專利名稱：一種全氟烷基乙基烷基醚的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于全氟代醚領(lǐng)域，特別涉及一種全氟烷基乙基烷基醚的制備方法。
背景技術(shù)：
全氟烷基乙基烷基醚(通式為RfCH2CH2OR,其中Rf是碳數(shù)為4 8的直鏈全氟烷基；R是碳數(shù)為3 5的烷基)是一類部分氫原子被氟原子取代的醚類化合物，屬于氫氟醚的一種。在醫(yī)學(xué)上被用于活體器官的儲(chǔ)存以及視網(wǎng)膜脫落的治療，工業(yè)上被用作氟氯烴的替代品、傳熱劑、清洗劑以及反應(yīng)溶劑。 目前，常用的氫氟醚的生產(chǎn)方法是采用含氟烯烴與醇在高溫高壓下通過(guò)醚化反應(yīng)制備而得，然而該方法反應(yīng)條件苛刻，工藝安全性差，而全氟烷基乙基烷基醚這類具有特殊用途氫氟醚的生產(chǎn)方法尚無(wú)報(bào)道。CN102115428A的發(fā)明專利公開(kāi)了一種氫氟醚的制備方法。其技術(shù)方案是以含氟烯烴和醇為原料，在強(qiáng)堿催化劑的存在下制備全氟烷基乙基烷基醚。該方法在高溫高壓下進(jìn)行，反應(yīng)條件苛刻，且原料中使用的含氟烯烴屬于危險(xiǎn)化學(xué)品，生產(chǎn)工藝存在安全性問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種全氟烷基乙基烷基醚的制備方法，該方法生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單、操作過(guò)程容易控制，反應(yīng)條件溫和，工藝安全性好，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是
一種全氟烷基乙基烷基醚的制備方法，其具體步驟如下
將摩爾比為1:1. 2 1:1. 5的全氟烷基乙醇與鹵代烷作為反應(yīng)底物，以水和非極性溶劑構(gòu)成兩相反應(yīng)體系，其中，全氟烷基乙醇與水、非極性溶劑的摩爾體積比分別為l:80mol/mL 1:100mol/mL、1:120mol/mL 1:150mol/mL,在強(qiáng)堿及相轉(zhuǎn)移催化劑的存在條件下，進(jìn)行威廉姆森反應(yīng)，反應(yīng)溫度為65°C 85°C，反應(yīng)時(shí)間為6h 8h，所述的全氟烷基乙醇與強(qiáng)堿、相轉(zhuǎn)移催化劑的摩爾比分別為1:1. 2 1:1.5、1:0. 05 1:0. I ;反應(yīng)后，分液取下層，用去離子水洗滌至pH=7 8，減壓蒸餾提純，制得全氟烷基乙基烷基醚。所述全氟烷基乙醇的通式為RfCH2CH2OH,其中Rf是碳數(shù)為4 8的直鏈全氟烷基。所述鹵代烷的結(jié)構(gòu)式為RX，其中R是碳數(shù)為3 5的烷基，X為Cl、Br、I。所述非極性溶劑為正己烷、環(huán)己烷、苯中的一種。所述強(qiáng)堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液。所述相轉(zhuǎn)移催化劑為芐基三甲基溴化銨、十二烷基三甲基溴化銨、十八烷基三甲基溴化銨中的一種。所述反應(yīng)溫度為65°C 70°C，反應(yīng)時(shí)間6h。所述減壓蒸餾提純時(shí)，體系壓力為-0. IMpa -0. 08MPa，溫度為80°C 120°C。本發(fā)明的有益效果是
以全氟烷基乙醇與鹵代烷為原料在較低溫度和常壓下反應(yīng)制備特種氫氟醚一全氟烷基乙基烷基醚，使用的原料化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，該方法生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單、操作過(guò)程容易控制，反應(yīng)條件溫和；采用兩相間的相轉(zhuǎn)移反應(yīng)，有效的避免了鹵代烷烴在強(qiáng)堿性溶液中水解產(chǎn)生副產(chǎn)物的問(wèn)題，提高了反應(yīng)收率；制得的產(chǎn)品純度為99. 1% 99. 5%，收率為97. 2% 98. 6%，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I
向裝有機(jī)械攪拌、測(cè)溫點(diǎn)、回流冷凝管的5L四口燒瓶中，加入1320g (5mol)全氟丁基乙醇、240g氫氧化鈉(6mol)、400mL水、600mL正己燒以及58g節(jié)基三甲基溴化銨(0. 25moI)，開(kāi)啟攪拌，用滴液漏斗滴加入1188g I-碘戊烷(6moI)，加熱至65°C 70°C，反應(yīng)6h，反應(yīng)后分液取下層，用去離子水洗滌至pH=7. 0，在體系壓力-0. 085MPa -0. 080MPa及加熱溫度80°C 85°C下，對(duì)粗產(chǎn)物進(jìn)行減壓蒸餾提純，，得到無(wú)色透明液體全氟丁基乙基正戊基醚1655g，氣相色譜法檢測(cè)純度為99. 5%，收率為98. 6%。實(shí)施例2
