[发明专利]一种合成氟氯丁二酸的方法

说明书

技术领域

本发明属于有机化学合成技术领域，特别是涉及一种合成氟氯丁二酸的方法。

背景技术

氟氯丁二酸具有很高的工业价值，是一种用途广泛的工业原料，其下游产品可用于生产五杂环化合物醇酸树脂、农药杀虫剂等，同时在含氟医药中间体等含氟精细化学品合成方面也具有较高的应用价值。据报道，氟氯丁二酸已广泛地用于树脂等耐腐蚀性新材料的合成。

目前，有关氟氯丁二酸的合成研究，相关报道较少。专利(US2438485)中报道了一种合成四氟丁二酸方法，该方法通过氧化六氟环丁烯反应生成四氟丁二酸。该方法原料难于制备，限制了工业化生产。专利(US2426224)中报道了一种合成丁二酸方法，该方法通过将乙酸二聚生成丁二酸。该方法原料价格昂贵，反应步骤长，反应得率低。

由以上可以看出，在制备氟氯丁二酸时，具有路线长，条件苛刻，原料不易制备等的缺点，这些都限制了氟氯丁二酸的工业化生产。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种合成氟氯丁二酸的方法。

为了达到上述目的，本发明提供的合成氟氯丁二酸的方法包括按顺序进行的下列步骤：

(1)以六氯丁二烯(CCl₂＝CCl-CCl＝CCl₂)和氟化氢作为原料，在环氟化催化剂作用下进行气相环氟化反应，生成氟氯环丁烯(Cyclo-C₂F_xCl_y-CCl＝CCl-,其中x+y＝4)；

(2)氟氯环丁烯(Cyclo-C₂F_xCl_y-CCl＝CCl-,其中x+y＝4)在氧化剂作用下进行氧化反应生成氟氯丁二酸(HOOC-C₂F_xCl_y-COOH)。

在步骤(1)中，所述的环氟化催化剂选自Cr，Ni，Cu，Zn，Mg，Co，In中的一种或多种复合组分催化剂。

在步骤(1)中，所述的气相环氟化反应的温度为100-600℃。

在步骤(1)中，所述的气相环氟化反应的时间为0.1—20s。

在步骤(1)中，所述的六氯丁二烯和氟化氢的摩尔比为1/4–1/16。

在步骤(2)中，所述的氧化剂选自KMnO₄、KCr₂O₇、KClO₃、MnO₂中的任一种。

在步骤(2)中，所述的氧化反应的温度为-20-100℃。

在步骤(2)中，所述的氧化反应的时间为1—20h。

本发明提供的合成氟氯丁二酸的方法的有益效果如下：

1.本发明原料廉价、来源便利。

2.工业三废较少。

3.产品得率高，产物分离提纯简单。

4.合成过程安全，适合于工业化生产。

具体实施方式

以下通过具体实施方式的描述对本发明作进一步说明，但这并非是对本发明的限制，本领域技术人员根据本发明的基本思想，可以做出各种修改或改进，但是只要不脱离本发明的基本思想，均在本发明的范围之内。

实施例1

(1)环氟化催化剂的制备：采用共沉淀法，步骤如下，将CrCl₃、Cu(NO₃)₂、Zn(NO₃)₂溶液以85∶10∶5的摩尔比混合成混合液，然后将占混合液30％重量的氨水滴加到上述混合液中，将混合液的pH值调至9.0,经过24小时沉淀老化，沉淀过滤，用去离子水洗涤，烘干，压制成型，从而得到Cr-Cu-Zn催化剂。

Cr-Cu-Zn催化剂的干燥过程：将20ml Cr-Cu-Zn催化剂装入固定床反应器，然后用开启式管子加热炉加热固定床反应器。使Cr-Cu-Zn催化剂在50ml/min氮气保护下，先以10℃/min的速率升至400℃温度并干燥10小时，然后，降低温度至200℃，由此完成Cr-Cu-Zn催化剂的干燥过程。