專利名稱：一種3,3,3-三氟丙醇的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種3，3，3-三氟丙醇的合成方法。
技術(shù)背景
三氟丙醇(沸點(diǎn)為100°C，密度為1. 3g/cm3)是一種重要的三氟甲基砌塊試劑，主 要用作醫(yī)藥合成原料和有機(jī)溶劑。
Chemical Communications(Cambridge, United Kingdom), (4)，386—387 ;2002 中 報(bào)道了利用三氟丙烯同二氯硼烷反應(yīng)，合成三氟丙醇的方法，但條件較為苛刻，須在-70°C 左右進(jìn)行；且操作安全性低。
Organic Letters，1 (9)，1399-1402 ； 1999 公開了利用三氟丙烯和 4,4,5,5-四甲 基-1，3，2-二氧硼戊環(huán)為原料，合成三氟丙醇的方法，合成收率達(dá)到73%，但4，4，5，5_四甲 基-1，3，2-二氧硼戊環(huán)價(jià)格昂貴，且反應(yīng)中用到昂貴的三苯基磷與三氯化銠的配合物催化 劑。
Angewandte Chemie, International Edition，38 (13/14)，2052—2054 ； 1999 中公 開了利用三氟丙烯和二溴硼烷反應(yīng)合成三氟丙醇的方法，但反應(yīng)路線長(zhǎng)，需四步才能得到 產(chǎn)品；總收率低；操作安全性差。
Organic Letters, 4 (26), 4671-4672 ；2002中公開了利用三氟碘甲烷、硫酸亞乙酯 和四三(二甲胺基)乙烯為原料合成三氟丙醇的方法，其最大缺陷是原料昂貴，收率也不尚ο
US 5777184和US 6111139公開了利用1，1，1_三氟-3-氯丙烯先同醇反應(yīng)合成 酯，然后水解，合成三氟丙醇的方法，該方法缺點(diǎn)在于，1，1-三氟-3-氯丙烯難于得到，且較 不穩(wěn)定，易聚合。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種3，3，3-三氟丙醇的合成方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種3，3，3-三氟丙醇的合成方法， 它是在相轉(zhuǎn)移催化劑的作用下，在溶劑中，先由3，3，3-三氟-1-氯丙烷同羧酸的堿金屬鹽 反應(yīng)，合成3，3，3-三氟丙醇的羧酸酯，反應(yīng)溫度為50 150°C ；相轉(zhuǎn)移催化劑與3，3，3-三 氟-1-氯丙烷的摩爾比為0.001 0.2 1，3，3，3-三氟-1-氯丙烷同羧酸的堿金屬鹽的 摩爾比為1 10 1，羧酸的堿金屬鹽在溶劑中的濃度為0. 05 5mol/L。反應(yīng)液精餾得 到3，3，3-三氟丙醇的羧酸酯。3，3，3-三氟丙醇的羧酸酯水解，得到3，3，3-三氟丙醇。
本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明3，3，3-三氟丙醇的合成方法生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單；原料廉 價(jià)易得；工藝流程短；工藝參數(shù)控制容易；操作安全性較好；催化劑用量較少、價(jià)格相對(duì)較 廉；反應(yīng)選擇性好；產(chǎn)品純度高。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明3，3，3_三氟丙醇的合成方法，在相轉(zhuǎn)移催化劑的作用下，在溶劑中，先由 3，3，3-三氟-1-氯丙烷同羧酸的堿金屬鹽反應(yīng)，合成3，3，3-三氟丙醇的羧酸酯，反應(yīng)溫度 為50 150°C，催化劑與3，3，3-三氟-1-氯丙烷的摩爾比為0.005 0.2 1，3，3，3_三 氟-1-氯丙烷同羧酸與堿金屬鹽的摩爾比為1 10 1，羧酸的堿金屬鹽在溶劑中的濃度 為0. 05 5mol/L，反應(yīng)液精餾得到3，3，3-三氟丙醇的羧酸酯，3,3,3-三氟丙醇的羧酸酯 水解，得到3，3，3-三氟丙醇。
相轉(zhuǎn)移催化劑為I^2R3R4NX, R-C6H4-SO3Na, RfSO2F, RfCOONH4 或冠醚，其中 R1-R4 為 C1-C16的烷基或芐基；X是氯或溴；R為C6-C9的全氟烷基；Rf為C6-Cw的全氟烷基。
溶劑為水、N，N’ - 二甲基甲酰胺或二甲基亞砜。
羧酸的堿金屬鹽為醋酸鈉或醋酸鉀。
3，3，3-三氟-1-氯丙烷同羧酸的堿金屬鹽反應(yīng)合成3，3，3-三氟丙醇的羧酸酯的 反應(yīng)溫度為50 150°C，優(yōu)選為80 130°C。
