【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于农药和医药中间体的合成，具体涉及4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯的连续合成方法与合成装置。
技术介绍
1、4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯，简称三氟乙酰乙酸乙酯，三氟乙酰乙酸乙酯作为重要的农药和医药中间体，应用广泛。目前，合成三氟乙酰乙酸乙酯的主要方法为claisen缩合法（克莱森缩合法），主要以乙醇钠溶液作为催化剂，促使乙酸乙酯和三氟乙酸乙酯进行克莱森酯缩合反应，经过酸化合成最终产物4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯。但是该类方案反应工序多，操作参数多，操作繁琐，因为过程中存在乙醇的引入或生成，导致对反应的正向进行及反应速率产生很大影响，以及使用三氟乙酸乙酯为合成原料成本高等问题。
2、比如中国专利cn103694119a公开了如下方法：在反应器中加入乙醇钠的乙醇溶液、乙酸乙酯以及有机溶剂，根据反应温度变化进行三氟乙酸乙酯的缓慢加入，制备三氟乙酰乙酸乙酯的钠盐中间体，然后再经提温反应后进行酸化，待降温后，最终将反应液进行过滤洗涤，减压蒸馏得到最终产品收率85%（纯度95%）。此生产工艺虽然采用乙醇钠溶液作为催化剂，增加了生产工艺的安全性及收率，但因为克莱森酯缩合反应加入了过量的乙醇，导致了处理工序多、反应速率低、副反应多的问题，影响了最终产品的纯度。
3、比如中国专利cn117142954a公开了如下方法：先将碱溶解在有机溶剂中，在温度不高于0℃条件下，加入三氟乙酰氯反应-0.5-3h，再加入乙酸乙酯，升温至20-30℃反应2-6h，然后用水洗涤反应物，将有机相用无水硫酸钠干燥，最后蒸馏出有机溶剂，即得
4、比如中国专利cn117843480a公开了如下方法：在0.1-0.3mpa、-5-0℃条件下，将三氟乙酰氯溶解至有机溶剂中，再向其中加入乙烯酮，通过管式反应器b进行加成反应，得到中间物料；将乙醇加入至中间物料中，通过管式反应器a进行酯化反应，得到反应液；将反应液经过精馏，得到4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯，此方法虽然相对于现有工艺在收率和纯度上有了很大的提升，但是单乙烯酮几乎无供货渠道，只能增加专门的装置进行制取，其中的加成单元需要控制较多的参数，增加了制备操作的难度。
5、比如美国专利us4647689公开了如下的方法：在氢化钠（含量为60%，分散在矿物油中）存在下，以环戊烷为溶剂，三氟乙酸乙酯与乙酸乙酯发生反应，加入氯化氢气体酸化得反应粗产物，再经过滤、精馏后得到4,4,4-三氯乙酰乙酸乙酯产品，纯度为94.0%，收率为75%。此反应体系需要通入无水氯化氢气体进行酸化，操作时很难准确控制酸化终点，逸出的无水氯化氢气体需要较大量的碱液中和，使三废量增加，从而增加能耗及操作周期，后续通过加入三氟乙酰氯来处理乙醇，增加了反应的操作步骤，延长了单釜反应的操作时间。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术存在的上述缺陷，提供4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯的连续合成方法，原料成本低，简化工艺，副反应少，生产效率高。本专利技术还提供其合成装置。
2、本专利技术所述的4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯的连续合成方法：向反应溶剂中加入钠或氢化钠，在搅拌条件下，通过竖直冷凝器控制竖直冷凝温度为-8-（-18℃），控制反应体系温度为25-50℃，加入乙酸乙酯的同时通过气体分布器通入三氟乙酰氯，通入完成后，反应体系继续搅拌保温反应30-60min，得到的反应液进行过滤，滤液减压蒸馏，得到4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯。控制反应体系温度优选为25-35℃。
3、所述的反应溶剂为环戊烷、正戊烷中的一种，优选为环戊烷。
4、所述的三氟乙酰氯与乙酸乙酯的摩尔比为（1-2）:1，优选为（1.08-1.3）:1。
5、所述的钠或氢化钠与乙酸乙酯的摩尔比为（0.8-0.98）:1，优选为（0.94-0.98）:1。
6、所述的通入乙酸乙酯的速率为23-36g/min，优选为28-34g/min。
7、所述的三氟乙酰氯的速率根据三氟乙酰氯与乙酸乙酯的摩尔比，通过气体分布器通入。所述的通过气体分布器通入三氟乙酰氯的速率为47-81.2g/min。
8、所述的滤液减压蒸馏的工艺为先在365mm汞柱下减压蒸馏出乙酸乙酯、环戊烷，再在5mm汞柱下减压蒸馏出4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯。
9、所述的反应液进行过滤，过滤后得到副产氯化钠，经过环戊烷进行多次洗涤后的洗涤液，继续加入下一步的滤液进行减压蒸馏。
10、所述的竖直冷凝器的出口气体通过环戊烷进行吸收回用。
11、所述的4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯的连续合成方法的合成装置，包括合成釜，合成釜通过计量泵与乙酸乙酯罐连接，合成釜通过管路与三氟乙酰罐连接，管路的端点设置有气体分布器，合成釜的气体出口设置有竖直冷凝器，合成釜的液体出口管与脱盐罐连接，脱盐罐与过滤接收罐连接，过滤接收罐的液体出口管路与循环泵连接，循环泵的出口分为两路，一路与脱盐罐连接，另一路与减压蒸馏器1#连接，减压蒸馏器1#与减压蒸馏器2#连接。所述的减压蒸馏器1#主要构件为365mm汞柱，减压蒸馏器2#主要构件为5mm汞柱。所述的合成釜内部设置有搅拌器、加热器，都属于常规内部构造，不再论述。所述的减压蒸馏器1#与减压蒸馏器2#也均为化工领域常规的减压装置，只要对其主要构件365mm汞柱、5mm汞柱选择即可，其他内部构造不是本专利技术的改进点，不再论述。
12、所述的竖直冷凝器的气体出口与吸收罐连接，吸收罐中为环戊烷吸收液。所述的竖直冷凝器为常规冷凝器，其设置介质进口介质出口都是常规的，故不再论述其内部构造。
13、所述的合成釜的液体出口管与脱盐罐之间设置有输液泵。
14、所述的过滤接收罐的液体出口管路上设置有补加液管。
