甲基九氟丁醚,常溫常壓下為無色透明液體,不溶于水但是可與常見的有機溶劑混溶,具有一定的揮發(fā)性。九氟丁基甲醚是一種含氟有機醚類化合物,其具有和氟利昂類似的理化性質(zhì),并且它在新型的的氟氯化碳取代物產(chǎn)品家族中毒性最低,在工業(yè)生產(chǎn)中可在一定程度上替代對環(huán)境危害較大的氟利昂。由于該化合物具有低表面張力,高惰性和濕潤性,它成為電子儀器清洗過程中的理想選擇,在一些醫(yī)療設(shè)備的生產(chǎn)和維護中有較好的應(yīng)用。
理化性質(zhì)
甲基九氟丁醚具有高惰性,高密度,低粘度和低表面張力的特點,并且它不易著火,無腐蝕性。由于該化合物具有低表面張力和高惰性,它被廣泛應(yīng)用于精密電子儀器的洗滌。其濕潤性能和高純度使其成為清洗過程中的理想選擇,可以有效去除微小表面結(jié)構(gòu)的污染物而不損害電子元件。與一些傳統(tǒng)的鹵代溶劑不同,該物質(zhì)對臭氧層沒有破壞作用具備一定的環(huán)保性。在化工生產(chǎn)領(lǐng)域中,甲基九氟丁醚可用作反應(yīng)媒介和反應(yīng)溶劑,可用于取代三氯乙烷,四氯化碳等。值得說明的是該物質(zhì)具有較低的沸點,在工業(yè)生產(chǎn)中它可通過蒸餾等方式進行提純進而可重復(fù)使用。此外,它在顯影劑領(lǐng)域也有一定的應(yīng)用,有相關(guān)專利報道該物質(zhì)可用作飛秒激光光刻膠顯影劑。[1]
制備方法
甲基九氟丁醚可由其?;绑w化合物和硫酸二甲酯制備得到。
圖1 甲基九氟丁醚的制備方法
反應(yīng)器在不斷攪拌下冷卻到0℃以下,向上述反應(yīng)器中加入25.1 kg (67.3 mol)七氟丁基氟(純度為58%)。當(dāng)反應(yīng)器的內(nèi)容物溫度達到-20℃時,在大約2小時的時間內(nèi)向反應(yīng)器中加入12kg (95.1 mol)硫酸二甲酯。將得到的混合物在連續(xù)攪拌下反應(yīng)16小時,將溫度提高到50℃再增加4小時以促進反應(yīng)完全。反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)混合物冷卻至室溫后,將反應(yīng)體系中的揮發(fā)性物質(zhì)(主要是在起始七氟丁基氟反應(yīng)物中存在的全氟三環(huán)戊烷)在3小時內(nèi)從反應(yīng)器中排出。然后將反應(yīng)器重新密封,并向反應(yīng)器緩慢加水(6.0 kg)。待水與未反應(yīng)的七氟丁基氟的放熱反應(yīng)平息后將反應(yīng)器冷卻至25℃,攪拌反應(yīng)器內(nèi)容物30分鐘。小心地釋放反應(yīng)器壓力即可得到目標(biāo)產(chǎn)物分子甲基九氟丁醚。[2]
應(yīng)用
甲基九氟丁醚是一種含氟有機醚類衍生物,其獨特的理化性質(zhì)使其在多個領(lǐng)域都具有重要的應(yīng)用價值。九氟丁基甲醚具有極其高的化學(xué)穩(wěn)定性,這種高惰性使其在許多化學(xué)反應(yīng)中充當(dāng)惰性介質(zhì),不易被其他化學(xué)物質(zhì)影響有助于維護反應(yīng)的純凈性。。它也具有低粘度特性,使得其在清洗和冷卻應(yīng)用中能夠輕松流動,而低表面張力則有助于其濕潤性,使其能夠覆蓋并進入微小表面結(jié)構(gòu)。甲基九氟丁醚由于高密度和導(dǎo)熱性能,在導(dǎo)熱冷卻液中得到了應(yīng)用,其在高溫條件下的穩(wěn)定性和低粘度使其成為電子器件等領(lǐng)域散熱材料的理想選擇有助于維持設(shè)備的正常運行溫度。值得說明的是由于該物質(zhì)對臭氧層無破壞作用,可在一定程度上替代一些對環(huán)境危害較大的氟利昂。作為精密儀器的洗滌試劑,該物質(zhì)不對常見材料表面產(chǎn)生腐蝕,這使得它在使用過程中不會損壞設(shè)備,此外該物質(zhì)具有優(yōu)良的干燥性,不易出斑點等特性,在電子精密清洗和電子元件測試漏液等方面有較好的應(yīng)用。
參考文獻
[1] 匡翠方,關(guān)玲玲,曹春,等. 一種提高飛秒激光光刻膠力學(xué)性能的方法及甲基九氟丁醚作為飛秒激光光刻膠顯影劑的應(yīng)用,中國發(fā)明專利,專利號:202310700241.
[2] Boyd, Steven D. United States Patent, Patent Number: WO2000038813.