CN115231988A - 一种合成3,3,3-三氟丙酸的方法 - Google Patents
一种合成3,3,3-三氟丙酸的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115231988A CN115231988A CN202211044210.1A CN202211044210A CN115231988A CN 115231988 A CN115231988 A CN 115231988A CN 202211044210 A CN202211044210 A CN 202211044210A CN 115231988 A CN115231988 A CN 115231988A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- trifluoropropionic acid
- synthesizing
- diazo
- trifluoro
- acetone
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- KSNKQSPJFRQSEI-UHFFFAOYSA-N 3,3,3-trifluoropropanoic acid Chemical compound OC(=O)CC(F)(F)F KSNKQSPJFRQSEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 63
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 title claims abstract description 21
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 41
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N acetone Substances CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- PMGBATZKLCISOD-UHFFFAOYSA-N methyl 3,3,3-trifluoropropanoate Chemical compound COC(=O)CC(F)(F)F PMGBATZKLCISOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- PNQBEPDZQUOCNY-UHFFFAOYSA-N trifluoroacetyl chloride Chemical compound FC(F)(F)C(Cl)=O PNQBEPDZQUOCNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- ONDSBJMLAHVLMI-UHFFFAOYSA-N trimethylsilyldiazomethane Chemical compound C[Si](C)(C)[CH-][N+]#N ONDSBJMLAHVLMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000006044 Wolff rearrangement reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical group CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 16
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N silver oxide Chemical compound [O-2].[Ag+].[Ag+] NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical group [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 11
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 10
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 9
- 238000006193 diazotization reaction Methods 0.000 claims description 7
- 229910001923 silver oxide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 5
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 5
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 claims description 5
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 5
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 claims description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 4
