相转移技术在合成氟代乙酸乙酯中的应用

2013-09-22闫洪燕兖矿鲁南化工有限公司山东滕州277527

化工管理 2013年18期

闫洪燕（兖矿鲁南化工有限公司山东滕州 277527）

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酸乙酯和干燥氟化钾在助溶剂乙酰胺存在下反应而得，收率仅47.8%。氟代乙酸乙酯收率不高的原因在于氟代反应的同时，存在着溶剂乙酰胺与氯代乙酸乙酯之间的副反应。在考察了该副反应的影响因素以及各因素对副反应的影响程度的基础上，改变工艺条件，可使氟代反应的收率提高到63～66%。但是工艺条件的改变仅仅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率，根本的工艺途径则是从反应系统中除去乙酰胺；而除去乙酰胺，该反应即成为固-液非均相体系。

在参考相关文献及实验后，可采用固-液相转移催化的方法进行氟代乙酸乙酯的氟代反应：

当采用此种新工艺后，氟代乙酸乙酯产率有很大提升。

三、实验原理及说明

实验中采用氯代乙酸乙酯与干燥氟化钾在相转移催化剂作用下反应制备氟代乙酸乙酯，具体反应为：

进行多组平行和类比实验，以确定相转移催化剂在合成氟代乙酸乙酯中发挥作用的最佳条件：相转移催化剂种类、相转移催化剂用量、反应时间等。

3.1、实验操作步骤

3.1.1 氟代乙酸乙酯的制备

（1）对于无水KF的制取：采用普通焙烧法，即将一定量的无水KF置于马弗炉中，先在200℃下焙烧8h左右，然后取出，将其在手套箱中充分研细后重新放回马弗炉，于400℃下继续焙烧直至恒重。将之取出，置于干燥器中冷却保存。

（2）在150ml三口烧瓶中，加入助溶剂硝基苯50ml和一定量的相转移催化剂，电热套加热升温至120℃敞口烘15min。再加入新研细烘干的氟化钾10g，于120℃下敞口搅拌15min，待内温降至100℃，再加入氯代乙酸乙酯16.0g，减压抽滤除去空气并加入氮气进行保护，搅拌加热回流（转速1000r/min）。

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-二甲基乙酰胺、四丁基氯化铵、聚乙二醇6000做相转移催化剂，均加入2.0g，进行制备实验，反应8h，抽滤，取样进行高效气相色谱分析。

（2）相转移催化剂用量的确定实验：取相转移催化剂四丁基氯化铵用量为1.0g、2.0g、3.0g分别进行制备实验，反应8h，抽滤，取样进行高效气相色谱分析。

（3）反应时间的确定实验：2.0g四丁基氯化铵做相转移催化剂进行制备实验，反应4h,6h,8h，10h抽滤，分别取样进行高效气相色谱分析。