專利名稱：生產(chǎn)1,2,2,2－四氟乙基二氟甲基醚的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及吸入麻醉劑領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及改進(jìn)的制備1，2，2，2-四氟乙基二氟甲基醚(地氟烷)的方法。
背景技術(shù)：
一般而言，困擾烷烴和含烷烴化合物的氟化反應(yīng)的是不能有效地在所期望的位置對反應(yīng)底物進(jìn)行單氟化，從而使反應(yīng)轉(zhuǎn)化率(即未反應(yīng)的底物比例)和產(chǎn)率(發(fā)生氟化的反應(yīng)底物的比例)高。為了獲得高產(chǎn)率和轉(zhuǎn)化率，使用的氟化劑的摩爾量就化學(xué)計量而言超過反應(yīng)底物的量。盡管如此，轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率依然不好。
過量的溶劑和氟化劑以及任何副產(chǎn)物(off-products)如因反應(yīng)底物的降解(相對于氟化)而產(chǎn)生的副產(chǎn)物，會作為雜質(zhì)留在所期望的最終氟化產(chǎn)物中，并要求通過純化來去除。
化合物1，2，2，2-四氟乙基二氟甲基醚(CF3CHFOCHF2)是一種被稱作地氟烷的鹵代烷基醚，是一種重要的吸入麻醉劑，特別適合門診手術(shù)或清醒性鎮(zhèn)靜。為此目的，其純度必須要高。因此，特別需要最大限度地減少或消除雜質(zhì)的經(jīng)濟(jì)而有效的制備地氟烷的方法。
已知有若干種制備地氟烷的方法。一種方法采用CF3CHFOCH3作為原料，光氯代反應(yīng)后產(chǎn)生CF3CHFOCHCl2。這種二氯代化合物然后與無水HF在五氯化銻(SbCl5)催化劑存在下反應(yīng)生成CF3CHFOCHF2(地氟烷)。(參見德國專利公開2361058(1975))。該方法的缺點在于它是一個復(fù)雜的多步驟合成法，使用大量的氯氣，且在氟化時產(chǎn)生不正常氟化的產(chǎn)物(比如CF3CHFOCH2F)以及其它雜質(zhì)。因此，制備足夠純的產(chǎn)物既麻煩又費(fèi)錢。除了氟化位置不正確，部分雜質(zhì)與所期望的產(chǎn)物類似這一事實意味著所期望的產(chǎn)物含有分子量和結(jié)構(gòu)類似于產(chǎn)物的雜質(zhì)，導(dǎo)致純化困難。
不過，在五氯化銻存在下使用氟化氫已經(jīng)成為制備許多種氟化烴及其結(jié)構(gòu)相關(guān)衍生物的富有吸引力的方法。例如，美國專利US2005708敘述了根據(jù)氯代烴與氟化氫在五氯化銻或五氯化銻與三氯化銻混合物的存在下反應(yīng)生產(chǎn)氯氟烷烴。美國專利US2005705也敘述了有機(jī)氯化合物(例如四氯化碳、二氯甲烷、一氟三氯甲烷等)用氟化氫在五氯化銻催化劑存在下氟化產(chǎn)生氯氟烷烴。
人們還知道混合鹵化物(mixed halogenates)可成功地用作氟代烷烴化合物制備中的催化劑。歐洲專利申請EP129863敘述了一種五氯化銻與氟化氫反應(yīng)產(chǎn)生混合鹵化物即氯氟化銻的方法。混合鹵化物然后與鹵代烷烴(例如四氯化碳以及其它氯代烴)反應(yīng)產(chǎn)生氯氟烷烴。
在制備氟代醚時使用五氯化銻特別有利，因為有了它可以不必使用高溫和高壓。美國專利US4874901是現(xiàn)行醚氟化方法的一個例子，它敘述了在沒有五氯化銻的情況下CF3CH2OCHCl2氟化產(chǎn)生CF3CH2OCHF2以及CF3CHClOCHCl2氟化產(chǎn)生CF3CHClOCHF2。反應(yīng)要求升高壓力和200℃以上的溫度。美國專利US3869519敘述了在五氯化銻存在下用無水氟化氫對CF3(CH3)CHOCHCl2進(jìn)行氟化，產(chǎn)生CF3(CH3)CHOCHF2。還揭示了五氟化銻的潛在應(yīng)用。美國專利US3962460敘述了若干種其它氯代醚化合物用無水氟化氫在五氯化銻存在下的氟化。其壓力和溫度顯著地低于美國專利US4,874,901要求的溫度和壓力。
與地氟烷的生成特別有關(guān)，美國專利US5,026,924描述了利用SbCl5作為催化劑氟化CF3CHClOCHF2(異氟烷)產(chǎn)生CF3CHFOCHF2(地氟烷)的方法。該專利還揭示了氯氟化銻催化劑；表明“本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，氟化氫和五氯化銻反應(yīng)原地生成混合氟氯化銻催化劑。這樣的混合催化劑同樣地可用在本發(fā)明中并且在這里設(shè)想到了?！?
