一種二氟乙酸乙酯的制備工藝

葛繁龍，椿范立，閆宗剛，黃小磊

（南通寶凱化工有限公司，江蘇南通226221）

一種二氟乙酸乙酯的制備工藝

葛繁龍，椿范立，閆宗剛，黃小磊

（南通寶凱化工有限公司，江蘇南通226221）

采用連續(xù)加料的方式制備二氟乙酸乙酯。以二氟氯乙酸乙酯為原料，在溫度和催化劑作用下加氫脫氯，得到二氟乙酸乙酯。并考察了溫度和H2/原料摩爾比對轉(zhuǎn)化率的影響。結(jié)果表明反應(yīng)溫度在240℃左右、H2/原料摩爾比為30，二氟氯乙酸乙酯的轉(zhuǎn)化率最大。

二氟氯乙酸乙酯；二氟乙酸乙酯；催化劑

二氟乙酸乙酯又名二氟醋酸乙酯，為無色透明液體，是一種重要的含氟中間體。目前，工業(yè)化制備二氟乙酸乙酯的工藝大都存在三廢量大、成本高、產(chǎn)率低、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重等嚴(yán)重問題。本文以二氟氯乙酸乙酯為原料制備二氟乙酸乙酯，具有產(chǎn)率高、反應(yīng)易控制、環(huán)境污染小等優(yōu)點。

1 二氟乙酸乙酯的現(xiàn)狀及研究進展

二氟乙酸乙酯是一種重要的含氟化合物，在藥物中間體，環(huán)化、氧化及鹵化反應(yīng)的催化劑等工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的用途和發(fā)展前景，特別是用于農(nóng)業(yè)化學(xué)和藥學(xué)領(lǐng)域。目前制備二氟乙酸乙酯的方法有很多，然而這些方法的合成工藝復(fù)雜，存在大量的環(huán)境污染。

1.1 二氟乙酸乙酯的合成方法

1.1.1 以四氟乙烯為原料

OHARU KAZUYA[JP][1]等人公開了一種二氟乙酰胺及其二氟乙酸乙酯的制備方法。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)醇吸收得二氟乙酸乙酯。

1.1.2 以二氟乙酰胺和低級醇為原料

張奇方[2]公開了一種二氟乙酸乙酯的制備方法，該方法是以二氟乙酰胺與低級醇在強酸催化下，生成二氟乙酸乙酯，選擇性達(dá)到95%以上，且選擇了適宜工業(yè)化回收及可連續(xù)操作的仲胺。

1.1.3 以二乙胺、四丁基溴化銨、無水氟化鉀為原料

趙祥領(lǐng)等[3]公開了一種采用胺化、氟化、酯化三部工藝進行二氟乙酸乙酯的生產(chǎn)工藝。主要是由胺化工藝制得中間產(chǎn)物二氯乙酰二乙胺，然后用二氯乙酰二乙胺為原料與無水氟化鉀在溶劑和相轉(zhuǎn)移催化下進行氟代反應(yīng)制得二氟乙酰二乙胺，最后加入乙醇與二氟乙酰二乙胺進行酯化，制得二氟乙酸乙酯。

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1.1.4 以二氯乙酸衍生物為原料

馮桂英[4]提出了將二氯乙酸作為原料，乙醇作為溶劑，用氯化鐵為催化劑，環(huán)己烷為帶水劑，制備出二氯乙酸乙酯。再將二氯乙酸乙酯與無水氟化劑反應(yīng)生成二氟乙酸乙酯。

1.2 二氟乙酸乙酯的應(yīng)用

二氟乙酸乙酯是重要的含氟中間體，可以發(fā)生還原、縮合、酰胺化等反應(yīng)，通過這些反應(yīng)可以合成一些重要的含有二氟基團的中間體，從而進一步制備含氟農(nóng)藥、醫(yī)藥[5]。二氟乙酸乙酯通過還原反應(yīng)制備的二氟乙醇可以用來合成五氟磺草胺（稻田用廣譜除草劑）。在制藥過程中，二氟乙酸乙酯作為酰胺化試劑或作為原料制備重要的中間體。

