PROCEDIMIENTO PARA LA PRODUCCIÓN DE ALQUIL ÉTERES QUE CONTIENEN FLÚOR.

Procedimiento para producir un alquil éter fluorado que comprende la introducción de un disolvente polar aprótico,

un éter fluorado, un catalizador, un alquil alcohol fluorado y una olefina fluorada en un reactor y luego someter a reacción el alquil alcohol fluorado con la olefina fluorada, caracterizado porque la relación entre los dos componentes disolvente polar aprótico y éter fluorado introducidos en el reactor es una relación disolvente polar aprótico/éter fluorado = 5/95 a 80/20 en masa, siendo el alquil alcohol fluorado un compuesto representado por la Fórmula 1, la olefina fluorada un compuesto representado por la Fórmula 2 y produciéndose un alquil éter fluorado representado por la Fórmula 3: RR-CHOH Fórmula 1 CF2=CYZ Fórmula 2 RR-CHOCF2CHYZ Fórmula 3 siempre que en las Fórmulas 1 a 3 R sea -CaHbFdXe, donde X es un átomo de halógeno distinto de un átomo de flúor, cada uno de "a" y "d" es un número entero de al menos 1, cada uno de "b" y "e" es un número entero de al menos 0, y b+d+e=2a+1, R' es un átomo de hidrógeno o -CfHgFhXi, donde X es un átomo de halógeno distinto de un átomo de flúor, cada uno de "f" y "h" es un número entero de al menos 1, cada uno de "g" e "i" es un número entero de al menos 0 y g+h+i=2f+1, y cada uno de Y y Z, independientes uno de otro, es un átomo de hidrógeno, un átomo de flúor, un átomo de cloro, un átomo de bromo o un grupo trifluorometilo

La presente invención se refiere a un procedimiento para la producción de alquil éteres fluorados.

Entre los alquil éteres fluorados, se considera que aquellos que no contienen ningún otro átomo de halógeno que no sea flúor no destruyen la capa de ozono y, por tanto, son compuestos candidatos a 5 sustituir los clorofluorocarbonos o hidroclorofluorocarbonos que se han venido utilizado como CFC.

Un procedimiento conocido preparar un alquil éter fluorado es aquel en el que se someten a reacción un alquil alcohol fluorado y una olefina fluorada en presencia de un metal alcalino o de un hidróxido de metal alcalino (Documento de Patente 1). Sin embargo, este método requiere condiciones de reacción tales como una alta temperatura y presión, e incluso así la velocidad de reacción es baja. 10

En estas circunstancias, como método para mejorar el citado anteriormente se ha descrito (Documento de Patente 2) un método para sintetizar un alquil éter fluorado mediante reacción de un alquil alcohol fluorado y una olefina fluorada en un disolvente polar aprótico. Sin embargo, incluso cuando se emplea este método, surge el debido al hecho de que, para obtener una velocidad de reacción suficiente, se necesita una alta presión de reacción y, debido a que se requiere una gran cantidad de disolvente polar 15 aprótico, es necesario un proceso posterior tal como de destilación.

Documento de Patente 1: Patente de Estados Unidos Nº 3.557.294 (Ejemplos)

Documento de Patente 2: JP-A-9-263559 (Reivindicaciones, Ejemplos)

La JP-A-2 062 840 describe un proceso de fluoración directa foto-asistdo en fase de solución donde la fase de solución es irradiada con una fuente ultravioleta mientras la concentración de flúor en la 20 reacción aumenta del 20% al 50% en volumen, y a continuación se mantiene la irradiación hasta que finaliza la reacción.

Fokin, A. y col., Izvestiya Akademii Nauk RSSS, Seriya Khimicheskaya, 1977, Vol. (9), páginas 2141-2146, describen un proceso de reacción de alcoholes polifluorados con fluoroolefinas en DMF conteniendo KOH. 25

Un objeto de la presente invención consiste en proporcionar un procedimiento para la producción de un alquil éter fluorado por medio del cual se pueda obtener una velocidad de reacción suficiente incluso en condiciones de reacción suaves, y donde se puede llevar a cabo eficazmente un proceso posterior, tal como una destilación, después de la reacción.

