專利名稱：制備醚的方法、醚組合物、氟代醚滅火劑體系、混合物與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新型醚化合物，和在特別的方面中涉及鹵代醚化合物，和在其它實(shí)施方案中涉及氟化醚化合物。本發(fā)明的其它方面還涉及這些醚化合物的生產(chǎn)及其用途。
本發(fā)明的一些方面涉及氟代醚滅火劑和使用該氟代醚滅火的方法。
背景技術(shù)：
含溴、氯和碘的鹵代化學(xué)試劑一般被認(rèn)為是有效的滅火劑?；鹧嬉种频囊环N機(jī)理是由Fryburg在Riview of Literature Pertinent to FireExtinguishing Agents and to Basic Mechanisms Involved in TheirAction，NACA-TN 2102(1950)中提出的自由基捕獲機(jī)理。一些人已發(fā)現(xiàn)，鹵素的效果以摩爾為基礎(chǔ)，依次為Cl＜Br＜I，正如Malcom I VaporizingFire Extinguishing Agents，Report 117，Dept.of Army EngineeringResearch and Development Laboratories，F(xiàn)ort Bevoir，VA，1950(Project-8-76-04-003)所報(bào)道的。
在一些情況下已避免使用含碘化合物作為滅火劑，這是由于其制備費(fèi)用或由于毒性考慮所致。直到最近，目前常用的滅火劑全是含溴化合物；Halon 1301(CF3Br)、Halon 1211(CF2BrCl)和Halon2402(BrCF2CF2Br)。已在Owens等的美國(guó)專利No.4014799中公開(kāi)了在滅火劑內(nèi)的這些揮發(fā)性含溴化合物的效果。也已知一些含氯的化合物是有效的滅火劑，例如Halon 251(CF3CF2Cl)，如Larsen的美國(guó)專利No.3844354中所述。
盡管以上提及的含溴或含氯Halon是有效的滅火劑，但一些人斷言含有溴或氯的那些試劑能破壞地球的臭氧保護(hù)層。另外，一些人相信這些試劑也可能有助于溫室效應(yīng)，有時(shí)對(duì)應(yīng)于高的使地球變暖可能性。
最近，例如在美國(guó)專利No.5124053中，已提出氟代烴用于火焰抑制。然而，證明這些化合物可能具有相對(duì)高的使地球變暖可能性。
發(fā)明概述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案提供由烯烴和醇生產(chǎn)鹵代醚的方法。一方面，本發(fā)明提供由烯烴和甲醇生產(chǎn)鹵代醚的方法。在特別的方面中，本發(fā)明提供在含有堿的水溶液存在下，通過(guò)結(jié)合烯烴和醇，連續(xù)生產(chǎn)鹵代醚的方法。
本發(fā)明另一方面提供生產(chǎn)鹵代醚中間體的方法，所述鹵代醚中間體可用于生產(chǎn)氟代醚。一方面，可在紫外(UV)輻射存在下，通過(guò)結(jié)合醚與鹵化劑生產(chǎn)鹵代醚中間體。
在本發(fā)明進(jìn)一步的方面中，鹵代醚中間體可轉(zhuǎn)化成氟代醚。一方面，可在氣態(tài)HF和催化劑存在下，氟化CF3CHFCF2OCCl3，來(lái)生產(chǎn)CF3CHFCF2OCF3。一方面，可在催化劑存在下，通過(guò)使CF3CHFCF2OCHCl2與HF反應(yīng)，生產(chǎn)CF3CHFCF2OCHF2。
另一方面，可在液態(tài)氟化氫(HF)存在下，氟化鹵代醚中間體，獲得氟代醚中間體，隨后可氟化該氟代醚中間體，形成氟代醚。在例舉的方面中，可在液態(tài)HF存在下，氟化CF3CHFCF2OCCl3，形成CF3CHFCF2OCCl2F，隨后可在氣態(tài)HF存在下，氟化CF3CHFCF2OCCl2F，形成CF3CHFCF2OCF3。
可通過(guò)多步路線生產(chǎn)本發(fā)明的氟代醚。例如，可通過(guò)三步法制備CF3CHFCF2OCF2H，所述三步包括i.在堿存在下，使甲醇與可商購(gòu)的六氟丙烯(CF3CF＝CF2)反應(yīng)，生產(chǎn)CF3CHFCF2OCH3；ii.用Cl2氯化CF3CHFCF2OCH3，生產(chǎn)CF3CHFCF2OCHCl2；和iii.用HF氟化CF3CHFCF2OCHCl2，生產(chǎn)最終產(chǎn)物CF3CHFCF2OCF2H。
在本發(fā)明又一實(shí)施方案中，本發(fā)明的氟代醚用作滅火劑(包括噴流和全面溢流劑)。
通過(guò)使用飽和或不飽和的氟代醚和它與其它試劑的共混物作為在滅火方法和裝置中使用的滅火劑，可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的前述和其它目的、優(yōu)點(diǎn)和特征。本發(fā)明的方法可包括將飽和或不飽和的氟代醚以滅火濃度引入到火焰上，和維持這種濃度，一直到火被熄滅。本發(fā)明具體的飽和氟代醚包括CF3CHFCF2OCH3、CF3CHFCF2OCH2F、CF3CHFCF2OCF2H、CF3CHFCF2OCF3、(CF3)2CHCF2OCH3、(CF3)2CHCF2OCH2F、(CF3)2CHCF2OCHF2和(CF3)2CHCF2OCF3。
這些氟代醚可單獨(dú)或以彼此的混合物或與其它滅火劑的共混物形式使用。與氟代醚混合的合適滅火劑(“共混物”)包括CF3CHFCF3、CF3CF2CF2H、CF3CH2CF3、CF3CF2H和CF3H。
在本發(fā)明又一實(shí)施方案中，本發(fā)明的氟代醚可用作溶劑、制冷劑、發(fā)泡劑、蝕刻劑、麻醉劑和推進(jìn)劑。還提供諸如CF3CHFCF2OCF3之類物質(zhì)的新型組合物。
根據(jù)本發(fā)明的下述詳細(xì)說(shuō)明，結(jié)合附圖，本發(fā)明的上述和其它實(shí)施方案、方面、替代方案和優(yōu)點(diǎn)將變得更加顯而易見(jiàn)。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一個(gè)方面的醚的生產(chǎn)的一個(gè)實(shí)施方案的圖解。
圖2是本發(fā)明一個(gè)方面的滅火混合物的應(yīng)用說(shuō)明。
優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，生產(chǎn)氟代醚并可利用它滅火。本發(fā)明中的術(shù)語(yǔ)氟代醚包括具有醚基和氟原子的所有化合物。這些化合物的實(shí)例包括但不限于全氟代醚、氫氟醚、氟鹵代醚和/或氫氟鹵代醚。參考圖1和2描述本發(fā)明的例舉方面。
現(xiàn)參考圖1，示出了反應(yīng)裝置10，它包括烯烴源1、醇源2和堿性水溶液4(其中烯烴、醇和堿性水溶液是試劑7)。該裝置進(jìn)一步包括反應(yīng)容器3。一方面，結(jié)合烯烴1、醇2和堿性水溶液4，形成含醚的反應(yīng)產(chǎn)物5?？梢苑峙?、半連續(xù)或連續(xù)方式來(lái)結(jié)合反應(yīng)物。正如所示的，反應(yīng)產(chǎn)物5可保留在反應(yīng)容器3內(nèi)和/或轉(zhuǎn)移到分離容器6中，在此粗醚產(chǎn)物8與試劑7分離。試劑7然后可返回到反應(yīng)容器3中，在額外或殘留的堿性水溶液4存在下反應(yīng)。
取決于選擇作為試劑的特定烯烴和醇，含醚的反應(yīng)產(chǎn)物能以許多形式，其中包括作為氣體或作為頂部、中間或底部液層，從反應(yīng)容器3中去除。同樣，粗醚8從試劑7中的分離可包括作為氣體或作為頂部、中間或底部液層去除粗醚產(chǎn)物8，或者作為氣體或作為頂部、中間或底部層去除試劑7。因此，試劑7返回反應(yīng)容器3可以以氣體和/或液體組合物的形式返回。
