專利名稱：一氟代甲基醚的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備一氟代甲基醚、特別是氟甲基-2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚(七氟烷)的方法。
背景技術(shù)：
近年來已發(fā)現(xiàn)，氟化醚具有有效的吸入麻醉性。被包括在這些麻醉劑中的是desflurane(CF3CHFOCHF2)、異氟烷(CF3CHClOCHF2)、安氟醚(ClFCHCF2OCHF2)和七氟烷((CF3)2CHOCH2F)。由于七氟烷的快速失去知覺性與快速的恢復(fù)性——這是當(dāng)代吸入麻醉劑的理想特性，它成為一種特別有利的吸入麻醉劑。約以1％～5％體積的與氧的混合物或含足以維持呼吸量的氧的氣相混合物，由吸入路徑向呼吸空氣的溫血?jiǎng)游锾峁┢叻椤?br> 美國專利US3683092與US3689571披露了使用七氟烷作為吸入麻醉劑，及通過氯甲基2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚與過量的氟化鉀，在120℃的高沸點(diǎn)溶劑中，以氟取代氯甲基的反應(yīng)的合成方法。這些專利還公開了通過六氟異丙醇和硫酸二甲酯與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)，隨后用三氟化溴氟化所得的甲基2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚生產(chǎn)七氟烷的方法。美國專利4328376公開了在從類似于美國專利US3689571中所述方法中產(chǎn)生的副產(chǎn)品烯烴中分離七氟烷的方法。
七氟烷的其他合成路線參見下列的專利出版物美國專利US3897502(甲基2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚用含20％氟的氬氟化)；美國專利US4250334與US4469898(利用氟化氫、甲醛和硫酸或其他脫水劑進(jìn)行六氟異丙醇的氯甲基化反應(yīng))；和PCT國際申請(qǐng)WO 97/25303(六氟異丙醇與雙(氟甲基)醚反應(yīng))。
Okazaki等人在氟化學(xué)(Fluorine Chem.1974，4(4)，387)中描述了一種得到氟甲基醚的電化學(xué)氟化反應(yīng)。德國專利DE25 20 962介紹了在125℃-149℃與氟氧化鉻存在下，由氯甲基醚與氟化氫合成氟甲基醚。Bensoam等人在Tetrahedron Lett.，1979，4，353中介紹了通過與四羥基氟正膦的鹵交換合成氟甲基醚。德國專利DE2823 969公開一種通過相應(yīng)的有機(jī)氯化物或溴化物與特選的氫氟化胺反應(yīng)制備包括一氟代甲基醚的有機(jī)氟化物的方法。氫氟化三乙胺與氫氟化吡啶是用來制備這樣的有機(jī)氟化物的氟化劑的具體例子，氟化物的產(chǎn)率一般約為40～80％。中國專利CN1244187改進(jìn)了該工藝，獲得了較好的結(jié)果。
另外，美國專利US4874901報(bào)道了在高溫與高壓的條件下，氯甲基2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚與純氟化鉀反應(yīng)，但反應(yīng)轉(zhuǎn)化率較低。
根據(jù)本發(fā)明，提供比較現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)率要高的某些一氟代甲基醚、特別是七氟烷的合成方法。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明提供一種催化劑存在下催化醇與三聚甲醛生產(chǎn)相應(yīng)的一氟代甲基醚的方法，更具體的說，本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)氟代甲基2-2-2-三氟-1-(三氟代甲基)乙基醚(即七氟烷(CF3)2CHOCH2F)的方法，它包括催化劑催化六氟異丙醇與三聚甲醛反應(yīng)。
本發(fā)明一般涉及一種含氟催化劑催化醇類化合物與三聚甲醛以獲得相應(yīng)的一氟代甲基醚的方法。本發(fā)明的醇的原料為已知化合物并且由以下的通式表示 式中R是氟代低級(jí)烷基、氟或氯，R1和R2獨(dú)立的選自氫、低級(jí)烷基、支化低級(jí)烷基、氟代低級(jí)烷基、氟和氯，條件是R、R1或R2中的至少一個(gè)為氟代低級(jí)烷基、低級(jí)烷基或支化低級(jí)烷基。上述的醇與三聚甲醛在催化劑催化下得到由下式表示的相應(yīng)的一氟代甲基醚 式中R、R1或R2如以上所規(guī)定。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及一種通過催化劑催化六氟異丙醇與三聚甲醛反應(yīng)，生產(chǎn)氟代甲基2-2-2-三氟-1-(三氟代甲基)乙基醚(即，七氟烷)。
在本發(fā)明的方法中可使用的催化劑選自由下式所示的化合物MF3及其絡(luò)合物式中M是硼(B)、鋁(Al)。存在于上式的化合物中的代表性的例子包括BF3(即三氟化硼)，AlF3(即三氟化鋁)，BF3.Et2O(即三氟化硼乙醚絡(luò)合物)。
在本發(fā)明的方法中可使用的催化劑的用量為醇的摩爾量的1％～15％。在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方案中，催化劑的用量為醇的摩爾量的8％。
