Патент на изобретение №2346926

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2346926 (13) C1
(51) МПК

C07C43/192 (2006.01)
C07C43/12 (2006.01)
C07C43/225 (2006.01)
C07C43/174 (2006.01)
C07C41/16 (2006.01)
C07C205/11 (2006.01)
C07C201/12 (2006.01)
C08F16/24 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 08.09.2010 – может прекратить свое действие

(21), (22) Заявка: 2007127569/04, 18.07.2007

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

18.07.2007

(46) Опубликовано: 20.02.2009

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
РАХИМОВ А.И. и др. Новый метод синтеза полифторированных простых эфиров. – ЖОХ, 2004, т.74, вып.74 (136), с.693-694 РАХИМОВ А.И. и др. Синтез ди(полифторалкиловых) эфиров. – ЖПХ, 2004, т.77, вып.9, с.1573-1574. НАЛЕСНАЯ А.В. Каталитический синтез и реакции полифторалкилхлорсульфитов. Автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. хим. наук. 02.00.03. – Органическая химия. – Волгоград, 2004. JP 58-194831 A, 12.11.1983.

Адрес для переписки:

400131, г.Волгоград, пр. Ленина, 28, ВолгГТУ, отдел интеллектуальной собственности

(72) Автор(ы):

Рахимов Александр Имануилович (RU),
Налесная Анна Владимировна (RU),
Фисечко Роман Валерьевич (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) (RU),
Институт химических проблем экологии Российской Академии Естественных Наук (ИХПЭ РАЕН) (RU)

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОСТЫХ ПОЛИФТОРАЛКИЛОВЫХ ЭФИРОВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к способу получения простых полифторалкиловых эфиров формулы H(CF2)nCH2OR (n=2, 4, 6; R=н-Pr, н-Bu, изо-Bu, н-С5Н11, изо-С5Н11, н-С6Н13, С6Н11(циклогексил), RF (где RF=H(CF2)nCH2, n=2, 4, 6, 8), Ph, ArCH2 (где Ar=Ph, п-Cl-Ph, п-СН3О-Ph, м-NO2-Ph)) реакцией соответствующих спиртов или фенола с полифторалкилхлорсульфитами в присутствии растворителя при смешении реагентов при температуре -10 – -5°С. При этом спирты или фенол дозируют в раствор полифторалкилхлорсульфита в смеси с катализатором N,N-диметилформамидом при их мольном соотношении, равном 1:(1-1,1):(0,005-0,1) соответственно, реакцию ведут при 40-50°С в течение 4-6 ч, а выделяющиеся диоксид серы и хлористый водород отдувают инертным газом. Способ позволяет получить полифторалкиловые эфиры с высоким выходом и упростить процесс. 1 табл.

Изобретение относится к способу синтеза простых полифторалкиловых эфиров из спиртов и полифторалкилхлорсульфитов.

Известно множество методов синтеза полифторированных простых эфиров. Наиболее распространенными являются два направления – это фторирование элементарным фтором, фтористым водородом и различными фторидами. Второе направление – это синтез эфиров на основе полифторированных спиртов или алкоголятов.

Фторированные спирты типа RfCH2OH и (Rf)2

Недостатком этого способа является невысокий выход эфиров. Кроме того, исходные полифторалкоксиэтилхлориды необходимо предварительно получать реакцией соответствующих спиртов с тионилхлоридом, что значительно усложняет технологию.

Известен способ получения диполифторированных эфиров [RU 2203881 C1, С07С 43/12, опубл. 2003.05.10] путем взаимодействия полифторированного спирта с тетрафторэтиленом в присутствии катализатора – гидроксида калия (1.2-2.0% от массы полифторированного спирта). Процесс ведут в присутствии 2-10 мас.% метанола, температура процесса 50-110°C, давление 9-16 кгс/см2.

Недостатком этого способа является образование побочных продуктов – алкиловых эфиров 2,3,3,3-тетрафторпропионовой кислоты и продуктов замещения фтора на алкоксигруппу.

