本發(fā)明涉及一種有機(jī)氟化物合成，具體涉及2,2-二甲氧基-4-(三氟甲基)-1,3-二氧戊環(huán)的制備方法。

背景技術(shù)：

1、有機(jī)氟化物因其特殊的物理化學(xué)性質(zhì)而在有機(jī)合成領(lǐng)域備受重視，并廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、農(nóng)藥、表面活性劑、電池添加劑等各個學(xué)科和領(lǐng)域。自然界中極少存在天然有機(jī)氟化物，多數(shù)都是經(jīng)過人工合成。目前，有機(jī)氟化物的合成仍然存在很多技術(shù)缺陷，這導(dǎo)致有機(jī)氟化物的應(yīng)用在很大程度上受到限制。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是：提供一種2,2-二甲氧基-4-(三氟甲基)-1,3-二氧戊環(huán)的制備方法，該制備方法原料易得、制備工藝簡單、產(chǎn)率高。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：2,2-二甲氧基-4-(三氟甲基)-1,3-二氧戊環(huán)的制備方法，包括以下步驟。

3、一、投入甲醇鈉甲醇溶液，加入三氯甲基試劑反應(yīng)，制備得到得中間體原碳酸四甲酯。

4、二、硼氫化鈉加入到反應(yīng)有機(jī)試劑中，-30oc～-20?oc條件下攪拌，滴加三氟丙酮酸甲酯，滴完保持?jǐn)嚢璺磻?yīng)，反應(yīng)結(jié)束后加入酸淬滅至酸性，之后反應(yīng)液后處理得中間體3,3,3-三氟-1,2-丙二醇。

5、三、將3,3,3-三氟-1,2-丙二醇與催化劑投入到反應(yīng)容器中，所述的催化劑選自硫酸、4-甲基苯磺酸吡啶（ppts）中的一種；80?oc～100?oc條件下滴加原碳酸四甲酯，滴加完成，保持回流攪拌反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后去離子水淬滅，第三有機(jī)溶劑萃取，然后依次過濾、旋干、精餾得最終產(chǎn)品。

6、上述反應(yīng)原理如下：

7、。

8、進(jìn)一步地，前述的2,2-二甲氧基-4-(三氟甲基)-1,3-二氧戊環(huán)的制備方法，其中，甲醇鈉甲醇溶液中甲醇鈉的濃度為30?wt%。

9、進(jìn)一步地，前述的2,2-二甲氧基-4-(三氟甲基)-1,3-二氧戊環(huán)的制備方法，其中，三氯甲基試劑具有通式的平均式如下：，式中的r基團(tuán)為氰基或硝基或硫氯基；三氯甲基試劑與甲醇鈉的投料摩爾比為1：（4～4.2）。

10、進(jìn)一步地，前述的2,2-二甲氧基-4-(三氟甲基)-1,3-二氧戊環(huán)的制備方法，其中，r基團(tuán)為硫氯基。

11、更進(jìn)一步地，前述的2,2-二甲氧基-4-(三氟甲基)-1,3-二氧戊環(huán)的制備方法，其中，如三氯甲基試劑采用全氯甲硫醇，則在0?oc-5?oc條件下滴加，滴加完成保持0?oc-5?oc攪拌反應(yīng)8-16h；如三氯甲基試劑采用三氯乙腈或三氯硝基甲烷，則在30?oc-40oc條件下滴加，滴加過程中放出大量熱直至回流，滴加完成保持回流反應(yīng)2-4h；反應(yīng)結(jié)束后反應(yīng)液后處理得中間體原碳酸四甲酯。

12、再進(jìn)一步地，前述的2,2-二甲氧基-4-(三氟甲基)-1,3-二氧戊環(huán)的制備方法，其中，第一步驟中，反應(yīng)液后處理步驟包括過濾，濾液常壓蒸餾得蒸餾液，加入第一有機(jī)溶劑精餾，取釜料得中間體原碳酸四甲酯；第一有機(jī)溶劑選自乙醚、二氯甲烷、甲基叔丁基醚中的一種；蒸餾液與第一有機(jī)溶劑的投料質(zhì)量比為1：（8～15）。

13、進(jìn)一步地，前述的2,2-二甲氧基-4-(三氟甲基)-1,3-二氧戊環(huán)的制備方法，其中，第二步驟中，反應(yīng)有機(jī)試劑選自四氫呋喃、甲醇、乙醇中的一種。

