專利名稱：制備七氟烷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氟化物的制備方法特別涉及七氟烷的制備方法。
背景技術(shù)：
七氟烷(S卩，氟甲基-2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚)為一種吸入麻醉劑， 在眾多的七氟烷制備方法中，氯甲基_2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚的氟代反應(yīng)是制備七氟烷的關(guān)鍵步驟。US3，683，092報(bào)道了氯甲基-2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚在環(huán)丁砜溶劑中與氟化鉀反應(yīng)生成七氟烷。該方法氟代反應(yīng)進(jìn)程緩慢且轉(zhuǎn)化率低，產(chǎn)品不易純化。US6, 100，4；34報(bào)道了氯甲基-2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚在溶劑PEG-400中與氟代試劑(如KF，NaF)反應(yīng)制備七氟烷，取得了較好的效果。EP0901999和US5，886，239 報(bào)道了氯甲基-2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚與氟化氫季銨鹽反應(yīng)制備七氟烷的方法，但該方法不能實(shí)現(xiàn)氯甲基_2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚的完全轉(zhuǎn)化從而給七氟烷的純化帶來困難?！哺?93030報(bào)道了以冠醚或聚乙二醇為活化劑活化氯甲基-2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚的氟代反應(yīng)。W02008037040也報(bào)道了在碘化物(如KI，R4N+D 的催化作用下催化氯甲基_2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚的氟代反應(yīng)制備七氟烷，取得了較好的結(jié)果。W02006055748報(bào)道了以季銨鹽或季磷鹽為相轉(zhuǎn)移催化劑催化氯甲基_2， 2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚的氟代反應(yīng)，在該反應(yīng)體系中通常有5 % -30 %的氯甲基-2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚不能轉(zhuǎn)化，七氟烷的收率低且純化困難。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種制備氟甲基_2，2， 2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚的方法，該方法原料轉(zhuǎn)化率高，產(chǎn)品收率高，溶劑易于回收。本發(fā)明涉及一種制備七氟烷[氟甲基-2，2，2_三氟-1-(三氟甲基)乙基醚]的方法，所述方法包括在催化劑存在的條件下將氯甲基_2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚與氟化物反應(yīng)，其中所述的催化劑為多羥基化合物，選自季戊四醇，1，2，3-丙三醇，三(2-羥乙基)胺和多羥基糖類化合物的任一種或其組合，優(yōu)選為季戊四醇，所述的多羥基糖類化合物選自甘露醇，赤蘚糖醇或山梨糖醇；催化劑的用量為氯甲基-2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚的重量的6%-60%，優(yōu)選為氯甲基-2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚的重量的20%。根據(jù)本發(fā)明的方法，氯甲基-2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚在催化劑存在的條件下與氟化物反應(yīng)制備七氟烷，所述的氟化物選自氟化鈣，氟化鉀，氟化鈉，氟化絶或氟化銨等金屬氟化物或其它常態(tài)下以固態(tài)形式存在的氟化物鹽，優(yōu)選為氟化鉀。氯甲基_2，2， 2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚和氟化物之間的摩爾比例選自1 1-1 5，優(yōu)選為1 2.6。根據(jù)本發(fā)明的方法，氯甲基-2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚在催化劑存在的條件下與氟化物反應(yīng)在溶劑中進(jìn)行，所述的反應(yīng)溶劑選自環(huán)丁砜，N, N’ -二甲基甲酰胺，N， N’-二甲基乙酰胺，二甲基亞砜或水的任一種或其組合。優(yōu)選為環(huán)丁砜和水的混合物；反應(yīng)溶劑環(huán)丁砜可以通過減壓蒸餾回收利用。根據(jù)本發(fā)明的方法，反應(yīng)溫度沒有特別限制，為50°C _150°C，優(yōu)選為80-100°C ；反
應(yīng)壓力沒有特別限制，一般為常壓或在密閉反應(yīng)容器中進(jìn)行。本發(fā)明方法的優(yōu)點(diǎn)在于采用安全、廉價(jià)的催化劑進(jìn)行催化反應(yīng)，具有操作簡單，原料轉(zhuǎn)化率高，溶劑易于回收從而有利于環(huán)境保護(hù)等特點(diǎn)，生產(chǎn)成本低并適合工業(yè)化生產(chǎn)，具有顯著的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合具體實(shí)例詳細(xì)地解釋本發(fā)明，使得本專業(yè)技術(shù)人員更全面地理解本專利，具體實(shí)例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，并不以任何方式限定本發(fā)明。實(shí)施例1在250mL三口燒瓶中，加入100克氯甲基-2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚 (按照文獻(xiàn)USP3683092制得)，3 克環(huán)丁砜，16克水，20克季戊四醇和70克氟化鉀，加熱升溫到100°C，并在100°C攪拌10小時(shí)，經(jīng)分析含有七氟烷91. 8%，轉(zhuǎn)化率大于99. 0%，反應(yīng)完畢，蒸餾得68. 0克產(chǎn)品，純度95.9%，收率73.4%。