在液態或超臨界二氧化碳中的氟化反應的製作方法
2023-05-16 04:09:21
專利名稱：在液態或超臨界二氧化碳中的氟化反應的製作方法
技術領域：
本發明主要涉及在二氧化碳中氟化化合物的方法。
背景技術：
氟化反應通常定義為將元素氟或另一種氟化劑與物質接觸，是一種重要的工業方法。氟化劑與氟化條件的選擇通常決定了氟化反應的選擇性。被氟化物質通常經歷了其物理或化學性能的暫時的或永久的變化。在被氟化物質中觀察到的典型變化為漂白、純化、潤滑性的增強、對某些物質的不透性的增強、可燃性的降低和對化學反應(例如抗氧化性)的惰性。所觀察到具體的變化以及其程度大小通常依賴於氟化條件以及被氟化物質的性質。氟化可引起分子結構的變化，例如通過用氟取代某些原子或原子團來實現，其中這些原子或原子團的例子為氫、氯、溴、碘、羰基和羥基。也可將氟加成到如碳-碳雙鍵的不飽和部位。通常使用的氟化劑包括但不限於元素氟、二氟化氙和功能性胺(例如N，N-二乙基-1，1，2，3，3，3-六氟丙胺)。
氟化反應一般在不與氟化劑反應的溶劑或介質中實施，其中溶劑的例子為含滷素的溶劑，如四氯化碳、含氯氟烴和碳氟化合物。儘管具有任何可能的優點，但是這些溶劑或介質可引起潛在的對健康和環境的關注，並且應受控制以儘可能最大程度地減少接觸到人員以及釋放到環境中。這種環境關注會變成問題，因為正在探索將選擇氟化法用於藥物研究。
因此，本領域需要不具上文提及的缺點的氟化溶劑和使用該溶劑的氟化方法。
發明概述本發明使氟化法，特別是涉及藥用化合物的方法中避免了使用有機溶劑反應介質的需要。在本發明一個方面提供了氟化物質的方法。所述方法包括提供包含液態或超臨界二氧化碳反應介質、第一反應劑和第二反應劑的反應混合物，其中所述第一反應劑為氟化劑。然後在二氧化碳反應介質中使第一反應劑與第二反應劑接觸，使得第一反應劑氟化了第二反應劑。
在本發明的另一方面涉及反應混合物。所述反應混合物包含含氟的第一反應劑、第二反應劑；以及液態或超臨界二氧化碳反應介質。所述第一反應劑和第二反應劑存在於二氧化碳反應介質中，並且所述第一反應劑和第二反應劑發生反應，這樣將第二反應劑氟化。
另外發現二氧化碳可有助於固體物體的氟化，因此與在只使用氟氣中的發現相比，實施二氧化碳的氟化反應將會更快並且滲透得更深。
本發明提供這些和其它方面以及優點。
附圖簡述
圖1為依照本發明的方法加工的氟化高密度聚乙烯(HDPE)的SEM相片；並且圖2為依照本發明的方法加工的氟化低密度聚乙烯(LDPE)的SEM照片。
優選實施方案的詳細描述現在，將參考附帶的說明書和實施例在下文中對本發明作更完全的描述，其中列出了本發明優選的實施方案。但是，本發明可以以許多不同的形式來具體表達而不應解釋為限定於此處闡述的實施方案中。相反，提供了這些實施方案使得本公開徹底和完全，並且將本發明的範圍完全傳達給本領域的技術人員。
本發明的一個方面涉及氟化物質的方法。所述方法包括提供包含液態或超臨界二氧化碳反應介質、第一反應劑和第二反應劑的反應混合物。所述第一反應劑包含氟，就本發明而言，可認為是一種氟化劑。然後在二氧化碳中使所述第一反應劑與第二反應劑接觸，這樣所述第一反應劑氟化了第二反應劑。在本發明中，所述第一和第二反應劑兩者都不溶於、或其中之一或兩者均溶於二氧化碳中。
