TW202136187A - 氫氟醚及其使用方法 - Google Patents

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TW202136187A TW110101693A TW110101693A TW202136187A TW 202136187 A TW202136187 A TW 202136187A TW 110101693 A TW110101693 A TW 110101693A TW 110101693 A TW110101693 A TW 110101693A TW 202136187 A TW202136187 A TW 202136187A
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尚恩 麥可 史密斯
威廉 馬力歐 拉馬納
克勞斯 辛姿勒
馬克斯 Ｅ 赫曲伯格
大衛 約翰 隆德伯格
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Abstract

一種化合物，其具有結構式(II)：
Figure 110101693-A0202-11-0001-1
其中R2係H、CH3、CF3、CH2CF2CF2H、或CH2CF2CF2CF2CF2H；
其中R2f係具有1至4個碳原子之全氟烷基，其可選地包含鏈中氮雜原子及鏈中氧雜原子中之任一者或兩者；
其中R2f’係CF3或CF2CF3；及
其中R2f”係CF3或CF2CF3；
前提是當R2f’係CF3時，則R2f”係CF3，且當R2係H或CH3時，則R2f不係CF3。

Description

氫氟醚及其使用方法
本揭露係關於氫氟醚、包括氫氟醚之工作流體、包括氫氟醚之系統及裝置、以及使用氫氟醚之方法。
各種氫氟醚及其等用途係描述於例如美國專利第5,718,293號、美國專利第5,925,611號、及美國專利第6,046,368號。
有鑑於針對環境友善之化學化合物的需求增加，認知到針對提供減少環境衝擊，同時仍符合或超過各種不同應用(例如，熱傳遞、浸沒冷卻、發泡劑、溶劑清潔、及沉積塗層溶劑)之效能要求(例如，不可燃性、溶解力、穩定性、及操作溫度範圍)，且可符合成本效益地製造之新穎工作流體有持續需求。
一般而言，本揭露係關於含有鍵結至氧之三級全氟烷基之氫氟醚化合物。相較於不含有鍵結至氧之三級全氟烷基的相關氫氟醚化合物，這些氫氟醚化合物展現出令人驚訝地更高水解穩定性及鹼穩定性。此外，與可用作工作流體之可相比的氟化化合物(例如全氟化烴、或氫氟碳化物、或不含有鍵結至氧之三級全氟烷基之氫氟醚化合物)相比，本揭露之氫氟醚化合物展現較短的大氣壽命及較低的全球暖化潛勢。
如本文中所使用，「鏈中雜原子(catenated heteroatom)」意指碳原子以外之原子(例如氧、氮、或硫)，其鍵結至碳鏈(直鏈或支鏈或環內)中之至少兩個碳原子而形成碳-雜原子-碳鍵結。
如本文中所使用，「氟(fluoro-)」(例如，關於基團或部分，諸如在「氟烯(fluoroalkene)」或「氟烯基(fluoroalkenyl)」或「氟烷(fluoroalkane)」或「氟烷基(fluoroalkyl)」或「氟碳(fluorocarbon)」的情況下)或「氟化(fluorinated)」意指(i)部分氟化而使得有至少一個鍵結碳之氫原子，或(ii)全氟化。
如本文中所使用，「氟(fluoro-)」(例如，關於基團或部分，諸如在「氟烯(fluoroalkene)」或「氟烯基(fluoroalkenyl)」或「氟烷(fluoroalkane)」或「氟烷基(fluoroalkyl)」或「氟碳(fluorocarbon)」的情況下)或「全氟化(perfluorinated)」意指完全氟化以使得除了可能另有指示以外，否則沒有可用氟置換的碳鍵結之氫原子。
如本文中所使用，「烷基(alkyl)」意指包含可係直鏈、支鏈或環狀之原子價飽和的碳系骨架(亦即，衍生自烷烴)的分子片段。
如本文中所使用，「烯基(alkenyl)」意指包含碳-鹼(carbon-base)骨架之分子片段，其含有至少一個碳-碳雙鍵(亦即，衍生自烯烴、二烯等)；烯基片段可係直鏈、支鏈、或環狀。
如本文中所使用，單數形式「一(a/an)」及「該(the)」皆包括複數個被指稱物(referents)，除非內文明確地另有指示。如本說明書及所附實施例中所使用者，用語「或(or)」通常是用來包括「及/或(and/or)」的意思，除非內文明確地另有指示。
如本文中所使用，以端點敘述之數值範圍包括所有歸於該範圍內的數值(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.8、4、及5)。
除非另有所指，否則本說明書及實施例中所有表達量或成分的所有數字、屬性之測量及等等，在所有情形中都應予以理解成以用語「約(about)」進行修飾。因此，除非另有相反指示，在前述說明書及隨附實施例清單所提出的數值參數，可依據所屬技術領域中具有通常知識者運用本揭露的教示而企圖獲得之所欲性質而有所變化。起碼，應鑑於呈報的有效位數的個數，並且藉由套用一般四捨五入技術，而詮釋各數值參數，但意圖不在於限制所請求保護的實施例之範圍均等論之應用。
在一些實施例中，本揭露係關於一種具有結構式(I)之化合物：
Figure 110101693-A0202-12-0004-3
其中RH係CH3、CH2CH3、或具有1至5或1至2個碳原子之部分氟化烷基；
其中Rf係具有1至9、4至8、或5至8個碳原子之全氟烷基，其可選地包含鏈中氮雜原子及鏈中氧雜原子中之任一者或兩者，且可選地包含5員環或6員環；及
其中Rf’及Rf”獨立地係具有1至2個碳原子的全氟烷基。
在一些實施例中，RH可係CH3或CH2CH3。在一些實施例中，RH可係具有1至5個碳原子之部分氟化烷基。
在一些實施例Rf’與Rf”中之至少一者係具有2個碳原子之全氟烷基(亦即，全氟乙基)。
在一些實施例中，Rf’與Rf”兩者係具有2個碳原子之全氟烷基(亦即，全氟乙基)。
在任何上述實施例中，Rf可包含鏈中氮雜原子及鏈中氧雜原子中之任一者或兩者。在任何上述實施例中，Rf可包含鏈中氮雜原子。在任何上述實施例中，Rf可包含鏈中氧雜原子。在任何上述實施例中，Rf可包含鏈中氮雜原子及鏈中氧雜原子。
如將於以下更詳細論述，結構式(I)內之化合物子集可特別具成本效益地製造。此類化合物可具有結構式(II)：
Figure 110101693-A0202-12-0005-4
 其中R2係H、CH3、CF3、CH2CF2CF2H、或CH2CF2CF2CF2CF2H其中R2f係具有1至4或2至4個碳原子之全氟烷基，其可選地包含鏈中氮雜原子及鏈中氧雜原子中之任一者或兩者；其中R2f’係CF3或CF2CF3；及其中R2f”係CF3或CF2CF3；前提是當R2f’係CF3時，R2f”係CF3，且當R2係H或CH3時，則R2f不係CF3。
在一些實施例中，R2係H或CH3。
在各種實施例中，結構式(I)及(II)之化合物的代表性實例包括下列：
Figure 110101693-A0202-12-0005-5
Figure 110101693-A0202-12-0006-6
 其中「Me」係甲基(CH3)，且「Et」係乙基(CH2CH3)。
在一些實施例中，根據ASTM D-3278-96 e-1測試方法(「藉由小量封杯設備測量之液體閃點(Flash Point of Liquids by Small Scale Closed Cup Apparatus)」)，本揭露之化合物(亦即，具有結構式(I)或(II)之化合物)中的氟含量可足以使得該化合物不易燃。
在一些實施例中，本揭露之化合物(亦即，結構式(I)及(II)之含有三級氟烷基之氫氟醚)可用於廣泛的操作溫度範圍。在這方面，在一些實施例中，本揭露之化合物可具有不低於攝氏30、40、50、60、70、80或90度，且不高於攝氏290、270、250、230、210、190、170、150130、120、110、100、90、或80度之沸點。
在一些實施例中，本揭露之化合物可係疏水性、相對不具化學反應性、且熱穩定的。氟化化合物可具有低的環境衝擊。在這 方面，本揭露之氟化化合物可具有小於500、300、200、100、50、10、或小於1之全球暖化潛勢(global warming potential,GWP,100 yr ITH)。如本文中所使用，GWP係基於化合物結構之化合物全球暖化潛勢相對量值。化合物的GWP如政府間氣候變遷委員會(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)於1990年所定義及2007年更新，係計算為經指定積分時程(integration time horizon,ITH)由於釋出1公斤化合物造成的暖化相對於由於釋出1公斤CO2造成的暖化。
Figure 110101693-A0202-12-0007-7
在此方程式中，ai為大氣中每單位質量化合物增加所對應之輻射強迫(由於此化合物之IR吸收所產生之穿透大氣之輻射通量變化)，C為化合物之大氣濃度，τ為化合物之大氣壽命，t為時間，且i為所關注之化合物。通常接受之ITH為100年，代表短期作用(20年)與長期作用(500年或更久)之間的折衷。假定有機化合物i在大氣中之濃度符合準一級動力學(亦即指數衰減)。CO2在此相同時間間隔內之濃度結合了針對大氣中CO2交換及移除之更複雜模型(伯恩碳循環模型(Bern carbon cycle model))。
