本發(fā)明涉及一種二氟乙酸乙酯的生產(chǎn)工藝，具體涉及一種二氟乙酸乙酯的合成工藝。
背景技術(shù)：
二氟乙酸乙酯是一種重要的有機(jī)中間體，主要用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、有機(jī)合成等領(lǐng)域。二氟乙酸乙酯下游醫(yī)藥產(chǎn)品眾多，大部分處理藥理、安全性、臨床等深入研究中，二氟乙酸乙酯的大規(guī)模生產(chǎn)，具有廣闊的市場(chǎng)前景。
JP6228043專利公開(kāi)了一種從二氯乙酸衍生物經(jīng)氟鹽氟化合成二氟乙酸的生產(chǎn)方法。例如：二氯乙酰氯與二乙胺于10℃下在甲苯溶劑中反應(yīng)得到89％的N，N-二乙基二氯乙酰胺，N，N-二乙基二氯乙酰胺在150℃與二乙二醇中氟化鉀加熱反應(yīng)得到75％的N,N-二乙基二氟乙酰胺，再用氫氧化鉀水解得到二氟乙酸。
EP0694523公開(kāi)了一種二氟乙酰氟及其二氟乙酸酯的制備方法。該方法是以四氟乙烯為原料，四氟乙烯在催化劑存在下與甲醇加成得到甲氧基四氟乙烷，甲氧基四氟乙烷再經(jīng)催化裂解得二氟乙酰氟，二氟乙酰氟經(jīng)醇吸收得到二氟乙酸酯。
JP7242587公開(kāi)了一種二氟乙酸及其二氟乙酰胺的制備方法。以四氟乙烯、二乙胺和水在高壓釜中反應(yīng)10h，得到79％的N，N-二乙基二氟乙酰胺，然后N，N-二乙基二氟乙酰胺再在氫氧化鈉存在下水解得到二氟乙酸。
JP8053388公開(kāi)了一種從R132a出發(fā)合成二氟乙酰鹵及其二氟乙酸的制備方法。R132a、O2、Cl2的混合物用高壓Hg燈于80℃照射10min得到二氟乙酰氟，將二氟乙酰氟通入水中得到二氟乙酸。
EP1574496公開(kāi)了一種含有CHF2或CHF基團(tuán)化合物的制備方法，含有CHF2或CHF基團(tuán)化合物的羧酸酯通過(guò)氯氟鏈烷酸酯在醇和鋅存在下還原脫氯的方法制備而成。
CA2154847介紹了一種二氟乙酰氟及其二氟乙酸酯的制備方法。通式為HCF2CF2OR1(R1為C1-4的烷基)的化合物在金屬氧化物催化下氣相裂解得到二氟乙酰氟，二氟乙酰氟再與醇酯化得到二氟乙酸酯。
GB577481公開(kāi)了氟乙酸類化合物(如三氟乙酸和二氟乙酸)的制備方法。如：1,2-二氯-3,3-二氟丙烯-1在氧化劑存在下氧化得到二氟乙酸。
CN102311343A公開(kāi)了一種二氟乙酸乙酯的合成工藝。主要以二氯乙酰氯為原料經(jīng)胺化得到二氯乙酰二乙胺，然后與無(wú)水氟化鉀反應(yīng)得到二氟乙酰二乙胺，最后加入乙醇與二氟乙酰二乙胺進(jìn)行酯化反應(yīng)得到二氟乙酸乙酯。
綜上所述的各種合成路線，均存在著各種問(wèn)題。以四氟乙烯為原料的工藝路線生產(chǎn)過(guò)程中存在使用易爆的原料、存在劇毒的副產(chǎn)物等問(wèn)題；以R132a為原料的路線采用光催化氧化法，在生產(chǎn)中存在不易放大的缺點(diǎn)；以1,2-二氯-3,3-二氟丙烯-1為原料制取二氟乙酸的工藝存在原料不易得到，且污染大等問(wèn)題，不利于大規(guī)模生產(chǎn)；以二氯乙酰氯為原料經(jīng)胺化、氟化、酯化生產(chǎn)二氟乙酸乙酯的工藝副反應(yīng)較多，存在“三廢”多、污染重的問(wèn)題，影響到二氟乙酸乙酯的大規(guī)模生產(chǎn)，此問(wèn)題亟待解決。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種二氟乙酸乙酯的合成工藝，它以三氟乙醇為主要原料制備二氟乙酸乙酯。它克服了以往工藝的一些缺點(diǎn)，具有污染小、產(chǎn)品純度高、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括以下步驟：