- 239000012043 crude product Substances 0.000 claims description 4
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims 1
- RSSPNKIJFWFVRV-UHFFFAOYSA-N diazomethyl(trimethyl)silane;ethoxyethane Chemical compound CCOCC.C[Si](C)(C)C=[N+]=[N-] RSSPNKIJFWFVRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 9
- -1 diazoketone compound Chemical class 0.000 abstract description 5
- 239000007858 starting material Substances 0.000 abstract description 5
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 abstract description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 abstract description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- CLDWGXZGFUNWKB-UHFFFAOYSA-M silver;benzoate Chemical compound [Ag+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 CLDWGXZGFUNWKB-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- UTMIEQASUFFADK-UHFFFAOYSA-N 3,3,3-trifluoropropanal Chemical compound FC(F)(F)CC=O UTMIEQASUFFADK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000005457 ice water Substances 0.000 description 3
- VXZNUWALAXEDSJ-UHFFFAOYSA-N 3,3,3-trifluoropropanoyl fluoride Chemical compound FC(=O)CC(F)(F)F VXZNUWALAXEDSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N Fluoroform Chemical compound FC(F)F XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000792 Monel Inorganic materials 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GMCONSQRMVBXHE-UHFFFAOYSA-N [F].FC(CC(=O)O)(F)F Chemical compound [F].FC(CC(=O)O)(F)F GMCONSQRMVBXHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000003682 fluorination reaction Methods 0.000 description 2
- 229960002050 hydrofluoric acid Drugs 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N tertiry butyl alcohol Natural products CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LGXVIGDEPROXKC-UHFFFAOYSA-N 1,1-dichloroethene Chemical group ClC(Cl)=C LGXVIGDEPROXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JTNCEQNHURODLX-UHFFFAOYSA-N 2-phenylethanimidamide Chemical compound NC(=N)CC1=CC=CC=C1 JTNCEQNHURODLX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FDMFUZHCIRHGRG-UHFFFAOYSA-N 3,3,3-trifluoroprop-1-ene Chemical compound FC(F)(F)C=C FDMFUZHCIRHGRG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021591 Copper(I) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021380 