3,3,3-三氟丙酸的新型制备方法技术

3,3,3‑三氟丙酸的新型制备方法，涉及医药农药领域，以1,1‑二氯乙烯为原料在铁粉催化下与氯甲酸盐或酯进行加成获得三氯丙酸酯或其盐，三氯丙酸酯或其盐在适当条件下顺利进行氟化反应高效率地获得三氟丙酸酯或三氟丙酸氟，三氟丙酸酯或三氟丙酸氟水解制得3,3,3‑三氟丙酸。总之，本发明专利技术制备三氟丙酸的方法起始原料价廉易得，反应操作简便、反应条件温和、步骤少、转化率高，原料1,1‑二氯乙烯转化率超过78％。

A new preparation method of 3,3,3-trifluoropropionic acid

【技术实现步骤摘要】
3，3，3-三氟丙酸的新型制备方法
本专利技术涉及医药农药领域，特别是涉及用于医药的有机化工中间体3，3，3-三氟丙酸的新型制备方法。
技术介绍
近年来，含氟化合物深受国内外研究人员的关注，已经被广泛应用于医药、农药、材料、制冷剂等领域。3，3，3-三氟丙酸作为一种重要的有机化工中间体，主要应用于医药、农药等方面。因其含有CF3特殊基团，能有效地增强物质的极性、稳定性和亲脂性，具有独特的优良性能，是合成很多含氟医药、农药和聚合材料的重要中间体，应用范围十分广泛。3，3，3-三氟丙酸是一种无色、有毒、强腐蚀性的液体，能与水和各种有机溶剂互溶，氨基酸、多肽化合物和聚酯类高分于等在三氟丙酸中有很好的溶解性。3，3，3-三氟丙酸因其含有CF3强吸电子基团，具有较强的极性和酸性，其酸性与氢氟酸相当。三氟丙酸可以被硼氢化钠、氢化铝锂等还原剂还原成三氟丙醇或三氟丙醛，其化学性质活泼，在强碱性条件下极为不稳定，易于发生水解反应，因此三氟丙酸无法由三氟丙酸酯在碱性条件下水解而得，但可在酸性条件下水解制备。相关文献报道的三氟丙酸的合成方法较多，早期报道的有以CF3SO2Cl、CF3CdBr、四氟化硫或三氟碘甲烷等为其实原料进行合成，近些年国外的氟化公司以1-氯-3，3，3-三氟丙烯(HCFC-1233zd)、六氯丙烷等为起始原料合成三氟丙酸。在AIBN催化下，CF3SO2Cl与醋酸乙烯酯反应生成1-氯-3，3，3-三氟乙酸酯，然后在酸性条件下水解得到三氟丙醛，再经氧化得到三氟丙酸。以CuI为催化剂，在DMF溶剂中，3-溴-1-丙烯与CF3CdBr反应得到4，4，4-三氟-1-丁烯，再在18-冠醚-6存在下经高锰酸钾氧化制得三氟丙酸。四氟化硫和丙二酸单乙酯反应得到三氟丙酸乙酯，再在酸性条件下水解制得三氟丙酸。自由基调聚三氟碘甲烷和烯醚得到加成物，随后水解制得三氟丙酸。在碱性条件下，HCFC-1233zd与烷基醇反应生成烯醚，然后在酸性条件下与烷基醇继续反应生成二缩醛，最后在酸催化下经双氧水氧化制得三氟丙酸。综上可知，目前3，3，3-三氟丙酸的合成方法存在如下缺陷：起始原料不易获得、不稳定且昂贵；产率低；要求苛刻的反应条件等。
技术实现思路
本专利技术的目的提供合成3，3，3-三氟丙酸及其中间体的方法，以至少解决现有技术某方面的技术问题。第一方面提供一种由3，3，3-三氯丙酸酯制备3，3，3-三氟丙酸酯的方法；第二方面提供一种3，3，3-三氟丙酸酯的制备方法；第三方面提供一种由3，3，3-三氯丙酸或其盐制备三氟丙酰氟的方法；第四方面提供一种3，3，3-三氯丙酸盐的制备方法；第五方面提供一种医药中间体3，3，3-三氟丙酸的新型制备方法。为了实现本专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面提供一种由3，3，3-三氯丙酯制备3，3，3-三氟丙酰酯的方法，其包括：将3，3，3-三氯丙酯与氟化试剂混合进行氟化反应。在一些实施例中，所述3，3，3-三氯丙酸酯可为3，3，3-三氯丙酸甲酯、3，3，3-三氯丙酸乙酯或3，3，3-三氯丙酸丙酯、3，3，3-三氯丙酸异丙酯、3，3，3-三氯丙酸丁酯、3，3，3-三氯丙酸异丁酯等。在一些实施例中，所述氟化试剂可选自无水HF、氟化钾、三氟化锑、五氟化锑、氟化氢三乙胺盐、氟化氢吡啶盐中的一种或几种；在一些实施例中，所述氟化反应可加入催化剂进一步催化反应，所述催化剂可为三氯化锑、五氯化锑等。在一些实施例中，所述氟化反应的反应温度在有催化剂参与情况下，反应温度为室温；所述氟化反应的反应温度在没有催化剂参与情况下，反应温度为200℃至300℃，优选250℃。在一些实施例中，所述氟化反应中，氟化试剂与3，3，3-三氯丙酯的用量比为等当量或过量，优选1∶5个当量，更优选1∶3个当量。第二方面提供一种3，3，3-三氯丙酸酯的制备方法，其包括向反应容器中加入铁粉和氯甲酸酯，有机溶剂和1，1-二氯乙烯，升温至50～90℃进行加成反应。在一些实施例中，所述氯甲酸酯可为氯甲酸甲酯、氯甲酸乙酯或氯甲酸丙酯、氯甲酸异丙酯、氯甲酸丁酯、氯甲酸异丁酯等。在一些实施例中，所述铁粉的用量相对于1，1-二氯乙烯为1％～10％mol，优选为3％～7％mol，更优选为5％mol。所述氯甲酸盐的用量相对于1，1-二氯乙烯为1.0～3.5eq，优选为1.0～2.0eq，更优选为1.3eq。所述有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇等，优选为甲醇，所述有机溶剂的用量为1，1-二氯乙烯质量的1～6倍，优选为2～4倍，更优选为3倍。第三方面提供一种由3，3，3-三氯丙酸或其盐制备三氟丙酰氟的方法，其包括：将3，3，3-三氯丙酸或其盐与氟化试剂混合进行氟化反应。在一些实施例中，所述3，3，3-三氯丙酸或其盐可为3，3，3-三氯丙酸、3，3，3-三氯丙酸钠或3，3，3-三氯丙酸钠钾等。在一些实施例中，所述氟化试剂可选自无水HF、氟化钾、三氟化锑、五氟化锑、氟化氢三乙胺盐、氟化氢吡啶盐中的一种或几种；在一些实施例中，所述氟化反应可加入催化剂进一步催化反应，所述催化剂可为三氯化锑、五氯化锑等。在一些实施例中，所述氟化反应的反应温度在有催化剂参与情况下，反应温度为室温；所述氟化反应的反应温度在没有催化剂参与情况下，反应温度为200℃至300℃，优选250℃。在一些实施例中，所述氟化反应中，氟化试剂与3，3，3-三氯丙酸或其盐的用量比为等当量或过量，优先1∶5个当量，更优先1∶3个当量。本专利技术首次用3，3，3-三氯丙酸或其盐制备三氟丙酰氟，反应条件温和，反应步骤简单，三氟丙酰氟水解之后即得医药中间体3，3，3-三氟丙酸。第四方面提供一种3，3，3-三氯丙酸盐的制备方法，其包括向反应容器中加入铁粉和氯甲酸盐，有机溶剂和1，1-二氯乙烯，升温至50～90℃进行加成反应。在一些实施例中，所述氯甲酸盐可为氯甲酸钾或氯甲酸钠。在一些实施例中，所述铁粉的用量相对于1，1-二氯乙烯为1％～10％mol，优选为3％～7％mol，更优选为5％mol。所述氯甲酸盐的用量相对于1，1-二氯乙烯为1.0～3.5eq，优选为1.0～2.0eq，更优选为1.3eq。所述有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇等，优选为甲醇，所述有机溶剂的用量为1，1-二氯乙烯质量的1～6倍，优选为2～4倍，更优选为3倍。第五方面提供3，3，3-三氟丙酸的新型制各方法，以1，1-二氯乙烯为原料，经过加成、氟化、水解制得三氟丙酸，其制备方法包括下列步骤：(1)向反应容器中加入铁粉和氯甲酸酯或氯甲酸盐，抽入有机溶剂，搅拌下通入1，1-二氯乙烯，升温至50～90℃反应至反应完毕，后处理得3，3，3-三氯丙酸酯或3，3，3-三氯丙酸盐；(2)向反应容器内投入步骤1所得三氯丙酸酯或三氯丙酸盐，降温下投入氟化试剂和\或催化剂，升温反应，反应完毕，得三氟丙酸酯或三氟丙酰氟；(3)在低温下将三氟丙酸酯或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种由3，3，3-三氯丙酯制备3，3，3-三氟丙酰酯的方法，其包括：将3，3，3-三氯丙酯与氟化试剂混合进行氟化反应。/n