2 二氟乙酸乙酯的制備工藝

2.1 試劑與儀器

試劑：二氟氯乙酸乙酯，氫氣，氮氣，鈀碳，石英砂。

儀器：固定床，泵，溫度計，流量計。

2.2 反應(yīng)步驟

將0.5 g的鈀碳和2 g石英砂作為催化劑投入到固定床中，然后通入氮氣置換固定床內(nèi)的空氣，再用氫氣置換氮氣至少三次，在固定床內(nèi)充滿氫氣，并且保持氫氣的流量不變。然后升高溫度到200℃～240℃，然后通入二氟氯乙酸乙酯，并連續(xù)通入氫氣和二氟氯乙酸乙酯，邊反應(yīng)邊收集產(chǎn)物。產(chǎn)品純度大于99.5%，收率大于95%。

2.3.1 H2/原料摩爾比對實驗的影響

合成二氟乙酸乙酯是以二氟氯乙酸乙酯與氫氣為原料，在催化劑加熱條件下進行反應(yīng)。因為實驗中二氟氯乙酸乙酯和氫氣是一起連續(xù)進料的，所以他們之間的質(zhì)量比對轉(zhuǎn)化率有著一定的影響。

表1 H2/原料摩爾比對實驗的影響

從表1可以看出，在相同溫度下，不同的摩爾比對二氟氯乙酸乙酯的轉(zhuǎn)化率是不一樣的，氫氣與二氟氯乙酸乙酯的摩爾比越大，二氟氯乙酸乙酯的轉(zhuǎn)化率就越高。

2.3.2 溫度對實驗的影響

在反應(yīng)時，先置換出了固定床內(nèi)的空氣，然后升高溫度反應(yīng)。表2是在氫氣與原料摩爾比相同時，溫度對二氟氯乙酸乙酯轉(zhuǎn)化率的影響。

表2 溫度對二氟氯乙酸乙酯轉(zhuǎn)化率的影響

從表2中可以看出，在氫氣與二氟氯乙酸乙酯的摩爾比一樣的情況下，隨著溫度的升高二氟氯乙酸乙酯的轉(zhuǎn)化率也隨之增大。

3 結(jié)論

本文設(shè)計的二氟乙酸乙酯的制備工藝，主要是采用連續(xù)生產(chǎn)的方式，工藝簡單，操作方便。并且用鈀碳作為催化劑，可以重復(fù)使用，也避免了現(xiàn)有工藝中濃酸作為催化劑對環(huán)境的污染。通過二氟乙酸乙酯制備農(nóng)藥、醫(yī)藥產(chǎn)品的應(yīng)用還是較少，目前應(yīng)用較多的是吡唑甲酰胺類衍生物的合成。二氟乙酸乙酯作為重要的含氟化學(xué)品，制備工藝的改進，也能加快它的應(yīng)用。

[1]Oharu K，Kumai S.Preparation of difluoroacetic acid fluoride and difluoroacetic acid esters：EP，0694523B1[P]. 1995-07-25.

[2]張齊方.一種二氟乙酸酯的工業(yè)化合成方法：CN102875379A[P].中國專利，2013-01-16.

[3]趙祥領(lǐng).一種二氟乙酸乙酯的生產(chǎn)工藝：CN，102311343A [P].2012-01-11.

[4]馮桂英.二氟溴乙酸乙酯的合成新工藝研究[D].湘潭：湖南科技大學(xué)，2013:21-33.

[5]陳偉，徐衛(wèi)國，李華，等.二氟乙酸乙酯在有機合成中的應(yīng)用[J].有機氟工業(yè)，2016，（1）:25-27.

Process for Preparing Ethyl Difluoroacetate

GE Fan-long，CHUN Fan-li，YAN Zong-gang，HUANG Xiao-lei
（Nantong Baokai Chemical Co.，Ltd.，Nantong，Jiangsu 226221，China）

Ethyl difluoroacetate was prepared by continuous feeding.With ethylchlorodifluoroacetate as raw material，under the action of temperature and catalyst hydrodechlorination，ethyl difluoroacetatewas prepared.And the effects of temperature and H2/raw material molar ratio on the conversion were investigated.The results showed that the conversion rate of ethylchlorodifluoroacetate was the highest，when the reaction temperature was about 240℃，H2/raw material molar ratio was 30.

ethylchlorodifluoroacetate;ethyldifluoroacetate;catalyst

1006-4184（2017）4-0006-02

2017-03-13

葛繁龍（1988-），男，福建建寧人，助理工程師，大專，從事含氟新材料研究工作。E-mail:gefanlong@126.com。