專利名稱：一氟代甲基醚的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制各一氟代甲基醚、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(lái)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(jué)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(guó)專利3683092與3689571披露了使用七氟烷作為吸入麻醉劑，及通過(guò)氯甲基2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)乙基醚與過(guò)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(guò)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(guó)專利4328376公開了在從類似于美國(guó)專利3689571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(jiàn)下列的專利出版物美國(guó)專利3897502-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(guó)專利4250334與4469898-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PTC國(guó)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(guó)專利25 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(guò)與四羥基氟正膦的鹵交換合成氟甲基醚。德國(guó)專利2823 969公開一種通過(guò)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(lái)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(guó)專利1244187改進(jìn)了該工藝，獲得了較好的結(jié)果。
另外，美國(guó)專利4874901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，提供比較所有技術(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)明提供一種活化劑存在下活化氟化物與某些一氯代甲基醚生產(chǎn)相應(yīng)的一氟代甲基醚的方法，更具體的說(shuō)，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，它包括活化劑活化氟化物與氯代甲基2-2-2-三氟-1-(三氟代甲基)乙基醚反應(yīng)。
本發(fā)明一般涉及一種醚類、聚醚類、冠醚類、醇類活化劑活化氟化物與一氯代甲基醚以獲得相應(yīng)的一氟代甲基醚的方法。本發(fā)明的一氯代甲基醚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。上述的一氯代甲基醚與氟化鉀在活化劑活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(guò)活化劑活化氯代甲基2-2-2-三氟-1-(三氟代甲基)乙基醚與氟化物反應(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活化劑選自下式的化合物X-O-CH2CH2(OCH2CH2)n-O-Y，其中X和Y是氫、低級(jí)烷基或高級(jí)烷基，X和Y也可相互連接形成環(huán)醚，n為0～300的任何整數(shù)。存在于上式的化合物中的代表性的例子包括X＝Y(jié)＝H(即乙二醇)，X＝CH2CH2OH、Y＝H(即二甘醇)，X＝Y(jié)＝CH2CH2OH(即三甘醇)，XY＝(CH2CH2O)4CH2CH2(即18-冠醚-6)，或聚乙二醇等。在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方案中，活化劑是18-冠醚-6。
在本發(fā)明的方法中可使用的氟化物是氟化鉀、氟化鈉、氟化銨等。
在本發(fā)明的方法中可使用的活化劑的用量為氟化物的重量的5％～80％。在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方案中，活化劑的用量為氟化物的重量的20～50％。
作為此處使用的術(shù)語(yǔ)“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。作為此處使用的術(shù)語(yǔ)“高級(jí)烷基”意指含有大于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，優(yōu)選7～20個(gè)碳原子的飽和烷基。作為此處使用的術(shù)語(yǔ)“n”意指0～300的任何整數(shù)。作為在此處使用的術(shù)語(yǔ)“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)中的活化劑是化學(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)的活化劑在此處被優(yōu)選為18-冠醚-6，但是使用所述的活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)量的活化劑足以活化氟化物與一氯代甲基醚混合，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(guò)活化劑活化氟化物與一氯代甲基醚向一氟代甲基醚的轉(zhuǎn)化反應(yīng)，能夠在沒(méi)有溶劑或在溶劑，例如高沸點(diǎn)惰性溶劑，如環(huán)丁砜、甲酰胺、乙酰胺等的存在下進(jìn)行。在本發(fā)明的優(yōu)選方案中，反應(yīng)是在有或沒(méi)有外加的溶劑，而使用適量的或過(guò)量的一氯代甲基醚反應(yīng)劑的情況下進(jìn)行的，一氯代甲烷也能起溶劑的作用。根據(jù)本發(fā)明，一氯代甲基醚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)是在一氯代甲基醚的回流溫度下進(jìn)行的。
