五氟戊醇以及利用副产五氟氯乙烷合成五氟戊醇的方法与流程

本发明属于氟化工，具体涉及五氟戊醇以及利用副产五氟氯乙烷合成五氟戊醇的方法。

背景技术：

1、五氟戊醇，又称为4,4,5,5,5-五氟戊醇，无色液体，分子量为178.1，沸点为62℃-64℃，密度：1.35g/ml，结构式为。

2、五氟戊醇是氟维司群（雌激素受体拮抗剂）的关键中间体，该化合物也是表面活性剂、染料和功能材料单体的重要原料，应用非常广泛。目前主要的合成方法主要有四种：一是以4,4,5,5,5-五氟-2-碘-1-戊醇或4,4,5,5,5-五氟-2-碘戊-2-烯-1-醇为原料经过还原合成五氟戊醇。二是以3-溴-1,1,1,2,2-五氟丙烷为原料做成格氏试剂，再与环氧乙烷开环并酸化合成五氟戊醇。三是以五氟碘乙烷为原料与蒜醇，在催化剂和配体的作用下，合成五氟戊醇。四是以1,1,1,2,2-五氟戊烷为原料，在催化剂存在下与过氧化氢异丙苯反应，合成五氟戊醇。但以上方法都各自存在缺点。

3、公开专利cn111004091a提到，在负载贵金属复合催化剂pt/alf3、溶剂和氧化剂存在下，80℃反应2h，一步法催化氧化1,1,1,2,2-五氟丙烷合成五氟戊醇，具有反应操作简单、选择性高等优点。但是使用的铂催化剂价格昂贵，成本较高，大规模工业应用受到限制。

4、公开专利cn114853568a提到，在室温下将催化剂和配体溶解在有机溶剂中，反应一定时间后，加入烯丙醇、碱、氟源和氢供体，进行反应，得到4,4,5,5,5-五氟戊醇。该路线具有环保等优点，但是需要提前制备催化剂和配体，操作繁琐，并且烯丙醇为剧毒物质，操作不便，具有较大风险。

5、公开专利cn107501044a提到的五氟戊醇的制备方法，以及2019年williams,jason等人在organic letters（2019,vol.21,13,p.5341-5345）上发表的论文中，以丙烯醇和五氟碘乙烷或五氟溴乙烷为原料，通过自由基引发剂合成4,4,5,5,5-五氟-2-溴-1-戊醇或者4,4,5,5,5-五氟-2-碘-1-戊醇，再经过过渡金属催化剂催化脱卤反应得到五氟戊醇。该工艺用到的自由基引发剂，反应不容易控制，大量生产时会有较高的安全风险。

6、1994年shankar m.singh等人在tetrahedron letters（tetrahedron letters,1994,vol.35,#49,p.9141-9144）公开的在亚硫酸氢钠存在下，将全氟乙基碘化物定量自由基加成炔丙醇，得到e/z-2-碘-4,4,5,5,5-五氟-2-戊烯-1-醇，在三乙胺存在下，通过催化氢化氧化铂，一步转化为4,4,5,5,5-五氟戊烷-1-醇。该路线应用了昂贵的pt催化剂，不适合工业化。

7、公开专利cn116162016a提到，以丙酰氯为原料，生成的全氟丙酰氟与硼氢化钠、甲醇反应生成2,2,3,3,3-五氟丙醇，2,2,3,3,3-五氟丙醇与三溴化磷发生取代反应，生成1-溴-2,2,3,3,3-五氟丙烷，1-溴-2,2,3,3,3-五氟丙烷与镁粉反应生成格氏试剂，与环氧乙烷生成五氟戊醇粗品，精馏得到高纯五氟戊醇。采用的硼氢化钠和三溴化磷在工业上使用存在较大的安全风险，硼氢化钠价格较昂贵。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的上述缺陷，提供利用副产五氟氯乙烷合成五氟戊醇的方法，节约成本，过程环保，反应速度快，所合成的五氟戊醇收率高。