雖然不希望受任何理論的約束，但是可認為所述第二反應劑具有允許其被氟化的「活性部位」。更具體地說，將術語「活性部位」定義為位於第二反應劑上的能與第一反應劑(也就是氟化劑)反應的區域。就本發明而言，可使用上文定義的多種類型的活性部位。例如，第二反應劑可具有不飽和鍵(如雙鍵或三鍵)形式的活性部位，所述活性部位可與第一反應劑反應，這樣氟連接在第二反應劑上。作為一個例子，所述氟可與第二反應劑共價鍵合。
第二反應劑可具有至少一個活性基團或取代基。就本發明而言，「活性基團」為原子、取代基等，已知在氟化反應中通過第一反應劑和第二反應劑之間的反應，所述「活性基團」可被氟取代。活性基團的例子包括但不限於氫、羥基、羰基和滷素(例如，氯、溴或碘)。具有羥基的第二反應劑的例子包括但不限於1-辛醇、2-辛醇和膽甾醇。
就本發明而言，使用液態或超臨界相的二氧化碳作為反應混合物中的流體。反應混合物一般採用二氧化碳作為連續相，所述反應混合物一般包含大約50到大約99.5％重量的二氧化碳。如果使用了液態二氧化碳，優選在所述方法中採用的溫度低於31℃。在一個優選的實施方案中，使用「超臨界」相的二氧化碳。此處所用的「超臨界」是指流體介質的溫度足夠高，不能通過加壓使其液化。在Hyatt，J.Org.Chem.495097-5101(1984)中報導了二氧化碳的熱力學性能；該文指出二氧化碳的臨界溫度為大約31℃。具體地說，本發明的方法可在大約0℃到大約110℃的溫度範圍內實施。使用的壓力一般為大約800磅/平方英寸[絕對壓力](5.5mPa)或至大約5000磅/平方英寸[絕對壓力](3.4mPa)。
如上所述，在本發明方法中使用的第一反應劑可稱為氟化劑。術語「氟化劑」定義為能氟化另一種化合物的物質，所述另一種化合物的例子為如單體、聚合物或其它類型的物質。氟化劑的例子包括但不限於元素氟、親核氟化劑(例如N，N-二乙基-1，1，2，3，3，3-六氟丙胺)和親電氟化劑(例如二氟化氙、次氟酸鹽(hypofluorites))。可使用上述的任何混合物。所用的氟化劑一般可溶於二氧化碳中。優選所述反應混合物包含大約0.5到大約50％重量的第一反應劑或氟化劑。
使用的第二反應劑為一種一般包含至少一種如本文定義的活性部位的試劑。第二反應劑的例子包括但不限於有機化合物、有機聚合物和無機聚合物。上文包括的為藥用化合物。就本發明而言，術語「藥用化合物」廣義解釋為包括範圍廣泛的藥用活性化合物。藥用化合物的例子包括但不限於甾醇(例如膽甾醇)、碳水化合物、胺基酸、肽、核苷、抗菌素、麻醉劑、其混合物以及其它物質。也可使用單-和多官能的醇並且所述醇包括但不限於環己醇、苄醇、1-辛醇、2-辛醇等。
可用本發明方法氟化的有機聚合物的例子包括高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)。作為例子，所述聚合物可為如容器、槽、管、瓶、盤、杆或其它形狀的製品形式。這些製品常常可用氟化劑氟化它們的表面。氟化提高了抗化學品的性能、對烴和其它液體及氣體的不透性、抗汙染的性能以及本領域技術人員熟知的其它優點。我們發現依照本發明在二氧化碳反應介質中氟化可導致氟化層更深地滲透到固體聚合物中，而不需要延長反應時間，或者導致在較短的反應時間內得到相同的滲透。
