1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚的合成方法及用途

简介

1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚呈淡黄色液体，是一种含氟的有机小分子。观察其分子结构发现，该分子中含有多个氟原子，还含有一个四氟乙基（CF₂CF₃）基团和一个四氟丙基（CF₃CF₂CF₃）基团。正是由于1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚的合成方法众多，常见的合成步骤包括以四氟丙醇为起始原料，四氟丙醇钠为催化剂，与四氟乙烯单体进行反应；反应产物经过后处理得到1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚。本方法使用的催化剂是含四氟丙醇钠的四氟丙醇溶液,而四氟丙醇又是反应原料之一，所以不需要加入其它任何溶剂,从而避免了溶剂与反应产物的分离,减少后处理步骤，节约了生产成本；使用四氟丙醇钠作为催化剂，产品收率高，纯度高[1]。

1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚的性状

合成方法

将6升不锈钢高压釜内部抽真空，在引入氢氧化钾（546克：9.75摩尔）、水（2184毫升）和2,2,3,3-四氟丙醇（含氟烷基醇）：HCF2CF2CH2OH（1716克：13摩尔）后，在室温下对高压釜内部进行20次抽真空和氮气置换。系统排空后，引入四氟乙烯，使系统内部压力为0.1 MPa，并加热至内部温度为75°C。在内部温度达到75°C后，逐渐加入四氟乙烯，以将反应压力保持在0.7 MPa至0.8 MPa。调整内部温度，使其保持在75°C~95°C。最后经过反复重结晶过硅胶色谱柱得到标题化合物1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚[2]。

用途

1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚(HFE)引入电解质体系中，在提高电解质的阻燃性能的同时，还可以通过调节多硫化物的溶解程度来抑制锂硫电池的"穿梭效应"[3]。此外，通过由1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚,乙二醇二甲醚与双三氟磺酰亚胺锂组成的局部高盐液态电解液(HFE-DMELiTFSI)对金属锂/固态电解质界面进行润湿,增加金属锂与固态电解质之间的离子接触，降低离子传输阻力，从而提高锂离子在界面的传输能力[4]。

参考文献

[1]何日兴,张立亭,吕伟平,等.一种制备1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚的方法:CN201410223919.7[P].CN103992213A[2024-12-30].

[2]Daikin Industries, Ltd.. Method for producing high-purity fluorine-containing ethers. World Intellectual Property Organization, WO2009154135 A1 2009-12-23.

[3]张结雨,张顺,李宁,等.阻燃凝胶聚合物电解质的制备及其性能研究[J].储能科学与技术, 2024, 13(8):2529-2540.DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2024.0164.

[4]朱高龙,赵辰孜,袁洪,等.基于局部高盐界面润湿策略构筑的固态金属锂软包电池[J].物理化学学报, 2021.DOI:10.3866/PKU.WHXB202005003.