在一些實施例中，本揭露之化合物可在金屬氟化物催化劑/試劑([M]F)(諸如，KF或CsF於非質子性有機溶劑(例如，二甘 醇二甲醚、四甘醇二甲醚、N,N-二甲基甲醯胺、或N-甲基吡咯啶))之存在下，自其等各別全氟化酸氟化物或酮與四氟乙烯(TFE)或全氟烷基三甲基矽烷組合製備。接著，可藉由添加親電子劑RH-X(例如，碘甲烷、溴甲烷、硫酸二甲酯、碘乙烷、溴乙烷、硫酸二乙酯、2,2,2-三氟乙基三氟甲磺酸酯、2,2,3,3,3-五氟丙基三氟甲磺酸酯、2,2,3,3,4,4,4-七氟丁基三氟甲磺酸酯、及2,2,2-三氟乙基1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟丁烷-1-磺酸酯)以提供所欲組成物。可輕易購得且低成本的氟化學建構嵌段(building block)，諸如全氟化酸氟化物、全氟酮、及四氟乙烯(TFE)使得本揭露之組成物成為具成本效益的工作流體。此外，便宜的氟化鹽諸如KF及烷化試劑(例如，硫酸二甲酯及硫酸二乙酯)的使用進一步支持本揭露之化合物的低成本合成。
在一些實施例中，本揭露係進一步關於包括一或多種上述化合物作為主要組分的工作流體。舉例而言，工作流體可包括以該工作流體之總重量計，至少25重量%、至少50重量%，至少70重量%、至少80重量%、至少90重量%、至少95重量%、或至少99重量%的上述化合物。除了本揭露之化合物以外，以工作流體之總重量計，該工作流體可包括總共至多75重量%、至多50重量%、至多30重量%、至多20重量%、至多10重量%、或至多5重量%的一或多種下列組分：醇、醚、烷烴、烯烴、鹵烯烴、全氟碳化物、全氟化三級胺、全氟醚、環烷烴、酯、酮、環氧乙烷、芳族、矽氧烷、氫氯碳化物、氫氯氟碳化物、氫氟碳化物、氫氯烯烴、氫氯氟烯烴、碸、或其 混合物。此等額外組分可經選擇針對特定用途以修飾或增強組成物之性質。
在一些實施例中，本揭露之化合物(或含有該化合物之工作流體)可在各種應用中用作為熱傳遞劑(例如，用於半導體產業中之積體電路工具的冷卻或加熱，包括諸如乾式蝕刻器、積體電路測試器、微影蝕刻曝光工具(步進器)、灰化器(asher)、化學氣相沉積儀器、自動化測試儀器(探測器)、物理氣相沉積儀器(例如，濺鍍機)、及氣相焊接流體、及熱衝擊流體之工具)。
在一些實施例中，本揭露進一步關於一種用於熱傳遞之設備，其包括一裝置及用於將熱傳遞至該裝置或自該裝置傳遞之一機構。該用於傳遞熱之機構可包括熱傳遞或工作流體，其包括本揭露之一或多種化合物。
所提供的用於熱傳遞之設備可包括一裝置。該裝置可係待冷卻、待加熱、或待維持在一預定溫度或溫度範圍之一組件、工作件、總成等。此等裝置包括電組件、機械組件、及光學組件。本揭露之裝置的例子包括但不限於微處理器、用於製造半導體裝置之晶圓、功率控制半導體、配電開關裝置、功率變壓器、電路板、多晶片模組、封裝及未封裝半導體裝置、雷射、化學反應器、燃料電池、熱交換器、以及電化學電池。在一些實施例中，該裝置可包括一急冷器(chiller)、一加熱器、或其組合。
又於其他實施例中，該等裝置可包括電子裝置，例如處理器，其包括微處理器。隨著這些電子裝置功率變得更高，每單位時 間所產生之熱量增加。因此，該熱傳遞之機構在處理器效能中扮演重要角色。該熱傳遞流體一般而言具有良好熱傳遞效能、良好電相容性(即使用在諸如利用冷板者之「間接接觸」應用亦然)、以及低毒性、低(或不)可燃性、及低環境衝擊。良好電相容性要求熱傳遞流體候選者展現出高介電強度、高體積電阻率、及對極性材料之不佳溶解力。此外，熱傳遞流體應展現良好的機械相容性，即其不應以不利的方式影響典型構造材料，且其應具有低傾點及低黏度以在低溫操作期間維持流動性。
所提供之設備可包括用於傳遞熱之機構。機構可包括熱傳遞流體。熱傳遞流體可包括本揭露之一或多種氟化芳族。熱可藉由將該熱傳遞機構放置為與該裝置熱接觸來傳遞。熱傳遞機構當放置為與該裝置熱接觸時，會自該裝置移除熱或提供熱至該裝置，或將該裝置維持在經選定之溫度或溫度範圍。熱流動方向(自裝置或至裝置)係由該裝置與該熱傳遞機構之間的相對溫度差來判定。
熱傳遞機構可包括用於管理該熱傳遞流體之設施，其包括但不限於泵、閥、流體圍阻系統、壓力控制系統、冷凝器、熱交換器、熱源、熱槽、致冷系統、主動式溫度控制系統、及被動式溫度控制系統。合適熱傳遞機構之實例包括但不限於在電漿增強化學氣相沉積(plasma enhanced chemical vapor deposition,PECVD)工具中之溫度控制晶圓卡盤、用於晶粒性能測試之溫度控制測試頭、在半導體程序設備內之溫度控制工作區、熱衝擊測試浴液儲槽、及恆溫浴。在某些系統(諸如蝕刻器、灰化器、PECVD腔室、氣相焊接裝置、及熱衝擊 測試器)中，所欲之上限操作溫度可高至170℃、高至200℃、或甚至高至230℃。
熱可藉由將該熱傳遞機構放置為與該裝置熱連通來傳遞。該熱傳遞機構當放置為與該裝置熱連通時，會自該裝置移除熱或提供熱至該裝置，或將該裝置維持在經選定之溫度或溫度範圍。熱流動方向(自裝置或至裝置)係由該裝置與該熱傳遞機構之間的相對溫度差來判定。所提供之設備亦可包括致冷系統、冷卻系統、試驗設備、及機械加工(machining)設備。在一些實施例中，所提供之設備可為恆溫浴或熱衝擊試驗浴。
在一些實施例中，本揭露係關於清潔組成物，其包括本揭露之一或多種化合物，以及一或多種共溶劑。
在一些實施例中，以本揭露之化合物及一或多種共溶劑之總重量計，本揭露之化合物可以大於50重量百分比、大於60重量百分比、大於70重量百分比、或大於80重量百分比之量存在。
在各種實施例中，該清潔組成物可進一步包含界面活性劑。合適的界面活性劑包括那些可充分溶於特定氫氟醚之界面活性劑，且該等界面活性劑藉由溶解、分散、或移走汙物而促進汙物移除。一類有用之界面活性劑為非離子界面活性劑，其親水-親脂平衡(hydrophilic-lipophilic balance,HLB)值少於約14。實例包括乙氧基化醇類、乙氧基化烷基酚類、乙氧基化脂肪酸、烷基芳基磺酸酯、甘油酯類、乙氧基化氟醇類、及氟化磺醯胺。可使用具有互補性質之界面活性劑混合物，其中一種界面活性劑係加入清潔組成物以促進油質 汙物移除，而另一者係加入以促進水溶性汙物移除。界面活性劑若使用時，可加入足以促進汙物移除的量。一般而言，界面活性劑加入的量為清潔組成物的約0.1至5.0重量%、較佳的是約0.2至2.0重量%。
在說明性實施例中，共溶劑可包醇、醚、烷烴、烯烴、鹵烯烴、全氟碳化物、全氟化三級胺、全氟醚、環烷烴、酯、酮、環氧乙烷、芳族、鹵芳族、矽氧烷、氫氯碳化物、氫氯氟碳化物、氫氟碳化物、氫氟烯烴、氫氯烯烴、氫氯氟烯烴、或其混合物。可用於該清潔組成物之共溶劑的代表性例子包括甲醇、乙醇、異丙醇、三級丁醇、甲基三級丁基醚、甲基三級戊基醚、1,2-二甲氧基乙烷、環己烷、2,2,4-三甲基戊烷、正癸烷、萜烯類(例如α-蒎烯、莰烯、及薴烯)、反-1,2-二氯乙烯、順-1,2-二氯乙烯、甲基環戊烷、十氫萘、癸酸甲酯、乙酸三級丁酯、乙酸乙酯、酞酸二乙酯、2-丁酮、甲基異丁基酮、萘、甲苯、對三氟氯苯(p-chlorobenzotrifluoride)、三氟甲苯、雙(三氟甲基)苯、六甲基二矽氧烷、八甲基三矽氧烷、全氟己烷、全氟庚烷、全氟辛烷、全氟三丁基胺、全氟-N-甲基嗎林、全氟-2-丁基氧環戊烷、二氯甲烷、氯環己烷、1-氯丁烷、1,1-二氯-1-氟乙烷、1,1,1-三氟-2,2-二氯乙烷、1,1,1,2,2-五氟-3,3-二氯丙烷、1,1,2,2,3-五氟-1,3-二氯丙烷、2,3-二氫全氟戊烷、1,1,1,2,2,4-六氟丁烷、1-三氟甲基-1,2,2-三氟環丁烷、3-甲基-1,1,2,2-四氟環丁烷、1-氫十五氟庚烷、或上述者之混合物。
在一些實施例中，本揭露關於一種用於清潔基材之程序。清潔程序可藉由使受汙染之基材與以上論述的清潔組成物接觸而進行。可使用本揭露之化合物本身、或將其等互相摻合而使用、或將其等與其他常用清潔溶劑摻合而使用，該等清潔溶劑係例如醇、醚、烷烴、烯烴、鹵烯烴、全氟碳化物、全氟化三級胺、全氟醚、環烷烴、酯、酮、環氧乙烷、芳族、鹵芳族、矽氧烷、氫氯碳化物、氫氯氟碳化物、氫氟碳化物、氫氟烯烴、氫氯烯烴、氫氯氟烯烴、或其混合物。此等共溶劑可經選擇以修飾或增強供特定用途之清潔組成物的溶解力性質，且可以使所得之組成物不具閃點的比例(共溶劑對氫氟烯烴化合物的比例)使用。若欲供特定應用，該清潔組成物可進一步含有一或多種經溶解或經分散之氣體、液體、或固體添加劑(舉例而言，二氧化碳氣體、界面活性劑、穩定劑、抗氧化劑、或活性碳)。
在一些實施例中，本揭露係關於清潔組成物，其包括本揭露之一或多種化合物，以及可選地一或多種界面活性劑。合適的界面活性劑包括那些可充分溶於本揭露之化合物之界面活性劑，且該等界面活性劑藉由溶解、分散、或移走汙物而促進汙物移除。一類有用之界面活性劑為非離子界面活性劑，其親水-親脂平衡(hydrophilic-lipophilic balance,HLB)值少於約14。實例包括乙氧基化醇類、乙氧基化烷基酚類、乙氧基化脂肪酸、烷基芳基磺酸鹽、甘油酯類、乙氧基化氟醇類、及氟化磺醯胺。可使用具有互補性質之界面活性劑混合物，其中一種界面活性劑係加入清潔組成物以促進油質汙物移除，而另一者係加入以促進水溶性汙物移除。界面活性劑若使用時，可加入 足以促進汙物移除的量。一般而言，界面活性劑加入的量為清潔組成物的0.1至5.0重量%，或0.2至2.0重量%。
