[发明专利]一种4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯的合成方法

说明书

本发明涉及一种4,4,4‑三氟乙酰乙酸乙酯的合成方法，属于化学合成的领域。本发明采用了三氟丙酮和氯甲酸乙酯为原料，以氯化氢为催化剂，在管道反应器中进行反应。本发明提供了一条新的合成4,4,4‑三氟乙酰乙酸乙酯的方法，采用反应活性较高的氯甲酸乙酯，以氯化氢催化反应，缩短了反应时间，避免4,4,4‑三氟乙酰乙酸乙酯在强酸、强碱体系的自身缩合反应，提高了反应的收率和产品的纯度。

技术领域

本发明属于化学合成领域，具体提供了一种4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯的合成方法。

背景技术

4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯是合成农药和医药的重要中间体，可用于制备氟啶虫酰胺、噻氟菌胺、嘧螨酯、噻草啶等，目前合成4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯的主要方法有以下两种：

(1)Claisen缩合法，采用三氟乙酸乙酯和乙酸乙酯为原料，在乙醇钠的乙醇溶液中反应制备。此方法为最常用的方法，但是为防止原料三氟乙酸乙酯、乙酸乙酯发生酯交换或水解反应生成杂质，因此选择的碱为乙醇钠的乙醇溶液，反应生成的中间态3-乙氧基-3-羟基-4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯需要在较高温度下脱去乙醇，而该反应体系中含有乙醇，抑制了乙醇的脱去反应，导致产品中含有少量的中间态。此外，乙酸乙酯在该反应条件下易发生自身缩合反应生成乙酰乙酸乙酯，同时该反应体系对含水要求严格，否则乙醇钠与水反应生成氢氧化钠降低碱的催化性能，同时使反应原料水解。因此通过此方法制备的产品纯度相对较低。例如专利CN106565475A报道合成4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯的方法如下：反应容器中加入有机溶剂、乙醇钠的乙醇溶液和乙酸乙酯，控制温度10-20℃滴加三氟乙酸乙酯，滴加完毕控制温度10-65℃反应0.5-6h，20-30℃滴加酸后10-65℃反应0.5-6h，经过滤、洗涤、减压蒸馏得到4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯，含量95-97％，收率82-87％。

(2)三氟丙酮与碳酸二乙酯在强碱氢化钠作用下合成。此方法需使用氢化钠，反应过程中产生氢气，在工业化生产过程中存在安全隐患，同时因三氟丙酮和碳酸二乙酯反应活性偏低，导致反应时间长、温度高，因此副反应多，产品品质偏低。

4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯在上述两个反应体系均可发生自身缩合反应，且随反应时间延长、反应温度升高副反应更为严重。

发明内容

针对现有技术中合成4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯的方法存在副反应多、存在生产安全隐患等问题，本发明提供一种4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯的合成方法，以解决上述问题。本发明采用了三氟丙酮和氯甲酸乙酯为原料，在酸的催化下，在管道反应器中进行反应。通过本发明的制备方法，可以大幅缩短反应时间，避免了副反应的发生，提高了反应的收率以及产品的质量。

一种4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯的合成方法，反应式如下：

反应机理如下：

包括以下步骤：

(1)将三氟丙酮与有机溶剂混合，作为A液，氯甲酸乙酯作为B液；

(2)设置管道反应器的参数，如反应温度、反应压力、泵A和泵B的流速，待反应器温度达到设定值后，开启尾气排空阀门和氯化氢气体进气阀门，通入氯化氢气体，至反应器压力到达设定值；开启泵A和泵B；其中，泵A向管道反应器内泵入A液，泵B向管道反应器内泵入B液；

(3)进料过程中检测反应器出口反应液中氯甲酸乙酯的含量，当氯甲酸乙酯的含量＜0.5％时，反应合格；

(4)反应结束后，反应液经一次常压精馏回收溶剂和剩余原料后，再经二次减压精馏得到4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯。

优选的，所述步骤(1)中，有机溶剂为甲苯、二甲苯、四氢呋喃、二氯乙烷、环己烷中的至少一种。