催化劑與3，3，3-三氟-1-氯丙烷的摩爾比為0.001 0.2 1，優(yōu)選為0.01 0.1 1 ;3，3，3-三氟-1-氯丙烷同羧酸的堿金屬鹽的摩爾比為1 10 1，優(yōu)選為1 5 1 ；羧酸的堿金屬鹽在溶劑中的濃度為0. 05 5mol/L，優(yōu)選為0. 5 3mol/L。
3，3，3-三氟丙醇的羧酸酯的水解是在10 30%的氫氧化鈉或氫氧化鉀水溶液中 進(jìn)行的。
以下通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更具體的說明，本發(fā)明的目的和效果將變得更加明顯。
實(shí)施例1
在0. 5L反應(yīng)釜中加入3g 18-冠-6，12. 5g醋酸鈉，200ml水和99g 3，3，3-三 氟-1-氯丙烷后，密封反應(yīng)釜。開動(dòng)攪拌，將反應(yīng)釜升溫至130°C，并恒溫反應(yīng)他。反應(yīng)物 經(jīng)過濾、精餾得到20. Ig 3，3，3-三氟丙醇的醋酸酯。
在0. IL反應(yīng)釜中加入20. Ig 3，3，3-三氟丙醇的醋酸酯，20g 30%的氫氧化鈉水 溶液，開動(dòng)攪拌，將反應(yīng)釜升溫至90°C，并恒溫反應(yīng)2. 5h后停止反應(yīng)，收集得到13. Sg三氟丙醇。
實(shí)施例2
在0. 5L反應(yīng)釜中加入3g十六烷基三甲基氯化胺，50g醋酸鉀，200ml 二甲基亞砜 和80g 3，3，3-三氟-1-氯丙烷，密封反應(yīng)釜。開動(dòng)攪拌，將反應(yīng)釜升溫至120°C，并恒溫反 應(yīng)證后停止反應(yīng)。反應(yīng)物經(jīng)過濾、精餾得到65. 5g 3，3，3_三氟丙醇的醋酸酯。
在0. 25L反應(yīng)釜中加入65. 5g 3，3，3_三氟丙醇的醋酸酯，105g 20%的氫氧化鉀 水溶液，開動(dòng)攪拌，將反應(yīng)釜升溫至80°C，并恒溫反應(yīng)4h后停止反應(yīng)，收集得到45. 4g三氟 丙醇。
實(shí)施例3
在0. 5L反應(yīng)釜中加入5. 5g四甲基溴化胺，25g醋酸鈉，200ml 二甲基亞砜和80g 3，3，3-三氟-1-氯丙烷，密封反應(yīng)釜。開動(dòng)攪拌，將反應(yīng)釜升溫至90°C，并恒溫反應(yīng)4h后 停止反應(yīng)。反應(yīng)物經(jīng)過濾、精餾得到34. 5g 3，3，3-三氟丙醇的醋酸酯。
在0. IL反應(yīng)釜中加入34. 5g 3，3，3_三氟丙醇的醋酸酯，35g 30%的氫氧化鈉水 溶液，開動(dòng)攪拌，將反應(yīng)釜升溫至95°c，并恒溫反應(yīng)池后停止反應(yīng)，收集得到24. 5g三氟丙
實(shí)施例4
在0. 5L反應(yīng)釜中加入5g全氟壬氧基苯磺酸鈉，30g醋酸鉀，200ml N，N’_ 二甲基 甲酰胺和53g 3，3，3-三氟-1-氯丙烷，密封反應(yīng)釜。開動(dòng)攪拌，將反應(yīng)釜升溫至135°C，并 恒溫反應(yīng)3. 后停止反應(yīng)。反應(yīng)物經(jīng)過濾、精餾得到32g 3，3，3-三氟丙醇的醋酸酯。
在0. IL反應(yīng)釜中加入32g 3，3，3-三氟丙醇的醋酸酯，30g 30%的氫氧化鈉水溶 液，開動(dòng)攪拌，將反應(yīng)釜升溫至75°C，并恒溫反應(yīng)4h后停止反應(yīng)，收集得到22. Ig三氟丙醇。
實(shí)施例5
在0. 5L反應(yīng)釜中加入3g的全氟辛酸胺，25g醋酸鈉，200ml 二甲基亞砜和55g 3， 3，3-三氟-1-氯丙烷，密封反應(yīng)釜。開動(dòng)攪拌，將反應(yīng)釜升溫至85°C，并恒溫反應(yīng)幾后停 止反應(yīng)。反應(yīng)物經(jīng)過濾、精餾得到42g 3，3，3-三氟丙醇的醋酸酯。
在0. IL反應(yīng)釜中加入42g 3，3，3_三氟丙醇的醋酸酯，55g 30%的氫氧化鉀水溶 液，開動(dòng)攪拌，將反應(yīng)釜升溫至75°C，并恒溫反應(yīng)4h后停止反應(yīng)，收集得到27. 4g三氟丙醇。
實(shí)施例6
在0. 5L反應(yīng)釜中加入6g 18-冠-6，55g醋酸鈉，200ml 二甲基亞砜和120g 3,3, 3-三氟-1-氯丙烷后，密封反應(yīng)釜。開動(dòng)攪拌，將反應(yīng)釜升溫至110°C，并恒溫反應(yīng)4h。反 應(yīng)物經(jīng)過濾、精餾得到94g 3，3，3-三氟丙醇的醋酸酯。