本揭露之清潔程序亦可用於自基材表面溶解或移除大多數汙染物。舉例而言，材料如輕質烴汙染物；較高分子量烴汙染物如礦物油及油脂；氟碳汙染物如全氟聚醚、溴三氟乙烯寡聚物(陀螺儀流體(gyroscope fluid))、及氯三氟乙烯寡聚物(液壓流體、潤滑劑)；矽油及油脂；助焊劑；顆粒；水；及在精密、電子、金屬、及醫療裝置清潔中遇到之其他汙染物可被移除。
該清潔組成物可以氣態或液態(或兩者)使用，且可利用任何供「接觸」基材的已知或未來技術。舉例而言，液體清潔組成物可被噴霧或刷塗在基材上，氣體清潔組成物可被吹過整個基材、或者該基板可浸沒於氣體或液體組成物中。高溫、超音波、和/或攪拌可用以協助清潔。各種不同溶劑清潔技術由B.N.Ellis描述於Cleaning and Contamination of Electronics Components and Assemblies,Electrochemical Publications Limited,Ayr,Scotland，第182-94頁(1986)。
有機及無機基材兩者均可藉由本揭露之程序而清潔。該等基材的代表性實例包括金屬；陶瓷；玻璃；聚碳酸酯；聚苯乙烯；丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物；天然纖維(及衍生自其之織物)諸如棉、絲、毛、麂皮、皮、亞麻、及羊毛；合成纖維(及織物)諸如聚酯、嫘縈、丙烯酸、耐綸、或其摻合物；織物，其包含天然及合成纖 維的摻合物；以及上述材料之複合物。在一些實施例中，該程序可用於精密清潔電子組件(例如電路板)、光學或磁性媒體、或醫療裝置。
電化學電池(例如，鋰離子電池組)係在世界各地極為大量的電子及電裝置之中廣泛使用，範圍從油電混合及電動車至動力工具、可攜式電腦、及行動裝置。雖然鋰離子電池組通常是安全且可靠的能量儲存裝置，但在某些條件下會遭受稱為熱失控之災難性故障。熱失控是由熱所觸發之一系列內部放熱反應。過多熱的產生可能來自過度充電、過熱、或來自內部電短路。內部短路一般係由製造缺陷或雜質、樹枝狀鋰形成、及機械損壞所造成。雖然在充電裝置中及在電池組套組中有將在過度充電或過熱的事件中停用電池組的一般保護性電路系統，其無法保護電池組免於由內部缺陷或機械損壞所造成的內部短路。
經常需要用於電化學電池套組(例如，鋰離子電池組套組)之熱管理系統，以便將該套組內的電池之循環壽命最大化。此類型的系統會維持套組內之各電池的均勻溫度。高溫可增加鋰離子電池組之容量衰退率及阻抗，同時減少其壽命。理想上，電池組套組內之各個別電池將在相同的環境溫度下。
電池組之直接接觸流體浸沒可減輕低可能性但卻是災難性的熱失控事件，同時亦為鋰離子電池組套組之有效率正常操作提供必要的持續熱管理。當流體與熱交換系統搭配使用時，此類型的應用會提供熱管理以維持理想的操作溫度範圍。然而，在發生任何電池之機械損壞或內部短路之事件中，該流體亦會防止熱失控事件經由蒸發 冷卻而傳播或串接至套組中的相鄰電池，因此顯著減輕涉及多個電池之災難性熱失控事件的風險。可使用設計用於單相或兩相浸沒式冷卻的系統來達成電池組的浸沒式冷卻及熱管理。在任一情況中，流體係設置為與電池組熱連通以維持、升高、或降低電池組之溫度(亦即，熱可經由流體傳入或傳出電池組)。
在一些實施例中，本揭露係關於一種用於電化學電池套組(例如，鋰離子電池組套組)之熱管理系統。該系統可包括一鋰離子電池組套組，以及與該鋰離子電池組套組熱連通之一工作流體。工作流體可包括本揭露之一或多種化合物或工作流體。
本揭露之化合物本身或在組合時可用作用於藉由直接接觸而自各種電子組件(例如，伺服器電腦)傳遞熱的流體，以提供熱管理並在極端操作條件下維持最佳組件性能。
在一些實施例中，本揭露描述本揭露之化合物或工作流體作為用於電子裝置(包括電腦伺服器)之兩相浸沒式冷卻流體的用途。大型電腦伺服器系統可以執行大量工作負載，並在其操作過程中產生大量的熱。這些伺服器的操作會產生大部分的熱。部分由於產生大量的熱，這些伺服器一般是機架安裝的，並且通過內部風扇及/或附接至機架背面或伺服器生態系統中其他地方的風扇空氣冷卻。隨著為了存取越來越多的處理和存儲資源的需求不斷擴大，伺服器系統的密度(即，放置在單一伺服器上的處理功率及/或存儲量、放置在單一機架中的伺服器數量、及/或部署在單一伺服器場中的伺服器及/或機架數量)持續增加。隨著在這些伺服器系統中所欲增加的處理或存儲密 度，導致的熱挑戰仍然是顯著阻礙。習知空氣冷卻系統(例如，基於風扇者)需要大量的電力，並且驅動此類系統所需電力的成本會隨著伺服器密度增加而急劇提高。因此，需要有效率、低電力使用系統來冷卻伺服器，同時允許伺服器系統之處理及/或儲存密度有所欲的增加。
兩相浸沒冷卻是一種用於高性能伺服器運算市場的新興冷卻技術，其依賴於將液體(冷卻流體)汽化成氣體之過程中所吸收的熱(亦即，汽化熱)。此應用中所使用的流體必須滿足某些要求以在該應用中是可行的。例如，操作期間的沸騰溫度應在介於例如45℃至75℃之間的範圍內。大致上，此範圍容許將伺服器組件維持在足夠冷之溫度下，同時讓熱能夠有效率地消散至最終熱匯(例如，外部空氣)。流體必須是惰性的，以便其與構造材料和電氣組件相容。流體應係穩定的，使得其不與常見汙染物(諸如水)或與試劑(諸如活性碳或氧化鋁)反應，該活性碳或氧化鋁可能用於在操作期間擦洗流體。母化合物及其降解產物的全球暖化潛勢(GWP,100yr ITH)和臭氧損耗潛勢(ozone depletion potential,ODP)應低於可接受的限值，例如分別為低於2000、1000、800、或600之GWP及低於0.01之ODP。本揭露之化合物通常符合這些要求。
在另一個實施例中，本揭露描述本揭露之化合物或工作流體作為用於電子設備之單相浸沒式冷卻流體的用途。單相浸沒冷卻在電腦伺服器冷卻方面有著悠久的歷史。單相浸沒中沒有相變。而是改為當液體流動或被泵送通過電腦硬體和熱交換器時，液體分別會變 熱與冷卻，從而將熱從伺服器轉移出。用於伺服器之單相浸沒冷卻的流體應符合以上概述之相同要求，除了其等一般具有超過約75度C之較高沸騰溫度以限制蒸發損失。
在一些實施例中，本揭露可關於浸沒式冷卻系統，其包括本揭露之化合物或工作流體。在一些實施例中，浸沒冷卻系統可操作為兩相汽化冷凝冷卻容器，以用於冷卻一或多個產熱組件。在一些實施例中，兩相浸沒式冷卻系統可包括具有內部空間之外殼。在內部空間之下部體積內，可設置工作流體之液相，其具有上部液面(亦即，液相之最高液位)。內部空間亦可包括從液面延伸至殼體的上部分之上部體積。
在一些實施例中，產熱組件可設置在內部空間內，使得其至少部分地浸入(並且至多完全浸入)工作流體的液相中。在一些實施例中，產熱組件可包括一或多個電子裝置，諸如電腦伺服器。
在各種實施例中，熱交換器(例如，冷凝器)可設置在上部體積內。大致上，熱交換器可經組態，使得其能夠冷凝工作流體的氣相，該氣相係由於產熱元件所產生的熱而產生。例如，熱交換器可具有維持在低於工作流體之氣相的冷凝溫度之溫度的外部表面。就這方面，在熱交換器處，當工作流體的上升氣相與熱交換器接觸時，上升氣相可藉由釋放潛熱至熱交換器而冷凝回到液相或冷凝物。接著，可使所得冷凝物回到設置在下部體積中的液相。
在一些實施例中，本揭露可關於一種浸沒式冷卻系統，其藉由單相浸沒式冷卻操作。大致上，單相浸沒冷卻系統與兩相系統 相似，其中可包括設置在外殼之內部空間內的產熱組件，並使得其至少部分浸入(並且至多完全浸入)於工作流體。該單相系統可進一步包括一泵及一熱交換器，該泵操作以將該工作流體移入並移出該產熱組件及該熱交換器，而該熱交換器操作以冷卻該工作流體。該熱交換器可設置在該外殼內部或外部。
在一些實施例中，本揭露可關於用於冷卻電子組件之方法。大致上，該等方法可包括至少部分將產熱電子組件(例如，電腦伺服器)浸入包括本揭露之化合物或工作流體之液體中。該方法可進一步包括使用本揭露之化合物或工作流體來傳遞來自該產熱電子組件的熱。
在一些實施例中，本揭露係關於一種滅火組成物。該組成物可包括本揭露之一或多種化合物及一或多種共滅火劑。
在說明性實施例中，該共滅火劑可包括氫氟碳化物、氫氯氟碳化物、全氟碳化物、全氟聚醚、氫氟醚、氫氟聚醚、氯氟碳化物、溴氟碳化物、溴氯氟碳化物、氫溴碳化物、碘氟碳化物、氟化酮、氫氟碳化物、氫氯氟碳化物、全氟碳化物、全氟聚醚、氫氟醚、氫氟聚醚、氯氟碳化物、溴氟碳化物、溴氯氟碳化物、碘氟碳化物、氫溴氟碳化物、氟化酮、氫溴碳化物、氟化烯烴、氫氟烯烴、氟化碸、氟化乙烯醚、不飽和氟醚、溴氟烯烴、氯氟烯烴、碘氟烯烴、氟化乙烯基胺、氟化胺基丙烯、及其混合物。
此等共滅火劑可經選擇以針對特定類型(或大小或地點)的火增強滅火組成物之滅火能力或修飾物理性質(例如藉由作為 推進劑而修飾引入速率)，且較佳的是能以使所得之組成物在空氣中不形成可燃混合物之比例(共滅火劑對氫氟烯烴化合物之比例)而利用。
在一些實施例中，本揭露之化合物及共滅火劑可以足以抑制火或滅火的量存在於滅火組成物中。本揭露之化合物及共滅火劑的重量比可為自約9：1至約1：9。
實例
藉由以下說明性實例進一步說明本揭露之目標及優點。除非另有註明，否則實例及說明書其他部分中之所有份數、百分比、比率等皆以重量計，並且實例中所使用之所有試劑係可購自諸如例如Sigma-Aldrich Corp.,Saint Louis,MO,US之一般化學供應商，或者可藉由習知方法來合成。
