[发明专利]一种2-氟丙二酸二甲酯(I)的合成方法

说明书

技术领域

本发明属有机化学技术领域，是一种2-氟丙二酸二甲酯（I）的合成方法。

背景技术

2-氟丙二酸二甲酯（I）是一种广泛应用于医药、农药领域的重要含氟中间体。

中国专利CN1894198描述了一种2-氯丙二酸二烷基酯在HF/Et₃N体系中氟代制备2-氟代丙二酸二烷基酯的方法。该方法虽然取得了较高的收率，但是使用HF/Et₃N为氟代试剂，存在很大的安全隐患和环境压力且经过精制也无法获得高纯度的产品。世界专利WO9903802描述另一种成本更加低廉的2-氯丙二酸二烷基酯的制备方法：采用更加廉价的丙二酸二烷基酯为原料，用N₂稀释的F₂直接氟代，该方法虽然成本更加低廉，但是使用极度危险的F₂为氟代试剂，需要特殊设备和特殊防护，不利于工业化生产，另外该方法也无法获得高纯度的2-氟代丙二酸二烷基酯。

使用廉价的可商业获得的含氟化合物为起始原料可有效的规避剧毒的氟化氢和氟气等氟代试剂，氟乙酸甲酯无疑是较好的选择。以氟乙酸乙酯为原料，在催化剂存在下与氯乙酸甲酯反应，能以70%的收率得到纯度大于98%的2-氟丙二酸二甲酯，该方法环境友好，操作简便，成本低廉，适合大规模工业化生产。

发明内容

本发明目的在于提出一种2-氟丙二酸二甲酯（I）的合成方法，操作简单，成本低，安全可靠。

本发明的一种2-氟丙二酸二甲酯（I）的合成方法，在催化剂和碱的存在下，氟乙酸甲酯（II）与氯乙酸甲酯（Ⅲ）反应得到2-氟丙二酸二甲酯（I），

合成路线为：

具体制备条件为：

(1)反应使用水，C₁-C₁₀醇类，C₁-C₁₀酰胺类，C₁-C₁₀醚类或者C₁-C₁₀烷基羧酸类

单一溶剂或这些溶剂的混合溶剂;

(2)反应使用的碱为碱金属氢氧化物、烷氧基或芳烷氧基金属碱;

(3)反应时间为1-1000小时;

(4)反应温度为-100-500℃;

(5)反应使用各类铜盐、硅酸盐、过渡金属氧化物、氯化物或这些物质的高分子负载物为催化剂。

(6)氟乙酸甲酯（II）与氯乙酸甲酯（Ⅲ）的摩尔比为：1:1-1000；

(7)氟乙酸甲酯（II）与溶剂的重量体积比为：1:0.1-1000；

(8)水解反应在混合物作为催化剂剂，氟乙酸甲酯（II）与催化剂的摩尔比为1:0.0000001-100。

其中，反应溶剂为水、甲醇、乙醇、乙醚、甲基叔丁基醚、1,4-二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺或冰醋酸，或为单一溶剂，或为混合溶剂。

其中，反应使用的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、甲醇钠、叔丁醇钾、甲醇钾、乙醇钠或乙醇钾。

其中，反应时间为1-36小时，反应温度为-50-150℃。

其中，氟乙酸甲酯（II）与氯乙酸甲酯（Ⅲ）的摩尔比为1:1-20。

其中，氟乙酸甲酯（II）与溶剂的重量体积比为1:3-15。

其中，反应所用的催化剂为铜盐、硅酸盐或这些物质的高分子负载物。

其中，反应中氟乙酸甲酯（II）与催化剂的摩尔比为1:0.0001-10。

本发明所述一种2-氟丙二酸二甲酯（I）合成方法为在在催化剂和碱的存在下，氟乙酸甲酯（II）与氯乙酸甲酯（Ⅲ）反应得到2-氟丙二酸二甲酯（I），收率65-70%，含量≥98%。此方法具有操作简便，生产成本低，产品纯度高，反应条件温和，安全可靠等特点，适合于工业化生产。

具体实施方式

下面通过实施例进一步具体描述本专利，但不限于这些实施例。

实施例1：2-氟丙二酸二甲酯（I）的制备。