一种4-乙基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-的制备方法

专利类型 发明公开 法律事件 公开; 实质审查; 授权;
专利有效性 有效专利 当前状态 授权
申请号 CN202210815464.2 申请日 2022-07-12
公开(公告)号 CN114956969A 公开(公告)日 2022-08-30
申请人 永农生物科学有限公司; 宁夏永农生物科学有限公司; 申请人类型 企业
发明人 任川; 吴承骏; 魏兴辉; 胡海峰; 毛春晖; 第一发明人 任川
权利人 永农生物科学有限公司,宁夏永农生物科学有限公司 权利人类型 企业
当前权利人 永农生物科学有限公司,宁夏永农生物科学有限公司 当前权利人类型 企业
省份 当前专利权人所在省份:浙江省 城市 当前专利权人所在城市:浙江省绍兴市
具体地址 当前专利权人所在详细地址:浙江省绍兴市杭州湾上虞经济技术开发区; 邮编 当前专利权人邮编:312369
主IPC国际分类 C07C45/45 所有IPC国际分类 C07C45/45C07C45/46C07C49/255B01J31/02
专利引用数量 2 专利被引用数量 0
专利权利要求数量 10 专利文献类型 A
专利代理机构 北京悦和知识产权代理有限公司 专利代理人 司丽春; 刘青霞;
摘要 本 发明 提供了一种4‑乙 氧 基‑1,1,1‑三氟‑3‑丁烯‑2‑ 酮 的制备方法, 有机 溶剂 中,有机 碱 存在的条件下:以三氟乙酰氯与乙烯基乙醚为原料进行反应,后处理得到4‑乙氧基‑1,1,1‑三氟‑3‑丁烯‑2‑酮,其中,有机碱选自N‑甲基吗啉和/或N甲基咪唑。本发明采用N‑甲基吗啉或N‑甲基咪唑代替吡啶,在提高产品 质量 品质的同时减少环境污染,而且后处理过程中经 水 洗后就能有效去除碱残留,减少对蒸干溶剂过程中导致终产物降解的问题。
权利要求

1.一种4‑乙基‑1,1,1‑三氟‑3‑丁烯‑2‑的制备方法,其特征在于,有机溶剂中,有机存在的条件下:以三氟乙酰氯与乙烯基乙醚为原料进行反应,后处理得到4‑乙氧基‑1,
1,1‑三氟‑3‑丁烯‑2‑酮,其中,
有机碱选自N‑甲基吗啉和/或N甲基咪唑。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,后处理方法包括洗、干燥和回收有机溶剂
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,水洗方法包括:加入水至固体溶解,静置分层;有机层进行干燥;
可选地,水层用于回收有机碱;
可选地,有机层采用无水硫酸镁干燥。
4.根据权利要求2或3所述的制备方法,其特征在于,回收有机溶剂的方法为:控制温度低于50℃,减压蒸馏,可选地,真空度‑0.09~‑0.1Mpa。
5.根据权利要求1至4任一所述的制备方法,其特征在于,所述乙烯基乙醚与有机碱的摩尔比为1:1~1:5,优选为1:1~1:2。
6.根据权利要求1至5任一所述的制备方法,其特征在于,三氟乙酰氯与乙烯基乙醚的摩尔比为1:1~2:1,优选为1:1~1.1:1。
7.根据权利要求1至6任一所述的制备方法,其特征在于,所述有机碱为N‑甲基吗啉。
8.根据权利要求1至7任一所述的制备方法,其特征在于,投料顺序为:先投入乙烯基乙醚、有机溶剂及有机碱,然后通三氟乙酰氯气体进行反应。
9.根据权利要求1至8任一所述的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂采用经过氯取代的烷;可选地,所述有机溶剂为二氯乙烷或二氯甲烷。
10.根据权利要求1至9任一所述的制备方法,其特征在于,反应温度为0‑10℃;
和/或,通入三氟乙酰氯后的反应时间为0.5~3h。

