氯化含氟芳香族及其使用方法技术

一种具有结构式(I)的氯化含氟芳香族化合物：其中G为氧原子或硫原子；每个R1独立地为具有2至10个碳原子的氟代烯基基团，并且任选地包含一个或多个链中杂原子；每个R2独立地为(i)氢原子或氟原子；或(ii)具有1至9个碳原子的氟代烷基基团或氟代烯基基团，并且任选地包含一个或多个链中杂原子；R3为氢原子或氟原子；a为1至3；x为1或2；y为1至4；并且z＝6

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】氯化含氟芳香族及其使用方法


[0001]本公开涉及氯化含氟芳香族化合物及其制备和使用方法，并且涉及包含氯化含氟芳香族化合物的工作流体。

技术介绍

[0002]各种含氟芳香族化合物描述于例如“六氟丙烯的二聚体与O
‑
亲核试剂的反应(The Reactions of the Dimers of Hexafuoropropene with O
‑
Nucleophiles)”，长岛伸夫(Nobuo，I.；Nagashima，A.)日本化学会公报1976年，49期，第502
‑
505页(Bulletin of the Chemical Society of Japan 1976，49，502
‑
505)；“F
‑
2，4
‑
二甲基
‑3‑
庚烯与苯酚的亲核反应模式(Mode of the nucleophilic reaction of F
‑
2，4
‑
dimethyl
‑3‑
heptene and phenol)”，马鲁塔石川(Maruta，M.；Ishikawa，N.)氟化学杂志1979年，13期，第421
‑
429页(Journal of Fluorine Chemistry 1979，13，421
‑
429)。各种含氯的含氟芳香族化合物描述于例如“由全氟
‑2‑
甲基
‑2‑
戊烯和苯酚衍生物合成部分氟化的有机化合物(Synthesis of partially fuorinated organic compounds from perfuoro
‑2‑
methyl
‑2‑
pentene and phenol derivatives)”，弗林，G.G.(Furin，G.G.)；Zhuzhgov，E.L.；Chi，K.
‑
V.，Kim，N.
‑
A.俄罗斯普通化学杂志2005年，75期，第394
‑
401页(Russian Journal of General Chemistry 2005，75，394
‑
401)；以及武志，M.(Takeshi，M.)；良之，O.(Kazuyuki，O.)；靖典，O.(Yasunori，O.)；俊也，I.(Toshiya，I.)全氟烯基衍生物.日本专利申请2006335677，2006年12月14日。