實(shí)施例2在IOOmL三口燒瓶中，加入20. 0克氯甲基-2，2，2_三氟-1-(三氟甲基)乙基醚， 65. 5克環(huán)丁砜，3. 2克水，8.0克1，2，3-丙三醇和14. 0克氟化鉀，加熱升溫到100°C，并在 100°C攪拌8-9小時(shí)，經(jīng)分析含有七氟烷91.6%，轉(zhuǎn)化率大于99.0%。反應(yīng)完畢，蒸餾得12. 5 克產(chǎn)品，純度97.6%，收率67.5%。實(shí)施例3在IOOmL三口燒瓶中，加入20. 0克氯甲基-2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚， 65. 5克環(huán)丁砜，3. 2克水，3. 7克赤蘚糖醇和14. 0克氟化鉀，加熱升溫到100°C，并在100°C 攪拌6小時(shí)，經(jīng)分析含有七氟烷84. 8%，轉(zhuǎn)化率大于99. 0%。反應(yīng)完畢，蒸餾得13. 0克產(chǎn)品，純度92. 2%，收率70.2%。實(shí)施例4在50mL三口燒瓶中，加入5.0克氯甲基-2，2，2_三氟-1-(三氟甲基)乙基醚， 16. 4克環(huán)丁砜，0. 8克水，2. 7克甘露醇和3. 5克氟化鉀，加熱升溫到10(TC，并在10(TC攪拌6小時(shí)，經(jīng)分析含有七氟烷79. 6%，轉(zhuǎn)化率大于99. 0%。反應(yīng)完畢，蒸餾得3. 0克產(chǎn)品， 純度94. 1%，收率64. 8% ο實(shí)施例5在50mL三口燒瓶中，加入5.0克氯甲基-2，2，2_三氟-1-(三氟甲基)乙基醚， 16. 4克環(huán)丁砜，0. 8克水，2. 7克山梨糖醇和3. 5克氟化鉀，加熱升溫到100°C，并在100°C攪拌6小時(shí)，經(jīng)分析含有七氟烷69. 0%，轉(zhuǎn)化率大于99. 0%。反應(yīng)完畢，蒸餾得2. 6克產(chǎn)品， 純度90.3%，收率56.2%。實(shí)施例6在50mL三口燒瓶中，加入5.0克氯甲基-2，2，2_三氟-1-(三氟甲基)乙基醚， 16. 4克環(huán)丁砜，2. 3克三(2-羥乙基)胺和3. 5克氟化鉀，加熱升溫到100°C，并在100°C攪拌6小時(shí)，經(jīng)分析含有七氟烷58. 8%，轉(zhuǎn)化率大于97. 0%。反應(yīng)完畢，蒸餾得2. 2克產(chǎn)品，純度82. 9%，收率47.5%。實(shí)施例7在50mL三口燒瓶中，加入5.0克氯甲基-2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚， 13. 0克N，N’-二甲基甲酰胺，0. 8克水，2. 0克季戊四醇和3. 5克氟化鉀，加熱升溫到100°C， 并在100°C攪拌6小時(shí)，經(jīng)分析含有七氟烷85. 6%，轉(zhuǎn)化率大于98. 0%。反應(yīng)完畢，蒸餾得 3. 1克產(chǎn)品，純度93. 1%，收率66. 9% ο實(shí)施例8在50mL三口燒瓶中，加入5.0克氯甲基-2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚， 13. 0克N，N’-二甲基乙酰胺，0. 8克水，2. 0克季戊四醇和3. 5克氟化鉀，加熱升溫到100°C， 并在100°C攪拌6小時(shí)，經(jīng)分析含有七氟烷95. 5%，轉(zhuǎn)化率大于99. 0%。反應(yīng)完畢，蒸餾得 3. 4克產(chǎn)品，純度97.5%,收率73.4%。實(shí)施例9在50mL三口燒瓶中，加入20. 0克氯甲基-2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚， 53.0克二甲基亞砜，3. 2克水，4.0克季戊四醇和14.0克氟化鉀，加熱升溫到100°C，并在 100°C攪拌3-4小時(shí)，轉(zhuǎn)化率達(dá)到98. 7%。反應(yīng)完畢，蒸餾得到5. 0克產(chǎn)品，純度82. 6%，收率 27. 0%。實(shí)施例10在50mL三口燒瓶中，加入20. 0克氯甲基-2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚， 65. 5克環(huán)丁砜，3. 2毫升水，8. 0克季戊四醇和9. 0克氟化銨，加熱升溫到100°C，并在100°C 攪拌6-8小時(shí)，轉(zhuǎn)化率達(dá)到98. 4%。反應(yīng)完畢，蒸餾得到12. 5克產(chǎn)品，純度80. 2%，收率 67. 5%。實(shí)施例11在50mL三口燒瓶中，加入20.0克氯甲基-2，2，2_三氟-1-(三氟甲基)乙基醚， 65. 5克環(huán)丁砜，3. 2毫升水，4. 0克季戊四醇和14. 0克氟化鉀，加熱50°C，并在50°C反應(yīng)20 小時(shí)，轉(zhuǎn)化率為16.7%。實(shí)施例12在50mL三口燒瓶中，加入20. 0克氯甲基-2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚， 65. 5克環(huán)丁砜，3. 2毫升水，4.0克季戊四醇和14.0克氟化鉀，加熱升溫到150°C，并在 150°C攪拌3-4小時(shí)，轉(zhuǎn)化率達(dá)到99. 4%。反應(yīng)完畢，蒸餾得到13. 5克產(chǎn)品，純度85. 9%， 收率72. 9%。實(shí)施例13在50mL三口燒瓶中，加入10. 0克氯甲基-2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚， 41. 0克環(huán)丁砜，2. 0毫升水，6. 0克季戊四醇和7. 0克氟化鉀，加熱升溫到80°C，并在80°C攪拌12小時(shí)，轉(zhuǎn)化率達(dá)到99. 3%。反應(yīng)完畢，蒸餾得到7. 1克產(chǎn)品，純度97. 2%，收率76. 6%。實(shí)施例14在50mL三口燒瓶中，加入10. 0克氯甲基-2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚， 41. 0克環(huán)丁砜，2. 0毫升水，0. 6克季戊四醇和7. 0克氟化鉀，加熱升溫到100°C，并在100°C 攪拌10小時(shí)，轉(zhuǎn)化率為57.1%。實(shí)施例15
