[发明专利]一种氘代三氟乙酸的制备方法

说明书

本发明涉及一种氘代三氟乙酸的制备方法，属于精细化工技术领域，包括以下步骤：步骤一、将氨基人造沸石浸泡在磷酸二氢氨溶液，抽滤，洗涤，然后烘干，焙烧，研磨过筛，得脱水剂；步骤二、将溶剂和脱水剂加入干燥的反应釜中，搅拌混合，然后在搅拌的状态下滴加三氟乙酸，滴加完全后，升温回流反应，然后常压下蒸馏，收集40‑50℃的前馏分，所得的前馏分再经精馏，得三氟乙酸酐；步骤三、将三氟乙酸酐加入干燥的反应釜中，通入氩气，并形成氩气鼓泡，然后在0±3℃下，滴加重水，滴加完全后，氩气鼓泡1‑1.5h，再经精馏，得氘代三氟乙酸。本发明采用脱水剂的脱水作用，提高了三氟乙酸酐的纯度，提高了重水的转化率。

技术领域

本发明属于精细化工技术领域，具体地，涉及一种氘代三氟乙酸的制备方法。

背景技术

氘代三氟乙酸属于氘代试剂中的一种，常用于聚合物的核磁检测的检测试剂，其作用：增加待测物的溶解性；与待测体系中的氢发生氢氘交换，消除活泼氢的核磁峰；破坏待测体系中的氢键。氘代三氟乙酸的制备首先制成三氟乙酸酐，然后利用三氟乙酸酐和重水的水解获得。其中，三氟乙酸酐的获得途径有以下方法：三氟乙酰氯与三氟乙酸钠反应而得到；2,2-二氯乙酸酐作为脱水剂使三氟乙酸脱水而得；五氧化二磷使三氟乙酸脱水而得。而三氟乙酰氯沸点较低(沸点：-27℃)，工业上其制备、储存和使用极为不便，2,2-二氯乙酸酐昂贵难得，且反应的收率也不高，造成前两种方法使用较少。且五氧化二磷和三氟乙酸都已商品化，廉价易得，该方法已成为工业上制备三氟乙酸酐的主要方法。但是该方法中以五氧化二磷为原料，使获得的三氟乙酸酐含有大量的焦磷酸和磷酸副产物，且经过精馏难以清除干净。而焦磷酸和磷酸均可与重水中的氘发生氢氘交换，导致重水的转化率下降，增加企业的生产成本。

因此，有必要改善三氟乙酸酐的制备，降低三氟乙酸酐中焦磷酸和磷酸的含量，提高重水的转化率，降低企业的生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氘代三氟乙酸的制备方法，以解决背景技术中提到的技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种氘代三氟乙酸的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将溶剂和脱水剂加入干燥的反应釜中，并在600-800r/min下，搅拌20-30min，然后在搅拌的状态下滴加三氟乙酸，滴加速度为2-4滴/秒，滴加完全后，升温回流反应6-24h，然后常压下蒸馏，收集40-50℃的前馏分，所得的前馏分再经精馏，得三氟乙酸酐，其中，脱水剂、三氟乙酸的投料质量比为1:2-5；

步骤二、将三氟乙酸酐加入干燥的反应釜中，通入氩气，并形成氩气鼓泡的情况，然后在0±3℃下，滴加重水，滴加速度为2-4滴/秒，滴加完全后，在0-10℃下氩气鼓泡1-1.5h，再经精馏，得氘代三氟乙酸，其中，三氟乙酸酐、重水的摩尔比为1:1.05-1.2。

进一步地，所述脱水剂通过以下步骤制成：

第一步、将人造沸石超声分散于无水乙醇中，然后加入3-氨基丙基三甲氧基硅烷，加热回流1.5-2h，然后降至室温，超滤，烘干，得氨基人造沸石，其中，人造沸石、无水乙醇、3-氨基丙基三甲氧基硅烷的用量比为1g:10-15mL:0.3-0.5g，在该反应中，利用人造沸石表面的羟基和3-氨基丙基三甲氧基硅烷中的甲氧基在回流作用下发生的醚化反应，实现在人造沸石表面接枝氨基；