[发明专利]氢氟醚的电化学氟化制备方法

说明书

本发明涉及一种氢氟醚的制备方法，具体涉及一种氢氟醚的电化学氟化制备方法。将含氯醚类化合物、氟化试剂和非质子溶剂加入到氟化电解槽中进行氟化，生成不含氯的氢氟醚产品，氟化试剂为Et₃N‑3HF。非质子溶剂为二甲基亚砜，Et₃N‑3HF在二甲基亚砜中的浓度范围为10‑15mol/L，氟化电解槽的电极电压控制在3.5V。使用Et₃N‑3HF，选择氟化性能极好，产品杂质更少，纯度更高，在高选择性下收率更高，添加非质子溶剂，在电解初期对溶液的导电性有较好的影响。本发明以含氯醚为主要原料可制备得到全氟乙基甲醚等多种氢氟醚化合物，并且反应替代选择性提高，后处理后制得的产物中目标产物高达99.9％。

技术领域

本发明涉及一种氢氟醚的制备方法，具体涉及一种氢氟醚的电化学氟化制备方法。

背景技术

含氟化学品显示出许多优点，例如部分氟化的或全部氟化的有机化合物具有独特的绝缘性、疏水疏油性及耐高温等性能，所以含氟化合物是非常有商业价值的化学物质，目前其在医药、新材料、农药等领域有重要和特殊的用途。而氢氟醚类是一类部分氟化的含氟化合物，可用作清洗剂、发泡剂、制冷剂等。

制备氢氟醚的方法较多，包括羧基化合物的烷基化、含氟烯烃和醇的加成等，上述方法在制备低沸点氢氟醚方面均存在原料方面的弊端。

电化学氟化法包括目前使用较广泛的Simons电化学氟化法，例如美国专利US2519983中报道了SimonsECF法。但该方法制备的氟化物常伴随着很多副反应，并且使用纯氟化氢溶液对产品进行氟化时，不具有选择性，相同浓度和电压条件下，基质中所有的氯和氢原子都被氟原子取代。

人们进而寻找反应较为温和的氟化试剂作为电解液进行另一种电化学氟化法，该方法是Schmidt于20世纪50年代提出的，后期经过人们的不断探索，实现了氟卤原子的交换反应，例如2006年Sanit-Jalmes等报道使用三乙胺三(氟化氢)(Et₃N-3HF)可进行选择性的氟氯交换反应，制得环基氢氟硫醚类物质，目标产物均为芳香族化合物，沸点一般高于100℃，但是收率非常低，一般不超过10％。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种氢氟醚的电化学氟化制备方法，产品杂质少，纯度高，收率高，反应替代选择性高，制得的产物中目标产物的比例可高达99％。

本发明所述的氢氟醚的电化学氟化制备方法，将含氯醚类化合物、氟化试剂和非质子溶剂加入到氟化电解槽中进行氟化，生成不含氯的氢氟醚产品，氟化试剂为Et₃N-3HF。

本发明所述的含氯醚类化合物，醚键两端基团中，一端是不含氟或氯、部分含氟或氯的烷基，另一端是完全含氟或氯的基团，这样可以得到本发明希望得到的氟化产物，即含氟烷基烷基醚。

含氯醚类化合物为CF_xCl_yH_z-(CF_pCl_q)_m-O-(CH₂)_n-CH₃，式中，x、y、z是0至3的整数，q是1或2，p是0或1，m是0至3的整数，n是0至2的整数。

优选地，含氯醚类化合物为CFCl₂CF₂-O-CH₃、CFCl₂CF₂-O-CH₂CH₃、CF₃CFHCFCl-O-CH₃或CF₃CFHCFCl-O-CH₂CH₃。