制备氟化醇的方法技术

本发明专利技术提供了由非全氟氟代烯烃和甲醇制备氟化醇的方法。这种方法的某些优选实施方案有利地涉及在环境压力和／或低温条件下非全氟氟代烯烃与甲醇的反应。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。更具体地说，本专利技术提供了由非全氟化的氟代烯烃。
技术介绍
氟化醇具有广泛的用途。例如，氟化醇可用作药剂、吸入麻醉剂、除草剂、聚合物、制冷剂、蚀刻剂、润滑剂、传热流体等。参见例如通过引用并入本文的Banks，R.E.等人的著作“OrganofluorineChemistry，Principles and Cmmercial Applications”Plenum Press，NewYork and London，1994。具体地说，需用氟化丁醇来合成备选药剂，用作照像光敏染料的溶剂和用于环氧化和Diels-Alder反应。参见例如授权予Polaroid Corp.的美国专利3,756,830；Van Vliet，M.C.A.等人的Fluorinated alcoholseffective solvent for uncatalysed exoxidation withaqueous hydrogen peroxides，Synnlett，vol.2，(2001)，248-250页；和Cativiela，C.等人，Fluorinated alcohols as solvents for Diels-Alderreactions of chiral acrylates，Tetrahedron；Assymetry，4(7)，(1993)，1613-18页，各文献在此均通过引用并入本文。本领域已有许多使用氟化化合物作为原料制备氟化醇、特别是氟化丁醇的方法。例如，Hazeldine等人，J.Fluorine Chem.1985，28，291-302(该文献通过引用并入本文)中描述了六氟丙烯与甲醇在热、光化学和过氧化物引发的条件下真空反应形成式CF3CHFCF2CR1R2OH的氟化丁醇，其中R1为氢，R2为氢、甲基、丙基或三氟甲基；或R1为甲基，R2为甲基或乙基。均授权予DaikinIndustries并通过引用并入本文的美国专利6,87,969号和6,294,704号描述了通过四氟乙烯或六氟丙烯与甲醇在自由基引发剂的存在下和较高压力(约0.2至约1.2MPa)下反应制备氟化丙醇和氟化丁醇。本专利技术人认识到这些由全氟化原料制备氟化醇的现有技术方法有几个缺点。一个缺点是这种方法需要将形成氟化醇的反应混合物置于非常高的压力下或非常低的压力(如在抽真空的密封石英容器中)下，使得反应难以和/或要以高昂代价扩展到工业规模。为了产生高压或真空，现有技术方法的反应必须在密封反应器如压热釜中进行，从而可在没有泄漏下维持高压或低压。将先有技术反应规模放大时，必需能产生和承受高压或低压的更大的密封反应器。要提供这种能避免大规模设备泄漏的内在问题的大规模反应器将会带来比无需密封的大规模容器高昂得多的代价。现有技术方法的缺点还在于其许多均需要将含过氧化物的反应混合物加热。因为过氧化物在高温下易于爆炸，经加热的现有技术的含过氧化物反应在没有有效防范下将会非常危险，在较大生产规模情况下更是如此。现有技术方法的另一缺点是需要较长的反应时间。认识到现有技术的种种缺点后，本专利技术人领悟到对制备宽范围的氟化醇的新、有效和更好方法的需要。如下所述，种种目的将可通过本专利技术实现。附图的简要说明附图说明图1显示了适用于本专利技术的某些优选实施方案的敞口系统。图2是本专利技术的某些优选实施方案的工艺流程图。优选实施方案的说明本专利技术涉及克服了现有技术方法缺点的制备宽范围氟化醇的方法。本专利技术的一个重要方面是发现了氟化醇、特别是某些已知的氟化醇和新的氟化丁醇可有利地使用非全氟氟代烯烃作为主要试剂制备。此中所用的术语“非全氟氟代烯烃”通常是指优选具有至少一个双键、至少一个氟原子取代基和至少一个非氟原子取代基的不饱和化合物。