在本文中使用下列縮寫：mL=毫升、L=升、mol=莫耳、mmol=毫莫耳、min=分鐘、h或hr=小時、sec=秒、g=克、℃=攝氏度、mp=熔點、cSt=厘司。「RT」或「室溫(room temperature)」係指大約20至25℃之環境溫度，平均為23℃。
Figure 110101693-A0202-12-0020-8
Figure 110101693-A0202-12-0021-9
Figure 110101693-A0202-12-0022-10
樣本製備
實例1：1,1,1,2,2,4,4,4-八氟-3-甲氧基-3-(三氟甲基)丁烷)
Figure 110101693-A0202-12-0022-11
方法A：將4L(7.42L淨體積)不銹鋼釜裝入二甘醇二甲醚(994g，7.4mol；根據Karl Fischer 70ppm水的滴定含有)、氟化銫(184g,1.2mol)、及α-蒎烯(1g,0.01mol)。在以400rpm攪拌下114h內，TFE(180g,1.8mol)及六氟丙酮(206g,1.2mol)在90℃下反應，直到觀察到恆定的壓力平線區(8.1巴→1.8巴)。接著，讓溫度冷卻至室溫，且將所得攪拌混合物用N2氣體噴氣以移除任何過量TFE。接著，排放反應器以提供Cs[(CF3)2(C2F5)CO](356g，0.85mol，71%產率)於二甘醇二甲醚中之溶液，其係藉由19F NMR和藉由經由用H2SO4酸化銫鹽之GC-MS確認。Cs[(CF3)2(C2F5)CO]無需進一步純化而用於下一個步驟中。
在配備有磁性攪拌棒及回流冷凝器的3頸燒瓶中裝入1,1,1,3,3,4,4,4-八氟-2-(三氟甲基)丁-2-醇銫鹽(300g的33wt%於二甘醇二甲醚中之溶液，237mmol)。將所得反應混合物加熱至70℃，隨後逐滴添加碘甲烷(17mL,273mmol)。讓反應混合物在相同溫度下攪拌整夜。冷卻至室溫後，添加H2O(400mL)，且將混合物轉移至2L分液漏斗。接著，將底部氟化學層分離，且藉由GC-FID分析，指出有58%產率的標題化合物。蒸餾提供呈無色液體之所欲的1,1,1,2,2,4,4,4-八氟-3-甲氧基-3-(三氟甲基)丁烷(77℃，740mm/Hg，32.1g，45%單離產率)。經純化之組成物之鑑定係藉由GC-MS分析確認。大鼠中之毒性篩選研究指出，這化合物之4小時吸入LC50係>1,840ppm。
方法B：在600mL不銹鋼反應容器中裝入四甘醇二甲醚(120mL)、氟化鉀(24.1g,415mmol)、及18-冠-6(15g,57mmol)。接著，密封的反應容器在減壓下抽空，隨後添加2,2,3,3,3-五氟丙醯氟(65g,390mmol)。接著，在1h的期間內，以避免反應溫度升高高於45℃的速率，在攪拌混合物中添加三氟甲基三甲基矽烷(114g,803mmol)。在完全添加後，讓所得反應混合物不加熱而攪拌整夜。接著，將反應混合物轉移至配備有攪拌棒、回流冷凝器、及溫度探針的500mL 3頸圓底燒瓶。在攪拌下，將硫酸二甲酯(49.4g,392mmol)緩慢添加至經加熱(45℃)之混合物。完全添加後15分鐘，觀察到鹽形成。讓混合物在相同溫度下攪拌整夜。接著，讓所得反應混合物冷卻至室溫，隨後添加H2O(100mL)與氫氧化銨(100mL的50%於H2O中之溶液)。將內容物轉移至1L分液漏斗，且收集氟化學層，且藉由GC-FID分析，指出所欲的1,1,1,2,2,4,4,4-八氟-3-甲氧基-3-(三氟甲基)丁烷的形成(60% GC-FID產率)。氟化學層中之所欲組成物之鑑定係藉由GC-MS分析確認。
實例2：2-乙氧基-1,1,1,3,3,4,4,4-八氟-2-(三氟甲基)丁烷
Figure 110101693-A0202-12-0024-12
將600mL不銹鋼反應容器裝入N,N-二甲基甲醯胺(100mL)、氟化鉀(15.4g,265mmol)、及18-冠-6(12.7g,48mmol)。接 著，密封的反應容器在減壓下抽空，隨後添加2,2,3,3,3-五氟丙醯氟(40.2g,242mmol)。接著，在1h的期間內，以避免反應溫度升高高於45℃的速率，在攪拌混合物中添加三氟甲基三甲基矽烷(72.2g,508mmol)。在完全添加後，讓所得反應混合物不加熱而攪拌整夜。接著，將反應混合物轉移至配備有攪拌棒、回流冷凝器、及溫度探針的250mL 3頸圓底燒瓶。在加熱(45℃)下，於30min的期間內，緩慢添加碘乙烷(41.3g,265mmol)至反應混合物。在完全添加碘甲烷後大約15min，觀察到鹽形成。讓反應混合物在相同溫度下攪拌整夜。將混合物冷卻至室溫，隨後添加水(200mL)，接著轉移至1L分液漏斗。收集氟化學相，且藉由GC-FID分析，指出所欲的2-乙氧基-1,1,1,3,3,4,4,4-八氟-2-(三氟甲基)丁烷的形成(54% GC-FID產率)。同心管蒸餾(91℃，740mm/Hg)提供所欲的2-乙氧基-1,1,1,3,3,4,4,4-八氟-2-(三氟甲基)丁烷(39g，51%單離產率)。經單離之組成物之鑑定係藉由GC-MS分析確認。
實例3：1,1,1,2,2,4,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-3-(1,1,2,2,2-五氟乙基)戊烷
Figure 110101693-A0202-12-0025-13
將4L(7.42L淨體積)不銹鋼釜中裝入二甘醇二甲醚(1001g，7.5mol；根據Karl Fischer 70ppm水的滴定含有)、CsF(229g,1.5mol)、及α-蒎烯(1g,0.01mol)。在以400rpm攪拌下125h內，TFE(330g,3.3mol)及2,2,3,3,3-五氟丙醯氟(250g,1.5mol)在 90℃下反應，直到觀察到恆定的壓力平線區(7.1巴→4.4巴)。接著，讓溫度冷卻至室溫，且將所得攪拌混合物用N2氣體噴氣以移除任何過量TFE。接著，排放反應器以提供藉由19F NMR和藉由經由用H2SO4酸化銫鹽之GC-MS確認，以31%產率獲得之Cs[(C2F5)3CO](241g,0.47mol)之溶液。Cs[(C2F5)3CO]無需進一步純化而用於下一個步驟中。
在配備有磁性攪拌棒、回流冷凝器、及溫度探針之圓底3頸燒瓶中裝入1,1,1,2,2,4,4,5,5,5-十氟-3-(1,1,2,2,2-五氟乙基)戊-3-醇銫(400g的31wt%於二甘醇二甲醚中之溶液，239mmol)及碳酸鈉(24.3g,229mmol)。將所得混合物加熱至70℃，隨後逐滴添加碘甲烷(40.8g,287mmol)。在相同溫度下攪拌整夜後，讓反應混合物冷卻至室溫，隨後添加H2O(400mL)。接著，將內容物轉移至2L分液漏斗，且收集氟化學層，及藉由GC-FID分析，指出所欲的1,1,1,2,2,4,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-3-(1,1,2,2,2-五氟乙基)戊烷的形成(59% GC-FID產率)。同心管蒸餾(126℃，740mm/Hg，32.1g，34%單離產率)提供所欲的1,1,1,2,2,4,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-3-(1,1,2,2,2-五氟乙基)戊烷。經單離之組成物之鑑定係藉由GC-MS分析確認。
實例4：3-乙氧基-1,1,1,2,2,4,4,5,5,5-十氟-3-(1,1,2,2,2-五氟乙基)戊烷
Figure 110101693-A0202-12-0026-14
將4L(7.42L淨體積)不銹鋼釜中裝入二甘醇二甲醚(1001g，7.5mol；根據Karl Fischer 70ppm水的滴定含有)、CsF(229g,1.5mol)、及α-蒎烯(1g,0.01mol)。在以400rpm攪拌下125h內，TFE(330g,3.3mol)及2,2,3,3,3-五氟丙醯氟(250g,1.5mol)在90℃下反應，直到觀察到恆定的壓力平線區(7.1巴→4.4巴)。接著，讓溫度冷卻至室溫，且將所得攪拌混合物用N2氣體噴氣以移除任何過量TFE。接著，排放反應器以提供藉由19F NMR和藉由經由用H2SO4酸化銫鹽之GC-MS確認，以31%產率獲得之Cs[(C2F5)3CO](241g,0.47mol)之溶液。Cs[(C2F5)3CO]無需進一步純化而用於下一個步驟中。
在配備有磁性攪拌棒、回流冷凝器、及溫度探針之圓底3頸燒瓶中裝入1,1,1,2,2,4,4,5,5,5-十氟-3-(1,1,2,2,2-五氟乙基)戊-3-醇銫(200g的33wt%於二甘醇二甲醚中之溶液，127mmol)及碳酸鈉(5.4g,51mmol)。將所得混合物加熱至70℃，隨後逐滴添加碘乙烷(21.9g,140mmol)。在相同溫度下攪拌整夜後，讓所得反應混合物冷卻至室溫，隨後添加H2O(150mL)。將內容物轉移至1L分液漏斗中，且收集氟化學層，及經由同心管蒸餾(138℃，740mm/Hg)純化而提供呈無色液體之所欲的3-乙氧基-1,1,1,2,2,4,4,5,5,5-十氟-3-(1,1,2,2,2-五氟乙基)戊烷(25.6g，49%單離產率)。
實例5：1,1,1,2,2,3,3,4,4,6,6,6-十二氟-5-甲氧基-5-(三氟甲基)己烷
Figure 110101693-A0202-12-0028-15