Недостатком этого способа является невысокий выход, образование побочного продукта – трифторметилсульфокислоты или арилсульфокислоты и использование большого избытка спирта, который для повторного применения после выделения продуктов необходимо дополнительно очищать и осушать.

Известен способ получения диполифторалкиловых эфиров из полифторированных спиртов и полифторалкилхлорсульфитов [Рахимов А.И., Налесная А.В., Вострикова О.В. Синтез ди(полифторалкиловых) эфиров/ЖПХ. 2004. Т.77. Вып.9. С.1573-1574]. Диполифторалкиловые эфиры получают двумя методами – каталитическим взаимодействием полифторалкилхлорсульфитов с полифторированными спиртами в присутствии N,N-диметилформамида (ДМФА) и некаталитическим взаимодействием полифторалкилхлорсульфитов с полифторированными спиртами в присутствии триэтиламина. По первому методу раствор хлорсульфита добавляют в смесь соответствующего спирта с ДМФА в мольном соотношении хлорсульфит: полифторированный спирт: ДМФА, равном 1:1:(0.005-0.01) при -10°С, затем выдерживают реакционную массу при 20°C два часа, отдувая выделяющиеся хлористый водород и диоксид серы осушенным воздухом, и еще 1 сутки при комнатной температуре. После отгонки растворителя (хлороформ, диэтиловый эфир) и перегонки продукта выход эфира составляет 59-98%. По второму методу раствор хлорсульфита дозировали в предварительно приготовленный комплекс спирта с триэтиламином при -10°C, затем выдерживали реакционную смесь сутки при комнатной температуре; растворитель – пентан или гексан. Образующийся хлорид триэтиламмония отфильтровывали, полученный эфир очищали перегонкой, выход 52-85%.

Недостатком этого способа является большая продолжительность реакции (более суток), а также применение больших количеств триэтиламина (ТЭА) по второму методу.

Недостатками этого способа являются недостаточно высокие выходы эфиров, а также применение в больших количествах триэтиламина и, как следствие, образование побочного продукта – хлорида триэтиламмония. Образование соли идет с выделением тепла, что способствует протеканию побочных реакций и снижению выхода эфира. Кроме того, хлорид триэтиламмония является нежелательным загрязнителем, от которого трудно избавиться.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является получение полифторалкиловых эфиров с высоким выходом (до 90.2%), без применения триэтиламина, что значительно упрощает способ получения заявляемых соединений.

Технический результат достигается тем, что способ получения полифторалкиловых эфиров формулы H(CF2)nCH2OR (n=2, 4, 6; R=н-Pr, н-Bu, изо-Bu, н-С5Н11, изо-С5Н11, н-С6Н13, С6Н11(циклогексил), RF (где RF=H(CF2)nCH2, n=2, 4, 6, 8), Ph, ArCH2 (где Ar=Ph, п-Cl-Ph, п-СН3О-Ph, м-NO2-Ph)) реакцией соответствующих спиртов или фенола с полифторалкилхлорсульфитами в присутствии растворителя, заключается в смешении реагентов при температуре -10÷-5°C, причем спирты или фенол дозируют в раствор полифторалкилхлорсульфита в смеси с катализатором – N,N-диметилформамидом при их мольном соотношении, равном 1:(1-1.1):(0.005-0.1) соответственно, реакцию ведут при 40-50°C в течение 4-6 ч, выделяющиеся диоксид серы и хлористый водород отдувают инертным газом.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что спирты и фенол, обладая кислотными свойствами, образуют с ДМФА, как со слабым основанием, донорно-акцепторный комплекс, что приводит к увеличению реакционной способности спирта (фенола) в специфическом взаимодействии с полифторалкилхлорсульфитом (ПФАХС), приводящем к образованию простого эфира.

Каталитическое действие ДМФА подробно изучено в реакции полифторированных спиртов с тионилхлоридом [Налесная А.В. Каталитический синтез и реакции полифторалкилхлорсульфитов: Автореф.дисс. канд. хим. наук. 02.00.03 Органическая химия, – Волгоград, 2004, 20 с.], установлено, что молекула амидного катализатора, ассоциируясь карбонильной группой по гидроксилу спирта, участвует в поляризации исходных реагентов и промежуточных структур. Известно, что ассоциаты более устойчивы при низкой температуре, то есть для образования и устойчивости ассоциатов при смешении реагентов необходимо охлаждение до -10÷-5°С.

