[发明专利]一种连续化生产三氟乙酸乙酯的方法

说明书

本发明公开了一种三氟乙酰氯与乙醇反应连续化制备三氟乙酸乙酯的方法，在微通道反应器中，原料无水乙醇与三氟乙酰氯在反应模块中经混合和反应，并经淬灭模块后得到三氟乙酸乙酯，乙醇反应完毕。发明提供的方法有转化率高、反应时间短、反应安全可控，产品容易纯化和可以连续化工业放大。

技术领域

本发明涉及一种三氟乙酸乙酯的制备方法，尤其是涉及一种连续化制备三氟乙酸乙酯的方法。

背景技术

三氟乙酸乙酯是一种重要的有机化工原料，主要用来合成三氟乙酰乙酸乙酯、三氟乙酰丙酮、2－噻吩甲酰三氟丙酮等有机氟化合物，也可用于制备农药、医药、染料、液晶和工业化学品等。目前国际上比较常用的三氟乙酸乙酯的工业制备路线主要有以下几种:

(1)《温州师范学院报》1996年第6期P69页披露了一种三氟乙酸乙酯的制备方法，以三氟乙酸和无水乙醇为主要原料，以浓硫酸作催化剂，加热回流，得到粗品；中国专利CN102276463披露了，以三氟乙酸和无水乙醇为主要原料，以浓硫酸作催化剂制备粗品，在精馏残留液里面加入三氧化硫，使稀硫酸变成浓硫酸，从而实现循环使用，节约成本，但此方法浓硫酸使用量更大，设备腐蚀更严重；

(2)《浙江化工》第48卷第4期P4页披露了一种三氟乙酸乙酯的制备方法，以三氟乙酸和无水乙醇为主要原料，以固体超强酸作催化剂，加热回流，得到粗品；《河北化工》第35卷第6期P24页披露了一种三氟乙酸乙酯的制备方法，以三氟乙酸和无水乙醇为主要原料，以对甲苯磺酸作催化剂，加热回流，得到粗品；CN101397249披露了一种三氟乙酸乙酯的制备方法，以三氟乙酸和无水乙醇为主要原料，以强酸性阳离子交换树脂作催化剂，在低于50℃和常压下滴加无水乙醇并保持一段时间使反应完全。过滤掉催化剂，在填充有固体颗粒硅胶的干燥塔中干燥去余量水分，常压蒸馏，收集58～64℃的馏分为成品。生产过程在全密封状态下进行，催化剂回收循环利用，收成品后后馏分可循环使用。

虽然这些方法较使用浓硫酸为催化剂，工艺更好，产率较高，设备腐蚀不严重，但是催化剂价格高，存在催化剂处理问题，需要过滤干燥等。

(3)专利EP1070702披露了一种三氟乙酸乙酯的制备方法，以三氟乙酰氯和无水乙醇为主要原料,三氟乙酸乙酯为溶剂，来制备三氟乙酸乙酯；专利US4916256披露了一种三氟乙酸乙酯的制备方法，以三氟乙酰氯和无水乙醇为主要原料,将乙醇和三氟乙酰氯变成气体反应，来制备三氟乙酸乙酯；专利EP1070702披露了一种三氟乙酸乙酯的制备方法，以三氟乙酰氯和无水乙醇为主要原料,鎓盐的酸溶液为催化剂，来制备三氟乙酸乙酯，反应产物经分层得到粗品；这些工艺过程复杂，乙醇不易反应完全，后处理复杂，不能连续化生产。

现有的制备三氟乙酸乙酯的工艺中：以三氟乙酸与乙醇反应制备三氟乙酸乙酯为主流工艺，虽然工艺简单易于操作，但是需要用到浓硫酸、强酸性阳离子交换树脂、对甲苯磺等酸性物质作为催化剂，不仅存在催化剂价格高、废催化剂量大和难处理的问题，而且易使得设备腐蚀严重，对设备要求高；以三氟乙酰氯与乙醇反应制备三氟乙酸乙酯工艺中，虽然不使用酸性催化剂，三废量能够减少，但是需要将乙醇转化为气体之后再反应，反应能耗较高，同时乙醇不能完全反应，由于乙醇和三氟乙酸乙酯会形成共沸物，产品不易纯化，还需要经过水洗除掉乙醇和干燥的过程，重新产生大量的废水，形成新的环保问题，而且不能进行连续化生产。

因此，有必要对三氟乙酸乙酯的制备工艺作进一步的改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三氟乙酰氯与乙醇反应连续化制备三氟乙酸乙酯的方法，使乙醇在反应过程能够反应完全，以减少产品纯化问题，并使工艺能够连续化生产。

本发明的合成工艺路线为：

本发明提供如下技术方案：

一种三氟乙酰氯与乙醇反应连续化制备三氟乙酸乙酯的方法，所述方法在微通道反应器中进行，包括以下步骤：