在本發(fā)明中為使一氯代甲基醚向一氟代甲基醚的轉(zhuǎn)化而使用活化劑是超過(guò)先前未使用活化劑(如在美國(guó)專利4874901中所述)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(guò)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將氯甲基醚500g、氟化鈉100g和乙二醇45g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432.2g，，經(jīng)分析含有七氟烷96.5％，收率90.3％。
實(shí)施例2將氯甲基醚500g、氟化鉀140g、環(huán)丁砜400mL和18-冠醚-6 60g加入一帶有磁力攪拌與回流裝置的1000mL單口瓶中，加熱回流反應(yīng)2小時(shí)，反應(yīng)完畢，蒸餾得419.6g產(chǎn)物，經(jīng)分析含有七氟烷95.3％，收率86.6％。
實(shí)施例3將氯甲基醚500g、氟化鉀80g和18-冠醚-6 30g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)4小時(shí)，反應(yīng)完畢，蒸餾得236.6g產(chǎn)物，并回收204.2g氯甲基醚，經(jīng)分析產(chǎn)物含有七氟烷98.8％，收率84.6％。
實(shí)施例4將氯甲基醚500g、氟化鉀140g和PEG400 60g加入一帶有磁力攪拌與回流裝置的500mL單口瓶中，加熱升溫回流反應(yīng)4小時(shí)，反應(yīng)完畢，蒸餾得411.7g產(chǎn)物，經(jīng)分析含有七氟烷98.5％，收率87.8％。
實(shí)施例5將氯甲基醚500g、氟化銨90g、三甘醇40g加入一帶有磁力攪拌與回流裝置的500mL單口瓶中，加熱到85℃，回流反應(yīng)6小時(shí)，反應(yīng)完畢，蒸餾得350g產(chǎn)物，經(jīng)分析含有七氟烷96.9％，收率73.9％。
實(shí)施例6將氯甲基醚500g、氟化鉀140g、乙酰胺500g和三甘醇60g加入一帶有磁力攪拌與回流裝置的500mL單口瓶中，加熱到85℃，回流反應(yīng)6小時(shí)，反應(yīng)完畢，蒸餾得431.2g產(chǎn)物，經(jīng)分析含有七氟烷97.9％，收率91.4％。
實(shí)施例7將氯甲基醚500g、氟化鉀40g和18-冠-6 60g加入一帶有磁力攪拌與回流裝置的500mL單口瓶中，加熱升溫回流反應(yīng)4小時(shí)，反應(yīng)完畢，蒸餾得348.8g產(chǎn)物，經(jīng)分析含有七氟烷98.1％，收率92.6％。
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(jiàn)的且包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種在活化劑活化氟化物與相應(yīng)的一氯代甲基醚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，其中所述的活化劑由下式表示X-O-CH2CH2(OCH2CH2)n-O-Y，其中X和Y是氫、低級(jí)烷氧基或高級(jí)烷氧基，X和Y也可相互連接形成環(huán)醚，n為0～300的任何整數(shù)；條件是X和Y中的至少一個(gè)為氫、低級(jí)烷氧基或高級(jí)烷氧基。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中所述的活化劑選自乙二醇、18-冠醚-6、甘三醇或聚乙二醇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)的方法，其中活化劑的用量為氟化物的重量的5％～80％。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中活化劑的用量為氟化物的重量的20％～50％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)的方法，其中所述的氟化物是氟化鈉、氟化鉀或氟化銨。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所述的氟化物是氟化鉀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述的一氟代甲基醚是氟代甲基2，2，2三氟-1-(三氟代甲基)乙基醚，所述的一氯代甲基醚是氯代甲基2，2，2-三氟-1-(三氟代甲基)乙基醚并且所述的活化劑是18-冠醚-6。
9.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。
10.根據(jù)權(quán)利要求9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。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中反應(yīng)是在沒(méi)有被添加溶劑的存在下，使用過(guò)量的氯甲基醚原料進(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，其中其前體在活化劑存在下與氟化物相反應(yīng)。
文檔編號(hào)C07C43/00GK1699319SQ200510071849
公開日2005年11月23日 申請(qǐng)日期2005年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月25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