专利名称：2,2,2－三氟碘乙烷的制备方法
技术领域：
本发明是一种2,2,2-三氟碘乙烷的制备方法。
众所周知，被广泛用做洁净灭火剂的哈龙(Halon)化合物，由于对大气的臭氧层的破坏作用，将在全世界范围内被禁用。而2,2,2-三氟碘乙烷，由于其有可能作为被禁用的Halon灭火剂的替代物。因此它是一个很重要的化合物。但到目前为止有关它的制备的报道并不多见。G.Drivon报道了从HCFC-133a出发，通过卤素交换反应制备这类化合物的方法(PCT.Int.Appl.WO9,730,959),但其结果不太理想。因此，寻找Halon的替代物，尤其是将含氟氯代烷转换成含氟碘代烷以期变废为宝，仍是有机化学家有待解决的课题。本发明目的是提供一种从2,2,2-三氟氯乙烷(HCFC-133a)制备2,2,2-三氟碘乙烷的方法。
本发明定从HCFC-133a出发，在非质子极性溶剂中，通过与一价金属碘化物MI的反应高产率地生成产物2,2,2-三氟碘乙烷，可用下述反应式表示
其中M是一个金属。
本发明中反应物HCFC-133a与MI之间的摩尔比1∶1-50，采用更大量的MI，对反应结果没有明显的影响。从经济考虑，推荐摩尔比为1∶3-10．一价金属碘化物推荐使用NaI或KI。反应溶剂为非质子极性溶剂，如N，N二甲基甲酰胺(DMF)，二甲基亚砜(DMSO)和N-甲基吡咯烷酮(NMP)等，反应的催化剂可以是非质子型的聚乙二醇(PEG)，分子量可以是500至100000，即规格可以是PEG-500至PEG-100000，也可以是季铵盐R1R2R3R4NX，其中R1、R2、R3或R4可以是C1-15的烷基芳基或苄基，X可以是氯、溴，碘。HCFC-133a与催化剂的重量比是可以是1∶0.01-0.10。进一步增加催化剂的用量对反应结果无明显影响。反应温度可以在80℃-150℃区间内、温度较低时，反应速度较慢，从而要延长反应时间。温度较高时，则副产物2,2,2-三氟乙烷含量增加推荐反应温度100-140℃。该反应的反应时间一般为8-20小时，继续延长反应时间会增加副产物的含量，对反应结果不利。
采用本发明的制备方法，可以方便而又高产率地将2,2,2-三氟碘氯乙烷转换成2,2,2-三氟碘乙烷，是适用于工业化生产的方法。
通过下述实施条将有助于理解本发明，但并不限制本发明内容。实施例。
典型步骤在2立升高压釜中，加入800ml的DMSO或DMF,600g碘化钠或钾，及10g催化剂PEG-2000，拧紧高压釜后，抽真空，加入HCFC-133a 360g.。在120-130℃下连续反应14小时，经后处理可以得产物2,2,2-三氟碘乙烷。变更上述各种条件时，反应结果列于下述表1-4中。
表1碘化钠量对反应影响序号NaI量(g)反应温度(℃)时间(h)产率(％)1450 12514 682600 12513 723900 12514 74表2催化剂影响序号 催化剂 催化剂重量(g) 反应温度(℃)产率(％)1PEG-6000 10 125 722PEG-2000 7.2 120 703PEG-100000 36 125 714丁基碘化铵10 120 655十六烷基三甲基氯化铵 10 120 676苯基三甲基溴化铵 10 120 60表3溶剂的影响序号溶剂反应温度(℃)产率(％)1 DMSO 120682 DMF120513 NMP12572表4反应温度及反应时间的影响序号温度(℃)时间(h)产率(％)1 125 14 722 100 20 613 150 12 584 125 10 59
权利要求
1．一种2,2,2-三氟碘乙烷的制备方法，其特征是在非质子极性溶剂和相转移催化剂存在下，2,2,2-三氟氯乙烷与一价金属碘化物MI在80-150℃反应8-20小时，2,2,2-三氟氯乙烷和MI的摩尔比是1∶1-50,2,2,2-三氟氯乙烷与相转移催化剂的重量比是1∶0.01-0.10,所述的相转移催化剂是季铵盐R1R2R3R4NX或聚乙二醇，其中R1、R2、R3或R4=C1-C15的烷基、芳基或苄基，X=Cl、Br或I。
2．一种如权利要求1所述的制备方法，其特征是所述的α,α,α-氟氯乙烷和一价金属碘化物的摩尔比是1∶3-10。
3．一种如权利要求1所述的制备方法，其特征是所述的聚乙二醇分子量是500至100000。
4．一种如权利要求1所述的制备方法，其特征是所述的反应温度是100-140℃。
5．一种如权利要求1所述的制备方法，其特征是所述的非质子极性溶剂是N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮。
6．一种如权利要求1所述的制备方法，其特征是所述的一价金属碘化物是NaI或KI。
全文摘要
本发明涉及一种2,2,2－三氟碘乙烷的制备方法,该方法系在季铵盐或聚乙二醇相转移催化剂存在下和非质子极性溶剂中,加热时,2,2,2－三氟氯乙烷和一价金属碘化物发生反应高产率地生成2,2,2－三氟碘乙烷。
文档编号C07C17/20GK1221721SQ9812204
公开日1999年7月7日 申请日期1998年11月27日 优先权日1998年11月27日
发明者吴永明, 周颖雷, 林永达 申请人:中国科学院上海有机化学研究所