一种二氟乙酸乙酯的合成工艺[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201510963859.7
(22)申请日 2015.12.20
(71)申请人 山东坤瀚新材料科技有限公司
地址 255400 山东省淄博市临淄区朱台镇
工业区
(72)发明人 袁世刚　于泉　王瀚平　宋蒙爱　
(51)Int.Cl.
C07C 67/39(2006.01)
C07C 69/63(2006.01)
(54)发明名称一种二氟乙酸乙酯的合成工艺(57)摘要本发明涉及一种二氟乙酸乙酯的生产工艺，具体涉及一种二氟乙酸乙酯的合成工艺，包括(1)以2,2,2-三氟乙醇与氯乙烷在催化剂的作用下进行醚化反应，得到三氟乙基乙醚；(2)由(1)中得到的三氟乙基乙醚在碱性条件下进行脱氟反应生成二氟乙烯基乙醚；(3)由(2)中得到的二氟乙烯基乙醚在催化剂对甲苯磺酸存在下与乙醇进行加成反应得到缩醛；(4)由(3)中得到的缩醛在双氧水及五氧化二钒的共同作用下氧化得到二氟乙酸乙酯。

本发明的有益效果在于：合成方法简单，具有污染小、产品纯度高、生产成本低等特点，为二氟乙酸乙酯的大规模生产提供了一
种新的途径。

权利要求书1页 说明书4页CN 106467463 A 2017.03.01
C N 106467463
A
1.一种二氟乙酸乙酯的合成工艺，包括如下步骤：
(1)以2,2,2-三氟乙醇与氯乙烷在催化剂的作用下进行醚化反应，得到三氟乙基乙醚；
(2)由(1)中得到的三氟乙基乙醚在碱性条件下进行脱氟反应生成二氟乙烯基乙醚；
(3)由(2)中得到的二氟乙烯基乙醚在催化剂对甲苯磺酸存在下与乙醇进行加成反应得到缩醛；
(4)由(3)中得到的缩醛在双氧水及五氧化二钒的共同作用下氧化得到二氟乙酸乙酯。

2.如权利要求1所述的二氟乙酸乙酯的合成工艺，其特征在于：所述步骤(1)中2,2,2-三氟乙醇与氯乙烷物质的量之比是1：(1～3)，反应温度为40～80℃，反应时间3～4h。

3.如权利要求1所述的二氟乙酸乙酯的合成工艺，其特征在于：所述步骤(1)中的催化剂为乙醇钠水溶液。

4.如权利要求1所述的二氟乙酸乙酯的合成工艺，其特征在于：所述步骤(2)中脱氟反应的反应温度为20～40℃，反应时间4～6h。

5.如权利要求1所述的二氟乙酸乙酯的合成工艺，其特征在于：所述步骤(3)中二氟乙烯基乙醚、乙醇、对甲苯磺酸的物质的量比为1：(2～6)：(0.01～0.03),反应温度为60～70℃，反应时间为3～4h。

6.如权利要求1所述的二氟乙酸乙酯的合成工艺，其特征在于：所述步骤(4)中的反应条件为反应压力为0.5～1.0MPa，温度为0～10℃，反应时间为4～6h。

权　利　要　求　书1/1页CN 106467463 A
一种二氟乙酸乙酯的合成工艺
技术领域
[0001]本发明涉及一种二氟乙酸乙酯的生产工艺，具体涉及一种二氟乙酸乙酯的合成工艺。

背景技术
[0002]二氟乙酸乙酯是一种重要的有机中间体，主要用于医药、农药、有机合成等领域。

二氟乙酸乙酯下游医药产品众多，大部分处理药理、安全性、临床等深入研究中，二氟乙酸乙酯的大规模生产，具有广阔的市场前景。

[0003]JP6228043专利公开了一种从二氯乙酸衍生物经氟盐氟化合成二氟乙酸的生产方法。

例如：二氯乙酰氯与二乙胺于10℃下在甲苯溶剂中反应得到89％的N，N-二乙基二氯乙酰胺，N，N-二乙基二氯乙酰胺在150℃与二乙二醇中氟化钾加热反应得到75％的N,N-二乙基二氟乙酰胺，再用氢氧化钾水解得到二氟乙酸。

