CN102212000A - 2-氟-3羟基丙酸烷基酯的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种2-氟-3羟基丙酸烷基酯的合成方法，是在沸程为30－120℃的石油醚中，搅拌并交替加入草酸二烷基酯和金属醇盐，控制温度为0-80℃，待体系溶清后，在1－2小时内滴加氟乙酸烷基酯，继续反应1－2小时；控制温度在30-40℃，滴加甲醛溶液2－3小时，继续反应2－3小时；加15%的亚硫酸氢钠使体系分层后，分出清液。清液继续用15%的亚硫酸氢钠洗涤，静置。有机相蒸出石油醚后，精馏制得目的产品。该方法工艺简单、分离容易，产率高、产生的废液废渣少，有利于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及2-氟-3羟基丙酸烷基酯的合成方法。
背景技术
2-氟-3羟基丙酸烷基酯是合成2-氟代丙烯酸烷基酯、2-氟代丙烯酸芳基酯、2-氟代丙烯酰胺、2-氟代丙烯腈的重要中间体。合成2-氟-3羟基丙酸烷基酯是典型的克莱森酯缩合反应，БогуславскаяЛ.С等人,α-氟代丙烯酸酯的合成性能和应用[J],有机氟工业,1993(3)介绍，在有机碱的作用下，由氟乙酸烷基酯与草酸二烷基酯进行低温交叉缩合（反应式Ⅰ），然后加入三聚甲醛，生成环内酯（反应式Ⅱ），再用弱碱如碳酸钠等进行水解，制得2-氟-3羟基丙酸烷基酯（反应式Ⅲ），产率53%
（Ⅰ）
式中，R=烷基（C1-7）；R’=CO2R; M=K, Na, Li
(Ⅱ)
由氟乙酸烷基酯直接制备2-氟代丙烯酸烷基酯等衍生物由于工艺复杂、分离困难，造成产率低、废液废渣多，因此不利于工业化生产。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺简单、产率高的2-氟-3羟基丙酸烷基酯的合成方法。
为解决上述问题，本发明采用的持术方案是：
一种2-氟-3羟基丙酸烷基酯的合成方法，按照以下步骤进行：
（1） 在沸程为30－120℃的石油醚中，搅拌并交替加入草酸二烷基酯和金属醇盐，控制温度为0-80℃，待体系溶清后，在1－2小时内滴加氟乙酸烷基酯，继续反应1－2小时；
（2）控制温度在30-40℃，滴加质量浓度为30%的甲醛溶液2－3小时，继续反应2－3小时；
（3）加15%的亚硫酸氢钠使体系分层后，分出清液。清液继续用15%的亚硫酸氢钠洗涤，静置。有机相蒸出石油醚后，精馏制得目的产品；
石油醚的用量（以重量计）为氟乙酸烷基酯的3-8倍，金属醇盐的用量（以摩尔数计）为氟乙酸烷基酯的1.0-1.8倍，草酸二烷基酯的用量（以摩尔数计）为氟乙酸烷基酯的1.0-1.5倍，甲醛用量（以摩尔数计）为氟乙酸烷基酯的1.2-2.0倍。采用金属醇盐与草酸二烷基酯交替加入的方法来避免体系结块的问题。
所述的氟乙酸烷基酯是氟乙酸甲酯、氟乙酸乙酯、氟乙酸丙酯、氟乙酸异丙酯、氟乙酸丁酯、氟乙酸异丁酯。
所用的石油醚的沸程为30-60℃，石油醚的用量（以重量计）为氟乙酸烷基酯的4－6倍。
所述的草酸二烷基酯是草酸二甲酯、草酸二乙酯、草酸二丁酯等，草酸二烷基酯的用量（以摩尔数计）为氟乙酸烷基酯的1.1-1.2倍。
所述的金属醇盐包括醇钾、醇钠、醇锂。
所述的金属醇盐是甲醇钠或乙醇钠，用量（以摩尔数计）为氟乙酸烷基酯的1.0-1.8倍。
所述的甲醛溶液是由固体三聚甲醛或由30-37%的工业甲醛配制而成的质量浓度为30%的溶液。
所述的甲醛用量（以摩尔数计）为氟乙酸烷基酯的1.4-1.6倍。
本发明所述的2-氟-3羟基丙酸烷基酯的合成方法，工艺简单、分离容易，产率高、产生的废液废渣少，有利于工业化生产。
具体实施方式
实施例1
在276g沸程为30－60℃的石油醚中，搅拌加入1mol草酸二甲酯和1mol甲醇钠，控制温度为0℃，待体系溶清后，在1－2小时内滴加1mol（92g）氟乙酸甲酯，继续反应1－2小时；控制温度在30℃，滴加含甲醛1.2mol的质量浓度为30%的甲醛溶液2－3小时，继续反应2－3小时；加15%的亚硫酸氢钠使体系分层后，分出清液。清液继续用15%的亚硫酸氢钠洗涤，静置。有机相蒸出石油醚后，精馏制得目的产品。
实施例2
在848g沸程为60－90℃的石油醚中，搅拌加入1.5mol草酸二乙酯和1.8mol乙醇钠，控制温度为80℃，待体系溶清后，在1－2小时内滴加1mol（106g）氟乙酸乙酯，继续反应1－2小时；控制温度在40℃，滴加含甲醛2mol的质量浓度为30%的甲醛溶液2－3小时，继续反应2－3小时；加15%的亚硫酸氢钠使体系分层后，分出清液。清液继续用15%的亚硫酸氢钠洗涤，静置。有机相蒸出石油醚后，精馏制得目的产品。