烯烴1可具有通式R1(R2)C＝CXY。烯烴1通常指氫化、鹵代和/或全鹵代烯烴。R1可單獨(dú)或者結(jié)合地包括單獨(dú)的鹵素、單獨(dú)的氫、鹵代烷基、氫化烷基或全鹵代烷基。本發(fā)明中的鹵代烷基包括具有至少一個(gè)鹵素的烷基，而與烷基中的其余元素可能是什么無(wú)關(guān)。例如，和僅僅作為例舉，鹵代烷基包括但不限于-CHFCl、-CF3或-CF2Cl。R2可單獨(dú)或者結(jié)合地包括單獨(dú)的鹵素、單獨(dú)的氫、鹵代烷基、氫化烷基或全鹵代烷基。R1和R2可以是相同或者不同的基團(tuán)。一方面，R1包括CF3-或F。在本發(fā)明的一方面中，R2可以是H或F。在一種組合中，R1可以是F和R2可以是F。在另一種組合中，R1可以是F和R2可以是H。
本發(fā)明中的X和Y可通常表示氫和/或鹵素I、Br、Cl和/或F。在本發(fā)明的一個(gè)方面中，X和Y可以是相同的元素，例如X可以是F和Y可以是F。在例舉的方面中，X和Y可以是不同的元素，例如X可以是F和Y可以是H。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，烯烴1包括CF3CF＝CF2(六氟丙烯，HFP)、CF3CH＝CF2(五氟丙烯，PFP)或CF2＝CF2(四氟乙烯，TFE)。在本發(fā)明的一些方面中，烯烴1可包括CF3CF＝CF2、由CF3CF＝CF2組成和/或主要由CF3CF＝CF2組成。在例舉的方面中，烯烴1可包括CF2＝CF2、由CF2＝CF2組成和/或主要由CF2＝CF2組成。
醇2包括氫化醇和鹵代醇。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，醇2可包括甲醇(CH3OH)、乙醇(CH3CH2OH)和/或異丙醇((CH3)2CHOH)。
堿性水溶液4可包括一旦與醇結(jié)合足以確保形成醇鹽的堿?？捎糜谛纬纱见}的堿包括鈉和鉀的那些如氫氧化鈉(NaOH)或氫氧化鉀(KOH)。在本發(fā)明的一方面中，堿性水溶液包括KOH。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，堿性水溶液4包括KOH濃度為10-45％(wt/wt)的水溶液。在反應(yīng)容器3中，該KOH溶液可與醇2結(jié)合，形成醇濃度為50-60％(wt/wt)和KOH濃度為5-20％(wt/wt)的第一反應(yīng)物混合物。在反應(yīng)容器3中，烯烴1然后可與第一反應(yīng)物混合物結(jié)合。反應(yīng)容器3可具有約10℃至約50℃的溫度。
根據(jù)一方面，含有粗醚8的底部有機(jī)相可與頂部混合物分離，所述頂部混合物可包括試劑7。在一個(gè)例舉的方面中，試劑7可返回到反應(yīng)容器3中。
本發(fā)明的粗醚8通常指醚或鹵代醚且具有通式R3CXY-O-R4。R3基團(tuán)可包括氫化烷基、鹵代烷基和/或全鹵代烷基。例如，和僅僅作為例舉，R3可包括CF3CHF-、CF3CH2-和/或CHF2-。R4基團(tuán)可包括氫化烷基、鹵代烷基和/或全鹵代烷基。例如，和僅僅作為例舉，R4可包括-CH3、-CH2CH3和/或-CH(CH3)2。在本發(fā)明的一方面中，鹵代醚包括CF3CHFCF2OCH3。在本發(fā)明另一方面中，鹵代醚包括CF3CH2CF2OCH3。在本發(fā)明又一方面中，鹵代醚包括CHF2CF2OCH3。非限制性實(shí)施例l-3說(shuō)明了本發(fā)明醚的制備的各方面。
根據(jù)本發(fā)明另一方面，可在光化能存在下，通過(guò)使醚與鹵素反應(yīng)，形成鹵代醚中間體。該反應(yīng)可在光化學(xué)反應(yīng)器中進(jìn)行?？稍O(shè)計(jì)反應(yīng)器，以便從內(nèi)部和/或外部源提供光化能給其內(nèi)容物。例如，和僅僅作為例舉，可利用中壓汞燈(100瓦特，11.49瓦特的總輻射能)，以提供反應(yīng)器內(nèi)部所需的輻射。其它結(jié)構(gòu)可包括使用90％3500埃范圍的光子黑光，它提供24瓦特的總輻射能?？衫缬墒姓蠢鋮s反應(yīng)器。
鹵素可包括氯(Cl2)。取決于所需的產(chǎn)物，也可使用諸如溴或碘之類的鹵素?？稍诩s10℃至約70℃的溫度下進(jìn)行反應(yīng)。
在例舉的方面中，方法包括提供含醚的光化學(xué)反應(yīng)器。醚可具有如上所述的通式R3CXY-O-R4。
鹵代醚中間體可具有通式R5CXY-O-R6。R5基團(tuán)可包括氫化烷基、鹵代烷基和/或全鹵代烷基。例如，和僅僅作為例舉，R5可包括CF3CHF-、CF3CClF-、CF3CH2-、CF3CHCl-、CF3CCl2-、CHF2-和/或CClF2-。R6基團(tuán)可包括鹵代烷基或全鹵代烷基。例如，和僅僅作為例舉，R6可包括-CH2Cl、-CHCl2和/或-CCl3。在本發(fā)明的一方面中，鹵代醚中間體可包括CF3CHFCF2OCCl3。在本發(fā)明另一方面中，鹵代醚中間體可包括CF3CHFCF2OCHCl2。在本發(fā)明又一方面中，鹵代醚中間體可包括CF3CHFCF2OCH2Cl。在例舉的方面中，鹵代醚中間體可包括CF3CClFCF2OCCl3。
在本發(fā)明的一些方面中，可根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)在生產(chǎn)氟代醚中有用的兩種鹵代醚中間體。一方面，可根據(jù)本發(fā)明氯化醚CF3CHFCF2OCH3，生產(chǎn)諸如CF3CHFCF2OCHCl2和CF3CHFCF2OCCl3之類的鹵代醚中間體的混合物。非限制性實(shí)施例4說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)鹵代醚中間體的方法的一個(gè)方面。
本發(fā)明另一方面提供將鹵代醚中間體轉(zhuǎn)化成有用的氟代醚的方法。本發(fā)明的一些方面提供氟化鹵代醚的有效方法，以生產(chǎn)迄今為止未知的化合物。
在本發(fā)明的一個(gè)方面中，鹵代醚中間體可具有如上所述的通式R5CXY-O-R6。在本發(fā)明的一個(gè)方面中，可在HF和催化劑存在下，選擇地氟化鹵代醚中間體，生產(chǎn)氟代醚。
催化劑可包括已被事先氟化了的鉻/碳催化劑。所使用的催化劑可以是純形式或被承載的形式。載體可包括但不限于活性炭載體。催化劑本身包括但不限于諸如鉻、鎳、鐵、釩、錳、鈷和/或鋅之類的催化劑?？稍诩s100℃至約300℃下進(jìn)行制備。在一些方面中，反應(yīng)溫度為約200℃。
所生產(chǎn)的氟代醚可具有通式R7-O-R8。R7基團(tuán)可包括氫化烷基、氫氟鹵代烷基、氫氟代烷基、氟鹵代烷基和/或全氟代烷基。例如，和僅僅作為例舉，R7可包括CF3CHFCF2-、CF3CClFCF2-、CF3CF2CF2-、CF3CH2CF2-、CF3CHClCF2-、CF3CCl2CF2-、CHF2CF2-、CF3CF2-和/或CClF2CF2-。R8基團(tuán)可包括氫氟鹵代烷基、氫氟代烷基、氟鹵代烷基和/或全氟代烷基。例如，和僅僅作為例舉，R8可包括-CFCl2、-CF2Cl、-CF3、-CHFCl、-CF2H和/或CFH2。在本發(fā)明的一個(gè)方面中，氟代醚包括氫氟代醚CF3CHFCF2OCF3。在本發(fā)明另一方面中，氟代醚包括氫氟代醚CF3CHFCF2OCHF2。在本發(fā)明又一方面中，氟代醚包括全氟代醚CF3CF2CF2OCF3。
