CN102428067A - 2-氟丙烯酸酯的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种2-氟丙烯酸酯的制造方法,其包括如下工序:在自由基引发剂的存在下使2-氟丙酸酯与“具有氮-溴键的溴化剂”反应而转换为2-溴-2-氟丙酸酯的溴化工序;使2-溴-2-氟丙酸酯与碱反应的脱溴化氢化工序。此方法不需要极低温条件,也不需要化学计量地使用昂贵的反应剂。因此,可以以低成本制造目标的2-氟丙烯酸酯。
Description
技术领域
本发明涉及作为医药/农药中间体或者功能性高分子单体而言重要的2-氟丙烯酸酯的制造方法。
背景技术
2-氟丙烯酸酯是重要的医药/农药中间体或者功能性高分子单体。作为与本发明有关联的现有技术,在专利文献1中公开了“一种2-溴-2-氟丙酸酯的制造方法,其特征在于,在碱的存在下使2-氟丙酸酯与四溴化碳或者溴反应”。另外,在专利文献2中公开了“一种2-氟丙烯酸酯的制造方法,其特征在于,在碱性化合物的存在下使2-溴-2-氟丙酸酯进行脱溴化氢反应”。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2001-139519号公报
专利文献2:日本特开2001-172223号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1的制造方法中,由2-氟丙酸酯与碱的反应生成的阴离子不稳定,因此需要极低温条件(不超过-70℃的温度)。另外,需要化学计量地使用昂贵的有机锂化合物(二烷基氨基锂或者正丁基锂)作为碱。
在专利文献2的制造方法中,对酯使用含氮碱性化合物,为了期待高收率需要化学计量地使用昂贵的1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)。
由此,强烈期望开发一种不需要极低温设备、昂贵的反应剂的2-氟丙烯酸酯的工业制造方法。
本发明的目的在于解决上述现有技术的问题,提供一种不需要极低温设备、昂贵的反应剂的2-氟丙烯酸酯的工业制造方法。
用于解决问题的方案
本发明人等根据上述课题进行了深入研究,结果发现,在自由基引发剂的存在下使2-氟丙酸酯与“具有氮-溴键的溴化剂”反应(溴化)而转换为2-溴-2-氟丙酸酯,接着与碱反应(脱溴化氢化)从而可制造2-氟丙烯酸酯。
作为2-氟丙酸酯,优选酯部位的R为甲基、乙基、2,2,2-三氟乙基、或者1,1,1,3,3,3-六氟异丙基的2-氟丙酸酯,容易大规模获取。进一步,从这些2-氟丙酸酯获得的2-氟丙烯酸酯从有用性的方面考虑特别重要,故优选。
作为“具有氮-溴键的溴化剂”,优选N-溴代琥珀酰亚胺(NBS),容易大规模获取且廉价并且显示出良好的反应性。作为溴化的自由基引发剂,优选2,2’-偶氮二异丁腈(AIBN)、1,1’-偶氮双(环己烷-1-甲腈)(V-40)、或者过氧化苯甲酰(BPO),容易大规模获取且廉价并且显示出良好的反应性。
作为脱溴化氢化的碱,优选在催化量的1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)的存在下化学计量地使用碱金属的碳酸盐或者三正丁基胺,在维持了良好的反应性的状态下即使是大规模也可廉价地进行。
脱溴化氢化以及蒸馏纯化在阻聚剂的存在下进行,从而可抑制2-氟丙烯酸酯的自身聚合。作为上述的阻聚剂,优选吩噻嗪、氢醌或者2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT),容易大规模获取且廉价并且自身聚合的抑制效果优异。蒸馏纯化在伴有空气或者氧气的状态下进行(以下称为通气蒸馏),从而可抑制2-氟丙烯酸酯的自身聚合。作为通气蒸馏,优选在伴有空气的状态下进行,不但获得同等的自身聚合的抑制效果而且设备上的负担少并且可安全地进行。
由此发现2-氟丙烯酸酯的有用的制造方法,从而达成了本发明。
即,本发明的特征如下述那样。
[发明1]
一种由通式[3]所示的2-氟丙烯酸酯的制造方法,其包括如下工序:
溴化工序,在自由基引发剂的存在下使由通式[1]所示的2-氟丙酸酯与“具有氮-溴键的溴化剂”反应,转换为由通式[2]所示的2-溴-2-氟丙酸酯,
脱溴化氢化工序,使2-溴-2-氟丙酸酯与碱反应来脱溴化氢,
式中,Me表示甲基,R表示烷基或者氟取代烷基。
[发明2]
根据发明1所述的2-氟丙烯酸酯的制造方法,其特征在于,酯部位的R为甲基、乙基、2,2,2-三氟乙基或者1,1,1,3,3,3-六氟异丙基。
[发明3]
根据发明1或发明2所述的2-氟丙烯酸酯的制造方法,其特征在于,溴化工序的“具有氮-溴键的溴化剂”为N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)。
[发明4]
根据发明1至发明3中任一项所述的2-氟丙烯酸酯的制造方法,其特征在于,溴化工序的自由基引发剂为2,2’-偶氮二异丁腈(AIBN)、1,1’-偶氮双(环己烷-1-甲腈)(V-40)、或者过氧化苯甲酰(BPO)。
[发明5]
根据发明1至发明4中任一项所述的2-氟丙烯酸酯的制造方法,其特征在于,作为脱溴化氢化工序的碱,在催化量的1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)的存在下化学计量地使用碱金属的碳酸盐。
[发明6]
根据发明1至发明4中任一项所述的2-氟丙烯酸酯的制造方法,其特征在于,作为脱溴化氢化工序的碱,在催化量的1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)的存在下化学计量地使用三正丁基胺。
[发明7]
根据发明1至发明6中任一项所述的2-氟丙烯酸酯的制造方法,其特征在于,在阻聚剂的存在下进行脱溴化氢化工序。
[发明8]
根据发明7所述的2-氟丙烯酸酯的制造方法,其特征在于,阻聚剂为吩噻嗪、氢醌、或者2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)。
[发明9]
根据发明1至发明8中任一项所述的2-氟丙烯酸酯的制造方法,其特征在于,在阻聚剂的存在下将获得的2-氟丙烯酸酯进行蒸馏纯化。
[发明10]
根据发明9所述的2-氟丙烯酸酯的制造方法,其特征在于,阻聚剂为吩噻嗪、氢醌、或者2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)。
[发明11]
根据发明1至发明10中任一项所述的2-氟丙烯酸酯的制造方法,其特征在于,获得的2-氟丙烯酸酯的蒸馏纯化在伴有空气或者氧气的状态下进行。
