相轉(zhuǎn)移技術(shù)在合成氟代乙酸乙酯中的應用.pdf

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1、技術(shù)創(chuàng)新管理131相轉(zhuǎn)移技術(shù)在合成氟代乙酸乙酯中的應用閆洪燕(兗礦魯南化工有限公司山東滕州277527)摘要：本文主要討論應用相轉(zhuǎn)移催化劑，將氯代乙酸乙酯和氟化鉀在相轉(zhuǎn)移催化劑作用下反應，得到氟代乙酸乙酯，使氟代乙酸乙酯的收率達到最大。通過實驗探究了相轉(zhuǎn)移催化劑在合成氟代乙酸乙酯中的一些影響因素，例如相轉(zhuǎn)移催化劑的選擇，用量，以及反應時間。關(guān)鍵詞：氟代乙酸乙酯；氟化鉀；氯代乙酸乙酯；相轉(zhuǎn)移催化劑一、前言相轉(zhuǎn)移催化反應是近年來新興起的應用于非均相反應的合成方法，它通過自身陽離子的表面活化作用，可以使非

2、均相轉(zhuǎn)化為均相反應，加快反應速率，緩和反應條件，簡化操作過程，減少副反應，提高選擇性，不論是實驗室還是工業(yè)生產(chǎn)都很適用，得到了人們越來越多的關(guān)注、研究與應用。二、國內(nèi)氟代乙酸乙酯合成工藝概述國內(nèi)目前采用氯代乙陂乙酯和干燥氟化鉀在助溶劑乙酰胺存在下反應而得。收串僅47．8％。氟代乙陵乙醣收卒不高的原因在于氟代反應的同時，存在著溶荊乙酰胺與氯代乙駿乙酯之間的劓反應。在考察了該副匣應的影響因素以及備因素對副反應的影響毽度的基礎(chǔ)上．改變工藝條件．町使氟代反應的收率提高到63—66％。但是：￡藝條件的改變僅僅

3、是從動力學的角度對副反應進行了抑制，而欲提高氟代反應的收搴．根本的工藝途徑則是從反應系統(tǒng)中除去乙酰胺l而除去乙酰胺．該廈應即成為同一漬非均相體系。在參考相關(guān)文獻及實驗后．可采用嘲一液相轉(zhuǎn)移徨化的方法進行氟代乙敝乙隨的氟代反應：CIC7-／，(100C,Ⅳ。+JH?—』!L寸，℃7"t，(100(jⅣ。+K(’f當采用此種新r藝后．氟代乙徽乙確產(chǎn)帛有很大提升，三、實驗原理廈說明實驗中采用氯代乙酸乙酯與二r燥氟化鉀在符j轉(zhuǎn)移催化劑作用下反應制備{孽：代乙酸乙酯．具體反應為：('ICH，(?00C1l

4、t

5、+KF—』娶～÷F?CH1COOGH。十K(1進行多組平行和類比實驗．以確定捅轉(zhuǎn)移催化劑柱合成氟代乙艘乙釀中發(fā)揮作用的最佳條件：相轉(zhuǎn)移倦化荊種類、相轉(zhuǎn)移催化劑用璧、反應時問等。3．1、實驗操作夢囊3．JI氟代乙陵乙酯的制備(1)對二F無水KF的制?。翰捎闷胀ū簾?，目口將一定量的無水KF鬣手馬弗爐#f1。先在2l_)o℃‘f?焙燒8h左右。然后取出，將其在手．饔箱中充分研綁后重新放網(wǎng)鳥弗爐，于4()O℃下繼續(xù)焙燒直至恒塞。將之取i：}I。置于平燥黯中冷卻保存。(2)在150nd曼口燒概中，加入助溶劑

6、硝基苯50ml和一定量的相轉(zhuǎn)移催化劑．電熱套加熱升溫奎120℃敞臼烘15哪i‰再加入新研細烘干的氟化鉀109，于120℃下敞ta攪拌15mln。待內(nèi)泡降室100℃，再加入氯代乙酸乙酯16．0舄，壤壤抽濾除去空氣并卻n人氮氣進行像護。攪拌加熱回流f轉(zhuǎn)速1000rtmin)。3．1．2具體實驗方案(1)相轉(zhuǎn)移催化劑種類的確定實驗：N，N一=甲基乙酰胺、網(wǎng)丁萋氯化鉸、聚乙二醇6000做相轉(zhuǎn)移偎化劑．均加人2．09，進行制備實驗．反應8h．{}!i濾。取樣避彳子高敏+毛幸矗色譜分析。(2)相轉(zhuǎn)移催化刺用薏的

7、確定實驗：取相轉(zhuǎn)移倦化劑四丁基氯化銨用量為1．09、20譬，3,09分別進行制備實驗．反慮8h，抽滁，取樣進行離被氣相色譜分析。(3)反應時間的確定實驗：2．Og四丁基氯化鍍傲相轉(zhuǎn)移催化荊進行制備實驗，!曼應4Il'6h．8h．10h抽濾，分別墩樣進行高效氣相色譜分析。3．2、氟代乙酸乙酯的分析將反應后的溶液進行多次抽濾，對抽濾后的溶液進行高效氣相色譜分析，測定氟代乙酸乙酯含量并計算其產(chǎn)率。氣相色譜儀操作條件：50(3min)——230(2min)，VN2=1．6，進樣口溫度2300C，檢測器溫度3

8、00qC，分流比50：1。4、實驗結(jié)果與討論4．1、催化劑的選擇取樣進行高效氣相色譜分析后計算產(chǎn)率，其中N，N一二甲基乙酰胺產(chǎn)率為O．6177％，四丁基氯化銨產(chǎn)率為6．1886％，聚乙二醇6000產(chǎn)率為0．3478％通過實驗結(jié)果分析比較可得：相轉(zhuǎn)移催化劑四丁基氯化銨的催化效果最好。合成氟代乙酸乙酯的產(chǎn)率最高．跟其他相轉(zhuǎn)移倦化荊相比高出很多倍。N，N一二甲基乙酰胺次之。用聚乙二醇60()o作倦化劑兼作滓劑效果最籌，4．2、罐化劑的鉑量取樣進行離效氣相色譜分析盾計算產(chǎn)率．相轉(zhuǎn)移催化劑用鬃在1．OH啊’產(chǎn)

9、率為1．6877％．2．Og時產(chǎn)率為6．1986，3．o宴時產(chǎn)舉為O．088％。。逋過實驗結(jié)果比較分析可得：相轉(zhuǎn)穆催化荊用鬻為2．雌時催化教臬最好．臺成氟代己酸乙黯的蘆率最商．．4．3、廈隨時嗣崴樣進行商效氣相色譜分析后}{．算產(chǎn)率，廈應時問為4小時產(chǎn)率為3．0456％。6小時產(chǎn)搴為3．4187．8小時產(chǎn)摩為6．i886．10小時產(chǎn)^牢為3．3471。通過熨萼6l結(jié)果比較分析可得：反應時間為8}l時催化效糶最好．合成氟代乙酸乙酯的產(chǎn)率最高，4．4、實驗緣臺結(jié)果通過以上