(1)以2,2,2-三氟乙醇與氯乙烷在催化劑的作用下進(jìn)行醚化反應(yīng)，得到三氟乙基乙醚；
(2)由(1)中得到的三氟乙基乙醚在堿性條件下進(jìn)行脫氟反應(yīng)生成二氟乙烯基乙醚；
以上兩步中醚化-脫氟反應(yīng)：在密閉反應(yīng)器中，以三氟乙醇與氯乙烷為主要原料，在強(qiáng)堿存在下發(fā)生醚化反應(yīng)制備三氟乙基乙醚。然后強(qiáng)堿條件下脫氟生成二氟乙烯基乙醚(半縮醛)。反應(yīng)方程式為：
(3)由(2)中得到的二氟乙烯基乙醚在催化劑對(duì)甲苯磺酸存在下與乙醇進(jìn)行加成反應(yīng)得到縮醛；
本步驟所述的加成反應(yīng)：二氟乙烯基乙醚(半縮醛)在酸性催化劑對(duì)甲苯磺酸(PTSA)催化下與乙醇加成生成縮醛。反應(yīng)方程式為：
(4)由(3)中得到的縮醛在雙氧水及五氧化二釩的共同作用下氧化得到二氟乙酸乙酯；
步驟(4)中所述的氧化反應(yīng)：制備的縮醛在雙氧水及五氧化二釩的存在下一步反應(yīng)生成二氟乙酸乙酯。反應(yīng)方程式為：
優(yōu)選的，所述步驟(1)中2,2,2-三氟乙醇與氯乙烷物質(zhì)的量之比是1：(1～3)，反應(yīng)溫度為40～80℃，反應(yīng)時(shí)間3～4h。
優(yōu)選的，所述步驟(1)中的催化劑為乙醇鈉水溶液。
優(yōu)選的，所述步驟(2)中脫氟反應(yīng)的反應(yīng)溫度為20～40℃，反應(yīng)時(shí)間4～6h。
優(yōu)選的，所述步驟(3)中二氟乙烯基乙醚、乙醇、對(duì)甲苯磺酸的物質(zhì)的量比為1：(2～6)：(0.01～0.03),反應(yīng)溫度為60～70℃，反應(yīng)時(shí)間為3～4h。
優(yōu)選的，所述步驟(4)中的反應(yīng)條件為反應(yīng)壓力為0.5～1.0MPa，溫度為0～10℃，反應(yīng)時(shí)間為4～6h。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述工藝的有益效果在于“三廢”少、污染小、成本低，給產(chǎn)品后處理帶來(lái)了極大的便利，利于大規(guī)模生產(chǎn)。本發(fā)明操作簡(jiǎn)便，副反應(yīng)少，有效的控制“三廢”的產(chǎn)生，極大的解決了現(xiàn)有工藝的不足，適于推廣應(yīng)用。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的具體步驟如下：
(1)以2,2,2-三氟乙醇與氯乙烷在催化劑的作用下進(jìn)行醚化反應(yīng)，得到三氟乙基乙醚；
(2)由(1)中得到的三氟乙基乙醚在堿性條件下進(jìn)行脫氟反應(yīng)生成二氟乙烯基乙醚；