在0. 25L反應(yīng)釜中加入94g 3，3，3_三氟丙醇的醋酸酯，85g 30%的氫氧化鈉水溶 液，開動(dòng)攪拌，將反應(yīng)釜升溫至90°C，并恒溫反應(yīng)2.證后停止反應(yīng)，收集得到6 三氟丙醇。
上述實(shí)施例用來解釋說明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明的精神和 權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種3，3，3-三氟丙醇的合成方法，其特征在于，它是在相轉(zhuǎn)移催化劑的作用下，在 溶劑中，先由3，3，3-三氟-1-氯丙烷同羧酸的堿金屬鹽反應(yīng)，合成3，3，3-三氟丙醇的羧酸 酯，反應(yīng)溫度為50 150°C ；相轉(zhuǎn)移催化劑與3，3，3-三氟-1-氯丙烷的摩爾比為0. 001 0.2 1，3，3，3_三氟-1-氯丙烷同羧酸的堿金屬鹽的摩爾比為1 10 1，羧酸的堿金屬 鹽在溶劑中的濃度為0.05 5mol/L。反應(yīng)液精餾得到3，3，3-三氟丙醇的羧酸酯。3，3， 3-三氟丙醇的羧酸酯水解，得到3，3，3-三氟丙醇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3，3，3-三氟丙醇的合成方法，其特征在于，所述的相轉(zhuǎn)移催 化劑為 I^I 2I 3R4NX、R-C6H4-SO3Na, RfSO2F, RfCOONH4 或冠醚，其中，R1-R4 為 C1-C16 的烷基或芐 基；X是氯或溴；R為C6-C9的全氟烷基；Rf為C6-Cw的全氟烷基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3，3，3-三氟丙醇的合成方法，其特征在于，所述溶劑為水、乙 腈、N，N’ - 二甲基甲酰胺或二甲基亞砜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3，3，3-三氟丙醇的合成方法，其特征在于，所述羧酸的堿金 屬鹽為醋酸鈉或醋酸鉀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3，3，3-三氟丙醇的合成方法，其特征在于，所述3，3，3-三氟 丙醇的羧酸酯的水解是在10 30%的氫氧化鈉或氫氧化鉀水溶液中進(jìn)行的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3，3，3-三氟丙醇的合成方法，其特征在于，所述3，3，3-三 氟-1-氯丙烷同羧酸的堿金屬鹽反應(yīng)合成3，3，3_三氟丙醇的羧酸酯的反應(yīng)溫度優(yōu)選為 80 130 。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3，3，3-三氟丙醇的合成方法，其特征在于，所述相轉(zhuǎn)移催化 劑與3，3，3-三氟-1-氯丙烷的摩爾比優(yōu)選為0.01 0. 1 1。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3，3，3-三氟丙醇的合成方法，其特征在于，所述3，3，3-三 氟-1-氯丙烷同羧酸的堿金屬鹽的摩爾比優(yōu)選為1 5 1。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3，3，3-三氟丙醇的合成方法，其特征在于，所述羧酸的堿金 屬鹽在溶劑中的濃度優(yōu)選為0. 5 3mol/L。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種3，3，3-三氟丙醇的合成方法，在相轉(zhuǎn)移催化劑的作用下，在溶劑中，先由3，3，3-三氟-1-氯丙烷同羧酸的堿金屬鹽反應(yīng)，合成3，3，3-三氟丙醇的羧酸酯，反應(yīng)溫度為50～150℃，催化劑與3，3，3-三氟-1-氯丙烷的摩爾比為0.001∶1～0.2∶1，3，3，3-三氟-1-氯丙烷同羧酸的堿金屬鹽的摩爾比為10∶1～1∶1，羧酸的堿金屬鹽在溶劑中的濃度為0.05～5mol/L，反應(yīng)液精餾得到3，3，3-三氟丙醇的羧酸酯，3，3，3-三氟丙醇的羧酸酯水解，得到3，3，3-三氟丙醇。本發(fā)明具有工藝流程短，原料成本低的明顯優(yōu)勢(shì)。
文檔編號(hào)B01J31/02GK102040480SQ20101054737
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2010年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月16日
發(fā)明者葉立峰, 吳曉軍, 周強(qiáng), 王樹華 申請(qǐng)人:巨化集團(tuán)公司