本发明的制造方法不需要极低温条件,进而也不需要化学计量地使用昂贵的反应剂。因此,可以以低廉的成本制造目标的2-氟丙烯酸酯。另外,本发明中采用的制造条件平稳,贯穿溴化以及脱溴化氢化而几乎不发生酯部位的水解。因此,不需要将对应的羧酸再次转换为目标酯这样的繁杂的操作。进一步,在本发明的溴化中,通过过量地使用作为原料底物的2-氟丙酸酯,还可以兼顾反应溶剂的作用,可避免使用卤化中常用的四氯化碳等氯系反应溶剂。因此,从有害废弃物的观点考虑也优选本发明的制造方法。
具体实施方式
以下对本发明进行详细说明。
本发明的制造方法包含如下工序:
溴化工序,在自由基引发剂的存在下使由通式[1]所示的2-氟丙酸酯与“具有氮-溴键的溴化剂”反应,转换为由通式[2]所示的2-溴-2-氟丙酸酯,
脱溴化氢化工序,使2-溴-2-氟丙酸酯与碱反应,转换为由通式[3]所示的2-氟丙烯酸酯。
首先,对溴化工序进行详细说明。
由通式[1]所示的2-氟丙酸酯的Me表示甲基,R表示烷基或者氟取代烷基。烷基可采用碳原子数为1至18的直链或支链的链式或者环式(碳原子数为3个以上的情况)。就氟取代烷基而言,氟原子可以以任意的数目取代在烷基的任意的碳原子上。其中优选为甲基、乙基、2,2,2-三氟乙基以及1,1,1,3,3,3-六氟异丙基,特别优选为甲基及乙基。另外,虽然由通式[1]所示的2-氟丙酸酯的2位碳原子为不对称碳,但是由于最终可转换为sp2碳,因此不限定于光学活性体(R或S)或者外消旋体,两者可同等地使用。其中优选容易大规模获取且廉价的外消旋体。当然,也可使用光学活性体。
由通式[1]所示的2-氟丙酸酯,可以以日本特开2008-201770号公报、Tetrahedron Letters(英国),1993年,第34卷,p.293-296、以及J.Org.Chem.(美国),1979年,第44卷,p.3872-3881等为参考同样地制造。
作为“具有氮-溴键的溴化剂”,可列举出:N-溴代乙酰胺、N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)、N-溴代邻苯二甲酰亚胺、1,3-二溴-5,5-二甲基乙内酰脲等。其中优选N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)。在本说明书中,列举了作为“具有氮-溴键的溴化剂”而具代表性的物质。可适当使用第5版实验化学讲座13有机化合物的合成I-烃·卤化物-p.374-443(2004年,日本化学会、丸善)中记载的物质。
关于“具有氮-溴键的溴化剂”的用量,相对于由通式[1]所示的2-氟丙酸酯1摩尔使用0.05摩尔以上即可,优选0.1至10摩尔,特别优选0.15至5摩尔。“具有氮-溴键的溴化剂”,有时适合分批装入,但也可起初一次性地装入。
作为自由基引发剂,可列举出:2,2’-偶氮二异丁腈(AIBN)、2,2’-偶氮双(2-甲基丁腈)、2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)(V-65)、1,1’-偶氮双(环己烷-1-甲腈)(V-40)、二甲基2,2’-偶氮双(2-甲基丙酸酯)、4,4’-偶氮双(4-氰基戊酸)、2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)2盐酸等偶氮系,过氧化苯甲酰(BPO)、过氧化新戊酸叔丁酯、二叔丁基过氧化物、过氧化异丁酰、过氧化月桂酰、过氧化琥珀酸、二肉桂酰基过氧化物(dicinnamyl peroxide)、过氧化二碳酸二正丙基酯、过氧化烯丙基单碳酸叔丁基酯、过氧化氢、过硫酸铵等过氧化物系等。其中优选2,2’-偶氮二异丁腈(AIBN)、1,1’-偶氮双(环己烷-1-甲腈)(V-40)以及过氧化苯甲酰(BPO),特别优选1,1’-偶氮双(环己烷-1-甲腈)(V-40)。自由基引发剂的选定,也需要考虑源自自由基引发剂的分解物和目标化合物在纯化中的分离容易性。从这样的观点考虑,在优选的2,2’-偶氮二异丁腈(AIBN)、1,1’-偶氮双(环己烷-1-甲腈)(V-40)以及过氧化苯甲酰(BPO)之中特别优选1,1’-偶氮双(环己烷-1-甲腈)(V-40)。这些自由基引发剂为市售品,容易大规模获取且廉价。
关于自由基引发剂的用量,相对于由通式[1]所示的2-氟丙酸酯1摩尔使用0.0001摩尔以上即可,优选0.001至0.5摩尔,特别优选0.005至0.4摩尔。自由基引发剂具有固有的半衰期,因此可与此相适地分批装入。当然,也可起初一次性地装入。
作为反应溶剂,可列举出:二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1,2-二氯乙烷、四氯乙烷(1,1,2,2-或者1,1,1,2-)、α,α,α-三氟甲苯(BTF)、二氯苯并三氟化物(2,4-、2,5-或者3,4-)等卤素系等。其中优选四氯化碳、α,α,α-三氟甲苯(BTF)以及2,4-二氯苯并三氟化物,特别优选α,α,α-三氟甲苯(BTF)。这些反应溶剂可单独使用或组合使用。
关于反应溶剂的用量,相对于由通式[1]所示的2-氟丙酸酯1摩尔使用7L以下即可,优选为5L以下,特别优选为3L以下。本工序也可不使用反应溶剂地进行,因此下限值无法特别设定。
就本溴化工序而言,通过过量使用由通式[1]所示的2-氟丙酸酯,可避免使用卤素系反应溶剂。过量使用了的2-氟丙酸酯可通过分馏而收率良好地回收,可进行再利用。进一步,作为新发现的见解,对于2-氟丙酸甲酯与N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)的优选的组合而言,不使用反应溶剂而过量使用了2-氟丙酸甲酯的情况下,可以显著改善反应中的N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)和副产生的琥珀酰亚胺的溶解度,大大减轻在固液反应方面成为问题的搅拌设备的负担。在使用了反应溶剂(例如四氯化碳)的情况下,大部分的琥珀酰亚胺析出,为了期待良好的搅拌而施加设备上的负担。另外,不使用反应溶剂而过量使用2-氟丙酸甲酯的情况下,有时可压缩全部的反应溶液量,可获得高的生产率。因此,成为本发明的优选实施方式之一。
不使用反应溶剂,过量使用由通式[1]所示的2-氟丙酸酯的情况下,关于该酯的过量使用量,只要相对于用作原料底物的由通式[1]所示的2-氟丙酸酯1摩尔使0.1摩尔以上即可,优选0.2至5摩尔,特别优选0.3至4摩尔(作为过量使用量使用1摩尔是指,亦包含原料底物成分在内而实质上使用2摩尔的2-氟丙酸酯)。
