[发明专利]3,3,3-三氟丙醛的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种3，3，3-三氟丙醛的制备方法，尤其涉及一种以3，3，3-三氟丙烯基甲醚为原料的3，3，3-三氟丙醛的制备方法。 

背景技术

3，3，3-三氟丙醛可用作合成医药、农药的中间体，也可用作合成高性能材料例如含氟聚合物的原料或中间体。《β-Perfluoroalkylvinyl Alkyl Ethers》J.Org.Chem.USSR.Ehgl.Transl.，25，1238，1989公开了一种以3，3，3-三氟丙烯基甲醚为原料在10％的稀HCl作用下水解制备3，3，3-三氟丙醛的方法。该方法3，3，3-三氟丙醛的收率仅为44％，且该方法中所用催化剂稀HCl不能重复使用，反应后处理催化剂稀HCl会产生酸性废水，污染环境。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服背景技术中的不足和缺陷，提供一种反应收率较高的、催化剂可重复使用的3，3，3-三氟丙醛的制备方法。 

为解决上述技术问题，本发明的3，3，3-三氟丙醛的制备方法，该方法以3，3，3-三氟丙烯基甲醚为原料，包括如下步骤：将3，3，3-三氟丙烯基甲醚、戊酸和固体超强酸催化剂置于反应瓶中，反应温度50～120℃，反应时间6h～15h后，反应结束，经冷却，过滤分离催化剂，蒸馏得到三氟丙醛。其中3，3，3-三氟丙烯基甲醚与戊酸的摩尔比为0.8～1.8∶1；固体超强酸催化剂为中孔磺酸，K-10蒙脱土，负载型氧化锆催化剂或负载型杂多酸催化剂，固体超强酸催化剂用量为三氟丙烯基甲醚质量的3％～10％。 

本发明优选的3，3，3-三氟丙醛的制备方法，该方法以3，3，3-三氟丙烯基甲醚为原料，包括如下步骤：将130g 3，3，3-三氟丙烯基甲醚、80.9g戊酸和10.4g负载型氧化锆催化剂置于反应瓶中，在反应温度90℃，反应9h，反应结束，经冷却，过滤分离催化剂，蒸馏得到三氟丙醛。 

本发明的优点 

本发明的反应收率较高，本发明中3，3，3-三氟丙醛的收率可达95.0％；而对比文件《β-Perfluoroalkylvinyl Alkyl Ethers》J.Org.Chem.USSR.Ehgl.Transl.，25，1238，1989公开的方法，其3，3，3-三氟丙醛的收率为44％；本发明的方法采用固 体超强酸作为催化剂，该催化剂为固体催化剂，反应完成后，可以直接过滤，使其与反应体系分离，并且过滤后的固体超强酸催化剂可重复使用多次；而对比文件《β-Perfluoroalkylvinyl Alkyl Ethers》J.Org.Chem.USSR.Ehgl.Transl.，25，1238，1989公开的方法中的所用催化剂稀HCl为一次性使用。 

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明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-1(50m×0.32mm)毛细管色谱柱。 

分析条件：柱炉初始温度50℃，10℃/min程序升温至250℃，汽化室温度为280℃和检测器温度为250℃。 

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，TEOS)以3∶7加入20mL乙醇溶液中，逐渐加入0.1mol/L的HCl溶液35mL，在60℃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180mL水和18mL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℃，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℃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