根據(jù)本發(fā)明一方面，可在液體氟化氫(HF)存在下氟化醚。在一方面中，可在液體HF存在下氟化具有至少一個(gè)鹵素I、Br或Cl的醚，以生產(chǎn)氟代醚。根據(jù)本發(fā)明這一方面生產(chǎn)的氟代醚的特征在于比所述醚可具有多至少一個(gè)氟原子。例如，和僅僅作為例舉，可在液體HF存在下氟化醚CF3CHFCF2OCCl3，生產(chǎn)氟代醚CF3CHFCF2OCFCl2。在本發(fā)明的一方面中，可在約40℃至約120℃下進(jìn)行這種氟化。在本發(fā)明的一個(gè)方面中，可在約70℃下進(jìn)行這種氟化。
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面生產(chǎn)的氟代醚可用作本發(fā)明其它方面的起始材料。因此，可在約70℃下氟化該醚，和隨后在約200℃下氟化。也可在約70℃下氟化該醚，和隨后在約230℃或280℃下氟化。例如，和僅僅作為例舉，可在液體HF存在下氟化醚CF3CHFCF2OCCl3，生產(chǎn)氟代醚CF3CHFCF2OCFCl2，然后在HF和如上所述的催化劑存在下，氟化CF3CHFCF2OCFCl2，生產(chǎn)氫氟代醚CF3CHFCF2OCF3。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案還提供生產(chǎn)氟代醚的多步合成方法。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供制備氟代醚的方法，該方法包括結(jié)合醇與烯烴，以生產(chǎn)醚。隨后，使該醚與鹵化劑反應(yīng)，生產(chǎn)鹵代醚中間體，然后用HF氟化該鹵代醚中間體，形成氟代醚。在另一方面中，可在第一溫度下用HF氟化鹵代醚中間體，形成氟代醚中間體。然后，在第二溫度下用HF氟化該鹵代醚中間體，形成氟代醚。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案還提供鹵代醚化合物。一般地，這些醚化合物具有分子式R9OR10。一般地，R9可以是部分或完全鹵化、飽和或不飽和的有機(jī)基團(tuán)，和R10可以是部分或完全鹵化、飽和或不飽和的有機(jī)基團(tuán)。在特別的方面中，這些鹵代醚化合物包括CF3CHFCF2OCF3。通過(guò)氣相色譜質(zhì)譜(GC-MS)和氟(19F)、質(zhì)子(1H)和碳(13C)核磁共振(NMR)證實(shí)CF3CHFCF2OCF3的結(jié)構(gòu)。還測(cè)定了該化合物的沸點(diǎn)。
GC-MS(m/e)69(CF3)，82(CF3CH)，101(CF3CHF)，129(CHFCF2OCF或CHCF2OCF2)，135(CF2OCF3)，15l(CF3CHFCF2)，217(CF3CHFCF2OCF2)高分辨率MS，理論235.98837實(shí)際235.98726NMRF19(282MHz，CFCl3)δ-55.4(t，3F，J＝8.9Hz)，-75.3(m，3F)，-81.4(m，2F)，-211.5(d，t，q，1F，J＝43.64，10.91Hz)ppmH1(300MHz，CDCl3)δ4.86(d，t，q，1H，J＝43.8，5.51，5.98Hz)ppmC13(75MHz，CDCl3)δ77(t，J＝31.78Hz)，84.1(d，t，q，J＝204.69，35.79，35.79Hz)，119.2(q，J＝267.68Hz)，112-125(m)ppm沸點(diǎn)23-24℃非限制性實(shí)施例5、6、7和8說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明各方面的制備。
本發(fā)明還提供滅火劑混合物，所述滅火劑混合物包含氟代醚滅火劑，它可通過(guò)惰性離子和/或稀釋以及化學(xué)、物理和/或熱滅火方法來(lái)滅火。熱滅火包括“冷卻”燃燒。本發(fā)明還提供使用這種滅火混合物，滅火、防火和/或抑火的方法。本發(fā)明進(jìn)一步提供傳輸這種滅火混合物的滅火、防止和/或抑制體系。參考圖2描述了本發(fā)明例舉的方面。
參考圖2，示出了構(gòu)造具有滅火體系11的空間27。滅火體系11包括與滅火劑分散噴嘴17相連的滅火劑儲(chǔ)存容器13。正如所示的，在支架25上的盤(pán)內(nèi)發(fā)生燃燒21。滅火混合物19存在于空間27以內(nèi)，并施加到燃燒火焰21上，使火焰基本上熄滅。
盡管以兩種尺寸描述了空間27，但本發(fā)明的空間27應(yīng)當(dāng)認(rèn)為具有由它的尺寸(例如寬度、高度和長(zhǎng)度)決定的體積。盡管圖2舉例說(shuō)明為了熄滅在所示的看起來(lái)密閉的空間內(nèi)的火焰而構(gòu)建的體系，但并不限制本發(fā)明混合物、體系和方法的施加。在一些方面中，可使用本發(fā)明熄滅在開(kāi)放空間以及限定空間內(nèi)的火焰。
或者，可通過(guò)使用常規(guī)的便攜式滅火設(shè)備，施加氟代醚滅火劑到火焰上?？沙Ｒ?guī)地用稀釋劑加壓本發(fā)明含氟代醚的體系到任何所需的壓力，一直到在環(huán)境條件下約600psig。
適合于使用本發(fā)明的混合物或利用本發(fā)明的方法和體系熄滅、抑制或防止的所有燃燒至少部分被空間包圍?？捎帽景l(fā)明的組合物填充這一空間的可用體積，以熄滅、抑制和/或防止燃燒。典型地，可用體積是可被液體或氣體占據(jù)的體積[即流體(氣體和液體)可在其內(nèi)交換的體積]。固體結(jié)構(gòu)一般不是可用體積的一部分。
此外，圖2說(shuō)明了單個(gè)滅火劑儲(chǔ)存容器13。應(yīng)當(dāng)理解，可從多個(gè)滅火劑儲(chǔ)存容器13提供滅火混合物19到空間27內(nèi)，和本發(fā)明應(yīng)當(dāng)不限于可從單個(gè)容器提供的混合物、方法和/或體系，也不應(yīng)當(dāng)限于使用單個(gè)容器的方法或體系。一般地，當(dāng)滅火混合物19從容器13經(jīng)噴嘴17引入到空間27中時(shí)，燃燒火焰21被熄滅。還應(yīng)當(dāng)理解，盡管圖2說(shuō)明了單個(gè)噴嘴17，但可使用多個(gè)噴嘴，和本發(fā)明不應(yīng)當(dāng)限于使用單個(gè)噴嘴的混合物、方法和/或體系。
在本發(fā)明的一個(gè)方面中，滅火混合物19可包含氟代醚滅火劑、主要由氟代醚滅火劑組成和/或由氟代醚滅火劑組成。在另一方面中，滅火混合物19可包含氟代醚滅火劑和抑制添加劑和/或其它滅火劑、主要由氟代醚滅火劑和抑制添加劑和/或其它滅火劑組成和/或由氟代醚滅火劑和抑制添加劑和/或其它滅火劑組成。
所使用的抑制添加劑可包括稀釋氣體、水和/或其混合物。例舉的稀釋氣體可包括氮?dú)?、氬氣、氦氣、二氧化碳?或其混合物。在一個(gè)例舉的方面中，這些氣體可奪取火焰所需的成分，如氧氣和/或燃料。在相同或其它方面中，這些稀釋氣體當(dāng)暴露于燃燒火焰下時(shí)抗分解。在一些情況下，這些氣體被稱為惰性氣體。例舉的稀釋氣體可包括氮?dú)狻⒅饕傻獨(dú)饨M成和/或由氮?dú)饨M成。
一般地，氟代醚滅火劑可具有分子式R9OR10。一般地，R9可以是部分或完全鹵化、飽和或不飽和的有機(jī)基團(tuán)，和R10可以是部分或完全鹵化、飽和或不飽和的有機(jī)基團(tuán)。更特別地，本發(fā)明的氟代醚滅火劑可具有通式Z1-O-Z2。Z1基團(tuán)可包括CF3CHFCF2-、CF3CF2CF2-、(CF3)2CHCF2-、CHF2CF2-、CF2＝C(CF3)-、CF3CF＝CF-、CF2＝CFCF2-、CF3CH＝CF-、CF3CHBrCF2-、CF3CFBrCF2-或CF2BrCF2-。Z2基團(tuán)可包括-CHF2、-CF3、-CH2F、-CH2Br、-CFBr2、-CHFBr或-CF2Br。在特別的方面中，鹵代醚滅火劑包括CF3CHFCF2OCF3和/或CF3CHFCF2OCHF2和/或CHF2CF2OCF3。一般地，基于v/v，可使用在空氣中為約3至約15％，優(yōu)選在空氣中為約5至約10％的氟代醚滅火劑濃度范圍。