关于反应温度,以0至130℃的范围进行即可,优选为10至120℃,特别优选为20至110℃。
关于反应时间,以120小时以内的范围进行即可,由于因原料底物、反应剂、反应辅助剂以及反应条件而不同,因此优选的是,通过气相色谱法、液相色谱法、核磁共振等分析手段来追踪反应的进行状况,将基本上看不出原料底物减少的时间点作为终点。
另外,就本溴化工序而言,存在有在催化量的溴(Br2)的存在下进行反应而使反应速度改善的情况。另外,反应体系内显著地倾斜向酸性侧的情况下,可以在碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸钾、氧化镁等无机碱的存在下进行反应,一边控制pH一边进行反应。进一步,反应体系内的氟离子浓度显著上升的情况下,可以在碳酸钙、氢氧化钙、氯化钙、硅胶等脱氟剂的存在下进行反应,一边控制氟离子浓度一边进行反应。这些添加剂不为本工序所必需,通过采用适当的反应条件可获得希望的效果(良好的反应速度、弱酸性至中性下的反应、低的氟离子浓度下的反应)。
关于后处理,对反应终止液进行有机合成中的一般的操作,从而可获得目标的由通式[2]所示的2-溴-2-氟丙酸酯。
优选的是,将反应终止液中的固形物(根据需要进行冷却而充分地析出之后)进行过滤,对滤洗液直接进行减压蒸馏,从而可通过简便的操作来收率良好地回收粗产物。作为“具有氮-溴键的溴化剂”使用了N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)的情况下,所回收的固形物的大部分为琥珀酰亚胺,可再加工为N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)而进行再利用。该简便的后处理操作优选的是,用硫代硫酸钠、亚硫酸氢钠等还原剂或者1-十二碳烯、α-甲基苯乙烯、邻苯二甲酸二烯丙基酯等不饱和化合物将残存于反应终止液或者滤洗液的“具有氮-溴键的溴化剂”、溴(Br2)等氧化性物质进行前处理,去掉氧化性物质之后进行减压蒸馏。(不饱和化合物有时适合为沸点高于目标的2-溴-2-氟丙酸酯的不饱和化合物。)由此可避免伴随蒸馏时产生溴(Br2)这样的问题等。另外,反应终止液、滤洗液或者粗产物中所含的酸性物质、氟离子或者水分,可分别用上述的无机碱(环氧丙烷、环氧环己烷等除酸剂有时也适用)、脱氟剂或者硫酸镁、五氧化二磷、分子筛等脱水剂(除水过滤器等有时也适用)进行适当处理。
粗产物,可根据需要通过活性炭处理、分馏、重结晶、柱层析等操作而纯化为高纯度。当然,也可将粗产物直接供于下一工序的脱溴化氢化。
其次,对脱溴化氢化工序进行详细说明。
作为碱,可列举出:三甲胺、三乙胺、二异丙基乙胺、三正丙基胺、三正丁基胺、三正戊基胺、三正己基胺、吡啶、2,3-二甲基吡啶、2,4-二甲基吡啶、2,5-二甲基吡啶、2,6-二甲基吡啶、3,4-二甲基吡啶、3,5-二甲基吡啶、2,3,4-三甲基吡啶、2,4,5-三甲基吡啶、2,5,6-三甲基吡啶、2,4,6-三甲基吡啶、3,4,5-三甲基吡啶、3,5,6-三甲基吡啶、4-二甲基氨基吡啶(DMAP)、1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯(DBN)、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)、N,N,N’,N’,N”-五甲基胍、1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯(TBD)、BEMP、tert-Bu-P4等有机碱,碳酸氢锂、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢铯、碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯等无机碱。这些碱可单独使用或组合使用。
其中,为了以低成本进行制造,优选在催化量的1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)的存在下化学计量地使用碱金属的碳酸盐或者三正丁基胺,特别优选在催化量的1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)的存在下化学计量地使用碱金属(其中优选钠及钾,特别优选钾)的碳酸盐。通过这些优选的碱的组合,可显著减低昂贵的1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)的用量。另外,对于这些优选的碱的组合而言,通过将反应终止液根据需要进行过滤,直接进行蒸馏,从而可通过简便的操作来分离目标的由通式[3]所示的2-氟丙烯酸酯。另一方面,氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯等碱金属的氢氧化物由于会伴随酯部位的水解,因此不优选。
关于碱的用量,相对于由通式[2]所示的2-溴-2-氟丙酸酯1摩尔使用0.6摩尔以上即可,优选0.7至5摩尔,特别优选0.8至3摩尔。
在催化量的1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)的存在下,化学计量地使用碱金属的碳酸盐或者三正丁基胺的情况下,关于1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)的用量,只要相对于由通式[2]所示的2-溴-2-氟丙酸酯1摩尔使用0.5摩尔以下即可,优选0.01至0.4摩尔,特别优选0.03至0.3摩尔。随着1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)的用量变少,显示出作为杂质的2,2-二氟丙酸酯(推定结构)的副产量增加的倾向。在目标的由通式[3]所示的2-氟丙烯酸酯的分馏中分离该杂质是极其困难的。因此,关于1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)的用量,相对于由通式[2]所示的2-溴-2-氟丙酸酯1摩尔使用0.1摩尔以上是极其优选的。碱金属的碳酸盐或者三正丁基胺的用量与1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)的催化剂的用量的总量处于满足上述的碱的用量的关系的范围即可。
