３，３，３－三氟丙酸的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种３，３，３－三氟丙酸的制备方法，为了解决背景技术中反应收率低，反应过程中环境污染严重的问题。本发明专利技术以３，３，３－三氟丙醛为原料，包括如下步骤：将反应瓶中加入催化剂和２７％～７０％的双氧水，搅拌下，加热升温至６０℃～１００℃将三氟丙醛加入反应瓶中，在６０℃～１００℃，反应５ｈ～１０ｈ；双氧水与３，３，３－三氟丙醛的摩尔比为１．１∶１～２．５∶１，催化剂用量为三氟丙醛质量的２％～１０％。本发明专利技术主要用于制备３，３，３－三氟丙酸，尤其是以３，３，３－三氟丙醛为原料制备３，３，３－三氟丙酸。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种3，3，3-三氟丙酸的制备方法，尤其涉及一种以3，3，3-三氟丙醛 为原料的3，3，3-三氟丙酸的制备方法。
技术介绍
3，3，3-三氟丙酸可用作合成医药、农药的中间体，也可用作合成高性能材料的原 料或中间体。现有技术中，3,3,3-三氟丙酸主要以3，3，3-三氟丙醛为原料，经氧化反应制 备得到。例如旧723014782公开了一种3，3，3-三氟丙酸的制备方法，该方法以硫酸氢钾的 水溶液作为氧化剂，氧化3，3，3-三氟丙醛制备3，3，3-三氟丙酸，但该方法的反应收率较 低，3，3，3-三氟丙酸的收率为73%，另外该方法会产生大量含无机盐的废水，污染环境。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服
技术介绍
中的不足和缺陷，提供一种反应收率较 高的，与环境友好的、绿色环保的3，3，3-三氟丙酸的制备方法。本专利技术的合成路线为CF3CH2CHO + H2O2 ——— CF3CH2COOH + H2O该反应以双氧水作为氧化剂，在催化剂的作用下，催化氧化3，3，3-三氟丙醛制备 3,3, 3-三氟丙酸。由于双氧水氧化反应后被还原为水，绿色环保，避免产生大量含无机盐的 废水。为了解决上述技术问题，本专利技术的3，3，3_三氟丙酸的制备方法，以3，3，3_三氟丙 醛为原料，包括如下步骤将反应瓶中加入催化剂和27% 70%的双氧水，搅拌下，加热升 温至60V 100°C，将三氟丙醛加入反应瓶中，在60°C 100°C，反应5h IOh ；双氧水与3， 3，3-三氟丙醛的摩尔比为1. 1 1 2.5 1，催化剂用量为三氟丙醛质量的2% 10%; 其中催化剂为硫酸、盐酸、磷酸、杂多酸或硝酸质子酸，或中孔磺酸、K-IO蒙脱土、负载型氧 化锆催化剂或负载型杂多酸固体超强酸。本专利技术优选的3，3，3-三氟丙酸的制备方法，以3，3，3-三氟丙醛为原料，包括如下 步骤将反应瓶中加入催化剂和50%的双氧水，搅拌下，加热升温至100°C将三氟丙醛加 入反应瓶中，其中双氧水与3，3，3_三氟丙醛的摩尔比为1.5 1，中孔磺酸催化剂用量为三 氟丙醛质量的5%，反应温度100°C，反应时间8h。本专利技术的有益效果(1)本专利技术的反应收率较高，3，3，3_三氟丙酸的收率可达85.0% ；而对比文件的 方法，其3，3，3-三氟丙酸的收率为73%。(2)由于本专利技术采用双氧水作为氧化剂，不产生含无机盐的废水，绿色环保，环境 友好；而对比文件的方法以硫酸氢钾的水溶液作为氧化剂，产生大量含无机盐的废水。(3)本专利技术所用氧化剂双氧水较对比文献氧化剂硫酸氢钾的成本低廉，降低了合成三氟丙酸的原材料成本。 具体实施例方式下面通过具体实施例对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术的保护范围并不限于 此。分析仪器海欣GC-930型气相色谱仪，安捷伦公司30m DB-I (50mX0. 32mm)毛细管色谱柱。分析条件柱炉初始温度50°C，IO0C /min程序升温至250°C，汽化室温度为280°C 和检测器温度为250°C。固体超强酸催化剂的制备1.中孔磺酸催化剂的制备将苯基三甲氧基硅烷(phenyltfimethoxysilane，PTMS)和四乙氧硅烷 (tetraethylorthosilicate,TE0S)以 3 7 加入 20mL 乙醇溶液中，逐渐加入 0. lmol/L 的 HCl溶液35mL，在60°C进行激烈搅拌4h。冷却至室温后，向该溶液中加入80mL乙醇和135mL 的环己烷溶液，再加入ISOmL水和ISmL浓氨水溶液，期间维持搅拌.