[0004]EP0694523公开了一种二氟乙酰氟及其二氟乙酸酯的制备方法。

该方法是以四氟乙烯为原料，四氟乙烯在催化剂存在下与甲醇加成得到甲氧基四氟乙烷，甲氧基四氟乙烷再经催化裂解得二氟乙酰氟，二氟乙酰氟经醇吸收得到二氟乙酸酯。

[0005]JP7242587公开了一种二氟乙酸及其二氟乙酰胺的制备方法。

以四氟乙烯、二乙胺和水在高压釜中反应10h，得到79％的N，N-二乙基二氟乙酰胺，然后N，N-二乙基二氟乙酰胺再在氢氧化钠存在下水解得到二氟乙酸。

[0006]JP8053388公开了一种从R132a出发合成二氟乙酰卤及其二氟乙酸的制备方法。

R132a、O2、Cl2的混合物用高压Hg灯于80℃照射10min得到二氟乙酰氟，将二氟乙酰氟通入水中得到二氟乙酸。

[0007]EP1574496公开了一种含有CHF2或CHF基团化合物的制备方法，含有CHF2或CHF基团化合物的羧酸酯通过氯氟链烷酸酯在醇和锌存在下还原脱氯的方法制备而成。

[0008]C A2154847介绍了一种二氟乙酰氟及其二氟乙酸酯的制备方法。

通式为HCF2CF2OR1(R1为C1-4的烷基)的化合物在金属氧化物催化下气相裂解得到二氟乙酰氟，二氟乙酰氟再与醇酯化得到二氟乙酸酯。

[0009]GB577481公开了氟乙酸类化合物(如三氟乙酸和二氟乙酸)的制备方法。

如：1,2-二氯-3,3-二氟丙烯-1在氧化剂存在下氧化得到二氟乙酸。

[0010]CN102311343A公开了一种二氟乙酸乙酯的合成工艺。

主要以二氯乙酰氯为原料经胺化得到二氯乙酰二乙胺，然后与无水氟化钾反应得到二氟乙酰二乙胺，最后加入乙醇与二氟乙酰二乙胺进行酯化反应得到二氟乙酸乙酯。

[0011]综上所述的各种合成路线，均存在着各种问题。

以四氟乙烯为原料的工艺路线生产过程中存在使用易爆的原料、存在剧毒的副产物等问题；以R132a为原料的路线采用光催化氧化法，在生产中存在不易放大的缺点；以1,2-二氯-3,3-二氟丙烯-1为原料制取二氟乙酸的工艺存在原料不易得到，且污染大等问题，不利于大规模生产；以二氯乙酰氯为原料经胺化、氟化、酯化生产二氟乙酸乙酯的工艺副反应较多，存在“三废”多、污染重的问题，影响
到二氟乙酸乙酯的大规模生产，此问题亟待解决。

发明内容
[0012]鉴于以上所述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种二氟乙酸乙酯的合成工艺，它以三氟乙醇为主要原料制备二氟乙酸乙酯。

它克服了以往工艺的一些缺点，具有污染小、产品纯度高、成本低等优点。

[0013]为达到上述目的，本发明采用的技术方案包括以下步骤：
[0014](1)以2,2,2-三氟乙醇与氯乙烷在催化剂的作用下进行醚化反应，得到三氟乙基乙醚；
[0015](2)由(1)中得到的三氟乙基乙醚在碱性条件下进行脱氟反应生成二氟乙烯基乙醚；
[0016]以上两步中醚化-脱氟反应：在密闭反应器中，以三氟乙醇与氯乙烷为主要原料，在强碱存在下发生醚化反应制备三氟乙基乙醚。

然后强碱条件下脱氟生成二氟乙烯基乙醚(半缩醛)。

反应方程式为：
[0017]
[0018](3)由(2)中得到的二氟乙烯基乙醚在催化剂对甲苯磺酸存在下与乙醇进行加成反应得到缩醛；
[0019]本步骤所述的加成反应：二氟乙烯基乙醚(半缩醛)在酸性催化剂对甲苯磺酸(PTSA)催化下与乙醇加成生成缩醛。

反应方程式为：
[0020]
[0021](4)由(3)中得到的缩醛在双氧水及五氧化二钒的共同作用下氧化得到二氟乙酸乙酯；
[0022]步骤(4)中所述的氧化反应：制备的缩醛在双氧水及五氧化二钒的存在下一步反应生成二氟乙酸乙酯。

反应方程式为：
[0023]
[0024]优选的，所述步骤(1)中2,2,2-三氟乙醇与氯乙烷物质的量之比是1：(1～3)，反应温度为40～80℃，反应时间3～4h。

