CN112920050B - 一种氟乙酸甲酯、氟乙酸乙酯的合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氟乙酸甲酯、氟乙酸乙酯的合成方法，具体步骤为：将氯乙酸甲酯或氯乙酸乙酯投入反应釜，打开搅拌；待搅拌均匀后依次投入氟化钾、催化剂A、催化剂B，关闭加料孔；用导热油加热升温至120℃时开始反应，1小时后，当釜温达到180℃、釜压达到0.8MPa时，关闭导热油加热，开始保温；继续保温3小时后，釜温达220℃、釜压1.5MPa后，继续保温5小时；降温至80℃，放料压滤、漂洗，滤液通过精馏塔精馏，回收氯乙酸酯、得到产品氟乙酸甲酯或氟乙酸乙酯，产品质量可以达到99.5％以上，摩尔收率，以氟化钾计，达到96％以上。该方法反应条件温和，操作简单，容易控制，氟代转化率高，产品收率高，后处理工序简单，实现了无溶剂反应，能耗低。

Description

一种氟乙酸甲酯、氟乙酸乙酯的合成方法
技术领域
本发明涉及氟乙酸乙酯的制备方法领域，具体涉及一种氟乙酸甲酯、氟乙酸乙酯的合成方法。
背景技术
氟乙酸甲酯是一个重要的含氟化合物，在染料、医药、农药等工业领域有着广泛的用途和发展前景。在医药工业，氟乙酸乙酯是一个重要的医药中间体，是制备氟代嘧啶类抗肿瘤药物和氟喹诺酸类抗菌药物的起始原料，属于剧毒化工品，接触不慎有致命危险。氟乙酸乙酯与氟乙酸甲酯是重要的医药中间体，用于合成5-氟尿嘧啶、5-氟胞嘧啶。目前国内生产氟乙酸乙酯大多采用氯乙酸酯与氟化试剂，如氟化钾、氟化钠等进行氟代，由于氟化试剂的活性偏低，生产中氟化试剂往往过量10-20％，而且反应过程需要有机溶剂，导致设备利用率偏低，收率在45-80％之间，也偏低，产品的分离多采用精馏，产品的纯度可达到95％以上。
现有的氟乙酸乙酯的生产技术存在效率偏低、成本偏高、能耗高，污染严重等不足，开发绿色环保、高效的生产方法显得尤为重要。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题，提供一种氟乙酸甲酯、氟乙酸乙酯的合成方法，其应用时通过投料、添加催化剂、加热、釜温、釜压缓慢上升、提取成品、放料压滤、漂洗，滤液通过精馏塔精馏，回收氯乙酸酯、得到产品氟乙酸甲酯或氟乙酸乙酯，产品质量可以达到99.5％以上，摩尔收率，以氟化钾计，达到96％以上。
本发明通过以下技术方案实现：
一种氟乙酸甲酯、氟乙酸乙酯的合成方法，所述合成方法的具体步骤为：
S1：投料，将氯乙酸甲酯或氯乙酸乙酯投入反应釜，打开搅拌；
S2：添加催化剂，待搅拌均匀后依次投入氟化钾、催化剂A、催化剂B，关闭加料孔；
S3：加热，用导热油加热升温至120℃时开始反应，1小时后，当釜温达到180℃、釜压达到0.8MPa时，关闭导热油加热，开始保温；
S4：釜温、釜压缓慢上升，继续保温3小时后，釜温达220℃、釜压1.5MPa后，继续保温5小时；
S5：提取成品，降温至80℃，放料压滤、漂洗，滤液通过精馏塔精馏，回收氯乙酸酯、得到产品氟乙酸甲酯或氟乙酸乙酯，产品质量可以达到99.5％以上，摩尔收率，以氟化钾计，达到96％以上。
进一步的，一种氟乙酸甲酯、氟乙酸乙酯的合成方法，所述合成方法所用物料以摩尔比计算的投料比为：氟化钾、氯乙酸酯、催化剂A、催化剂B＝1:1.2～2.0：0.003～0.01:0.002～0.008。
进一步的，一种氟乙酸甲酯、氟乙酸乙酯的合成方法，所述催化剂A的组合为：四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、三辛基甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基氯化铵中一种或几种。
进一步的，一种氟乙酸甲酯、氟乙酸乙酯的合成方法，所述催化剂B的组合为：甲醇钠、乙醇钠、氨基锂、二异丙基氨基锂中一种或几种。
进一步的，一种氟乙酸甲酯、氟乙酸乙酯的合成方法，所述反应温度控制在：120～260℃。
进一步的，一种氟乙酸甲酯、氟乙酸乙酯的合成方法，所述反应压力控制在：0.8～1.8MPa。
综上所述，本发明的以下有益效果：