【技术特征摘要】
1.一种由3，3，3-三氯丙酯制备3，3，3-三氟丙酰酯的方法，其包括：将3，3，3-三氯丙酯与氟化试剂混合进行氟化反应。


2.一种3，3，3-三氯丙酸酯的制备方法，其包括向反应容器中加入铁粉和氯甲酸酯，有机溶剂和1，1-二氯乙烯，升温至50～90℃进行加成反应。


3.一种由3，3，3-三氯丙酸或其盐制备三氟丙酰氟的方法，其包括：将3，3，3-三氯丙酸或其盐与氟化试剂混合进行氟化反应。


4.3，3，3-三氟丙酸的新型制备方法，以1，1-二氯乙烯为原料，经过加成、氟化、水解制得3，3，3-三氟丙酸，其制备方法包括下列步骤：
(1)向反应容器中加入铁粉和氯甲酸酯或氯甲酸盐，抽入有机溶剂，搅拌下通入1，1-二氯乙烯，升温至50～90℃反应至反应完毕，后处理得3，3，3-三氯丙酸酯或3，3，3-三氯丙酸盐；
(2)向反应容器内投入步骤1所得三氯丙酸酯或三氯丙酸盐，降温下投入氟化试剂和\或催化剂，升温反应，反应完毕，得三氟丙酸酯或三氟丙酰氟；
(3)将三氟丙酸酯或三氟丙酰氟滴入碱水或水中水解，得三氟丙酸粗品，再进行减压精馏，收集馏分，即为3，3，3-三氟丙酸。


5.如权利要求1或2所述的方法，所述3，3，3-三氯丙酸酯为3，3...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，彭智敏，李志鹏，尹德美，张振华，
申请(专利权)人：湖南有色郴州氟化学有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43