在配備有磁性攪拌棒、克來森頭部應接器(Claisen head adapter)、及回流冷凝器之圓底燒瓶中添加18-冠-6(3.0g,11.3mmol)、氟化鉀(3.9g,67.7mmol)、及N,N-二甲基甲醯胺(20mL)。接著，在所得攪拌混合物中緩慢添加2,2,3,3,4,4,5,5,5-九氟戊醯氟(15g,56mmol)。接著，將溫度緩慢升高(50℃)，隨後在20min的期間內緩慢添加三氟甲基三甲基矽烷(17.5g,123mmol)。接著，將混合物在相同溫度下攪拌整夜，之後添加碘甲烷(8.8g,62mmol)，隨後在相同溫度下額外攪拌整夜。接著，讓反應冷卻至室溫，隨後添加H2O(50mL)。將內容物轉移至500mL分液漏斗，且收集氟化學相，及藉由GC-FID分析，指出所欲的1,1,1,2,2,3,3,4,4,6,6,6-十二氟-5-甲氧基-5-(三氟甲基)己烷的形成(55% GC-FID產率)。同心管蒸餾(126℃，740mm/Hg)提供呈無色液體之所欲的1,1,1,2,2,3,3,4,4,6,6,6-十二氟-5-甲氧基-5-(三氟甲基)己烷(6.7g，30%單離產率)。所欲組成物之鑑定係藉由GC-MS分析確認。
實例6：1,1,2,2,3,3,4,4-八氟-5-甲氧基-5-(三氟甲基)環戊烷
Figure 110101693-A0202-12-0028-17
在配備有磁性攪拌棒、回流冷凝器、及溫度探針的3頸圓底燒瓶中裝入氟化鉀(8.1g,140mmol)及18-冠-6(2.4g,9.1mmol)。將燒瓶抽空，且用N2回填三次。接著，將容器裝入N,N-二甲基甲醯胺(30mL)。在所得攪拌混合物中緩慢添加2,2,3,3,4,4,5,5-八氟環戊酮(25.1g,110mmol)，隨後在30min的期間內逐滴添加三氟甲基三甲基矽烷(17.6g,124mmol)。讓反應混合物在室溫下攪拌整夜，之後將反應溫度升高(50℃)，隨後添加碘甲烷(17.1g,121mmol)，且在相同溫度下攪拌整夜。讓所得反應混合物冷卻至室溫，之後添加H2O(100mL)。將內容物轉移至250mL分液漏斗，且收集氟化學層，及藉由GC-FID分析，指出所欲的1,1,2,2,3,3,4,4-八氟-5-甲氧基-5-(三氟甲基)環戊烷的形成(9% GC-FID產率)。氟化學層中之所欲組成物之鑑定係藉由GC-MS分析確認。
實例7：1,1,1,2,2,4,5,5,5-九氟-3-甲氧基-3,4-雙(三氟甲基)戊烷
Figure 110101693-A0202-12-0029-18
在配備有回流冷凝器、溫度探針、及磁性攪拌棒的3頸圓底燒瓶中裝入氟化鉀(6.07g,104mmol)及18-冠-6(5.02g,19.0mmol)。將燒瓶抽空，且用N2回填三次，隨後添加N,N-二甲基甲醯胺(40mL)。在所得攪拌混合物中緩慢添加1,1,1,2,2,4,5,5,5-九氟-4-(三氟甲基)戊-3-酮(30.2g,96mmol)，隨後以避免內部溫度升高高於32 ℃的速率，添加三氟甲基三甲基矽烷(14.9g,105mmol)。讓所得混合物在室溫下攪拌整夜，隨後逐滴添加碘甲烷(14.9g,105mmol)。在50℃下攪拌整夜後，讓所得反應混合物冷卻至室溫，之後添加H2O(100mL)。將內容物轉移至250mL分液漏斗。收集氟化學層，且藉由GC-FID分析，指出所欲的1,1,1,2,2,4,5,5,5-九氟-3-甲氧基-3,4-雙(三氟甲基)戊烷的形成(46% GC-FID產率)。氟化學層中之所欲組成物之鑑定係藉由GC-MS分析確認。
實例8：1,1,2,2,3,3,5,5,5-九氟-4-甲氧基-N,N-雙(全氟丙基)-4-(三氟甲基)戊-1-胺
Figure 110101693-A0202-12-0030-19
將配備有回流冷凝器、溫度探針、及磁性攪拌棒的3頸圓底燒瓶裝入四甘醇二甲醚(75mL)及氟化銫(15.2g,100mmol)。在所得攪拌混合物中緩慢添加4-(雙(全氟丙基)胺基)-2,2,3,3,4,4-六氟丁醯氟(50.1g,91.2mmol)，隨後以避免反應溫度升高高於30℃的速率逐滴添加三氟甲基三甲基矽烷(27.2g,191mmol)。在整夜攪拌後，逐滴添加硫酸二甲酯(11.5g,91.2mmol)以避免內部溫度尖峰高於30C。接著，將所得混合物加熱(45℃)，隨後在相同溫度下攪拌整夜。接著，讓所得反應混合物冷卻至室溫，隨後添加氫氧化銨(100mL的於水中之飽和溶液)。水性層之移除提供粗氟化學層，其GC-FID分析指 出55%之所欲的1,1,2,2,3,3,5,5,5-九氟-4-甲氧基-N,N-雙(全氟丙基)-4-(三氟甲基)戊-1-胺。粗氟化學材料之蒸餾(113℃，20mm/Hg)提供呈無色液體之所欲的1,1,2,2,3,3,5,5,5-九氟-4-甲氧基-N,N-雙(全氟丙基)-4-(三氟甲基)戊-1-胺(24.9g，40%單離產率)。經單離之材料之鑑定係藉由GC-MS分析確認。
實例9：2,2,3,3,5,5,6,6-八氟-4-(1,1,2,2,4,4,5,5,5-九氟-3-甲氧基-3-(全氟乙基)戊基)嗎啉。
Figure 110101693-A0202-12-0031-20
將配備有回流冷凝器、溫度探針、及磁性攪拌棒的3頸圓底燒瓶裝入四甘醇二甲醚(40mL)及氟化銫(12.1g,79.7mmol)。在所得攪拌混合物中緩慢添加2,2,3,3-四氟-3-(全氟N-
Figure 110101693-A0202-12-0031-48
啉基)丙醯氟(25g,66mmol)，隨後以避免反應溫度升高高於30℃的速率，逐滴添加(五氟乙基)三甲基矽烷(26.0g,133mmol)。在整夜攪拌後，逐滴添加硫酸二甲酯(8.4g,66mmol)以避免內部溫度尖峰高於30C。接著，將所得混合物加熱(45℃)，隨後在相同溫度下攪拌整夜。接著，讓所得反應混合物冷卻至室溫，隨後添加氫氧化銨(75mL的於水中之飽和溶液)。水性層之移除提供粗氟化學層，其GC-FID分析指出58%產率之所欲的2,2,3,3,5,5,6,6-八氟-4-(1,1,2,2,4,4,5,5,5-九氟-3-甲氧基-3-(全氟乙基)戊基)嗎啉。粗氟化物材料之蒸餾(95℃，20mm/Hg)提供呈 無色液體之所欲的2,2,3,3,5,5,6,6-八氟-4-(1,1,2,2,4,4,5,5,5-九氟-3-甲氧基-3-(全氟乙基)戊基)嗎啉(15.2g，38%單離產率)。經單離之材料之鑑定係藉由GC-MS分析確認。
實例10：2,2,3,3,5,5,6,6-八氟-4-(1,1,3,3,3-五氟-2-甲氧基-2-(三氟甲基)丙基)嗎啉
Figure 110101693-A0202-12-0032-21
將配備有磁性攪拌棒、克來森頭部應接器、及回流冷凝器之圓底燒瓶裝入18-冠-6(1.9g,7.0mmol)、氟化鉀(2.45g,42.2mmol)、及四甘醇二甲醚(20mL)。接著，攪拌所得混合物，且緩慢加入2,2-二氟-2-(2,2,3,3,5,5,6,6-八氟
Figure 110101693-A0202-12-0032-49
啉-4-基)乙醯氟(11.5g,35.2mmol)。接著，在20分鐘的期間內，緩慢添加三氟甲基三甲基矽烷(11.3g,79.5mmol)至經加熱(50℃)之混合物，隨後在相同溫度下整夜攪拌。接著，在相同溫度下，添加碘甲烷(2.5mL,40mmol)至所得反應混合物，隨後攪拌3小時。接著，讓混合物冷卻至室溫，隨後添加水(50mL)。水性層之移除提供粗氟化學層，其GC-FID分析指出62%產率之所欲的2,2,3,3,5,5,6,6-八氟-4-(1,1,3,3,3-五氟-2-甲氧基-2-(三氟甲基)丙基)嗎啉。所欲材料之鑑定係藉由GC-MS分析確認。
實例11：1,1,1,3,3,4,4-七氟-2-甲氧基-4-(三氟甲氧基)-2-(三氟甲基)丁烷
Figure 110101693-A0202-12-0033-22
將配備有磁性攪拌棒、克來森頭部應接器、及乾冰回流冷凝器之圓底燒瓶裝入18-冠-6(9.1g,34mmol)、氟化鉀(13.0g,224mmol)、及DMF(75mL)。接著，攪拌所得混合物，且經由塑膠管線和以避免溫度尖峰高於30℃的速率緩慢加入2,2,3,3-四氟-3-(三氟甲氧基)丙醯氟(40.1g,173mmol)。接著，在20分鐘的期間內，在經加熱之所得反應混合物中緩慢添加三氟甲基三甲基矽烷(51.5g,362mmol)，以避免溫度增加大於40℃。完全添加後，讓反應混合物在室溫下攪拌整夜。接著，在所得反應混合物中添加碘甲烷(25.8g,181mmol)，隨後在40℃下攪拌3h。接著，讓混合物冷卻至室溫，隨後添加水(100mL)。水性層之移除提供粗氟化學層，其GC-FID分析指出55%產率之所欲的1,1,1,3,3,4,4-七氟-2-甲氧基-4-(三氟甲氧基)-2-(三氟甲基)丁烷。粗氟化學材料之蒸餾(103.6℃，740mm/Hg)提供呈無色液體之所欲的1,1,1,3,3,4,4-七氟-2-甲氧基-4-(三氟甲氧基)-2-(三氟甲基)丁烷(20.8g，33%單離產率)。經單離之材料之鑑定係藉由GC-MS分析確認。
實例12：1,1,1,3,3,4,4,5,5-九氟-2-甲氧基-5-(全氟乙氧基)-2-(三氟甲基)戊烷
Figure 110101693-A0202-12-0034-23