這些氟代醚滅火劑可單獨(dú)或與彼此的混合物或與其它滅火劑的共混物一起使用。作為與滅火劑的混合物，基于v/v，可使用在空氣中為約3至約15％，優(yōu)選在空氣中為約5至約10％的濃度范圍。在本發(fā)明的氟代醚滅火劑以與其它滅火劑的混合物形式(“共混物”)使用時(shí)，氟代醚滅火劑可占共混物的至少約10wt％，和基于v/v，共混物的總濃度范圍為在空氣中約3至約15％，和/或約5至約10％。本發(fā)明的滅火劑適于在全面溢流和便攜式火焰抑制這兩種場(chǎng)合中使用。
應(yīng)當(dāng)理解，在說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求中列出的％(v/v)值基于空間體積并且指由National Fire Protection Association在NFPA2001，Standard on Clean Agent Fire Extinguishing，200 edition中采用和描述的設(shè)計(jì)濃度。
同樣National Fire Protection Association已采用計(jì)算滅火化合物濃度所使用的方程式W＝V/s(C/100-C)其中，W＝滅火化合物的重量(kg)V＝測(cè)試空間的體積(m3)s＝滅火化合物在測(cè)試溫度下的比體積(m3/kg)C＝濃度(％(v/v))與氟代醚滅火劑共混的合適滅火劑包括二氟甲烷(HFC-32)、單氯二氟甲烷(HCFC-22)、2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷(HCFC-123)、1，2-二氯-1，1，2-三氟乙烷(HCFC-123a)、2-氯-1，1，1，2-四氟乙烷(HCFC-124)、1-氯-1，1，2，2-四氟乙烷(HCFC-124a)、五氟乙烷(HFC-125)、1，1，2，2-四氟乙烷(HFC-134)、1，1，1，2-四氟乙烷(HFC-134a)、3，3-二氯-1，1，1，2，2-五氟丙烷(HCFC-225ca)、1，3-二氯-1，1，2，2，3-五氟丙烷(HCFC-225cb)、2，2-二氯-1，1，1，3，3-五氟丙烷(HCFC-225aa)、2，3-二氯-1，1，1，3，3-五氟丙烷(HCFC-225da)、1，1，1，2，2，3，3-七氟丙烷(HFC-227ca)、1，1，1，2，3，3，3-七氟丙烷(HFC-227ea)、1，1，1，2，3，3-六氟丙烷(HFC-236ea)、1，1，1，3，3，3-六氟丙烷(HFC-236fa)、1，1，1，2，2，3-六氟丙烷(HFC-236cb)、1，1，2，2，3，3-六氟丙烷(HFC-236ca)、3-氯-1，1，2，2，3-五氟丙烷(HCFC-235ca)、3-氯-1，1，1，2，2-五氟丙烷(HCFC-235cb)、1-氯-1，1，2，2，3-五氟丙烷(HCFC-235cc)、3-氯-1，1，1，3，3-五氟丙烷(HCFC-235fa)、1，1，1，3，3-五氟丙烷(HCFC-245fa)、3-氯-1，1，1，2，2，3-六氟丙烷(HCFC-226ca)、1-氯-1，1，2，2，3，3-六氟丙烷(HCFC-226cb)、2-氯-1，1，1，3，3，3-六氟丙烷(HCFC-226da)、3-氯-1，1，1，2，3，3-六氟丙烷(HCFC-226ea)、和2-氯-1，1，1，2，3，3-六氟丙烷(HCFC-226ba)和惰性氣體如氮?dú)狻?br> 可以可使火焰熄滅的基本上任何最小濃度有效地使用本發(fā)明的氟代醚滅火劑，確切的最小含量取決于特定的可燃材料、特定的氟代醚滅火劑和燃燒狀況。然而，一般地，其中以至少約3％(v/v)的量使用氟代醚滅火劑或其混合物與共混物，可實(shí)現(xiàn)可接受的結(jié)果。在單獨(dú)使用氟代醚滅火劑的情況下，采用至少約5％(v/v)的滅火劑量可實(shí)現(xiàn)可接受的結(jié)果。同樣，可根據(jù)經(jīng)濟(jì)因素和對(duì)生命體的潛在毒性來(lái)掌握所使用的最大量。對(duì)于在被占據(jù)的區(qū)域內(nèi)使用氟代醚滅火劑及其混合物與共混物來(lái)說(shuō)，約15％(v/v)提供方便的最大濃度?？稍谖幢徽紦?jù)的空間內(nèi)使用高于15％(v/v)的濃度，其確切含量由特定的可燃材料、所選的氟代醚滅火劑(或其混合物或共混物)和燃燒狀況來(lái)決定。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，氟代醚滅火劑、混合物和共混物的濃度范圍為約5-10％(v/v)。
在特定的方面中，可使用包括CF3CHFCF2OCF3、由CF3CHFCF2OCF3組成和主要由CF3CHFCF2OCF3組成的滅火混合物?？梢砸约s5％(v/v)的濃度使用CF3CHFCF2OCF3。
本發(fā)明氟代醚滅火劑的一些應(yīng)用是液態(tài)和氣態(tài)燃料著火的熄滅、電子設(shè)備、普通的可燃物如木材、紙張和紡織品、有害固體的保護(hù)和計(jì)算機(jī)設(shè)備、數(shù)據(jù)加工設(shè)備和控制室的保護(hù)。
也可將本發(fā)明的新型醚作為液體或氣體或這二者的結(jié)合引入到用于抑制目的的火焰上。這有時(shí)指利用作為噴流劑的組合物。本發(fā)明的新型醚可結(jié)合其它化合物作為共混物引入到火焰上。
在本發(fā)明又一實(shí)施方案中，本發(fā)明的醚可單獨(dú)或與作為滅火劑(其中包括噴流和全面溢流劑)、溶劑、制冷劑、發(fā)泡劑或膨脹劑、蝕刻劑、麻醉劑、推進(jìn)劑和與作為功率循環(huán)處理流體的共混物一起使用。
可使用本發(fā)明的新型醚，通過(guò)冷凝單獨(dú)或作為共混物的醚，和之后在待冷卻的物體附近蒸發(fā)冷凝物產(chǎn)生制冷。也可使用本發(fā)明的新型醚，通過(guò)冷凝待加熱的物體附近的制冷劑和之后蒸發(fā)制冷劑，產(chǎn)生熱量。
參考下述具體實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明。然而，應(yīng)當(dāng)理解，這些實(shí)施例在本質(zhì)上是例舉的和在本質(zhì)上不是限制性的。當(dāng)使用時(shí)，G.C.面積％相當(dāng)于與當(dāng)通過(guò)用配有火焰離子化檢測(cè)器和氧化硅柱的氣相色譜儀分析各樣品時(shí)所產(chǎn)生的所有峰相比較的峰面積的百分?jǐn)?shù)。
實(shí)施例1醚的制備將45％(wt/wt)的KOH水溶液加入到甲醇中，產(chǎn)生含60％(wt/wt)甲醇和18％(wt/wt)KOH的混合物。將該混合物放置在配有干冰冷凝器、滴液管和溫度計(jì)的三頸燒瓶?jī)?nèi)。在-3℃-0℃下，將HFP經(jīng)滴液管供料到溶液中。冷凝器保持在-30--40℃下，為的是將未反應(yīng)的HFP冷凝回反應(yīng)器內(nèi)。使用水浴控制放熱反應(yīng)。當(dāng)溶液變?yōu)槿闋顟腋∫簳r(shí)，從反應(yīng)器中抽出混合物并允許相分離。分離出含粗CF3CHFCF2OCH3的底部有機(jī)相，和將具有額外甲醇的頂部混合物供料回反應(yīng)器中。在各時(shí)間間隔處收集四等分粗CF3CHFCF2OCH3并通過(guò)氣相色譜法分析輕質(zhì)組分、未反應(yīng)的烯烴、醚和重質(zhì)組分。下表1示出了結(jié)果。

