专利名称：氯氟醚组合物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及氯氟醚组合物，从另一方面来说，本发明涉及通过直接氟化可氟化的氯醚或氯氟醚前体以制备氯氟醚组合物的方法。
已知高度氟代的有机化合物或含氟化合物(例如，全氟化合物如全氟烷烃，全氟醚，和全氟烃基叔胺)在化学和药物学上基本上是惰性的。这种惰性使这些化合物能适于许多工业用途，例如，作为热转移剂，许多这种化合物(及其乳化物和分散体)还能在生物学和化学上溶解，转移和输送相当数量的氧气，使这类化合物能作为“血液代用品”用于治疗心力衰竭，中风，和其他血管梗阻症，以及作为冠状血管成形术，癌放射治疗和化学治疗的辅药。
除了惰性外，在多种用途如生物医学应用和电子学测试中，对氟代化合物的纯度也有一定要求且是重要的，而纯度是按所用的制备方法而变化的。制备法中的置换法(例如，电化学氟化)是常常使用的，此法包括氟原子取代烃类似物中的氢原子。然而这类方法有点“无选择性”，且由于氟代不完全，断裂和重排而能产生非预计的各种成份的混合物。较高纯度的氟代物可通过低聚技术获得，但低聚反应受所能得到的合适的原料氟代物的限制。(参见K.C.Lowe，“医药中的全氟代化合物”化学工业1991，2月4日号，83-88页，和R.E.Banks，有机氟化合物的制备，性质和工业应用，93-95页，John Wiley & Sons纽约(1982))。
业已发展出许多具有不同分子结构的含氟化合物(以不同的技术制得)，但仍在继续寻求新的具有改良性质的含氟化合物。
U.S.Pat.No.4，510，335(Lagow等)描述了带支链的全氟醚化合物，用作合成的血液代用品和灌注介质。
U.S.Pat.No.4，686，024(Scherer等)揭示了包括含仲氯的环状全卤代氯氟醚和氯氟烷烃在内的含氟化合物，并明确申称含氯的全氟化合物具有作为载氧液体所需的性质。
U.S.Pat.No.5，053，536(Bierschenk等)和国际专利公布Nos.WO 90/0340((Exfluor研究公司)及WO 90/03357(Exfluor研究公司和3M公司)描述了用直接氟化法制得的全氟聚醚和全卤代氯氟聚醚。WO 90/0340(所得的组成包含多种具有一系列分子量的分子物种，而非单一分子量的单一分子物种。
U.S.Pat.Nos.3，739，033(Anello等)，4，104，314(Terrell)，和4，337，211(Ezzell等)描述了新颖的氯氟醚。
简言之，本发明的一个方面是提供一种通常为液体的氯氟醚组合物，该组合物包含或主要包含含至少5个碳原子，1-5个醚氧原子和至少一个氯原子的全卤代氯氟醚化合物，其中醚氧原子被至少2个位于链上的碳原子所隔开，而氯原子则接在伯碳原子上(即，-CF2Cl)。这样，该组合物包含或主要包含一种全卤代氯氟醚化合物作为该组合物中的单一分子物种。若需要供特殊用途用的“挑选过的混合物”，即预先指定的挑选过的化合物的混合物，该组合物可包含或主要包含两种或多种单一，非无规分子量的全卤代氯氟醚化合物的混合物，而该挑选过的全卤代氯氟醚化合物最好是那些具有互补性质(例如，能提供改良的乳化稳定性)的化合物。
