[发明专利]一种2,3,3,3-四氟丙酸(I)的合成方法

说明书

技术领域

本发明属有机化学技术领域，具体涉及一种2,3,3,3-四氟丙酸(I)的合成方法。

背景技术

2,3,3,3-四氟丙酸（I）是一种广泛应用于医药、农药领域的重要含氟中间体。

日本专利JP2008280304描述了1,1,2,3,3,3,-六氟丙烯（Ⅳ）在碱性条件下与苄醇反应制备2,3,3,3-四氟丙酸苄酯（Ⅴ）继而水解生成I的合成方法。该方法虽步骤简单，操作简便，但起始原料1,1,2,3,3,3,-六氟丙烯价格昂贵，直接导致2,3,3,3-四氟丙酸生产成本居高不下。Hemer,I.（j.Fluor.Chem.1986,34,241）开发了一种以1-溴-1-氯-1,2,2,2-四氟丙烷（Ⅵ）为起始原料，与锌粉反应形成锌试剂，然后与二氧化碳反应引入羰基进而在锌粉作用下脱氯制备I的合成方法。该方法引入羰基步骤需无水无氧操作，不利于大规模制备且整条工艺大量使用锌粉产生大量废渣造成环境污染。另外该工艺中的起始原料Ⅵ在工业上也不易获得。

石川试剂（III，N，N-二乙基-1,1,2,3,3,3-六氟丙胺）是一个在工业上广泛应用的氟代试剂，目前国内含氟类兽用抗生素的生产企业均使用该试剂完成氟代工序。国内企业含氟类兽用抗生素的产能已超过2000吨/年，而每生产1吨这类抗生素即会产生将近1吨含有N，N-二烷基-2,3,3,3-四氟丙酰胺（II）的副产物，这些副产物如果直接排放将对环境造成严重影响，进行无害化处理成本高昂，开发将其转化为有用的化工产品具有现实意义。

发明内容

本发明目的在于提出一种2,3,3,3-四氟丙酸的合成方法，将石川试剂副产物N，N-二烷基-2,3,3,3-四氟丙酰胺（II）转化为具有广泛用途的2,3,3,3-四氟丙酸(I)，变废为宝，操作简单，成本低。

本发明的一种2,3,3,3-四氟丙酸(I)合成方法，在酸性或碱性条件下，在催化剂存在下或在无催化剂体系，N,N-二烷基-2,3,3,3-四氟丙酰胺（II）水解得到2,3,3,3-四氟丙酸(I),

合成路线为：

式中R¹和R²为相同或不同的C₁-C₁₀烷基或C₃-C₁₀环烷基,

具体制备条件为：

(1)水解反应使用水，C₁-C₁₀醇类，C₁-C₁₀酰胺类，C₁-C₁₀醚类或者C₁-C₁₀烷基羧酸类单一溶剂或这些溶剂的混合溶剂;

(2)水解反应使用的酸为无机矿物酸、C₁-C₁₀烷基羧酸、卤代C₁-C₁₀烷基羧酸、硝基取代C₁-C₁₀烷基羧酸、C₈-C₂₀芳基羧酸、卤代C₈-C₂₀芳基羧酸、硝基取代C₈-C₂₀芳基羧酸、强酸性离子交换树脂、C₁-C₂₀烷基磺酸、卤代C₁-C₂₀烷基磺酸、C₈-C₂₀芳基磺酸、卤代C₈-C₂₀芳基磺酸、硝基取代苯酚;

(3)水解反应使用的碱为碱金属氢氧化物、烷氧基或芳烷氧基金属碱;

(4)反应时间为1-1000小时;

(5)反应温度为0-500℃;

(6)N，N-二烷基-2,3,3,3-四氟丙酰胺（II）与酸或碱的摩尔比为：1:1-1000；

(7)N，N-二烷基-2,3,3,3-四氟丙酰胺（II）与溶剂的重量体积比为：1:0.1-1000；

(8)N，N-二烷基-2,3,3,3-四氟丙酰胺（II）来源于市售商品或含有N，N-二烷基-2,3,3,3-四氟丙酰胺的工业生产副产物粗品或此类工业生产副产物粗品提纯后的产品或其他来源的含有N，N-二烷基-2,3,3,3-四氟丙酰胺的纯品或混合物;