實(shí)施例2醚的制備與實(shí)施例1一樣進(jìn)行實(shí)施例2，其中不同之處是在15℃-25℃下，使用具有13％(wt/wt)KOH和57％(wt/wt)甲醇的含水混合物進(jìn)行反應(yīng)，和收集兩份等分試樣，并通過(guò)氣相色譜法分析。下表報(bào)道了氣相色譜結(jié)果。

實(shí)施例3醚的制備與實(shí)施例1一樣進(jìn)行實(shí)施例3，其中不同之處是使用具有10％(wt/wt)KOH和50％(wt/wt)甲醇的含水混合物在600cc不銹鋼壓力反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)。冷卻反應(yīng)器到-10℃，然后采用四氟乙烯(CF2＝CF2)加壓，所述四氟乙烯首先流過(guò)用α-蒎烯填充的打泡器。在60℃下，在60psig下進(jìn)行反應(yīng)，生成97％(G.C.面積％)純CHF2CF2OCH3。肉眼沒(méi)有觀察到聚四氟乙烯。
實(shí)施例4鹵代醚中間體的制備在帶自來(lái)水冷卻的夾層玻璃光化學(xué)反應(yīng)器中進(jìn)行該反應(yīng)。中壓汞燈(100瓦特，11.49瓦特總的輻射能)用于反應(yīng)。在20-30℃下將氯氣鼓泡到400g液體CF3CHFCF2OCH3內(nèi)，并將副產(chǎn)物HCl排放到水滌氣器中。終止反應(yīng)，對(duì)粗的反應(yīng)混合物取樣，通過(guò)氣相色譜分析，然后蒸餾。在該反應(yīng)中生成兩種主要的產(chǎn)物CF3CHFCF2OCHCl2[37％(G.C.面積％)，在42cmHg下沸點(diǎn)為75℃]和CF3CHFCF2OCCl3[61％(G.C.面積％)，在32cmHg下沸點(diǎn)為82℃]，總計(jì)482g回收的粗產(chǎn)品。
實(shí)施例5氟代醚的制備將50g鉻/碳催化劑引入到使用輻射熱加熱的0.5英寸×24英寸長(zhǎng)的Inconel_管式反應(yīng)器中。在預(yù)氟化催化劑之后，在大氣壓下，以預(yù)定的速度和溫度將HF和99.8％純CF3CHFCF2OCHCl2供料到反應(yīng)器中。在冰水滌氣器中收集粗產(chǎn)物并用水洗滌，在硫酸鎂上干燥，并通過(guò)蒸餾純化。所得CF3CHFCF2OCHF2的沸點(diǎn)為47-48℃和密度d＝1.529。下表3示出了相應(yīng)于所使用參數(shù)的收集物的GC分析。

Rf＝CF3CHFCF2
實(shí)施例6；氟代醚的制備將38g氧化鉻(III)催化劑*引入到通過(guò)陶瓷纖維加熱器加熱的0.5英寸×14.125英寸長(zhǎng)的Inconel_管式反應(yīng)器中。在氮?dú)庵?，?50-300℃下干燥催化劑。在干燥之后，在250-300℃下，使用HF∶N2混合物(使用1∶20的稀釋)預(yù)氟化催化劑。繼續(xù)這一預(yù)氟化，一直到在反應(yīng)器外檢測(cè)出HF。在該點(diǎn)處，關(guān)閉氮?dú)?，和升高溫度?50℃。在這些條件下保持催化劑16小時(shí)。在預(yù)氟化催化劑之后，在大氣壓下，將HF和CF3CHFCF2OCCl3以預(yù)定速度和溫度供料到反應(yīng)器中。用水洗滌粗產(chǎn)物，經(jīng)硫酸鈣干燥，并收集在干冰/丙酮冷卻的冷阱內(nèi)。下表4示出了相應(yīng)于所使用參數(shù)的反應(yīng)器產(chǎn)物的GC分析。所得CF3CHFCF2OCF3的沸點(diǎn)為23-24℃。

Rf＝CF3CHFCF2*Synetix_CP200A催化劑，PO Box 1，Billingham，TS231LB，UK
實(shí)施例7氟代醚的制備將根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的405g CF3CHFCF2OCCl3放置在不銹鋼壓力反應(yīng)器中。冷卻反應(yīng)器到-9℃，和將76gHF加入到反應(yīng)器中。在70℃下進(jìn)行反應(yīng)，和通過(guò)排空所形成的HCl到水滌氣器中，來(lái)維持反應(yīng)器內(nèi)300psig的壓力。收集367.6g粗產(chǎn)物。氣相色譜分析表明91.1％(G.C.面積％)的CF3CHFCF2OCFCl2、3.6％(G.C.面積％)的CF3CHFCF2OCF2Cl和3.5％(G.C.面積％)未反應(yīng)的CF3CHFCF2OCCl3。
實(shí)施例8氟代醚的制備使用與上述實(shí)施例6類似的裝置和方法。在預(yù)氟化催化劑之后，在大氣壓下，在預(yù)定的速度和溫度下，將HF和99％純的CF3CHFCF2OCFCl2供料到反應(yīng)器中。所得粗產(chǎn)物流過(guò)加熱的滌氣器，并收集在通過(guò)干冰/丙酮冷卻的冷阱內(nèi)。然后在硫酸鈣上干燥該液體，和表5示出了所收集的粗混合物的GC分析。合并所收集的物質(zhì)并蒸餾，G.C.分析得到99.6％和99.77％的兩部分餾分CF3CHFCF2OCF3，其沸點(diǎn)為23-24℃。

Rf＝CF3CHFCF2
實(shí)施例9該實(shí)施例說(shuō)明了當(dāng)在便攜式(“噴流”)應(yīng)用中使用時(shí)，采用本發(fā)明的抑火劑可獲得的所需“射程”。射程是可排放的試劑流的距離；和射程越長(zhǎng)越好，因?yàn)檫@允許在沒(méi)有以太近的距離接近火焰的情況下滅火，太近的距離可導(dǎo)致操作者暴露于來(lái)自燃燒過(guò)程的火焰和毒性煙霧下。
將150ml SS圓筒配有入口管和通過(guò)開(kāi)/關(guān)閥門(mén)連接到輸送噴嘴上的滴液管。向該圓筒引入50g CF3CHFCF2OCF2H，然后用氮?dú)饧訅旱剿鑹毫?。完全排放出圓筒中的內(nèi)容物，和注意噴射距離(表6)。

實(shí)施例10該實(shí)施例說(shuō)明了含本發(fā)明試劑的B類火焰的滅火。將150ml SS圓筒配有入口管和通過(guò)開(kāi)/關(guān)閥門(mén)連接到輸送噴嘴上的滴液管。向該圓筒引入30g CF3CHFCF2OCF2H，然后用氮?dú)饧訅旱?20psig。用20ml甲醇填充2英寸×4英寸×0.5英寸的SS盤(pán)。點(diǎn)燃甲醇和允許燃燒30秒；然后從4英尺的距離處排放出該試劑到火焰上。甲醇火焰可在1.5秒內(nèi)熄滅；和總計(jì)排放出16g試劑。
實(shí)施例11采用丙酮、異丙醇和庚烷燃料，使用實(shí)施例10的方法。所有火焰被快速熄滅(參見(jiàn)表7)。

實(shí)施例12該實(shí)施例說(shuō)明了采用本發(fā)明試劑熄滅深處的A類火焰。將150ml SS圓筒配有入口管和通過(guò)開(kāi)/關(guān)閥門(mén)連接到輸送噴嘴上的滴液管。向該圓筒中引入30g CF3CHFCF2OCF2H，然后用氮?dú)饧訅旱?20psig。由6層6英寸×2英寸×0.125英寸的窯內(nèi)烘干的冷杉長(zhǎng)條制備木箱，其中每層由4片組成。用庚烷浸漬該木箱，點(diǎn)燃并允許燃燒5分鐘。然后將該試劑排放到火焰上，可實(shí)現(xiàn)快速(＜2秒)熄滅；總計(jì)排放25g試劑。就在熄滅之后，木箱冷卻到可觸摸，從而證明該試劑提供的有效的抑制效果。
