[发明专利]一种3,3,3-三氟丙酸的制备方法

说明书

一种3,3,3‑三氟丙酸的制备方法。本发明制备方法首先以2‑氯‑1‑1‑二氟乙烯（a）为原料与一氧化碳进行插羰反应，得到3,3‑二氟2‑烯丙酰氯（b）；然后采用HF对3,3‑二氟2‑烯丙酰氯进行氟化反应，得到3,3,3‑三氟丙酰氟（c），最后将3,3,3‑三氟丙酰氟进行水解得到三氟丙酸（d）。本发明制备方法原料廉价易得，条件温和，起始原料转化率高，三步反应总收率可达50%以上。

技术领域

本发明涉及化工中间体领域，具体涉及一种3,3,3-三氟丙酸的制备方法。

背景技术

近年来，含氟化合物深受国内外研究人员的关注，已经被广泛应用于医药、农药、材料、制冷剂等领域。3,3,3-三氟丙酸作为一种重要的有机化工中间体，主要应用于医药、农药等方面。因其含有CF₃特殊基团，能有效地增强物质的极性、稳定性和亲脂性，具有独特的优良性能，是合成很多含氟医药、农药和聚合材料的重要中间体，应用范围十分广泛。

3,3,3-三氟丙酸是一种无色、有毒、强腐蚀性的液体，能与水和各种有机溶剂互溶，氨基酸、多肽化合物和聚酯类高分子等在三氟丙酸中有很好的溶解性。3,3,3-三氟丙酸因其含有CF₃强吸电子基团，具有较强的极性和酸性，其酸性与氢氟酸相当。三氟丙酸可以被硼氢化钠、氢化铝锂等还原剂还原成三氟丙醇或三氟丙醛，其化学性质活泼，在强碱性条件下极为不稳定，易于发生水解反应，因此三氟丙酸无法由三氟丙酸酯在碱性条件下水解而得，但可在酸性条件下水解制备。

相关文献报道的三氟丙酸的合成方法较多，早期报道以CF₃SO₂Cl、CF₃CdBr、四氟化硫或三氟碘甲烷等为起始原料进行合成，近些年，国外的氟化公司则以1-氯-3,3,3-三氟丙烯(HCFC-1233zd)、六氯丙烷等为起始原料合成三氟丙酸。

以CF₃SO₂Cl为起始原料：在AIBN催化下，CF₃SO₂Cl与醋酸乙烯酯反应生成1-氯-3,3,3-三氟乙酸酯，然后在酸性条件下水解得到三氟丙醛，再经氧化得到三氟丙酸。

以CF₃CdBr为起始原料：在DMF溶剂中，以CuI为催化剂，3-溴-1-丙烯与CF₃CdBr反应得到4,4,4-三氟-1-丁烯，再在18-冠醚-6存在下经高锰酸钾氧化制得三氟丙酸。

以四氟化硫为起始原料：四氟化硫和丙二酸单乙酯反应得到三氟丙酸乙酯，再在酸性条件下水解制得三氟丙酸。

以三氟碘甲烷为起始原料：自由基调聚三氟碘甲烷和烯醚得到加成物，随后水解制得三氟丙酸。

以1-氯-3,3,3-三氟丙烯为原料：在碱性条件下，HCFC-1233zd与烷基醇反应生成烯醚，然后在酸性条件下与烷基醇继续反应生成二缩醛，最后在酸催化下经双氧水氧化制得三氟丙酸。

尽管以上公开的制备方法较多，但存在如收率低或原料试剂昂贵的缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上不足，提供一种3,3,3-三氟丙酸的制备方法。本发明制备方法原料廉价易得，条件温和，起始原料转化率高。

一种3,3,3-三氟丙酸的制备方法，首先，以2-氯-1-1-二氟乙烯(a)为原料与一氧化碳进行插羰反应，得到3,3-二氟2-烯丙酰氯(b)；然后采用HF对3,3-二氟2-烯丙酰氯进行氟化反应，得到3,3,3-三氟丙酰氟(c)，最后，将3,3,3-三氟丙酰氟进行水解得到三氟丙酸(d)；总合成路线如下：

。

优选的，所述催化剂I为双(三苯基膦)钯(II)盐。

优选的，所述插羰反应中还加入有助剂镍粉。