专利名称：一种4,4,4-三氟丁腈的合成方法
技术领域：
本发明涉及一种4，4，4-三氟丁腈的合成方法。
背景技术：
4，4，4-三氟丁腈中腈基是一个很活泼的基团，可同其它物质反应，生成酸、酰胺、 酯或者胺等，这些4， 4， 4-三氟丁腈的衍生化合物都是重要的三氟甲基砌块试剂，主要用作 医药、医药合成原料和有机溶剂。 在文献报道中，并没有提到4， 4， 4-三氟丁腈的合成方法。 以往的这些4，4，4-三氟丁腈的衍生化合物，如酸、酰胺、酯或者胺等都是经由复 杂的工艺路线得到的，致使这些产品生产成本昂贵，限制了其下游产品的大规模开发。
发明内容
本发明的目的是提供一种4， 4， 4-三氟丁腈的合成方法。 4，4，4-三氟丁腈的合成方法是在相转移催化剂的作用下，在极性质子惰性溶剂 中，先由3， 3， 3-三氟-1-氯丙烷同氰化钠或氰化钾反应，合成3， 3， 3-三氟丁腈，反应温度 为20 150。C，催化剂与3，3，3-三氟-1-氯丙烷的摩尔比为0. 005 : 1 0. 2 : 1，3，3，
3- 三氟-i-氯丙烷同氰化钠或氰化钾的摩尔比为i0 : i i : i，氰化钠或氰化钾在溶剂
中的浓度为0. 1 5mol/L。 相转移催化剂为Ri^RsI^N+X—， R-C6H4-S03Na， RfS02F， RfC00NH4或冠醚，其中R「R4为 CrC16的烷基或苄基；X是氯或溴；R为C6-C16的烷基，C6-C9的全氟烷基或R5S03Na， R5为C4_C12 的烷基；Rf为C6_C1Q的全氟烷基。 极性质子惰性溶剂为N，N' -二甲基甲酰胺J，N' -二甲基乙酰胺J-甲基吡咯烷 酮或二甲基亚砜。 3， 3， 3-三氟-1-氯丙烷同氰化钠或氰化钾反应合成3， 3， 3-三氟丁腈的反应温度 为20 150。C，优选为50 120°C。催化剂与3，3，3-三氟-1-氯丙烷的摩尔比为0.005 : 1 0. 2 : l，优选为
o.oi : i o. i : i ;3，3，3-三氟-i-氯丙烷同氰化钠或氰化钾的摩尔比为io : i i : 1，优选为5 : i i. i : i ;氰化钠或氰化钾在溶剂中的浓度为o. i 5moi/L，优选为
0. 5 3mol/L。 本发明旨在提供一种避免使用昂贵原料和催化剂、反应路线短、收率较高的4，4，
4- 三氟丁腈的合成方法。 本发明具有生产设备简单；工艺流程短、无需复杂的后处理装置；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；能耗 低；三废少、环境污染小；投资较少等优点。
具体实施例方式以下通过实施例对本发明进行更具体的说明，但本发明并不限于所述的实施例。
实施例1 在O. 5L反应釜中加入0. 02mol的18-冠-6，0. 15mol氰化钠，200ml N，N，-二甲 基甲酰胺和0.75mo1的3，3，3-三氟-l-氯丙烷后，密封反应釜。开动搅拌，将反应釜升温 至12(TC，并恒温反应2h。反应物经过滤、精馏得到4，4，4-三氟丁腈，基于氰化钠的收率为 92%。 实施例2在0. 5L反应釜中加入0. 008mol的十六烷基三甲基氯化胺，0. 5mo1氰化钠，200ml 二甲基亚砜和0.6mo1的3，3，3-三氟-l-氯丙烷，密封反应釜。开动搅拌，将反应釜升温至 1 l(TC ，并恒温反应3. 5h后停止反应。反应物经过滤、精馏得到4， 4， 4-三氟丁腈，基于氰化 钠的收率为88%。