實(shí)施例13CF3CHFCF2OCF3燃燒碗(cup burner)可使用燃燒碗裝置測(cè)定氫氟醚CF3CHFCF2OCF3的滅火濃度，如在M.Robin和Thomas F.Rowland，“Development of a Standard Cup BurnerApparatusNFPA and ISO Standard Methods，1999 Halon OptionsTechnical Working Conference，Apr.27-29，1999，Albuquerque，N.Mex”中所述。燃燒碗方法是測(cè)定滅火混合物的標(biāo)準(zhǔn)方法，且已被國(guó)家和國(guó)際滅火標(biāo)準(zhǔn)采用。例如，NFPA 2001 Standard on Clean Agent FireExtinguishing Systems and ISO 14520-1Gaseous Fire-Extinguishing Systems均采用燃燒碗方法。
使空氣和CF3CHFCF2OCF3的混合物流過(guò)在28mm(OD)燃料碗周圍的85mm(ID)的Pyrex煙囪。在擴(kuò)散器單元中使用金屬線篩網(wǎng)和3mm(OD)玻璃珠的76mm(3英寸)層，以提供空氣和CF3CHFCF2OCF3的徹底混合。
將正庚烷從液體燃料容器重力供料到碗中，所述液體燃料容器由安裝在試驗(yàn)室千斤頂上的250ml分液漏斗組成，其可在碗內(nèi)提供可調(diào)節(jié)和恒定的液體燃料平面。用丙烷小型噴燈點(diǎn)燃燃料，并將煙囪放置在該裝置上。然后調(diào)節(jié)燃料水平面，以便燃料離碗的底部?jī)?nèi)邊緣1-2mm。允許90秒預(yù)燃時(shí)間段，和通過(guò)校正的流動(dòng)計(jì)以20-40L/min引起空氣的一級(jí)流動(dòng)。
通過(guò)校正的流動(dòng)計(jì)(210、225、230和240管)監(jiān)控一級(jí)和二級(jí)空氣流動(dòng)。維持流動(dòng)一直到火焰被熄滅。在所有試驗(yàn)中維持20-40L/min的恒定一級(jí)流動(dòng)(240管)，二級(jí)空氣流流過(guò)CF3CHFCF2OCF3，而所述CF3CHFCF2OCF3包含在配有滴液管的1150ml鋼制混合腔室內(nèi)。含有用CF3CHFCF2OCF3飽和的空氣的二級(jí)流排出混合腔室并在進(jìn)入燃燒碗的擴(kuò)散器單元之前與一級(jí)空氣流混合。
就在火焰熄滅之后，經(jīng)連接到三通閥和多適配氣體注射器上的塑料管長(zhǎng)度，收集在碗邊附近的點(diǎn)處的氣體流樣品。然后對(duì)樣品進(jìn)行氣相色譜分析(G.C.)。通過(guò)在1L Tedlar_(E.I.DuPont De Nemours andCo.Corp.，1007 Market Street，Wilmington，Delaware)袋中制備標(biāo)準(zhǔn)樣品，進(jìn)行G.C.校正。
下表8示出了試樣參數(shù)和結(jié)果的概述。
表8

一旦研究前述內(nèi)容，本發(fā)明的其余目的和其它新型特征對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的，或者利用本發(fā)明的實(shí)踐可以知曉。為了闡述和說(shuō)明目的，已列出了本發(fā)明實(shí)施方案的前述說(shuō)明。不打算窮舉或限制本發(fā)明到所披露的精確形式。鑒于上述教導(dǎo)，明顯的改性或變化是可能的。選擇并描述實(shí)施方案以提供本發(fā)明原理及其實(shí)際應(yīng)用的最好說(shuō)明，進(jìn)而能使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員利用在各種實(shí)施方案內(nèi)的本發(fā)明和采用適合于所考慮的特定用途的各種改性。所有這種改性和變化在所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明范圍內(nèi)，當(dāng)根據(jù)它們被公正、合法和合理地授予的寬度解釋時(shí)。
權(quán)利要求
1.一種制備醚的方法，該方法包括混合堿性水溶液和醇，形成第一反應(yīng)混合物；提供具有通式R1(R2)C＝CXY的烯烴，其中R1基團(tuán)選自氫、鹵素、鹵代烷基、氫化烷基或全鹵代烷基，R2選自氫、鹵素、鹵代烷基、氫化烷基或全鹵代烷基，X和Y選自H、I、Br、Cl或F，以及X和Y可以彼此相同或不同；和結(jié)合第一反應(yīng)混合物與烯烴，形成具有通式R3CXY-O-R4的醚，其中R3基團(tuán)選自氫化烷基、鹵代烷基或全鹵代烷基，和R4基團(tuán)選自氫化烷基、鹵代烷基或全鹵代烷基。
2.權(quán)利要求1的方法，其中堿性水溶液包括約10％(wt/wt)至約45％(wt/wt)的KOH。
3.權(quán)利要求1的方法，其中第一反應(yīng)混合物包括約50％(wt/wt)至約60％(wt/wt)的醇。
4.權(quán)利要求1的方法，其中R1基團(tuán)選自CF3-或F。
5.權(quán)利要求1的方法，其中R2基團(tuán)選自H或F。
6.權(quán)利要求1的方法，其中R1基團(tuán)選自CF3-或F，和R2基團(tuán)選自H或F。
7.權(quán)利要求1的方法，其中X是與Y相同的元素。
8.權(quán)利要求1的方法，其中X選自F或H，和Y選自F或H。
9.權(quán)利要求1的方法，其中烯烴選自CF3CF＝CF2、CF3CH＝CF2或CF2＝CF2。
10.權(quán)利要求1的方法，其中烯烴包括CF3CF＝CF2。
11.權(quán)利要求1的方法，其中烯烴包括CF2＝CF2。
12.權(quán)利要求1的方法，其中在溫度為約-10℃至約50℃的反應(yīng)容器內(nèi)進(jìn)行結(jié)合。
13.權(quán)利要求1的方法，其中R3基團(tuán)選自CF3CHF-、CF3CH2-或CHF2-。
14.權(quán)利要求1的方法，其中R3基團(tuán)包括CF3CHF-。
15.權(quán)利要求1的方法，其中R3基團(tuán)包括CHF2-。
16.權(quán)利要求1的方法，其中R4基團(tuán)選自-CH3、-CH2CH3或-CH(CH3)2。
17.權(quán)利要求1的方法，其中R4基團(tuán)包括-CH3。
18.權(quán)利要求1的方法，其中醚包括CF3CHFCF2OCH3。
19.權(quán)利要求1的方法，其中醚包括CHF2CF2OCH3。
20.權(quán)利要求1的方法，其中醚包括CF3CH2CF2OCH3。
21.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括通過(guò)取出液體形式的醚，而使醚與烯烴和醇分離。
22.權(quán)利要求1的方法，其中醚的制備進(jìn)一步包括形成至少兩層，包含醚的底層和包含水溶液的上層。
23.權(quán)利要求22的方法，其中第一反應(yīng)混合物包括上層。
24.一種制備鹵代醚中間體的方法，該方法包括提供含醚的光化學(xué)反應(yīng)器，所述醚具有通式R3CXY-O-R4，其中R3基團(tuán)選自氫化烷基、鹵代烷基或全鹵代烷基，和R4基團(tuán)選自氫化烷基、鹵代烷基或全鹵代烷基，X和Y選自H、I、Br、Cl或F，以及X和Y可以彼此相同或不同；和在光化能存在下，使該醚與氣態(tài)鹵化劑反應(yīng)，產(chǎn)生具有通式R5CXY-O-R6的鹵代醚中間體，其中R5基團(tuán)選自鹵代烷基或全鹵代烷基，和R6基團(tuán)選自鹵代烷基或全鹵代烷基。
25.權(quán)利要求24的方法，其中R3基團(tuán)選自CF3CHF-、CF3CH2-或CHF2-。
26.權(quán)利要求24的方法，其中R3基團(tuán)包括CF3CHF-。
27.權(quán)利要求24的方法，其中R3基團(tuán)包括CHF2-。