然而，美國專利US5,026,924的工藝有嚴(yán)重的缺點，因為必須使用相對于反應(yīng)底物過量相當(dāng)摩爾量的氟化氫才能達(dá)到可接受的產(chǎn)率和轉(zhuǎn)化率。使用過量氟化劑增加了制備成本，并且有必要從地氟烷產(chǎn)品中除去過量的氟化氫。例如，這個專利揭示要利用1.9∶1摩爾比率的氟化氫和CF3CHClOCHF2來獲得78.2％的轉(zhuǎn)化率和90.9％的產(chǎn)率。然而，用1∶1的這些反應(yīng)物，轉(zhuǎn)化率僅為18％，產(chǎn)率為61％。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種用于制備1，2，2，2-四氟乙基二氟甲基醚(CF3CHFOCHF2，地氟烷)的方法，該方法產(chǎn)生高產(chǎn)率的產(chǎn)品而不要求氟化氫氟化劑對反應(yīng)底物摩爾過量。該方法包括在五氟化銻存在下使1-氯-2，2，2-三氟乙基二氟甲基醚(CF3CHClOCHF2，異氟烷)與氟化氫反應(yīng)。出乎意外地發(fā)現(xiàn)，在制備(CF3CHFOCHF2)時，用五氟化銻代替五氯化銻或者混合氯氟化銻催化劑可以達(dá)到良好的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率，同時又消除了使用摩爾過量的氟化氫或利用高反應(yīng)溫度和壓力的必要性。因而，不再需要去除降解產(chǎn)物和回收和/或中和未反應(yīng)的氟化劑，使得相對于現(xiàn)行制備方法有相當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)利益。
發(fā)明詳述在本發(fā)明的方法中，1-氯-2，2，2-三氟乙基二氟甲基醚(CF3CHClOCHF2)起始原料與氟化氫在五氟化銻存在下反應(yīng)，產(chǎn)生1，2，2，2-四氟乙基二氟甲基醚(CF3CHFOCHF2)。
用于該方法的原料1-氯-2，2，2，-三氟乙基二氟甲基醚(CF3CHClOCHF2或異氟烷)是市場上可買到的。也可以用在美國專利US 3,535,388中描述的方法合成。
用于該反應(yīng)的氟化氫較佳地是商品級的。雜質(zhì)(包括用水)可以存在，只要它們不顯著地削弱氟化反應(yīng)產(chǎn)生1，2，2，2-四氟乙基二氟甲基醚的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率。然而，最好是使用高純度產(chǎn)品，所具的雜質(zhì)含量約低于1重量％，且實質(zhì)上是無水的(即，即使有水的話，也是痕量的)。水會與鹵化銻催化劑反應(yīng)，破壞鹵化銻催化劑。盡管可向反應(yīng)中加入過量催化劑以補(bǔ)償催化劑與水反應(yīng)造成的損失，但催化劑退化產(chǎn)生了需要從地氟烷最終產(chǎn)品中除去的雜質(zhì)。氟化氫的使用可采取氣態(tài)、液態(tài)、或兩者兼具。
五氟化銻可從特種化學(xué)制品制造商處購買。雜質(zhì)，包括水，是可以存在的，但是它們會影響1，2，2，2-四氟乙基二氟甲基醚可觀產(chǎn)率的實現(xiàn)。優(yōu)選使五氟化銻催化劑基本上純度達(dá)到約99％或更純，并且基本是無水的。雜質(zhì)含量高時，轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率會發(fā)生較大的衰退。
反應(yīng)可在較低溫度進(jìn)行，比如在約-10℃至約30℃溫度范圍內(nèi)的一個或多個溫度進(jìn)行。優(yōu)選的反應(yīng)溫度范圍是從約-7℃至約18℃?？梢允褂迷谏纤龇秶酝獾臏囟取Ｈ欢?，反應(yīng)速率和產(chǎn)率會降低。可以采用本技術(shù)領(lǐng)域中所熟知的各種技術(shù)(例如，帶溫控傳熱流體的夾套式反應(yīng)器)提供加熱和冷卻。