本发明的另一个方面是用直接氟化法制备氯氟醚组合物，即，将相应的全卤代氯氟醚化合物的可氟化的氯醚或氯氟醚前体与氟接触，(“可氟化的”是指前体含有可被氟原子取代的与碳原子相连的氢原子，以及前述可能含有可被氟原子饱和的不饱和键)。由此制得的全卤代氯氟醚化合物的碳，氧和氯原子的数目和空间排列基本上与其前体相同。若希望氯氟醚组合物包含或主要包含一种由挑选过的全卤代氯氟醚化合物组成的混合物，可将挑选过的相应前体化合物的混合物进行氟化，或者，分别将挑选过的前体化合物进行氟化然后再予混合而得。
可氟化的氯醚或氯氟醚前体的直接氟化可在典型的用于直接氟化的温度，例如在中等或接近室温如-20℃-+50℃的温度下，使用超过化学计算量的氟气进行，氟气最好用惰性气体，如氮气稀释，以最大限度降低或避免纯氟气的危害和控制前体与氟气接触时所产生的热量。氟化反应最好在无氧和无水的环境下进行，且可在固态，微粒状清除剂，例如氟化钠存在下进行，以除去产生的副产物氟化氢。可使用液相直接氟化法，该法包括使用一种惰性液体，例如碳氟化合物或碳氯氟液态化合物作为反应介质。必要时，可同时使用清除剂和惰性液态反应介质。在无氟化氢清除剂存在时，氟化反应最好用液相直接氟化法进行，其中使用某一温度和足以使副生的氟化氢一生成即行挥发并从氟化区移除的惰性气体流动速率。
另一方面，本发明提供了一种含氟化合物组合物，该组合物含上述氯氟醚组合物，作为含氟化合物组合物的唯一主要氯氟醚成份。
直接氟化法虽然是一种包括用氟取代氢原子的取代法，但直接氟化提供了比其它取代法如电化学氟化和三氟化钴法(见，例如，U.S.Pat.No 5，093，432(Bierschenk等))更高的产率和更纯的产物。本发明的氯氟醚组合物的纯度还可通过使用单一的前体化合物或用挑选过的(而不是非无规的)混合物，以及通过使用伯，而不是仲含氯前体(即，前体所含的氯原子只接在伯，而非仲碳原子上)而进一步得到提高。在氟化过程中，伯氯比仲氯较少倾向于断裂和迁移至其它键合位置(参见J.L.Adcock和W.D.Evans，J.Org Chem.9184，49，2719-23)。由此可最大限度地降低或避免非预计的组合物的混合物。
此外，已发现伯氯较仲氯或伯溴对亲核试剂和还原剂具有较小反应活性，因而本发明的氯氟醚组合物在人体内的反应活性可能较含仲氯或含伯溴的氯氟醚组合物为小，这种性质是很重要，因为本发明的氯氟醚组合物被认为能够溶解并输送氧气，因而它们有可能在还原和亲核条件存在下的侵袭性医疗的应用上是有用的。由于它们的惰性如纯度，该组合物同样可用作清洁剂和脱脂剂，热转移剂，例如，气相焊液和电子试验液，溶剂，液压液，和低温润滑剂。
适用于极大部分用途的本发明的氯氟醚组合物通常含沸点范围约为90℃-300℃的全卤代氯氟醚化合物，那些适用于侵袭性医疗用途的组合物以含沸点范围约为100℃-200℃的化合物为宜，最好沸点约为130℃-165℃，因为沸点较低的化合物倾向于从体内排出过速，而沸点越高的化合物，则可能在体内停留过长。
本发明的一组通常为液体的氯氟醚组合物是那种其中各成员由或基本上由符合下列通式表示的全卤代氯氟醚化合物中的一种(或一个挑选过的混合物)所组成的氯氟醚组合物
