CN112661667B - 一种三氟乙脒的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种三氟乙脒的制备方法，属于有机合成技术领域。以三氟乙酰胺为原料，在催化剂作用下回流分水收集气态三氟乙腈，随后三氟乙腈通入DBU/液氨中反应，加入阻聚剂蒸馏得到三氟乙脒。该方法反应步骤连贯，操作简便，收率高，减少三废，在脱水过程中的催化剂可重复利用高达10次以上，得到产品的含量大于99％，具备潜在的工业化放大前景。

Description

一种三氟乙脒的制备方法
技术领域
本发明涉及一种三氟乙脒的制备方法，属于有机合成技术领域。
背景技术
三氟乙脒，CAS 354-37-0，英文名2,2,2-trifluoroethanimidamide，三氟乙脒是重要的医药中间体，由于有生物活性较高的氟原子，可用于含三氟甲基的嘧啶、吡啶和三嗪类化合物，是很多药物的重要原料之一，合成的杂环类化合物具有良好的生物活性，在医药、农药等方面的应用十分广泛。
现有公开专利或文献中，对于该化合物研究主要是通过三氟乙腈为原料合成，如CN108727224A和[Journal ofthe American Chemical Society,1981,103,6164-6169]等，然而三氟乙腈作为原料，毒性较强，熔点较低，不易用来作为原料。专利CN106187911A/2016采用相对更加稳定的三氟乙酰胺为原料，通过五氧化二磷脱水合成三氟乙腈，进一步合成三氟乙脒，然而用五氧化二磷量过大，并且在对五氧化二磷的处理则会产生大量废水，进一步三氟乙腈在通入液氨中会有较多的损失，并且后处理蒸馏收率偏低等因素。
因而有必要对三氟乙脒进行合成工艺深入改进，提供更优、原料易得，安全稳定，三废少，收率高的工艺路线，以满足日益增长的市场需求。
发明内容
为了克服上述技术缺陷，本发明以三氟乙酰胺为原料，在催化剂作用下回流分水收集气态三氟乙腈，随后三氟乙腈通入液氨中反应，经过加入阻聚剂蒸馏得到三氟乙脒。该方法反应步骤连贯，操作简便，收率高，减少三废，在脱水过程中的催化剂可重复利用高达10次以上，得到产品的含量大于99％，具备潜在的工业化放大前景。
本发明所述一种三氟乙脒的制备方法，包括如下步骤：
Figure BDA0002866381220000021
将三氟乙酰胺和催化剂在有机溶剂内混合，常压回流分水，气相口得到干燥三氟乙腈；接着将气态三氟乙腈通入DBU/液氨溶液中，加入阻聚剂，常压精馏得到三氟乙脒。
进一步地，在上述技术方案中，第一步中，所述所述有机溶剂选择甲苯、正庚烷或环已烷。
进一步地，在上述技术方案中，第一步中，所述催化剂选自三(五氟苯基)硼烷。
进一步地，在上述技术方案中，第一步中，反应过程快速回流分水，气态三氟乙腈通过干燥装置后直接通入溶解在DBU的液氨溶液中。
进一步地，在上述技术方案中，第一步中，所述原料三氟乙酰胺与催化剂摩尔比例为1:0.1-0.05。
进一步地，在上述技术方案中，第二步中，所述阻聚剂选自对苯二酚或2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚。
进一步地，在上述技术方案中，第二步中，精馏温度选自56.2-60.5℃。
发明有益效果
1)本发明原料易得，所用催化剂大大减少三废的生成且可重复应用，大大方便了工业化放大生产并节约成本。
2)本发明采用连贯的操作模式，采用DBU与液氨混合，普通低温下即可进行，同时DBU还可作为垫底蒸馏溶剂。
3)产品蒸馏时加入阻聚剂防止蒸馏过程中变质聚合，得到三氟乙脒含量高达99％以上。
说明书附图
图1为实施例1中得到三氟乙脒的1HNMR谱图；
图2为实施例1中得到三氟乙脒的19FNMR谱图。
具体实施例
下面通过具体实例对本发明进行进一步说明。这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修改同样落入本发明权利要求所限定的范围。
实施例1
Figure BDA0002866381220000031
向装有回流冷凝装置和干燥装置反应瓶(a)内投入60g(0.531mol)三氟乙酰胺、13.6g(0.027mol)三(五氟苯基)硼烷和300mL甲苯混合，缓慢升温至回流，升温回流分水过程中气相口有三氟乙腈生成，将生成的三氟乙腈通入预先冷冻至-10℃左右DBU(85g)/液氨(17g)混合溶液反应瓶(b)内。回流脱水反应2小时，取样原料反应完毕并无气体生成后，停止反应待套用。随后在反应瓶(b)保温-10℃至0℃反应2小时(体系采用双层气球接至出气口密封，下同)，取样原料反应完全，加入2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(1.2g)，缓慢边升温边回收氨气，待升至室温后，开始常压蒸馏，控制回流比，蒸馏收集56.3～59.2℃馏分，得到三氟乙脒53.7g，收率90.3％，GC99.3％。1HNMR(400MHz,CDCl3):6.35(br s)；19FNMR(376MHz,CDCl3):-74.7,-75.4.