Manganese Chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- GLFNIEUTAYBVOC-UHFFFAOYSA-L Manganese chloride Chemical compound Cl[Mn]Cl GLFNIEUTAYBVOC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 238000007259 addition reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- FZFAMSAMCHXGEF-UHFFFAOYSA-N chloro formate Chemical compound ClOC=O FZFAMSAMCHXGEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960001701 chloroform Drugs 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M copper(I) chloride Chemical compound [Cu]Cl OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229940045803 cuprous chloride Drugs 0.000 description 1
- UCRIJQVHAZNUGK-UHFFFAOYSA-N diazomethane;trimethylsilicon Chemical compound C=[N+]=[N-].C[Si](C)C UCRIJQVHAZNUGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 125000006575 electron-withdrawing group Chemical group 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- WBJINCZRORDGAQ-UHFFFAOYSA-N ethyl formate Chemical compound CCOC=O WBJINCZRORDGAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 231100000086 high toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000012761 high-performance material Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000011565 manganese chloride Substances 0.000 description 1
- 235000002867 manganese chloride Nutrition 0.000 description 1
- 229940099607 manganese chloride Drugs 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 229910000343 potassium bisulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 125000002023 trifluoromethyl group Chemical group FC(F)(F)* 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/09—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides from carboxylic acid esters or lactones
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C245/00—Compounds containing chains of at least two nitrogen atoms with at least one nitrogen-to-nitrogen multiple bond
- C07C245/12—Diazo compounds, i.e. compounds having the free valencies of >N2 groups attached to the same carbon atom
- C07C245/14—Diazo compounds, i.e. compounds having the free valencies of >N2 groups attached to the same carbon atom having diazo groups bound to acyclic carbon atoms of a carbon skeleton
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