反應(yīng)可方便地在大氣壓力下進(jìn)行。如果期望，一冷凝器可被用于俘集和返還反應(yīng)物和產(chǎn)品材料，一滌氣裝置可被用于收集在反應(yīng)過程中產(chǎn)生的酸副產(chǎn)物。然而，氟化反應(yīng)可以在比大氣壓高的壓力下進(jìn)行，比如用密閉容器操作方式，仍可獲得本發(fā)明的高產(chǎn)率和高轉(zhuǎn)化率益處。
氟化氫對CF3CHClOCHF2的摩爾比較佳地在0.1∶1至1.5∶1的范圍內(nèi)，更佳地是在0.7∶1至1.1∶1范圍內(nèi)。這樣的比例避免了使用化學(xué)計量上大量過量的氟化氫以及相關(guān)的回收和/或中和成本。然而，利用在上述范圍之外的比例也會產(chǎn)生本發(fā)明的高轉(zhuǎn)化率和高產(chǎn)率益處。注意，這些比例無論是在反應(yīng)物一次性組合如在間歇工藝中，還是在一定時間內(nèi)添加都是適用的。
五氟化銻的數(shù)量較佳地在0.1至10重量％范圍內(nèi)(相對于CF3CHClOCHF2的重量)，更佳地是在2至2.5重量％左右。然而，也可以使用上述范圍之外的比例。
可以向反應(yīng)混合物中加入溶劑，雖然不優(yōu)選這樣做?？梢允褂玫娜軇┓秶鷱V泛。如果用了溶劑，則該溶劑最好是不與其它反應(yīng)組分發(fā)生反應(yīng)或者以其它方式顯著降低1，2，2，2-四氟乙基二氟甲基醚的高產(chǎn)率。
反應(yīng)和隨后的純化可以采用本領(lǐng)域中已知的多種方法進(jìn)行。一種優(yōu)選的方法是將五氟化銻催化劑與CF3CHClOCHF2混合，然后邊攪拌邊以其反應(yīng)的速度(即半連續(xù)間歇操作)添加無水氟化氫。反應(yīng)釋放的HCl可以通過將其經(jīng)冷凍的熱交換器通入水滌氣裝置來除去。反應(yīng)的進(jìn)程可以通過所釋放的HCl氣體的滴定或者通過HF隨時間的添加來監(jiān)視。當(dāng)反應(yīng)完成時，CF3CHFOCHF2產(chǎn)物可以通過用水或稀NaOH水溶液洗滌反應(yīng)混合物來分離，且隨后可以通過分餾來純化。其它反應(yīng)模式包括間歇操作(反應(yīng)物和催化劑在開始時就全部加入反應(yīng)器)和連續(xù)操作(反應(yīng)物和催化劑連續(xù)地添加到反應(yīng)器中，同時產(chǎn)物按適當(dāng)速率引出)。其它純化模式包括氣相層析、萃取、吸收和汽提。
異氟烷氟化產(chǎn)生地氟烷在五氟化銻存在下其轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率是如此之高，甚至在反應(yīng)物(異氟烷和氟化劑)僅僅以它們的反應(yīng)速度混合時，轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率的益處也不會喪失。如此，甚至在氟化氫存在的量非常小時(大大低于化學(xué)計量，比如當(dāng)氟化劑是以所添加的氟化劑立即消耗掉的速度添加到異氟烷中時)，如果添加氟化氫直至反應(yīng)完成，仍然可得到高轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率。例如，在15-20℃并用1重量％的SbF5作為催化劑(以加入反應(yīng)器的異氟烷的重量為基準(zhǔn)計)，地氟烷形成的速度是每摩爾加入反應(yīng)器的異氟烷每小時約0.2摩爾。當(dāng)HF按此速度添加或速度更低時，避免了反應(yīng)器中未反應(yīng)HF的存在，避免了因溢出至滌氣裝置造成的氟化氫浪費(fèi)。反應(yīng)時間一般在1到15小時范圍內(nèi)。在-10到30℃范圍內(nèi)的反應(yīng)溫度，反應(yīng)速度(大約等于地氟烷的生成速度)一般是在每小時每摩爾加入到反應(yīng)器中的異氟烷約0.05到0.3摩爾，更優(yōu)選的是每小時每摩爾加入到反應(yīng)器中的異氟烷約0.15到0.25摩爾。
