本发明属于有机化工合成技术领域，也属于兽药和医药原料药合成技术领域，涉及一种包含α,α-二氟胺的氟化剂及其合成方法。
背景技术：
用于氟化醇或羰基化合物的已知氟化剂主要有四氟化硫，三氟化二乙氨基硫(dast)和三氟化二(甲氧基乙基)氨基硫(甲氧基-dast)(参见美国专利号3,976,691，ep-a90448和ep-a905109)。
工业上使用四氟化硫的一个缺点是其极高的毒性，因此必须采取相应的安全措施。二乙基氨基硫三氟化物具有爆炸性，必须遵守严格的法律规定，是限制性的化学品。
用于氟化仲醇和羧酸的另一种试剂是n,n-二甲基-1,1-二氟苄基胺，其可以通过使n,n-二甲基-苯甲酰胺与四氟化硫在150℃下反应而获得，但是试剂的使用范围受到限制，并且只能提供中等的收率。
对于醇羟基的氟化另一种已知的氟化剂是2-氯-1,1,2-三氟二乙胺，被称为yarovenko试剂。然而，该试剂稳定性差且不宜储存，并且制备比较困难。
另一种氟化试剂被称为石川试剂，由六氟丙基二烷基胺和五氟乙烯基-二烷基胺的混合物组成。但是，该试剂同样具有稳定性差、不宜储存、制备困难、副产较多的缺点。
因此，需要提供一种反应原料易获得、储存稳定、高产率地氟化羟基等性能的氟化剂，以用于有机化工的工业生产。
技术实现要素：
本发明所要解决的第一个技术问题是：提供一种储存稳定、可以高产率地氟化羟基，可以满足实际生产中的需要的氟化剂。
本发明所要解决的第二个技术问题是：提供一种氟化剂的合成方法。该合成方法简单，采用的原材料容易获得，且合成收率高，得到的产品氟化效率高。
本发明的原理是：以氟化物结构式的酰胺为起始原料，经卤代后得到相应的α,α-二氯胺，α,α-二氯胺再经过与氟化氢置换得到目标产物α,α-二氟胺。
工艺路线如下：
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种氟化剂，该氟化剂具有如下的结构式：
其中，r1为c4-c15芳烷基或c1-c12烷基，r2为c4-c15芳烷基或c1-c12烷基。
优选的，所述的c1-c12烷基包括甲基，乙基，正丙基，异丙基，正丁基，仲丁基，叔丁基，正戊基，1-甲基丁基，2-甲基丁基，3-甲基丁基，新戊基，1-乙基丙基，环己基，环戊基，正己基，1,1-二甲基丙基，1,2-二甲基丙基，1-甲基戊基，2-甲基戊基，3-甲基戊基，4-甲基戊基，1,1-二甲基丁基，1,2-二甲基丁基，1,3-二甲基丁基，2,2-二甲基丁基，2,3-二甲基丁基，3,3-二甲基丁基，1-乙基丁基，2-乙基丁基，1，1,2-三甲基丙基，1,2,2-三甲基丙基，1-乙基-1-甲基丙基，1-乙基-2-甲基丙基，正庚基，正辛基，金刚烷基，异构薄荷基，正壬基，正癸基和正十二烷基；
c4-c15芳烷基包括吡啶基、吡咯烷基、吗啉基等。
进一步的，所述的r1为c1-c8烷基，r2为c1-c8烷基；更优选为r1为甲基，乙基或异丙基，r2为甲基，乙基或异丙基。
一种氟化剂的合成方法，包括以下步骤：
a.在保护性气体保护下，将与产品结构式相对应的酰胺与卤化剂在溶剂、反应温度-20℃～150℃、反应压力0.8mpa～20mpa作用下，反应得到α,α-二卤胺；
b.在保护气性体保护下，将步骤a得到的产物与氟化物在有机溶剂、反应压力0.8mpa～30mpa作用下，得到产品。
优选的，所述的步骤a中卤化剂与酰胺的摩尔比为0.9∶1～10∶1。
进一步的，所述的步骤a中卤化剂与酰胺的摩尔比为1∶1～2∶1；更优选为1.02∶1～1.5∶1。
优选的，所述的步骤a中卤化剂是五氯化磷、五溴化磷、亚硫酰氯、亚硫酰溴、光气或草酰氯。
进一步的，所述的步骤a中卤化剂是五氯化磷，二氯亚砜，光气或草酰氯。
