[發明專利]一種九氟異丁基醚的制備方法

在審

• 申請號: 202310068648.1
• 申請日: 2023-02-06
• 公開（公告）號: CN116178116A
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 單長領;韓文鋒;陳華峰;楊宇航;別超;陳愛民
• 申請（專利權）人: 浙江諾亞氟化工有限公司
• 主分類號: C07C41/16
• 分類號: C07C41/16;C07C43/12;C07C41/14;C07C41/01;B01J31/02
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 沈娟

本申請屬于氟化學合成技術領域，具體涉及一種九氟異丁基醚的制備方法。一種九氟異丁基醚的制備方法，包括以下步驟：S1、以氟負離子離子液體YF為溶劑，加入全氟異丁酰氟和烷基化試劑，首先加成產物為全氟烷氧加合物，再和烷基化試劑反應生成九氟異丁基醚；S2、加入氟化物，離子液體正離子和氟化物反應生成氟負離子離子液體循環回收。本申請采用氟負離子的離子液體作為溶劑，具有離子液體和氟負離子的雙重功能，既有離子液體的綠色溶劑和催化劑功能，又可作為氟離子源參與氟代反應；并采用碳酸二烷基酯、硫酸二甲酯和二烷基醚作為烷基化試劑，制備方法簡單，且離子液體易于回收使用，操作簡便，成本低。

技術領域

本申請涉及氟化學合成技術領域，更具體地說，它涉及一種九氟異丁基醚的制備方法。

背景技術

近年來，氫氟醚化合物因其良好的惰性、熱穩定性和水解穩定性，在使用過程中具有較低的全球增溫潛勢，而得到了廣泛關注。因為傳統的氯氟烴和氫代氯氟烴制冷劑、發泡劑和清洗劑等對臭氧層有嚴重的破壞作用和溫室效應，為迎合市場發展和可持續性發展趨勢，氫氟醚系列化合物臭氧層破壞系數為零，全球變暖潛在值降低，大氣壽命短，幾乎無毒，滿足環保法規的要求，是被認同的顯著新替代方案。

九氟異丁基醚為一類有商業價值的化合物。在眾多應用中，已發現九氟異丁基醚可用作氯氟烴的替代物。與氯氟烴不同，包含氟為唯一鹵素的九氟異丁基醚基本上不會影響到地球的臭氧層。因此這種氫氟醚表現出的臭氧消耗潛值被認為是零。此外，這種氫氟醚在地球的大氣層內更容易降解，氫氟醚的全球變暖潛值低且大氣停留時間短，是氯氟烴的理想型替代物。

1.中國專利CN107382678報道，向七氟異丁烯基甲醚和溶劑的混合物中通入氟氮混合氣進行反應，制備得到九氟異丁基甲醚，化學方程式如下：

2.中國專利CN110002968報道，在腈類溶劑的條件下，以七氟異丁酰氟為原料，與金屬氟化物發生加成反應得到全氟醇鹽，然后在水催化作用下，全氟醇鹽與烷基化試劑發生烷基化反應得到九氟異丁基醚，化學方程式如下：

3.中國專利CN109503366A報道，在乙二醇二甲醚溶劑的條件下，金屬氟化物與全氟異丁酰氟，在相轉移的作用下，與烷基化試劑于220℃反應反應得到九氟丁基醚，化學方程式如下：

4.中國專利CN1177374報道，在N,N-二甲基甲酰胺溶劑的條件下，以異丁酰氟為原料，與金屬氟化物下與烷基化試劑反應16h得到九氟異丁甲基醚，反應72h得到九氟異丁基乙基醚，化學方程式如下：

在上述現有工藝中，九氟異丁基醚的合成存在以下缺陷：(1)第一條路線工藝簡單，不足之處是F₂為高毒氣體，生產過程產生HF，對反應設備要求較高；(2)第二條路線涉及到的全氟醇鹽以及金屬氟化物在腈類溶劑中溶解度較低，而且水的加入會與醇鹽反應生成全氟醇，立即脫氟化氫成酰氟，收率降低，產生的氟化氫也會腐蝕相應設備，三廢量增加；(3)第三條路線合成路線雖簡單，烷基化試劑為碘甲烷為高毒試劑，相轉移催化劑的加入大大增加了金屬氟化物和全氟醇鹽的溶解度，但回收較為困難，而且反應溫度較高，工藝條件苛刻；(4)第四條路線合成路線雖短，采用難以回收的二甲基甲酰胺作為溶劑。

發明內容

為克服上述現有技術的缺陷，本申請的目的在于提供一種九氟異丁基醚的制備方法。

本申請提供了一種九氟異丁基醚的制備方法，采用如下的技術方案：

一種九氟異丁基醚的制備方法，包括下述步驟：

S1、以氟負離子離子液體為溶劑，加入全氟異丁酰氟和烷基化試劑，首先加成產物為全氟烷氧加合物，再和烷基化試劑反應生成九氟異丁基醚，反應式如下：

S2、加入氟化物，離子液體正離子和氟化物反應生成氟負離子離子液體，氟負離子離子液體循環回收，反應式如下：

所述烷基化試劑為碳酸二烷基酯、硫酸二烷基酯、二烷基醚中的一種。