[發明專利]一種環保型氫氟醚化合物及其制備方法

在審

• 申請號: 202310307940.4
• 申請日: 2023-03-25
• 公開（公告）號: CN116332731A
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 陳兆武;謝琳
• 申請（專利權）人: 深圳市嘉順億實業有限公司
• 主分類號: C07C41/06
• 分類號: C07C41/06;C07C43/12;B01J31/02;B01J31/06
• 代理公司: 深圳市恒和大知識產權代理有限公司 44479
• 代理人: 倪宏杰

本發明公開一種環保型氫氟醚化合物及其制備方法，該方法包括：將端硅改性催化劑溶于有機溶劑后加入已除氧除水的高壓反應釜中，然后加入多氟烯烴；以恒定速度連續通入含羥基有機化合物、多氟烯烴和有機溶劑，然后保持在恒定溫度下進行反應，反應結束后降溫；將得到的物料精分后得到環保型氫氟醚化合物。本發明的制備方法反應平穩快速且易控，效率高，選擇性好，產物純度超過99.75％，選擇性超過97.0％以上，同時物料可循環套用，催化劑可回收套用30次以上，分離簡便，溶劑與催化劑、溶劑與產物的沸點等性質差異大，更容易回收循環利用。此外，本發明的方法綜合效率高，操作簡便，生產成本低，更適合當代工業發展趨勢。

技術領域

本發明涉及含氟新材料制備技術領域，具體地涉及一種環保型氫氟醚化合物及其制備方法。

背景技術

CFCs(氯氟烴)是一種最早應用于制冷和清洗行業的化學穩定性較好的物質，但也是破壞臭氧層的主要物質之一，造成溫室效應和全球氣候變暖，也直接導致了進入大氣層的紫外線輻射的增加，對人體和動植物具有相當大的危害。近年來國內外謀求全球共生，綠色工業，對CFCs替代品的研產付出了諸多精力。其中氫氟醚類物質因其不含有氯、溴等消耗臭氧的元素成為現代工業的理想物質，其是含有C、H、F、O等元素構成的雜原子化合物，具有無毒、不燃、穩定以及非常低的ODP值、GWP值的優點。

氫氟醚類化合物具有多種合成路線，例如醚的氟氣或高價金屬氟化合物氟化、醚電化學氟化、醇與鹵代烴的取代反應、醇與含氟烯烴的加成反應等方法。醚類氟化方法中雖然F₂活性最高，但同時選擇性也最差。金屬氟化物氟化產率高但是成本昂貴，也限制了使用。電化學法可以合成隔離型氫氟醚，但是耗電量大且過程中一般需要大量無水氟化氫，產物含有大量的同分異構體，性質相近，幾乎無法有效分離，并不適合工業應用。醇與鹵代烴類的取代反應的條件較為苛刻如高溫高壓，并且收率低，周期長，基本已經淘汰。醇與氟烯烴的加成反應操作相對簡單，反應條件溫和，是目前具有工業化前景的合成制備方式。

例如，中國專利CN112142572A公開了一種合成氫氟醚的連續化工藝裝置和方法，在反應釜內連續通入含催化劑的原料醇和四氟乙烯進行反應，連續出料經過蒸發器進行分離，產品和原料進入精餾系統進行進一步分離，分離后的原料返回原料罐，剩下的溶劑返回套用，原料醇的轉化率為80-93％。該工藝生成物中含有大量的原料醇，分離困難。

再例如，中國專利申請CN113929562A公開了一種氟代醚的制備方法，其將醇或酚與氟代烯烴在溶劑中進行反應生成氟代醚，該氟代烯烴與醇或酚的摩爾比為0.8-1.2:1，催化劑與醇或酚的摩爾比為0.03-0.1:1，溶劑與醇或酚的質量比為0.5-4:1，醇或酚摩爾量的50-100％是在反應開始后以連續補加的方式加入的。但是該方法避免不了仍有烯醚物的產生，并且不易分離，其催化劑的損失大基本不能循環使用，另外催化劑的溶解性有限，這限制了反應的均一性，同時也是導致出現副反應的一個因素。

現有技術的合成制備方法存在效率低，選擇性差，副產物如烯醚的產生，導致批次間穩定性差，生產成本高和產物料分離困難的問題，難以達到當代工業化生產要求。

發明內容

針對現有技術中存在的技術問題，本發明提供一種環保氟醚化合物的制備方法，解決了現有技術中的周期長、產率低的效率問題，選擇性更高，副產物少且更易分離，反應過程平穩且可循環套用，成本降低，有利于實現工業化生產。具體地，本發明包括以下內容。

本發明的第一方面，提供一種環保型氫氟醚化合物的制備方法，其包括：

(1)將端硅改性催化劑溶于有機溶劑后加入已除氧除水的高壓反應釜中，然后加入多氟烯烴；

(2)以恒定速度連續通入含羥基有機化合物、多氟烯烴和有機溶劑，然后保持在恒定溫度下進行反應，反應結束后降溫；

(3)將步驟(2)得到的物料精分后得到所述環保型氫氟醚化合物。