- C07C67/18—Preparation of carboxylic acid esters by conversion of a group containing nitrogen into an ester group
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明涉及一种3,3,3‑三氟丙酸的制备方法，属于有机氟化工技术领域。本发明的合成3,3,3‑三氟丙酸的方法利用三氟乙酰氯为起始原料，在有机溶剂中使其与三甲基硅重氮甲烷反应，得到增加一个碳原子的重氮酮化合物。重氮酮化合物3‑重氮‑1,1,1‑三氟‑2‑丙酮在苯甲酸银的存在下与甲醇中进行wolff重排反应得到三氟丙酸甲酯，三氟丙酸甲酯水解得到三氟丙酸。所采用的原料三氟乙酰氯价格相对便宜，投入成本低。工艺路线简单、设备投入低、易于工业化应用，产物容易分离、反应收率高。
Description
技术领域
本发明属于有机氟化工技术领域，具体的涉及一种合成3,3,3-三氟丙酸的方法。
背景技术
3,3,3-三氟丙酸是一种无色、有毒、强腐蚀性、有酸性异味的透明液体，沸点146℃，熔点9 7℃，密度l.359g/cm3，可以与水及各种有机溶剂互溶。三氟丙酸含有三氟甲基强吸电子基团，其理化性质不同干其他的脂肪羧酸类物质。由于CF3基团的强吸电子性，使三氟丙酸呈现较强的酸性和极性，其酸性与氢氟酸相当，比一般的脂肪酸要强很多。3,3,3-三氟丙酸作为含氟酸的一种，可用作合成医药、农药的中间体，也可用作合成高性能材料的原料或中间体，也是一种优良的催化剂，还是具有特殊用途的高级溶剂，应用前景广阔。
现有技术中，三氟丙酸主要以三氟丙醛为原料，经氧化反应制备得到，如美国专利US20040225160公开了一种三氟丙酸的制备方法，该方法以硫酸氢钾的水溶液作为氧化剂，氧化三氟丙醛制备三氟丙酸，单该方法的反应收率较低仅有73%。另外该方法会产生大量含有无机盐的废水，污染环境。中国专利CN101973867公开了一种3,3, 3-三氟丙酸的制备方法，以3,3,3-三氟丙醛为原料，以中孔磺酸为催化剂，在双氧水的作用下进行氧化制得产品，该方法操作简单，但是产品的收率较低，且采用的催化剂为固体强酸，反应产生的酸性废水较多，不利于环境保护。中国专利CN102795987公开了一种3,3, 3-三氟丙酸的制备方法，将-三氟丙醛、三氯甲烷和V2O5/活性炭催化剂加入高压反应釜中升温，充入氧气制得产品。该方法存在反应压力高，V2O5剧毒对环境不友好。三氟丙醛氧化制备三氟丙酸还存在起始原料价格高的缺点，导致三氟丙酸成本偏高。
中国专利CN103965047公开了一种3,3,3-三氟丙酸的制备方法，以溴代乙酸与三氟甲烷在氯化亚铜、叔丁醇碱金属盐的存在下反应制得。该方法催化剂的用量大，成本高。
中国专利CN107956849公开了一种医药中间体3,3,3-三氟丙酸的制备方法，首先以三氟丙烯为原料，在氧化锆和氧化铈的作用下，和氧气反应，然后在加入柠檬酸、氯化锰、氧化钛反应制得产物。该方法操作简单，但是反应过程较长，产品收率需要进一步改善。
中国专利CN111039771公开了一种3,3,3-三氟丙酸的制备方法，以2-氯-1-1-二氟乙烯为原料与一氧化碳进行插羰反应，得到3,3-二氟2-烯丙酰氯；然后采用HF对3,3-二氟2-烯丙酰氯进行氟化反应，得到3,3,3-三氟丙酰氟，最后将3,3,3-三氟丙酰氟进行水解得到三氟丙酸，反应用到蒙乃尔合金高压反应器，该方法存在生产流程长，生产工艺复杂，设备材质要求高，收率偏低，起始原料难制备等问题。
中国专利CN110903183公开了一种3,3,3-三氟丙酸的制备方法，以1 ,1-二氯乙烯为原料在铁粉催化下与氯甲酸盐或酯进行加成获得三氯丙酸酯或其盐，三氯丙酸酯或其盐在适当条件下顺利进行氟化反应高效率地获得三氟丙酸酯或三氟丙酸氟，三氟丙酸酯或三氟丙酸氟水解制得3 ,3 ,3-三氟丙酸。反应用到蒙乃尔合金高压反应器，该方法存在生产流程长，生产工艺复杂，设备材质要求高，收率偏低等问题。
Journal of Fluorine Chemistry, No. 21, pp. 99-106, 1982 (Netherlands)报道了一种3,3,3-三氟丙酸的制备方法。该方法存在生产流程长，生产工艺复杂，限制了工业化生产。
综上可知，现有技术的3,3,3-三氟丙酸的合成方法存在起始原料不易获得、不稳定且昂贵；产率低；要求苛刻的反应条件；反应设备材质要求高等缺陷。因此，一种起始原料价格便宜易得，合成路线制备工艺简便可靠，整个反应过程转化率高、副产物少的合成3,3,3-三氟丙酸的方法急需开发出来。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的3,3,3-三氟丙酸的制备方法存在的起始原料不易获得、不稳定且昂贵；产率低；要求苛刻的反应条件；反应设备材质要求高等缺陷等问题，提供一种起始原料价格便宜易得，合成路线制备工艺简便可靠，整个反应过程转化率高、副产物少的3,3,3-三氟丙酸的制备新方法，为达目的本发明采用的技术方案是：
一种合成3,3,3-三氟丙酸的方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）三氟乙酰氯进行重氮化反应制备3-重氮-1,1,1-三氟-2-丙酮，将三氟乙酰氯充入四氢呋喃中，以三甲基硅重氮甲烷的乙醚溶液为重氮化试剂，通过柱塞泵打入反应釜，反应6～12小时，然后加入质量浓度5%的亚硫酸钠溶液，搅拌30～60min，分液，收集有机相，无水硫酸镁干燥，负压蒸除溶剂，得到3-重氮-1,1,1-三氟-2-丙酮。