借助以上方法，制備CF3CHFOCHF2的產(chǎn)率至少在50％，往往是在60％或70％到99％或更高的范圍內(nèi)，而轉(zhuǎn)化率至少10％，但高達(dá)60到90％。以下實施例更全面地說明了本發(fā)明實施方式的實踐。這些例子旨在說明而非限制本發(fā)明的范圍。注意，計算的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率的定義如同美國專利US5026924中所說明的；“轉(zhuǎn)化率”是指反應(yīng)了的CF3CHClOCHF2的摩爾數(shù)除以加入到反應(yīng)器中的CF3CHClOCHF2的摩爾數(shù)，而“產(chǎn)率”是生成的CF3CHFOCHF2的摩爾數(shù)除以反應(yīng)了的CF3CHClOCHF2的摩爾數(shù)。“反應(yīng)了的CF3CHClOCHF2的摩爾數(shù)”包括形成CF3CHFOCHF2之外的其它產(chǎn)物的CF3CHClOCHF2的摩爾數(shù)?；厥詹牧系慕M分用基于所回收材料總重量的重量百分?jǐn)?shù)來表達(dá)。從重量百分?jǐn)?shù)可以看出，回收材料的組分幾乎只有CF3CHFOCHF2和CF3CHClOCHF2。應(yīng)當(dāng)指出，在以下實施例中，由于地氟烷在純化等過程中是在“開放空氣”中操作的，部分地氟烷由于沸點低而通過蒸發(fā)丟失。
實施例1184克CF3CHClOCHF2(1摩爾)與4.4克SbF5(2.4重量％)混合，在15-25℃對反應(yīng)混合物進(jìn)行攪拌的同時添加無水氟化氫。在反應(yīng)中形成的流出物HCl氣體經(jīng)由一“干冰”冷凝器導(dǎo)入水洗器，以便監(jiān)控反應(yīng)的進(jìn)展并便于確定反應(yīng)完成的時間。反應(yīng)是緩慢但穩(wěn)定的吸熱反應(yīng)。12克氟化氫(0.6摩爾量)在約六個小時內(nèi)添加。在這段時間結(jié)束時，在滌氣裝置中沒有額外的HCl氣體收集，表明所添加的氟化氫都已經(jīng)反應(yīng)了。回收的材料用水洗滌得到160克，用氣相色譜進(jìn)行分析。約有62％的CF3CHFOCHF2和約38％的CF3CHClOCHF2(即未反應(yīng)的原料)及四種次要組分，皆在0.05％或更少。根據(jù)氣相色譜計算的CF3CHCFOCHF2的摩爾量是0.59摩爾。這表示以反應(yīng)了的原料為基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換率為67％，產(chǎn)率為88％。該實施例中氟化氫對CF3CHClOCHF2的比例是0.6∶1，得到的轉(zhuǎn)化率為67％，產(chǎn)率為88％，明確地優(yōu)于美國專利US5,026,924報道的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率，該美國專利中HF對CF3CHClOCHF2的比例為0.5∶1時得到的轉(zhuǎn)化率為15％，產(chǎn)率為48％。
實施例2239克CF3CHClOCHF2(1.30摩爾)與6克的SbF5(2.5重量％)混合，在15-20℃添加無水氟化氫。來自反應(yīng)的流出物經(jīng)由“干冰”冷凝器導(dǎo)入水洗器，以便收集和滴定在反應(yīng)中形成的HCl。反應(yīng)是緩慢、穩(wěn)定和吸熱的。在從反應(yīng)中釋放出1.03摩爾HCl(由標(biāo)準(zhǔn)NaOH滴定水洗器確定)之后，將反應(yīng)終止。反應(yīng)混合物用冰水洗滌得到203克。用氣相色譜對其進(jìn)行分析，顯示為76％的CF3CHFOCHF2和23％的未反應(yīng)原料(CF3CHClOCHF2)。根據(jù)氣相色譜計算的轉(zhuǎn)化率是80.5％，產(chǎn)率是87.8％，以反應(yīng)了的原料為基準(zhǔn)。因此，該實施例中氟化氫對CF3CHClOCHF2的比例是0.79∶1，得到的轉(zhuǎn)化率是80.5％，產(chǎn)率是87.8％。通過比較，美國專利US5,026,924用比例為1∶1的氟化氫和CF3CHClOCHF2，得到的轉(zhuǎn)化率是18％，產(chǎn)率是61％。