作为阻聚剂,可列举出:吩噻嗪、氢醌、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)、甲氧基氢醌、叔丁基氢醌(TBH)、2,5-二叔丁基氢醌、1,2,4-三羟基苯、1,4,9,10-蒽四醇(Leucoquinizarine)、NONFLEX F、NONFLEX H、NONFLEX DCD、NONFLEXMBP[2,2’-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)]、OZONONE 35、二硫化四乙基秋兰姆、Q-1300、Q-1301、氯醌、硫等。这些阻聚剂为市售品,容易大规模获取且廉价。其中优选吩噻嗪、氢醌以及2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT),特别优选吩噻嗪以及2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)。
关于阻聚剂的用量,相对于由通式[2]所示的2-溴-2-氟丙酸酯1摩尔使用0.00001摩尔以上即可,优选0.0001至0.1摩尔,特别优选0.001至0.05摩尔。阻聚剂虽然不为本工序所必需,但是在大规模上的制造方面是极其有效的。
作为反应溶剂,可列举出:正己烷、正庚烷等脂肪族系,甲苯、二甲苯等芳香族系,二氯甲烷、1,2-二氯乙烷等卤素系,四氢呋喃、叔丁基甲基醚等醚系,乙酸乙酯、乙酸正丁酯等酯系,甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、1-甲基-2-吡咯烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮等酰胺系,乙腈、丙腈等腈系,二甲基亚砜、环丁砜等氧化硫系等。其中优选正庚烷、甲苯、二氯甲烷、四氢呋喃、乙酸乙酯、甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、1-甲基-2-吡咯烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、乙腈以及二甲基亚砜,特别优选甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、1-甲基-2-吡咯烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮以及二甲基亚砜。这些反应溶剂可单独使用或组合使用。
关于反应溶剂的用量,相对于由通式[2]所示的2-溴-2-氟丙酸酯1摩尔使用0.05L以上即可,优选0.1至5L,特别优选0.15至4L。若反应溶剂的用量变得极少,则显示作为杂质的2,2-二氟丙酸酯(推定结构)的副产量增加的倾向。因此,根据上述的理由,关于反应溶剂的用量,相对于由通式[2]所示的2-溴-2-氟丙酸酯1摩尔使用0.3L以上是极其优选的。
关于反应温度,以-30至+120℃的范围进行即可,优选为-20至+110℃,特别优选为-10至+100℃。
关于反应时间,以24小时以内的范围进行即可,由于因原料底物、反应剂、反应辅助剂以及反应条件而不同,因此优选的是,通过气相色谱法、液相色谱法、核磁共振等分析手段来追踪反应的进行状况,将基本上看不出原料底物的减少的时间点作为终点。
关于后处理,对反应终止液进行有机合成中的一般的操作,从而可获得目标的由通式[3]所示的2-氟丙烯酸酯。
优选的是,将反应终止液中的固形物(根据需要进行冷却而充分地析出之后)进行过滤,对滤洗液直接进行减压蒸馏,从而可通过简便的操作来收率良好地回收粗产物。所回收的固形物的大部分为有机碱的溴化氢盐或者碱金属的溴化物,前者可进行中和、根据需要的纯化、脱水等操作(再生)而再利用。在该再生中,脂溶性高并且在蒸馏纯化中具有适度沸点的三正丁基胺是适合的。
另外,反应终止液、滤洗液或者粗产物中所含的氟离子或者水分,分别可用与溴化工序相同的脱氟剂或者脱水剂进行适当处理。粗产物可根据需要通过活性炭处理、分馏、重结晶、柱层析等操作而纯化为高纯度。脱溴化氢化工序的特别优选的碱的组合即在催化量的1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)的存在下化学计量地使用碱金属的碳酸盐的情况下,由于目标的由通式[3]所示的2-氟丙烯酸酯、特别是该甲酯的沸点与水的沸点接近,因此显示水分量变高的倾向。但是,可通过上述的脱水剂有效地减低水分量。若使用碱金属的碳酸盐作为碱,则随着反应的进行,所产生的溴化氢被中和而副产生水。尽管反应体系内处于碱性条件下且存在水,但是目标化合物的酯部位基本上不发生水解,这是本发明中发现的重要的见解。
另外,就通气蒸馏而言,由于可有效抑制由通式[3]所示的2-氟丙烯酸酯在气相状态下的自身聚合,因此通过与可有效抑制液相状态下的自身聚合的阻聚剂组合,从而可期待蒸馏纯化中的自身聚合的协同抑制效果。在脱溴化氢化的后处理的优选方式即将反应终止液中的固形物进行过滤,对滤洗液直接进行减压蒸馏时,也可优选适用通气蒸馏,因此权利要求中的“蒸馏纯化”中也包括通过对该滤洗液直接进行减压蒸馏来回收目标物。通气蒸馏中的氧导入量没有特别限制,只要按照在不仅包括蒸馏装置而且还包括减压系统、排气系统的蒸馏的整个系统中不引起爆炸的方式进行设定即可,优选为极限氧浓度的90%以下,特别优选为极限氧浓度的80%以下。另一方面,当氧导入量极少则无法获得所希望的效果,因此优选为极限氧浓度的0.0001%以上,特别优选为极限氧浓度的0.001%以上。导入空气的情况下,只要将空气中的氧浓度设为21%来计算即可。极限氧浓度因由通式[3]所示的2-氟丙烯酸酯的R(烷基或者氟取代烷基)而不同,将约10%作为基准来考虑即可。
实施例
以下,通过实施例来具体说明本发明,但本发明不受这些实施例的限定。予以说明,在下述的化学式中,Me表示甲基,Et表示乙基。
[实施例1]
向四氯化碳24mL中,加入由下述式所示的2-氟丙酸甲酯2.50g(23.6mmol、1.00eq)、N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)4.19g(23.5mmol、1.00eq)和2,2’-偶氮二异丁腈(AIBN)77.0mg(0.469mmol、0.02eq),在回流下搅拌了2天。
在6小时后和整夜后分别追加了140mg(0.853mmol、0.04eq)和100mg(0.609mmol、0.03eq)的2,2’-偶氮二异丁腈(AIBN)(用量合计0.09eq)。根据19F-NMR测得反应终止液的转换率为81%。
用冰浴将反应终止液冷却,过滤琥珀酰亚胺,用乙酸乙酯5mL来洗涤,将滤洗液进行减压浓缩(浴温30℃、减压度6kPa),从而获得了由下述式所示的2-溴-2-氟丙酸甲酯的粗产物3.61g。