式中Rf和Rf″分别选自C1-C12，较好者为C1-C6的直链全氟亚烷基，带支链的全氟亚烷基，其中支链可任意地含1或2个醚氧原子并可任意地含伯氯，和未被取代的，被全氟烷基取代的，被全氟烷氧基取代的，或被全氟亚烷基取代的全氟环亚烷基，其中取代基可任意地含伯氯;各Rf′分别选C2-C12，较好者为C2-C6的直链全氟亚烷基，带支链的全氟亚烷基，其中支链可任意地含1或2个醚氧原子并可任意地含伯氯，和未被取代的，被全氟烷基取代的，被全氟烷氧基取代的，或被全氟亚烷基取代的全氟环亚烷基，其中取代基可任意地含伯氯;X选自氟和伯氯;n为0-4的整数，较好者为0-2;化合物中醚氧原子的总数可为1-5，醚氧原子被至少2个链状碳原子隔开，化合物中碳原子的总数较好者为5-25个，更好者为7-10个，化合物中氯原子的总数较好者为1-4个，更好者为1-2个。Rf，各Rf′和Rf″较好者为直链全氟亚烷基，分别选自直链全氟亚烷基和未被取代的全氟环亚烷基，或为分别选自直链全氟亚烷基和带支链的全氟亚烷基。
本发明的氯氟醚组合物可从其可氟化的含氢的饱和或不饱和氯醚(未经氟化的)或氯氟醚(经部分氟化的)类似物通过已知的氟化方法如直接氟化法制得(参见U.S.Pat Nos.4，755，567，4，859，747和5，093，432(Bierschenk等)和国际专利公布No.WO 90/06296(3M公司)，其中揭示了对醚的氟化有用的直接氟化技术)。尽管全卤代氯氟醚产物可含少量的含1个或几个残留氢原子的氟代物，本发明的氯氟醚组合物基本上是完全被卤代的，即全卤代的，其残留的连接在碳原子上的氢原子含量通常小于约0.4mg/g，较好在小于约0.1mg/g，例如0.01-0.05mg/g。在较高的如150℃或更高的温度下，在作为“精加工”的修整步骤中，用氟(或用惰性气体稀释的氟)处理，可使这种残留氢含量降至更低或基本上完全消除。
在一种用于制备本发明的氯氟醚组合物的直接氟化方法(“固体氟化技术”)中，将前体氯醚或氯氟醚原料与以惰性气体如氦气，较好者为氮气稀释的氟接触，起始时氟浓度要低，约为5-25体积%，较好者约为10-15体积%，起始温度要低，较好者为-20℃-0℃。随着氟化反应的进行，氟浓度可逐渐升高，高达50体积%或甚至100体积%，反应温度也可提高，例如高至40℃-60℃，而且这种情况可保持至前体全被卤代。前体系在氟化氢清除剂，如氟化钾，或较好者为氟化钠的存在下被氟化。清除剂可以颗粒状形式如丸状或较好者以粉末状加入。通常宜用足够的清除剂，使所有在氟化过程中产生的氟化氢副产物全被清除。业已发现，清除剂∶前体的重量比在约1∶1-20∶1的范围内是有用的。使用这种方法时，可将前体与清除剂混合或涂覆在清除剂上，再将混合物在氟化器如静止的金属管反应器，转筒式反应器，或流化床反应器中进行氟化，这种方法通常给出约15-30mol%所要化合物的产率，获得这种产率的典型反应时间视所用反应器体系而异，以约24小时-48小时不等。
另一种可用于制备本发明的氯氟醚组合物的氟化法(“液相氟化技术”)包括将前体在液态反应介质中制成非常稀的分散体或，较好地，制成溶液，该反应介质在所用的氟化温度下对氟是相对惰性的，这样，原料的浓度相对较低，更易于控制反应温度。反应混合物也可含有氟化氢清除剂如氟化钠，或使其分散于反应混合物中，清除剂∶前体的重量化为例如约0.5∶1至-7∶1。在氟气鼓泡通入时，可将反应混合物进行剧烈搅拌，比较好的是用与惰性气体，如氮气混合的氟气，氟的浓度约为5-50体积%，最好约为10-25体积%，且在整个氟化过程中保持超过化学计算量，例如，过量15-40%或更高，视特定的原料和所用设备如搅拌器的有效性而定。本法的产率范围通常在约30-77mol%，凭经验，可得高达约65-80mol%的全卤代产物。