所述聚合物可為含氟聚合物，特別是高度氟化的聚合物，即是在其中超過90％的單價原子為氟的聚合物。所述聚合物可為全氟聚合物。所述聚合物可為適合於熔融加工的形式。這包括細碎形式如粉末，或者可為小球或立方體形式，如用於注射成形或擠出成形的形式。通常，所述聚合物可為成型的製品。所述成型的製品可為，例如具有暴露於所述第一反應劑的內表面的容器。為了提高所述聚合物的熱穩定性，特別是在熔融加工中的熱穩定性，通常需要採用氟處理含氟聚合物，特別是全氟聚合物，以氟化活性端基。所述活性端基來自用於製備所述聚合物的聚合引發劑自由基，或鏈轉移劑。依照本發明，在二氧化碳反應介質中，含氟聚合物粉末、小球和立方體的氟化進行得更快和完全。
如果需要，可在本發明方法使用的反應混合物中採用各種添加劑。這些添加劑的例子包括但不限於調節所述氟化產物的分子量或控制其官能度的添加劑。也可使用可控制工藝變量(如反應時間)、改變用於反應介質的流體的流動性能的試劑。可任選使用共溶劑。本領域熟練的技術人員已知可使用上面任何組分的混合物。
本發明方法可用已知的設備實施。例如，所述氟化反應可在適當設計的反應容器或反應室中分批、連續或者半連續地完成。可使用另外的裝置如攪拌裝置(例如漿式攪拌機或葉輪攪拌機)和加熱器(例如加熱爐或加熱棒)。
以下例子是用以舉例說明本發明而非對其進行限定。總之，提供所述例子以證明本發明方法的效果。表1是對每個實施例的總概括。
表1
實施例1用乾燥的氮氣清洗裝備有壓力轉換器和溫度控制器的25mL高壓反應器大約15分鐘。往所述反應器中裝入二氧化碳和2.0mL甲基環己烷和0.5g二氟化氙。封閉整個反應體系並在105℃和5000±15磅/平方英寸(3.4±0.1mPa)下將所述反應混合物攪拌3小時。由1H NMR和GC/MS分析所得的溶液混合物。
實施例2用乾燥的氮氣清洗裝備有壓力轉換器和溫度控制器的25mL高壓反應器大約15分鐘。往所述反應器中加入0.5035g環己烷。在氮氣氣氛中，通過高壓加料管加入1.2037g N，N-二乙基-1，1，2，3，3，3-六氟丙胺。封閉整個反應體系並且用高壓二氧化碳將N，N-二乙基-1，1，2，3，3，3-六氟丙胺衝入所述25mL的反應器中。在25℃和1000±15磅/平方英寸(6.9±0.1mPa)下將所述反應混合物攪拌24小時。由1H NMR和GC/MS分析所得的溶液混合物。
實施例3用乾燥的氮氣清洗裝備有壓力轉換器和溫度控制器的25mL高壓反應器大約15分鐘。然後往所述反應器中裝入0.6373g苄醇。在氮氣氣氛中，通過高壓加料管加入1.4287g N，N-二乙基-1，1，2，3，3，3-六氟丙胺。封閉整個反應體系並且用高壓二氧化碳將N，N-二乙基-1，1，2，3，3，3-六氟丙胺衝入所述25mL的反應器中。在25℃和1000±15磅/平方英寸(6.9±0.1mPa)下將所述反應混合物攪拌20小時。由1HNMR和GC/MS分析所得的溶液混合物。得到產率為60％的所需的氟化產物，α-氟甲苯。
實施例4用乾燥的氮氣清洗裝備有壓力轉換器和溫度控制器的25mL高壓反應器大約15分鐘。然後往所述反應器中裝入0.5721g 1-辛醇。在氮氣氣氛中，通過高壓加料管加入1.103g N，N-二乙基-1，1，2，3，3，3-六氟丙胺。封閉整個反應體系並且用高壓二氧化碳將N，N-二乙基-1，1，2，3，3，3-六氟丙胺衝入所述25mL的反應器中。在25℃和1000±15磅/平方英寸(6.9±0.1mPa)下將所述反應混合物攪拌20小時。由1HNMR和GC/MS分析所得的溶液混合物。得到產率為68％的所需的氟化產物，1-氟辛烷。