技术实现思路

[0003]在一些实施方案中，提供了具有结构式(I)的氯化含氟芳香族化合物。
[0004][0005]其中G为氧原子或硫原子；
[0006]每个R1独立地为具有2至10个碳原子的氟代烯基基团，并且任选地包含一个或多个链中杂原子；
[0007]每个R2独立地为(i)氢原子或氟原子；或(ii)具有1至9个碳原子的氟代烷基基团或氟代烯基基团，并且任选地包含一个或多个链中杂原子；
[0008]R3为氢原子或氟原子；
[0009]a为1至3；
[0010]x为1或2；
[0011]y为1至4；并且
[0012]z＝6
‑
a
‑
x
‑
y。
[0013]本公开的以上概述不旨在描述本公开的每个实施方案。本公开中的一个或多个实施方案的细节也阐述在以下说明中。依据说明书和权利要求书，本公开的其它特征、目标和优点将显而易见。
具体实施方式
[0014]鉴于对环保化学化合物的需求增加(由于环境问题以及行业监管)，认识到日益需要能够减少环境影响的新工作流体(例如，表现出低全球变暖潜能值(GWP))。除了环境问题之外，此类化合物应满足各种应用(例如，热传递、浸渍冷却、溶剂清洁和沉积涂层溶剂)的性能要求(例如，非易燃性、溶解性、稳定性、低毒性、低介电常数和宽操作温度范围)，并且制造具有成本效益。更具体来说，需要用于高温应用(诸如下面讨论的那些)的不易燃的高沸点工作流体，其具有宽液体范围(例如，在760托下从＜
‑
50℃至＞180℃)、低介电常数(例如，在1kHz下＜3)和极低全球变暖潜能值(GWP)(例如，如下所述，＜100)。
[0015]通常，本公开涉及特别适用于高沸点热传递流体、介电流体、浸渍冷却流体或用于将热能转换成机械能的流体的某些氯化含氟芳香族化合物。值得注意的是，与行业中使用的相关工作流体(例如，全氟碳(PFC)、全氟聚醚(PFPE)和氢氟烃(HFC))相比，本公开的化合物具有显著较低的GWP。此外，某些化合物表现出不易燃性、低臭氧消耗潜能值(ODP)和低毒性。
[0016]此外，本公开的化合物表现出令人惊讶的有利介电性质(即，低介电常数和高介电强度)和高沸点。关于介电特性，发现优选实施方案表现出小于3的介电常数和大于40kV(2.5mm间隙)的介电强度，从而使化合物有助于浸渍冷却应用，其中电子部件与工作流体直接接触。
[0017]应当强调的是，本公开的化合物表现出的低GWP和有利的介电性质的组合对于工业中使用的高沸点氟化流体是令人惊讶的。例如，沸点在约130℃至200℃范围内的全氟聚醚(PFPE)通常具有优异的介电性质(介电常数≈1.9，介电强度≈40kV)，但也具有极高的GWP(约10,000)。相反，沸点在约130℃至170℃范围内的氢氟醚(HFE)通常具有比PFPE低的GWP(＜500)但是具有更高的介电常数和更低的介电强度(相应地≥5.8且＜30kV)。因此，这里描述的氯化芳香族提供比PFPE低得多的GWP和略高的介电强度。类似地，氯化芳香族具有比HFE低的GWP、低的介电常数和高的介电强度。
[0018]关于操作温度范围，发现某些氯化含氟芳香族化合物具有显著高于其非氯化类似物(通过＞20℃)的沸点，并且在一些实施方案中，具有大于190℃的沸点和优异的热稳定性。因此，这些化合物尤其适用于高温工作流体应用。最后，本公开的某些化合物可以部分由于原始/起始材料的费用相对较低而制造具有成本效益。
[0019]如本文所用，“链中杂原子”意指除了碳之外的原子(例如，氧、氮或硫)，该原子键合至碳链(直链或支链或在环内)中的至少两个碳原子以便形成碳
‑
杂原子
‑
碳链。
[0020]如本文所用，“氟
‑”
(例如，涉及基团或部分，诸如就“氟烯烃”或“氟烯基”或“氟烷烃”或“氟代烷基”或“氟烃”而言)或“氟化的”意指(i)部分地氟化，使得除了碳
‑
氟键之外存在至少一个键合碳的氢原子，或者(ii)全氟化的。
[0021]如本文所用，“全氟
‑”
(例如，涉及基团或部分，诸如就“氟烯烃”或“氟烯基”或“氟烷烃”或“氟代烷基”或“氟烃”而言)或“全氟化的”意指完全地氟化，使得除非另本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种具有结构式(I)的氯化含氟芳香族化合物：其中G为氧原子或硫原子；每个R1独立地为具有2至10个、3至9个、或4至9个碳原子的氟代烯基基团，并且任选地包含一个或多个链中杂原子；每个R2独立地为(i)氢原子或氟原子；或(ii)具有1至9个碳原子的氟代烷基基团或氟代烯基基团，并且任选地包含一个或多个链中杂原子；R3为氢原子或氟原子；a为1至3、1至2、或1；x为1或2或1；y为1至4、1至3、或1至2；并且z＝6
‑
a
‑
x
‑
y。2.根据权利要求1所述的氯化含氟芳香族化合物，其中每个R1为全氟化的。3.根据前述权利要求中任一项所述的氯化含氟芳香族化合物，其中每个R2为全氟化的。4.根据前述权利要求中任一项所述的氯化含氟芳香族化合物，其中a为1。5.一种用于热传递的装置，所述装置包括：设备；和用于向所述设备或从所述设备传递热的机构，所述机构包括工作流体，所述工作流体包含根据权利要求1至4中任一项所述的氯化含氟芳香族化合物。6.根据权利要求5所述的用于热传递的装置，其中所述设备选自微处理器、用于制造半导体设备的半导体晶片、功率控制半导体、电化学电池、蓄电池组、配电开关齿轮、电力变压器、电路板、多芯片模块、封装的或未封装的半导体设备、燃料电池和激光器。7.根据权利要求5至6中任一项所述的用于热传递的装置，其中所述用于传递热的机构是系统中用于维持所述设备的温度或温度范围的部件。8.一种传递热的方法，所述方法包括：提供设备；以及使用热传递流体向所述设备或从所述设备传递热...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：