按以下步骤进行:
a.先将500ml反应烧瓶清洗干净,烘干;
b.向烧瓶内加入200mLN,N-二甲基甲酰胺,开启搅拌,在搅拌下依次加入1mol无水氟化钾及0.2mol 18-冠醚-6;
c.搅拌10min使无水氟化钾及18-冠醚-6充分溶解,然后加入全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷0.5mol,得溶液;
d.给溶液水浴加热至50℃,保持温度恒定在50℃,在1.5~2h内用滴液漏斗滴加硫酸二甲酯0.65mol;
e.硫酸二甲酯滴加完毕以后,溶液继续50℃恒温保持3h;
f.反应结束后冷却至室温,向反应液中加入适量的氢氧化钾溶液除去残余硫酸二甲酯,然后将混合液蒸馏,产品与水共沸蒸出;
g.将共沸物分液,分出下层有机相再水洗一次并分液,得到氢氟醚粗品质量为165.45g,其中1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷含量为96.71%,全氟-2-甲基-2,3-环氧戊烷残留为0.1%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷转化率99.9%,1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷的收率为91.43%。
2.一种隔离型氢氟醚的制备方法,用六氟环氧丙烷与硫酸二甲酯反应得到1,1,1,2,2,3,3-七氟-3-甲氧基丙烷及其同分异构体1,1,1,2,3,3,3-七氟-2-甲氧基丙烷,其特征在于反应按以下步骤进行:
a.先将500ml压力釜,工作压力-0.9mpa~2mpa,清洗干净,烘干;
b.向压力釜内依次加入200mLN,N-二甲基甲酰胺、1mol无水氟化钾、0.2mol18-冠醚-6、0.65mol硫酸二甲酯;
c.密闭压力釜,开启搅拌,保持压力釜温度为50℃;
d.搅拌20min后向压力釜内缓慢充入六氟环氧丙烷气体0.5mol,1.5h充料完毕;
e.充完后继续保持压力釜温度50℃三小时;
f.反应结束后冷却反应釜温度至0℃以下,打开压力釜迅速取出反应液于1L烧瓶内进行蒸馏,得到氢氟醚粗品质量97.24g,其中1,1,1,2,2,3,3-七氟代-3-甲氧基丙烷与1,1,1,2,3,3,3-七氟代-2-甲氧基丙烷总含量为93.45%,六氟环氧丙烷残留量为0.06%,六氟环氧丙烷转化率为99.94%,1,1,1,2,2,3,3-七氟代-3-甲氧基丙烷与1,1,1,2,3,3,3-七氟代-2-甲氧基丙烷总收率为90.87%。
3.一种隔离型氢氟醚的制备方法,用全氟-2-甲基-2,3-环氧戊烷与硫酸二甲酯反应得到1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷,其特征在于反应按以下步骤进行:
a.先将500ml反应烧瓶清洗干净,烘干;
b.向烧瓶内加入200mL二乙二醇二甲醚,开启搅拌,在搅拌下依次加入1mol无水氟化钾及0.2mol 18-冠醚-6;
c.搅拌10min使无水氟化钾及18-冠醚-6充分溶解,然后加入全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷0.5mol,得溶液;
d.给溶液水浴加热至50℃,保持温度恒定在50℃,在1.5~2h内用滴液漏斗滴加硫酸二甲酯0.65mol;
e.硫酸二甲酯滴加完毕以后,溶液继续50℃恒温保持3h;
f.反应结束后冷却至室温,向反应液中加入适量的氢氧化钾溶液除去残余硫酸二甲酯,然后将混合液蒸馏,产品与水共沸蒸出;
g.将共沸物分液,分出下层有机相再水洗一次并分液,得到氢氟醚粗品质量164.2g,其中1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷含量为97.61%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷残留为0.06%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷转化率99.94%,1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷的收率为91.59%。
4.一种隔离型氢氟醚的制备方法,用全氟-2-甲基-2,3-环氧戊烷与硫酸二甲酯反应得到1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷,其特征在于反应按以下步骤进行:
a.先将500ml反应烧瓶清洗干净,烘干;
b.向烧瓶内加入200mLN,N-二甲基甲酰胺,开启搅拌,在搅拌下依次加入1mol无水氟化钠及0.2mol15-冠醚-5;
c.搅拌10min使无水氟化钠及15-冠醚-5充分溶解,然后加入全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷0.5mol,得溶液;
d.给溶液水浴加热至50℃,保持温度恒定在50℃,在1.5~2h内用滴液漏斗滴加硫酸二甲酯0.65mol;
e.硫酸二甲酯滴加完毕以后,溶液继续50℃恒温保持3h;
f.反应结束后冷却至室温,向反应液中加入适量的氢氧化钾溶液除去残余硫酸二甲酯,然后将混合液蒸馏,产品与水共沸蒸出;
g.将共沸物分液,分出下层有机相再水洗一次并分液,得到氢氟醚粗品质量165.3g,其中1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷含量为97.09%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷残留为0.09%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷转化率99.91%,1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷的收率为91.71%。
5.一种隔离型氢氟醚的制备方法,用全氟-2-甲基-2,3-环氧戊烷与硫酸二甲酯反应得到1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷,其特征在于反应按以下步骤进行:
a.先将500ml反应烧瓶清洗干净,烘干;
b.向烧瓶内加入200mLN,N-二甲基甲酰胺,开启搅拌,在搅拌下依次加入0.5mol无水氟化钾及0.1mol18-冠醚-6;