（2）在催化剂作用下3-重氮-1,1,1-三氟-2-丙酮在甲醇中进行wolff重排制备三氟丙酸甲酯，将氧化银加入甲醇中，搅拌，加热至回流，滴加上述步骤（1）制备的3-重氮-1,1,1-三氟-2-丙酮，滴加完毕后继续回流3～5h，停止加热，冷却到室温，过滤，滤液负压蒸馏，得到三氟丙酸甲酯。
（3）三氟丙酸甲酯水解制备三氟丙酸，将上述步骤（2）制备的三氟丙酸甲酯滴入碱水中，水解，得到三氟丙酸粗品，粗品萃取，负压蒸馏，得到三氟丙酸成品。
其合成路线如下：
优选的，步骤（1）中所述的三氟乙酰氯与四氢呋喃的摩尔体积比（mmol/ml）为1:3～5。
优选的，步骤（1）中所述的三氟乙酰氯与三甲基硅重氮甲烷的乙醚溶液的摩尔比为1:1.5～5。
优选的，步骤（1）中所述的三氟乙酰氯进行重氮化反应制备3-重氮-1,1,1-三氟-2-丙酮的重氮化反应温度为-30～30℃，反应压力范围0～0.1MPa。
优选的，步骤（2）中所述的氧化银的添加量为3-重氮-1,1,1-三氟-2-丙酮质量10%～30%。
优选的，步骤（2）中所述的3-重氮-1,1,1-三氟-2-丙酮与甲醇质量比为1:6～10。
步骤（3）中所述的碱为碱金属氢氧化物，优选氢氧化钠。
优选的，步骤（3）中所述的萃取剂为乙酸乙酯。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的合成3,3,3-三氟丙酸的方法，利用三氟乙酰氯为起始原料，三氟乙酰氯价格相对便宜，原料投入成本低。
2、本发明的合成3,3,3-三氟丙酸的方法，在有机溶剂中使其与三甲基硅重氮甲烷反应，得到增加一个碳原子的重氮酮化合物；重氮酮化合物3-重氮-1,1,1-三氟-2-丙酮在苯甲酸银的存在下与甲醇中进行wolff重排反应得到三氟丙酸甲酯；三氟丙酸甲酯水解得到三氟丙酸，工艺路线简单、设备投入低、易于工业化应用。
3、本发明的合成3,3,3-三氟丙酸的方法，产物容易分离、反应收率高。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明进行进一步说明，但并不见本发明局限于这些实施方式。本领域的技术人员应该认识到，本发明涵盖了权利要求书范围内所有可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。
实施例1
（1）、在5L反应釜中加入1000ml四氢呋喃，冷却至-25℃，充入三氟乙酰氯33.1g,在次条件下，通过柱塞泵打入浓度为2mol/L的三甲基硅重氮甲烷乙醚溶液650 ml，添加完毕，使反应体系升温至10℃，在此条件下反应6h，然后加入5%的亚硫酸钠溶液600 ml，搅拌30min，分液收集有机相，无水硫酸镁干燥，负压蒸除溶剂，得到3-重氮-1,1,1-三氟-2-丙酮30.5 g，产率88.4%。
（2）、将氧化银58.0g加入到1000ml无水甲醇中，搅拌升温至回流，滴加3-重氮-1,1,1-三氟-2-丙酮138.0g，滴毕继续回流4h，自然冷却至室温，过滤，滤液负压蒸馏，得到三氟丙酸甲酯130.5g，产率91.0%。
（3）、往反应釜中投入58.4g氢氧化钠和300g去离子水，冰水浴降温至5～10℃，滴入142.0g三氟丙酸甲酯粗品，控制内温30℃以下，滴完后继续搅拌30min。向反应釜中滴入浓盐酸至反应液pH至2以下，滴完后继续搅拌30min。向反应釜中加入300g乙酸乙酯取2次，浓缩回收乙酸乙酯得三氟丙酸粗品。将三氟丙酸粗品进行减压精馏，即为3,3,3-三氟丙酸110.5g，纯度99.8％，收率86.1％，反应总收率69.3％。
实施例2
（1）、在5L反应釜中加入1000ml四氢呋喃，冷却至-25℃，充入三氟乙酰氯33.0g,在次条件下，通过柱塞泵打入浓度为2mol/L的三甲基硅重氮甲烷乙醚溶液500ml，添加完毕，使反应体系升温至10℃，在此条件下反应8h,然后加入5%的亚硫酸钠溶液500ml，搅拌60min，分液收集有机相，无水硫酸镁干燥，负压蒸除溶剂，得到3-重氮-1,1,1-三氟-2-丙酮29.7 g，产率86.4%。
（2）、将氧化银70.0g加入到1000ml无水甲醇中，搅拌升温至回流，滴加,3-重氮-1,1,1-三氟-2-丙酮138.0g，滴毕继续回流6h，自然冷却至室温，过滤，滤液负压蒸馏，得到三氟丙酸甲酯132.6g，产率93.1%。
（3）、往反应釜中投入84.0g氢氧化钾和300g去离子水，冰水浴降温至5℃，滴入142.0g三氟丙酸甲酯粗品，控制内温30℃以下，滴完后继续搅拌60min。向反应釜中滴入浓硫酸至反应液pH至1以下，滴完后继续搅拌60min。向反应釜中加入200g乙酸乙酯取2次，浓缩回收乙酸乙酯得三氟丙酸粗品。搭建减压精馏装置，将三氟丙酸粗品进行减压精馏，即为3,3,3-三氟丙酸107.9g，纯度99.7％，收率84.0％，反应总收率67.6％。
实施例3
（1）、在5L反应釜中加入1500ml四氢呋喃，冷却至-20℃，充入三氟乙酰氯40.0g,在次条件下，通过柱塞泵打入浓度为2mol/L的三甲基硅重氮甲烷乙醚溶液800 ml，添加完毕，使反应体系升温至20℃，在此条件下反应6h，然后加入5%的亚硫酸钠溶液800ml，搅拌60min，分液收集有机相，无水硫酸镁干燥，负压蒸除溶剂，得到3-重氮-1,1,1-三氟-2-丙酮35.7 g，产率85.2%。
