[發(fā)明專利]一種4,4,4-三氟丁酸的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111480222.4
• 申請日: 2021-12-07
• 公開（公告）號: CN114057562A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 段琦;張麗平;蒙剛;田勇;崔傳博;鄒冉
• 申請（專利權(quán)）人: 山東華安新材料有限公司
• 主分類號: C07C51/02
• 分類號: C07C51/02;C07C53/21
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務(wù)所 37218
• 代理人: 耿媛媛

本發(fā)明涉及一種含氟烷基酸的合成方法，具體涉及一種4,4,4?三氟丁酸的制備方法，屬于有機氟化工技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的4,4,4?三氟丁酸的制備方法，以格氏試劑CF₃CH₂CH₂MgCl與二氧化碳反應(yīng)，在酸性條件下水解得到4,4,4?三氟丁酸。采用格氏反應(yīng)法，能在常壓或低壓、一般溫度下進行反應(yīng)，反應(yīng)條件溫和、反應(yīng)時間短、副產(chǎn)易分離。本發(fā)明的4,4,4?三氟丁酸的制備方法，反應(yīng)過程簡便易操作、轉(zhuǎn)化率高于83%以上、副產(chǎn)物少，溶劑可回收利用，安全環(huán)保，可連續(xù)性投料，易于實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化聯(lián)產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種含氟烷基酸的合成方法，具體涉及一種4,4,4-三氟丁酸的制備方法，屬于有機氟化工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

4,4,4-三氟丁酸(TFBA)是一種重要的醫(yī)藥合成材料和有機氟材料中間體。主要用于合成功能高分子材料和含氟精細化學品。如含氟表面活性劑、氟油脂等，應(yīng)用前景廣闊。純品TFBA為無色透明、有刺激性氣味的酸性液體，在空氣中極易吸水分解，具有很強的腐蝕性。TFBA分子式C₄H₅F₃O₂，相對分子質(zhì)量142.1，沸點166～167℃，熔點30℃，液體相對密度1.4。

現(xiàn)有技術(shù)的4,4,4-三氟丁酸的合成方法主要有以下幾種合成路線：第一種采用1-碘-3,3,3-三氟丙烷為原料；第二種采用3,3,3-三氟丙烯與一氧化碳為原料；第三種采用3-溴-1,1,1-三氟丙烷與二氧化碳為原料；第四種采用四氯化碳與丁酸為原料。存在反應(yīng)產(chǎn)生的酸性廢水較多，不利于環(huán)境保護；催化劑的用量大，成本高；反應(yīng)過程較長，產(chǎn)品收率較低等缺點。

針對現(xiàn)有技術(shù)的4,4,4-三氟丁酸制備中存在的上述問題，本發(fā)明提出一種新的制備方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的4,4,4-三氟丁酸制備中不利于環(huán)境保護、催化劑的用量大成本高、反應(yīng)過程較長、產(chǎn)品收率較低等缺點等技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供一種4,4,4-三氟丁酸的制備方法，本發(fā)明的4,4,4-三氟丁酸制備方法以格氏試劑CF₃CH₂CH₂MgCl與二氧化碳反應(yīng)，在酸性條件下水解得到4,4,4-三氟丁酸。能在常壓或低壓、一般溫度下進行反應(yīng)，反應(yīng)條件溫和、反應(yīng)時間短、副產(chǎn)易分離。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是，一種4,4,4-三氟丁酸的制備方法，包括如下步驟：

（1）、格氏試劑CF₃CH₂CH₂MgCl與二氧化碳反應(yīng)：將二氧化碳溶解于極性溶劑中，滴加入至制備的格氏試劑CF₃CH₂CH₂MgCl混合溶液中，在0~80℃、攪拌回流反應(yīng)1~6h，反應(yīng)制得CF₃CH₂CH₂COOMgCl，其反應(yīng)方程式如下：

；

（ 2）、水解反應(yīng)：CF₃CH₂CH₂COOMgCl在酸性條件下水解生成4,4,4-三氟丁酸，其反應(yīng)方程式如下：

。

優(yōu)選的，所述的格氏試劑CF₃CH₂CH₂MgCl以三氟一氯丙烷與金屬鎂為原料合成制備。

優(yōu)選的，步驟（1）中所述的極性溶劑為乙醚、四氫呋喃、甲基四氫呋喃、甲苯、N-甲基嗎啉、N,N-二甲苯胺、吡啶中的一種或幾種。

優(yōu)選的，步驟（1）中所述的極性溶劑為四氫呋喃。

優(yōu)選的，步驟（1）中所述的極性溶劑的用量為二氧化碳用量的0.5~5倍。