實施例5用乾燥的氮氣清洗裝備有壓力轉換器和溫度控制器的25mL高壓反應器大約15分鐘。然後往所述反應器中裝入0.5745g 2-辛醇。在氮氣氣氛中，通過高壓加料管加入1.12g N，N-二乙基-1，1，2，3，3，3-六氟丙胺。封閉整個反應體系並且用高壓二氧化碳將N，N-二乙基-1，1，2，3，3，3-六氟丙胺衝入所述25mL的反應器中。在25℃和1000±15磅/平方英寸(6.9±0.1mPa)下將所述反應混合物攪拌20小時。由1HNMR和GC/MS分析所得的溶液混合物。得到產率為48％的所需的氟化產物，2-氟辛烷。
實施例6用乾燥的氮氣清洗裝備有壓力轉換器和溫度控制器的25mL高壓反應器大約15分鐘。然後往所述反應器中裝入0.1585g膽甾醇。在氮氣氣氛中，通過高壓加料管加入1.2689g N，N-二乙基-1，1，2，3，3，3-六氟丙胺。封閉整個反應體系並且用高壓二氧化碳將N，N-二乙基-1，1，2，3，3，3-六氟丙胺衝入所述25mL的反應器中。在25℃和1000±15磅/平方英寸(6.9±0.1mPa)下將所述反應混合物攪拌20小時。由1HNMR和GC/MS分析所得的溶液混合物。得到產率為62％的所需的氟化產物，氟化膽甾醇。
實施例7用乾燥的氮氣清洗裝備有壓力轉換器和溫度控制器的25mL高壓反應器大約15分鐘。然後往所述反應器中裝入0.0971g膽甾醇。在氮氣氣氛中，通過高壓加料管加入1.349g N，N-二乙基-1，1，2，3，3，3-六氟丙胺。封閉整個反應體系並且用高壓二氧化碳將N，N-二乙基-1，1，2，3，3，3-六氟丙胺衝入所述25mL的反應器中。在0℃和1000±15磅/平方英寸(6.9±0.1mPa)下將所述反應混合物攪拌20小時。由1HNMR和GC/MS分析所得的溶液混合物。得到產率為28％的所需的氟化產物，氟化膽甾醇。
實施例8用乾燥的氮氣清洗裝備有壓力轉換器和溫度控制器的25mL高壓反應器大約15分鐘。然後往所述反應器中裝入0.1033g膽甾醇。在氮氣氣氛中，通過高壓加料管加入1.2634g N，N-二乙基-1，1，2，3，3，3-六氟丙胺。封閉整個反應體系並且用高壓二氧化碳將N，N-二乙基-1，1，2，3，3，3-六氟丙胺衝入所述25mL的反應器中。在25℃和1000±15磅/平方英寸(6.9±0.1mPa)下將所述反應混合物攪拌20小時。由1HNMR和GC/MS分析所得的溶液混合物。得到產率為33％的所需的氟化產物，氟化膽甾醇。
實施例9用乾燥的氮氣清洗裝備有壓力轉換器和溫度控制器的25mL高壓反應器大約15分鐘。然後往所述反應器中裝入0.1002g膽甾醇。在氮氣氣氛中，通過高壓加料管加入1.2332g N，N-二乙基-1，1，2，3，3，3-六氟丙胺。封閉整個反應體系並且用高壓二氧化碳將N，N-二乙基-1，1，2，3，3，3-六氟丙胺衝入所述25mL的反應器中。在25℃和1000±15磅/平方英寸(6.9±0.1mPa)下將所述反應混合物攪拌20小時。由1HNMR和GC/MS分析所得的溶液混合物。得到產率為37％的所需的氟化產物，氟化膽甾醇。
實施例10