14、再進(jìn)一步地，前述的2,2-二甲氧基-4-(三氟甲基)-1,3-二氧戊環(huán)的制備方法，其中，第二步驟中，反應(yīng)液后處理步驟包括：第二有機(jī)溶劑萃取旋蒸，得中間體3,3,3-三氟-1,2-丙二醇；第二有機(jī)溶劑選自二氯甲烷、乙酸乙酯、乙醚中的一種；三氟丙酮酸甲酯與第二有機(jī)溶劑的投料質(zhì)量比為1：（5～10）。

15、再進(jìn)一步地，前述的2,2-二甲氧基-4-(三氟甲基)-1,3-二氧戊環(huán)的制備方法，其中，第二步驟中，三氟丙酮酸甲酯與硼氫化鈉的投料摩爾比為1：（1.0～1.5）。

16、再進(jìn)一步地，前述的2,2-二甲氧基-4-(三氟甲基)-1,3-二氧戊環(huán)的制備方法，其中，第二步驟中，淬滅所用的酸選自10?wt%鹽酸、10?wt%硫酸、30?wt%檸檬酸水溶液中的一種。

17、進(jìn)一步地，前述的2,2-二甲氧基-4-(三氟甲基)-1,3-二氧戊環(huán)的制備方法，其中，第二步驟中，三氟丙酮酸甲酯滴完后保持室溫攪拌反應(yīng)0.5-1.5h。

18、進(jìn)一步地，前述的2,2-二甲氧基-4-(三氟甲基)-1,3-二氧戊環(huán)的制備方法，其中，第三步驟中，?3,3,3-三氟-1,2-丙二醇與催化劑的投料摩爾比為1：（0.02～0.035）。

19、進(jìn)一步地，前述的2,2-二甲氧基-4-(三氟甲基)-1,3-二氧戊環(huán)的制備方法，其中，第三步驟中，3,3,3-三氟-1,2-丙二醇與原碳酸四甲酯的投料摩爾比為：1：（1.1～1.5）。

20、進(jìn)一步地，前述的2,2-二甲氧基-4-(三氟甲基)-1,3-二氧戊環(huán)的制備方法，其中，第三步驟中，第三有機(jī)溶劑選自二氯甲烷（dcm）、乙酸乙酯、乙醚中的一種。

21、進(jìn)一步地，前述的2,2-二甲氧基-4-(三氟甲基)-1,3-二氧戊環(huán)的制備方法，其中，第三步驟中，原碳酸四甲酯滴加完成后保持回流攪反應(yīng)拌2-5h。

22、本發(fā)明的優(yōu)點是：一、提供一種2,2-二烷氧基-4-(三氟甲基)-1,3-二氧戊環(huán)的制備工藝，該制備方法收率高。二、工藝路線簡單，反應(yīng)易操控。三、原料易獲取。四、兩個中間產(chǎn)物以及最終產(chǎn)物的純度高，收率好，一條生產(chǎn)線可以制備三種產(chǎn)品，因此適合工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)特征：

