[发明专利]双氧水法合成四氟丙酸钠的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用四氟丙醇制备四氟丙酸钠合成方法，特别涉及以双氧水为氧化剂氧化四氟丙醇的双氧水法合成四氟丙酸钠的方法。

背景技术

四氟丙酸钠是一种新型除草剂，其传统合成方法是以四氟乙烯与氰化钠在水和水溶性有机溶剂组成的反应体系中进行亲核加成反应，继而在碱性介质中分解而生成四氟丙酸钠。该路线是国内主要采用的路线，反应过程易于控制，条件比较温和，转化率和收率比较理想，其中影响该工艺过程的关键因素有，一是四氟乙烯纯度要求比较高，应达到四氟树脂聚合用的纯度要求；二是水和有机溶剂的选择，反应中水一般选择蒸馏水或去离子水，溶剂可以选用甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、乙腈、丙腈、四氢呋喃等，考虑经济因素和利于回收利用，许多装置选用甲醇；三是反应条件，一般工业化生产中反应温度控制在70-90℃，反应压力不宜太高，偏高易加速反应过程，使反应过程难以控制，太低反应进行过于缓慢，反应时间一般在10h左右。由于该法使用的原料氰化钠为剧毒化学品，对环境和安全影响较大，而且产品中易含有氰离子，使产品使用受到较大限制，目前国外已限制该法的使用。国外正在改用以四氟丙醇为原料的清洁生产路线，具体过程为：以四氟乙烯在引发剂作用下与甲醇进行调聚反应，得到四氟丙醇后，经过氧化生成四氟丙酸，四氟丙酸与氢氧化钠反应得到四氟丙酸钠，此法国外已经工业化生产，国内也在进行相关研究与开发。

新型除草剂四氟丙酸钠的合成路线，目前主要有：以四氟乙烯、氰化钠为原料工艺及采用四氟丙醇为原料、高锰酸钾为氧化剂的清洁工艺；而氰化钠工艺由于其主要原料-氰化钠为剧毒品，受环保及生产环境的要求，其生产受到严重制约；以四氟丙醇为原料、高锰酸钾为氧化剂的清洁工艺，受氧化剂-高锰酸钾价格较高的影响，生产成本过高，因而不具备工业化的条件，难于应用到实际生产中。

发明内容

本发明为了克服以上技术的不足，提供了双氧水为氧化剂，来氧化四氟丙醇以得到四氟丙酸，四氟丙酸与碳酸钠/碳酸氢钠/氢氧化钠生成目标产品-四氟丙酸钠。本发明选择价格更为便宜的双氧水做为氧化剂，反应产物单一，双氧水的还原产物即为水，不引入其他杂质，后处理简单。

本发明是通过以下措施来实现的：

本发明涉及一种双氧水法合成四氟丙酸钠的方法，其特征是采用以下步骤：

(1)取一定量的四氟丙醇加入反应釜中，搅拌升温至80至98℃，开始滴加双氧水，滴加完毕后，继续保温反应5-15小时；所述的四氟丙醇与双氧水的摩尔比1∶1-5；

(2)反应结束后，降温至室温，用碱中和调PH值至7～8，得四氟丙酸钠溶液。

上述本发明的方法，步骤(2)中得到的四氟丙酸钠溶液，用异丙醚提取，加入干燥剂干燥，过滤，滤掉干燥剂，滤液常压精馏分出溶剂，蒸余液水相减压旋分脱掉水分，-0.09Mpa、120℃、12h干燥，得四氟丙酸钠。

上述本发明的方法，步骤(2)中得到的四氟丙酸钠溶液，常压蒸馏，四氟丙醇与水共沸蒸出，蒸余液减压旋分脱掉水，-0.09Mpa、120℃、12h干燥，得四氟丙酸钠。

经上述方法制备的四氟丙酸钠具有以下性能：

氧化剂成本低，有效降低产品成本。

双氧水做为氧化剂，反应产物单一，双氧水的还原产物即为水，不引入其他杂质，后处理简单。对环境造成的影响较小。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作具体的说明。

实施例1：

250ml带冷凝装置的四口烧瓶中加入四氟丙醇(TFP)：66g，油浴、机械搅拌，升温至95℃，保持温度，开始分批滴加氧化剂-双氧水(wt30％)：170g，滴加完毕后，继续保温12h时间；

反应结束后，停止加热，降温至室温，开始用碳酸钠中和，调PH值至7～8；反应液用适量异丙醚提取，加入适量无水硫酸镁干燥过夜，过滤，滤掉干燥剂，滤液常压精馏分出溶剂，蒸余液称重并送样进行GC分析，计算TFP回收率，水相减压旋分脱掉水分，-0.09Mpa、120℃、12h干燥，称重得四氟丙酸钠粗品：58g，产品收率：69.05％。

实施例2：

250ml带冷凝装置的四口烧瓶中加入TFP：66g，油浴、机械搅拌，升温：90～95℃，保持温度，开始分批滴加氧化剂-双氧水(30％)：227g，滴加完毕后，继续保温8h；

反应结束后，停止加热，降温至室温，开始用氢氧化钠中和，调PH值至7～8；反应液直接常压蒸馏，TFP与水共沸蒸出，TFP与水的混合物中加入大量的盐(氯化钠和氯化钙)，转入分液漏斗静置数天分出回收的TFP，计算TFP的回收率为：39.39％，蒸余物(四氟丙酸钠和水)减压旋分脱掉水，-0.09Mpa、120℃、12h干燥，称重得四氟丙酸钠粗品：49.6g，产品收率：59.05％，反应总收率：98.44％。