（2）、将氧化银77.2g加入到1200ml无水甲醇中，搅拌升温至回流，滴加,3-重氮-1,1,1-三氟-2-丙酮140.0g，滴毕继续回流5h，自然冷却至是室温，过滤，滤液负压蒸馏，得到三氟丙酸甲酯130.9g，产率90.8%。
（3）、往反应釜中投入80.0g氢氧化钠和500g去离子水，冰水浴降温至10℃，滴入140.0g三氟丙酸甲酯粗品，控制内温30℃以下，滴完后继续搅拌30min。向反应釜中滴入浓盐酸至反应液pH至2以下，滴完后继续搅拌30min。向反应釜中加入200g乙酸乙酯取2次，浓缩回收乙酸乙酯得三氟丙酸粗品。将三氟丙酸粗品进行减压精馏，即为3,3,3-三氟丙酸109.2g，纯度99.6％，收率86.0％，反应总收率66.5％。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种合成3,3,3-三氟丙酸的方法，其特征在于包括以下步骤：
1）三氟乙酰氯重氮化反应制备3-重氮-1,1,1-三氟-2-丙酮：将三氟乙酰氯充入四氢呋喃中，以三甲基硅重氮甲烷的乙醚溶液为重氮化试剂，通过柱塞泵打入反应釜，反应6～12小时，然后加入质量浓度5%的亚硫酸钠溶液，搅拌30～60min，分液收集有机相，无水硫酸镁干燥，负压蒸除溶剂，得到3-重氮-1,1,1-三氟-2-丙酮，备用；
2）在催化剂作用下3-重氮-1,1,1-三氟-2-丙酮在甲醇中进行wolff重排制备三氟丙酸甲酯：将氧化银加入甲醇中，搅拌，加热至回流，滴加上述步骤1）制备的3-重氮-1,1,1-三氟-2-丙酮，滴加完毕后继续回流3～5h，停止加热，冷却到室温，过滤，滤液负压蒸馏，得到三氟丙酸甲酯；
3）将上述步骤2）制备的三氟丙酸甲酯水解制备三氟丙酸。
2.一种如权利要求1所述的合成3,3,3-三氟丙酸的方法，其特征在于：步骤1）中所述的三氟乙酰氯与四氢呋喃的摩尔体积比（mmol/ml）为1:3～5。
3.一种如权利要求1所述的合成3,3,3-三氟丙酸的方法，其特征在于：步骤1）中所述的三氟乙酰氯与三甲基硅重氮甲烷的乙醚溶液的摩尔比为1:1.5～5。
4.一种如权利要求1所述的合成3,3,3-三氟丙酸的方法，其特征在于：步骤1）中所述的三氟乙酰氯重氮化反应制备3-重氮-1,1,1-三氟-2-丙酮的重氮化反应温度为-30～30℃，反应压力范围0～0.1MPa。
5.一种如权利要求1所述的合成3,3,3-三氟丙酸的方法，其特征在于：步骤2）中所述的氧化银的添加量为3-重氮-1,1,1-三氟-2-丙酮质量10%～30%。
6.一种如权利要求1所述的合成3,3,3-三氟丙酸的方法，其特征在于：步骤2）中所述的3-重氮-1,1,1-三氟-2-丙酮与甲醇质量比为1:6～10。
7.一种如权利要求1所述的合成3,3,3-三氟丙酸的方法，其特征在于步骤3）中所述的三氟丙酸甲酯水解制备三氟丙酸的制备条件为：将三氟丙酸甲酯滴入碱水中，水解，得到三氟丙酸粗品，粗品萃取，负压蒸馏，得到三氟丙酸。
8.一种如权利要求7所述的合成3,3,3-三氟丙酸的方法，其特征在于：所述的碱为碱金属氢氧化物。
9.一种如权利要求8所述的合成3,3,3-三氟丙酸的方法，其特征在于：所述的碱金属氢氧化物为氢氧化钠。
10.一种如权利要求7所述的合成3,3,3-三氟丙酸的方法，其特征在于：所述的粗品萃取的萃取剂为乙酸乙酯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211044210.1A CN115231988B (zh) | 2022-08-30 | 2022-08-30 | 一种合成3,3,3-三氟丙酸的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211044210.1A CN115231988B (zh) | 2022-08-30 | 2022-08-30 | 一种合成3,3,3-三氟丙酸的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115231988A true CN115231988A (zh) | 2022-10-25 |
| CN115231988B CN115231988B (zh) | 2024-03-22 |
Family
ID=83681166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211044210.1A Active CN115231988B (zh) | 2022-08-30 | 2022-08-30 | 一种合成3,3,3-三氟丙酸的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115231988B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104262201A (zh) * | 2014-09-09 | 2015-01-07 | 江西科技师范大学 | 一种手性光学纯(s)-3-氨基戊酸的合成方法 |
| CN105601517A (zh) * | 2015-11-02 | 2016-05-25 | 西安近代化学研究所 | 一种3,3,3-三氟丙酸甲酯的合成方法 |
| CN110903183A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-03-24 | 湖南有色郴州氟化学有限公司 | 3,3,3-三氟丙酸的新型制备方法 |
