本发明属于醚类物质的制备领域，具体涉及一种全氟-2-烷氧基丙酰氟、全氟烷基乙烯基醚的制备方法。
背景技术：
1、六氟环氧丙烷是一种重要的含氟中间体，由于其结构中有环键，且因为氟的强吸电子性，其环氧键性质活泼，可与多种试剂发生亲核反应，其重要的下游产物有40多种，在氟化工中极具价值和重要性。六氟丙烯氧化制备六氟环氧丙烷有多种方法，但在工业上，有价值的工艺方法是分子氧液相氧化法。六氟丙烯氧化制备六氟环氧丙烷是一个复杂的过程，其产物有六氟环氧丙烷，还有全氟乙酰氟、碳酰氟、二氧化碳和碳粉等，理论上1摩尔的六氟丙烯能够产生1摩尔的六氟环氧丙烷，但实际生产过程中，每生产1摩尔的六氟环氧丙烷，需要消耗1.3～1.6摩尔左右的六氟丙烯，六氟丙烯的氧化过程伴随着大量副产物如碳酰氟和全氟丙酰氟(约占产物15～30％，其中碳酰氟占到10～25％)。副产物的水洗碱洗后处理过程中，需要产生大量难以处理、腐蚀性强的含氟废水。
2、简言之，六氟丙烯液相氧化法制备六氟环氧丙烷的原料消耗大，环保后处理成本高，因此六氟环氧丙烷的生产成本居高不下。
3、全氟甲基乙烯基醚(cf3ocf＝cf2，简称pmve)是合成氟橡胶和氟塑料的重要单体。pmve少量引入ptfe，可使ptfe有可熔融、抗冷流和耐折性、光泽好等优点；pmve可与四氟乙烯和偏二氟乙烯共聚，合成耐低温性能优良的氟醚橡胶。pmve是一种价值极高的改性单体，但由于其合成原料碳酰氟的制备涉及众多易燃易爆、有毒(如四氟乙烯、碳酰氟等)的危险化学品，合成条件也苛刻，造成其合成困难，成本高昂。
4、授权公告日为2015年03月18日、授权公告号为cn103724167b的中国发明专利公开了一种高收率的全氟甲基乙烯基醚的绿色合成方法，该方法用碱金属氟化物、离子液体和极性溶剂配成催化剂溶液来高效制备全氟甲基乙烯基醚。碱金属氟化物为氟化钾或氟化铯，其反应原理在于，碱金属氟化物的金属离子在极性非质子溶剂极化后变为强亲核试剂和强碱，其强烈进攻六氟环氧丙烷的第二个碳原子，受进攻的六氟环氧丙烷转变成电负性较强的亲核阴离子，与碳酰氟结合后形成中间体2-甲氧基丙酰氟。实际反应时，以上六氟环氧丙烷转变成酰氟，酰氟与氟化盐催化剂结合形成亲核阴离子会继续进攻六氟环氧丙烷分子从而形成多聚体，因此该反应更倾向于产生六氟环氧丙烷的多聚体而不是单一的加成物，这导致反应产物中会形成较多的六氟环氧丙烷多聚体(hfpo)，从而降低中间体2-甲氧基丙酰氟的制备效率，并进而降低全氟甲基乙烯基醚的合成效率。
5、申请公布日为2016年11月23日、申请公布号为cn106146294a的中国发明专利申请公开了一种全氟-2-甲氧基丙酰氟的方法，其是在主催化剂碱金属氟化物和相转移催化剂的作用下，碳酰氟和六氟环氧丙烷反应制得全氟-2-甲氧基丙酰氟。其中，碱金属氟化物为氟化铯、氟化银、氟化钾、氟化锂等，相转移催化剂可以为18-冠醚-6、15冠醚-5等环状冠醚，该反应虽然使用了相转移催化剂，但碱金属氟化物的反应性质没有改变，仍会有较多hfpo多聚体产生。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种全氟-2-烷氧基丙酰氟的制备方法，解决现有方法会生成较多hfpo多聚体，产物收率有待提高的问题。
2、本发明的第二个目的在于提供一种全氟烷基乙烯基醚的制备方法，解决现有方法的副产物多、产物收率低的问题。
3、为了实现上述第一个目的，本发明所采用的技术方案是：
4、一种全氟-2-烷氧基丙酰氟的制备方法，包括以下步骤：酰氟和六氟环氧丙烷在极性非质子溶剂中于有机碱催化剂、相转移催化剂和相转移助溶剂存在的条件下进行加成反应，制得全氟-2-烷氧基丙酰氟；所述相转移助溶剂选自六氟丙烯二聚体、六氟丙烯三聚体或1,3-双三氟甲基苯；所述全氟-2-烷氧基丙酰氟中的烷氧基为甲氧基、乙氧基或丙氧基。
5、本发明提高全氟-2-烷氧基丙酰氟的收率的原因如下：一是选用有机碱催化剂，其碱性和亲核进攻能力弱于在极性非质子溶剂中极化的碱金属氟化物，六氟环氧丙烷受亲核试剂进攻后成为阴离子核，再进攻六氟环氧丙烷能力受限，避免了六氟环氧丙烷多聚体的产生，提高了加成反应的转化率；二是相转移助溶剂以及相转移催化剂的使用，促进了碳酰氟与被催化剂激活的阴离子的加成反应，避免了加成产物继续进攻新的六氟环氧丙烷，减少六氟环氧丙烷多聚体的产生。基于上述原因，本发明的方法能够有效减少hfpo多聚体副产物的产生，进而提高目标产物收率。
6、优选地，所述极性非质子溶剂和相转移助溶剂的质量比为(2～3)：1。