實施例3156克CF3CHClOCHF2(0.85摩爾)與3.9克SbF5(2.5重量％)混合，在0-30℃添加無水氟化氫。來自反應(yīng)的流出物經(jīng)由“干冰”冷凝器導(dǎo)入水洗器，以便收集和滴定在反應(yīng)中形成的HCl。反應(yīng)是緩慢、穩(wěn)定和吸熱的。在0.5摩爾HCl在滌氣裝置中滴定后，將反應(yīng)終止。產(chǎn)物重140克。標(biāo)準(zhǔn)堿滴定確定產(chǎn)物中殘留酸很少。產(chǎn)物用氣相色譜分析，顯示52％的CF3CHFOCHF2和48％的未反應(yīng)原料(CF3CHClOCHF2)。根據(jù)色譜計算的轉(zhuǎn)化率是57％，產(chǎn)率是89.3％。這個實施例中的氟化氫對CF3CHClOCHF2的比例是0.59∶1，得到的轉(zhuǎn)化率是57％，產(chǎn)率是89.3％。這些結(jié)果優(yōu)越于報道在美國專利US5,026,924中的結(jié)果，其中0.5∶1的氟化氫對CF3CHClOCHF2比例得到的轉(zhuǎn)化率是15％，產(chǎn)率是48％。
實施例4116克CF3CHClOCHF2(0.63摩爾)與2.9克SbF5(2.5重量％)混合，在15-20℃添加無水氟化氫。來自反應(yīng)的流出物經(jīng)由“干冰”冷凝器導(dǎo)入水洗器，以便收集和滴定在反應(yīng)中形成的HCl。反應(yīng)是緩慢、穩(wěn)定和吸熱的。在0.5摩爾的氟化氫添加后并在反應(yīng)完成后(表現(xiàn)為不再有HCl進(jìn)入滌氣裝置)，將反應(yīng)終止。該反應(yīng)產(chǎn)物重107克，是74％的CF3CHFOCHF2和25％的未反應(yīng)CF3CHClOCHF2。以反應(yīng)了的原料的量為基準(zhǔn)計，轉(zhuǎn)化率是77％，產(chǎn)率幾乎定量地在97.6％。所用的氟化氫對CF3CH2ClOCHF2的比例是0.79∶1。在這個實施例中，0.79∶1的氟化氫對CF3CHClOCHF2比例得到的轉(zhuǎn)化率為77％和幾乎定量的產(chǎn)率97.6％。美國專利US5,026,924用1∶1的反應(yīng)物比例得到較低的轉(zhuǎn)化率18％和較低的產(chǎn)率61％。
實施例5184克的CF3CHClOCHF2(1摩爾)與4.6克SbF5(2.5重量％)混合，在15-20℃添加無水氟化氫。來自反應(yīng)的流出物經(jīng)由“干冰”冷凝器導(dǎo)入水洗器，以便收集和滴定在反應(yīng)中形成的HCl。反應(yīng)是緩慢、穩(wěn)定和吸熱的。在滌氣裝置中收集了0.79摩爾的酸后，將反應(yīng)終止。粗反應(yīng)產(chǎn)物用水洗滌得到157克，氣相色譜確定為84％的CF3CHFOCHF2和15％的CF3CHClOCHF2。轉(zhuǎn)化率是87.2％，產(chǎn)率是90％，該實施例中所用氟化氫對CF3CHClOCHF2的比例是0.79∶1。美國專利US 5,026,924用1∶1的較高氟化氫對CF3CHClOCHF2比例得到的轉(zhuǎn)化率是18％，產(chǎn)率是61％。