实施例3
在480g沸程为90－120℃的石油醚中，搅拌加入1.2mol草酸二甲酯和1.3mol甲醇锂，控制温度为20℃，待体系溶清后，在1－2小时内滴加1mol（120g）氟乙酸丙酯，继续反应1－2小时；控制温度在35℃，滴加含甲醛1.4mol的质量浓度为30%的甲醛溶液2－3小时，继续反应2－3小时；加15%的亚硫酸氢钠使体系分层后，分出清液。清液继续用15%的亚硫酸氢钠洗涤，静置。有机相蒸出石油醚后，精馏制得目的产品。
实施例4
在804g沸程为30－60℃的石油醚中，搅拌加入1.1mol草酸二甲酯和1.2mol乙醇钾，控制温度为30℃，待体系溶清后，在1－2小时内滴加1mol（134g）氟乙酸丁酯，继续反应1－2小时；控制温度在35℃，滴加含甲醛1.5mol的质量浓度为30%的甲醛溶液2－3小时，继续反应2－3小时；加15%的亚硫酸氢钠使体系分层后，分出清液。清液继续用15%的亚硫酸氢钠洗涤，静置。有机相蒸出石油醚后，精馏制得目的产品。
实施例5
在720g沸程为30－60℃的石油醚中，搅拌并交替加入1.1mol草酸二甲酯和1.1mol甲醇钠，控制温度为40℃，待体系溶清后，在1－2小时内滴加1mol（120g）氟乙酸丙酯，继续反应1－2小时；控制温度在35℃，滴加含甲醛1.6mol的质量浓度为30%的甲醛溶液2－3小时，继续反应2－3小时；加15%的亚硫酸氢钠使体系分层后，分出清液。清液继续用15%的亚硫酸氢钠洗涤，静置。有机相蒸出石油醚后，精馏制得目的产品。
实施例6
在650g沸程为30－60℃的石油醚中，搅拌并交替加入1.3mol草酸二甲酯和1.6mol乙醇钠，控制温度为50℃，待体系溶清后，在1－2小时内滴加1mol（134g）氟乙酸丁酯，继续反应1－2小时；控制温度在35℃，滴加含甲醛1.8mol的质量浓度为30%的甲醛溶液2－3小时，继续反应2－3小时；加15%的亚硫酸氢钠使体系分层后，分出清液。清液继续用15%的亚硫酸氢钠洗涤，静置。有机相蒸出石油醚后，精馏制得目的产品。
Claims (10)
1.一种2-氟-3羟基丙酸烷基酯的合成方法，其特征是按照以下步骤进行：
（1）在沸程为30－120℃的石油醚中，搅拌并交替加入草酸二烷基酯和金属醇盐，控制温度为0-80℃，待体系溶清后，在1－2小时内滴加氟乙酸烷基酯，继续反应1－2小时；
（2）控制温度在30-40℃，滴加质量浓度为30%的甲醛溶液2－3小时，继续反应2－3小时；
（3）加15%的亚硫酸氢钠使体系分层后，分出清液,清液继续用15%的亚硫酸氢钠洗涤，静置，有机相蒸出石油醚后，精馏制得目的产品；
石油醚的用量（以重量计）为氟乙酸烷基酯的3-8倍，金属醇盐的用量（以摩尔数计）为氟乙酸烷基酯的1.0-1.8倍，草酸二烷基酯的用量（以摩尔数计）为氟乙酸烷基酯的1.0-1.5倍，甲醛用量（以摩尔数计）为氟乙酸烷基酯的1.2-2.0倍。
2.根据权利要求1所述的2-氟-3羟基丙酸烷基酯的合成方法，其特征在于：所述的氟乙酸烷基酯是氟乙酸甲酯、氟乙酸乙酯、氟乙酸丙酯、氟乙酸异丙酯、氟乙酸丁酯、氟乙酸异丁酯。
3.根据权利要求1或2所述的2-氟-3羟基丙酸烷基酯的合成方法，其特征在于：所用的石油醚的沸程为30-60℃，石油醚的用量（以重量计）为氟乙酸烷基酯的4－6倍。
4.根据权利要求1或2所述的2-氟-3羟基丙酸烷基酯的合成方法，其特征在于：草酸二烷基酯的用量（以摩尔数计）为氟乙酸烷基酯的1.1-1.2倍。
5.根据权利要求1或2所述的2-氟-3羟基丙酸烷基酯的合成方法，其特征在于：所述的金属醇盐包括醇钾、醇钠、醇锂。
6.根据权利要求5所述的2-氟-3羟基丙酸烷基酯的合成方法，其特征在于：所述的金属醇盐是甲醇钠或乙醇钠，用量（以摩尔数计）为氟乙酸烷基酯的1.0-1.8倍。
7.根据权利要求1所述的2-氟-3羟基丙酸烷基酯的合成方法，其特征在于：所述的甲醛溶液是由固体三聚甲醛或由30-37%的工业甲醛配制而成的质量浓度为30%的溶液。
8.根据权利要求1或7所述的2-氟-3羟基丙酸烷基酯的合成方法，其特征在于：所述的甲醛用量（以摩尔数计）为氟乙酸烷基酯的1.4-1.6倍。
9.根据权利要求1所述的2-氟-3羟基丙酸烷基酯的合成方法，其特征在于：步骤（2）中，控制温度为20-50℃。
10.根据权利要求1或9所述的2-氟-3羟基丙酸烷基酯的合成方法，其特征在于：步骤（2）中，控制温度为30-40℃。
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