Los presentes inventores han estudiado detalladamente el cambio con el tiempo de la velocidad 30 de reacción en una reacción discontinua y han descubierto sorprendentemente que la velocidad de reacción aumenta bruscamente en la etapa final de la reacción, es decir a partir de una etapa en la que el alquil éter fluorado como producto deseado se ha formado en una concentración de al menos un determinado nivel, y en la que la velocidad de reacción inmediatamente antes de la finalización de la reacción es notablemente alta en comparación con la etapa inicial de la reacción. Se considera que este 35 fenómeno se puede atribuir a un incremento de la solubilidad de la olefina fluorada debido al aumento del contenido de alquil éter fluorado. Los presentes inventores han realizado otro estudio en base a este descubrimiento y han encontrado que el incremento de la velocidad de reacción mencionado anteriormente no se limita al alquil éter fluorado, sino que también ocurre cuando se permite la presencia de un éter fluorado en el sistema de reacción a una concentración de al menos cierto nivel. A saber, se ha descubierto 40 que la velocidad de reacción puede incrementarse cuando se admiten dos componentes, el éter fluorado y el disolvente polar aprótico, en una relación prescrita, en el reactor. La presente invención se desarrollado en base a estos descubrimientos.

Así, la presente invención proporciona un procedimiento para la producción de un alquil éter fluorado que comprende introducir un disolvente polar aprótico, un éter fluorado, un catalizador, un alquil 45 alcohol fluorado y una olefina fluorada en un reactor y luego someter a reacción el alquil alcohol fluorado con la olefina fluorada, donde la relación entre los dos componentes del disolvente polar aprótico y el éter fluorado introducidos en el reactor es una relación disolvente polar aprótico/éter fluorado = 5/95 a 80/20 en masa, siendo el alquil alcohol fluorado un compuesto representado por la Fórmula 1, la olefina fluorada un compuesto representado por la Fórmula 2 y produciéndose el alquil éter fluorado representado por la 50 Fórmula 3:

RR'CHOH Fórmula 1

CF2=CYZ Fórmula 2

RR'CHOCF2CHYZ Fórmula 3

siempre que en las Fórmulas 1 a 3, R sea -CaHbFdXe, donde X es un átomo de halógeno distinto de un átomo de flúor, cada uno de “a” y “d” es un número entero de al menos 1, cada uno de “b” y “e” es un número entero de al menos 0, y b+d+e=2a+1, R' es un átomo de hidrógeno o -CfHgFhXi, siendo X un átomo de halógeno distinto de un átomo de flúor, cada uno de “f” y “h” un número entero de al menos 1, cada uno 5 de “g” e “i” un número entero de al menos 0, y g+h+i=2f+1, y cada uno de Y y Z, independientes uno de otro, es un átomo de hidrógeno, un átomo de flúor, un átomo de cloro, un átomo de bromo o un grupo trifluorometilo.

De acuerdo con la presente invención, se puede producir un alquil éter fluorado a alta velocidad de reacción y de alta pureza en condiciones de reacción suaves y se puede llevar a cabo eficazmente también 10 un proceso posterior, tal como una destilación, después de la reacción.

Se describe a continuación en detalle el procedimiento de la presente invención.

En la presente invención, la relación entre los dos componentes disolvente polar aprótico y éter fluorado introducidos en el reactor se ajusta para ser: disolvente polar aprótico/éter fluorado = de 5/95 a 80/20, preferentemente de 10/90 a 70/30, en especial de 10/90 a 50/50 en proporción en masa. Cuando la 15 relación entre estos dos componentes se ajusta para encontrarse dentro del rango anterior se puede mejorar la velocidad de reacción.

En la presente invención, como éter fluorado a introducir en el reactor preferentemente se emplea un alquil éter fluorado como producto deseado. Cuando se emplea un alquil éter fluorado como producto deseado, merece la pena mencionar que, a la finalización de la reacción, no hace falta separar por 20 destilación dicho producto. De otro modo, como el éter fluorado mencionado anteriormente se puede utilizar cualquier éter fluorado sin ninguna limitación particular, siempre que sea un éter fluorado fácilmente separable por destilación del alquil éter fluorado como producto deseado a la finalización de la reacción.

El alquil alcohol fluorado como materia prima a utilizar en la presente invención es un compuesto representado por la Fórmula 1. 25

RR'CHOH Fórmula 1

Aquí, en la Fórmula 1, R es -CaHbFdXe (X es un átomo de halógeno distinto de un átomo de flúor, cada uno de “a” y “d” es un número entero de al menos 1, cada uno de “b” y “e” es un número entero de al menos 0 y b+d+e=2a+1), R' es un átomo de hidrógeno o -CfHgFhXi (X es un átomo de halógeno distinto de un átomo de flúor, cada uno de “f” y “h” es un número entero de al menos 1, cada uno de “g” e “i” es un 30 número entero de al menos 0 y g+h+i=2f+1).