说明书全文

一种4‑乙基‑1,1,1‑三氟‑3‑丁烯‑2‑的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及化学合成领域,具体涉及一种4‑乙氧基‑1,1,1‑三氟‑3‑丁烯‑2‑酮的制备方法。

背景技术

[0002] 4‑乙氧基‑1,1,1‑三氟‑3‑丁烯‑2‑酮性能活泼,以其为原料,可以合成一系列含有三氟甲基的化合物,这些化合物被广泛应用于医药、农药和材料等领域中。在医药领域,4‑乙氧基‑1,1,1‑三氟‑3‑丁烯‑2‑酮可以用于合成抗病毒药物、抗癌药物和抗炎药物等;在农药领域,4‑乙氧基‑1,1,1‑三氟‑3‑丁烯‑2‑酮已经成功用于商品化农药氟啶虫酰胺和氟啶虫胺腈的产业化制备;在材料领域,4‑乙氧基‑1,1,1‑三氟‑3‑丁烯‑2‑酮可以用于制备金属配体、离子液体和离型剂。其合成方法在国内外多有报道。
[0003] 文献中4‑乙氧基‑1,1,1‑三氟‑3‑丁烯‑2‑酮的合成方法主要有以下几种:
[0004] (1)有研究者以三氟乙酸酐与乙烯基乙醚为原料在存在下在溶剂中反应得到,使用三氟乙酸酐反应后生成一分子三氟乙酸未参与反应,原料利用率低。
[0005] (2)也有很多研究者以三氟乙酰氯与乙烯基乙醚为原料在碱存在下在溶剂中进行加成反应得到,碱包括吡啶、喹啉、三乙胺、二甲基苯胺、二乙基苯胺、4‑二甲基吡啶等;或加成后消除氯化氢可采用加热或加碱中和。但列举的有机碱只有吡啶适合工业化生产,但是吡啶具有恶臭,有强烈刺激性;能麻醉中枢神经系统。对眼及上呼吸道有刺激作用。高浓度吸入后,轻者有欣快或窒息感,继之出现抑郁、肌无、呕吐;重者意识丧失、大小便失禁、强直性痉挛、血压下降。误服可致死。长期吸入出现头晕、头痛、失眠、步态不稳及消化道功能紊乱。可发生肝肾损害。可引起皮炎。因此对车间生产条件要求较高。
[0006] (3)也有研究者以三氟乙酰氯与乙烯基乙醚在无溶剂中进行加成反应,通过加热或低压脱除氯化氢。需使用三氟乙酸制备三氟乙酰氯,加热无溶剂时产品杂质较多,同时反应后处理复杂,环境污染严重,不适合于工业化生产。
[0007] (4)专利CN1330622C在三氟乙酸的鎓盐类存在下,乙烯基乙醚与三氟乙酰氯或三氟乙酸酐在室温下反应。溶剂包括二氯甲烷、己烷等,也可以不用溶剂,鎓盐优选三氟乙酸甲基吡啶鎓。需要用三氟乙酸与吡啶先做鎓盐,生产成本高,环境污染严重,不适合于工业化生产。
[0008] 综上,现有的4‑乙氧基‑1,1,1‑三氟‑3‑丁烯‑2‑酮的制备方法反应条件苛刻、环境污染严重、后处理步骤繁琐、反应收率低、生产成本高、不利于工业化生产等缺陷