2、本发明所述的利用副产五氟氯乙烷合成五氟戊醇的方法，包括以下步骤：

3、（1）将副产五氟氯乙烷加入溶剂中，得到溶液a，质量分数≥5%；

4、（2）将镁屑加入到醚类溶剂中，得到溶液b，质量分数≥5%；

5、（3）在40℃-80℃，将1/5-1/3体积的溶液a以50ml/min速度加入到溶液b中，引发反应；

6、（4）将剩余溶液a以30ml/min速度加入到溶液b中，进行格氏反应，得到五氟乙烷氯化镁溶液；

7、（5）将五氟乙烷氯化镁溶液降温至-10℃-0℃，加入氧杂环丁烷，进行开环反应，反应结束后，处理得到五氟戊醇粗品；

8、（6）将五氟戊醇粗品精馏，得到五氟戊醇。

9、所述的副产五氟氯乙烷与镁屑的摩尔比为1:（1-2），优选1:1.2。

10、步骤（5）所述的五氟乙烷氯化镁理论产出量与氧杂环丁烷的摩尔比为1:（1-1.2），优选1:1.05。

11、步骤（1）和步骤（2）所述的溶剂为醚类溶剂或者烃类溶剂中的一种，醚类溶剂为四氢呋喃或乙醚，烃类溶剂为苯、甲苯、正己烷、环己烷中的一种。

12、步骤（3）控制的引发反应的温度为40-70℃，时间为5-30min。

13、步骤（4）的格氏反应温度为30℃-60℃，优选60℃，反应时间为8h-12h，优选8h。

14、步骤（5）所述的处理步骤为：将反应结束后的溶液泄压，加水淬灭，蒸馏。

15、所述的蒸馏温度为60℃-70℃。

16、步骤（5）的开环反应的温度为30℃-50℃，优选30℃，反应时间为2h-4h，优选2h。

17、步骤（6）精馏，收集62℃-64℃的馏分。

18、一种五氟戊醇是利用所述的利用副产五氟氯乙烷合成五氟戊醇的方法合成的。

19、具体的，所述的利用副产五氟氯乙烷合成五氟戊醇的方法，包括以下步骤：

20、（1）将副产五氟氯乙烷加入3l无水溶剂中，得到溶液a；

21、（2）在高压反应釜上，加装冷凝器和滴液漏斗，加入镁屑、无水醚类溶剂，混合得到溶液b；

22、（3）在40℃-80℃，将1/5-1/3体积的溶液a以50ml/min速度加入到溶液b中，引发反应，开启搅拌回流降温，控制反应温度40-70℃和反应时间5-30min；

23、（4）将剩余溶液a以30ml/min速度加入到溶液b中，30℃-60℃进行格氏反应8h-12h，得到五氟乙烷氯化镁溶液；

24、（5）将五氟乙烷氯化镁溶液降温至-10℃-0℃，以1滴/s加入氧杂环丁烷，30℃-50℃进行开环反应2h-4h，反应结束后，泄压，加500g水淬灭，60-70℃蒸馏，得到五氟戊醇粗品；

25、（6）将五氟戊醇粗品加入到精馏塔进行精馏，收集62℃-64℃的馏分，得到高纯五氟戊醇。

26、本发明首先将五氟氯乙烷通入干燥的醚类溶剂中，缓慢加入到含有镁屑和醚类溶剂的反应容器中经格氏反应制备五氟乙烷氯化镁，再将氧杂环丁烷中缓慢加入到制备的格氏试剂中，经过升温开环，淬灭，粗蒸馏，最终精馏得到最终产物五氟戊醇。

27、与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：

28、（1）本发明的利用副产五氟氯乙烷合成五氟戊醇的方法，反应速度快，满足绿色化学的特点，适合工业化。

29、（2）本发明的利用副产五氟氯乙烷合成五氟戊醇的方法，为处理五氟氯乙烷处理提供新的方法。

30、（3）采用本发明的方法合成的五氟戊醇，收率高，纯度高。