在液相氟化技术中用作反应介质的合适液体为氯氟烃如FreonTM113，1，1，2-三氯三氟乙烷，和FreonTM11，一氟三氯甲烷;氯氟醚，如本发明的氯氟醚组合物;FluorinertTM电子试验液FC-75，FC-72，和FC-40;全氟烷烃如全氟戊烷和全氟萘烷;全氟聚醚;和全氟缩醛。可使用这些液体的混合物于，例如，获得前体和反应产物中间体的良好的分散体。这些反应介质可方便地在常压下使用。也可使用上述各组反应介质中的较低分子量的成员，但因而需用高的压力使其成为液相。
通常，若使用氟化氢清除剂，液相氟化反应在约-10℃-+50℃，较好地在-10℃-0℃的温度范围内进行，若不使用这种清除剂，反应在约0℃-150℃，较好地在约0℃-50℃，最好在约10℃-30℃的温度下进行，温度以足能使氟化氢副产物挥发为准，这样，利用以足够大速率流动的惰性气体的帮助，使氟化反应器中的副产物一生成即被清除，在这些温度下，用作反应介质的液体不会与稀释的氟发生显著反应，基本上是惰性的。反应介质和其它有机物可以一定数量存在于气体反应器流出物中，可用一冷凝器冷凝流出物中的气态反应介质和这类物质，并使冷凝液返回反应器中。冷凝器的操作应最大限度降低或防止氟化氢副产物返回反应器中(若在氟化过程中任其留在反应器中会对产物的产率产生不利影响)。可借助有选择地冷凝有机物而让氟化氢通过冷凝器，或将氟化氢和有机物一并冷凝，进入后继的分离容器中，必要时分出作为上层液相的氟化氢，而使下层液相返回反应器，以此尽可能降低或防止氟化氢的返回。
液相氟化反应可以间歇方式进行，此中在氟化前将所有的前体加入液体中，使前体重量浓度达约10%，然后将含氟气体鼓泡通入含前体的液体中。反应也可以半连续方式进行，此中前体被连续地用泵送入反应器或以其它方法以纯的前体进行加料，或以前体溶于一类用作反应介质的合适液体中的稀溶液或分散体向反应器进行加料，加料速率为，例如向400mL液体反应混合物加入约1-3g/hr，同时氟鼓泡流经反应混合物，其流动速率为约40-120ml/mn，而惰性气体的流动速率为约150-600mL/min。氟化也可以连续方式进行，此中，如上述一样，在通入含氟气体时，前体(或以纯的形式或以溶于或分散于一类用作反应介质的合适液体中的形式)被连续地泵入或以其它方式向含反应介质的反应器中进行加料，而未反应氟，氟化氢气体和惰性气体所形成的气流以及由全卤代产物，未被完全卤代的前体和惰性液态反应介质所组成的液流则被连续地从反应器中移出，然后进行必要的分离以回收氯氟醚组合物。有需要时，可将未反应的氟和未被完全氟代的前体循环使用，反应器中惰性液体介质的量可通过加入再循环或新鲜的液体以保持于恒定值。由间歇方式获得的产物通常含显著量残留氢，例如，约7mg/g，而由连续或半连续方式获得的产物通常含较少的氢，例如，小于0.1mg/g。一般，前体连续加料法较好，可得较高产率，较优的产品质量和更有效的氟的利用，虽然间歇法若采用“精加工”修整步骤，也能具有相似的优点。
由于氟化反应的极大的放热性，通常宜用冷液或冰浴以便达到可接受的反应速率。当反应完成后，扫清反应器内的氟并移出反应器中的内容物。在固体氟化技术中，可将反应器中的内容物与FreonTM113或FreonTMFC-72溶剂混合，再将所得浆料过滤，通过例如真空蒸馏蒸出溶剂，即得粗产物，当用液相氟化技术在氟化氢清除剂存在下进行氟化时，失效的清除剂可用过滤法或倾析法与液态的反应器内容物分开，后者然后经过蒸馏，将反应介质与粗产物分开。当用液相氟化技术而不用清除剂的情况下进行氟化时，可将反应产物混合物进行蒸馏以回收产物。