在50mL三口燒瓶中，加入20. 0克氯甲基-2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚， 65. 5克環(huán)丁砜，3. 2毫升水，4. 0克季戊四醇和5. 3克氟化鉀，加熱升溫到100°C，并在100°C 攪拌6小時(shí)，轉(zhuǎn)化率為73.6%。實(shí)施例16在50mL三口燒瓶中，加入20.0克氯甲基-2，2，2_三氟-1-(三氟甲基)乙基醚， 65. 5克環(huán)丁砜，3. 2毫升水，4. 0克季戊四醇和26. 8克氟化鉀，加熱升溫到100°C，并在 100°C攪拌6小時(shí)，轉(zhuǎn)化率達(dá)到99.8%。反應(yīng)完畢，蒸餾得到13.8克產(chǎn)品，純度94.9%，收率 74. 5%。實(shí)施例17 環(huán)丁砜回收將上述實(shí)施例1蒸餾后的混合物降溫到50_55°C，趁熱過濾，所得濾液減壓蒸餾， 收集餾程87-92°C餾分，得到276g回收環(huán)丁砜?；厥章?4%，回收環(huán)丁砜純度99. 8%。由于已根據(jù)其特殊的實(shí)施方案描述了本發(fā)明，某些修飾和等價(jià)變化對于精通此領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見的且包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種制備氟甲基-2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚的方法，包括在催化劑作用下氯甲基-2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚與氟化物進(jìn)行反應(yīng)，其中所述的催化劑為多羥基化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備氟甲基_2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚的方法，其中所述的多羥基化合物選自季戊四醇、1，2，3_丙三醇、三(2-羥乙基)胺或多羥基糖類化合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備氟甲基-2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚的方法，其中所述的多羥基糖類化合物選自甘露醇，赤蘚糖醇或山梨糖醇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備氟甲基-2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚的方法，其中所述催化劑為季戊四醇。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備氟甲基-2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚的方法，其中所述催化劑的用量為氯甲基-2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚的重量的 6% -60%，優(yōu)選為氯甲基-2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚的重量的20%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備氟甲基-2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚的方法，其中所述氯甲基_2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚和氟化物之間的摩爾比例選自 1:1-1: 5，優(yōu)選為 1 2. 6。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備氟甲基-2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚的方法，其中所述的氟化物選自金屬氟化物或其它常態(tài)下以固態(tài)形式存在的氟化物鹽。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備氟甲基-2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚的方法，其中所述的氟化物選自氟化鈣，氟化鉀，氟化鈉，氟化絶或氟化銨的任一種或其組合，優(yōu)選氟化物為氟化鉀。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備氟甲基-2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚的方法，其中所述的反應(yīng)是在溶劑中進(jìn)行的。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備氟甲基-2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚的方法， 其中所述的溶劑選自環(huán)丁砜、N，N’ - 二甲基甲酰胺、N，N’ - 二甲基乙酰胺，二甲基亞砜或水的任一種或其組合。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備氟甲基-2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚的方法， 所述的溶劑為環(huán)丁砜和水的混合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備氟甲基-2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚的方法，其中所述反應(yīng)在溫度50°C -150°C進(jìn)行，優(yōu)選在溫度80-10(TC進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明涉及制備七氟烷(即，氟甲基-2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚)的方法，所述方法包括在催化劑存在的條件下將氯甲基-2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚與氟化物反應(yīng)。該方法操作簡單，成本低，收率高，溶劑易回收，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C07C41/22GK102199076SQ201010134530
公開日2011年9月28日 申請日期2010年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月25日
發(fā)明者孫飄揚(yáng), 張富堯, 神小明 申請人:上海源力生物技術(shù)有限公司