CN102746190A - 三氟乙腈的制备方法 - Google Patents

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CN102746190A
CN102746190A CN 201210271951 CN201210271951A CN102746190A CN 102746190 A CN102746190 A CN 102746190A CN 201210271951 CN201210271951 CN 201210271951 CN 201210271951 A CN201210271951 A CN 201210271951A CN 102746190 A CN102746190 A CN 102746190A
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CN
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acetonitrile
trifluoroacetonitrile
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trifluoromethyl
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Inventor
常杨军
曹祥明
曹祥来
韩建伟
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江苏泰特尔化工有限公司
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Abstract

本发明涉及三氟乙腈的制备方法,三氟乙腈是一种用途非常广泛的重要的化工中间体。其制备方法为:以三氟乙酰胺为原料,在脱水剂五氧化二磷的作用下,选用多聚磷酸作为溶剂,即可经脱水反应制得三氟乙腈。用此方法制备三氟乙腈,解决了固-固反应中存在的传热等问题,并通过选择合适的脱水剂来简化工艺和降低成本,且产物收率与产物纯度均较高,更有利于工业化生产。

Description

三氟乙腈的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种重要的化工中间体三氟乙腈,具体涉及三氟乙腈的制备方法。

背景技术

[0002] 三氟乙腈,分子式为C2F3N, 结构式为E1C-C=N。

[0003] 三氟乙腈作为活泼的亲电试剂广泛用于含三氟甲基的杂环化合物的合成中,是一种重要的化工中间体,随着含氟农药医药的不断发展,含三氟甲基的杂环化合物种类日益增多,需求量也逐渐增大,因此三氟乙腈在农药、医药方面具有广泛的应用。国外对三氟乙腈的研发与生产进行的较早,如日本的大金公司、美国的卤碳公司等。但国内还未能实现三氟乙腈的工业化生产,需从国外进口三氟乙腈再合成各种含三氟甲基的农药、医药中间体。

[0004] 三氟乙腈的合成方法较多,如分别以三氯乙腈、氯化腈、全氟乙烷、乙腈、金属腈化物、三氟乙酰胺等为原料进行制备,但这些制备方法均存在各种缺点。采用三氯乙腈和无水氯化氢为原料,在催化剂CrF3催化下,经气相氟氯交换反应制备三氟乙腈,此法反应温度较高为300-600°C,收率较低为25%-30%,且得到的产品结构复杂,反应选择性低。以氯化腈与三氟甲烷为原料,在氧化镁催化下,经气相氟氯交换反应制备三氟乙腈,此法反应副产物多,反应选择性差,产物收率很低,约为3. 6%-26. 4%。以全氟乙烷和氨气为原料,在石英管反应器中,控制两反应物的流速比来制备三氟乙腈,其反应温度也较高为600-800°C,另需控制各原料流速与空速,收率仅略有提高约为60%。选用乙腈、金属腈化物等为原料制备三氟乙腈均存在反应选择性低且产物收率低等缺点。

[0005] 随着三氟乙酸下游产品的不断发展,以三氟乙酰胺为原料,在脱水剂作用下,经脱水反应制备三氟乙腈的方法逐渐成为研究热点,此法具有反应定向性好、产物收率高且易分离提纯等优点。据文献报道,此法现使用的脱水剂分为三氟乙酸酐/吡啶与三苯基鱗/四氯化碳/无机碱两类。

[0006] 通过三氟乙酰胺脱水制备三氟乙腈的反应,在实验室小试阶段产率高,但是这种固-固反应实际工业化生产过程中存在不利于传热等诸多危险因素,因此寻找合适的溶剂至关重要。通过多种溶剂对比与实际操作确认,可知选用多聚磷酸作为溶剂能够缓解反应放热,并且在生产过程中产生的废液主要是磷酸,由特定厂家回收处理即可。另一方面,为了降低成本并利于工业化操作,可选择五氧化二磷作为此反应新型的脱水剂。

发明内容

[0007] 本发明的目的是提供一种重要的化工中间体三氟乙腈的制备方法,该方法解决了固-固反应中存在的传热等问题,并通过选择合适的脱水剂来简化工艺、降低成本和提高产率,更有利于工业化生产。

[0008] 本发明的目的是通过如下措施来达到的:以三氟乙酰胺为原料,在脱水剂五氧化二磷的作用下,选用多聚磷酸作为溶剂,即可经脱水反应制得三氟乙腈。[0009] 本发明中三氟乙腈的制备方法,其特征在于制备方法为:向气体发生釜中加入三氟乙酰胺、五氧化二磷以及经50°C预热后的多聚磷酸,缓慢升温到140-145°C,随即产生的气体便为三氟乙腈,经冷却后收集产物即可。

[0010] 按上述方案的三氟乙腈的制备方法,其特征在于反应方程式如下式所示,并选用多聚磷酸作为固-固反应的溶剂。

Figure CN102746190AD00041

[0011] 按上述方案的三氟乙腈的制备方法,其特征在于所述的各反应物用量比约为三氟乙酰胺:五氧化二磷:多聚磷酸=1 :1. 8 :2。

[0012] 为了降低生产成本,尽量减少环境污染,我们开发了一条易于操作、收率高、成本低、绿色环保的新工艺。该工艺特点在于通过采用多聚磷酸作为溶剂,解决固-固反应在实际工业化生产过程中存在的不利于传热等诸多危险因素,另选择五氧化二磷作为此反应新型的脱水剂。该制备方法得到的产物选择性高,产率高达88%,且更适合用于实际工业化生产。

具体实施方式

[0013] 下面通过实施例进一步介绍本发明,但是实施例不会构成对本发明的限制。

[0014] 实施例I

⑴将多聚磷酸先经50°C预热,以增加其流动性;

⑵向1000L气体反应釜中分别加入IOOKg三氟乙酰胺、180Kg五氧化二磷及200L多聚磷酸,缓慢升温至145°C,随即产生的气体便为三氟乙腈;

⑶经冷却后收集产物即可,产物纯度高于95%,收率大于85%。、

Claims (3)

1. 一种重要的化工中间体三氟乙腈,其特征在于其制备方法为:向气体发生釜中加入三氟乙酰胺、五氧化二磷以及经50°C预热后的多聚磷酸,缓慢升温到140-145°C,随即产生的气体便为三氟乙腈,经冷却后收集产物即可。
2.如权利要求I所述的三氟乙腈,其特征在于合成路线如下式所示,并选用多聚磷酸作为固-固反应的溶剂。
Figure CN102746190AC00021
3.如权利要求2所述的三氟乙腈,其特征在于所述的各反应物用量比约为三氟乙酰胺:五氧化二磷:多聚磷酸=1 :1. 8 :2。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103804231A (zh) * 2014-02-27 2014-05-21 江苏省激素研究所股份有限公司 一种农药中间体三氟乙腈的合成方法
WO2018019693A1 (de) 2016-07-28 2018-02-01 Bayer Cropscience Aktiengesellschaft Verfahren zur herstellung von fluoralkylnitrilen und den entsprechenden fluoralkyltetrazolen
WO2018158131A1 (de) 2017-02-28 2018-09-07 Bayer Cropscience Aktiengesellschaft Verfahren zur herstellung von fluoralkylnitrilen und den entsprechenden fluoralkyltetrazolen

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