En la Fórmula 1, preferentemente “a” es un número entero de 1 a 10, en especial un número entero de 1 a 4, desde el punto de vista de la disponibilidad, y “e” es preferentemente 0.

Además, del mismo modo, “f” es preferentemente un número entero de 1 a 10, en especial un número entero de 1 a 4, e “i” es preferentemente 0. 35

Entre los compuestos representados por la Fórmula 1, un alquil alcohol fluorado preferente puede ser específicamente, por ejemplo, CF3CH2OH, CH3CF2CH2OH, CF3(CF2)2CH2OH, CF3(CF2)3CH2OH, CF3(CF2)4CH2OH, CF3(CF2)5CH2OH, CF3(CF2)6CH2OH, CHF2CF2CH2OH, CHF2(CF2)3CH2OH, CHF2(CF2)5CH2OH, CF3CHFCF2CH2OH, CHF2CF(CF3)CH2OH o CCIF2CF2CH2OH.

Entre ellos, un alquil alcohol fluorado particularmente preferente puede ser CF3CH2OH (2,2,2-40 trifluoroetanol, denominado en adelante...

1. Procedimiento para producir un alquil éter fluorado que comprende la introducción de un disolvente polar aprótico, un éter fluorado, un catalizador, un alquil alcohol fluorado y una olefina fluorada en un reactor y luego someter a reacción el alquil alcohol fluorado con la olefina fluorada, caracterizado porque la relación entre los dos componentes disolvente polar aprótico y éter 5 fluorado introducidos en el reactor es una relación disolvente polar aprótico/éter fluorado = 5/95 a 80/20 en masa, siendo el alquil alcohol fluorado un compuesto representado por la Fórmula 1, la olefina fluorada un compuesto representado por la Fórmula 2 y produciéndose un alquil éter fluorado representado por la Fórmula 3:

RR'CHOH Fórmula 1 10

CF2=CYZ Fórmula 2

RR'CHOCF2CHYZ Fórmula 3

siempre que en las Fórmulas 1 a 3 R sea -CaHbFdXe, donde X es un átomo de halógeno distinto de un átomo de flúor, cada uno de “a” y “d” es un número entero de al menos 1, cada uno de “b” y “e” es un número entero de al menos 0, y b+d+e=2a+1, R' es un átomo de hidrógeno o -CfHgFhXi, 15 donde X es un átomo de halógeno distinto de un átomo de flúor, cada uno de “f” y “h” es un número entero de al menos 1, cada uno de “g” e “i” es un número entero de al menos 0 y g+h+i=2f+1, y cada uno de Y y Z, independientes uno de otro, es un átomo de hidrógeno, un átomo de flúor, un átomo de cloro, un átomo de bromo o un grupo trifluorometilo.

2. Procedimiento para producir un alquil éter fluorado según la reivindicación 1, caracterizado porque 20 el éter fluorado introducido en el reactor es el alquil éter fluorado representado por la Fórmula 3, como producto deseado.

3. Procedimiento para producir un alquil éter fluorado según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el disolvente aprótico polar es un compuesto representado por la Fórmula 4:

R1O(R2O)mR3 Fórmula 4 25

siempre que, en la Fórmula 4, cada uno de R1 y R3, independientes uno de otro, es un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo(C1-4), R2 es un grupo alquileno)C1-4) y “m” es un número entero de al menos 0.

4. Procedimiento para producir un alquil éter fluorado según la reivindicación 3, caracterizado porque el compuesto representado por la Fórmula 4 es diglima, triglima o tetraglima. 30

5. Procedimiento para producir un alquil éter fluorado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el alquil alcohol fluorado representado por la Fórmula 1 es CF3CH2OH, la olefina fluorada representada por la Fórmula 2 es CF2=CF2, y se produce CF3CH2OCF2CHF2 como alquil éter fluorado representado por la Fórmula 3.

6. Procedimiento para producir un alquil éter fluorado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, 35 caracterizado porque se lleva a cabo la reacción bajo una presión manométrica de como máximo 1 MPa.