ПФАХС, как наиболее реакционно-способный реагент, склонный к разложению (гидролизу), должен быть в избытке, поэтому необходимо брать на 1 моль спирта 1-1.1 моль ПФАХС и при этом раствор спирта дозировать в ПФАХС.

Известно, что для получения диполифторалкиловых эфиров из полифторированных спиртов и полифторалкилхлорсульфитов [Рахимов А.И., Налесная А.В., Вострикова О.В. Синтез ди(полифторалкиловых) эфиров/ЖПХ. 2004. Т.77. Вып.9. С.1573-1574.] используют мольное соотношение спирт: ДМФА равное 1:(0.005-0.01). Нами установлено, что нефторированные спирты менее реакционно-способны при взаимодействии с ПФАХС, кроме того, увеличение молекулярной массы полифторированного спирта также снижает его реакционно-способность, что требует увеличения количества катализатора, поэтому мы увеличили количество ДМФА в этих случаях до (0.01-0.1) моль на 1 моль соответствующего спирта.

Были установлены следующие оптимальные соотношения спирта (фенола) и ДМФА:

– для полифторированных спиртов H(CF2)nСН2ОН

cn=2, 4, 6 1:(0.005-0.01)
cn=8 1:0.1;

– для нефторированных спиртов 1:0.01;

– для фенолов 1:(0.005-0.01).

По прототипу реакцию спиртов с ПФАХС ведут 5-6 часов при комнатной температуре (20°C), при этом выход эфиров составляет 39-51%. Известно, что повышение температуры повышает скорость реакции, поэтому мы повысили температуру до 40-50°C (в зависимости от реакционной способности исходных спиртов и ПФАХС), при этом время реакции уменьшилось до 4-6 ч и выход эфиров повысился до 60.5-89.9%. Очевидно, при понижении температуры реакции необходимо увеличивать время реакции для получения эфиров с высоким выходом.

Выделяющиеся в процессе реакции газы – хлористый водород и диоксид серы, необходимо удалять из реакционной смеси для предотвращения побочных реакций, а также, чтобы сдвинуть равновесие в сторону образования эфира. Для этого применяют продувку (барботирование) инертным газом, например азотом.

Пример 1. Получение 1-(2,2,3,3,4,4,5,5-октафтор)пентоксипропана

1.4 г (0.023 моль) пропилового спирта смешали с 0.018 мл (0.00023 моль) ДМФА в 20 мл гексана, охладили до -5°C и при интенсивном перемешивании порциями добавляли в раствор 7.7 г (0.024 моль) 1, 1, 5-тригидроперфторпентилхлорсульфита в 15 мл гексана, поддерживая температуру -5°C. Мольное соотношение реагентов спирт: ПФАХС: ДМФА (далее просто мольное соотношение) при этом составляет 1:1.04:0.01. После смешения реагентов температуру реакционной смеси повышали до 45-50°C и выдерживали 6 часов при постоянной продувке инертным газом (азотом). Гексан отгоняли, продукт перегоняли в вакууме. Выход 1-(2,2,3,3,4,4,5,5-октафтор)пентоксипропана 5.54 г (87.9%), т.кип.104°C (13 мм рт. ст.), 1.3705, 1.4234. ИК-спектр, v, см-1:1154 (С-О-С), 1180 (CF2), 2892 (CH2-O), 2980 (CH2, СН3).

