[发明专利]一种4,4,4-三氟丁醇的合成方法

说明书

技术领域

本发明属于氟化合物的制备，具体涉及一种4,4,4-三氟丁醇的合成方法。

背景技术

4,4,4-三氟丁醇是一种重要的有机中间体，在医药、液晶、有机半导体领域有着广泛的应用。美国专利US2005009838和US4563525分别报道了4,4,4-三氟丁醇在制备蛋白酶抑制剂合成及中枢神经抑制剂中的应用，Merck公司在德国专利DE4415882中使用三氟丁醇为原料，制备得到一系列含4,4,4-三氟丁醚的液晶化合物。现有的4,4,4-三氟丁醇制备方法主要有如下几种：

1）以1,1,1-三氯-2,2,2-三氟乙烷（CFC113a）为原料制备

美国专利US2002095059采用1,1,1-三氯-2,2,2-三氟乙烷为原料，在中压汞灯照射下与叔丁基丙烯醚反应，得到3-氯-4,4,4-三氟丁烯醛，再用硼氢化钠还原得到3-氯-4,4,4-三氟丁烯醇，最后在高压釜中，在Pd/C的催化下进行氢化脱氯，得到4,4,4-三氟丁醇，总收率约35%。该方法需在紫外光照下，不利于工业化放大；此外，在进行氢化脱氯反应过程中，会产生氯化氢气体，对反应设备损伤较大。

专利WO9628404采用1,1,1-三氯-2,2,2-三氟乙烷与乙烯在高压釜中反应，得到1,3,3-三氯-4,4,4-三氟丁烷；再以CrO3为催化剂，在固定床中于285℃进行高温脱氯化氢，得到1,1,1-三氟-2,4-二氯-2-丁烯；所得1,1,1-三氟-2,4-二氯-2-丁烯与乙酸钾反应得到3-氯-4,4,4-三氟-2-丁烯基乙酸酯，随后再经水解、高压氢化脱氯反应得到4,4,4-三氟丁醇，总收率约10%。

2）以4,4,4-三氟丁酸为原料制备

美国专利US4563525采用4,4,4-三氟丁酸为原料，在-78℃下用氢化铝锂进行还原得到4,4,4-三氟丁醇。该方法收率较高，但所用原料4,4,4-三氟丁酸价格昂贵。

3）以三氟乙酰乙酸乙酯为原料制备

Max Ratier等（Journal of the Chemical Society，Perkin Transactions2：Physical Organic Chemistry，11，1907-15；1984）采用三氟乙酰乙酸乙酯为原料，经硼氢化钠还原、脱水、催化氢化、氢化铝锂还原等四步反应得到产物，总收率约23%。该路线所用的试剂氢化铝锂价格较高，且收率较低。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于，提供一种反应步骤少、收率高、成本低的4,4,4-三氟丁醇的合成方法。

为了实现上述任务，本发明采用如下的技术解决方案得以实现：

一种4,4,4-三氟丁醇的合成方法，其特征在于，按下列步骤进行：

（1）在二氯甲烷中，2-溴乙醇在催化剂的催化下与3,4-二氢吡喃反应，所述的2-溴乙醇与3,4-二氢吡喃的摩尔比为1：1～3，制备得到2-（2-溴乙氧基）四氢-2H-吡喃；

（2）2-（2-溴乙氧基）四氢-2H-吡喃与镁粉反应，所述的2-（2-溴乙氧基）四氢-2H-吡喃与镁粉的摩尔比为1：1～2，得到格氏试剂；

（3）将2,2,2-三氟乙基甲磺酸酯、催化剂及四氢呋喃加入反应瓶中，其中，催化剂用量是以2,2,2-三氟乙基甲磺酸酯摩尔量为基数的1%～5%，2-（2-溴乙氧基）四氢-2H-吡喃与2,2,2-三氟乙基甲磺酸酯摩尔比为1：1～3；降温至-10℃～0℃，搅拌下滴加步骤（2）得到的格氏试剂，滴完后继续搅拌反应2小时，倒入饱和氯化铵的水溶液中水解，分出有机层，水相用甲苯萃取，合并有机相后用水洗至中性，蒸除有机溶剂，得到2-（4,4,4-三氟丁氧基）四氢-2H-吡喃；

（4）将步骤（3）得到的2-（4,4,4-三氟丁氧基）四氢-2H-吡喃加入反应瓶中，加入有机溶剂及催化剂，催化剂用量为以2-（4,4,4-三氟丁氧基）四氢-2H-吡喃质量为基数的1%～10%，于0℃～50℃反应1小时，反应结束后用二氯甲烷萃取，水洗，无水硫酸镁干燥，蒸馏，收集沸程为100℃～130℃馏分，得4,4,4-三氟丁醇粗品；所得粗品再经过精馏，收集沸程为123℃～125℃馏分，所得无色液体即为4,4,4-三氟丁醇。

本发明的4,4,4-三氟丁醇的合成方法，具有以下优点：

1）工艺路线较短，反应条件温和，工艺简单，有利于工业化生产。

2）避免了使用三氟丁酸、氢化铝锂等价格昂贵的原料，选用的原材料廉价易得，且反应总收率较高，大幅的降低了产品成本。