专利名称：一种3,3,3-三氟丙醇的合成方法
技术领域：
本发明涉及化工技术领域，尤其涉及一种3，3，3-三氟丙醇的合成方法。
技术背景
三氟丙醇(沸点为100°C，密度为1. 3g/cm3)是一种重要的三氟甲基砌块试剂，主 要用作医药合成原料和有机溶剂。
Chemical Communications(Cambridge, United Kingdom), (4)，386—387 ;2002 中 报道了利用三氟丙烯同二氯硼烷反应，合成三氟丙醇的方法，但条件较为苛刻，须在-70°C 左右进行；且操作安全性低。
Organic Letters，1 (9)，1399-1402 ； 1999 公开了利用三氟丙烯和 4,4,5,5-四甲 基-1，3，2-二氧硼戊环为原料，合成三氟丙醇的方法，合成收率达到73%，但4，4，5，5_四甲 基-1，3，2-二氧硼戊环价格昂贵，且反应中用到昂贵的三苯基磷与三氯化铑的配合物催化 剂。
Angewandte Chemie, International Edition，38 (13/14)，2052—2054 ； 1999 中公 开了利用三氟丙烯和二溴硼烷反应合成三氟丙醇的方法，但反应路线长，需四步才能得到 产品；总收率低；操作安全性差。
Organic Letters, 4 (26), 4671-4672 ；2002中公开了利用三氟碘甲烷、硫酸亚乙酯 和四三(二甲胺基)乙烯为原料合成三氟丙醇的方法，其最大缺陷是原料昂贵，收率也不尚ο
US 5777184和US 6111139公开了利用1，1，1_三氟-3-氯丙烯先同醇反应合成 酯，然后水解，合成三氟丙醇的方法，该方法缺点在于，1，1-三氟-3-氯丙烯难于得到，且较 不稳定，易聚合。发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种3，3，3-三氟丙醇的合成方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的一种3，3，3-三氟丙醇的合成方法， 它是在相转移催化剂的作用下，在溶剂中，先由3，3，3-三氟-1-氯丙烷同羧酸的碱金属盐 反应，合成3，3，3-三氟丙醇的羧酸酯，反应温度为50 150°C ；相转移催化剂与3，3，3-三 氟-1-氯丙烷的摩尔比为0.001 0.2 1，3，3，3-三氟-1-氯丙烷同羧酸的碱金属盐的 摩尔比为1 10 1，羧酸的碱金属盐在溶剂中的浓度为0. 05 5mol/L。反应液精馏得 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。
本发明的有益效果是，本发明3，3，3-三氟丙醇的合成方法生产设备简单；原料廉 价易得；工艺流程短；工艺参数控制容易；操作安全性较好；催化剂用量较少、价格相对较 廉；反应选择性好；产品纯度高。
具体实施方式
本发明3，3，3_三氟丙醇的合成方法，在相转移催化剂的作用下，在溶剂中，先由 3，3，3-三氟-1-氯丙烷同羧酸的碱金属盐反应，合成3，3，3-三氟丙醇的羧酸酯，反应温度 为50 150°C，催化剂与3，3，3-三氟-1-氯丙烷的摩尔比为0.005 0.2 1，3，3，3_三 氟-1-氯丙烷同羧酸与碱金属盐的摩尔比为1 10 1，羧酸的碱金属盐在溶剂中的浓度 为0. 05 5mol/L，反应液精馏得到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。
相转移催化剂为I^2R3R4NX, R-C6H4-SO3Na, RfSO2F, RfCOONH4 或冠醚，其中 R1-R4 为 C1-C16的烷基或苄基；X是氯或溴；R为C6-C9的全氟烷基；Rf为C6-Cw的全氟烷基。