Пример 2. Получение 1-(2, 2, 3, 3-тетрафтор)пропоксибутана

1.6 г (0.022 моль) 1-бутанола смешали с 0.017 мл (0.00022 моль) ДМФА в 20 мл гексана, охладили до -10°C и при интенсивном перемешивании порциями добавляли в раствор 4.7 г (0.022 моль) 1,1,3-тригидроперфторпропилхлорсульфита в 10 мл гексана, поддерживая температуру -10°C. Мольное соотношение 1:1:0.01. После смешения реагентов температуру реакционной смеси повышали до 40-45°C и выдерживали 5 часов при постоянной продувке инертным газом (азотом). Гексан отгоняли, продукт перегоняли в вакууме. Выход 1-(2,2,3,3-тетрафтор)пропоксибутана 3.72 г (89.9%), т.кип.95°C (4 мм рт. ст.), 1.4180, 1.2770. ИК-спектр, , см-1:1171 (С-О-С), 1206 (CF2), 2912 (O-CH2), 2963 (СН2), 2997 (СН3).

Пример 3. Получение 1-(2,2,3,3,4,4,5,5-октафтор)пентоксибутана

Получали аналогично примеру 1. Выход 85.0%, т.кип.102°С (4 мм рт. ст.), 1.3700, 1.4165.

Пример 4. Получение 1-(2,2,3,3-тетрафтор) пропилоксипентана

Получали аналогично примеру 2. Выход 80%, т.кип. 88°C (2 мм рт. ст.), 1.3996, 1.0371. ИК-спектр, v, см-1: 1137 (С-О-С), 1214 (CF2), 2885 (O-CH2), 2963 (CH2, СН3).

Пример 5. Получение 1-(2,2,3,3-тетрафторпропокси)-2-метилпропана

Получали аналогично примеру 2. Выход 60.0%, т.кип. 95 °С (3 мм рт. ст.), 1.3450, 1.1020.

Пример 6. Получение 1-(2,2,3,3,4,4,5,5-октафторпентокси)-2- метилпропана

Получали аналогично примеру 1. Выход 56.0%, т.кип.106°C (3 мм рт. ст.), 1.3520, 1.3040.

Пример 7. Получение 1-(2,2,3,3-тетрафторпропокси)-3-метилбутана

Получали аналогично примеру 2. Выход 70.0%, т.кип.100°C (3 мм рт. ст.), 1.3550, 1.0990.

Пример 8. Получение 1-(2,2,3,3,4,4,5,5-октафторпентокси)-3-метилбутана

Получали аналогично примеру 1. Выход 71.0%, т.кип. 113 °С (3 мм рт. ст.), 1.3600, 1.2990.

Пример 9. Получение 1 – (2,2,3,3-тетрафтор) пропоксигексана

Получали аналогично примеру 2. Выход 60.0%, т.кип. 100 °С (2 мм рт. ст.), 1.3650, 1.0870.

Пример 10. Получение 1 – (2,2,3,3,4,4,5,5-октафтор) пентоксигексана

Получали аналогично примеру 1. Выход 55.0%, т.кип. 120°C (2 мм рт. ст.), 1.3480, 1.2130.

Пример 11. Получение 2, 2, 3, 3-тетрафторпропоксициклогексана

Получали аналогично примеру 2. Выход 82.3%, т.кип. 95°C (3 мм рт. ст.), 1,3798, 1,1005. ИК-спектр, , см-l: 1170 ср (C-O-C); 1170c ( CF2); 2878 cp, 2965 cp ( CH2); 3005 сл (CHF2), 714 cp, 760 cp, 800 cp, 1000 cp (колебания кольца). ПМР-спектр, , м.д.: 5.95 т.т. (1Н, HCF2); 3.86 т (2Н, О-СН2-СР2), 2.85 с (CH кольца), 1.74 и 1.32 (мультиплет кольца).

Пример 12. Получение 2,2,3,3,4,4,5,5-октафторпентоксициклогексана

Получали аналогично примеру 1. Выход 75.5%, т.кип. 105 °С (3 мм рт. ст.), 1,3865, 1,3733. ИК-спектр, , см-1: 1165 ср (C-O-C); 1185 с (CF2); 2870, 2960 ( CH2); 3005 сл (CHF2), 716 cp, 763 cp, 810 cp, 960 cp (колебания кольца). ПМР-спектр, , м.д.: 5.99 т.т. (1Н, HCF2); 3.95 т (2Н, O-CH2-CF2), 2.89 с (СН кольца), 1.75 и 1.31 (мультиплет кольца).