实施例3 在O. 5L反应釜中加入0. 05mol的四甲基溴化胺，0. 3mo1氰化钠，200ml 二甲基亚 砜和0. 6mo1的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4，4，4-三氟丁腈，基于氰化钠的收率为 89%。 实施例4在0. 5L反应釜中加入0. lmol的全氟壬氧基苯磺酸钠，0. 3mo1氰化钠，200ml N， N'-二甲基乙酰胺和0.4mo1的3，3，3-三氟-l-氯丙烷，密封反应釜。开动搅拌，将反应釜 升温至135t:，并恒温反应4h后停止反应。反应物经过滤、精馏得到4，4，4-三氟丁腈，基于 氰化钠的收率为70%。
实施例5在O. 5L反应釜中加入0. 04mol的全氟辛酸胺，O. 3mol氰化钾，200ml N，N'-二甲 基甲酰胺和0.4mo1的3，3，3-三氟-l-氯丙烷，密封反应釜。开动搅拌，将反应釜升温至 70°C ，并恒温反应5h后停止反应。反应物经过滤、精馏得到4， 4， 4-三氟丁腈，基于氰化钾 的收率为90%。
实施例6 在0. 5L反应釜中加入0. 02mol的18-冠_6， 0. 65mol氰化钾，200ml 二甲基亚砜 和0. 75mol的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50°C ，并 恒温反应6h后停止反应。反应物经过滤、精馏得到4，4，4-三氟丁腈，基于氰化钠的收率为 94%。
权利要求
一种4，4，4-三氟丁腈的合成方法，其特征在于，在相转移催化剂的作用下，在极性质子惰性溶剂中，由3，3，3-三氟-1-氯丙烷同氰化钠或氰化钾反应，合成4，4，4-三氟丁腈；反应温度为20～150℃，催化剂与3，3，3-三氟-1-氯丙烷的摩尔比为0.005∶1～0.2∶1，3，3，3-三氟-1-氯丙烷同氰化钠或氰化钾的摩尔比为10∶1～1∶1，氰化钠或氰化钾在溶剂中的浓度为0.05～5mol/L。
2. 根据权利要求1所述的一种4，4，4-三氟丁腈的合成方法，其特征在于所述的相转 移催化剂为Ri^Rs^N+X—， R-C6H4-S03Na， RfS02F， RfC00NH4或冠醚，其中RrR4为CrC16的烷基 或苄基；X是氯或溴；R为C6_C16的烷基，C6_C9的全氟烷基或R5S03Na， R5为C4_C12的烷基；Rf 为C6-C1Q的全氟烷基。
3. 根据权利要求1所述的一种4，4，4-三氟丁腈的合成方法，其特征在于，所述的极性 质子惰性溶剂为N，N' -二甲基甲酰胺J，N' -二甲基乙酰胺J-甲基吡咯烷酮或二甲基亚 砜。
4. 根据权利要求1所述的一种4， 4， 4-三氟丁腈的合成方法，其特征在于，所述的3， 3， 3-三氟-1-氯丙烷同氰化钠或氰化钾反应合成3， 3， 3-三氟丁腈的反应温度为50 120°C 。
5. 根据权利要求1所述的一种4， 4， 4-三氟丁腈的合成方法，其特征在于，所述的催化 剂与3，3，3-三氟-1-氯丙烷的摩尔比为0.01 : 1 0. 1 : 1，3，3，3-三氟-1-氯丙烷同氰化钠或氰化钾的摩尔比为5 : i i. i : i，氰化钠或氰化钾在溶剂中的浓度为o. 5 3mol/L。
全文摘要
本发明公开了一种4，4，4-三氟丁腈的合成方法。它是在相转移催化剂的作用下，在极性质子惰性溶剂中，由3，3，3-三氟-1-氯丙烷同氰化钠或氰化钾反应，合成3，3，3-三氟丁腈，反应温度为20～150℃，催化剂与3，3，3-三氟-1-氯丙烷的摩尔比为0.005∶1～0.2∶1，3，3，3-三氟-1-氯丙烷同氰化钠或氰化钾的摩尔比为10∶1～1∶1，氰化钠或氰化钾在溶剂中的浓度为0.1～5mol/L。本发明具有工艺流程短，原料成本低的优势。
文档编号C07C255/10GK101774945SQ20101010887
公开日2010年7月14日 申请日期2010年1月27日 优先权日2010年1月27日
发明者吴周安, 吴庆, 周强, 周晓红 申请人:巨化集团公司