1、本发明一种氟乙酸甲酯、氟乙酸乙酯的合成方法，利用通过投料、添加催化剂、加热、釜温、釜压缓慢上升、提取成品、放料压滤、漂洗，滤液通过精馏塔精馏，回收氯乙酸酯、得到产品氟乙酸甲酯或氟乙酸乙酯，产品质量可以达到99.5％以上，使很多氟化反应在很温和的条件下得以进行，而且氟的转化效率非常高，反应的后处理工序也非常简单，应用常用的分离手段即可得到质量理想的产品。
2、本发明一种氟乙酸甲酯、氟乙酸乙酯的合成方法，反应条件温和，容易控制，氟代转化率高，产品收率高，后处理工序简单，现实了无溶剂反应，无催化剂反应，能耗低。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明工艺流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1所示，一种氟乙酸甲酯、氟乙酸乙酯的合成方法，所述合成方法的具体步骤为：投料，将氯乙酸甲酯或氯乙酸乙酯投入反应釜，打开搅拌；添加催化剂，待搅拌均匀后依次投入氟化钾、催化剂A、催化剂B，关闭加料孔；加热，用导热油加热升温至120℃时开始反应，1小时后，当釜温达到180℃、釜压达到0.8MPa时，关闭导热油加热，开始保温；釜温、釜压缓慢上升，继续保温3小时后，釜温达220℃、釜压1.5MPa后，继续保温5小时；提取成品，降温至80℃，放料压滤、漂洗，滤液通过精馏塔精馏，回收氯乙酸酯、得到产品氟乙酸甲酯或氟乙酸乙酯，产品质量可以达到99.5％以上，摩尔收率，以氟化钾计，达到96％以上。
具体的，所述合成方法所用物料以摩尔比计算的投料比为：氟化钾、氯乙酸酯、催化剂A、催化剂B＝1:1.2：0.003:0.002。
具体的，所述催化剂A的组合为：四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、三辛基甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基氯化铵中一种或几种。
具体的，所述催化剂B的组合为：甲醇钠、乙醇钠、氨基锂、二异丙基氨基锂中一种或几种。
具体的，所述反应温度控制在：120～260℃。
具体的，所述反应压力控制在：0.8～1.8MPa。
实施例2
如图1所示，一种氟乙酸甲酯、氟乙酸乙酯的合成方法，所述合成方法的具体步骤为：投料，将氯乙酸甲酯或氯乙酸乙酯投入反应釜，打开搅拌；添加催化剂，待搅拌均匀后依次投入氟化钾、催化剂A、催化剂B，关闭加料孔；加热，用导热油加热升温至120℃时开始反应，1小时后，当釜温达到180℃、釜压达到0.8MPa时，关闭导热油加热，开始保温；釜温、釜压缓慢上升，继续保温3小时后，釜温达220℃、釜压1.5MPa后，继续保温5小时；提取成品，降温至80℃，放料压滤、漂洗，滤液通过精馏塔精馏，回收氯乙酸酯、得到产品氟乙酸甲酯或氟乙酸乙酯，产品质量可以达到99.5％以上，摩尔收率，以氟化钾计，达到96％以上。
具体的，所述合成方法所用物料以摩尔比计算的投料比为：氟化钾、氯乙酸酯、催化剂A、催化剂B＝1:2.0：0.01:0.008。
具体的，所述催化剂A的组合为：四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、三辛基甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基氯化铵中一种或几种。
具体的，所述催化剂B的组合为：甲醇钠、乙醇钠、氨基锂、二异丙基氨基锂中一种或几种。
具体的，所述反应温度控制在：120～260℃。
具体的，所述反应压力控制在：0.8～1.8MPa。
实施例3
如图1所示，一种氟乙酸甲酯、氟乙酸乙酯的合成方法，所述合成方法的具体步骤为：投料，将氯乙酸甲酯或氯乙酸乙酯投入反应釜，打开搅拌；添加催化剂，待搅拌均匀后依次投入氟化钾、催化剂A、催化剂B，关闭加料孔；加热，用导热油加热升温至120℃时开始反应，1小时后，当釜温达到180℃、釜压达到0.8MPa时，关闭导热油加热，开始保温；釜温、釜压缓慢上升，继续保温3小时后，釜温达220℃、釜压1.5MPa后，继续保温5小时；提取成品，降温至80℃，放料压滤、漂洗，滤液通过精馏塔精馏，回收氯乙酸酯、得到产品氟乙酸甲酯或氟乙酸乙酯，产品质量可以达到99.5％以上，摩尔收率，以氟化钾计，达到96％以上。