用乾燥的氮氣清洗裝備有壓力轉換器和溫度控制器的25mL高壓反應器大約15分鐘。然後往所述反應器中裝入0.1018g膽甾醇。在氮氣氣氛中，通過高壓加料管加入1.1298g N，N-二乙基-1，1，2，3，3，3-六氟丙胺。封閉整個反應體系並且用高壓二氧化碳將N，N-二乙基-1，1，2，3，3，3-六氟丙胺衝入所述25mL的反應器中。在40℃和1200±15磅/平方英寸(8.3±0.1mPa)下將所述反應混合物攪拌20小時。由1HNMR和GC/MS分析所得的溶液混合物。得到產率為51％的所需的氟化產物，氟化膽甾醇。
實施例11用乾燥的氮氣清洗裝備有壓力轉換器和溫度控制器的25mL高壓反應器大約15分鐘。然後往所述反應器中裝入0.1072g膽甾醇。在氮氣氣氛中，通過高壓加料管加入1.3062g N，N-二乙基-1，1，2，3，3，3-六氟丙胺。封閉整個反應體系並且用高壓二氧化碳將N，N-二乙基-1，1，2，3，3，3-六氟丙胺衝入所述25mL的反應器。在40℃和1500±15磅/平方英寸(10.3±0.1mPa)下將所述反應混合物攪拌20小時。由1HNMR和GC/MS分析所得的溶液混合物。得到產率為45％的所需的氟化產物，氟化膽甾醇。
實施例12用乾燥的氮氣清洗裝備有壓力轉換器和溫度控制器的25mL高壓反應器大約15分鐘。然後往所述反應器中裝入0.1056g膽甾醇。在氮氣氣氛中，通過高壓加料管加入1.1132g N，N-二乙基-1，1，2，3，3，3-六氟丙胺。封閉整個反應體系並且用高壓二氧化碳將N，N-二乙基-1，1，2，3，3，3-六氟丙胺衝入所述25mL的反應器中。在40℃和2000±15磅/平方英寸(13.8±0.1mPa)下將所述反應混合物攪拌20小時。由1HNMR和GC/MS分析所得的溶液混合物。得到產率為33％的所需的氟化產物，氟化膽甾醇。
實施例13用乾燥的氮氣清洗裝備有壓力轉換器和溫度控制器的25mL高壓反應器大約15分鐘。然後往所述反應器中裝入0.1054g膽甾醇。在氮氣氣氛中，通過高壓加料管加入1.2434g N，N-二乙基-1，1，2，3，3，3-六氟丙胺。封閉整個反應體系並且用高壓二氧化碳將N，N-二乙基-1，1，2，3，3，3-六氟丙胺衝入所述25mL的反應器中。在40℃和3000±15磅/平方英寸(20.6±0.1mPa)下將所述反應混合物攪拌20小時。由1HNMR和GC/MS分析所得的溶液混合物。得到產率為29％的符合要求的氟化產物，氟化膽甾醇。
實施例14用乾燥的氮氣清洗裝備有壓力轉換器和溫度控制器的25mL高壓反應器大約15分鐘。然後往所述反應器中裝入0.1176g膽甾醇。在氮氣氣氛中，通過高壓加料管加入1.2090g N，N-二乙基-1，1，2，3，3，3-六氟丙胺。封閉整個反應體系並且用高壓二氧化碳將N，N-二乙基-1，1，2，3，3，3-六氟丙胺衝入所述25mL的反應器中。在40℃和4500±15磅/平方英寸(3.1±0.1mPa)下將所述反應混合物攪拌20小時。由1HNMR和GC/MS分析所得的溶液混合物。得到產率為26％的所需的氟化產品，氟化膽甾醇。
實施例15在800mL的反應器中放置202.4mg高密度聚乙烯(HDPE)並在室溫下抽空至少3小時。將大約16磅/平方英寸(1.1kPa)的純氟氣緩慢地導入所述反應器中並將反應器的溫度控制在21到23℃。在大約21到23℃實施反應20小時，然後小心地將反應器排氣並抽真空至少4小時。然後將氟化HDPE放在真空烘箱中另外20小時，氟化HDPE的重量為206.2mg。重量增加了3.8mg。所述HDPE的氟化深度為12到21μm，所述深度由掃描電子顯微鏡測定。