Пример 13. Получение 1, 1, 7-тригидроперфторгептилоксициклогексана

Получали аналогично примеру 1. Выход 65.2%, т.кип.123 °С (3 мм рт. ст.), 1.3891, 1.4067. ИК-спектр, , см-1: 1165 ср (C-O-C); 1185 с (CF2); 2870, 2960 ( CH2); 3005 сл (CHF2), 716 cp, 763 cp, 810 cp, 960 cp (колебания кольца).

Пример 14. Получение 2,2,3,3-тетрафтор-1-(2,2,3,3,4,4,5,5-октафторпентокси) пропана

4.4 г (0.019 моль) 1, 1, 5-тригидроперфтор-1-пентанола смешали с 0.007 мл (0.0001 моль) ДМФА в 15 мл хлороформа, охладили до -10 °С и при интенсивном перемешивании дозировали в раствор 4.48 г (0.02 моль) 1,1,3-тригидроперфторпропилхлорсульфита в 10 мл хлороформа, поддерживая температуру -10°C. Мольное соотношение 1:1.05:0.005. Затем температуру реакционной смеси повысили до 40°C и выдерживали 4 ч при постоянной продувке инертным газом (азотом). Растворитель отогнали, продукт перегоняли в вакууме. Выход 5.56 г (84.6%), т.кип. 83°C (2 мм рт. ст.), 1.3500, 1.6790. ИК-спектр, , см-1: 1116 с (C-O-C); 1242 с (CF2); 1300 с; 1416 с, 1464 с (C-F); 1530 сл; 1575 сл; 1667 ср; 2860 сл (S CH2); 2934 сл (as CH2); 2980 ср; 3017 сл (CHF2). ПМР-спектр, , м.д.: 5.966 т.т. (1Н, (CF2)4CH2OCH2(CF2)2H); 5.823 т.т. (1Н, H(CF2)4CH2OCH2(CF2)2); 4.321 д.кв. (4Н,-СН2-).

Пример 15. Получение 2,2,3,3-тетрафтор-1-(1,1,7-тригидроперфторгептилокси) пропана

Получали аналогично примеру 14, используя 1,1,7-тригидроперфтор-1-гептанол и 1,1,3-тригидроперфторпропилхлорсульфит. Выход 71.6%, т.кип. 95°C (1 мм рт. ст.), 1.3450, 1.7310. ИК-спектр, , см-1: 1116 с (C-O-С); 1223 с (CF2); 1300 ср; 1412 ср, 1464 ср (C-F); 1530 сл; 1566 сл; 1669 ср; 2868 сл (s CH2); 2937 сл (as СН2); 2968 ср; 3014 сл (CHF2).

Пример 16. Получение 2,2,3,3,4,4,5,5-октафтор-1-(1,1,7-тригидроперфторгептилокси) пентана

Получали аналогично примеру 14, используя 1,1,7-тригидроперфтор-1-гептанол и 1,1,5-тригидроперфторпентилхлорсульфит. Выход 61,5%, т.кип. 110 °С (1 мм рт. ст.), 1.3380, 1.7647. ИК-спектр, , см-1: 1120 с (C-O-С); 1220 с (CF2); 1300 сл; 1412 ср, 1468 ср (C-F); 1556 сл; 1658 ср; 2864 сл (s СН2); 2932 ср (as CH2); 2961 ср; 3009 сл (CHF2).

Пример 17. Получение 2,2,3,3-тетрафтор-1-(1,1,9-тригидроперфторнонилокси) пропана