具体的，所述合成方法所用物料以摩尔比计算的投料比为：氟化钾、氯乙酸酯、催化剂A、催化剂B＝1:1.2～2.0：0.003～0.01:0.002～0.008。
具体的，所述催化剂A的组合为：四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、三辛基甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基氯化铵中一种或几种。
具体的，所述催化剂B的组合为：甲醇钠、乙醇钠、氨基锂、二异丙基氨基锂中一种或几种。
具体的，所述反应温度控制在：120℃。
具体的，所述反应压力控制在：0.8MPa。
实施例4
如图1所示，一种氟乙酸甲酯、氟乙酸乙酯的合成方法，所述合成方法的具体步骤为：投料，将氯乙酸甲酯或氯乙酸乙酯投入反应釜，打开搅拌；添加催化剂，待搅拌均匀后依次投入氟化钾、催化剂A、催化剂B，关闭加料孔；加热，用导热油加热升温至120℃时开始反应，1小时后，当釜温达到180℃、釜压达到0.8MPa时，关闭导热油加热，开始保温；釜温、釜压缓慢上升，继续保温3小时后，釜温达220℃、釜压1.5MPa后，继续保温5小时；提取成品，降温至80℃，放料压滤、漂洗，滤液通过精馏塔精馏，回收氯乙酸酯、得到产品氟乙酸甲酯或氟乙酸乙酯，产品质量可以达到99.5％以上，摩尔收率，以氟化钾计，达到96％以上。
具体的，所述合成方法所用物料以摩尔比计算的投料比为：氟化钾、氯乙酸酯、催化剂A、催化剂B＝1:1.2～2.0：0.003～0.01:0.002～0.008。
具体的，所述催化剂A的组合为：四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、三辛基甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基氯化铵中一种或几种。
具体的，所述催化剂B的组合为：甲醇钠、乙醇钠、氨基锂、二异丙基氨基锂中一种或几种。
具体的，所述反应温度控制在：260℃。
具体的，所述反应压力控制在：1.8MPa。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种氟乙酸甲酯、氟乙酸乙酯的合成方法，其特征在于，所述合成方法的具体步骤为：
S1：投料，将氯乙酸甲酯或氯乙酸乙酯投入反应釜，打开搅拌；
S2：添加催化剂，待搅拌均匀后依次投入氟化钾、催化剂A、催化剂B，关闭加料孔；
所述催化剂A的组合为：四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、三辛基甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基氯化铵中一种或几种；
所述催化剂B的组合为：甲醇钠、乙醇钠、氨基锂、二异丙基氨基锂中一种或几种；
所述合成方法所用物料以摩尔比计算的投料比为：氟化钾、氯乙酸酯、催化剂A、催化剂B＝1:1.2～2.0：0.003～0.01:0.002～0.008；
S3：加热，用导热油加热升温至120℃时开始反应，1小时后，当釜温达到180℃、釜压达到0.8MPa时，关闭导热油加热，开始保温；
S4：釜温、釜压缓慢上升，继续保温3小时后，釜温达220℃、釜压1.5MPa后，继续保温5小时；
S5：提取成品，降温至80℃，放料压滤、漂洗，滤液通过精馏塔精馏，回收氯乙酸酯、得到产品氟乙酸甲酯或氟乙酸乙酯。
2.根据权利要求1所述的一种氟乙酸甲酯、氟乙酸乙酯的合成方法，其特征在于，所述反应温度控制在：120～260℃。
3.根据权利要求1所述的一种氟乙酸甲酯、氟乙酸乙酯的合成方法，其特征在于，所述反应压力控制在：0.8～1.8MPa。
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