粗产物可用碱如氢氧化钠或氟(通过“精加工”修整技术)处理，以除去氢化物杂质，然后可将如此处理过的产物进行蒸馏，这种纯化步骤顺序可予改变，以获得最佳结果。
用于制备本发明的氯氟醚组合物的前体氯醚可通过各种标准方法制得。例如，氯醚可由含醚氧的醇(或如四氢呋喃之类的醚)与含氯试剂如亚硫酰氯，五氯化磷，或磷酰氯反应而得。前体氯醚也可在碱性条件下由醇与α，ω-二氯烷烃或α，ω-溴氯烷烃反应而得，或由醚酸的金属盐如银盐，与氯反应制得。(注意，有一种可供选用的制备全卤代氯氟醚的替换路线是，醚酸衍生物可直接氟化成全氟醚酸，然后可将后者制成其金属盐，在氯化试剂存在下脱羧，则可获得全卤代氯氟醚(参见M.Hudlicky著，有机氟化合物的化学，第二版，第225-226页，Ellis Horwood，New York(1992))。
若有需要，氯氟醚，即部分氟化的前体也可用于制备本发明的氯氟醚组合物，这些前体可从活泼的含氟中间体制得，后者则可通过已知的氟化技术获得。例如，某些部分氟化的前体可通过将醇加至氯代三氟乙烯中而制得(参见Hudlicky，同上第40(页);而部分氟代的含醚氧的醇和部分氟代醇可用于上述制备氯醚前体的反应中。
由直接氟化转变成本发明的氯氟醚组合物的全卤代氯氟醚的有用的前体氯醚和氯氟醚包括下列化合物及其由此挑选而得的混合物。
C8H17OCH2ClC4H9(OC2H4)2OCH2ClC8H17OC2H4ClC7H15OC2H4Cl
C5H11(OC2H4)2ClC6H13(OC2H4)2ClC4H9(OC2H4)2ClC3H7(OC2H4)3Cl C6H13O(CH2)3ClC4H9OC2H4O(CH2)3ClC2H5(OC2H4)2O(CH2)3ClC5H11O(CH2)4ClC4H9O(CH2)5ClC3H7O(CH2)6ClC2H5O(CH2)7ClCH3O(CH2)8Cl
C4H9OCH2C(CH3)2CH2Cl
ClCH2O(CH2)7ClCl(CH2)2O(CH2)6ClCl(CH2)3O(CH2)5ClCl(CH2)4O(CH2)4Cl ClCH2C(CH3)2CH2O(CH2)3ClClCH2O(CH2)6OCH2ClClC2H4O(CH2)4OC2H4ClClC2H4O(CH2)3O(CH2)3ClCl(CH2)3O(CH2)2O(CH2)3Cl
ClCH2(OC2H4)2OCH2ClClC2H4(OC2H4)3ClClC3H6(OC2H4)3CH2Cl
CH2＝CHCH2O(CH2)5ClCl(CH2)3OCH2C≡CCH2O(CH2)3ClClC2H4O[O(CH2)4]2OC2H4ClC6F13CH2CH2OCF2CFHClC8F17CH2OC2H4ClC6F13OCF2CF2CH2ClH(CF2)8CH2O(CH2)3ClC4H9OC(CF2Cl)3(CH3)3CO(CH2)5ClClCH2C(CH3)2CH2O(CH2)4ClClC2H4OCH(CH3)CH(CH3)OC2H4ClClC2H4OC2H4OC2H4ClCl(CH2)3OC2H5
本发明的氯氟醚组合物的全卤代氯氟醚的典型例子包括如上所列的前体氯醚和氯氟醚的全氟代(即所有的氢基本上都被氟所取代)对应物。若前体为不饱和者，相应的全卤代氯氟醚则是饱和的。
