【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于脂肪族含氟中间体的合成，具体涉及1,1,1-三氟-2-氯乙烷制备2,2,2-三氟乙醇的方法。
技术介绍
1、2,2,2-三氟乙醇，分子式cf2ch30h，简称tef，是一种重要的脂肪族含氟中间体，是无色、能与水相溶的澄清液体。常温下，2,2,2-三氟乙醇是一种带有醇味的液体，比未氟化的乙醇有更大的分子量和粘度。由于三氟甲基的强吸电子效应和高度稳定性，使2,2,2-三氟乙醇不同于其它的醇。2,2,2-三氟乙醇化学性质稳定，蒸馏时不分解，也不会造成臭氧层的破坏。2,2,2-三氟乙醇在医药、农药、染料、能源、有机合成等方面具有广泛的用途，如合成三氟醋酸衍生物、含氟醚麻醉剂(如cf3chclochf2)、含氟医药(如氟卡铵)及含氟农药等。
2、2,2,2-三氟乙醇中的三氟甲基的强吸电子效应，比不含氟的同类醇酸性强得多，能溶于水和有机溶剂，室温下可溶解聚酰胺、三醋酸纤维素及多肽，但不能溶解于聚乙烯和聚丙烯，可参与horner-wadsworth-emmons反应的still-gennari改进。由于氟原于的强拉电子效应，提高了氢键的能力，它同杂环化合物如四氢呋晡和吡啶形成稳定络合物。2,2,2-三氟乙醇的三氟甲基对大部分试剂稳定，能够参与多种有机化学反应，可被氧化为三氟乙醛或三氟乙酸，而三氟甲基保持不变。2,2,2-三氟乙醇与碱金属或碱土金属反应，形成醇盐，还可和烯烃或炔烃加成生成醚类，如和四氟乙烯或乙炔加成分解，得到1,l,2,2-四氟乙基或2,2,2-三氟乙基醚。还可参与氟代烷反应，如和溴乙烷反应得到三氟乙基
3、美国专利us2982789a公开了以三氟醋酸酐为原料，经催化还原法制得三氟乙醇，自此相继开发出一系列合成方法，根据反应类型可以分为还原法、水解法、氧化法。根据原料可分为三氟醋酸法、三氟乙酰氯法、三氟醋酐法、三氟醋酸酯法、三氟乙醛法、偏氟乙烯法、三氟乙烷(hfc-143a)法以及三氟氯乙烷(hcfc－133a)法等。
4、(1)还原法
5、通常以三氟乙酸及其衍生物为原料，经还原制得。还原剂可采用氢化铝锂或硼氢化钠，醚类溶剂作反应介质。为避免使用昂贵的氢化铝锂或硼氢化钠，现有技术多采用催化剂利用催化加氢还原法生产，催化剂多为铂、铑、铼等金属。但是即使经过催化剂催化后也多采用重金属，催化剂价格依然昂贵，来源受限，因此，此方法可用于批量较小时的制备，但难以用于批量生产。
6、(2)水解法
7、采用液相反应，如cn1315775c公开的2,2,2-三氟乙醇的制造方法，通过使γ-羟基丁酸盐与1，1，1-三氟-2-氯乙烷反应来制备2，2，2-三氟乙醇的工艺，但收率低，并且γ-羟基丁酸盐价格贵。
8、又如以1，1，1-三氟卤乙烷为原料，γ-丁内酯作溶剂与碱金属或碱土金属的羧酸盐反应制备三氟乙醇，产率大于73.7％，但原料转化率低，生产过程有酯类副产物，增加了分离的困难。
9、另外，cn1059661c公开了三氟乙醇的制备方法，在相转移催化剂催化作用下，1,1,1-三氟-2-氯乙烷和羧酸的碱或碱土金属盐，在水溶液中反应生成三氟乙醇。其中相转移催化剂可以是离子型、非离子型表面活性剂或分子式为xcnf2nc2f4s02y、rs02f的含氟化合物，该方法因催化剂用量少，得率高，反应水溶液经处理后可循环使用，但催化剂结构复杂，价格昂贵。