[0025]优选的，所述步骤(1)中的催化剂为乙醇钠水溶液。

[0026]优选的，所述步骤(2)中脱氟反应的反应温度为20～40℃，反应时间4～6h。

[0027]优选的，所述步骤(3)中二氟乙烯基乙醚、乙醇、对甲苯磺酸的物质的量比为1：(2～6)：(0.01～0.03),反应温度为60～70℃，反应时间为3～4h。

[0028]优选的，所述步骤(4)中的反应条件为反应压力为0.5～1.0MPa，温度为0～10℃，反应时间为4～6h。

[0029]与现有技术相比，本发明所述工艺的有益效果在于“三废”少、污染小、成本低，给产品后处理带来了极大的便利，利于大规模生产。

本发明操作简便，副反应少，有效的控制“三废”的产生，极大的解决了现有工艺的不足，适于推广应用。

具体实施方式
[0030]本发明的具体步骤如下：
[0031](1)以2,2,2-三氟乙醇与氯乙烷在催化剂的作用下进行醚化反应，得到三氟乙基乙醚；
[0032](2)由(1)中得到的三氟乙基乙醚在碱性条件下进行脱氟反应生成二氟乙烯基乙醚；
[0033]以上两步中醚化-脱氟反应：在密闭反应器中，以三氟乙醇与氯乙烷为主要原料，在强碱存在下发生醚化反应制备三氟乙基乙醚。

然后强碱条件下脱氟生成二氟乙烯基乙醚(半缩醛)。

反应方程式为：
[0034]
[0035](3)由(2)中得到的二氟乙烯基乙醚在催化剂对甲苯磺酸存在下与乙醇进行加成反应得到缩醛；
[0036]本步骤所述的加成反应：二氟乙烯基乙醚(半缩醛)在酸性催化剂对甲苯磺酸(PTSA)催化下与乙醇加成生成缩醛。

反应方程式为：
[0037]
[0038](4)由(3)中得到的缩醛在双氧水及五氧化二钒的共同作用下氧化得到二氟乙酸乙酯；
[0039]步骤(4)中所述的氧化反应：制备的缩醛在双氧水及五氧化二钒的存在下一步反应生成二氟乙酸乙酯。

反应方程式为：
[0040]
[0041]其中，所述步骤(1)中2,2,2-三氟乙醇与氯乙烷物质的量之比是1：(1～3)，反应温度为40～80℃，反应时间3～4h。

[0042]其中，所述步骤(1)中的催化剂为乙醇钠水溶液。

[0043]其中，所述步骤(2)中脱氟反应的反应温度为20～40℃，反应时间4～6h。

[0044]其中，所述步骤(3)中二氟乙烯基乙醚、乙醇、对甲苯磺酸的物质的量比为1：(2～
6)：(0.01～0.03),反应温度为60～70℃，反应时间为3～4h。

[0045]其中，所述步骤(4)中的反应条件为反应压力为0.5～1.0MPa，温度为0～10℃，反应时间为4～6h。

[0046]具体实施时：
[0047]步骤(1)和(2)中醚化-脱氟反应：在500ml不锈钢高压釜中加入三氟乙醇100g，密封后用N2置换空气3次，然后缓缓通入80g氯乙烷。

加热，保持物料温度为65℃，缓缓滴加50g20％乙醇钠溶液，滴加结束后继续在65℃反应4h，生成CF3CH2OCH2CH3；降温至30℃，继续滴加100g乙醇钠溶液，保持35℃脱氟反应4h。

反应结束后，压滤，滤饼收集。

将滤液常压蒸馏，收集(55～57)℃之间的馏分，得到二氟乙烯基乙醚93.0g，收率：86.1％。

[0048]步骤(3)中加成反应：在500ml反应瓶中加入二氟乙烯基乙醚93.0g，无水乙醇80.0g，对甲苯磺酸2.4g，控制温度在70℃反应4h，反应结束后蒸馏脱除顶温≤80℃的低沸点馏分，主要为过量的乙醇及二氟乙基缩醛，循环套用。

剩余高沸点物料为目标物缩醛，得123.0g，收率：92.7％。

[0049]步骤(4)中氧化反应：在500ml反应瓶中，加入双氧水(30％)362g、五氧化二钒5.8g，控制温度为5℃，充分搅拌溶解后，加入上步反应得到的缩醛123.0g，维持反应温度为5℃反应5h后停止反应。

将反应液用30g5％的碳酸氢钠溶液水洗一次后，再用20g纯水洗涤一次。

将所得油层用无水硫酸钠干燥，过滤后将所得滤液精馏，收集(98～100)℃的馏分二氟乙酸乙酯89.1g，收率：89.9％，气相含量：99.6％。