28.權(quán)利要求24的方法，其中R4基團(tuán)選自-CH3、-CH2CH3或-CH(CH3)2。
29.權(quán)利要求24的方法，其中R4基團(tuán)包括-CH3。
30.權(quán)利要求24的方法，其中醚包括CF3CHFCF2OCH3。
31.權(quán)利要求24的方法，其中醚包括CHF2CF2OCH3。
32.權(quán)利要求24的方法，其中醚包括CF3CH2CF2OCH3。
33.權(quán)利要求24的方法，其中X是與Y相同的元素。
34.權(quán)利要求24的方法，其中X選自F或H，和Y選自F或H。
35.權(quán)利要求24的方法，其中光化能包括紫外光輻射。
36.權(quán)利要求24的方法，其中氣態(tài)鹵化劑包括氯氣。
37.權(quán)利要求24的方法，其中在約10℃至約70℃的溫度下發(fā)生反應(yīng)。
38.權(quán)利要求24的方法，其中R5基團(tuán)選自CF3CHF-、CF3CClF-、CF3CH2-、CF3CHCl-、CF3CCl2-、CHF2-或CClF2-。
39.權(quán)利要求24的方法，其中R5基團(tuán)包括CF3CHF-。
40.權(quán)利要求24的方法，其中R5基團(tuán)包括CHF2-。
41.權(quán)利要求24的方法，其中R6基團(tuán)選自-CH2Cl、-CHCl2或-CCl3。
42.權(quán)利要求24的方法，其中R6基團(tuán)包括-CHCl2。
43.權(quán)利要求24的方法，其中R6基團(tuán)包括-CCl3。
44.權(quán)利要求24的方法，其中鹵代醚中間體包括CF3CHFCF2OCCl3。
45.權(quán)利要求24的方法，其中鹵代醚中間體包括CF3CHFCF2OCHCl2。
46.權(quán)利要求24的方法，其中鹵代醚中間體包括CF3CClFCF2OCCl3。
47.權(quán)利要求24的方法，其中鹵代醚中間體包括CF3CHFCF2OCH2Cl。
48.權(quán)利要求24的方法，其中鹵代醚中間體包括CClF2CF2OCCl3。
49.權(quán)利要求24的方法，其中鹵代醚中間體包括CF3CH2CF2OCCl3。
50.一種制備氟代醚的方法，該方法包括提供含R5CXY-O-R6的鹵代醚中間體，其中R5基團(tuán)選自氫化烷基、鹵代烷基或全鹵代烷基，和R6基團(tuán)選自鹵代烷基或全鹵代烷基，X和Y選自H、I、Br、Cl或F，以及X和Y可以彼此相同或不同；其中該鹵代醚中間體包括至少一種選自I、Br或Cl中的鹵素；在HF和催化劑存在下，氟化該鹵代醚中間體，生產(chǎn)含R7-O-R8的鹵代醚，其中R7基團(tuán)選自氫化烷基、氫氟鹵代烷基、氫氟代烷基、氟鹵代烷基或全氟代烷基，和R8選自氫氟鹵代烷基、氫氟代烷基、氟鹵代烷基或全氟代烷基。
51.權(quán)利要求50的方法，其中R5基團(tuán)選自CF3CHF-、CF3CClF-、CF3CH2-、CF3CHCl-、CF3CCl2-、CHF2-或CClF2-。
52.權(quán)利要求50的方法，其中R5基團(tuán)包括CF3CHF-。
53.權(quán)利要求50的方法，其中R5基團(tuán)包括CHF2-。
54.權(quán)利要求50的方法，其中R6基團(tuán)選自-CH2Cl、-CHCl2或-CCl3。
55.權(quán)利要求50的方法，其中R6基團(tuán)包括-CHCl2。
56.權(quán)利要求50的方法，其中R6基團(tuán)包括-CCl3。
57.權(quán)利要求50的方法，其中鹵代醚中間體包括CF3CHFCF2OCCl3。
58.權(quán)利要求50的方法，其中鹵代醚中間體包括CF3CHFCF2OCHCl2。
59.權(quán)利要求50的方法，其中鹵代醚中間體包括CF3CHFCF2OCH2Cl。
60.權(quán)利要求50的方法，其中鹵代醚中間體包括CF3CClFCF2OCCl3。
61.權(quán)利要求50的方法，其中鹵代醚中間體包括CClF2CF2OCCl3。
62.權(quán)利要求50的方法，其中鹵代醚中間體包括CF3CCl2CF2OCCl3。
63.權(quán)利要求50的方法，其中X是與Y相同的元素。
64.權(quán)利要求50的方法，其中X選自F或H，和Y選自F或H。
65.權(quán)利要求50的方法，其中HF為氣體形式。
66.權(quán)利要求50的方法，其中在約100℃至約300℃的溫度下發(fā)生氟化。
67.權(quán)利要求50的方法，其中催化劑包括鉻。
68.權(quán)利要求50的方法，其中催化劑包括活性炭。
69.權(quán)利要求50的方法，其中R7選自CF3CHFCF2-、CF3CClFCF2-、CF3CF2CF2-、CF3CH2CF2-、CF3CHClCF2-、CF3CCl2CF2-、CHF2CF2-、CF3CF2-或CClF2CF2-。
70.權(quán)利要求50的方法，其中R7包括CF3CHFCF2-。
71.權(quán)利要求50的方法，其中R8選自-CFCl2、-CF2Cl、-CF3、-CHFCl、-CF2H或-CFH2。
72.權(quán)利要求50的方法，其中氟代醚包括CF3CHFCF2OCF3。
73.權(quán)利要求50的方法，其中氟代醚包括CF3CHFCF2OCHF2。
74.權(quán)利要求50的方法，其中氟代醚包括CF3CF2CF2OCF3。
75.一種制備氟代醚的方法，該方法包括提供具有選自I、Br或Cl中的至少一種鹵素的醚；和在第一溫度下，在液態(tài)HF存在下，氟化該醚，產(chǎn)生具有比該醚多至少一個(gè)氟原子的第一氟代醚。
76.權(quán)利要求75的方法，其中醚包括通式R5CXY-O-R6，其中R5基團(tuán)選自氫化烷基、鹵代烷基或全鹵代烷基，和R6基團(tuán)選自氫化烷基、鹵代烷基或全鹵代烷基，X和Y選自H、I、Br、Cl或F，以及X和Y可以彼此相同或不同；其中該鹵代醚中間體包括至少一個(gè)選自I、Br或Cl中的鹵素。
77.權(quán)利要求75的方法，其中R5基團(tuán)選自CF3CHF-、CF3CClF-、CF3CH2-、CF3CHCl-、CF3CCl2-、CHF2-或CClF2-。
78.權(quán)利要求75的方法，其中R5基團(tuán)包括CF3CHF-。
79.權(quán)利要求75的方法，其中R5基團(tuán)包括CHF2-。
80.權(quán)利要求75的方法，其中R6基團(tuán)選自-CH2Cl、-CHCl2或-CCl3。
81.權(quán)利要求75的方法，其中R6基團(tuán)包括-CHCl2。
82.權(quán)利要求75的方法，其中R6基團(tuán)包括-CCl3。
83.權(quán)利要求75的方法，其中醚包括CF3CHFCF2OCCl3。
84.權(quán)利要求75的方法，其中醚包括CF3CHFCF2OCHCl2。
85.權(quán)利要求75的方法，其中醚包括CF3CHFCF2OCH2Cl。
86.權(quán)利要求75的方法，其中醚包括CF3CClFCF2OCCl3。
87.權(quán)利要求75的方法，其中醚包括CClF2CF2OCCl3。
88.權(quán)利要求75的方法，其中醚包括CF3CH2CF2OCCl3。
89.權(quán)利要求75的方法，其中X是與Y相同的元素。
90.權(quán)利要求75的方法，其中X選自F或H，和Y選自F或H。
91.權(quán)利要求75的方法，其中第一溫度為約40℃至約120℃。
92.權(quán)利要求75的方法，其中第一氟代醚選自CF3CHFCF2OCFCl2、CF3CHFCF2OCF2Cl、CHF2CF2OCFCl2或CHF2CF2OCF2Cl。