7、优选地，所述有机碱催化剂选自三乙胺、四甲基乙二胺、三甲胺、三丁胺、n,n-二乙基苄胺；所述有机碱催化剂的质量为极性非质子溶剂质量的(0.04～0.07)％。
8、优选地，所述相转移催化剂选自18-冠醚-6、15-冠醚-5、二苯并-18-冠醚-6或二环己烷并-18-冠醚-6；所述相转移催化剂的极性非质子溶剂质量的(0.02～0.05)％。
9、优选地，所述极性非质子溶剂选自四氢呋喃、1,3-二氧戊烷、叔丁基甲基醚或丙酮。
10、进一步优选地，所述极性非质子溶剂的含水量为600～1200ppm。极性非质子溶剂中少量水的存在能够进一步降低催化剂过强的亲核进攻能力。
11、优选地，所述加成反应的压力为0.1～0.3mpa；所述加成反应的温度为15～25℃；所述加成反应的时间为1.5～3h。
12、优选地，六氟丙烯经液相氧化所得气体产物经精馏分离六氟环氧丙烷后得到精馏轻组分；所述精馏轻组分的主要成分为碳酰氟，其次为三氟乙酰氟；以所述精馏轻组分作为酰氟原料制备全氟-2-烷氧基丙酰氟。六氟丙烯液相氧化法制六氟环氧丙烷工艺中，传统方式是将精馏轻组分作为废气处理，经水洗、碱洗等处理后会产生含氟废水，环保后处理成本较高。本发明利用上述精馏轻组分作为全氟-2-烷氧基丙酰氟的反应原料，既实现了元素的合理利用，也避免了环保后处理。
13、优选地，所述精馏轻组分中碳酰氟的质量占比在80％以上，三氟乙酰氟的质量占比在10％以上；所述加成反应后经精馏制得全氟-2-甲氧基丙酰氟。
14、为了实现上述第二个目的，本发明所采用的技术方案是：
15、一种全氟烷基乙烯基醚的制备方法，包括以下步骤：采用上述方法制备全氟-2-烷氧基丙酰氟，再经脱羧裂解，制得全氟烷基乙烯基醚。
16、本发明的全氟烷基乙烯基醚的制备方法，由于制备全氟-2-烷氧基丙酰氟的副产物少、收率高，进而可以有效提高全氟烷基乙烯基醚的反应效率，提高产物收率。
1.一种全氟-2-烷氧基丙酰氟的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：酰氟和六氟环氧丙烷在极性非质子溶剂中于有机碱催化剂、相转移催化剂和相转移助溶剂存在的条件下进行加成反应，制得全氟-2-烷氧基丙酰氟；所述相转移助溶剂选自六氟丙烯二聚体、六氟丙烯三聚体或1,3-双三氟甲基苯；所述全氟-2-烷氧基丙酰氟中的烷氧基为甲氧基、乙氧基或丙氧基。
2.如权利要求1所述的全氟-2-烷氧基丙酰氟的制备方法，其特征在于，所述极性非质子溶剂和相转移助溶剂的质量比为(2～3)：1。
3.如权利要求1所述的全氟-2-烷氧基丙酰氟的制备方法，其特征在于，所述有机碱催化剂选自三乙胺、四甲基乙二胺、三甲胺、三丁胺、n,n-二乙基苄胺；所述有机碱催化剂的质量为极性非质子溶剂质量的(0.04～0.07)％。
4.如权利要求1所述的全氟-2-烷氧基丙酰氟的制备方法，其特征在于，所述相转移催化剂选自18-冠醚-6、15-冠醚-5、二苯并-18-冠醚-6或二环己烷并-18-冠醚-6；所述相转移催化剂的极性非质子溶剂质量的(0.02～0.05)％。
5.如权利要求1～4中任一项所述的全氟-2-烷氧基丙酰氟的制备方法，其特征在于，所述极性非质子溶剂选自四氢呋喃、1,3-二氧戊烷、叔丁基甲基醚或丙酮。
6.如权利要求5所述的全氟-2-烷氧基丙酰氟的制备方法，其特征在于，所述极性非质子溶剂的含水量为600～1200ppm。
7.如权利要求1～4中任一项所述的全氟-2-烷氧基丙酰氟的制备方法，其特征在于，所述加成反应的压力为0.1～0.3mpa；所述加成反应的温度为15～25℃；所述加成反应的时间为1.5～3h。
8.如权利要求1～4中任一项所述的全氟-2-烷氧基丙酰氟的制备方法，其特征在于，六氟丙烯经液相氧化所得气体产物经精馏分离六氟环氧丙烷后得到精馏轻组分；所述精馏轻组分的主要成分为碳酰氟，其次为三氟乙酰氟；以所述精馏轻组分作为酰氟原料制备全氟-2-烷氧基丙酰氟。
9.如权利要求8所述的全氟-2-烷氧基丙酰氟的制备方法，其特征在于，所述精馏轻组分中碳酰氟的质量占比在80％以上，三氟乙酰氟的质量占比在10％以上；所述加成反应后经精馏制得全氟-2-甲氧基丙酰氟。
10.一种全氟烷基乙烯基醚的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：采用权利要求1～9中任一项所述的方法制备全氟-2-烷氧基丙酰氟，再经脱羧裂解，制得全氟烷基乙烯基醚。