氟代乙酸酯和氟代碳酸乙烯酯的合成研究.pdf

1、氟代乙酸酯和氟代碳酸乙烯酯是重要的化工和醫(yī)藥中間體，廣泛地應(yīng)用于醫(yī)藥，染料，農(nóng)藥和電解質(zhì)添加劑等領(lǐng)域。本文在采用鹵素交換氟化反應(yīng)合成氟代乙酸甲酯，氟代乙酸乙酯和氟代碳酸乙烯酯的基礎(chǔ)上，研究了不同類型的離子液體作為相轉(zhuǎn)移催化劑對合成氟代乙酸酯和氟代碳酸乙烯酯的影響，以期獲得規(guī)律性結(jié)果，并對合成工藝進行優(yōu)化，為工業(yè)化生產(chǎn)提供基礎(chǔ)。
　　通過考察不同類型的離子液體對氟化反應(yīng)的影響，我們發(fā)現(xiàn)離子液體的結(jié)構(gòu)對反應(yīng)具有較大的影響:
　　

2、當(dāng)離子液體的陰離子為鹵素陰離子(Br-，CI-)時，對氟代乙酸甲酯和氟代乙酸乙酯的合成具有非常大的促進作用，當(dāng)陰離子為BF4-，PF6-時，對氟乙酸甲酯和氟代乙酸乙酯的合成具有非常小的促進作用或是阻礙作用;相反的，在合成氟代碳酸乙烯酯的過程中，鹵素型(Br-，Cl-)的離子液體對反應(yīng)具有明顯的阻礙作用，而陰離子為PF6-的離子液體則對反應(yīng)具有較好的促進作用。
　　離子液體的陽離子對反應(yīng)也具有一定的影響，總體來說，在合成氟代乙酸酯的

3、過程中，隨著甲基咪唑環(huán)側(cè)鏈上碳原子數(shù)的增加，離子液體的催化活性呈現(xiàn)下降的趨勢;在合成氟代碳酸乙烯酯的過程中，陽離子的規(guī)律性不強。
　　在合成氟代乙酸酯的過程中，采用離子液體[Bmim]Br作為催化劑時具有比傳統(tǒng)季銨鹽催化劑TBAB，CTAB更優(yōu)的結(jié)果。而在合成氟代碳酸乙烯酯的過程中，由于氟代碳酸乙酯的合成反應(yīng)過程中的活性較大，不加催化劑，已經(jīng)有不錯的產(chǎn)率，添加PF6-型的離子液體作為催化劑，雖然能夠促進反應(yīng)的進行，但是考慮到工業(yè)生

4、產(chǎn)的成本和離子液體的回收等問題，該反應(yīng)以不添加催化劑為宜。
　　本文通過單因素實驗考察了反應(yīng)溫度，反應(yīng)時間，KF的用量，溶劑的用量及溶劑種類對反應(yīng)的影響，通過正交實驗設(shè)計，對氟化反應(yīng)的工藝進行優(yōu)化。結(jié)果表明，合成氟代乙酸甲酯的優(yōu)化工藝條件為:反應(yīng)溫度120℃、反應(yīng)時間4h、催化劑用量3.3％、n(KF)∶n(氯乙酸甲酯)=2、溶劑用量為25ml，產(chǎn)率可達到66.4％;合成氟代乙酸乙酯的優(yōu)化工藝條件為:反應(yīng)溫度120℃、反應(yīng)時間4h