| CN111039771A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-04-21 | 湖南有色郴州氟化学有限公司 | 一种3,3,3-三氟丙酸的制备方法 |
| CN114634482A (zh) * | 2022-03-01 | 2022-06-17 | 常州大学 | 一种重氮二氟甲基化试剂及其合成方法和应用 |
-
2022
- 2022-08-30 CN CN202211044210.1A patent/CN115231988B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104262201A (zh) * | 2014-09-09 | 2015-01-07 | 江西科技师范大学 | 一种手性光学纯(s)-3-氨基戊酸的合成方法 |
| CN105601517A (zh) * | 2015-11-02 | 2016-05-25 | 西安近代化学研究所 | 一种3,3,3-三氟丙酸甲酯的合成方法 |
| CN110903183A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-03-24 | 湖南有色郴州氟化学有限公司 | 3,3,3-三氟丙酸的新型制备方法 |
| CN111039771A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-04-21 | 湖南有色郴州氟化学有限公司 | 一种3,3,3-三氟丙酸的制备方法 |
| CN114634482A (zh) * | 2022-03-01 | 2022-06-17 | 常州大学 | 一种重氮二氟甲基化试剂及其合成方法和应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| KRESGE等: ""The photochemical Wolff rearrangement of 3-diazo-1, 1, 1-trifluoro-2-propanone revisited"", CHEMTRACTS, vol. 17, no. 5, pages 2556 - 2558 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115231988B (zh) | 2024-03-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1950191B1 (en) | Process for producing 3,3,3-trifluoropropionic acid | |
| CN115433829A (zh) | 一种化合物及制备方法、与应用 | |
| CN105669813A (zh) | 一种维生素d3中间体7-酮胆固醇乙酸酯的合成方法 | |
| CN112441891A (zh) | 一种1,2-环己二酮的制备方法 | |
| CN115231988A (zh) | 一种合成3,3,3-三氟丙酸的方法 | |
| CN106565455B (zh) | 电子级丙二酸 | |
| CN111269121B (zh) | 一种8-氧代-3,7-二甲基-2,6-辛二烯基羧酸酯化合物的纯化方法 | |
| CN109651069A (zh) | 一种直链全氟烷烃的合成方法 | |
| EP3983368B1 (en) | Process for the production of diacyl peroxides | |
| CN111187146B (zh) | 2-甲基-3-丁烯-2-醇的生产方法 | |
| CN114057565B (zh) | 一种3,3,3-三氟丙酸的制备方法 | |
| CN110452203B (zh) | 一种1-氧代-1,3-二氢-3-羟基苯并呋喃-5-甲酸的制备方法 | |
| CN104628559B (zh) | 臭氧氧化法制备卤代乙酸及其酯 | |
| CN109665942B (zh) | 含氟醚类化合物的制备方法 | |
| CN109020816B (zh) | 从醇酯十二工艺废水中得到3-羟基-2,2,4-三甲基戊酸-2-甲基丙酯的方法 | |
| CN110903183A (zh) | 3,3,3-三氟丙酸的新型制备方法 | |
| JPH04210938A (ja) | ドデカンジオン酸の製造方法 | |
| CN101287692A (zh) | 光学活性的含氟苄醇的制备方法 | |
| JP4450138B2 (ja) | フルオロアルキルカルボン酸の製造方法 | |
| CN116425623B (zh) | 一锅法合成3,5-二氯-4-甲基苯甲酸的方法 | |
| CN114085141B (zh) | 一种疏水低共熔溶剂萃取分离3-羟基丙酸的方法 | |
| CN114506881B (zh) | 一种四碘化铱的制备方法 | |
| JP3030661B2 (ja) | ペルフルオロアルキルスルホン酸フッ化物の抽出方法 | |
| CN108033899B (zh) | 一种(r)-6-氰基-5-羟基-3-羰基己酸叔丁酯的制备方法 | |
| CN114409580B (zh) | 一种维生素a中间体十四醛的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |