[发明专利]一种二氟乙酸的合成方法

说明书

本发明涉及一种二氟乙酸的合成方法，属于有机氟化工技术领域。本发明的二氟乙酸的合成方法，以1,1‑二氟乙烷（R152a）与过氧化氢为原料，一步制备二氟乙酸，未反应的1,1‑二氟乙烷（R152a）经回收后循环使用，目标产物的选择性和转化率高，对设备无腐蚀，安全环保。所用催化剂为固体酸催化剂，催化效率高，可反复使用，反应完成后易于与反应体系分离，尤其适合用于以1,1‑二氟乙烷（R152a）与过氧化氢为原料制备二氟乙酸。所采用的原料均为常见试剂，来源广、价格便宜、反应条件温和、反应过程易于控制。所制得的二氟乙酸产品产率较高，适合工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种二氟乙酸的合成方法，属于有机氟化工技术领域。

背景技术

二氟乙酸是种用途广泛的含氟中间体，广泛用于制药和农用化学品工业领域，亦可作为含氟液晶、玻璃镀膜工艺的原料；是酯化反应和缩合反应的催化剂、羟基和氨基的保护剂，用于糖和多肽的合成；是许多有机化合物的良好溶剂，也是有机反应的优良溶剂，具有良好的市场前景。

现有技术的现有技术的二氟乙酸的制备方法存在安全性问题，如日本专利JP06228043已知在150℃下乙二醇中，根据N,N-二氯乙酰胺与氟化钾之间的反应来制备二氟乙酸。上述方法的缺点在于其涉及酰胺型底物。在EP0694523中，描述了二氟乙酸氟化物或其酯的制备，该方法在金属氧化物型催化剂的存在下，在气相中通过1-烷氧基-1,1,2,2--四氟乙烷的反应来进行。这种方法具有需要气体底物的缺点，其中该气体底物在空气中是爆炸性的。

中国专利CN103201245A中，提供了一种由四氟乙烯制备二氟乙酸的方法。该方法包括任选地在一种有机溶剂存在下将四氟乙烯和一种无机碱的水溶液反应。这种方法存在原料四氟乙烯可燃的缺点，反应过程中为防止四氟乙烯燃烧需通入惰性气体进行稀释，另外反应时间也较长。

为了克服现有技术的二氟乙酸的制备方法存在安全性缺陷的问题，一种反应条件温和、方法简易、易于实现工业化生产的二氟乙酸的合成方法亟待开发出来。

发明内容

为了克服现有技术的二氟乙酸的制备方法存在安全性缺陷的问题，本发明以气相1,1-二氟乙烷（R152a）为原料在固相催化剂存在下与液相过氧化氢反应，产物通过边生成边蒸馏出反应系统的方式进行分离，未反应的R152a可回收循环利用。本发明所涉及的原料及工艺较安全，几乎不产生危废且易处理。该方法选择性和转化率高，工艺简单，适合工业化生产。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，一种二氟乙酸的合成方法，包括以下步骤：

（1）将固体催化剂和过氧化氢投入到反应釜内，通入氮气对反应釜内空气进行置换；

（2）搅拌升温至135℃～145℃，搅拌转速200～300r/min；

（3）将R152a通入到反应釜底部进行反应；

（4）冷凝收集气相产物，直至反应釜气相出口无液体流出。

（5）对生成的物质进行精馏操作，得到二氟乙酸。

优选的，步骤（1）中所述的固体催化剂为强酸性离子交换树脂、钨酸络合物、杂多酸中的任意一种。

优选的，步骤（1）中所述的强酸性离子交换树脂为干氢离子交换树脂、全氟磺酸树脂中的任意一种。

优选的，步骤（1）中所述的钨酸络合物为钨酸无机酸配体、钨酸有机酸配体中的任意一种。

优选的，步骤（1）中所述的杂多酸为磷钨酸、磷钼酸、硅钨酸中的一种或多种的混合物。

优选的，步骤（1）中所述过氧化氢为30wt%H₂O₂。

优选的，步骤（3）中所述R152a的流速为30ml/min～100ml/min。