1H,1H,5H-八氟戊基-1,1,2,2-四氟乙基醚的合成与应用

2026/3/19 8:02:37 作者:风华

简述

1H,1H,5H-八氟戊基-1,1,2,2-四氟乙基醚属于氢氟醚类化合物,英文名称1H,1H,5H-Perfluoropentyl-1,1,2,2-tetrafluoroethylether,其化学式为C7H4F12O,分子量为332.09。氢氟醚是一类含氟、碳、氢、氧的醚类化合物,属于部分氟化醚,是臭氧消耗物质(ODS)的新一代替代品,其ODP为零,GWP值低,具有低粘度、低凝固点、低表面张力和良好的电化学稳定性等一系列优异特性,在制冷,清洗等行业有着广阔的应用前景[1-2]

1H,1H,5H-八氟戊基-1,1,2,2-四氟乙基醚.jpg

合成方法

文献报道了一种氢氟醚的通用合成方法,按照重量份数比以20~100份醇(醇类为甲醇,乙醇,丙醇,三氟甲醇,四氟丙醇和八氟戊醇中一种)为原料,在1~6份强碱催化剂存在下,连续加入34~108份含氟烯烃,在110~180℃下进行反应,反应压力为0.6~1.2MPa,反应时间为1~5h,经精馏分离后获得氢氟醚类产物。该发明以含氟烯烃为原料,采用醇类单体进行醚化反应,原料易得,收率高(95%以上),采用连续加入含氟烯烃的控制过程,整个反应过程完全实现自动化控制,获得的产物易分离,无副产物,可获得含量大于99%的高纯度氢氟醚(如1H,1H,5H-八氟戊基-1,1,2,2-四氟乙基醚),达到电子级产品要求。反应过程中不使用溶剂,含氟催化剂,无二次污染,节约能源,由于使用强碱催化剂,价格便宜,反应后可进行回收重复使用[3]

应用

基于氢氟醚类溶剂的优良性质,该类物质被广泛用作清洗剂、冷却剂、发泡剂和润滑剂。部分氢氟醚还表现出不可燃的特性,可应用于锂电池电解液中的共溶剂、阻燃剂、冷却液等[2]。例如文献报道了一种超低温安全的锂离子电池电解液,包括电解质锂盐,有机溶剂和添加剂。其中,有机溶剂为碳酸酯溶剂,羧酸酯溶剂和氟代醚溶剂的混合物;氟代醚溶剂为1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚,1H,1H,5H-八氟戊基-1,1,2,2-四氟乙基醚,四氢呋喃中的一种或多种的混合物;添加剂包括低阻抗成膜添加剂和阻燃添加剂。该发明的超低温安全的锂离子电池电解液在有机溶剂中添加氟代醚溶剂,氟代醚溶剂和阻燃添加剂按照一定比例混合后能够使锂离子电池电解液在超低温下依然具有较高的离子导电率,同时有更好的阻燃效果[4]

有关研究

构筑高压电解液是提高双电层电容器(EDLCs)和锂离子电池(LIBs)能量密度的有效途径。研究人员选取碳酸丙烯酯(PC)和1,2-二甲氧基乙烷(DME)作为离子液体EMIBF4(EMI)的共溶剂,调制EDLCs用3V级电解液,研究共溶剂的引入对电解液物化性质和EDLCs性能的影响规律。分别选取氟化醚(1H,1H,5H-八氟戊基-1,1,2,2-四氟乙基醚,简称OTE),(1,2-双(1,1,2,2-四氟乙氧基)乙烷,简称TFEE)与碳酸氟代乙烯酯(FEC)结合,调制LIBs用高压电解液,研究氟化溶剂的协同作用对电解液性质和电池电化学性能的整体贡献。获得的部分研究成果和结论如下:  FEC和OTE结合使用可以显著增强电解液的耐氧化能力,并且两款氟化溶剂通过相互作用在LiNi0.5Mn1.5O4正极上构筑了含有适中F伊元素组分的稳定界面层,有力抑制了正极与电解液之间的副反应发生。.在5V截止电压下,LiNi0.5Mn1.5O4/Li电池在FEC/EMC/OTE电解液中的0.5C可逆容量达到135mAh/g,经过200次循环后的容量保持率高达92%,电池循环与倍率性能相比使用EC/EMC传统电解液时均得到明显提升[5]

参考文献

[1]刘波,吕剑.氢氟醚的合成和应用研究进展[J].工业催化, 2004, 12(7):6.DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2004.07.012.

[2]陈春瑛,陈志锋,孟祥青,等.一种氢氟醚及其制备方法.CN202211552069.6.

[3]杨华春,李凌云,邵龙,等.一种氢氟醚的合成方法:202310923255[P].DOI:CN102115428 A.

[4]杨雄鹰,黄文达.一种超低温安全的锂离子电池电解液:CN202010243393.4[P].

[5]何龙.超级电容器和锂离子电池高压有机电解液研究[D].西安科技大学.

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