绿色高效制备高纯度2,2,2-三氟乙醚

背景技术

2,2,2-三氟乙醚是一种对称的氢氟醚，不仅能够作为清洗剂用于半导体行业，还能够作为药物用于医疗行业，更重要的是还能够作为电解质添加剂应用于锂离子电池中。通过向锂电池电解液中加入2,2,2-三氟乙醚，能够明显提高整个锂电池体系的耐氧化性能、阻燃性能以及对石墨负极良好的兼容性。因此相比于普通溶剂，氟化溶剂更容易在负极表面发生还原分解，能够在负极表面形成均匀、致密的氟化SEI膜，从而促进Li的均匀沉积，提升Li金属电池的库伦效率和循环稳定性。同时，2,2,2-三氟乙醚本身性质具有良好的热稳定性，无闪点，从而显著提高了锂电池电解液的闪点，有效解决了电解液易燃问题。

目前，现有技术中关于2,2,2-三氟乙醚的制备方法主要有：美国专利US3363006A的2,2,2-三氟乙醚及其制备方法中，利用2,2,2‑三氟醇与钠在二恶烷中预制2,2,2‑三氟乙基钠，再与2,2,2‑三氟乙基对甲苯磺酸酯反应生成2,2,2‑三氟乙醚，其生产工艺复杂，并且对设备性能要求高，生产原料不易存储且不环保，另外，通过此方法生产的2,2,2‑三氟乙醚的纯度达不到99%以上；CN112299960A利用三氟氯乙烷和三氟乙醇反应制备三氟乙醚，但需要通过三氯乙烯与氟化氢反应制备三氟氯乙烷，生成较多氯代烃类副产品，收率和转换率较低，反应复杂且危险；在专利GB814493A中，公开了利用三氟乙醇和浓硫酸制备三氟乙醚的方法，该方法为高温高压气相反应，反应危险性大且对设备要求高；在专利JP2005/314356A中，公开了利用三氟乙醇和三氟甲烷磺酰氯制备三氟甲烷磺酸酯的方法，其中副产物为三氟乙醚，该方法原料不易获取，且价格昂贵，反应速率较慢，收率较低，反应危险性大且对设备要求高。

制备方法^[1]

S1、在0.5L压力反应釜中，依次加入336.6g(3mol)叔丁醇钾和90g(3mol)多聚甲醛，经氮气置换3次后，注入300mL干燥的DMF溶剂，随后充入70g(1mol)氟仿，于常温下剧烈搅拌反应2h；反应结束后，减压除去叔丁醇和过量的甲醛，得到三氟乙醇钾中间体。

S2、向三氟乙醇钾中间体中滴加含95g(0.5mol)对甲苯磺酰氯的DMF溶液，滴加完毕后，在氮气保护下，先于25℃搅拌2h，随后升温至85℃反应8h；反应结束后，过滤除掉钾盐，并对滤液进行蒸馏，得到2,2,2‑三氟乙醚75.8g，GC监测纯度99.1%，收率83.3%。¹HNMR(400MHz,Chloroform‑d)：δ3.98(q,J=8.4Hz,6H)。¹⁹FNMR(376MHz,Chloroform‑d)：δ‑75.23 (t,J= 8.4Hz)。¹³CNMR(101MHz,Chloroform‑d)：δ123.28(q,J=278.8Hz),69.22(q,J=35.1Hz)。

参考文献

[1] 闽江学院,福建三农新材料有限责任公司. 一种2,2,2-三氟乙醚的制备方法:CN202511700784.3[P]. 2026-02-10.