實施例6147克CF3CHClOCHF2(0.8摩爾)與1.5克SbF5(1.0重量％，是低于在前五個實施例中所用數(shù)量的較低比例)混合，在15-20℃添加無水氟化氫。來自反應(yīng)的流出物經(jīng)由“干冰”冷凝器導(dǎo)入水洗器，以便收集和滴定在反應(yīng)中形成的HCl。反應(yīng)是緩慢、穩(wěn)定和吸熱的。在滌氣裝置中收集了0.64摩爾的酸后，將反應(yīng)終止。用水洗滌粗反應(yīng)產(chǎn)物，發(fā)現(xiàn)含有0.15摩爾的酸。所收集的有機(jī)產(chǎn)物是135克，氣相色譜確定含85.5％的CF3CHFOCHF2和13.7％的CF3CHClOCHF2以及六種含量為0.2％或更少的次要組分。轉(zhuǎn)化率是87.5％，產(chǎn)率是98.1％，該實施例中所用氟化氫對CF3CHClOCHF2的比例約是0.99∶1。美國專利US5,026,924用1∶1的稍高氟化氫對CF3CHClOCHF2比例得到較低的轉(zhuǎn)化率18％和較低的產(chǎn)率61％。
實施例7184克CF3CHClOCHF2(1.0摩爾)與3.9克SbF5(2.1重量％)混合，在15-20℃添加無水氟化氫。來自反應(yīng)的流出物經(jīng)由“干冰”冷凝器導(dǎo)入水洗器，以便收集和滴定在反應(yīng)中形成的HCl。反應(yīng)是緩慢、穩(wěn)定和吸熱的。在滌氣裝置中收集了0.65摩爾的酸后，將反應(yīng)終止。用水洗滌粗反應(yīng)產(chǎn)物，發(fā)現(xiàn)含有0.05摩爾的酸。所收集的有機(jī)產(chǎn)物是147克，氣相色譜確定含有60％的CF3CHFOCHF2和40％的CF3CHClOCHF2。轉(zhuǎn)化率是68％，產(chǎn)率是77％，該實施例中所用氟化氫對CF3CHClOCHF2的比例約是0.7∶1。這些結(jié)果優(yōu)越于報道在美國專利US5,026,924中的結(jié)果，其中0.5∶1的氟化氫對CF3CHClOCHF2比例得到的轉(zhuǎn)化率是15％，產(chǎn)率是48％。
實施例8
184克CF3CHClOCHF2(1.0摩爾)與4克SbF5(2.2重量％)混合，在15-20℃添加無水氟化氫。來自反應(yīng)的流出物經(jīng)由“干冰”冷凝器導(dǎo)入水洗器，以便收集和滴定在反應(yīng)中形成的HCl。反應(yīng)是緩慢、穩(wěn)定和吸熱的。在滌氣裝置中收集了0.89摩爾的酸后，將反應(yīng)終止。用水洗滌粗反應(yīng)產(chǎn)物，發(fā)現(xiàn)含有0.08摩爾的酸。所收集的有機(jī)產(chǎn)物是142克，氣相色譜確定含有82％的CF3CHFOCHF2和17％的CF3CHClOCHF2。轉(zhuǎn)化率是87％，產(chǎn)率是80％，該實施例中所用氟化氫對CF3CHClOCHF2的比例約是0.97∶1。美國專利US5,026,924用1∶1的氟化氫對CF3CHClOCHF2比例得到較低的轉(zhuǎn)化率18％和較低的產(chǎn)率61％。
實施例9184克CF3CHClOCHF2(1.0摩爾)與1.84克SbF5(1重量％)混合，在15-20℃添加無水氟化氫。來自反應(yīng)的流出物經(jīng)由“干冰”冷凝器導(dǎo)入水洗器，以便收集和滴定在反應(yīng)中形成的HCl。反應(yīng)是緩慢、穩(wěn)定和吸熱的。在滌氣裝置中收集了0.8摩爾的酸后，將反應(yīng)終止。用水洗滌粗反應(yīng)產(chǎn)物，發(fā)現(xiàn)含有0.05摩爾的酸。所收集的有機(jī)產(chǎn)物是145克，氣相色譜確定含有60％的CF3CHFOCHF2和40％的CF3CHClOCHF2。轉(zhuǎn)化率是68.5％，產(chǎn)率是76％，該實施例中所用氟化氫對CF3CHClOCHF2的比例約是0.85∶1。美國專利US5,026,924用1∶1的氟化氫對CF3CHClOCHF2比例得到較低的轉(zhuǎn)化率18％和較低的產(chǎn)率61％。