將配備有磁性攪拌棒、及回流冷凝器、及溫度探針之3頸圓底燒瓶裝入18-冠-6(4.8g,18mmol)、氟化鉀(6.3g,110mmol)、及DMF(40mL)。接著，將燒瓶用抽空，且以N2回填三次。接著，以避免溫度尖峰高於30℃之速率，在攪拌混合物中緩慢添加2,2,3,3,4,4-六氟-4-(全氟乙氧基)丁醯氟(30.0g,90.4mmol)。接著，在20分鐘的期間內，緩慢添加三氟甲基三甲基矽烷(27.0g,190mmol)，以避免溫度增加大於40℃。完全添加後，讓反應混合物在室溫下攪拌整夜。接著，在所得反應混合物中添加硫酸二甲酯(11.4g,90.4mmol)，隨後在40℃下攪拌3小時。接著，讓混合物冷卻至室溫，隨後添加飽和氫氧化銨(50mL)。水性層之移除提供粗氟化學層，其GC-FID分析指出61.6%產率之所欲的1,1,1,3,3,4,4,5,5-九氟-2-甲氧基-5-(全氟乙氧基)-2-(三氟甲基)戊烷。粗氟化學材料之蒸餾(150.7℃，740mm/Hg)提供呈無色液體之所欲的1,1,1,3,3,4,4,5,5-九氟-2-甲氧基-5-(全氟乙氧基)-2-(三氟甲基)戊烷(25g，58%單離產率)。經單離之材料之鑑定係藉由GC-MS分析確認。
實例13：1,1,1,3,3,4,4,5,5-九氟-2-甲氧基-5-(全氟丙氧基)-2-(三氟甲基)戊烷
Figure 110101693-A0202-12-0035-24
將配備有磁性攪拌棒、回流冷凝器、及溫度探針之3頸圓底燒瓶裝入氟化銫(21.0g,138mmol)及二甘醇二甲醚(40mL)。接著，以避免溫度尖峰高於30℃的速率，在攪拌混合物中緩慢添加2,2,3,3,4,4-六氟-4-(全氟丙氧基)丁醯氟(36g,94mmol)。接著，在20分鐘的期間內，在混合物中緩慢添加三氟甲基三甲基矽烷(28.1g,198mmol)，以避免溫度增加大於30℃。完全添加後，讓反應混合物在室溫下攪拌整夜。接著，在所得反應混合物中添加硫酸二甲酯(11.9g,94.3mmol)，隨後在30℃下攪拌3h。讓所得混合物冷卻至室溫後，添加飽和氫氧化銨(50mL)。水性之分離提供粗氟化學層，其GC-FID分析指出49%產率之所欲的1,1,1,3,3,4,4,5,5-九氟-2-甲氧基-5-(全氟丙氧基)-2-(三氟甲基)戊烷。粗氟化學材料之蒸餾(167℃，740mm/Hg)提供呈無色液體之所欲的1,1,1,3,3,4,4,5,5-九氟-2-甲氧基-5-(全氟丙氧基)-2-(三氟甲基)戊烷(19.9g，41%單離產率)。經單離之材料之鑑定係藉由GC-MS分析確認。
實例14：1,1,1,2,2,4,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-3-(1,1,2,2-四氟-2-(三氟甲氧基)乙基)戊烷
Figure 110101693-A0202-12-0036-25
將配備有磁性攪拌棒、回流冷凝器、及溫度探針之3頸圓底燒瓶裝入氟化銫(10.8g,71.1mmol)及四甘醇二甲醚(30mL)。接著，以避免溫度尖峰高於30℃的速率，在攪拌混合物中緩慢添加2,2,3,3-四氟-3-(三氟甲氧基)丙醯氟(15g,65mmol)。接著，在20分鐘的期間內，在混合物中緩慢添加(五氟乙基)三甲基矽烷(24.9g,130mmol)，以避免溫度增加大於30℃。完全添加後，讓反應混合物在室溫下攪拌整夜。接著，在所得反應混合物中添加硫酸二甲酯(8.2g,65mmol)，隨後在30℃下進行3h攪拌。接著，讓所得反應混合物冷卻至室溫，隨後添加飽和氫氧化銨(50mL)。將水性移除，且粗氟化學層之蒸餾(148℃，740mm/Hg)提供呈無色液體之所欲的1,1,1,2,2,4,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-3-(1,1,2,2-四氟-2-(三氟甲氧基)乙基)戊烷(16.2g，54%單離產率)。經單離之材料之鑑定係藉由GC-MS分析確認。
實例15：1,1,1,2,2,4,4,4-八氟-3-(2,2,2-三氟乙氧基)-3-(三氟甲基)丁烷
Figure 110101693-A0202-12-0036-26
步驟1：在配備有頂置式攪拌器之600mL不銹鋼反應容器中添加四甘醇二甲醚(100mL)、氟化鉀(16.1g,277mmol)、及 18-冠-6(10.5g,39.7mmol)。將反應容器密封且抽空。接著，在容器中一次性加入2,2,3,3,3-五氟丙醯氟(43.0g,259mmol)。接著，在1小時的期間內，以避免溫度增加高於45℃之速率，在攪拌混合物中加入三甲基(三氟甲基)矽烷(77.3g,544mmol)。在無加熱而整夜攪拌後，將所得混合物轉移至配備有磁性攪拌棒及回流冷凝器的2頸圓底燒瓶。將燒瓶的頂部空間用N2流掃掠，以移除三甲基矽基氟化物(TMS-F)。所得混合物不經純化而用於後續的合成轉化。
步驟2a：將來自步驟1之混合物的一半轉移至配備有磁性攪拌棒及回流冷凝器的250mL圓底燒瓶。在攪拌下，將所得反應混合物緩慢加熱至60℃，隨後逐滴添加2,2,2-三氟乙基九氟丁磺酸酯(49.7g,130mmol)。在相同溫度下攪拌整夜後，將所得反應混合物用水(150mL)稀釋，接著轉移至分液漏斗。水性層之移除提供粗氟化學層，其GC-FID分析指出大約99%轉化率之2,2,2-三氟乙基九氟丁磺酸酯起始材料。
步驟2b：將來自步驟1之混合物的一半轉移至配備有磁性攪拌棒及回流冷凝器的250mL圓底燒瓶。在攪拌下，將所得反應混合物緩慢加熱至60℃，隨後逐滴添加2,2,2-三氟乙基三氟甲磺酸酯(30.5g,130mmol)。在相同溫度下攪拌整夜後，將所得反應混合物用水(150mL)稀釋，接著轉移至分液漏斗。水性層之移除提供粗氟化學層，其GC-FID分析指出大約97%轉化率之2,2,2-三氟乙基三氟甲磺酸酯起始材料。
將來自步驟2a及2b之粗氟化學產物混合物合併，且經由分餾(90.9℃，740mm/Hg)純化以提供呈無色液體之所欲的1,1,1,2,2,4,4,4-八氟-3-(2,2,2-三氟乙氧基)-3-(三氟甲基)丁烷(58.4g，61%單離產率)。所欲的1,1,1,2,2,4,4,4-八氟-3-(2,2,2-三氟乙氧基)-3-(三氟甲基)丁烷之鑑定係藉由GC-MS分析確認。
實例16：1,1,1,2,2,4,4,4-八氟-3-(2,2,3,3,3-五氟丙氧基)-3-(三氟甲基)丁烷
Figure 110101693-A0202-12-0038-27
步驟1：在配備有頂置式攪拌器之600mL不銹鋼反應容器中添加四甘醇二甲醚(100mL)、氟化鉀(19.2g,331mmol)、及18-冠-6(8.0g,30.1mmol)。將反應容器密封且抽空。接著，在容器中一次性加入2,2,3,3,3-五氟丙醯氟(50.0g,301mmol)。接著，在1小時的期間內，以避免溫度增加高於45℃之速率，在攪拌混合物中加入三甲基(三氟甲基)矽烷(89.9g,632mmol)。在無加熱而整夜攪拌後，將所得混合物轉移至配備有磁性攪拌棒及回流冷凝器的2頸圓底燒瓶。將燒瓶的頂部空間用N2流掃掠，以移除三甲基矽基氟化物(TMS-F)。所得混合物不經純化而用於後續的合成轉化。
步驟2：將來自步驟1之產物混合物的三分之一轉移至配備有磁性攪拌棒、溫度探針、及回流冷凝器的3頸圓底燒瓶。在攪 拌下，在30分鐘的期間內，在經加熱(45℃)之混合物中逐滴添加2,2,3,3,3-五氟丙基三氟甲磺酸酯(25g,89mmol)。在攪拌2天後，將所得混合物用水(100mL)稀釋，且接著轉移至分液漏斗。水性層之移除提供粗氟化學層，其GC-FID分析指出2,2,3,3,3-五氟丙基三氟甲磺酸酯起始材料之完全轉化，及79%產率之所欲的1,1,1,2,2,4,4,4-八氟-3-(2,2,3,3,3-五氟丙氧基)-3-(三氟甲基)丁烷。分餾(109℃，740mm/Hg)提供所欲的1,1,1,2,2,4,4,4-八氟-3-(2,2,3,3,3-五氟丙氧基)-3-(三氟甲基)丁烷(18.4g，50%單離產率)所欲的1,1,1,2,2,4,4,4-八氟-3-(2,2,3,3,3-五氟丙氧基)-3-(三氟甲基)丁烷之鑑定係藉由GC-MS分析確認。
實例17：1,1,1,2,2,4,4,4-八氟-3-(2,2,3,3,4,4,4-七氟丁氧基)-3-(三氟甲基)丁烷。
Figure 110101693-A0202-12-0039-28
步驟1：在配備有頂置式攪拌器之600mL不銹鋼反應容器中添加四甘醇二甲醚(100mL)、氟化鉀(16.1g,277mmol)、及18-冠-6(10.5g,39.7mmol)。將反應容器密封且抽空。接著，在容器中一次性加入2,2,3,3,3-五氟丙醯氟(43.0g,259mmol)。接著，在1小時的期間內，以避免溫度增加高於45℃之速率，在攪拌混合物中加入三甲基(三氟甲基)矽烷(77.3g,544mmol)。在無加熱而整夜攪拌 後，將所得混合物轉移至配備有磁性攪拌棒及回流冷凝器的2頸圓底燒瓶。將燒瓶的頂部空間用N2流掃掠，以移除三甲基矽基氟化物(TMS-F)。所得混合物不經純化而用於後續的合成轉化。