3.96 г (0.0091 моль) 1,1,9-тригидроперфтор-1-нонанола смешали с 0.07 мл (0.0009 моль) ДМФА в 20 мл хлороформа, охладили до -5 °С и при интенсивном перемешивании дозировали в раствор 2.15 г (0.01 моль) 1, 1, 3-тригидроперфторпропилхлорсульфита в 10 мл хлороформа, поддерживая температуру -5 °С. Мольное соотношение 1:1.1:0.1. Затем температуру реакционной смеси повысили до 50 °С и выдерживали 6 ч при постоянной продувке инертным газом (азотом). Отогнали растворитель, непрореагировавшие спирт и хлорсульфит; неперегоняющийся в вакууме остаток перекристаллизовывали из хлороформа. Получили 1.72 г (34.5%) эфира, т.пл. 49°C. ИК-спектр, , см-1: 1120 с (C-O-C); 1216 с (CF2); 1277cp; 1394 сл, 1421 сл (C-F); 1505 сл; 1540 сл; 1728 ср; 2856 ср (s CH2); 2894 (as СН2); 2932 ср; 2954 сл (CHF2). ПМР-спектр, , м.д.: 5.975 т.т. (2Н, (CF2)8CH2OCH2(CF2)2); 4.358 д.т. (4Н,-СН2-).

Пример 18. Получение 2,2,3,3,4,4,5,5-октафтор-1-(1,1,9-тригидроперфторнонилокси) пентана

Получали аналогично примеру 17, используя 1,1,9-тригидроперфтор-1-нонанол и 1,1,5-тригидроперфторпропилхлорсульфит. Выход 32.1%, т. пл. 53°C. ПМР-спектр, , м.д.: 5.973 т.т. (2Н, (CF2)8CH2OCH2(CF2)4); 4.354 д.т. (4Н,-СН2-).

Пример 19. Получение 1-фенокси-2,2,3,3-тетрафторпропана

Получали аналогично примеру 2. Выход 61.5%, т.кип. 53°С (3 мм рт. ст.), 1.4508, 1.4378. ИК-спектр, , см-1: 2932 (CH2), 1604, 1504 (Ph), 1239, 1032 (C-O-C), 1192 (CF2).

Пример 20. Получение 1-фенокси-2,2,3,3,4,4,5,5-октафторпентана

Получали аналогично примеру 1. Выход 81.3%, т.кип. 68 °С (3 мм рт. ст.), 1.3980, 1.5760. ПМР-спектр, , м.д.: 6.05 т.т. (1Н, HCF2); 4.47 т (2Н, O-CH2-CF2), 6.84 и 7.16 (мультиплет Ph).

Пример 21. Получение [(2,2,3,3-тетрафторпропокси)метил] бензола

3.25 г (0.03 моль) бензилового спирта смешали с 0.02 мл (0.0003 моль) ДМФА в 20 мл бензола, охладили до -10°C и при интенсивном перемешивании дозировали в раствор 6.44 г (0.03 моль) 1, 1, 3-тригидроперфторпропилхлорсульфита в 10 мл бензола, поддерживая температуру -10°C. Мольное соотношение 1: 1: 0.01. Затем температуру реакционной смеси повысили до 45-50°C и выдерживали 6 ч при постоянной продувке инертным газом (азотом). После отгонки растворителя и перегонки в вакууме получили 5.69 г (85.4%) эфира, т.кип. 120°C (3 мм рт. ст.), 1.3580, 1.5065. ИК-спектр, , см-1: 1160 ср (C-O-C); 1200 с (CF2); 3050 ( СН2); 1456 ср, 1500 ср (Ph). ПМР-спектр, , м.д.: 5.96 т.т. (1Н, HCF2); 4.37 т (2Н, O-CH-CF2), 7.39 мультиплет (Ph) 4.32 с (Ph-CH2).

Пример 22. Получение [(2,2,3,3,4,4,5,5-октафторпентокси)метил] бензола

Получали аналогично примеру 21. Выход 83.1%, т.кип. 125°C (3 мм рт. ст.), 1.3730, 1.6382. ИК-спектр, , см-1: 1163 ср (C-O-C); 1210 с (CF2); 3051 ( СН2); 1460 ср, 1500 ср (Ph).