粗产物的气相色谱纯度为70.9%。纯度换算收率为59%。
[实施例2]
向四氯化碳416mL中,加入由下述式所示的2-氟丙酸乙酯100g(833mmol、1.00eq)、N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)163g(916mmol、1.10eq)、过氧化苯甲酰(BPO)13.5g(25%含水品、41.8mmol、0.05eq)和溴(Br2)13.3g(83.2mmol、0.10eq),在回流下搅拌1小时。
根据气相色谱法测得反应终止液的、转换为由下述式所示的2-溴-2-氟丙酸乙酯的转换率为74%。
[实施例3]
向2,4-二氯苯并三氟化物50mL中,加入由下述式所示的2-氟丙酸甲酯10.0g(94.3mmol、1.00eq)、N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)16.8g(94.4mmol、1.00eq)和2,2’-偶氮二异丁腈(AIBN)619mg(3.77mmol、0.04eq),在80℃下搅拌了4天。
在第2天追加了2,2’-偶氮二异丁腈(AIBN)1.24g(7.55mmol、0.08eq)、在第3天追加了N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)5.04g(28.3mmol、0.30eq)和2,2’-偶氮二异丁腈(AIBN)619mg(3.77mmol、0.04eq)[用量合计:N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)1.30eq、2,2’-偶氮二异丁腈(AIBN)0.16eq]。根据19F-NMR测得反应终止液的转换率为92%。
用冰浴将反应终止液冷却,过滤琥珀酰亚胺,用少量的2,4-二氯苯并三氟化物来洗涤,对滤洗液直接进行简单蒸馏(闪蒸),从而获得了包含由下述式所示的2-溴-2-氟丙酸甲酯的2,4-二氯苯并三氟化物溶液37.7g。
根据19F-NMR(基于内标法的定量)测得2,4-二氯苯并三氟化物溶液中所含的2-溴-2-氟丙酸甲酯的含量为11.6g(62.7mmol)。收率为66%。
[实施例4]
向α,α,α-三氟甲苯(BTF)800mL中,加入由下述式所示的2-氟丙酸甲酯400g(3.77mol、1.00eq)、N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)805g(4.52mol、1.20eq)和1,1’-偶氮双(环己烷-1-甲腈)(V-40)36.9g(151mmol、0.04eq),在85至90℃下搅拌了2天。根据19F-NMR测得反应终止液的转换率为85%。
用冰浴将反应终止液冷却,加入邻苯二甲酸二烯丙基酯46.4g(188mmol、0.05eq),处理了氧化性物质。过滤处理液中的琥珀酰亚胺,用α,α,α-三氟甲苯(BTF)50mL来洗涤,对滤洗液直接进行简单蒸馏(闪蒸、沸点55至64℃、减压度10至2kPa),从而获得了包含由下述式所示的2-溴-2-氟丙酸甲酯的α,α,α-三氟甲苯(BTF)溶液1.60kg。
根据19F-NMR(基于内标法的定量)测得α,α,α-三氟甲苯(BTF)溶液中所含的2-溴-2-氟丙酸甲酯的含量为573g(3.10mol)。收率为82%。
[实施例5]
向α,α,α-三氟甲苯(BTF)1.2L中,加入由下述式所示的2-氟丙酸甲酯600g(5.66mol、1.00eq)、N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)1.20kg(6.74mol、1.19eq)和1,1’-偶氮双(环己烷-1-甲腈)(V-40)27.6g(113mmol、0.02eq),在85至90℃搅拌22小时30分钟。
在4小时后和8小时后分别追加了6.90g(28.2mmol、0.005eq)的1,1’-偶氮双(环己烷-1-甲腈)(V-40)(用量合计0.03eq)。根据19F-NMR测得反应终止液的转换率为79%。
用冰浴将反应终止液冷却,加入邻苯二甲酸二烯丙基酯70.0g(284mmol、0.05eq),通过在该温度搅拌1小时,从而处理了氧化性物质。将处理液中的琥珀酰亚胺过滤,用少量的α,α,α-三氟甲苯(BTF)来洗涤,对滤洗液直接进行简单蒸馏(闪蒸、沸点~50℃、减压度~5mmHg),从而获得了包含由下述式所示的2-溴-2-氟丙酸甲酯的α,α,α-三氟甲苯(BTF)溶液2.90kg。
根据19F-NMR(基于内标法的定量)测得α,α,α-三氟甲苯(BTF)溶液中所含的2-溴-2-氟丙酸甲酯的含量为775g(4.19mol)。收率为74%。
[实施例6]
向由下述式所示的2-氟丙酸甲酯400g(3.77mol、2.01eq)中,加入N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)335g(1.88mol、1.00eq)和过氧化苯甲酰(BPO)15.7g(25%含水品、48.6mmol、0.03eq),在80℃下搅拌了2天(搅拌极其良好地进行)。
在整夜之后追加了过氧化苯甲酰(BPO)12.7g(25%含水品、39.3mmol、0.02eq)(用量合计0.05eq)。用冰浴将反应终止液冷却,过滤琥珀酰亚胺,用2-氟丙酸甲酯100g来洗涤,对滤洗液直接进行简单蒸馏(闪蒸、沸点55至64℃、减压度10kPa),从而获得了包含由下述式所示的2-溴-2-氟丙酸甲酯的2-氟丙酸甲酯溶液600g。
根据19F-NMR(基于内标法的定量)测得2-氟丙酸甲酯溶液中所含的2-溴-2-氟丙酸甲酯的含量为220g(1.19mol)。收率为63%。
[实施例7]
向由下述式所示的2-氟丙酸甲酯400g(3.77mol、3.99eq)中,加入N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)168g(944mmol、1.00eq)和1,1’-偶氮双(环己烷-1-甲腈)(V-40)9.18g(37.6mmol、0.04eq),在80℃下整夜搅拌(搅拌极其良好地进行)。
用冰浴将反应终止液冷却,加入α-甲基苯乙烯20.0g(169mmol、0.18eq),处理了氧化性物质。将处理液中的琥珀酰亚胺过滤,用2-氟丙酸甲酯50g来洗涤,对滤洗液直接进行简单蒸馏(闪蒸),从而获得了包含由下述式所示的2-溴-2-氟丙酸甲酯的2-氟丙酸甲酯溶液467g。
根据19F-NMR(基于内标法的定量)测得2-氟丙酸甲酯溶液中所含的2-溴-2-氟丙酸甲酯的含量为137g(742mmol)。收率为79%。
