[发明专利]一种氟代丙二酸二酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机合成领域，特别是涉及一种氟代丙二酸二酯的制备方法。

背景技术

氟代丙二酸二酯是一类重要的含氟有机中间体，可以进行一系列的烷基化、烷氧基化、羟烷基化等反应，广泛应用于有机合成，医药、农药、香料、染料等的生产，因此，氟代丙二酸二酯衍生物具有极其广阔的领域和非常广阔的开发前景，开发一种高效益，低成本的氟代丙二酸二酯合成工艺具有重要意义。

现阶段，制备氟代丙二酸二酯的方法主要有以下几种：羰基消去法、酯化法、裂解法和氟化法。

目前，国内大部分厂家采用的是氟化氢盐氟化法。即以丙二酸二甲(乙)酯为原料，经过氯化、氟化氢三乙胺盐氟化两步反应的制备得到目标产品。该方法的主要缺点是原料毒性大、对设备腐蚀性强、反应设备要求较高，反应过程会产生二氯代丙二酸酯和二氟代丙二酸二酯，影响产品质量和收率。另外后处理过程中，三乙胺回收困难且产生大量含氮废水，处理麻烦，且对环境造成较大污染。

另外，中国专利(CN 1025318)提供了一种制备氟代丙二酸二乙酯的方法，该方法以氟代乙酸乙酯和草酸二乙酯为初始原料，经过缩合、氧化两个步骤来合成氟代丙二酸二乙酯，总收率32.5％，该方法仍然存在收率较低，且“三废”较多的问题。

因此，本领域急需开发一种步骤简短、原料安全、绿色环保的更方便易行且成本较低、易于工业化生产的合成氟代丙二酸二酯的方法。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种氟代丙二酸二酯的制备方法，用于解决现有技术中的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种氟代丙二酸二酯(式III化合物)的制备方法，所述制备方法包括：

将氟代乙酸酯(式I化合物)与碳酸二烷基酯(式II化合物)在碱存在的条件下进行缩合反应，制备获得氟代丙二酸二酯，所述式I、式II、式III化合物的结构式如下所示：

其中，R1、R2、R3同时为甲基或同时为乙基。

在本发明一些实施方式中，所述氟代乙酸酯与碳酸二烷基酯的摩尔比为1∶1～20。

在本发明一些实施方式中，所述碱选自碱金属有机盐、碱金属碳酸盐、氢化钠或氨基钠中的一种或多种的组合。

在本发明一些实施方式中，所述碱金属有机盐选自甲醇钠、甲醇钾、乙醇钠、乙醇钾、叔丁醇钠、叔丁醇钾、正丁基锂、二异丙基胺锂(LDA)中的一种或多种的组合。

在本发明一些实施方式中，所述碱金属碳酸盐选自碳酸钠、碳酸锂、碳酸钾中的一种或多种的组合。

在本发明一些实施方式中，所述氟代乙酸酯与碱的摩尔比为1∶1～5。

在本发明一些实施方式中，所述氟代乙酸酯与碱的摩尔比为1∶1～3。

在本发明一些实施方式中，反应温度为0～150℃。

在本发明一些实施方式中，反应温度为80～120℃。

在本发明一些实施方式中，反应在溶剂存在的条件下进行，所述溶剂选自有机溶剂。

在本发明一些实施方式中，所述溶剂选自醚类溶剂。

在本发明一些实施方式中，所述醚类溶剂选自乙醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、甲基四氢呋喃中的一种或多种的组合。

在本发明一些实施方式中，所述反应的后处理包括：反应完成后，调节反应体系的pH值为5～8，有机相脱溶即得氟代丙二酸二酯。

在本发明一些实施方式中，所述反应的后处理还包括：将反应体系的温度调节至-10～50℃。

在本发明一些实施方式中，使用pH调节剂调节反应体系的pH值，所述pH调节剂选自盐酸、硫酸、磷酸、乙酸中的一种或多种的组合。

具体实施方式

本发明发明人经过大量探索实验，提供了一种新的氟代丙二酸二酯的制备方法，所述制备方法反应条件温和、毒性和腐蚀性低，且更易于后处理，是一种适合大规模工业化生产的制备方法，在此基础上完成了本发明。

本发明提供一种氟代丙二酸二酯(式III化合物)的制备方法，所述制备方法包括：

将氟代乙酸酯(式I化合物)与碳酸二烷基酯(式II化合物)在碱存在的条件下进行缩合反应，制备获得氟代丙二酸二酯，所述式I、式II、式III化合物的结构式如下所示：