實施例10184克CF3CHClOCHF2(1.0摩爾)與2.76克SbF5(1.5重量％)混合，在15-20℃添加無水氟化氫。來自反應(yīng)的流出物經(jīng)由“干冰”冷凝器導(dǎo)入水洗器，以便收集和滴定在反應(yīng)中形成的HCl。反應(yīng)是緩慢、穩(wěn)定和吸熱的。在滌氣裝置中收集了0.91摩爾的酸后，將反應(yīng)終止。用水洗滌粗反應(yīng)產(chǎn)物，發(fā)現(xiàn)含有0.05摩爾的酸。所收集的有機(jī)產(chǎn)物是143克，氣相色譜確定含有75％的CF3CHFOCHF2和25％的CF3CHClOCHF2。轉(zhuǎn)化率是80.6％，產(chǎn)率是79％，該實施例中所用氟化氫對CF3CHClOCHF2的比例約是0.96∶1。美國專利US5,026,924用1∶1的氟化氫對CF3CHClOCHF2比例得到較低的轉(zhuǎn)化率18％和較低的產(chǎn)率61％。
實施例11184克CF3CHClOCHF2(1.0摩爾)與2.76克SbF5(1.5重量％)混合，在15-20℃添加無水氟化氫。來自反應(yīng)的流出物經(jīng)由“干冰”冷凝器導(dǎo)入水洗器，以便收集和滴定在反應(yīng)中形成的HCl。反應(yīng)是緩慢、穩(wěn)定和吸熱的。在滌氣裝置中收集了0.9摩爾的酸后，將反應(yīng)終止。用水洗滌粗反應(yīng)產(chǎn)物，發(fā)現(xiàn)含有0.06摩爾的酸。所收集的有機(jī)產(chǎn)物是148克，氣相色譜確定含有73％的CF3CHFOCHF2和27％的CF3CHClOCHF2。轉(zhuǎn)化率是78％，產(chǎn)率是82％，該實施例中所用氟化氫對CF3CHClOCHF2比例約是0.96∶1。美國專利US5,026,924用1∶1的氟化氫對CF3CHClOCHF2比例得到較低的轉(zhuǎn)化率18％和較低的產(chǎn)率61％。
實施例12184克CF3CHClOCHF2(1.0摩爾)與2.76克SbF5(1.5重量％)混合，在15-20℃添加無水氟化氫。來自反應(yīng)的流出物經(jīng)由“干冰”冷凝器導(dǎo)入水洗器，以便收集和滴定在反應(yīng)中形成的HCl。反應(yīng)是緩慢、穩(wěn)定和吸熱的。在滌氣裝置中收集了0.94摩爾的酸后，將反應(yīng)終止。用水洗滌粗反應(yīng)產(chǎn)物，發(fā)現(xiàn)含有0.05摩爾的酸。所收集的有機(jī)產(chǎn)物是140克，氣相色譜確定含有62％的CF3CHFOCHF2和37％的CF3CHClOCHF2。轉(zhuǎn)化率是72％，產(chǎn)率是72％，該實施例中所用氟化氫對CF3CHClOCHF2的比例約是0.99∶1。美國專利US5,026,924用1∶1的氟化氫對CF3CHClOCHF2比例得到較低的轉(zhuǎn)化率18％和較低的產(chǎn)率61％。
權(quán)利要求
1.一種制備地氟烷的方法，所述方法包括形成一種包含1-氯-2，2，2-三氟乙基二氟甲基醚(CF3CHClOCHF2)、氟化氫和五氟化銻的混合物，從而形成地氟烷。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，添加的氟化氫的摩爾量為每摩爾加入反應(yīng)容器的(CF3CHClOCHF2)0.1∶1至1.5∶1摩爾的氟化氫。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述反應(yīng)的溫度在約-10℃至30℃的范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述反應(yīng)的溫度在約-7℃至18℃的范圍內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合物由包括以下步驟的方法形成a)將所述CF3CHClOCHF2與所述五氟化銻混合；和b)在攪拌的同時將氟化氫添加到所述混合的CF3CHClOCHF2和五氟化銻中。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，地氟烷的產(chǎn)率是60％或者更高。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率是60％或者更高。
