背景
異氟烷(CF3CHClOCF2H)為無色易揮發(fā)液體，是一種吸入式麻醉劑。異氟烷的合成主要是由三氟乙基二氟基甲基醚(簡稱甲醚)氯化而得，再用精餾法提取。其反應(yīng)式如下：
其反應(yīng)過程中會產(chǎn)生下列副產(chǎn)物：
CF3CCl2OCF2H
CF3CHClOCF2Cl
CF3CH2OCF2Cl
CF3CCl2OCF2Cl
甲醚的氯化不超過60％，氯化后的混合液中，異氟烷的含量在55-60％之間，未反應(yīng)的甲醚在35-40％之間，上述四個副產(chǎn)物合計不超過5％。其中副產(chǎn)物CF3CHClOCF2Cl與異氟烷易生成低沸點共沸物，用精餾方法根本去不掉，而作為麻醉劑的異氟烷要求純度在99.9％，因此異氟烷的生產(chǎn)和提純歷來是一個難題。
或采用過頭氯化法，則氯化后的混合液中會增加大量同碳二氯化物CF3CCl2OCF2H，然后用異丙醇還原同碳二氯化物CF3CCl2OCF2H，還原后需將異氟烷和異丙醇以及生成的丙酮分離，在分離中又增加相當多的設(shè)備和溶劑。
美國專利3720587描述了一種異氟烷與其反應(yīng)副產(chǎn)物分離和提純的技術(shù)。文獻中用丙酮、丁酮和四氫呋喃為溶劑與氯化后的混合液中的異氟烷形成共沸，經(jīng)過精餾得到較純的異氟烷和溶劑的共沸混合物，再用水打破共沸，用水將共沸混合物分離，再將濕的異氟烷干燥精餾得到純品，該法是傳統(tǒng)的分離提純方法，缺點是共沸混合物用大量的溶劑，在得到較純共沸混合物之前還有部分異氟烷隨溶劑蒸出，需要進一步處理，共沸混合物的處理如去掉溶劑，也很麻煩，對精餾塔的要求較高，板數(shù)在80-100之間才行，雖能得到純異氟烷但工藝麻煩，溶劑和異氟烷損失都較大。
美國專利5230778對上一種方法作了改進，即用提取蒸餾法，提取液用二甲基甲酰胺(另外還有甲基乙基乙酰胺和N·甲基吡咯烷酮)，該法操作相當復(fù)雜，需要一套復(fù)雜的裝置-恒溫精餾塔，用電子泵從不同的部分滴加反應(yīng)物和提取液，約20％的物質(zhì)被蒸出，提取液再進行精餾或用水分離后再進一步蒸餾，該法比丙酮法要改進很多，但是要高質(zhì)量的二甲基甲酰胺和一套昂貴復(fù)雜的設(shè)備，操作起來亦相當復(fù)雜，稍不慎即可能失誤，收到大量的低沸物(初餾物)含有異氟烷或過多的副產(chǎn)物，因此至少25％的初餾物損失，投入的資金相當多，成本高收率低，質(zhì)量難以保證。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，提出了一種改進方案。本發(fā)明投資少、易操作、成本低，一次處理即可得到99.2-99.8％的純品。
本發(fā)明是一種制備異氟烷的方法，由三氟乙基二氟基甲基醚氯化制備含有異氟烷的氯化混合液，其特征在于：在氯化混合液中加入碳酸鹽水溶液，蒸餾；在蒸餾后的氯化混合液中加入有機溶劑，精餾；收集溫度為46-48.5℃的餾份，即得異氟烷。
本發(fā)明的操作步驟如下：1、由三氟乙基二氟基甲基醚氯化制備含有異氟烷的氯化混合液。甲醚的氯化率不超過60％。氯化后的混合液中，異氟烷的含量在55-60％之間，未反應(yīng)的甲醚在于35-40％之間，副產(chǎn)物合計不超過5％；2、在上述氯化混合液中加入的碳酸鹽水溶液，蒸餾至氯化混合液全部蒸出，收集備用，蒸餾溫度37-70℃。由于碳酸鹽水溶液較氯化混合液輕，沸點較高，蒸餾時，下層的氯化混合液經(jīng)過上層的碳酸鹽水溶液蒸出，以去除氯化混合液中的極性物質(zhì)以及氯化時生成的鹽酸。所說的碳酸鹽可以是碳酸納或碳酸鉀。用量為20-40％(體積比計)，濃度為1-3％(按溶質(zhì)計)。
3、在蒸餾后的氯化混合液中加入有機溶劑，氯化混合液與有機溶劑的重量比為1.5-2.5∶1；用相當于20個塔板的精餾裝置精餾；分別收集28-29℃和46-48.5℃溫度下的餾份。
本發(fā)明所用的有機溶劑為N甲基乙酰胺、N·N二甲基乙酰胺、N·N二甲基甲酰胺、N甲基二基乙酰胺、N甲基乙基甲酰胺、N·甲基比咯烷酮或N乙基吡咯烷酮。精餾后有機溶劑存留在精餾裝置的底部，加入氯化混合液后可繼續(xù)精餾。因此有機溶劑可重復(fù)使用。收集到的28-29℃的餾份為未反應(yīng)的甲醚，收回后可作為原料再用。37-42℃的餾份為上述四個副產(chǎn)物。46-48.5℃溫度下的餾份為異氟烷，其含量為99.2-99.8％。
制備方法
本發(fā)明采用常規(guī)精餾裝置，相當于20個塔板的精餾塔或精餾柱即可，有機溶劑使用工業(yè)級產(chǎn)品并可重復(fù)使用，投資少，易操作，收率高，產(chǎn)品純度高。
取500g氯化混合物，加入約180ml碳酸鈉的水溶液(含約5g碳酸鈉)，蒸餾，得到餾出物490g，該混合物含有異氟烷275g，甲醚原料200g，其他付產(chǎn)物約15g；加入100g的N甲基乙酰胺進行精蒸餾，收集28-29℃的餾份約30g，溫度很快上升到48℃，收集約50g的餾份異氟烷含量約95％，進一步收集46-48℃的餾份至蒸不出，約得210g99.43％的異氟烷產(chǎn)品。