相转移技术在合成氟代乙酸乙酯中的应用.pdf

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1、技术创新管理131相转移技术在合成氟代乙酸乙酯中的应用闫洪燕(兖矿鲁南化工有限公司山东滕州277527)摘要：本文主要讨论应用相转移催化剂，将氯代乙酸乙酯和氟化钾在相转移催化剂作用下反应，得到氟代乙酸乙酯，使氟代乙酸乙酯的收率达到最大。通过实验探究了相转移催化剂在合成氟代乙酸乙酯中的一些影响因素，例如相转移催化剂的选择，用量，以及反应时间。关键词：氟代乙酸乙酯；氟化钾；氯代乙酸乙酯；相转移催化剂一、前言相转移催化反应是近年来新兴起的应用于非均相反应的合成方法，它通过自身阳离子的表面活化作用，可以使非

2、均相转化为均相反应，加快反应速率，缓和反应条件，简化操作过程，减少副反应，提高选择性，不论是实验室还是工业生产都很适用，得到了人们越来越多的关注、研究与应用。二、国内氟代乙酸乙酯合成工艺概述国内目前采用氯代乙陂乙酯和干燥氟化钾在助溶剂乙酰胺存在下反应而得。收串仅47．8％。氟代乙陵乙醣收卒不高的原因在于氟代反应的同时，存在着溶荆乙酰胺与氯代乙骏乙酯之间的劓反应。在考察了该副匣应的影响因素以及备因素对副反应的影响毽度的基础上．改变工艺条件．町使氟代反应的收率提高到63—66％。但是：￡艺条件的改变仅仅

3、是从动力学的角度对副反应进行了抑制，而欲提高氟代反应的收搴．根本的工艺途径则是从反应系统中除去乙酰胺l而除去乙酰胺．该厦应即成为同一渍非均相体系。在参考相关文献及实验后．可采用嘲一液相转移徨化的方法进行氟代乙敝乙随的氟代反应：CIC7-／，(100C,Ⅳ。+JH?—』!L寸，℃7"t，(100(jⅣ。+K(’f当采用此种新r艺后．氟代乙徽乙确产帛有很大提升，三、实验原理厦说明实验中采用氯代乙酸乙酯与二r燥氟化钾在符j转移催化剂作用下反应制备{孽：代乙酸乙酯．具体反应为：('ICH，(?00C1l

4、t

5、+KF—』娶～÷F?CH1COOGH。十K(1进行多组平行和类比实验．以确定捅转移催化剂柱合成氟代乙艘乙酿中发挥作用的最佳条件：相转移倦化荆种类、相转移催化剂用璧、反应时问等。3．1、实验操作梦囊3．JI氟代乙陵乙酯的制备(1)对二F无水KF的制取：采用普通焙烧法，目口将一定量的无水KF鬣手马弗炉#f1。先在2l_)o℃‘f?焙烧8h左右。然后取出，将其在手．饔箱中充分研绑后重新放网鸟弗炉，于4()O℃下继续焙烧直至恒塞。将之取i：}I。置于平燥黯中冷却保存。(2)在150nd曼口烧概中，加入助溶剂

6、硝基苯50ml和一定量的相转移催化剂．电热套加热升温奎120℃敞臼烘15哪i‰再加入新研细烘干的氟化钾109，于120℃下敞ta搅拌15mln。待内泡降室100℃，再加入氯代乙酸乙酯16．0舄，壤壤抽滤除去空气并却n人氮气进行像护。搅拌加热回流f转速1000rtmin)。3．1．2具体实验方案(1)相转移催化剂种类的确定实验：N，N一=甲基乙酰胺、网丁萋氯化铰、聚乙二醇6000做相转移偎化剂．均加人2．09，进行制备实验．反应8h．{}!i滤。取样避彳子高敏+毛幸矗色谱分析。(2)相转移催化刺用薏的

7、确定实验：取相转移倦化剂四丁基氯化铵用量为1．09、20譬，3,09分别进行制备实验．反虑8h，抽滁，取样进行离被气相色谱分析。(3)反应时间的确定实验：2．Og四丁基氯化镀傲相转移催化荆进行制备实验，!曼应4Il'6h．8h．10h抽滤，分别墩样进行高效气相色谱分析。3．2、氟代乙酸乙酯的分析将反应后的溶液进行多次抽滤，对抽滤后的溶液进行高效气相色谱分析，测定氟代乙酸乙酯含量并计算其产率。气相色谱仪操作条件：50(3min)——230(2min)，VN2=1．6，进样口温度2300C，检测器温度3

8、00qC，分流比50：1。4、实验结果与讨论4．1、催化剂的选择取样进行高效气相色谱分析后计算产率，其中N，N一二甲基乙酰胺产率为O．6177％，四丁基氯化铵产率为6．1886％，聚乙二醇6000产率为0．3478％通过实验结果分析比较可得：相转移催化剂四丁基氯化铵的催化效果最好。合成氟代乙酸乙酯的产率最高．跟其他相转移倦化荆相比高出很多倍。N，N一二甲基乙酰胺次之。用聚乙二醇60()o作倦化剂兼作滓剂效果最筹，4．2、罐化剂的铂量取样进行离效气相色谱分析盾计算产率．相转移催化剂用鬃在1．OH啊’产

9、率为1．6877％．2．Og时产率为6．1986，3．o宴时产举为O．088％。。逋过实验结果比较分析可得：相转穆催化荆用鬻为2．雌时催化教臬最好．台成氟代己酸乙黯的芦率最商．．4．3、厦随时嗣崴样进行商效气相色谱分析后}{．算产率，厦应时问为4小时产率为3．0456％。6小时产搴为3．4187．8小时产摩为6．i886．10小时产^牢为3．3471。通过熨萼6l结果比较分析可得：反应时间为8}l时催化效粜最好．合成氟代乙酸乙酯的产率最高，4．4、实验缘台结果通过以上