[实施例8]
将以实施例1至实施例7为参考同样地制造出的包含由下述式所示的2-溴-2-氟丙酸甲酯的2-氟丙酸甲酯溶液2.80kg[根据19F-NMR(基于内标法的定量)测得的2-溴-2-氟丙酸甲酯的含量:1.05kg(5.68mol),气相色谱纯度:24.9%]进行分馏(理论塔板数30、沸点69至71℃、减压度9.1kPa、回流比80∶1至2∶1),获得了主馏分805g。纯度换算回收率为76%。
主馏分的气相色谱纯度为98.8%,包含1.2%的用于氧化性物质的处理的α-甲基苯乙烯。即使将包含少量α-甲基苯乙烯的2-溴-2-氟丙酸甲酯供于下一工序的脱溴化氢化,通过2-氟丙烯酸甲酯的分馏也可容易地去除。对于过量使用了的2-氟丙酸甲酯而言,可以以分馏的初馏分的形式收率良好地回收高纯度品,可根据需要用分子筛等脱水之后进行再利用。供于本分馏的包含2-溴-2-氟丙酸甲酯的2-氟丙酸甲酯溶液为通过氧化镁对简单蒸馏品包含的酸性物质进行前处理而得到的溶液(pH:中性)。
以下示出2-溴-2-氟丙酸甲酯的1H-NMR以及19F-NMR。
1H-NMR[基准物质:(CH3)4Si、氘代溶剂:CDCl3]、δppm:2.27(d、19.6Hz、3H)、3.90(s、3H)。
19F-NMR(基准物质:C6F6、氘代溶剂:CDCl3)、δppm:53.34(q、19.3Hz、1F)。
实施例9至实施例14中使用的2-溴-2-氟丙酸酯参考实施例1至实施例8同样地制造。
[实施例9]
向N,N-二甲基甲酰胺5mL中,加入由下述式所示的2-溴-2-氟丙酸甲酯1.00g(气相色谱纯度84.1%、4.55mmol、1.00eq)、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)988mg(6.49mmol、1.43eq)和吩噻嗪10.0mg(0.0502mmol、0.01eq),在60℃搅拌2小时。根据19F-NMR测得反应终止液的转换率为100%。
根据19F-NMR(基于内标法的定量)测得反应终止液中所含的由下述式所示的2-氟丙烯酸甲酯的含量为409mg(3.93mmol)。收率为86%。
根据19F-NMR测得2,2-二氟丙酸甲酯(推定结构)的副产量为2-氟丙烯酸甲酯∶2,2-二氟丙酸甲酯=1∶0.01。
[实施例10]
向由下述式所示的2-溴-2-氟丙酸乙酯46.1g(气相色谱纯度88.2%、204mmol、1.00eq)的四氢呋喃溶液(溶剂用量188mL)中,慢慢加入1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)42.9g(282mmol、1.38eq)的四氢呋喃溶液(溶剂用量43mL),在35℃下整夜搅拌。
根据气相色谱法测得反应终止液的、变换为由下述式所示的2-氟丙烯酸乙酯的转换率为100%。
[实施例11]
向N,N-二甲基甲酰胺160mL中,加入由下述式所示的2-溴-2-氟丙酸甲酯30.0g(气相色谱纯度83.7%、136mmol、1.00eq)、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)1.22g(8.01mmol、0.06eq)、碳酸钾22.4g(162mmol、1.19eq)和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)300mg(1.36mmol、0.01eq),在60℃搅拌了5小时。根据19F-NMR测得反应终止液的转换率为87%。
冷却反应终止液,将固形物过滤,用少量的N,N-二甲基甲酰胺来洗涤,向滤洗液中加入2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)1.50g(6.81mmol、0.05eq),直接进行简单蒸馏(闪蒸、沸点34至50℃、减压度2kPa),从而获得了包含由下述式所示的2-氟丙烯酸甲酯的N,N-二甲基甲酰胺溶液123g。予以说明,在分离馏分中预先加入了2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)200mg(0.908mmol、0.007eq)。
根据19F-NMR(基于内标法的定量)测得N,N-二甲基甲酰胺溶液中所含的2-氟丙烯酸甲酯的含量为11.6g(111mmol)。收率为82%。根据19F-NMR测得2,2-二氟丙酸甲酯(推定结构)的副产量为2-氟丙烯酸甲酯∶2,2-二氟丙酸甲酯=1∶0.04。
[实施例12]
向N,N-二甲基甲酰胺5mL中,加入由下述式所示的2-溴-2-氟丙酸甲酯1.00g(气相色谱纯度84.1%、4.55mmol、1.00eq)、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)41.0mg(0.269mmol、0.06eq)、三正丁基胺1.00g(5.40mmol、1.19eq)和吩噻嗪10.0mg(0.0502mmol、0.01eq),在70℃搅拌5小时。根据19F-NMR测得反应终止液的转换率为61%。
根据19F-NMR(基于内标法的定量)测得反应终止液中所含的由下述式所示的2-氟丙烯酸甲酯的含量为325mg(3.12mmol)。收率为69%。
根据19F-NMR测得2,2-二氟丙酸甲酯(推定结构)的副产量为2-氟丙烯酸甲酯∶2,2-二氟丙酸甲酯=1∶0.13。
[实施例13]
向N,N-二甲基甲酰胺5mL中,加入由下述式所示的2-溴-2-氟丙酸甲酯1.00g(气相色谱纯度84.1%、4.55mmol、1.00eq)、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)82.0mg(0.539mmol、0.12eq)、碳酸钾750mg(5.43mmol、1.19eq)和吩噻嗪10.0mg(0.0502mmol、0.01eq),在70℃搅拌了5小时。根据19F-NMR测得反应终止液的转换率为100%。
根据19F-NMR(基于内标法的定量)测得反应终止液中所含的由下述式所示的2-氟丙烯酸甲酯的含量为444mg(4.27mmol)。收率为94%。
根据19F-NMR测得2,2-二氟丙酸甲酯(推定结构)的副产量为2-氟丙烯酸甲酯∶2,2-二氟丙酸甲酯=1∶0.01。
[实施例14]