发明内容

[0009] 发明目的
[0010] 为克服上述不足,本发明的目的在于提供一种4‑乙氧基‑1,1,1‑三氟‑3‑丁烯‑2‑酮的制备方法,本发明的制备方法反应步骤少、反应条件温和、环境友好、后处理步骤简便、反应收率高、产品纯度高、生产成本低、适合于工业化生产。
[0011] 解决方案
[0012] 为实现本发明目的,本发明采用的技术方案如下:
[0013] 第一方面,本发明提供了一种4‑乙氧基‑1,1,1‑三氟‑3‑丁烯‑2‑酮的制备方法,有机溶剂中,有机碱存在的条件下:以三氟乙酰氯与乙烯基乙醚为原料进行反应,后处理得到4‑乙氧基‑1,1,1‑三氟‑3‑丁烯‑2‑酮,其中,有机碱选自N‑甲基吗啉和/或N甲基咪唑。
[0014] 进一步地,后处理方法包括洗、干燥和回收有机溶剂。
[0015] 进一步地,水洗方法包括:加入水至固体溶解,静置分层,有机层进行干燥。
[0016] 进一步地,水层用于回收有机碱。
[0017] 进一步地,有机层采用无水硫酸镁干燥。
[0018] 进一步地,蒸干回收有机溶剂的方法为控温低于50℃,减压蒸馏,可选地,真空度‑0.09~‑0.1Mpa。蒸干回收溶剂时指的是对干燥后的有机层进行减压蒸馏,回收有机溶剂。
[0019] 进一步地,所述乙烯基乙醚与有机碱的摩尔比为1:1~1:5,优选为1:1~1:2。
[0020] 进一步地,三氟乙酰氯与乙烯基乙醚的摩尔比为1:1~2:1,优选为1:1~1.1:1。
[0021] 进一步地,所述有机碱为N‑甲基吗啉。
[0022] 进一步地,投料顺序为:先投入乙烯基乙醚、有机溶剂及有机碱,然后通三氟乙酰氯气体进行反应。
[0023] 进一步地,所述有机溶剂采用经过氯取代的烷;可选地,所述有机溶剂为二氯乙烷或二氯甲烷。
[0024] 进一步地,反应温度为0‑10℃。
[0025] 进一步地,通入三氟乙酰氯后的反应时间为0.5~3h。
[0026] 有益效果
[0027] (1)本发明采用N‑甲基吗啉或N‑甲基咪唑代替吡啶,在提高产品质量品质的同时减少环境污染,而且后处理过程中经水洗后就能有效去除碱残留,减少对蒸干溶剂过程中导致终产物降解的问题。主要是因为本发明的发明人发现使用吡啶时不能通过水洗完全去除,残留的吡啶会引起终产物的降解。而本发明的发明人在不断的尝试过程中发现采用N‑甲基吗啉或N‑甲基咪唑不仅能够使反应收率和品质提高,而且通过简单的水洗就能去除残留,不仅能有效回收有机溶剂还降低了终产物降解的可能。
[0028] (2)本发明的反应条件温和、后处理步骤简便、反应收率高、产品纯度高、生产成本低、适合于工业化生产。附图说明
[0029] 一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
[0030] 图1:本发明的实施例1的对干燥的有机层进行取样检测的GC谱图;其中,5min左右的为产品(4‑乙氧基‑1,1,1‑三氟‑3‑丁烯‑2‑酮)。
[0031] 图2:本发明的实施例1的产品取样检测的GC谱图;其中,5min左右的为产品(4‑乙氧基‑1,1,1‑三氟‑3‑丁烯‑2‑酮)。
[0032] 图3:本发明的实施例2的对干燥的有机层进行取样检测的GC谱图;其中,5min左右的为产品(4‑乙氧基‑1,1,1‑三氟‑3‑丁烯‑2‑酮)。
[0033] 图4:本发明的对比例1的对干燥的有机层进行取样检测的GC谱图;其中,3.9min为残留吡啶,5min左右的为产品(4‑乙氧基‑1,1,1‑三氟‑3‑丁烯‑2‑酮)。
[0034] 图5:本发明的对比例1的蒸馏残留液取样检测的GC谱图;其中,5min左右的为产品(4‑乙氧基‑1,1,1‑三氟‑3‑丁烯‑2‑酮)。
[0035] 图6:本发明的对比例3的对干燥的有机层进行取样检测的GC谱图;其中,5min左右的为产品(4‑乙氧基‑1,1,1‑三氟‑3‑丁烯‑2‑酮)。
[0036] 图7:本发明的对比例4的对干燥的有机层进行取样检测的GC谱图;其中,5min左右的为产品(4‑乙氧基‑1,1,1‑三氟‑3‑丁烯‑2‑酮)。
[0037] 其中,图1、3、4、6、7中3min左右的峰主要为有机溶剂,后期在蒸馏工艺中会蒸干。