溶剂为水、N，N’ - 二甲基甲酰胺或二甲基亚砜。
羧酸的碱金属盐为醋酸钠或醋酸钾。
3，3，3-三氟-1-氯丙烷同羧酸的碱金属盐反应合成3，3，3-三氟丙醇的羧酸酯的 反应温度为50 150°C，优选为80 130°C。
催化剂与3，3，3-三氟-1-氯丙烷的摩尔比为0.001 0.2 1，优选为0.01 0.1 1 ;3，3，3-三氟-1-氯丙烷同羧酸的碱金属盐的摩尔比为1 10 1，优选为1 5 1 ；羧酸的碱金属盐在溶剂中的浓度为0. 05 5mol/L，优选为0. 5 3mol/L。
3，3，3-三氟丙醇的羧酸酯的水解是在10 30%的氢氧化钠或氢氧化钾水溶液中 进行的。
以下通过实施例对本发明进行更具体的说明，本发明的目的和效果将变得更加明显。
实施例1
在0. 5L反应釜中加入3g 18-冠-6，12. 5g醋酸钠，200ml水和99g 3，3，3-三 氟-1-氯丙烷后，密封反应釜。开动搅拌，将反应釜升温至130°C，并恒温反应他。反应物 经过滤、精馏得到20. Ig 3，3，3-三氟丙醇的醋酸酯。
在0. IL反应釜中加入20. Ig 3，3，3-三氟丙醇的醋酸酯，20g 30%的氢氧化钠水 溶液，开动搅拌，将反应釜升温至90°C，并恒温反应2. 5h后停止反应，收集得到13. Sg三氟丙醇。
实施例2
在0. 5L反应釜中加入3g十六烷基三甲基氯化胺，50g醋酸钾，200ml 二甲基亚砜 和80g 3，3，3-三氟-1-氯丙烷，密封反应釜。开动搅拌，将反应釜升温至120°C，并恒温反 应证后停止反应。反应物经过滤、精馏得到65. 5g 3，3，3_三氟丙醇的醋酸酯。
在0. 25L反应釜中加入65. 5g 3，3，3_三氟丙醇的醋酸酯，105g 20%的氢氧化钾 水溶液，开动搅拌，将反应釜升温至80°C，并恒温反应4h后停止反应，收集得到45. 4g三氟 丙醇。
实施例3
在0. 5L反应釜中加入5. 5g四甲基溴化胺，25g醋酸钠，200ml 二甲基亚砜和80g 3，3，3-三氟-1-氯丙烷，密封反应釜。开动搅拌，将反应釜升温至90°C，并恒温反应4h后 停止反应。反应物经过滤、精馏得到34. 5g 3，3，3-三氟丙醇的醋酸酯。
在0. IL反应釜中加入34. 5g 3，3，3_三氟丙醇的醋酸酯，35g 30%的氢氧化钠水 溶液，开动搅拌，将反应釜升温至95°c，并恒温反应池后停止反应，收集得到24. 5g三氟丙
实施例4
在0. 5L反应釜中加入5g全氟壬氧基苯磺酸钠，30g醋酸钾，200ml N，N’_ 二甲基 甲酰胺和53g 3，3，3-三氟-1-氯丙烷，密封反应釜。开动搅拌，将反应釜升温至135°C，并 恒温反应3. 后停止反应。反应物经过滤、精馏得到32g 3，3，3-三氟丙醇的醋酸酯。
在0. IL反应釜中加入32g 3，3，3-三氟丙醇的醋酸酯，30g 30%的氢氧化钠水溶 液，开动搅拌，将反应釜升温至75°C，并恒温反应4h后停止反应，收集得到22. Ig三氟丙醇。
实施例5
在0. 5L反应釜中加入3g的全氟辛酸胺，25g醋酸钠，200ml 二甲基亚砜和55g 3， 3，3-三氟-1-氯丙烷，密封反应釜。开动搅拌，将反应釜升温至85°C，并恒温反应几后停 止反应。反应物经过滤、精馏得到42g 3，3，3-三氟丙醇的醋酸酯。
在0. IL反应釜中加入42g 3，3，3_三氟丙醇的醋酸酯，55g 30%的氢氧化钾水溶 液，开动搅拌，将反应釜升温至75°C，并恒温反应4h后停止反应，收集得到27. 4g三氟丙醇。
实施例6
在0. 5L反应釜中加入6g 18-冠-6，55g醋酸钠，200ml 二甲基亚砜和120g 3,3, 3-三氟-1-氯丙烷后，密封反应釜。开动搅拌，将反应釜升温至110°C，并恒温反应4h。反 应物经过滤、精馏得到94g 3，3，3-三氟丙醇的醋酸酯。