實施例16在800mL的反應器中放置200.3mg高密度聚乙烯(HDPE)並在室溫下抽空至少3小時。將大約16磅/平方英寸(110kPa)的純氟氣緩慢地導入所述反應器中並將反應器的溫度控制在21到23℃。然後，往所述反應器中緩慢加入二氧化碳直至所述反應體系的總壓力為大約850磅/平方英寸(5.8mPa)。在大約21到23℃下攪拌所述反應混合物20小時，然後小心將所述反應器排氣並抽空至少4小時。然後將氟化HDPE放在真空烘箱中另外20小時，氟化HDPE的重量為209.3mg。重量增加了7.6mg。所述HDPE的氟化深度為54到62μm，所述深度由掃描電子顯微鏡測定。
實施例17在800mL的反應器中放置202.6mg高密度聚乙烯(HDPE)並在室溫下抽空至少3小時。將大約16磅/平方英寸(110kPa)的純氟氣緩慢地導入所述反應器並將反應器的溫度控制在21到23℃。然後，往所述反應器中緩慢加入二氧化碳直至所述反應體系的總壓力為大約1150磅/平方英寸(7.9mPa)。在大約34-45℃下攪拌所述反應混合物20小時，然後小心將所述反應器排氣並抽空至少4小時。然後將氟化HDPE放在真空烘箱中另外20小時，氟化HDPE的重量為213.5mg。重量增加了10.9mg。所述HDPE的氟化深度為65到75μm，所述深度由掃描電子顯微鏡測定。
實施例18在800mL的反應器中放置203.0mg高密度聚乙烯(HDPE)並在室溫下抽空至少3小時。將大約16磅/平方英寸(110kPa)的純氟氣緩慢地導入所述反應器並將反應器的溫度控制在21到23℃。所述反應在大約34-35℃下實施20小時，然後小心將所述反應器排氣並抽空至少4小時。然後將氟化HDPE放在真空烘箱中另外20小時並且測得氟化HDPE的重量為207.5mg。重量增加了4.5mg。HDPE的氟化深度為29到42μm，所述深度由掃描電子顯微鏡測定。
實施例19在800mL的反應器中放置192.2mg低密度聚乙烯(LDPE)並在室溫下抽空至少3小時。將大約16磅/平方英寸(110kPa)的純氟氣緩慢地導入所述反應器中並將反應器的溫度控制在21到23℃。所述反應在大約34至35℃之間實施20小時，然後小心將所述反應器排氣並抽空至少4小時。然後將氟化LDPE放在真空烘箱中另外20小時並且測得氟化LDPE的重量為196.1mg。重量增加了3.9mg。LDPE的氟化深度為12到20μm，所述深度由掃描電子顯微鏡測定。
實施例20在800mL的反應器中放置195.7mg低密度聚乙烯(LDPE)並在室溫下至少抽真空3小時。將大約16磅/平方英寸(110kPa)的純氟氣緩慢地導入所述反應器中並將反應器的溫度控制在21到23℃。所述反應在大約20到23℃之間實施20小時，然後小心將反應器排氣並抽空至少4小時。然後將所得的氟化LDPE放在真空中至少4小時。然後將所得的氟化LDPE放在真空烘箱中另外20小時並且測得氟化LDPE的重量為199.8mg。重量增加了4.1mg。LDPE的氟化深度為19到20μm，所述深度由掃描電子顯微鏡測定。
實施例21在800mL的反應器中放置195.8mg低密度聚乙烯(LDPE)並在室溫下抽空至少3小時。將大約16磅/平方英寸(110kPa)的純氟氣緩慢地導入所述反應器中並將反應器的溫度控制在21到23℃。然後，往所述反應器中緩慢加入二氧化碳直至反應體系的總壓力為大約850磅/平方英寸(5.8mPa)。在大約21到23℃攪拌所述反應混合物20小時，然後小心將所述反應器排氣並抽空至少4小時。然後將氟化LDPE放在真空烘箱中另外20小時，氟化LDPE的重量為203.1mg。重量增加了7.3mg。LDPE的氟化深度為42到58μm，所述深度由掃描電子顯微鏡測定。