步驟2a：將來自步驟1之混合物的一半轉移至配備有磁性攪拌棒及回流冷凝器的250mL圓底燒瓶。在攪拌下，將所得反應混合物緩慢加熱至60℃，隨後逐滴添加1H,1H-七氟丁基九氟丁磺酸酯(62.7g,130mmol)。在相同溫度下攪拌整夜後，讓反應混合物冷卻至室溫，且接著用水(150mL)稀釋。將混合物轉移至分液漏斗，且水性層之移除提供粗氟化學混合物，其GC-FID指出大約73%產率之所欲的1,1,1,2,2,4,4,4-八氟-3-(2,2,3,3,4,4,4-七氟丁氧基)-3-(三氟甲基)丁烷。粗氟化學混合物經由分餾(134C,740mm/Hg)純化以提供呈無色液體之所欲的1,1,1,2,2,4,4,4-八氟-3-(2,2,3,3,4,4,4-七氟丁基)-3-(三氟甲基)丁烷(28.6g，47%單離產率)。所欲的1,1,1,2,2,4,4,4-八氟-3-(2,2,3,3,4,4,4-七氟丁氧基)-3-(三氟甲基)丁烷之鑑定係藉由GC-MS分析確認。
實例18：1,1,1,3,3,3-六氟-2-(2,2,3,3,3-五氟丙氧基)-2-(三氟甲基)丙烷
Figure 110101693-A0202-12-0040-29
步驟1：在配備有頂置式攪拌器之600mL不銹鋼反應容器中添加N,N-二甲基甲醯胺(105mL)及氟化鉀(20.1g,355mmol)。 接著，將反應器密封且抽空，隨後緩慢添加1,1,1,3,3,3-六氟丙-2-酮(50.1g,302mmol)。讓反應混合物回到25℃，隨後以避免反應混合物溫度增加高於30℃的速率添加三甲基(三氟甲基)矽烷(47.2g,332mmol)。完全添加後，讓所得混合物在25℃下攪拌整夜。接著，將混合物轉移至250mL 3頸圓底燒瓶且緩慢加熱至70℃，且將燒瓶的頂部空間用N2流掃掠以移除三甲基矽基氟化物(TMS-F)。所得混合物不經純化而用於後續的合成轉化。
步驟2：將來自步驟1之混合物的一半轉移至配備有磁性攪拌棒、溫度探針、及回流冷凝器的250mL 3頸圓底燒瓶。在攪拌下，將所得反應混合物緩慢加熱至45℃，隨後逐滴添加2,2,3,3,3-五氟丙基1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟丁烷-1-磺酸酯(65.1g,150.6mmol)。讓所得混合物在60℃下攪拌整夜。讓反應混合物冷卻至室溫，用水(150mL)稀釋，且接著轉移至分液漏斗。水性層之移除提供粗氟化學混合物，其係經由分餾(85℃，740mm/Hg)純化以提供呈無色液體之所欲的1,1,1,3,3,3-六氟-2-(2,2,3,3,3-五氟丙氧基)-2-(三氟甲基)丙烷(29.1g，53%單離產率)。所欲的1,1,1,3,3,3-六氟-2-(2,2,3,3,3-五氟丙氧基)-2-(三氟甲基)丙烷之鑑定係藉由GC-MS分析確認。
實例19：1,1,1,2,2,3,3-七氟-4-((1,1,1,3,3,3-六氟-2-(三氟甲基)丙-2-基)氧基)丁烷
Figure 110101693-A0202-12-0041-30
步驟1：在配備有頂置式攪拌器之600mL不銹鋼反應容器中添加N,N-二甲基甲醯胺(105mL)及氟化鉀(20.1g,355mmol)。接著，將反應器密封且抽空，隨後緩慢添加1,1,1,3,3,3-六氟丙-2-酮(50.1g,302mmol)。讓反應混合物回到25℃，隨後以避免反應混合物溫度增加高於30℃的速率添加三甲基(三氟甲基)矽烷(47.2g,332mmol)。完全添加後，讓所得混合物在25℃下攪拌整夜。接著，將混合物轉移至250mL 3頸圓底燒瓶且緩慢加熱至70℃，且將燒瓶的頂部空間用N2流掃掠以移除三甲基矽基氟化物(TMS-F)。所得混合物不經純化而用於後續的合成轉化。
步驟2：將來自步驟1之混合物的一半轉移至配備有磁性攪拌棒、溫度探針、及回流冷凝器的250mL 3頸圓底燒瓶。在攪拌下，將所得反應混合物緩慢加熱至45℃，隨後逐滴添加1H,1H-七氟丁基九氟丁磺酸酯(72.5g,150mmol)。讓所得混合物在60℃下攪拌整夜。讓反應混合物冷卻至室溫，用水(150mL)稀釋，且接著轉移至分液漏斗。水性層之移除提供粗氟化學混合物，其係經由分餾(108℃，740mm/Hg)純化以提供呈無色液體之所欲的1,1,1,2,2,3,3-七氟-4-((1,1,1,3,3,3-六氟-2-(三氟甲基)丙-2-基)氧基)丁烷(30.2g，48%單離產率)。所欲的1,1,1,2,2,3,3-七氟-4-((1,1,1,3,3,3-六氟-2-(三氟甲基)丙-2-基)氧基)丁烷之鑑定係藉由GC-MS分析確認。
測試方法
大氣壽命：氫氟醚實例1之大氣壽命係以其與羥基反應之速率來判定。相對於參考化合物(諸如氯甲烷及乙烷)，在一系列的實驗中測量具有羥基的氣態1,1,1,2,2,4,4,4-八氟-3-甲氧基-3-(三氟甲基)丁烷之反應的準一級速率。測量係在配備有經拋光之半導體級石英窗之5.7L經加熱之FTIR氣室(cell)中進行。將配備有480W水銀-氙燈泡之Oriel Instruments UV燈，型號66921用以藉由在水蒸氣之存在下光解臭氧而產生羥基。使用來自Midac Corporation的I-Series FTIR以測量氫氟醚及參考化合物的濃度隨反應時間而變動。大氣壽命係從氫氟醚相對於參考化合物之反應速率計算，且參考化合物之呈報的壽命如下所示：
Figure 110101693-A0202-12-0043-31
 其中τx係氫氟醚之大氣壽命，τr係參考化合物之大氣壽命，且kx及kr係分別為羥基與測試化合物及參考化合物之反應的速率常數。
全球暖化潛勢(GWP)：使用J.Geophys.Res.1995,100,23227-23238中描述的Pinnock等人之方法，將測量之IR橫截面用以計算實例1(1,1,1,2,2,4,4,4-八氟-3-甲氧基-3-(三氟甲基)丁烷)之輻射強迫值。GWP(100年迭代時程(iterative time zone,ITH)係使用本說明書中先前所述之方程式及方法，使用輻射強迫值及實驗判定之大氣壽命來計算。
比熱容量(C p )：使用TA Instruments型號Q2000 DSC(微差掃描熱量儀)儀器測量Cp。在樣本之前及之後進行藍寶石標 準，且將測量之藍寶石熱容量對理論上之熱容量之平均值用於校正該樣本之測量之熱容量。
動黏度(kinematic viscosity)：使用Schott-Ubbelohde黏度計(玻璃毛細管黏度計)測量動黏度。使用可以商標名稱AVS-350購自SI Analytics,College Station,TX,USA之黏度計計時器進行黏度計計時。將黏度計測量支架及玻璃黏度計浸入填充有可購自3M Company,Maplewood,MN,USA之NOVEC 7500液體之控溫液浴。溫控液浴(可購自Lawler Manufacturing Corporation,Edison,NJ,USA)裝配有用於液態氮冷卻之銅管線圈，其具有由該浴之電子溫控加熱器提供之精細溫度控制。將該流體機械性地攪拌，以在浴中提供均勻的15溫度。該浴將溫度控制在±0.1℃以內，該溫度係由內建的RTD溫度感測器所測量。將樣本液體添加到黏度計上蝕刻的兩條填充線之間的黏度計上。黏度計計時器會自動將樣本流體泵送至上部計時標記上方，然後釋放該流體並測量上部與下部計時標記之間的流出時間。因為流體通過各定時標記，藉由光學感測器偵測流體彎液面。上抽樣本並重複測量；結果係提供為多次判定之平均值。使用可購自Cannon Instrument Company,State College,PA,USA之經認證的動黏度標準流體來校準玻璃黏度計，以獲得各黏度計之校準常數(cSt/sec)。將動黏度(以厘司(cSt)為單位)計算為平均流出時間(sec)乘以黏度計校準常數(cSt/sec)。
傾點：傾點係目視判定，且定義為在水平傾斜5秒之後，觀察到樣本流動之最低溫度。將一至兩毫升樣本置於小瓶中並在 浴中冷卻直至其凝固。接著，讓樣本在浴中緩慢溫熱，且每3至5℃觀察一次。。
最大可溶解烴(largest soluble hydrocarbon,LSH)：各化合物之LSH係藉由將化合物與不同分子量之烴(CnH2n+2，其中n=9至14)以約1：1至1：2之氫氟醚：烴重量比在室溫(25℃)下及在50℃下混合而判定。LSH值係呈報為與氫氟醚相容且對肉眼未展現霧度之最長烴之式CnH2n+2的n值。在本文中將較大之n值解讀為表示氫氟醚有較高之清潔烴的能力。
化學穩定性：在鹼三乙胺(TEA)、1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷(DABCO)、及N,N,N,N-四甲基乙二胺(TMEDA)之存在下，測試化合物之穩定性如下。在配備有磁性攪拌棒的20mL小瓶中，以下列起始量添加例示性材料及比較性材料：實例1-0.30g(1.0mmol)、CE4-0.30g(1.0mmol)、以及CE5-0.30g(1.0mmol)。因為已知FC-770(0.40g,1.0mmol)在本文測試的基底材料之存在下是穩定的，添加其作為內標準品。在這混合物中添加下述之一者：三乙胺(0.10g,1.0mmol)、DABCO(0.10g,0.89mmol)、或TMEDA(0.12g,1.0mmol)。將所得混合物在50℃下攪拌24小時。以特定時間間隔進行GC-FID分析，以監測存在於混合物中之剩餘氫氟醚材料及比較性材料。