Пример 23. Получение 1-хлор-4-[(2,2,3,3-тетрафторпропокси) метил] бензола

Получали аналогично примеру 21. Выход 90.2%, т.кип. 130 °С (3 мм рт. ст.), 1.4580, 1.4025. ИК-спектр, , см-1: 1168 ср (C-O-C); 1195 с (CF2); 3050 ( СН2); 1470 ср, 1550 ср (Ph), 810cp (Cl). ПМР-спектр, , м.д.: 5.97 т.т. (1Н, HCF2); 3.34 т (2Н, O-CH2-CF2), 7.21 мультиплет (Ph) 4.42 с (Ph-СН2).

Пример 24. Получение 1-хлор-4-[(2,2,3,3,4,4,5,5-октафторпентокси) метил] бензола

Получали аналогично примеру 21. Выход 85.3%, т.кип. 135 °С (3 мм рт. ст.), 1.4100, 1.5002. ИК-спектр, , см-1: 1167 ср (C-O-C); 1190 с (CF2); 3055 ( CH2); 1475 ср, 1552 ср (Ph), 808 cp (Cl).

Пример 25. Получение 1-метокси-4-[(2,2,3,3-тетрафторпропокси) метил] бензола

Получали аналогично примеру 21. Выход 70.4%, т.кип.110 °С (3 мм рт. ст.), 1.4440, 1.2856. ИК-спектр, , см-1: 1200 ср (C-O-C); 1200 с (vCF2); 3025 ( CH2); 1600 ср, 1516 ср (Ph). ПМР-спектр, , м.д.: 5.94 т.т. (1Н, HCF2); 4.41 т (2Н, O-CH2-CF2), 6.73 и 7.14 д (Ph), 4.41 с (Ph-CH2), 3.69 с (ОСН3).

Пример 26. Получение 1-метокси-4-[(2,2,3,3,4,4,5,5-октафторпентокси) метил] бензола

Получали аналогично примеру 21. Выход 63.7%, т.кип. 116°C (3 мм рт. ст.), 1.3995, 1.3643. ИК-спектр, , см-1: 1205 ср (C-O-C); 1200 с (CF2); 3030 ( СН2); 1610 ср, 1510 ср (Ph).

Пример 27. Получение 1-нитро-3-[(2,2,3,3-тетрафторпропокси) метил] бензола

Получали аналогично примеру 21. Выход 90.0%, т.кип. 130 °С (3 мм рт. ст.), 1.4760, 1.3570. ИК-спектр, , см-1: 1170 ср (C-O-C); 1850 с (CF2); 3025 ( СН2); 1450 ср, 1510 ср (Ph), 1320 (NO2)cp. ПМР-спектр, , м.д.: 5.93 т.т. (1Н, HCF2); 4.40 т (2Н, O-CH2-CF2), 7.45 мультиплет (Ph) 4.42 с (Ph-СН2).

Пример 28. Получение 1-нитро-3-[(2,2,3,3,4,4,5,5-октафторпентокси) метил] бензола

Получали аналогично примеру 21. Выход 84.1%, т.кип. 140 °С (3 мм рт. ст.), 1.4310, 1.5002. ИК-спектр, , см-1: 1175 ср (C-O-C); 1850 с (CF2); 3030 ( СН2); 1455 ср, 1511 ср (Ph), 1324 (NO2)cp.

Выход и свойства полученных эфиров представлены в таблице. Нами было установлено, чем больше молекулярная масса исходного полифторалкилхлорсульфита H(CF2)nCH2OS(O)Cl, тем он менее реакционно-способен, поэтому необходимо при переходе от n=2 к n=6 увеличивать температуру и время реакции (примеры 1 и 2). Увеличение молекулярной массы полифторированного спирта также снижает его реакционно-способность, что требует увеличения количества катализатора, температуры и времени реакции и снижает выход эфиров (примеры 17, 18).

