[发明专利]一种2-溴-3,3,3-三氟丙烯的制备方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种2-溴-3,3,3-三氟丙烯的制备方法。

背景技术

2-溴-3,3,3-三氟丙烯作为灭火剂、制冷剂等材料有着优越的性能，相比目前广泛使用的三氟甲烷、七氟丙烷等灭火材料，其性能要优越得多，而且由于其分子结构中含有双键，在大气中能够较快的降解，不会像七氟丙烷等化合物在大气中长时间存在，因而可以避免由于大量使用七氟丙烷所造成的温室效应，故是一种理想的哈龙替代品。另外，2-溴-3,3,3-三氟丙烯作为重要的含氟砌块，在有机合成领域也有广泛的应用，比如日本人OshimaIwao等用2,-溴-3,3,3-三氟丙烯合成了2-三氟甲基丙烯酸，该化合物是含氟医药、含氟农药和含氟涂料的中间体，也是含氟聚合物的重要原料；利用2-溴-3,3,3-三氟丙烯作为原料合成了有机非线性光学材料2,2,5,5-四甲基-三氟甲基乙烯基-1,3-二氧戊环^[2]；利用2-溴-3,3,3-三氟丙烯与甲基脲、一氧化碳反应合成了抗肿瘤药5-三氟甲基一氢尿嘧啶；利用2-溴-3,3,3-三氟丙烯与尿素、一氧化碳反应合成了抗癌药5-三氟甲基二氢尿嘧啶；利用2-溴-3,3,3-三氟丙烯在低温下与烷基锂反应而产生的锂试剂与醛反应，生成含CF3基的烯丙基醇，经Claisen重排反应路线，得到了CF3基的二烯酯类化合物；利用2-溴-3,3,3-三氟丙烯与烷基硼和金属镁在钯催化下一锅法反应，很方便的得到了α-三氟甲基乙烯基硼酸；利用2-溴-3,3,3-三氟丙烯在催化剂作用下与炔类化合物进行缩合反应，得到了共轭结构的烯烃化合物，含氟干蠕胞菌素；另外2-溴-3,3,3-三氟丙烯还能用来合成含氟液晶材料。

总之，2-溴-3,3,3-三氟丙烯是一个具有广泛应用前景的化合物，无论作为灭火材料、制冷材料还是作为含氟医药、农药、染料等的合成原料，都将产生巨大的经济价值和社会价值。但是，这么多年来，2-溴-3,3,3-三氟丙烯的合成方法鲜有发展，一直以来都是沿用三氟丙烯与单质溴加成生成1,2-二溴-3,3,3-三氟丙烷，再与氢氧化钠反应脱去一分子溴化氢生成2-溴3,3,3-三氟丙烯的方法，虽然有人采用光照引发反应，也有人利用路易斯酸催化反应的进行，但这仅仅是优化该反应条件，反应的本质都一样。在1,2-二溴-3,3,3-三氟丙烷与氢氧化钠反应脱溴化氢的过程中，由于1位溴原子和2位溴原子都存在脱除的可能性，这就导致无论工艺条件怎么优化，生成的产物中始终都会含有副产物1-溴-3,3,3-三氟丙烯，而且该副产物在分离纯化过程中难以根除，这一方面浪费了原料，增加了生产成本，另一方面也很难得到高纯度的产品，尤其在药物合成和液晶材料合成领域，该缺陷造成的影响很大。

发明内容

本发明其目的就在于提供一种2-溴-3,3,3-三氟丙烯的制备方法，该方法不使用单质溴，避免了使用单质溴所带来的原料剧毒、腐蚀严重、过程不安全、环境污染等多种问题，具有流程简单、反应效率高、条件温和、反应时间短、产品易于分离且质量高、过程环境友好等特点。

实现上述目的而采取的技术方案为，所述方法包括：

（1）在室温下，将反应物料三氟溴甲烷、偏溴乙烯、还原剂和金属催化剂溶解于溶剂中；

（2）加热促使反应进行，脱去两个溴原子，生成2-溴-3,3,3,-三氟丙烯产物；  

（3）反应结束后进行精馏，即可得到纯度大于99.9%的产品。

  与现有技术相比本发明具有以下优点。

   由于该方法不使用单质溴，避免了使用单质溴所带来的原料剧毒、腐蚀严重、过程不安全、环境污染等多种问题，因而具有流程简单、反应效率高、条件温和、反应时间短、产品易于分离且质量高、过程环境友好等特点。

具体实施方式

所述方法包括：

（1）在室温下，将反应物料三氟溴甲烷、偏溴乙烯、还原剂和金属催化剂溶解于溶剂中；

（2）加热促使反应进行，脱去两个溴原子，生成2-溴-3,3,3,-三氟丙烯产物；  

（3）反应结束后进行精馏，即可得到纯度大于99.9%的产品。

所述还原剂为在金属活动性顺序表中排在氢前的金属，包括锌以及其它具有还原性的物质；所述还原剂形状为粉末、条状或者块状。

所述催化剂为第八副族过渡金属元素所形成的配合物，包括钯，其中三甲基膦、三乙基膦、三苯基膦、亚磷酸酯、TMEDA单齿或三齿配体均可以与过渡金属络合形成催化剂使用，所述催化剂用量为1%到20%。