以上兩步中醚化-脫氟反應(yīng)：在密閉反應(yīng)器中，以三氟乙醇與氯乙烷為主要原料，在強(qiáng)堿存在下發(fā)生醚化反應(yīng)制備三氟乙基乙醚。然后強(qiáng)堿條件下脫氟生成二氟乙烯基乙醚(半縮醛)。反應(yīng)方程式為：
(3)由(2)中得到的二氟乙烯基乙醚在催化劑對(duì)甲苯磺酸存在下與乙醇進(jìn)行加成反應(yīng)得到縮醛；
本步驟所述的加成反應(yīng)：二氟乙烯基乙醚(半縮醛)在酸性催化劑對(duì)甲苯磺酸(PTSA)催化下與乙醇加成生成縮醛。反應(yīng)方程式為：
(4)由(3)中得到的縮醛在雙氧水及五氧化二釩的共同作用下氧化得到二氟乙酸乙酯；
步驟(4)中所述的氧化反應(yīng)：制備的縮醛在雙氧水及五氧化二釩的存在下一步反應(yīng)生成二氟乙酸乙酯。反應(yīng)方程式為：
其中，所述步驟(1)中2,2,2-三氟乙醇與氯乙烷物質(zhì)的量之比是1：(1～3)，反應(yīng)溫度為40～80℃，反應(yīng)時(shí)間3～4h。
其中，所述步驟(1)中的催化劑為乙醇鈉水溶液。
其中，所述步驟(2)中脫氟反應(yīng)的反應(yīng)溫度為20～40℃，反應(yīng)時(shí)間4～6h。
其中，所述步驟(3)中二氟乙烯基乙醚、乙醇、對(duì)甲苯磺酸的物質(zhì)的量比為1：(2～6)：(0.01～0.03),反應(yīng)溫度為60～70℃，反應(yīng)時(shí)間為3～4h。
其中，所述步驟(4)中的反應(yīng)條件為反應(yīng)壓力為0.5～1.0MPa，溫度為0～10℃，反應(yīng)時(shí)間為4～6h。
具體實(shí)施時(shí)：
步驟(1)和(2)中醚化-脫氟反應(yīng)：在500ml不銹鋼高壓釜中加入三氟乙醇100g，密封后用N2置換空氣3次，然后緩緩?fù)ㄈ?0g氯乙烷。加熱，保持物料溫度為65℃，緩緩滴加50g20％乙醇鈉溶液，滴加結(jié)束后繼續(xù)在65℃反應(yīng)4h，生成CF3CH2OCH2CH3；降溫至30℃，繼續(xù)滴加100g乙醇鈉溶液，保持35℃脫氟反應(yīng)4h。反應(yīng)結(jié)束后，壓濾，濾餅收集。將濾液常壓蒸餾，收集(55～57)℃之間的餾分，得到二氟乙烯基乙醚93.0g，收率：86.1％。
步驟(3)中加成反應(yīng)：在500ml反應(yīng)瓶中加入二氟乙烯基乙醚93.0g，無(wú)水乙醇80.0g，對(duì)甲苯磺酸2.4g，控制溫度在70℃反應(yīng)4h，反應(yīng)結(jié)束后蒸餾脫除頂溫≤80℃的低沸點(diǎn)餾分，主要為過(guò)量的乙醇及二氟乙基縮醛，循環(huán)套用。剩余高沸點(diǎn)物料為目標(biāo)物縮醛，得123.0g，收率：92.7％。
步驟(4)中氧化反應(yīng)：在500ml反應(yīng)瓶中，加入雙氧水(30％)362g、五氧化二釩5.8g，控制溫度為5℃，充分?jǐn)嚢枞芙夂?，加入上步反?yīng)得到的縮醛123.0g，維持反應(yīng)溫度為5℃反應(yīng)5h后停止反應(yīng)。將反應(yīng)液用30g5％的碳酸氫鈉溶液水洗一次后，再用20g純水洗滌一次。將所得油層用無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾后將所得濾液精餾，收集(98～100)℃的餾分二氟乙酸乙酯89.1g，收率：89.9％，氣相含量：99.6％。