實施例22在800mL的反應器中放置195.0mg低密度聚乙烯(LDPE)並在室溫下抽空至少3小時。將大約16磅/平方英寸(110kPa)的純氟氣緩慢地導入所述反應器中並將反應器的溫度控制在21到23℃。然後，往所述反應器中緩慢加入二氧化碳直至反應體系的總壓力為大約1150磅/平方英寸(7.9mPa)。在大約34到45℃攪拌所述反應混合物20小時，然後小心將所述反應器放氣並抽空至少4小時。然後將所得的氟化LDPE放在真空烘箱中另外20小時，氟化LDPE的重量為205.5mg。重量增加了10.5mg。LDPE的氟化深度為42到65μm，所述深度由掃描電子顯微鏡測定。
在附圖、說明書和實施例中公開了本發明的典型的優選實施方案並且，儘管使用了特殊的術語，但是只使用它們一般的和描述的意義而並非是起限定的作用，在下面的權利要求書中闡述了本發明的範圍。
權利要求
1.一種氟化物質的方法，所述方法包括提供包含液態或超臨界二氧化碳反應介質、第一反應劑和第二反應劑的反應混合物，其中所述第一反應劑為氟化劑；和使所述第一反應劑與所述第二反應劑在所述二氧化碳反應介質中接觸，這樣所述第一反應劑氟化了所述第二反應劑。
2.權利要求1的方法，其中所述液態或超臨界二氧化碳在大約800磅/平方英寸[絕對壓力](5.5mPa)至大約5000磅/平方英寸[絕對壓力](3.4mPa)的壓力下存在。
3.權利要求1的方法，其中所述第一反應劑選自元素氟、親核氟化劑、親電氟化劑及其混合物。
4.權利要求1的方法，其中所述第二反應劑選自有機化合物、無機化合物、有機聚合物、無機聚合物及其混合物。
5.權利要求1的方法，其中所述第二反應劑為適合熔融加工的含氟聚合物。
6.權利要求5的方法，其中所述含氟聚合物為全氟聚合物。
7.權利要求1的方法，其中所述第二反應劑為成型製品形式的聚合物。
8.權利要求7的方法，其中所述成型製品為具有暴露於所述第一反應劑的內表面的容器。
9.權利要求1的方法，所述方法還包括從所述反應混合物中分離出氟化組分的步驟。
10.權利要求1的方法，其中所述第二反應劑具有至少一個活性基團，並且其中所述使所述第一反應劑與所述第二反應劑接觸的步驟包括使所述第一反應劑與所述第二反應劑接觸，這樣存在於所述第一反應劑中的氟置換了所述至少一個活性基團以氟化所述第二反應劑並與所述第二反應劑在所述至少一個活性基團上變成通過共價鍵合。
11.權利要求10的方法，其中所述至少一個活性基團選自氫、羥基、羰基、滷素及其混合物。
12.權利要求1的方法，其中所述第二反應劑具有至少一個不飽和部位，並且其中所述使所述第一反應劑與所述第二反應劑接觸的步驟包括使所述第一反應劑與所述第二反應劑接觸，這樣所述第一反應劑與所述第二反應劑在所述不飽和部位反應，這樣將所述第二反應劑氟化。
13.權利要求12的方法，其中所述至少一個活性部位為不飽和鍵，並且其中來自所述第一反應劑的氟變成與所述第二反應劑在所述至少一個活性部位通過共價鍵合。