10、(3)氧化法
11、采用偏氟乙烯在氟化氢存在下，利用氧化剂氧化生产得到2,2,2-三氟乙醇，但需要使用剧毒氟化氢，偏氟乙烯的压力大，需要在压力容器里进行，增加了安全风险。
12、2,2,2-三氟乙醇作为一个典型的含氟有机醇，特别是随着含氟农药和医药工业的不断发展，对它的需求也越来越大。但是，目前受原材料价格昂贵和工艺条件复杂苛刻等的限制，对2,2,2-三氟乙醇的研制和应用相对滞后。以l,1,1-三氟-2-氯乙烷为原料的水解法制备三氟乙醇是实现产品工业化实际可行的工艺路线，但以上的合成方法都有各自无法克服的缺陷。因此，如何开发一种高效、安全、环保清洁地生产2,2,2-三氟乙醇的方法是急需解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种1,1,1-三氟-2-氯乙烷制备2,2,2-三氟乙醇的方法，制备的成品纯度高，杂质少，而且大幅减少了试剂的使用量，是一种环境友好的制备方法。
2、本专利技术所述的1,1,1-三氟-2-氯乙烷制备2,2,2-三氟乙醇的方法，以1,1,1-三氟-2-氯乙烷为起始物料，加入金属和溶剂，反应完成后经氧化水解，得到2,2,2-三氟乙醇粗品，经过精制得到2,2,2-三氟乙醇成品。
3、所述的1,1,1-三氟-2-氯乙烷与金属的摩尔比为1:1-2。
4、所述的金属为锌粉。
5、所述的溶剂为hpma(聚苹果酸)、nmp(n-甲基吡咯烷酮)、dmi(异山梨醇二甲醚)、乙腈、醋酸、二氯甲烷中的一种，溶剂的添加质量为1,1,1-三氟-2-氯乙烷的5-7倍。
6、所述的氧化水解反应的温度为0-100℃，时间为1-24h。
7、所述的氧化水解中加入氧化剂和水解剂。
8、所述的氧化剂为30％双氧水，1,1,1-三氟-2-氯乙烷与氧化剂的摩尔比为1:0.5-1。
9、所述的水解剂为盐酸或25-35wt.％的硫酸，1,1,1-三氟-2-氯乙烷与水解剂的摩尔比1:1.2-3.6。
10、所述的精制工艺包括溶解、萃取、分离、酸化、蒸馏。
11、所述的溶解过程加入硫酸催化剂。
12、具体的，所述的1,1,1-三氟-2-氯乙烷制备2,2,2-三氟乙醇的方法：包括以下步骤：
13、(1)在装有磁子，冷凝管和温度计的三颈瓶中，加入1,1,1-三氟-2-氯乙烷、锌粉和溶剂，加热回流1-2.5h，冷却，得到含有cf3ch2zncl溶液。
14、(2)缓慢滴加30wt.％双氧水和12mol/l的盐酸或25-35wt.％的硫酸，0-100℃条件下，反应1-24h，过滤得到含有2,2,2-三氟乙醇的溶液。
15、(3)精制：
16、a.将含有2,2,2-三氟乙醇的溶液与乙醇按照体积比1:1混合溶解，加入20g的98wt.％硫酸作为催化剂，得到混合物。
17、b.将混合物用醚类溶剂萃取，醚类溶剂选择性的萃取2,2,2-三氟乙醇。
18、c.将萃取得到的醚类溶液与水相通过分离漏斗将两相分离。
19、d.将分离得到的醚类溶液与20g的98wt.％硫酸进行酸化处理，再次分离有机相与水相，得到有机相。
20、d.通过蒸馏有机相，收集73-74℃沸点的馏分，得到2,2,2-三氟乙醇。
21、反应方程式如下所示：