实施例2
Figure BDA0002866381220000041
向装有回流冷凝装置和干燥装置反应瓶(a)内投入60g(0.531mol)三氟乙酰胺、13.6g(0.027mol)三(五氟苯基)硼烷和600mL正庚烷混合，缓慢升温至回流，升温回流分水过程中气相口有三氟乙腈生成，将生成的三氟乙腈通入预先冷冻至-10℃左右DBU(90g)/液氨(18.5g)混合溶液反应瓶(b)内。回流脱水反应3小时，取样原料反应完毕并无气体生成后，停止反应待套用。随后在反应瓶(b)保温-10℃至0℃反应2小时，取样原料反应完全，加入对苯二酚(0.8g)，缓慢边升温边回收氨气，待升至室温后，开始常压蒸馏，控制回流比，蒸馏收集56.3～59.2℃的馏分，得到三氟乙脒52.0g，收率87.5％，GC：99.1％。
实施例3
Figure BDA0002866381220000042
向装有回流冷凝装置和干燥装置反应瓶(a)内投入60g(0.531mol)三氟乙酰胺、13.6g(0.027mol)三(五氟苯基)硼烷和600mL环已烷混合，缓慢升温至回流，升温回流分水过程中气相口有三氟乙腈生成，将生成的三氟乙腈通入预先冷冻至-10℃左右DBU(90g)/液氨(17.5g)混合溶液反应瓶(b)内。回流脱水反应3小时，取样原料反应完毕并无气体生成后，停止反应待套用。保温-10℃至0℃反应2小时，取样原料反应完全，加入对苯二酚(0.9g)，缓慢边升温边回收氨气，待升至室温后，开始常压蒸馏，控制回流比，蒸馏收集56.3～59.2℃馏分，得到三氟乙脒50.6g，收率85.1％，GC：99.0％。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种三氟乙脒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
Figure FDA0003976485340000011
将三氟乙酰胺和催化剂在有机溶剂内混合，常压回流分水，得到干燥三氟乙腈；接着将三氟乙腈通入DBU/液氨溶液中，加入阻聚剂，常压蒸馏得到三氟乙脒；催化剂选自三(五氟苯基)硼烷；所述阻聚剂选自对苯二酚或2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚。
2.根据权利要求1所述三氟乙脒的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂选择甲苯、正庚烷或环已烷。
3.根据权利要求1所述三氟乙脒的制备方法，其特征在于：所述原料三氟乙酰胺与催化剂摩尔比例为1:0.1-0.05。
4.根据权利要求1所述三氟乙脒的制备方法，其特征在于：第一步反应过程快速回流分水，气态三氟乙腈通过干燥装置后直接通入溶解在DBU的液氨溶液中。
5.根据权利要求1所述三氟乙脒的制备方法，其特征在于：蒸馏温度选自56.2-60.5℃。
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