某些优选的非全氟氟代烯烃的例子包括氢氟代烯烃。对于本专利技术来说，氢氟代烯烃是优选具有至少一个双键、至少一个氟原子取代基和至少一个氢原子的不饱和化合物。氢氟代烯烃还可包括其他取代基，这些取代基包括非氟卤素如氯、溴等。优选的氢氟代烯烃的例子包括下面式I的化合物CF3CX＝CYZ (I)式中X、Y和Z独立地为氢或卤素，条件是X、Y或Z中的至少一个为氢。本申请人发现非全氟氟代烯烃在宽范围的制备氟化醇的反应条件下展现出与醇较高的反应性。具体地说，本申请人发现了非全氟氟代烯烃可极有利地用于包括将非全氟烯烃(优选式I的氢氟化烯烃)在低于约1至约2atm的压力下转变成氟化醇的方法中。在某些优选的实施方案中，本专利技术所用的反应压力为约1至约2atm，更优选约1至约1.5atm的压力。在某些更优选的实施方案中，本专利技术的反应在环境压力条件下进行。虽然现有技术方法需要使用较高或较低的压力来将全氟烯烃转化成氟化醇，但是本申请人发现非全氟氟代烯烃、特别是氢氟代烯烃在环境压力条件下展现出与甲醇的足够反应性而有效和高效率地制备氟化醇。因为本专利技术的优选反应在环境压力下进行，因此不需要将反应混合物置于非常高或非常低的压力下，从而本专利技术方法可容易地以较低的费用将规模扩大，不会有提供大规模密封反应器带来的问题以及在这种系统中循环甲醇带来的问题。本申请人也已发现本专利技术某些优选的方法可通过采用涉及过氧化物催化剂的低温反应而更安全地生产氟化醇。此中所用的术语“低温”一般是指至少大部分所进行的反应在约80℃或以下的温度进行。在某些优选的实施方案中，本专利技术的反应至少大部分在约50℃或以下的温度下进行。在更优选的实施方案中，所述低温反应至少大部分在约15至约40℃的温度下进行。本申请人发现在引发剂、优选过氧化物引发剂的存在下非全氟氟代烯烃展现出在较低温度下与甲醇有效反应形成氟化醇的能力。因为本专利技术的过氧化物引发的反应可在较低温度下进行，与使用高温的现有技术方法相比就极少存在不安全反应的可能性。因此，本专利技术方法可更易和更安全地放大到工业规模。按照某些优选的实施方案，本专利技术提供了，所述方法包括在有效形成氟化醇的条件下使氢氟代烯烃与甲醇反应。虽然本申请人并不希望受任何具体操作理论限制，但是相信根据本专利技术优选方面的方法包括如下所示的式I化合物与甲醇的反应。(I)在某些实施方案中，本专利技术方法的反应步骤包括将非全氟氟代烯烃与甲醇混合来提供包括非全氟氟代烯烃和甲醇的反应混合物。本专利技术可使用如上定义的宽范围的任何非全氟氟代烯烃。在某些优选的实施方案中，用于本专利技术的非全氟氟代烯烃包括全卤代非全氟氟代烯烃如CF3C(Br)＝CF2等。在某些其他优选实施方案中，用于本专利技术的非全氟氟代烯烃包括氢氟代烯烃，这类氢氟代烯烃包括式I的化合物，诸如CF3CH＝CF2(HFC-1225)、CF3CH＝CFH(HFC-1234zc)、CF3CH＝CH2(HFC-1234zf)、CF3CH＝CHCl(HCFC-1233)，包括其所有的顺式和方式异构体，其两种或多种的混合物等。在某些特别优选的实施方案中，所述氢氟代烯烃是CF3CH＝CF2(HFC-1225)、CF3CH＝CFH(HFC-1234zc)、CF3CH＝CH2(HFC-1234zf)或它们两种或多种的混合物。各种适用于本专利技术的非全氟氟代烯烃均可从商业渠道购置，包括例如可购自Aldrich Chemical Co.或Synquest Laboratories的HF本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备氟化醇的方法，所述方法包括在有效产生氟化醇的条件下使非全氟氟代烯烃与甲醇反应的步骤。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：HK奈尔，AJ波斯，D纳莱瓦杰克，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]