在0. 25L反应釜中加入94g 3，3，3_三氟丙醇的醋酸酯，85g 30%的氢氧化钠水溶 液，开动搅拌，将反应釜升温至90°C，并恒温反应2.证后停止反应，收集得到6 三氟丙醇。
上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和 权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种3，3，3-三氟丙醇的合成方法，其特征在于，它是在相转移催化剂的作用下，在 溶剂中，先由3，3，3-三氟-1-氯丙烷同羧酸的碱金属盐反应，合成3，3，3-三氟丙醇的羧酸 酯，反应温度为50 150°C ；相转移催化剂与3，3，3-三氟-1-氯丙烷的摩尔比为0. 001 0.2 1，3，3，3_三氟-1-氯丙烷同羧酸的碱金属盐的摩尔比为1 10 1，羧酸的碱金属 盐在溶剂中的浓度为0.05 5mol/L。反应液精馏得到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.根据权利要求1所述的3，3，3-三氟丙醇的合成方法，其特征在于，所述的相转移催 化剂为 I^I 2I 3R4NX、R-C6H4-SO3Na, RfSO2F, RfCOONH4 或冠醚，其中，R1-R4 为 C1-C16 的烷基或苄 基；X是氯或溴；R为C6-C9的全氟烷基；Rf为C6-Cw的全氟烷基。
3.根据权利要求1所述的3，3，3-三氟丙醇的合成方法，其特征在于，所述溶剂为水、乙 腈、N，N’ - 二甲基甲酰胺或二甲基亚砜。
4.根据权利要求1所述的3，3，3-三氟丙醇的合成方法，其特征在于，所述羧酸的碱金 属盐为醋酸钠或醋酸钾。
5.根据权利要求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%的氢氧化钠或氢氧化钾水溶液中进行的。
6.根据权利要求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-氯丙烷同羧酸的碱金属盐反应合成3，3，3_三氟丙醇的羧酸酯的反应温度优选为 80 130 。
7.根据权利要求1所述的3，3，3-三氟丙醇的合成方法，其特征在于，所述相转移催化 剂与3，3，3-三氟-1-氯丙烷的摩尔比优选为0.01 0. 1 1。
8.根据权利要求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-氯丙烷同羧酸的碱金属盐的摩尔比优选为1 5 1。
9.根据权利要求1所述的3，3，3-三氟丙醇的合成方法，其特征在于，所述羧酸的碱金 属盐在溶剂中的浓度优选为0. 5 3mol/L。
全文摘要
本发明公开了一种3，3，3-三氟丙醇的合成方法，在相转移催化剂的作用下，在溶剂中，先由3，3，3-三氟-1-氯丙烷同羧酸的碱金属盐反应，合成3，3，3-三氟丙醇的羧酸酯，反应温度为50～150℃，催化剂与3，3，3-三氟-1-氯丙烷的摩尔比为0.001∶1～0.2∶1，3，3，3-三氟-1-氯丙烷同羧酸的碱金属盐的摩尔比为10∶1～1∶1，羧酸的碱金属盐在溶剂中的浓度为0.05～5mol/L，反应液精馏得到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。本发明具有工艺流程短，原料成本低的明显优势。
文档编号B01J31/02GK102040480SQ20101054737
公开日2011年5月4日 申请日期2010年11月16日 优先权日2010年11月16日
发明者叶立峰, 吴晓军, 周强, 王树华 申请人:巨化集团公司