1.2,2-二甲氧基-4-(三氟甲基)-1,3-二氧戊環(huán)的制備方法，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的2,2-二甲氧基-4-(三氟甲基)-1,3-二氧戊環(huán)的制備方法，其特征在于：甲醇鈉甲醇溶液中甲醇鈉的濃度為30?wt%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的2,2-二甲氧基-4-(三氟甲基)-1,3-二氧戊環(huán)的制備方法，其特征在于：三氯甲基試劑具有通式的平均式如下：，式中的r基團(tuán)為氰基或硝基或硫氯基；三氯甲基試劑與甲醇鈉的投料摩爾比為1：（4～4.2）。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的2,2-二甲氧基-4-(三氟甲基)-1,3-二氧戊環(huán)的制備方法，其特征在于：r基團(tuán)為硫氯基。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的2,2-二甲氧基-4-(三氟甲基)-1,3-二氧戊環(huán)的制備方法，其特征在于：如三氯甲基試劑采用全氯甲硫醇，則在0?oc-5?oc條件下滴加，滴加完成保持0?oc-5?oc攪拌反應(yīng)8-16h；如三氯甲基試劑采用三氯乙腈或三氯硝基甲烷，則在30?oc-40oc條件下滴加，滴加過程中放出大量熱直至回流，滴加完成保持回流反應(yīng)2-4h；反應(yīng)結(jié)束后反應(yīng)液后處理得中間體原碳酸四甲酯。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的2,2-二甲氧基-4-(三氟甲基)-1,3-二氧戊環(huán)的制備方法，其特征在于：第一步驟中，反應(yīng)液后處理步驟包括過濾，濾液常壓蒸餾得蒸餾液，加入第一有機(jī)溶劑精餾，取釜料得中間體原碳酸四甲酯；第一有機(jī)溶劑選自乙醚、二氯甲烷、甲基叔丁基醚中的一種；蒸餾液與第一有機(jī)溶劑的投料質(zhì)量比為1：（8～15）。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的2,2-二甲氧基-4-(三氟甲基)-1,3-二氧戊環(huán)的制備方法，其特征在于：第二步驟中，反應(yīng)有機(jī)試劑選自四氫呋喃、甲醇、乙醇中的一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的2,2-二甲氧基-4-(三氟甲基)-1,3-二氧戊環(huán)的制備方法，其特征在于：第二步驟中，反應(yīng)液后處理步驟包括：第二有機(jī)溶劑萃取旋蒸，得中間體3,3,3-三氟-1,2-丙二醇；第二有機(jī)溶劑選自二氯甲烷、乙酸乙酯、乙醚中的一種；三氟丙酮酸甲酯與第二有機(jī)溶劑的投料質(zhì)量比為1：（5～10）。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的2,2-二甲氧基-4-(三氟甲基)-1,3-二氧戊環(huán)的制備方法，其特征在于：第二步驟中，三氟丙酮酸甲酯與硼氫化鈉的投料摩爾比為1：（1.0～1.5）。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的2,2-二甲氧基-4-(三氟甲基)-1,3-二氧戊環(huán)的制備方法，其特征在于：第二步驟中，淬滅所用的酸選自10?wt%鹽酸、10?wt%硫酸、30?wt%檸檬酸水溶液中的一種。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的2,2-二甲氧基-4-(三氟甲基)-1,3-二氧戊環(huán)的制備方法，其特征在于：第二步驟中，三氟丙酮酸甲酯滴完后保持室溫攪拌反應(yīng)0.5-1.5h。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的2,2-二甲氧基-4-(三氟甲基)-1,3-二氧戊環(huán)的制備方法，其特征在于：第三步驟中，?3,3,3-三氟-1,2-丙二醇與催化劑的投料摩爾比為1：（0.02～0.035）。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的2,2-二甲氧基-4-(三氟甲基)-1,3-二氧戊環(huán)的制備方法，其特征在于：第三步驟中，3,3,3-三氟-1,2-丙二醇與原碳酸四甲酯的投料摩爾比為：1：（1.1～1.5）。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的2,2-二甲氧基-4-(三氟甲基)-1,3-二氧戊環(huán)的制備方法，其特征在于：第三步驟中，第三有機(jī)溶劑選自二氯甲烷、乙酸乙酯、乙醚中的一種。

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的2,2-二甲氧基-4-(三氟甲基)-1,3-二氧戊環(huán)的制備方法，其特征在于：第三步驟中，原碳酸四甲酯滴加完成后保持回流攪反應(yīng)拌2-5h。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種2,2?二甲氧基?4?(三氟甲基)?1,3?二氧戊環(huán)的制備方法，包括以下步驟：一、投入甲醇鈉甲醇溶液，加入三氯甲基試劑反應(yīng)；制備中間體原碳酸四甲酯；二、硼氫化鈉加入到反應(yīng)有機(jī)試劑中，?30<supgt;o</supgt;C～?20<supgt;?o</supgt;C條件下攪拌，滴加三氟丙酮酸甲酯，滴完保持?jǐn)嚢璺磻?yīng)，反應(yīng)結(jié)束后加入酸淬滅至酸性，之后反應(yīng)液后處理得中間體3,3,3?三氟?1,2?丙二醇；三、將3,3,3?三氟?1,2?丙二醇與催化劑投入到反應(yīng)容器中；80<supgt;?o</supgt;C～100<supgt;?o</supgt;C條件下滴加原碳酸四甲酯，滴加完成，保持回流攪拌反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后去離子水淬滅，第三有機(jī)溶劑萃取，然后依次過濾、旋干、精餾得最終產(chǎn)品。本發(fā)明的優(yōu)點是：收率高，工藝路線簡單，易操控，原料易獲取。

技術(shù)研發(fā)人員：陳宇豪,錢逾超,謝逸卿,朱啟程,印李達(dá),呂鵬程
受保護(hù)的技術(shù)使用者：張家港市國泰華榮化工新材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15