本发明的氯氟醚组合物可用作清洁剂，脱脂剂，热转移剂，例如气相焊液和电子试验液，溶剂，液压液，和低温润滑剂。该组合物也被认为能溶解和输送氧气，因此它们有可能用作血液代用品用于侵袭性治疗血管梗阻，作为癌症放射治疗或化学疗法的辅药，还可作为造影剂。供用于这些应用中的本组合物的乳化剂可参照，例如，U.S.Pat.Nos.3，911，138(Clark)和5，077，036(Long)中所述的方法，在此结合运用而制得。少量的任意组份如表面活性剂可加至氯氟醚组合物中以赋予特殊应用所需的特殊性能。
本发明用下述实施例进一步加以说明，但对这些实施例中所列举的特殊物质及其数量，以及其它条件和细节不应理解为可不适当地限制本发明。
实施例实施例1全氟-4，4′-二氯丁醚的制备(Cl-C4F8-O-C4F8-Cl)前体4，4′-二氯丁醚由四氢呋喃与磷酰氯(POCl3)反应制得。取1L圆底烧瓶，装上搅拌器，温度计，回流冷凝管和滴液漏斗。在烧瓶中倒入50g浓硫酸，在搅拌下加热至95-105℃，保持于该温度，缓慢地向烧瓶中滴加30ml POCl3溶于80mL四氢呋喃的混合物。加毕后，将所得混合物在此温度下再搅拌半小时，然后，在继续搅拌和保持该温度下加入约350ml水以使反应猝灭，将烧瓶的内容物转移至分液漏斗中，并用二氯甲烷萃取。然后减压蒸馏，得所需的4，4′-二氯丁醚。
在装有内部搅拌器，气体进口管，温度计，有机进料管，冷却夹套和低温冷凝器的2升金属反应器中倒入1.8L FreonTM113，并用氮气清扫。将反应器保持在约18.5℃的温度。将气体流改为240ml/min的氟气和120ml/min氮气的混合物，向反应器加入用FreonTM113将100g4，4′-二氯丁醚前体稀释至260ml的溶液，加料的速率为13ml/小时。总的加料时间为20小时。在用氮气清扫反应器以除去氟气后，将内容物从反应器移出，蒸馏除去FreonTM113，得235g残渣。残渣用苛性碱溶液共热，然后用6″维格罗(Vigreux)分馏柱，通过蒸馏进一步提纯产物(得沸点为146-8℃的主馏份184g)。产物的结构由19F NMR和GC/MS确证。
实施例2全氟-1，11-二氯-3，6，9-三氧杂十一烷(Cl-(C2F4O)3-C2F4-Cl的制备将四甘醇用亚硫酰氯处理，制得前述Cl-(C2H4O)3-C2H4-Cl。在搅拌下，将388.4g四甘醇滴入含850ml亚硫酰氯的烧瓶中，加毕后，加热所得溶液至100℃几小时，直至不再观察到产生气体，然后蒸馏除去过量的亚硫酰氯，残渣用水洗涤，然后蒸馏残渣，得所需的Cl-(C2H4O)3-C2H4-Cl前体。
对此前述进行氟化，用碱处理，并以基本上与实施例1相同的方式蒸馏，得122.6gCl-(C2F4O)3-C2F4-Cl(沸点137℃)。
实施例3全氟-1-氯-3，6-二氧杂癸烷(C4F9-O-C2F4-O-C2F4-Cl)的制备将丁氧基乙氧基乙醇(丁基卡必醇)用亚硫酰氯处理以制得前体C4H9-O-C2H4-O-C2H4Cl。在搅拌下，将145g亚硫酰氯滴入装有17(g丁基卡必醇和2ml二甲基甲酰胺的烧瓶中。滴完后，将所得溶液在室温下搅拌过夜。然后在旋转蒸发器中除去过量的亚硫酰氯，并将残渣倒入水中。所得的均匀溶液用等体积的乙醚萃取，乙醚萃取液用稀(约5重量%)KOH溶液洗涤。然后将洗涤过的乙醚萃取液进行干燥，用旋转蒸发器除去乙醚，残渣用8″维格罗分馏柱蒸馏，得C4H9-O-C2H4-O-C2H4-Cl(沸点61-66℃/0.15 Torr)。