Таблица.
Простые полифторалкиловые эфиры
№ примера Формула Выход, % Т. кип., °С/мм рт. ст. d20 4 nD 20
1 2 3 4 5 6
1 н-С3Н7OCH2(CF2CF2)2Н 87.9(42*) 104/13 1.4234 1.3705
2 н-C4H9OCH2CF2CF2H 89.9(45*) 95/4 1.2770 1.4180
3 н-C4H9OCH2(CF2CF2)2H 85.0 102/4 1.4165 1.3700
4 н-C5H11OCH2CF2CF2H 80.0(49*) 88/2 1.2371 1.3996
5 изо-С4Н9OCH2CF2CF2Н 60.0 95/3 1.102 1.345
6 изо-С4Н9OCH2(CF2CF2)2Н 56.0 106/3 1.304 1.352
7 изо-С5Н11OCH2CF2CF2H 70.0 100/3 1.098 1.355
8 изо-С5Н11ОСН2(CF2CF2)2Н 71.0 113/3 1.299 1.360
9 н-С6Н13ОСН2CF2CF2Н 60.0 100/2 1.087 1.365
10 н-С6Н13ОСН2(CF2CF2)2Н 55.0 120/2 1.213 1.348
11 С6Н11OCH2CF2CF2H 75.5 105/3 1.3733 1.3865
12 С6Н11ОСН2(CF2CF2)2Н 82.3 95/3 1.1005 1.3798
13 С6Н11ОСН2(CF2CF2)3Н 65.2 123/3 1.4067 1.3891
14 H(CF2)4CH2OCH2(CF2)2H 84.6 83/2 1.6790 1.3500
15 Н(CF2)6СН2OCH2(CF2)2Н 71.6 95/1 1.7310 1.3450
16 Н(CF2)4СН2OCH2(CF2)6Н 61.5 110/1 1.7647 1.3380
17 H(CF2)8CH2OCH2(CF2)2H 34.5 т.пл. 49°С
18 H(CF2)8CH2OCH2(CF2)4H 32.1 т.пл.53°С
19 PhOCH2CF2CF2H 60.5(43*) 53/3 1.4378 1.4508
20 PhOCH2(CF2CF2)2H 81.3(51*) 110/4 1.5760 1.4050
21 PhCH2OCH2CF2CF2H 85.4 120/3 1.5065 1.3580
22 PhCH2OCH2(CF2CF2)2H 83.1 125/3 1.6382 1.3730
23 п-Cl-PhCH2OCH2(CF2)2H 90.2 130/3 1.4025 1.4580
24 п-Cl-PhCH2OCH2(CF2)4H 85.3 135/3 1.5002 1.4100
25 п-СН3О-PhCH2OCH2(CF2)2H 70.4 110/3 1.2856 1.4440
26 п-СН3О-PhCH2OCH2(CF2)4H 63.7 116/3 1.3643 1.3995
27 м-NO2PhCH2OCH2(CF2)2H 90.0 130/3 1.3570 1.4760
28 м-NO2PhCH2OCH2(CF2)4H 84.1 140/3 1.5002 1.4310
* – По прототипу.

Таким образом, предлагается способ получения полифторалкиловых эфиров из спиртов (фенола) и полифторалкилхлорсульфитов с использованием в качестве катализатора N, N-диметилформамида при соотношении реагентов спирт (фенол): полифторалкилхлорсульфит: ДМФА, равном 1:(1-1.1):(0.005-0.1) моль, позволяющий получать эфиры с выходом до 90.2%.

Формула изобретения

Способ получения простых полифторалкиловых эфиров формулы H(CF2)nCH2OR (n=2, 4, 6; R=н-Pr, н-Bu, изо-Bu, н-С5Н11, изо-С5Н11, н-С6Н13, С6Н11(циклогексил), RF (где RF=H(CF2)nCH2, n=2, 4, 6, 8), Ph, ArCH2 (где Ar=Ph, п-Cl-Ph, п-СН3О-Ph, м-NO2-Ph)) реакцией соответствующих спиртов или фенола с полифторалкилхлорсульфитами в присутствии растворителя, заключающийся в смешении реагентов при температуре -10 ÷ -5°С, отличающийся тем, что спирты или фенол дозируют в раствор полифторалкилхлорсульфита в смеси с катализатором N,N-диметилформамидом при их мольном соотношении, равном 1:(1-1,1):(0,005-0,1) соответственно, реакцию ведут при 40-50°С в течение 4-6 ч, выделяющиеся диоксид серы и хлористый водород отдувают инертным газом.

Categories: BD_2346000-2346999