15、具体的，所述的4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯的连续合成方法：将反应溶剂作为溶剂及搅拌助剂加入到合成釜中，再将金属钠或氢化钠加入至合成釜中，然后在竖直冷凝器-8-（-18℃）、体系温度25-50℃的搅拌条件下，将乙酸乙酯罐和三氟乙酰氯钢瓶进行连续的打入乙酸乙酯和通过气体分布器进行三氟乙酰氯的通入，该过程共进行2h，然后继续保持该温度参数进行搅拌30-60min后，降至常温进行氯化钠的过滤（在三氟乙酰氯的通加和搅拌过程中竖直冷凝器后加设吸收罐，通过环戊烷来吸收少量的未反应的三氟乙酰氯），将反应液打入脱盐罐进行氯化钠的过滤，滤液进入过滤接收罐，打出后准备精馏，用环戊烷对过滤出的氯化钠进行循环冲洗，然后将冲洗液与滤液体系合并进行精馏，先在365mm汞柱下减压蒸馏出乙酸乙酯、环戊烷，再在5mm汞柱下减压蒸馏出4,4,4-三氟本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯的连续合成方法，其特征在于：向反应溶剂中加入金属钠或氢化钠，在搅拌条件下，通过竖直冷凝器控制竖直冷凝温度为-8-（-18℃），控制反应体系温度为25-50℃，加入乙酸乙酯的同时通过气体分布器通入三氟乙酰氯，通入完成后，反应体系继续搅拌保温反应30-60min，得到的反应液进行过滤，滤液减压蒸馏，得到4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯。
2.根据权利要求1所述的4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯的连续合成方法，其特征在于：所述的反应溶剂为环戊烷、正戊烷中的一种。
3.根据权利要求1所述的4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯的连续合成方法，其特征在于：所述的三氟乙酰氯与乙酸乙酯的摩尔比为（1-2）:1。
4.根据权利要求1所述的4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯的连续合成方法，其特征在于：所述的钠或氢化钠与乙酸乙酯的摩尔比为（0.8-0.98）:1。
5.根据权利要求1所述的4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯的连续合成方法，其特征在于：所述的加入乙酸乙酯的速率为23-36g/min。
6.根据权利要求1所述的4,4,4-
7.根据权利要求1所述的4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯的连续合成方法，其特征在于：所述的滤液减压蒸馏的工艺为先在365mm汞柱下依次减压蒸馏出环戊烷、乙酸乙酯，再在5mm汞柱下减压蒸馏出4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯。
8.根据权利要求1所述的4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯的连续合成方法，其特征在于：所述的反应液进行过滤，过滤后得到副产氯化钠，经过环戊烷洗涤后的洗涤液，继续加入下一步的滤液进行减压蒸馏。
9.根据权利要求1所述的4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯的连续合成方法，其特征在于：所述的竖直冷凝器的出口气体通过环戊烷进行吸收回用。
10.一种权利要求1-9任一项所述的4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯的连续合成方法的合成装置，其特征在于：包括合成釜（2），合成釜（2）通过计量泵（7）与乙酸乙酯罐（1）连接，合成釜（2）通过管路与三氟乙酰罐（3）连接，管路的端点设置有气体分布器（14），合成釜（2）的气体出口设置有竖直冷凝器（8），合成釜（2）的液体出口管与脱盐罐（10）连接，脱盐罐（10）与过滤接收罐（5）连接，过滤接收罐（5）的液体出口管路与循环泵（11）连接，循环泵（11）的出口分为两路，一路与脱盐罐（10）连接，另一路与减压蒸馏器1#（12）连接，减压蒸馏器1#（12）与减压蒸馏器2#（13）连接。
...【技术特征摘要】
1.一种4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯的连续合成方法，其特征在于：向反应溶剂中加入金属钠或氢化钠，在搅拌条件下，通过竖直冷凝器控制竖直冷凝温度为-8-（-18℃），控制反应体系温度为25-50℃，加入乙酸乙酯的同时通过气体分布器通入三氟乙酰氯，通入完成后，反应体系继续搅拌保温反应30-60min，得到的反应液进行过滤，滤液减压蒸馏，得到4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯。
2.根据权利要求1所述的4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯的连续合成方法，其特征在于：所述的反应溶剂为环戊烷、正戊烷中的一种。
3.根据权利要求1所述的4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯的连续合成方法，其特征在于：所述的三氟乙酰氯与乙酸乙酯的摩尔比为（1-2）:1。
4.根据权利要求1所述的4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯的连续合成方法，其特征在于：所述的钠或氢化钠与乙酸乙酯的摩尔比为（0.8-0.98）:1。
5.根据权利要求1所述的4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯的连续合成方法，其特征在于：所述的加入乙酸乙酯的速率为23-36g/min。
6.根据权利要求1所述的4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯的连续合成方法，其特征在于：所述的通过气体分布器通入三氟乙酰氯的速率为47-81.2g/min。
7.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏凯，窦志群，翟卫民，
申请(专利权)人：淄博飞源化工有限公司，
类型：发明
国别省市：
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