具体实施方式

[0038] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0039] 另外,为了更好的说明本发明,在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解,没有某些具体细节,本发明同样可以实施。在一些实施例中,对于本领域技术人员熟知的原料、元件、方法、手段等未作详细描述,以便于凸显本发明的主旨。
[0040] 除非另有其它明确表示,否则在整个说明书权利要求书中,术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分,而并未排除其它元件或其它组成部分。
[0041] 以下实施例中,谱图指的是GC谱图,即气相色谱检测。回收溶剂时控温低于50℃,减压蒸馏,真空度‑0.09~‑0.1Mpa。
[0042] 实施例1
[0043] 在250ml四口瓶内投入25g乙烯基乙醚、100ml二氯甲烷、38.1g N‑甲基吗啉,密闭体系,降温至0~10℃,开始通过瓶向体系内通入三氟乙酰氯气体,维持反应温度在0‑10℃。通气量达到45.5g后停止通气,保温反应1h,取样分析合格后,加入80g水,搅拌待10min固体全部溶解后,静置分层,水层回收N‑甲基吗啉,有机层用无水硫酸钠干燥,对干燥的有机层取样检测,谱图结果如图1所示。减压蒸馏回收溶剂后,得到GC纯度99%的产品,产品取样如谱图2所示。收率为99.5%,100%为顺式结构。
[0044] 实施例2
[0045] 在250ml四口瓶内投入25g乙烯基乙醚、150ml二氯乙烷、30.8g N‑甲基咪唑,密闭体系,降温至0~10℃,开始通过钢瓶向体系内通入三氟乙酰氯气体,维持反应温度在0‑10℃。通气量达到45.5g后停止通气,保温反应1h,取样分析合格后,加入80g水,搅拌待10min固体全部溶解后,静置分层,水层回收N‑甲基咪唑,有机层用无水硫酸镁干燥,对干燥的有机层取样检测,谱图结果如图3所示。减压蒸馏回收溶剂,得到GC纯度99%的产品,收率为99%,100%为顺式结构。
[0046] 实施例3
[0047] 在250ml四口瓶内投入25g乙烯基乙醚、100ml二氯乙烷、38.1g N‑甲基吗啉,密闭体系,降温至0~10℃,开始通过钢瓶向体系内通入三氟乙酰氯气体,维持反应温度在0‑10℃。通气量达到45.5g后停止通气,保温反应1h,取样分析合格后,加入80g水,搅拌待10min固体全部溶解后,静置分层,水层回收N‑甲基吗啉,有机层用无水硫酸钠干燥。减压蒸馏回收溶剂,得到GC纯度99%(GC谱图结果几乎无杂峰)的产品,收率为99%,100%为顺式结构。
[0048] 实施例4
[0049] 在250ml四口瓶内投入25g乙烯基乙醚、150ml二氯甲烷、30.8g N‑甲基咪唑,密闭体系,降温至0~10℃,开始通过钢瓶向体系内通入三氟乙酰氯气体,维持反应温度在0‑10℃。通气量达到45.5g后停止通气,保温反应1h,取样分析合格后,加入80g水,搅拌待10min固体全部溶解后,静置分层,水层回收N‑甲基咪唑,有机层用无水硫酸镁干燥。减压蒸馏回收溶剂,得到GC纯度99.4%的产品,收率为99.2%,100%为顺式结构。
[0050] 上述实施例1~4说明,经过简单的水洗、干燥有效去除了有机碱(N‑甲基吗啉或N‑甲基咪唑),经过蒸干回收溶剂后产品无杂峰(即无杂质),说明本发明选择的特定的有机碱(N‑甲基吗啉或N‑甲基咪唑)不仅容易通过水洗去除,而且能够提高产品的收率和产率,且后处理步骤简单、易操作,适合工业化生产。