对前体C4H9-O-C2H4-O-C2H4-Cl进行氟化，用碱处理，以基本上与实施例1中相同的方式蒸馏。所得化合物C4F9-O-C2F4-O-C2F4-Cl的沸点为114-116℃。产物的结构由GC/MS，IR和19F NMR确证。
实施例4全氟-1-氯-3-氧杂壬烷(C6F13-O-C2F4-Cl)的制备通过碱催化的正己醇与氯代三氟乙烯(CTFE)的加成反应制得前体C6H13OCF2CHFCl。在-1L圆底烧瓶中装上搅拌器，干冰冷凝器和气体入口管。在该烧瓶中装入102g正己醇，3.93g粉末状KOH，和250ml THF，然后将烧瓶中的内容物加热至55-60℃，CTFE随后通过气体入口管加至烧瓶中，导致一放热，放热完后，向烧瓶中加入另外的2.4g KOH，接着缓慢地加入CTFE。待由此引起的放热减退后，过滤烧瓶内容物以除去白色沉淀，然后在滤液中加入另外的6.3g KOH，接着再加CTFE。总共加入120g CTFE。GLC表明，得未反应己醇和所需产物C6H13-O-CF2CHFCl为1∶4的混合物。混合物用约1L水猝灭，用二氯甲烷萃取两次，然后干燥，蒸馏，得未反应的正己醇和所需产物C6H13-O-CF2CHFCl组成的粗产品混合物。
该粗产品混合物用过量的乙酰氯处理，使未反应的正己醇转变成乙酸正己酯。然后对所得的含C6H13-O-CF2CHFCl和乙酸正己酯的混合物进行氟化(基本上如实施例1)并蒸馏。然后基本上按实施例1用碱处理所得的粗C6H13-O-C2F4-Cl并蒸馏(沸点29℃/0.15Torr)。产物的结构由GC/MS确证。
实施例5全氟-1-氯-3，6-二氧杂十二烷(C6F13-O-C2F4-O-C2F4-Cl)的制备通过用亚硫酰氯处理己氧基乙氧基乙醇(己基卡必醇)以制备前体C6H13OC2H4OC2H4Cl。在搅拌下，将130.(g亚硫酰氯滴入装有190g丁基卡必醇和2ml二甲基甲酰胺的烧瓶中。滴加完毕后，将所得溶液在回流温度下加热2小时。在吸气器压力下除去过量的亚硫酰氯。将留下的残渣溶于约250ml FreonTM113中，并用水洗涤。在吸气器压力下除去FreonTM，蒸馏洗涤过的残渣，得所需的产物(沸点95-100℃/0.9Torr)。
对前体C6H13OC2H4OC2H4Cl进行氟化，用碱处理，基本上用实施例1相同的方式蒸馏，得206.5g产物，C6F13-O-C2F4-O-C2F4-Cl(沸点146-148℃)。产物的结构由19F NMR，IR和GC/MS确证。
实施例6全氟-1，10-二氯-3，8-二氧杂癸烷(Cl-C2F4-O-(CH2)4-OC2F4-Cl)的制备在甲醇中还原34.8g工业级(85%)HO-C2H4-O-CH2-C≡C-CH2-O-C2H4-OH，用0.4g10%Pd/C催化剂。过滤混合物以除去催化剂，在吸气器压力下除去甲醇，得34.9g粗二醇HO-C2H4-O-(CH2)4-O-C2H4-OH。将该二醇溶于约50ml二氯甲烷中，并在加热和搅拌下，将此溶液滴入40ml亚硫酰氯中。溶液滴加完毕后，在约50℃加热所得混合物8小时。蒸馏混合物，得20.9g，沸点为95℃/10.6Torr的主馏份。该馏份经GC/MS确认，主要为Cl-C2H4-O-(CH2)4-O-C2H4-Cl。以基本上相同的方式重复此过程，只是规模较大，以制得足够的用于随后氟化反应的物料。
