[发明专利]一种4,4,4-三氟丁腈的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种4，4，4-三氟丁腈的合成方法。

背景技术

4，4，4-三氟丁腈中腈基是一个很活泼的基团，可同其它物质反应，生成酸、 酰胺、酯或者胺等，这些4，4，4-三氟丁腈的衍生化合物都是重要的三氟甲基砌块 试剂，主要用作医药、医药合成原料和有机溶剂。

在文献报道中，并没有提到4，4，4-三氟丁腈的合成方法。

以往的这些4，4，4-三氟丁腈的衍生化合物，如酸、酰胺、酯或者胺等都是经 由复杂的工艺路线得到的，致使这些产品生产成本昂贵，限制了其下游产品的 大规模开发。

发明内容

本发明的目的是提供一种4，4，4-三氟丁腈的合成方法。

4，4，4-三氟丁腈的合成方法是在相转移催化剂的作用下，在极性质子惰性溶 剂中，先由3，3，3-三氟-1-氯丙烷同氰化钠或氰化钾反应，合成3，3，3-三氟丁腈， 反应温度为20～150℃，催化剂与3，3，3-三氟-1-氯丙烷的摩尔比为0.005∶1～ 0.2∶1，3，3，3-三氟-1-氯丙烷同氰化钠或氰化钾的摩尔比为10∶1～1∶1，氰化 钠或氰化钾在溶剂中的浓度为0.1～5mol/L。

相转移催化剂为R₁R₂R₃R₄N⁺X^-，R-C₆H₄-SO₃Na，R_fSO₂F，R_fCOONH₄或冠 醚，其中R₁-R₄为C₁-C₁₆的烷基或苄基；X是氯或溴；R为C₆-C₁₆的烷基，C₆-C₉的全氟烷基或R₅SO₃Na，R₅为C₄-C₁₂的烷基；R_f为C₆-C₁₀的全氟烷基。

极性质子惰性溶剂为N，N’-二甲基甲酰胺、N，N’-二甲基乙酰胺、N-甲基吡 咯烷酮或二甲基亚砜。

3，3，3-三氟-1-氯丙烷同氰化钠或氰化钾反应合成3，3，3-三氟丁腈的反应温度 为20～150℃，优选为50～120℃。

催化剂与3，3，3-三氟-1-氯丙烷的摩尔比为0.005∶1～0.2∶1，优选为0.01∶ 1～0.1∶1；3，3，3-三氟-1-氯丙烷同氰化钠或氰化钾的摩尔比为10∶1～1∶1，优 选为5∶1～1.1∶1；氰化钠或氰化钾在溶剂中的浓度为0.1～5mol/L，优选为 0.5～3mol/L。

本发明旨在提供一种避免使用昂贵原料和催化剂、反应路线短、收率较高 的4，4，4-三氟丁腈的合成方法。

本发明具有生产设备简单；工艺流程短、无需复杂的后处理装置；工艺参 数控制容易；操作安全性较好；催化剂用量较少、价格相对较廉；反应选择性 好；产品纯度高；能耗低；三废少、环境污染小；投资较少等优点。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明进行更具体的说明，但本发明并不限于所述的实 施例。

实施例1

在0.5L反应釜中加入0.02mol的18-冠-6，0.15mol氰化钠，200ml N，N’- 二甲基甲酰胺和0.75mol的3，3，3-三氟-1-氯丙烷后，密封反应釜。开动搅拌，将 反应釜升温至120℃，并恒温反应2h。反应物经过滤、精馏得到4，4，4-三氟丁 腈，基于氰化钠的收率为92％。

实施例2

在0.5L反应釜中加入0.008mol的十六烷基三甲基氯化胺，0.5mol氰化钠， 200ml二甲基亚砜和0.6mol的3，3，3-三氟-1-氯丙烷，密封反应釜。开动搅拌， 将反应釜升温至110℃，并恒温反应3.5h后停止反应。反应物经过滤、精馏得 到4，4，4-三氟丁腈，基于氰化钠的收率为88％。

实施例3