在N-甲基吡咯啶酮(NMP)之存在下的化合物穩定性係測試如下。在配備有磁性攪拌棒的20mL玻璃小瓶中，添加0.66g的NMP(6.7mmol)以及有下列起始量之下列例示性材料或比較性材料之 一者：實例1-2.0g(6.7mmol)；CE4-2.0g(6.7mmol)；CE5-2.0g(6.7mmol)、或CE6-2.40g(6.7mmol)。接著，將此混合物在50℃下攪拌144h。在所得混合物中添加H2O(6.0mL)，且評估水性層的氟離子含量。將具有Orion 9609BNWB Fluoride-ISE之Orion EA 940計用於分析樣本。將Orion Ionplus Fluoride標準品用於校準該計。
結果
實例1之大氣壽命係如上述由其與羥基反應的速率來判定，得出的經計算之大氣壽命為2.3年。使用此值，發現實例1之GWP(100年迭代時程(ITH))為170。此遠低於PFC(包括全氟化烴、全氟化胺、及全氟化醚、或聚醚)之GWP，且低於其他緊密相關之氫氟甲基醚。
表2比較實例3與市售的熱傳遞流體的比熱容量。鑑於材料在比熱容量方面的相似性，本揭露之組成物亦可作為熱傳遞流體。
Figure 110101693-A0202-12-0046-32
針對實例3在各種溫度下測得的動黏度係示於表3。針對實例3測量到-62℃之傾點。這些結果指出本發明之氫氟醚係用於熱傳遞及清潔應用的合適流體。
Figure 110101693-A0202-12-0047-33
針對實例1及實例2在25℃及50℃下之最大可溶解烴(LSH)值係提供於表4中。表4中之結果指出本發明之氫氟醚係於清潔應用之合適流體。
Figure 110101693-A0202-12-0047-34
實例1、CE4、及CE5在TEA、DABCO、及TMEDA之存在下的穩定性測試結果係分別呈現於表5、表6、及表7中。表5至表7列出基於起始量，各材料在各種暴露時間之後的剩餘百分比(以莫耳計)。實例1在TEA、DABCO、及TMEDA中的低耗量指出本發明之氫氟醚在鹼之存在下具有極佳的穩定性，且係用於清潔應用之合適流體。
Figure 110101693-A0202-12-0048-35
Figure 110101693-A0202-12-0048-36
Figure 110101693-A0202-12-0048-37
實例1、CE4、CE5、及CE6在NMP之存在下的穩定性測試結果係總結於表8中。低量的氟化物被解讀為意指測試材料係相對穩定的。實例8的結果指出，相較於CE4至CE6，本發明之氫氟醚在鹼(諸如NMP)之存在下具有極佳的穩定性，且係用於清潔應用之合適流體。
Figure 110101693-A0202-12-0048-38
Figure 110101693-A0202-12-0049-39
本揭露中的各種修改與變更對於所屬技術領域中具有通常知識者將為顯而易見且不悖離本揭露之範圍與精神。應理解，本揭露不意欲受到本文所提出之說明性實施例及實例過度地限制，且此等實例及實施例僅係以舉例方式呈現，其中本揭露之範圍僅意欲由本文提出如下之申請專利範圍所限制。所有本發明所引用之參考資料係以參照方式被完整納入。

Claims (21)

  1. 一種化合物，其具有結構式(II)：
    Figure 110101693-A0202-13-0001-40
    其中R2係H、CH3、CF3、CH2CF2CF2H、或CH2CF2CF2CF2CF2H；
    其中R2f係具有1至4個碳原子之全氟烷基，其可選地包含鏈中
    氮雜原子及鏈中氧雜原子中之任一者或兩者；
    其中R2f’係CF3或CF2CF3；及
    其中R2f”係CF3或CF2CF3；
    前提是當R2f’係CF3時，則R2f”係CF3，且當R2係H或CH3時，則R2f不係CF3。
  2. 如請求項1之化合物，其中R2係H或CH3。
  3. 一種用於熱傳遞之設備，其包含：
    一裝置；及
    一機構，其用於將熱傳遞至該裝置或自該裝置傳遞熱，該機構包含工作流體，該工作流體包含具有結構式(I)之化合物：
    Figure 110101693-A0202-13-0002-41
    其中RH係CH3、CH2CH3、或具有1至5個碳原子之部分氟化烷基；
    其中Rf係具有1至9個碳原子之全氟烷基，其可選地包含鏈中氮雜原子及鏈中氧雜原子中之任一者或兩者，且可選地包含5員環或6員環；及
    其中Rf’及Rf”獨立地係具有1至2個碳原子的全氟烷基。
  4. 如請求項3之設備，其中RH係CH3或CH2CH3。
  5. 如請求項3之設備，其中RH具有1至2個碳原子之部分氟化烷基。
  6. 如請求項3至5中任一項之設備，其中Rf包含鏈中氮雜原子及鏈中氧雜原子中之任一者或兩者。
  7. 如請求項3至6中任一項之設備，其中該裝置係選自微處理器、用以製造半導體裝置之半導體晶圓、功率控制半導體、電化學電池、電池組套組、配電開關裝置、電力變壓器、電路板、多晶片模組、封裝或未封裝半導體裝置、燃料電池、及雷射。
  8. 如請求項3至7中任一項之設備，其中用於熱傳遞之該機構係用於維持該裝置之溫度或溫度範圍之系統中的組件。
  9. 一種傳遞熱之方法，其包含：
    提供一裝置；及使用一熱傳遞流體將熱傳遞至該裝置或自該裝置傳遞熱，該熱傳遞流體包含具有結構式(I)之化合物：
    Figure 110101693-A0202-13-0003-42
    其中RH係CH3、CH2CH3、或具有1至5個碳原子之部分氟化烷基；
    其中Rf係具有1至9個碳原子之全氟烷基，其可選地包含鏈中氮雜原子及鏈中氧雜原子中之任一者或兩者，且可選地包含5員環或6員環；及
    其中Rf’及Rf”獨立地係具有1至2個碳原子的全氟烷基。
  10. 一種清潔組成物，其包含：
    化合物，其具有結構式(I)：
    Figure 110101693-A0202-13-0003-43
    其中RH係CH3、CH2CH3、或具有1至5個碳原子之部分氟化烷基；
    其中Rf係具有1至9個碳原子之全氟烷基，其可選地包含鏈中氮雜原子及鏈中氧雜原子中之任一者或兩者，且可選地包含5員環或6員環；及
    其中Rf’及Rf”獨立地係具有1至2個碳原子的全氟烷基；及
    共溶劑。
  11. 如請求項10之清潔組成物，其中以該具有結構式(I)的化合物與該共溶劑之總重量計，該具有結構式(I)的化合物係以大於50重量百分比之量存在於該組成物中。
  12. 如請求項10至11中任一項之清潔組成物，其中該共溶劑包含醇、醚、烷烴、烯烴、鹵烯烴、全氟碳化物、全氟化三級胺、全氟醚、環烷烴、酯、酮、環氧乙烷、芳族、鹵芳族、矽氧烷、氫氯碳化物、氫氯氟碳化物、氫氟碳化物、氫氟烯烴、氫氯烯烴、氫氯氟烯烴、氫氟醚、或其混合物。
  13. 一種清潔組成物，其包含：
    化合物，其具有結構式(I)：
    Figure 110101693-A0202-13-0004-44
    其中RH係CH3、CH2CH3、或具有1至5個碳原子之部分氟化烷基；
    其中Rf係具有1至9個碳原子之全氟烷基，其可選地包含鏈中氮雜原子及鏈中氧雜原子中之任一者或兩者，且可選地包含5員環或6員環；及
    其中Rf’及Rf”獨立地係具有1至2個碳原子的全氟烷基；及
    界面活性劑。
  14. 如請求項13之清潔組成物，其中以該組成物之總重量計，該清潔組成物包含自0.1至5重量百分比的界面活性劑。
  15. 如請求項13至14中任一項之清潔組成物，其中該界面活性劑包含非離子界面活性劑，該非離子界面活性劑包含乙氧基化醇、乙氧基化烷基酚、乙氧基化脂肪酸、烷基芳基磺酸酯、甘油酯、乙氧基化氟醇、氟化磺醯胺、或其混合物。
  16. 一種用於將汙染物自基材移除之程序，該程序包含下列步驟：
    使受汙染之基材與如請求項10至15中任一項之清潔組成物接觸。
  17. 一種浸沒式冷卻系統，其包含：
    一殼體，其具有一內部空間；
    一熱產生組件，其設置在該內部空間內；及
    一工作流體液體，其設置在該內部空間內，使得該熱產生組件與該工作流體液體接觸；
    其中該工作流體包含具有結構式(I)之化合物：
    Figure 110101693-A0202-13-0006-45
    其中RH係CH3、CH2CH3、或具有1至5個碳原子之部分氟化烷基；
    其中Rf係具有1至9個碳原子之全氟烷基，其可選地包含鏈中氮雜原子及鏈中氧雜原子中之任一者或兩者，且可選地包含5員環或6員環；及
    其中Rf’及Rf”獨立地係具有1至2個碳原子的全氟烷基。
  18. 如請求項17之浸沒式冷卻系統，其中以該工作流體之總重量計，該化合物係以至少25重量%之量存在於該工作流體中。
  19. 如請求項17至18中任一項之浸沒式冷卻系統，其中該熱產生組件包含一電子裝置。
  20. 如請求項19之浸沒式冷卻系統，其中該電子裝置包含電腦伺服器。
  21. 一種用於鋰離子電池組套組之熱管理系統，其包含：
    鋰離子電池組套組；及
    工作流體，其與該鋰離子電池組套組熱連通；
    其中該工作流體包含具有結構式(I)之化合物：
    Figure 110101693-A0202-13-0007-46
    其中RH係CH3、CH2CH3、或具有1至5個碳原子之部分氟化烷基；
    其中Rf係具有1至9個碳原子之全氟烷基，其可選地包含鏈中氮雜原子及鏈中氧雜原子中之任一者或兩者，且可選地包含5員環或6員環；及
    其中Rf’及Rf”獨立地係具有1至2個碳原子的全氟烷基。
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