[发明专利]一种3-氟代丙酮酸的制备方法

说明书

本发明涉及一种3‑氟代丙酮酸的制备方法，以草酸二乙酯，氟代乙酸乙酯为原料，NaH为强碱催化剂发生酯缩合反应，得到2‑氟‑3‑氧代琥珀酸二乙酯，收率为84.6％，气相色谱检测纯度为99.9％。将2‑氟‑3‑氧代琥珀酸二乙酯在酸性溶液中，经水解、脱羧反应，再经蒸馏除水得到粗产品，最终经升华法精制得到3‑氟代丙酮酸，收率为85.4％，液相色谱检测纯度为99.9％，两步合计总收率为72％。本发明反应工艺条件简单，都是常规的常压反应，操作简便，原料易得，生产成本低。

(一)技术领域

本发明涉及一种3-氟代丙酮酸的制备方法。

(二)背景技术

3-氟代丙酮酸是一种白色的晶体，结构与丙酮酸相似，由于氟原子体积与氢原子相当，因此在生物体细胞会误当成丙酮酸识别，吸收，同时又由于氟原子的化学特性，赋予了3-氟代丙酮酸对生物体特殊的毒理活性，因此在农药和医药方面有着广泛的应用。目前关于3-氟代丙酮酸的合成报道极少，报道中关于3-氟代丙酮酸作为目标产物的合成，其合成起始原料结构复杂，合成难度大，反应步骤长，收率低，生产成本高，无法实现工业化生产。

(三)发明内容

本发明目的是提供一种工艺简单，成本低，环境友好，产物收率高，纯度高的3-氟代丙酮酸的制备方法。

本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种3-氟代丙酮酸(Ⅰ)的制备方法，所述方法为：(1)以氟代乙酸乙酯(III)和草酸二乙酯(Ⅲ)为原料，在强碱催化剂、强极性非质子溶剂的作用下，于40～70℃温度下反应完全后(优选反应0.5-16h)，反应液经后处理，获得2-氟-3-氧代琥珀酸二乙酯(Ⅳ)；所述强碱催化剂为氢化钠、乙醇钠或甲醇钠中的一种或两种以上任意比例的混合；所述强极性非质子溶剂为四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺或N，N-二甲基乙酰胺中的一种或两种以上任意比例的混合；所述氟代乙酸乙酯与强碱催化剂、草酸二乙酯的物质的量之比为1：1～4：1～2，所述强极性非质子溶剂体积用量以氟代乙酸乙酯重量计为1-15ml/g；(2)将步骤(1)制备的2-氟-3-氧代琥珀酸二乙酯用酸性溶液在50～100℃条件下进行水解脱羧反应(优选反应0.5-16h)，反应完全后，将反应液减压蒸馏除水，获得粗产品，再将粗产品经升华法精制得到所述3-氟代丙酮酸；所述酸性溶液为质量浓度10～38％盐酸水溶液；所述酸性溶液体积用量以2-氟-3-氧代琥珀酸二乙酯重量计为0.1-15ml/g(优选0.5-0.7ml/g)。

化学方程式如下：

进一步，优选步骤(1)所述强碱催化剂为氢化钠或乙醇钠；所述强极性非质子溶剂为四氢呋喃。

进一步，优选步骤(1)所述氟代乙酸乙酯与强碱催化剂、草酸二乙酯的物质的量之比为1：1～1.5：1～1.2，所述强极性非质子溶剂体积用量以氟代乙酸乙酯重量计为3-6ml/g。

进一步，优选步骤(1)所述反应温度为60-68℃，反应时间为3-8h，更优选64-66℃。

进一步，优选步骤(2)所述酸性溶液为质量浓度26％盐酸水溶液。

进一步，优选步骤(2)反应温度为80-100℃，反应时间为3-8h，最优选95-100℃。

进一步，优选步骤(2)升华法精制是在-0.098Mpa～-0.090Mpa、90～100℃下，将粗产品升华，遇冷凝结，收集固体，即为3-氟代丙酮酸。