将以实施例9至实施例13为参考同样地制造出的包含由下述式所示的2-氟丙烯酸甲酯的N,N-二甲基甲酰胺溶液854g[根据19F-NMR(基于内标法的定量)测得的2-氟丙烯酸甲酯的含量:89.8g(863mmol),根据19F-NMR测得的2,2-二氟丙酸甲酯(推定结构)的副产量:2-氟丙烯酸甲酯∶2,2-二氟丙酸甲酯=1∶0.08,气相色谱纯度:10.6%]进行分馏(理论塔板数30、沸点29至31℃、减压度9.1kPa、回流比60∶1至20∶1),从而获得了主馏分66.6g。
根据19F-NMR(基于内标法的定量)测得主馏分中所含的2-氟丙烯酸甲酯的含量为60.2g(578mmol)。纯度换算回收率为67%。主馏分的气相色谱纯度为97.3%,包含2.7%的2,2-二氟丙酸甲酯。由于主馏分的水分量高(0.9%),因此用分子筛4A(相对于主馏分1.00g,使用560mg,放置2天)进行了脱水(0.0%)。本分馏在2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)的存在下进行。具体而言,分别在底部、塔顶以及分离馏分中预先加入了2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚1.90g(8.63mmol、0.01eq)(追加用量合计0.03eq)。
以下示出2-氟丙烯酸甲酯的1H-NMR以及19F-NMR。
1H-NMR[基准物质:(CH3)4Si、氘代溶剂:CDCl3]、δppm:3.85(s、3H)、5.36(dd、13.2Hz、3.2Hz、1H)、5.69(dd、3.2Hz、44.0Hz、1H)。
19F-NMR(基准物质:C6F6、氘代溶剂:CDCl3)、δppm:44.67(dd、42.7Hz、13.7Hz、1F)。
以下示出2,2-二氟丙酸甲酯(推定结构)的1H-NMR、19F-NMR以及质量色谱(MS)。
1H-NMR[基准物质:(CH3)4Si、氘代溶剂:CDCl3]、δppm:1.81(t、18.8Hz、3H)、3.88(s、3H)。
19F-NMR(基准物质:C6F6、氘代溶剂:CDCl3)、δppm:62.90(q、18.3Hz、2F)。
MS:EI/124(M+)、81、65、59、CI/125(M+H)。
[实施例15]
向α,α,α-三氟甲苯(BTF)170L中,加入由下述式所示的(R)-2-氟丙酸甲酯85.0kg(801mol、1.00eq)、N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)171kg(961mol、1.20eq)和1,1’-偶氮双(环己烷-1-甲腈)(V-40)1.17kg(4.79mol、0.006eq),在85至93℃下搅拌了35小时。
在5小时后、10小时后、15小时后和20小时后分别追加了1.17kg(4.79mol、0.006eq)的1,1’-偶氮双(环己烷-1-甲腈)(V-40)(用量合计0.03eq)。根据19F-NMR测得反应终止液的转换率为92%。
将反应终止液降温至室温,加入邻苯二甲酸二烯丙基酯20.0kg(81.2mol、0.10eq),处理了氧化性物质。将处理液中的琥珀酰亚胺过滤,用α,α,α-三氟甲苯(BTF)30L来洗涤,对滤洗液直接进行简单蒸馏(闪蒸),从而获得了包含由下述式所示的2-溴-2-氟丙酸甲酯的α,α,α-三氟甲苯(BTF)溶液341kg。
根据19F-NMR(基于内标法的定量)测得α,α,α-三氟甲苯(BTF)溶液中所含的2-溴-2-氟丙酸甲酯的含量为115kg(620mol)。收率为77%。
将全部量的包含由上述获得的2-溴-2-氟丙酸甲酯的α,α,α-三氟甲苯(BTF)溶液(341kg)进行分馏(理论塔板数30、沸点71℃、减压度9.1kPa、回流比2∶1),从而获得了主馏分103kg。回收率为90%。
主馏分的气相色谱纯度为99.9%。未反应的(R)-2-氟丙酸甲酯和反应溶剂的α,α,α-三氟甲苯(BTF)可作为分馏的初馏分以混合物的形式收率良好地回收,可根据需要用分子筛等干燥后进行再利用。
2-溴-2-氟丙酸甲酯的1H-NMR以及19F-NMR与实施例8相同。
[实施例16]
向1,3-二甲基-2-咪唑烷酮100L中,加入由实施例15制造的由下述式所示的2-溴-2-氟丙酸甲酯25.0kg(135mol、1.00eq)和吩噻嗪250g(1.25mol、0.009eq),一边将内温控制为35℃以下一边滴加1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)21.2kg(139mol、1.03eq),在室温下搅拌了2小时。
为了顺利地进行1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯的溴化氢盐(DBU·HBr)的析出,在滴加了DBU的规定的四分之一量的阶段加入160g DBU·HBr作为种晶。根据19F-NMR测得反应终止液的转换率为96%。将反应终止液中的DBU·HBr过滤,将滤液进行简单蒸馏{闪蒸[向液体积存部位滴加了1重量%的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)的1,3-二甲基-2-咪唑烷酮溶液]、设定温度~89℃(馏分1)、~123℃(馏分2)、减压度~3.0kPa},从而获得了分为2个馏分并且合计19.6kg的由下述式所示的2-氟丙烯酸甲酯。予以说明,分别在各馏分的托盘中预先加入了2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)30.0g(136mmol、0.001eq)(合计0.002eq),进而一边在冰冷却下搅拌一边回收了馏分。
根据19F-NMR(基于内标法的定量)测得2-氟丙烯酸甲酯的含量为11.4kg(109mol)(剩余约8kg为1,3-二甲基-2-咪唑烷酮,与馏分1相比在馏分2中较多含有)。收率为81%。根据19F-NMR测得2,2-二氟丙酸甲酯(推定结构)的副产量为2-氟丙烯酸甲酯∶2,2-二氟丙酸甲酯=1∶0.01。