[0051] 对比例1
[0052] 在250ml四口瓶内投入25g乙烯基乙醚、150ml二氯甲烷、30.0g吡啶,密闭体系,降温至0~10℃,开始通过钢瓶向体系内通入三氟乙酰氯气体,维持反应温度在0‑10℃。通气量达到45.5g后停止通气,保温反应1h,取样分析合格后,加入80g水,搅拌待10min固体全部溶解后,静置分层,有机层用无水硫酸镁干燥,对干燥的有机层取样检测,谱图结果如图4所示。减压蒸馏回收溶剂,得到GC纯度97%的产品,收率为92%,100%为顺式结构。蒸馏残留液(属于减压蒸馏后期的含产品、及微量溶剂的残留液)取样谱图如图5所示,该蒸馏残留液还需进一步纯化才能获得符合要求的产品。
[0053] 对比例1的结果表明,图5与图4相比,图4中的谱峰相对简单,但图5中虽然有机溶剂的量明显减少,但出现了更多的杂峰,收率也下降,采用吡啶时以蒸干溶剂的方法回收有机溶剂不利于生产的进行,发明人经过不断分析发现,可能是水洗过程中不能有效去除吡啶,微量的吡啶残留使产品在蒸干过程中发生了降解。发明人经过不断尝试和实验发现了N‑甲基吗啉或N‑甲基咪唑可以通过水洗有效去除,提高反应收率的同时,降低了产品降解。
[0054] 对比例2
[0055] 在250ml四口瓶内投入25g乙烯基乙醚、150ml二氯乙烷、30.0g吡啶,密闭体系,降温至0~10℃,开始通过钢瓶向体系内通入三氟乙酰氯气体,维持反应温度在0‑10℃。通气量达到45.5g后停止通气,保温反应1h,取样分析合格后,加入80g水,搅拌待10min固体全部溶解后,静置分层,有机层用无水硫酸镁干燥,减压蒸馏回收溶剂,得到GC纯度96%的产品(GC谱图显示产品有杂峰,可能是发生了降解),收率为90%,100%为顺式结构。
[0056] 对比例3
[0057] 在250ml四口瓶内投入25g乙烯基乙醚、150ml二氯甲烷、30.8g三乙胺,密闭体系,降温至0~10℃,开始通过钢瓶向体系内通入三氟乙酰氯气体,维持反应温度在0‑10℃。通气量达到45.5g后停止通气,保温反应1h,取样分析合格后,加入80g水,搅拌待10min固体全部溶解后,静置分层,有机层用无水硫酸镁干燥,对干燥的有机层取样检测,谱图结果如图6所示。减压蒸馏回收溶剂,得到产品GC纯度95%,收率为70%,100%为顺式结构。
[0058] 本对比例3说明用三乙胺做碱,可能由于碱性太强不利于反应,反应中杂质偏多。
[0059] 对比例4
[0060] 在250ml四口瓶内投入25g乙烯基乙醚、150ml二氯乙烷、35.0g二异丙基乙胺,密闭体系,降温至0~10℃,开始通过钢瓶向体系内通入三氟乙酰氯气体,维持反应温度在0‑10℃。通气量达到45.5g后停止通气,保温反应1h,取样分析合格后,加入80g水,搅拌待10min固体全部溶解后,静置分层,有机层用无水硫酸镁干燥,对干燥的有机层取样检测,谱图结果如图7所示。减压蒸馏回收溶剂,得到产品GC纯度96%,收率为40%,100%为顺式结构。
[0061] 本对比例4说明以二异丙基乙胺做碱,可能由于碱性太强不利于反应,反应中杂质偏多。
[0062] 最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
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