93.權(quán)利要求75的方法，進(jìn)一步包括在第二溫度下，在HF存在下氟化第一氟代醚，生產(chǎn)含R7-O-R8的第二氟代醚，其中R7基團(tuán)選自氫化烷基、氫氟鹵代烷基、氫氟代烷基、氟鹵代烷基或全氟代烷基，和R8選自氫氟鹵代烷基、氫氟代烷基、氟鹵代烷基或全氟代烷基。
94.權(quán)利要求93的方法，其中第一溫度低于第二溫度。
95.權(quán)利要求93的方法，其中第一溫度為約40℃至約120℃，和第二溫度為約100℃至約300℃。
96.權(quán)利要求93的方法，其中在催化劑存在下氟化第一氟代醚。
97.權(quán)利要求96的方法，其中催化劑包括鉻。
98.權(quán)利要求96的方法，其中催化劑包括活性炭。
99.權(quán)利要求96的方法，其中在氣態(tài)HF存在下氟化第一氟代醚。
100.權(quán)利要求93的方法，其中R7選自CF3CHFCF2-、CF3CClFCF2-、CF3CF2CF2-、CF3CH2CF2-、CF3CHClCF2-、CF3CCl2CF2-、CHF2CF2-、CF3CF2-或CClF2CF2-。
101.權(quán)利要求93的方法，其中R7包括CF3CHFCF2-。
102.權(quán)利要求93的方法，其中R8選自-CFCl2、-CF2Cl、-CF3、-CHFCl、-CF2H或-CFH2。
103.權(quán)利要求93的方法，其中第二氟代醚包括CF3CHFCF2OCF3。
104.權(quán)利要求93的方法，其中第二氟代醚包括CF3CHFCF2OCHF2。
105.權(quán)利要求93的方法，其中第二氟代醚包括CF3CF2CF2OCF3。
106.權(quán)利要求93的方法，其中第二氟代醚包括CHF2CF2OCF3。
107.權(quán)利要求93的方法，其中第二氟代醚包括CHF2CF2OCHF2。
108.一種制備氟代醚的方法，該方法包括結(jié)合醇與烯烴，產(chǎn)生醚；使該醚與鹵化劑反應(yīng)，產(chǎn)生鹵代醚中間體；和用HF氟化該鹵代醚中間體，形成氟代醚。
109.一種制備氟代醚的方法，該方法包括結(jié)合醇與烯烴，產(chǎn)生醚；使該醚與鹵化劑反應(yīng)，產(chǎn)生鹵代醚中間體；在第一階段，在第一溫度下，用HF氟化該鹵代醚中間體，形成氟代醚中間體；和在第二階段基本上由，在第二溫度下，用HF氟化該氟代醚中間體，形成氟代醚。
110.在空間內(nèi)包括通式Z1-O-Z2的滅火化合物的混合物，其中Z1選自CF3CHFCF2-、CF3CF2CF2-、(CF3)2CHCF2-、CHF2CF2-、CF2＝C(CF3)-、CF3CF＝CF-、CF2＝CFCF2-、CF3CH＝CF-、CF3CHBrCF2-、CF3CFBrCF2-或CF2BrCF2-，和Z2選自-CHCF2、-CF3、-CH2CF3、-CH2Br、-CFBr2或-CF2Br。
111.權(quán)利要求110的混合物，其中該滅火化合物占該空間的約0.1％(v/v)至約10％(v/v)。
112.權(quán)利要求110的混合物，其中滅火化合物包括CF3CHFCF2OCHF2。
113.權(quán)利要求111的混合物，其中CF3CHFCF2OCHF2占該空間的約0.1％(v/v)至約6％(v/v)。
114.權(quán)利要求111的混合物，其中CF3CHFCF2OCHF2占該空間的約6％(v/v)。
115.權(quán)利要求110的混合物，其中滅火化合物主要由CF3CHFCF2OCHF2組成。
116.權(quán)利要求110的混合物，其中滅火化合物由CF3CHFCF2OCHF2組成。
117.權(quán)利要求110的混合物，其中滅火化合物包括CF3CHFCF2OCF3。
118.權(quán)利要求117的混合物，其中CF3CHFCF2OCF3占該空間的約4％(v/v)至約6％(v/v)。
119.權(quán)利要求117的混合物，其中CF3CHFCF2OCF3占該空間的約5％(v/v)。
120.權(quán)利要求110的混合物，其中滅火化合物主要由CF3CHFCF2OCF3組成。
121.權(quán)利要求110的混合物，其中滅火化合物由CF3CHFCF2OCF3組成。
122.通過(guò)將含通式Z1-O-Z2的滅火化合物的混合物引入到空間內(nèi)而在該空間內(nèi)進(jìn)行滅火、抑火和防火中一種或多種的方法，其中Z1選自CF3CHFCF2-、CF3CF2CF2-、(CF3)2CHCF2-、CHF2CF2-、CF2＝C(CF3)-、CF3CF＝CF-、CF2＝CFCF2-、CF3CH＝CF-、CF3CHBrCF2-、CF3CFBrCF2-或CF2BrCF2-，和Z2選自-CHCF2、-CF3、-CH2CF3、-CH2Br、-CFBr2或-CF2Br。
123.權(quán)利要求122的方法，其中該滅火化合物占該空間的約0.1％(v/v)至約10％(v/v)。
124.權(quán)利要求122的方法，其中滅火化合物包括CF3CHFCF2OCHF2。
125.權(quán)利要求124的方法，其中CF3CHFCF2OCHF2占該空間的約0.1％(v/v)至約6％(v/v)。
126.權(quán)利要求124的方法，其中CF3CHFCF2OCHF2占該空間的約6％(v/v)。
127.權(quán)利要求122的方法，其中滅火化合物包括CF3CHFCF2OCF3。
128.權(quán)利要求127的方法，其中CF3CHFCF2OCF3占該空間的約4％(v/v)至約6％(v/v)。
129.權(quán)利要求127的方法，其中CF3CHFCF2OCF3占該空間的約5％(v/v)。
130.為將包含通式Z1-O-Z2的滅火化合物的混合物引入到空間內(nèi)而構(gòu)造的滅火、防火或抑火體系，其中Z1選自CF3CHFCF2-、CF3CF2CF2-、(CF3)2CHCF2-、CHF2CF2-、CF2＝C(CF3)-、CF3CF＝CF-、CF2＝CFCF2-、CF3CH＝CF-、CF3CHBrCF2-、CF3CFBrCF2-或CF2BrCF2-，和Z2選自-CHCF2、-CF3、-CH2CF3、-CH2Br、-CFBr2或-CF2Br。
131.權(quán)利要求130的體系，其中該滅火化合物占該空間的約0.1％(v/v)至約10％(v/v)。
132.權(quán)利要求130的體系，其中滅火化合物包括CF3CHFCF2OCHF2。
133.權(quán)利要求132的體系，其中CF3CHFCF2OCHF2占該空間的約0.1％(v/v)至約6％(v/v)。
134.權(quán)利要求132的體系，其中CF3CHFCF2OCHF2占該空間的約6％(v/v)。
135.權(quán)利要求130的體系，其中滅火化合物包括CF3CHFCF2OCF3。
136.權(quán)利要求135的體系，其中CF3CHFCF2OCF3占該空間的約4％(v/v)至約6％(v/v)。
137.權(quán)利要求135的體系，其中CF3CHFCF2OCF3占該空間的約5％(v/v)。
全文摘要
高度氟化的、飽和與不飽和氟代醚在全面溢流和便攜式體系中是有效、經(jīng)濟(jì)、非臭氧消耗的滅火劑，它可單獨(dú)或與其它滅火劑的共混物結(jié)合使用。公開(kāi)了生產(chǎn)醚、鹵代醚中間體和氟代醚的方法。公開(kāi)了新型氟代醚組合物。公開(kāi)了氟代醚滅火混合物、方法和體系。
文檔編號(hào)A62D1/08GK1668562SQ03816798
公開(kāi)日2005年9月14日 申請(qǐng)日期2003年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月20日
發(fā)明者J·欽, T·F·羅蘭, M·L·羅賓, J·伯格斯, M·科恩, V·海德里克, S·布蘭德斯塔德特 申請(qǐng)人:Pcbu服務(wù)公司