用分子筛4A(5重量%)将全部量的由上述获得的2-氟丙烯酸甲酯的馏分1[8.44kg,根据19F-NMR(基于内标法的定量)测得2-氟丙烯酸甲酯的含量为7.17kg(68.9mol)。2,2-二氟丙酸甲酯(推定结构)、2-氟丙烯酸甲酯和1,3-二甲基-2-咪唑烷酮的气相色谱纯度分别为0.3%、91.6%、7.7%。水分为0.15%]静置干燥整夜,使用旋转蒸发仪进行简单蒸馏{闪蒸[向液体积存部位滴加了500ppm的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)的2-氟丙烯酸甲酯溶液]、设定温度~30℃、减压度~20kPa},从而获得了由上述式所示的2-氟丙烯酸甲酯的纯化品7.52kg[由于内标法的准确度的误差导致超出了投料的定量值。在托盘中按照相对于设想的馏分量为200ppm的浓度预先加入了2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT),进而一边在冰冷却下搅拌一边回收了馏分]。气相色谱纯度为99.3%[2,2-二氟丙酸甲酯(推定结构)0.3%、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮0.1%]。水分为0.08%。2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)为238ppm(计算值)。
对于全部量的由上述获得的2-氟丙烯酸甲酯的馏分2[11.2kg,根据19F-NMR(基于内标法的定量)测得2-氟丙烯酸甲酯的含量为4.22kg(40.5mol)。2,2-二氟丙酸甲酯(推定结构)、2-氟丙烯酸甲酯和1,3-二甲基-2-咪唑烷酮的气相色谱纯度分别为0.2%、38.3%、61.0%。水分为0.43%],也通过将与馏分1同样的操作反复进行2次,从而获得了由上述式所示的2-氟丙烯酸甲酯的纯化品3.00kg。气相色谱纯度为99.0%[2,2-二氟丙酸甲酯(推定结构)0.5%、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮<0.1%]。水分为0.09%。2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)为250ppm(计算值)。源自馏分1和2的纯化品的合计馏分量为10.5kg,总收率为74%。
2-氟丙烯酸甲酯的1H-NMR以及19F-NMR与实施例14相同。
[实施例17]
向蒸馏装置中,加入以实施例15和实施例16为参考同样地制造出的由下述式所示的2-氟丙烯酸甲酯128g[1.23mol、1.00eq、气相色谱纯度为98.7%。2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)为227ppm(计算值)]和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)750mg(3.40mmol、0.003eq),整个回流[设定温度72℃、釜内温53℃、减压度42.4kPa、空气导入量5mL/分钟]进行8小时55分钟,接着进行简单蒸馏{闪蒸[没有向液体积存部位滴加500ppm的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)的2-氟丙烯酸甲酯溶液]、设定温度72℃、釜内温54℃、塔顶温度50℃、减压度45.6kPa、空气导入量5mL/分钟、所需时间1小时25分钟},从而获得了由上述式所示的2-氟丙烯酸甲酯122g。予以说明,在托盘中按照相对于设想的馏分量为200ppm的浓度预先加入了2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT),进而一边在冰冷却下搅拌一边回收了馏分。回收率为95%。气相色谱纯度为98.9%。
1H-NMR以及19F-NMR,与实施例14相同,支持了完全不含自身聚合的情况。另外,采用通气蒸馏,即使不滴加阻聚剂也在蒸馏装置内全部位置(特别是液积存部分)没有发现自身聚合。
[实施例18]
对于以实施例15和实施例16为参考同样地制造出的由下述式所示的2-氟丙烯酸甲酯的粗产物{相当于:将脱溴化氢化的反应终止液中的1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯的溴化氢盐(DBU·HBr)过滤,将滤液进行简单蒸馏而获得的纯度},以实施例17为参考同样地进行通气蒸馏,从而可获得由上述式所示的2-氟丙烯酸甲酯的纯化品。气相色谱纯度为99.0%以上,也完全没有发现自身聚合。
本发明基于具体的实施例进行了说明,但本发明不受限于上述实施例,在不脱离其宗旨的范围可包括各种变形·变更。
Claims (11)
2.根据权利要求1所述的2-氟丙烯酸酯的制造方法,其特征在于,酯部位的R为甲基、乙基、2,2,2-三氟乙基或者1,1,1,3,3,3-六氟异丙基。
3.根据权利要求1或2所述的2-氟丙烯酸酯的制造方法,其特征在于,溴化工序的“具有氮-溴键的溴化剂”为N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)。
4.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的2-氟丙烯酸酯的制造方法,其特征在于,溴化工序的自由基引发剂为2,2’-偶氮二异丁腈(AIBN)、1,1’-偶氮双(环己烷-1-甲腈)(V-40)、或者过氧化苯甲酰(BPO)。
5.根据权利要求1至权利要求4中任一项所述的2-氟丙烯酸酯的制造方法,其特征在于,作为脱溴化氢化工序的碱,在催化量的1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)的存在下化学计量地使用碱金属的碳酸盐。
6.根据权利要求1至权利要求4中任一项所述的2-氟丙烯酸酯的制造方法,其特征在于,作为脱溴化氢化工序的碱,在催化量的1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)的存在下化学计量地使用三正丁基胺。
7.根据权利要求1至权利要求6中任一项所述的2-氟丙烯酸酯的制造方法,其特征在于,在阻聚剂的存在下进行脱溴化氢化工序。
8.根据权利要求7所述的2-氟丙烯酸酯的制造方法,其特征在于,阻聚剂为吩噻嗪、氢醌、或者2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)。
9.根据权利要求1至权利要求8中任一项所述的2-氟丙烯酸酯的制造方法,其特征在于,在阻聚剂的存在下将获得的2-氟丙烯酸酯进行蒸馏纯化。
10.根据权利要求9所述的2-氟丙烯酸酯的制造方法,其特征在于,阻聚剂为吩噻嗪、氢醌、或者2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)。
11.根据权利要求1至权利要求10中任一项所述的2-氟丙烯酸酯的制造方法,其特征在于,获得的2-氟丙烯酸酯的蒸馏纯化在伴有空气或者氧气的状态下进行。
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