优选的所述步骤a中的溶剂为汽油、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、异构二氯苯、石油醚、己烷、环己烷、二氯甲烷、二恶烷、四氢呋喃、氯仿或醚；其中的醚为二乙醚、二异丙醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚。
进一步的，步骤a中的溶剂为二氯甲烷或氯仿。
步骤a中溶剂水分的含量为0.2％以下，更优选为0.05％以下，因为步骤a得到的产物为极易发生水解。
优选的，所述的步骤a中反应完毕后通过蒸馏除去低沸组分，并在高真空下干燥得到产物。
优选的，所述的步骤a中得到的产物为1,1-二氯甲基-n,n-二甲胺、1,1-二氯甲基-n,n-二乙胺、1,1-二氯甲基-n,n-二异丙胺、1,1-二氯-n,n-2-三甲基-1-丙胺、1,1-二氯-n,n-2,2-四甲基-1-丙胺、n,n-二乙基-α,α-二氯-2,2-二甲基-1-丙胺、n-(1，1-二氯甲基)吗啉、n,n-二乙基-α,α-二氯-3-吡啶基甲胺、n,n-二乙基-α,α-二氯-2-吡啶基甲胺或2,2-二氯-1,3,3-三甲基吡咯烷。
优选的，所述的步骤b中氟化物为离子型氟化物，离子氟化物为季铵氟化物、碱金属氟化物中的一种或两种的混合物。
进一步的，所述的步骤b中离子氟化物为氟化钠、氟化钾、氟化铯、氟化氢。更优选为氟化氢。
优选的，所述的步骤b中氟化物与步骤a得到的产物的摩尔比为0.7～5。优选为0.9～2，更优选为1.1～1.7。
优选的，所述的步骤b中的有机溶剂为腈或酰胺，其中腈包括乙腈、丙腈、苄腈和丁腈；酰胺包括n，n-二甲基甲酰胺、n，n-二甲基乙酰胺、n-甲基甲酰苯胺、n-甲基吡咯烷酮和二甲基咪唑啉酮。
优选的，所述的步骤b中的反应温度根据所选用的有机溶剂的沸点决定，其中有机溶剂的沸点选择最高为180℃，更优选的沸点最高为110℃；优选的反应压力为1mpa～2mpa。
优选的，所述的步骤a和步骤b中的保护性气体为惰性气体、氮气、二氧化碳等。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明的合成方法简单，制备得到的氟化剂能稳定贮存，并且能够高收率的将羟基和羰基化合物转化为相应的氟化合物；
本发明的原料为大宗试剂，容易获得，并且氟化效率高，能够高产率的得到目标产物。
总之，本发明提供了一种氟化剂及其合成方法，该合成方法工艺简单，环境友好，原料廉价易得，产品收率高，具有很强的市场竞争力，合成的氟化剂贮存稳定，氟化效果好。
具体实施方式
下面结合实施例，进一步阐述本发明。
实施例一不同原料采用步骤a制备的产物
①1,1-二氯甲基-n，n-二甲基胺
先在保护性气体下，于20℃下，在配备有精密玻璃搅拌器的三颈烧瓶中，装入14.62g(200mmol)的n，n-二甲基甲酰胺和130ml的二氯甲烷。将26.59g(210mmol)的草酰氯滴加到该反应混合物中，添加完成后，将混合物搅拌直至无气体放出，将过量的草酰氯和溶剂真空蒸发。最后，将容器在沸水浴中加热，直到水泵达到完全真空(10mmhg，约2小时)，获得淡黄色固体即为1，1-二氯甲基-n，n-二甲基胺，产率：25.09g(196mmol)98.00％
②1,1-二氯甲基-n，n-二乙胺
先在保护性气体下，于20℃下，在配备有精密玻璃搅拌器的三颈烧瓶中，装入10.12g(100mmol)的n，n-二乙基甲酰胺和130ml的二氯甲烷。将14.28g(110mmol)的二氯亚砜滴加到该反应混合物中，添加完成后，将混合物搅拌直至无气体放出，将过量的氯化亚砜和溶剂真空蒸发。最后，将容器在沸水浴中加热，直到水泵达到完全真空(10mmhg，约2小时)，获得褐色胶体状物即为1,1-二氯甲基-n，n-二乙胺产率：15.61g(100mmol)100％