c.搅拌10min使无水氟化钾及18-冠醚-6充分溶解,然后加入全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷0.5mol,得溶液;
d.给溶液水浴加热至50℃,保持温度恒定在50℃,在1.5~2h内用滴液漏斗滴加硫酸二甲酯0.65mol;
e.硫酸二甲酯滴加完毕以后,溶液继续50℃恒温保持3h;
f.反应结束后冷却至室温,向反应液中加入适量的氢氧化钾溶液除去残余硫酸二甲酯,然后将混合液蒸馏,产品与水共沸蒸出;
g.将共沸物分液,分出下层有机相再水洗一次并分液,得到氢氟醚粗品质量151.1g,其中1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷含量为95.40%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷残留为1.53%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷转化率98.47%,1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷的收率为82.37%。
6.一种隔离型氢氟醚的制备方法,用全氟-2-甲基-2,3-环氧戊烷与硫酸二甲酯反应得到1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷,其特征在于反应按以下步骤进行:
a.先将500ml反应烧瓶清洗干净,烘干;
b.向烧瓶内加入200mLN,N-二甲基甲酰胺,开启搅拌,在搅拌下依次加入1.5mol无水氟化钾及79.29g(0.3mol)18-冠醚-6;
c.搅拌10min使无水氟化钾及18-冠醚-6充分溶解,然后加入全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷0.5mol,得溶液;
d.给溶液水浴加热至50℃,保持温度恒定在50℃,在1.5~2h内用滴液漏斗滴加硫酸二甲酯0.65mol;
e.硫酸二甲酯滴加完毕以后,溶液继续50℃恒温保持3h;
f.反应结束后冷却至室温,向反应液中加入适量的氢氧化钾溶液除去残余硫酸二甲酯,然后将混合液蒸馏,产品与水共沸蒸出;
g.将共沸物分液,分出下层有机相再水洗一次并分液,得到氢氟醚粗品质量164.9g,其中1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷含量为97.41%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷残留为0.06%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷转化率99.94%,1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷的收率为91.79%。
7.一种隔离型氢氟醚的制备方法,用全氟-2-甲基-2,3-环氧戊烷与硫酸二甲酯反应得到1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷,其特征在于反应按以下步骤进行:
a.先将500ml反应烧瓶清洗干净,烘干;
b.向烧瓶内加入200mLN,N-二甲基甲酰胺,开启搅拌,在搅拌下依次加入2.5mol无水氟化钾及0.5mol18-冠醚-6;
c.搅拌10min使无水氟化钾及18-冠醚-6充分溶解,然后加入全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷0.5mol,得溶液;
d.给溶液水浴加热至50℃,保持温度恒定在50℃,在1.5~2h内用滴液漏斗滴加硫酸二甲酯0.65mol;
e.硫酸二甲酯滴加完毕以后,溶液继续50℃恒温保持3h;
f.反应结束后冷却至室温,向反应液中加入适量的氢氧化钾溶液除去残余硫酸二甲酯,然后将混合液蒸馏,产品与水共沸蒸出;
g.将共沸物分液,分出下层有机相再水洗一次并分液,得到氢氟醚粗品质量163.9g,其中1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷含量为97.33%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷残留为0.05%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷转化率99.95%,1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷的收率为91.16%。
8.一种隔离型氢氟醚的制备方法,用全氟-2-甲基-2,3-环氧戊烷与硫酸二甲酯反应得到1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷,其特征在于反应按以下步骤进行:
a.先将500ml反应烧瓶清洗干净,烘干;
b.向烧瓶内加入200mLN,N-二甲基甲酰胺,开启搅拌,在搅拌下依次加入1mol无水氟化钾及0.6mol18-冠醚-6;
c.搅拌10min使无水氟化钾及18-冠醚-6充分溶解,然后加入全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷0.5mol,得溶液;
d.给溶液水浴加热至50℃,保持温度恒定在50℃,在1.5~2h内用滴液漏斗滴加硫酸二甲酯0.65mol;
e.硫酸二甲酯滴加完毕以后,溶液继续50℃恒温保持3h;
f.反应结束后冷却至室温,向反应液中加入适量的氢氧化钾溶液除去残余硫酸二甲酯,然后将混合液蒸馏,产品与水共沸蒸出;
g.将共沸物分液,分出下层有机相再水洗一次并分液,得到氢氟醚粗品质量为164.75g,其中1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷含量为97.48%,全氟-2-甲基-2,3-环氧戊烷残留为0.07%,全氟-2-甲基2,3-环氧戊烷转化率99.93%,1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷的收率为91.77%。
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