14.一種氟化物質的方法，所述方法包括提供包含液態或超臨界二氧化碳反應介質、第一反應劑和藥用化合物的反應混合物，其中所述第一反應劑為氟化劑；和使所述第一反應劑與所述藥用化合物在所述二氧化碳介質中接觸，這樣所述第一反應劑氟化了所述藥用化合物。
15.權利要求14的方法，其中所述液態或超臨界二氧化碳在大約800磅/平方英寸[絕對壓力](5.5mPa)到大約5000磅/平方英寸[絕對壓力](3.4mPa)的壓力下存在。
16.權利要求14的方法，其中所述第一反應劑選自元素氟、親核氟化劑、親電氟化劑及其混合物。
17.權利要求14的方法，其中所述藥用化合物選自甾醇、碳水化合物、胺基酸、肽、核苷、抗菌素、麻醉劑及其混合物。
18.權利要求14的方法，所述方法還包括從所述反應混合物中分離出所述氟化組分的步驟。
19.權利要求14的方法，其中所述藥用化合物具有至少一個活性基團，並且其中所述使所述第一反應劑與所述藥用化合物接觸的步驟包括使所述第一反應劑與所述藥用化合物接觸，這樣存在於所述第一反應劑中的氟置換了所述至少一個活性基團以氟化所述藥用化合物並變成與所述藥用化合物在所述至少一個活性基團上通過共價鍵合。
20.權利要求19的方法，其中所述至少一個活性基團選自氫、羥基、羰基、滷素及其混合物。
21.一種反應混合物，所述反應混合物包含第一反應劑；第二反應劑；和液態或超臨界二氧化碳反應介質；其中所述第一反應劑為氟化劑，並且其中所述第一反應劑和所述第二反應劑存在於所述二氧化碳反應介質中，所述第一反應劑和所述第二反應劑在所述二氧化碳反應介質中反應，這樣將所述第二反應劑氟化。
22.權利要求21的混合物，其中所述液態或超臨界二氧化碳在大約800磅/平方英寸[絕對壓力](5.5mPa)到大約5000磅/平方英寸[絕對壓力](3.4mPa)的壓力下存在。
23.權利要求21的混合物，其中所述第一反應劑選自元素氟、親核氟化劑、親電氟化劑及其混合物。
24.權利要求21的混合物，其中所述第二反應劑選自有機化合物、無機化合物、有機聚合物、無機聚合物及其混合物。
25.權利要求21的方法，其中所述第二反應劑為適合熔融加工的含氟聚合物。
26.權利要求25的方法，其中所述含氟聚合物為全氟聚合物。
27.權利要求21的方法，其中所述第二反應劑為成型製品形式的聚合物。
28.權利要求27的方法，其中所述成型製品為具有暴露於所述第一反應劑的內表面的容器。
29.權利要求21的混合物，其中所述第二反應劑包含至少一個不飽和鍵，並且其中所述第一反應劑與所述第二反應劑在所述不飽和鍵反應，這樣將第二反應劑氟化。
30.權利要求21的混合物，其中所述第二反應劑具有至少一個活性基團，並且其中所述第二反應劑與所述第一反應劑接觸，這樣存在於所述第一反應劑中的氟置換了所述至少一個活性基團以氟化所述第二反應劑。
31.權利要求30的混合物，其中所述至少一個活性基團選自氫、羥基、羰基、滷素及其混合物。
全文摘要
一種氟化物質的方法,所述方法包括提供包含液態或超臨界二氧化碳反應介質、第一反應劑和第二反應劑的反應混合物,其中所述第一反應劑為氟化劑,然後在二氧化碳中使第一反應劑與第二反應劑接觸,使得第一反應劑氟化了第二反應劑。
文檔編號C07C19/08GK1384811SQ00807262
公開日2002年12月11日 申請日期2000年4月26日 優先權日1999年5月7日
發明者J·M·德西蒙, H·C·魏, T·J·羅馬克 申請人:北卡羅來納-查佩爾山大學, 北卡羅萊納州立大學