③1，1-二氯甲基-n,n-二异丙胺
先在保护性气体下，于20℃下，在配备有精密玻璃搅拌器的三颈烧瓶中，装入12.92g(100mmol)的n，n-二乙基甲酰胺和130ml的甲基叔丁基醚。将13.96g(110mmol)的草酰氯滴加到该反应混合物中，添加完成后，将混合物搅拌直至无气体放出，将过量的草酰氯和溶剂真空蒸发。最后，将容器在沸水浴中加热，直到水泵达到完全真空(10mmhg，约2小时)，获得深棕色液体即为1,1-二氯甲基-n，n-二乙胺产率：12.27g(95mmol)95.00％
④1,1-二氯-n，n-2,2-四甲基-1-丙胺的制备
首先在保护性气体下，于20℃下，在配备有精密玻璃搅拌器的三颈烧瓶中，装入27.8g(210mmol)的n，n-二甲基新戊酰胺和250ml的甲基叔丁基醚。将27.7g(220mmol)的草酰氯滴加到该反应混合物中，并且在添加过程中沉淀出无色固体。添加完成后，将混合物搅拌直至无气体放出(约2小时)，将混合物加热至40℃保持0.5小时。在高真空下将低沸组分蒸馏后，获得无色的1,1-二氯-n，n-2,2-四甲基-1-丙胺，产率：38.0g(202mmol)96.00％。
⑤n,n-二乙基-α,α-二氯-3-吡啶基甲胺的制备
首先在保护性气体下，在20℃下，在配备有精密玻璃搅拌器的三颈烧瓶中，装入18.5g(104mmol)的n，n-二乙基烟酰胺和150ml的甲基叔丁基醚。将13.5g(106mmol)的草酰氯滴加到该反应混合物中，并且在添加过程中沉淀出无色固体。添加完成后，将混合物搅拌至20℃保温1小时，再加热至回流4小时。冷却至20℃后，在真空下除去溶剂，并将剩余的残余物用少量冷的乙醚洗涤。在高真空下干燥后，获得为浅黄色固体的n，n-二乙基-α，α-二氯-3吡啶基甲胺，产率：22.9g(98.8mmol；95.00％)。
实施例二由以上不同氯代产物制备的氟代产物
①1,1-二氟甲基-n，n-二甲基胺的制备
首先在保护性气体下向高压容器中装入10g(64mmol)1,1-二氯甲基-n，n-二甲基胺，然后冷却至0℃，然后加入5.6ml(320mmol)hf，在搅拌下，将混合物在0℃搅拌3小时。反应完成后，在高真空下除去过量的已形成的hf和hcl，并在绝水条件的蒸馏出产品5.91g(48mmol)，为浅黄色液体,产率为75％。
②1,1-二氟甲基-n，n-二乙基胺的制备
首先在保护性气体下向高压容器中装入10g(64mmol)1,1-二氯甲基-n，n-二甲基胺，然后冷却至0℃，然后加入5.6ml(320mmol)hf，在搅拌下，将混合物在0℃搅拌5小时。反应完成后，在高真空下除去过量的已形成的hf和hcl，并在绝水条件的蒸馏出产品5.91g(48mmol)，为浅黄色液体,产率为75％。
③1,1-二氟甲基-n，n-二异丙胺的制备
聚乙烯烧瓶在保护性气体气氛下装入10.4g(68.9mmol)的1,1-二氯甲基-n，n-二异丙胺，并冷却至0℃，加入6.03g(344.5mmol)hf，在搅拌下，将混合物在0℃搅拌8小时。反应完成后，在高真空下除去过量的已形成的hf和hcl，并在绝水条件的蒸馏出产品8.02g(53mmol)，为浅黄色液体,产率为77％。
④1,1-二氟-n,n-2,2-四甲基-1-丙胺的制备
聚乙烯烧瓶在保护性气体气氛下装入12.99g(68.90mmol)的1,1-二氯甲基-n，n-二异丙胺，并冷却至0℃，加入6.03g(344.5mmol)hf，在搅拌下，将混合物在0℃搅拌8小时。反应完成后，在高真空下除去过量的已形成的hf和hcl，并在绝水条件的蒸馏出产品8.24g(53.05mmol)，为浅黄色液体,产率为77％
⑤n,n-二乙基-α,α-二氯-3-吡啶基甲胺的制备