随后反应容器中出现 透明的凝胶，停止搅拌后，将得到的固体凝胶置于室温陈化7d，再真空干燥、焙烧得苯基聚 硅氧烷前驱体。将所得到的前驱体在四氯乙烷溶液中浸泡过夜后，转入磺化反应瓶中，加入 30%的三氧化硫溶液，反应强烈放热，维持温度120°C，搅拌5h后冷却。过滤出沉淀的催化 剂，洗涤至母液接近性，于120°C干燥8h，得苯基磺酸官能化中孔硅基材料(简称中孔磺酸 催化剂)。2.负载氧化锆催化剂选定氧化锆在催化剂整体中的质量百分含量为5%，称取5g SiO2,用去离子水测 定等体积浸渍所需溶液为10mL，称量0.69g &0C12 · SH2O溶于IOmL去离子水中，配制成浸 渍液，将该浸渍液逐滴滴加到称好的5g SiO2上，等体积浸渍24h，将浸渍后的载体在60°C 恒温水浴中真空干燥2h，然后在空气气氛中于马弗炉中500°C焙烧5h，制得所需的负载氧 化锆催化剂。3.负载杂多酸催化剂称取一定量的活性炭用稀盐酸浸泡，除去表面的碱性成分后，用去离子水洗涤至 中性，于120°C下干燥8h后，置于干燥器中待用。将一定量处理好的活性炭与磷钨杂多酸 H7Pff12O42 · 4H20倒进装有60mL去离子水的锥形瓶中混合；固液混合物在电磁搅拌器上常温 搅拌8h，中途不断搅拌慢速蒸发至干燥；在空气中进步放置并晾干4 8h ；在120°C烘箱中 烘8h后放在干燥器中保存，制得负载杂多酸催化剂。4. K-10蒙脱土催化剂，购于衍胜实业有限公司。实施例1将91g 50%的双氧水和5g中孔磺酸催化剂加入反应器中，开启搅拌，升温至 100°c，滴加入IOOg 3，3，3-三氟丙醛，随后反应8h。反应液经冷却、过滤分离催化剂，滤液 用3X80mL乙醚萃取，萃取液合并后常压蒸除乙醚，余液减压蒸馏，收集6kPa 70°C 75°C 馏分得到96. 8g纯度98. 5%的无色液体，反应收率85. 0%。产物结构鉴定MS :m/z 128 (M+)，64 (100)。IR(KBr), υ/cm—1 :3094，1737，1433，1273，1238，1125。13CNMR(D2O)，δ /ppm 168. 38 (C, Cl)，123. 57 (CF3, C3)，38. 19 (CH2, C2)。1HNMr(CDCI3)，δ /ppm 3. 24(m，2H)，(s, 1H)。经分析检测证实本专利技术所得产物为3，3，3-三氟丙酸。实施例2将191g 27%的双氧水、和IOg浓硫酸加入反应器中，开启搅拌，升温至90°C，滴加 入IOOg 3，3，3-三氟丙醛，随后反应10h。反应液经冷却、过滤分离催化剂，滤液用3X80mL 乙醚萃取，萃取液合并后常压蒸除乙醚，余液减压蒸馏，收集6kPa 70°C 75°C馏分得到 96. Og纯度98. 5%的3，3，3-三氟丙酸，反应收率84. 3%。实施例3将182g 30%的双氧水、和8g磷钨酸加入反应器中，开启搅拌，升温至100 °C，滴 加入IOOg 3，3，3-三氟丙醛，随后反应9h。反应液经冷却、过滤分离催化剂，滤液用3 X 90mL 乙醚萃取，萃取液合并后常压蒸除乙醚，余液减压蒸馏，收集6kPa 70°C 75°C馏分得到 93. 9g纯度98. 5%的3，3，3-三氟丙酸，反应收率82. 4%。实施例4将151g 40%的双氧水和7g 95%浓硝酸加入反应器中，开启搅拌，升温至90°C， 滴加入IOOg 3，3，3-三氟丙醛，随后反应8h，冷却后，用3X80mL的乙醚萃取，合并后常压蒸 除乙醚，余液减压蒸馏，收集6kPa 70°C 75°C馏分得到93. 5g纯度98. 5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
一种3，3，3 三氟丙酸的制备方法，该方法以3，3，3 三氟丙醛为原料，包括如下步骤将反应瓶中加入催化剂和27％～70％的双氧水，搅拌下，加热升温至60℃～100℃，将三氟丙醛加入反应瓶中，在60℃～100℃，反应5h～10h；双氧水与3，3，3 三氟丙醛的摩尔比为1.1∶1～2.5∶1，催化剂用量为三氟丙醛质量的2％～10％；其中催化剂为硫酸、盐酸、磷酸、杂多酸或硝酸质子酸，或中孔磺酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕剑，杜咏梅，曾纪珺，亢建平，张伟，王博，马洋博，袁俊，
申请(专利权)人：西安近代化学研究所，
类型：发明
国别省市：87