22、cf3ch2cl+zn粉→cf3ch2znc本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种1,1,1-三氟-2-氯乙烷制备2,2,2-三氟乙醇的方法，其特征在于：以1,1,1-三氟-2-氯乙烷为起始物料，加入金属和溶剂，反应完成后经氧化水解，得到2,2,2-三氟乙醇粗品，经过精制得到2,2,2-三氟乙醇成品。
2.根据权利要求1所述的1,1,1-三氟-2-氯乙烷制备2,2,2-三氟乙醇的方法，其特征在于：所述的1,1,1-三氟-2-氯乙烷与金属的摩尔比为1:1-2。
3.根据权利要求1所述的1,1,1-三氟-2-氯乙烷制备2,2,2-三氟乙醇的方法，其特征在于：所述的金属为锌粉。
4.根据权利要求1所述的1,1,1-三氟-2-氯乙烷制备2,2,2-三氟乙醇的方法，其特征在于：所述的溶剂为HPMA、NMP、DMI、乙腈、醋酸、二氯甲烷中的一种，溶剂的添加质量为1,1,1-三氟-2-氯乙烷的5-7倍。
5.根据权利要求1所述的1,1,1-三氟-2-氯乙烷制备2,2,2-三氟乙醇的方法，其特征在于：所述的氧化水解反应的温度为0-100℃，时间为1-24h。
6.根据权利要求1所述的1,1,1-三氟-2-氯乙
7.根据权利要求1所述的1,1,1-三氟-2-氯乙烷制备2,2,2-三氟乙醇的方法，其特征在于：所述氧化水解采用的氧化剂为30％双氧水，1,1,1-三氟-2-氯乙烷与氧化剂的摩尔比为1:0.5-1。
8.根据权利要求1所述的1,1,1-三氟-2-氯乙烷制备2,2,2-三氟乙醇的方法，其特征在于：所述氧化水解采用的水解剂为盐酸或25-35wt.％的硫酸，1,1,1-三氟-2-氯乙烷与水解剂的摩尔比1:1.2-3.6。
9.根据权利要求1所述的1,1,1-三氟-2-氯乙烷制备2,2,2-三氟乙醇的方法，其特征在于：所述的精制工艺包括溶解、萃取、分离、酸化、蒸馏。
10.根据权利要求9所述的1,1,1-三氟-2-氯乙烷制备2,2,2-三氟乙醇的方法，其特征在于：所述的溶解过程加入硫酸催化剂。
...【技术特征摘要】
1.一种1,1,1-三氟-2-氯乙烷制备2,2,2-三氟乙醇的方法，其特征在于：以1,1,1-三氟-2-氯乙烷为起始物料，加入金属和溶剂，反应完成后经氧化水解，得到2,2,2-三氟乙醇粗品，经过精制得到2,2,2-三氟乙醇成品。
2.根据权利要求1所述的1,1,1-三氟-2-氯乙烷制备2,2,2-三氟乙醇的方法，其特征在于：所述的1,1,1-三氟-2-氯乙烷与金属的摩尔比为1:1-2。
3.根据权利要求1所述的1,1,1-三氟-2-氯乙烷制备2,2,2-三氟乙醇的方法，其特征在于：所述的金属为锌粉。
4.根据权利要求1所述的1,1,1-三氟-2-氯乙烷制备2,2,2-三氟乙醇的方法，其特征在于：所述的溶剂为hpma、nmp、dmi、乙腈、醋酸、二氯甲烷中的一种，溶剂的添加质量为1,1,1-三氟-2-氯乙烷的5-7倍。
5.根据权利要求1所述的1,1,1-三氟-2-氯乙烷制备2,2,2-三氟乙醇的方法，其特征在于：所述的氧化水解反应的温度为0-100℃...
【专利技术属性】
技术研发人员：窦志群，李飞，夏凯，邢茂源，
申请(专利权)人：淄博飞源化工有限公司，
类型：发明
国别省市：
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