在保护性气体下，将17.8g(424mmol)的氟化钠加到19.5g(107mmol)1,1-二氯-n，n-2,2-四甲基-1-丙胺的悬浮液中，加入75ml的二甲基咪唑啉酮，并在20℃下搅拌25h。在保护性气体气氛下滤出无机盐，每次用20ml二甲基咪唑啉酮洗涤两次。将粗产物在高真空下从反应溶液中蒸馏冷凝至低温接收器中，得到1，1-二氟-n，n-2，2-四甲基-1-丙胺，为淡黄色液体。产率：13.6g(90mmol；84％)。
实施例三本发明氟化剂1,1-二氟甲基-n，n-二甲基胺的实际应用
首先在保护性气体下加入5.99g(63mmol)的1,1-二氟甲基-n，n-二甲胺的溶液。将7.32g(60mmol)a-苯乙醇加入至30ml氯仿中，然后将混合液滴加1,1-二氟甲基-n，n-二甲基胺的体系中，并将混合物加热到60℃并搅拌6.0h。反应结束后，将混合物冷却至20℃，加入100ml冰水，每次用50mlchcl3萃取水相两次。合并的有机相经无水na2so4干燥，过滤并浓缩。随后将残余物蒸馏，得到6.30g(50.80mmol；85％)的1-氟乙苯。
表1不同醇或醛与1,1-二氟甲基-n，n-二甲基胺的反应
实施例四本发明氟化剂1,1-二氟甲基-n,n-二乙胺的实际应用
首先在保护性气体下加入7.76g(63mmol)的1，1-二氟甲基-n，n-二甲胺的溶液。将7.32g(60mmol)α-苯乙醇加入至30ml氯仿中，然后将混合液滴加1,1-二氟甲基-n，n-二甲基胺的体系中，并将混合物加热到80℃并搅拌7.0h。反应结束后，将混合物冷却至20℃，加入100ml冰水，每次用50mlchcl3萃取水相两次。合并的有机相经无水na2so4干燥，过滤并浓缩。随后将残余物蒸馏，得到6.30g(50.80mmol；88％)的1-氟乙苯。
表2不同醇或醛与产物1,1-二氟甲基-n,n-二乙胺的反应
实施例五本发明氟化剂1，1-二氟甲基-n，n-二异丙胺的实际应用
首先在保护性气体气氛下加入9.51g(63mmol)的1，1-二氟甲基-n，n-二异丙胺的溶液。将7.32g(60mmol)的α-苯乙醇加入至30ml氯仿中，然后将混合液滴加至1，1-二氟甲基-n，n-二异丙胺的体系中，并将混合物加热到80℃并搅拌10.0h。反应结束后，将混合物冷却至20℃，加入100ml冰水，每次用50mlchcl3萃取水相两次。合并的有机相经无水na2so4干燥，过滤并浓缩。随后将残余物蒸馏，得到6.45g(52mmol；87％)的1-氟乙苯。
表3不同醇或醛与1，1-二氟甲基-n，n-二异丙胺的反应结果
实施例六本发明氟化剂n,n-二乙基-α,α-二氯-3-吡啶基甲胺的实际应用
首先在保护性气体气氛下加入12.60g(63mmol)的n,n-二乙基-α,α-二氯-3-吡啶基甲胺的溶液。将7.32g(60mmol)的α-苯乙醇加入至30ml氯仿中，然后将混合液滴加至n,n-二乙基-α,α-二氯-3-吡啶基甲胺的体系中，并将混合物加热到80℃并搅拌6.0h。反应结束后，将混合物冷却至20℃，加入100ml冰水，每次用50mlchcl3萃取水相两次。合并的有机相经无水na2so4干燥，过滤并浓缩。随后将残余物蒸馏，得到6.45g(52mmol；92％)的1-氟乙苯。
表4不同醇或醛与1，1-二氟甲基-n，n-二异丙胺的反应结果
总结：
通过以上各实施例可以发现，本发明的氟化剂原料来源广泛，制备方法也简单易操作，得到的氟化剂作用也可对不同的醇和醛有较好的氟化效果，氟化效率基本在80％收率以上，收率相对较高，且后续氟化后得到相应的氟化剂的酰胺，能够被循环利用，降低了工业化生产中危废的产生，符合绿色生产的要求。
应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。