8.一種制備地氟烷的方法，其包括將CF3CHClOCHF2、氟化氫和五氟化銻混合，其中每摩爾CF3CHClOCHF2添加的氟化氫的摩爾量在0.1∶1至1.5∶1的范圍內(nèi)，且相對于CF3CHClOCHF2的重量，五氟化銻的量較佳地在從0.1至10重量％的范圍內(nèi)；于次混合物中生產(chǎn)地氟烷。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，每摩爾CF3CHClOCHF2添加的氟化氫的摩爾量在從0.7∶1的0至1.1∶1的范圍內(nèi)，且相對于CF3CHClOCHF2的重量，五氟化銻的量較佳地在從2至2.5重量％的范圍內(nèi)。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述混合物由包括以下步驟的方法形成a)將所述CF3CHClOCHF2與所述五氟化銻混合；和b)在攪拌的同時將氟化氫添加至所述混合的CF3CHClOCHF2和五氟化銻中。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，將地氟烷從反應(yīng)混合物中分離出來。
12.一種制備地氟烷的方法，其包括a)形成一種包含CF3CHClOCHF2、五氟化銻和氟化氫的混合物；和b)向所述混合物中添加氟化氫，添加的速度大約等于或小于氟化氫與CF3CHClOCHF2反應(yīng)生成地氟烷的速度。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述反應(yīng)的溫度在約-10℃至30℃的范圍內(nèi)。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述反應(yīng)的溫度在約15℃至25℃的范圍內(nèi)。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述氟化氫的添加速度在每小時每摩爾加入反應(yīng)容器的異氟烷約0.10至0.30摩爾的范圍內(nèi)。
16.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述氟化氫的添加速度在每小時每摩爾加入反應(yīng)容器的異氟烷約0.15至0.25摩爾的范圍內(nèi)。
17.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述地氟烷的產(chǎn)率是60％或者更高。
18.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述反應(yīng)轉(zhuǎn)化率是60％或者更高。
19.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述產(chǎn)率和轉(zhuǎn)化率都在70％以上。
20.由權(quán)利要求11所述的方法形成的地氟烷。
全文摘要
提供了一種制備1，2，2，2－四氟乙基二氟甲基醚(CF
文檔編號C07C41/22GK101068763SQ200580039266
公開日2007年11月7日 申請日期2005年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月17日
發(fā)明者R·C·特雷爾, J·A·樂文森 申請人:明拉德股份有限公司