向裝有機(jī)械攪拌、測(cè)溫點(diǎn)、回流冷凝管的5L四口燒瓶中，加入1820g (5mol)全氟己基乙醇、280g氫氧化鈉(7mol)、450mL水、675mL環(huán)己燒以及123g十二燒基三甲基溴化銨(0. 4mol),開(kāi)啟攪拌，用滴液漏斗滴加入959g 2-溴-2-甲基丙烷(7mol)，加熱至80°C 85°C，反應(yīng)7h，反應(yīng)后分液取下層，用去離子水洗滌至pH=7. 5，在體系壓力-0. 095MPa -0. 090MPa及加熱溫度95°C 100°C下，對(duì)粗產(chǎn)物進(jìn)行減壓蒸餾提純，得到無(wú)色透明液體全氟己基乙基叔丁基醚2273g，氣相色譜法檢測(cè)純度99. 3%，收率97. 7%。實(shí)施例3
向裝有機(jī)械攪拌、測(cè)溫點(diǎn)、回流冷凝管的5L四口燒瓶中，加入2320g全氟辛基乙醇(5mol)、420g氫氧化鉀(7. 5mol)、500mL水、750mL苯以及182g十八烷基三甲基溴化銨(0. 5mol)，開(kāi)啟攪拌，用滴液漏斗滴加入589g I-氯丙烷(7. 5mol)，加熱至80。。 85。。，反應(yīng)8h，反應(yīng)后分液取下層，用去離子水洗滌至pH=8. 0，在體系壓力-0. IMPa -0. 095MPa及加熱溫度110°C 120°C下，對(duì)粗產(chǎn)物進(jìn)行減壓蒸餾提純，得到最終產(chǎn)品無(wú)色透明液體全氟辛基乙基正丙基醚2730g，氣相色譜法檢測(cè)純度99. 1%，收率97. 2%。
權(quán)利要求
1.一種全氟烷基乙基烷基醚的制備方法，其特征在于，具體步驟是 將摩爾比為1:1. 2 1:1. 5的全氟烷基乙醇與鹵代烷作為反應(yīng)底物，以水和非極性溶劑構(gòu)成兩相反應(yīng)體系，其中，全氟烷基乙醇與水、非極性溶劑的摩爾體積比分別為l:80mol/mL 1:100mol/mL、1:120mol/mL 1:150mol/mL,在強(qiáng)堿及相轉(zhuǎn)移催化劑的存在條件下，進(jìn)行威廉姆森反應(yīng)，反應(yīng)溫度為65°C 85°C，反應(yīng)時(shí)間為6h 8h，所述的全氟烷基乙醇與強(qiáng)堿、相轉(zhuǎn)移催化劑的摩爾比分別為1:1. 2 1:1.5、1:0. 05 1:0. I ;反應(yīng)后，分液取下層，用去離子水洗滌至pH=7 8，減壓蒸餾提純，制得全氟烷基乙基烷基醚。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全氟烷基乙基烷基醚的制備方法，其特征在于，所述全氟烷基乙醇的通式為RfCH2CH2OH,其中Rf是碳數(shù)為4 8的直鏈全氟烷基。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全氟烷基乙基烷基醚的制備方法，其特征在于，所述鹵代烷的結(jié)構(gòu)式為RX，其中R是碳數(shù)為3 5的烷基，X為Cl、Br、I。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全氟烷基乙基烷基醚的制備方法，其特征在于，所述非極性溶劑為正己烷、環(huán)己烷、苯中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全氟烷基乙基烷基醚的制備方法，其特征在于，所述強(qiáng)堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全氟烷基乙基烷基醚的制備方法，其特征在于，所述相轉(zhuǎn)移催化劑為芐基三甲基溴化銨、十二烷基三甲基溴化銨、十八烷基三甲基溴化銨中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全氟烷基乙基烷基醚的制備方法，其特征在于，所述反應(yīng)溫度為65°C 70°C，反應(yīng)時(shí)間6h。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全氟烷基乙基烷基醚的制備方法，其特征在于，所述減壓蒸餾提純時(shí)，體系壓力為-0. IMpa -0. 08MPa，溫度為80°C 120°C。
全文摘要
一種全氟烷基乙基烷基醚的制備方法，將全氟烷基乙醇與鹵代烷作為反應(yīng)底物，以水和非極性溶劑構(gòu)成兩相反應(yīng)體系，在強(qiáng)堿及相轉(zhuǎn)移催化劑的存在條件下，進(jìn)行威廉姆森反應(yīng)，反應(yīng)溫度為65℃～85℃，反應(yīng)后，分液取下層，用去離子水洗滌，減壓蒸餾提純，制得全氟烷基乙基烷基醚。該方法生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單，操作過(guò)程容易控制，反應(yīng)條件溫和，工藝安全性好；制得的產(chǎn)品純度為99.1%～99.5%，收率為97.2%～98.6%，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C07C43/12GK102643172SQ20121010998
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月16日
發(fā)明者楊華杰, 谷峰, 魏瀟 申請(qǐng)人:阜新恒通氟化學(xué)有限公司