[发明专利]一种三氟乙酸乙酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以三氟乙酸、无水乙醇为主要原料制备的用于合成 有机氟化化合物及制备农药、医药的有机化工原料三氟乙酸乙酯的制备 方法。

背景技术

三氟乙酸乙酯是一种重要的有机化工原料，主要用于合成有机氟化 合物及制备农药、医药、染料、液晶等工业化学品。在医药上用于制造 治疗类风湿关节炎和骨关节炎的抗炎药和用于治疗结、直肠癌的抗肿瘤 药。农药上用于制造细胞分裂抑制剂，应用于棉花、花生地除禾本科杀 草和阔叶杂草。开发应用前景广阔。过去常采用浓硫酸催化反应三氟乙 酸与无水乙醇而得，但该方法存在对环境污染大，易产生副反应，生产 设备腐蚀严重等缺点，已渐被淘汰。2005年第6期北京化工大学学报塞 来昔布的合成中，对作为中间体的三氟乙酸乙酯的合成进行了改进，将 催化剂由浓硫酸改进成了用D072强酸性阳离子交换树脂，并加入脱水树 脂作干燥剂，加热搅拌反应8h，减压过滤掉树脂，精馏得沸点60℃～62 ℃的三氟乙酸乙酯产品，收率为93.7％，该方法较之用浓硫酸催化反应 有很大的技术进步。然而该方法中的催化剂虽然回收反复使用，但脱水 树脂的活化因成本高，而且活化后的性能降低很多，所以一般都不回收， 而是直接丢弃，造成了资源浪费及环境污染。过量的乙醇也没有再利用， 造成生产成本的居高。没有明显反应终点的控制指示，给实际操作带来 一定的难度。常压蒸馏时，收集馏份只以温度控制，难以精确表示过程 控制中的产品质量。最终产品的质量也就难以保证。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有生产工艺的不足之处，提供一 种操作规范，易于控制反应终点，蒸馏过程质量分析方法简捷可靠，质 量稳定，蒸馏后高沸乙醇再利用，用于脱水的干燥塔填料可再生反复使 用，生产成本低，不污染环境，不浪费资源，能提高产品品质和收率的 三氟乙酸乙酯的制备方法。

本发明所采用的技术方案是：以三氟乙酸和无水乙醇为主要原料， 以强酸性阳离子交换树脂为催化剂经滴加、酯化、冷却过滤催化剂，干 燥、蒸馏主要步骤制得所期望的产品。改进之处是按1:0.8～3.2的质 量比计量好三氟乙酸和无水乙醇，优选质量比1:1.2～2.2，将计量好 的三氟乙酸投入酯化反应装置，无水乙醇用泵吸入高位滴加计量槽，再 按三氟乙酸与催化剂的质量比为1:0.30～0.80，优选质量比1:0.45～ 0.65计量D72或732型强酸性阳离子交换树脂投入酯化反应装置，开动 搅拌以0.30～0.80g/s，优选0.40～0.60g/s的速度滴加，滴加温度低 于50℃，优选40～48℃，滴加结束保持小于50℃10分钟后升温至回流 进行酯化反应，酯化反应的终点控制以酯化反应装置的分水器中的水达 到理论计算值，且不再有水产生分出时为酯化反应结束。反应结束后冷 却至环境温度，过滤去掉催化剂，所得粗酯在填充有固体颗粒变色硅胶 的干燥塔中，干燥去除余量水份，干燥速度在2.2～4.0kg/m²·s，使用干 燥塔数量的确定取决于所得干燥粗酯的水份能够达到小于0.1％的要求， 可以是1只或者是几只串联的，水份的测定方法为配用热导检测器的气 相色谱方法。将干燥好的粗酯投入蒸馏釜加热至回流，蒸馏过程中取样 用配有热导池检测器的气相色谱分析产品含量，收集气相温度为58℃～ 64℃的馏份为产品。蒸馏收取产品后的高沸馏份用色谱方法分析出其中 乙醇含量，折算出高沸中乙醇的量，在下一批酯化反应时投入循环利用。 干燥塔中的颗粒硅胶视吸湿情况更换，在100℃±2℃加热2～3小时去 掉水份后循环利用。过滤后的催化剂经强酸处理后循环使用。

以上技术方案工艺参数、工艺条件清楚、完整、规范、合理，操作 方便，反应终点控制明显，适合工业化生产，利用色谱方法控制过程质 量能保证产品质量的稳定。配料时过量的乙醇有利于酯化反应的完全， 过量乙醇在蒸馏收集产品后循环利用，节约资源。考虑到酯化反应生成 的水对反应的抑制作用，反应中产生的水被及时从酯化装置中分出，有 利于酯化反应的转化。催化剂循环利用，干燥剂再生使用，降低了生产 成本，无环境污染。该方案有效提高产品品质和收率，产品纯度可达 98.0％～99.9％，收率以三氟乙酸计达122.5％～124.0％。

酯化反应原理：

具体实施方式

本发明将结合下面实施例予以进一步详述。

实施例1：