作為此處使用的術(shù)語“低級(jí)烷基”意指含有1～6個(gè)碳原子的飽和烷基，并且，除了另有規(guī)定者外，應(yīng)是直鏈的。作為在此處使用的術(shù)語“氟代低級(jí)烷基”意指含有1～6個(gè)碳原子的，并且被至少一個(gè)氟取代的飽和烷基。優(yōu)選的氟代低級(jí)烷基是三氟代甲基。
被用于本發(fā)明的反應(yīng)中的催化劑是化學(xué)領(lǐng)域中一般的熟練技術(shù)人員所熟知的。盡管此處所述反應(yīng)的催化劑在此處被優(yōu)選為三氟化硼乙醚絡(luò)合物，但是使用所述的催化劑給所述的合成反應(yīng)提供高產(chǎn)率。另外，根據(jù)本發(fā)明，一定摩爾當(dāng)量的催化劑足以催化醇與三聚甲醛混合，然后將混合物加熱一段足以引起形成產(chǎn)物一氟代甲基醚的適當(dāng)時(shí)間。
本發(fā)明的通過催化劑催化醇與三聚甲醛向一氟代甲基醚的轉(zhuǎn)化反應(yīng)，能夠在沒有溶劑或在溶劑，例如低沸點(diǎn)含氯溶劑，如二氯甲烷、氯仿、1，2-二氯乙烷等的存在下進(jìn)行。在本發(fā)明的優(yōu)選方案中，反應(yīng)是在有或沒有外加的溶劑，而使用適量的或過量的醇的情況下進(jìn)行的，醇也能起溶劑的作用。根據(jù)本發(fā)明，醇向一氟代甲基醚的轉(zhuǎn)化反應(yīng)能夠在溫度范圍為25℃～100℃的高溫下，在一大氣壓下或在密閉的壓力容器中進(jìn)行。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，反應(yīng)是在醇的回流溫度下進(jìn)行的。
在本發(fā)明中為使醇向一氟代甲基醚的轉(zhuǎn)化而使用催化劑是超過先前未使用催化劑的重大改進(jìn)。在本發(fā)明中所獲得的產(chǎn)品的收率及轉(zhuǎn)化率始終大大高于未使用活化劑所獲得的產(chǎn)品收率及轉(zhuǎn)化率，這被本文下面所提供的實(shí)施例所證實(shí)。在本發(fā)明的方法中使用活化劑獲得始終如一的高產(chǎn)率是迄今未被介紹過的方法。
具體實(shí)施例方式
下面的實(shí)施例可以使本專業(yè)技術(shù)人員更全面理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。
實(shí)施例1將六氟異丙醇168g、三氟化硼乙醚絡(luò)合物11.3g和三聚甲醛90g加入一帶有磁力攪拌與回流裝置的250mL單口瓶中，加熱回流反應(yīng)5小時(shí)，反應(yīng)完畢，蒸餾得186g，經(jīng)GC分析含有七氟烷90.5％，收率84％。
實(shí)施例2將六氟異丙醇168g、無水三氟化鋁6.7g、氯仿120mL和三聚甲醛90g加入一帶有磁力攪拌與回流裝置的500mL單口瓶中，加熱回流反應(yīng)5小時(shí)，反應(yīng)完畢，蒸餾得164g，經(jīng)GC分析含有七氟烷88.2％，收率72％。
由于已經(jīng)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(duì)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
1.一種在催化劑催化醇與三聚甲醛制備由下式表示的一氟代甲基醚的方法 式中R是氟代低級(jí)烷基、氟或氯，R1和R2獨(dú)立地選自氫、低級(jí)烷基、支化低級(jí)烷基、氟代低級(jí)烷基、氟或氯，條件是R、R1或R2中至少一個(gè)為氟代低級(jí)烷基、低級(jí)烷基或支化低級(jí)烷基。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述的催化劑由下式表示MF3及其絡(luò)合物其中M是鋁或硼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2的任一項(xiàng)方法，其中催化劑的用量為醇的摩爾量的1％～15％。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中催化劑劑的用量為醇的摩爾量的8％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述的醇是六氟異丙醇。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述的反應(yīng)是在溶劑的存在下進(jìn)行的。
7.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中反應(yīng)是在反應(yīng)混合物的回流溫度下進(jìn)行的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中反應(yīng)是在沒有被添加溶劑的存在下，使用過量的醇進(jìn)行的。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制備一氟代甲基醚、特別是氟甲基－2，2，2－三氟－1－(三氟甲基)乙基醚(七氟烷)的方法，其中其前體六氟異丙醇在含氟催化劑存在下與三聚甲醛相反應(yīng)。
文檔編號(hào)C07C41/01GK1733675SQ20051009335
公開日2006年2月15日 申請(qǐng)日期2005年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月26日
發(fā)明者趙志全, 彭立增, 提文利 申請(qǐng)人:山東新時(shí)代藥業(yè)有限公司