以基本上与实施例1相同的方式氟化100gCl-C2H4-O-(CH2)4-O-C2H4-Cl。然后蒸除FreonTM113溶剂，得222g粗产物，该粗产物用碱处理，然后共沸蒸馏，得140.2g馏份，将该馏份用水洗涤，用MgSO4干燥，蒸馏，得沸点140-2℃的主馏份，19F NMR分析表明，该主馏份有＞95%是所要的Cl-C2F4-O-(CF2)4-O-C2F4-Cl产物，该产物的异构体纯度为99.5%。
表1 温度的影响
使用的温度范围为1，000℃-400℃。
实验方法制备用于所述实验的溶胶-凝胶管的有效方法公开于美国专利申请No.07/930，125并列于上述“发明方法的一般描述”中。在某些实验中，向溶胶中加入了ZrO2、TiO2及Cr2O3等耐火料微粒。通过直接分析处理前及处理后的杂质含量或拉伸、试验所得纤维来表征用气体除去微粒后的凝胶。由于残余微粒物质的量非常小，绝大部分由纤维断裂来鉴定。
权利要求
1.一种通常是液体的氯氟醚组合物，它主要包含一种含至少5个碳原子，1至5个醚氧原子和至少一个氯原子的化合物或挑选过的化合物的一种混合物，所述醚氧原子被至少2个链状碳原子隔开，所述氯原子连接在伯碳原子上。
2.如权利要求1的组合物，其特征在于，所述化合物的沸点在约90℃-300℃的范围内。
3.如权利要求1的组合物，其特征在于，各所述化合物由下述结构式表示式中Rf和Rf″分别选自C1-C12直链全氟亚烷基，带支链的全氟亚烷基，其中支链可任意地含1或2个醚氧原子并可任意地含伯氯，和未被取代的，被全氟烷基取代的，被全氟烷氧基取代的，或被全氟亚烷基取代的全氟环亚烷基，其中取代基可任意地含伯氯;各Rf′分别选自C2-C12直链全氟亚烷基，带支链的全氟亚烷基，其中支链可任意地含1或2个醚氧原子并可任意地含伯氯，和未被取代的，被全氟烷基取代的，被全氟烷氧基取代的，或被全氟亚烷基取代的全氟环亚烷基，其中取代基可任意地含伯氯;X选自氟和伯氯;n为0-4的整数;各所述化合物中醚氧原子的总数可为1-5，所述醚氧原子被至少2个链状碳原子隔开。
4.如权利要求3的组合物，其特征在于，Rf和Rf″分别选自C1-C6链状全氟亚烷基，带支链的全氟亚烷基，和未被取代的全氟环亚烷基;各Rf′分别选自C2-C6链状全氟亚烷基，带支链的全氟亚烷基，和未被取代的全氟环亚烷基。
5.如权利要求3的组合物，其特征在于，各所述化合物中的碳原子总数为5-25。
6.如权利要求3的组合物，其特征在于，各所述化合物中的氯原子总数为1-4。
7.如权利要求3的组合物，其特征在于，n为0-2的整数。
8.如权利要求3的组合物，其特征在于，各所述化合物选自全氟-4，4′-二氯丁醚，全氟-1，11-二氯-3，6，9-三氧杂十一烷，全氟-1-氯-3，6-二氧杂癸烷，全氟-1-氯-3-氧杂壬烷，全氟-1-氯-3，6-二氧杂十二烷，和全氟-1，10-二氯-3，8-二氧杂癸烷。
9.如权利要求3的组合物，其特征在于，所述化合物为全氟-4，4′-二氯丁醚。
10.一种制备如权利要求1的组合物的方法，包括将氟与相应的可氟代的氯醚或氯氟醚前体接触以使所述前体全卤代。
全文摘要
通常为液体的氯氟醚组合物，包含或主要包含一种全卤氯氟醚化合物或挑选过的化合物的一种混合物，该化合物由直接氟代相应的氯醚或氯氟醚前体而得。该组合物在作为，例如，热转移剂，血液代用品和溶剂方面是有用的。
文档编号A61K9/00GK1098085SQ9312094
公开日1995年2月1日 申请日期1993年12月11日 优先权日1992年12月11日
发明者G·G·I·穆尔, R·J·考夫曼, R·M·弗林, T·J·理查德 申请人:美国3M公司, 海默根Pfc