一種酯化合成三氟乙酸乙酯的催化劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于酯化合成三氟乙酸乙酯的催化劑，其結構如下式（I）所示，其中，R1和R2為氟原子或氟代烷基。本發(fā)明所述的催化劑具有高酸強度，在三氟乙酸乙酯的合成中與三氟乙酸乙酯具有優(yōu)異的相容性，進而具有優(yōu)異的催化活性。本發(fā)明還提供所述的催化劑的制備方法。
【專利說明】一種酯化合成三氟乙酸乙酯的催化劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種催化劑，及其制備方法，特別是一種生產(chǎn)三氟乙酸乙酯的催化劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002]三氟乙酸乙酯是一種重要的有機化工原料，主要用于合成有機氟化合物及制備農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料、液晶等工業(yè)化學品。在醫(yī)藥上用于制造治療類風濕關節(jié)炎和骨關節(jié)炎的抗炎藥和用于治療結、直腸癌的抗腫瘤藥。農(nóng)藥上用于制造細胞分裂抑制劑，應用于棉花、花生地除禾本科殺草和闊葉雜草。開發(fā)應用前景廣闊。過去常采用濃硫酸催化反應三氟乙酸與無水乙醇而得，但該方法存在對環(huán)境污染大，易產(chǎn)生副反應，生產(chǎn)設備腐蝕嚴重等缺點，已漸被淘汰。
[0003]CN10139724以三氟乙酸和無水乙醇為主要原料，以強酸性陽離子交換樹脂作催化齊U，在低于50°c和常壓下滴加無水乙醇并保持一段時間使反應完全。過濾掉催化劑，在填充有固體顆粒硅膠的干燥塔中干燥去余量水分，常壓蒸餾，收集58°C?64°C的餾份為成品。生產(chǎn)過程在全密封狀態(tài)下進行，催化劑回收循環(huán)利用，收成品后餾份可循環(huán)使用。
[0004]呂苗苗等(呂苗苗等，塞來昔布的合成，北京化工大學學報:自然科學版，2005，32 (6)，97-98)對作為中間體的三氟乙酸乙酯的合成進行了改進，將催化劑由濃硫酸改進成了用D072強酸性陽離子交換樹脂，并加入脫水樹脂作干燥劑，加熱攪拌反應他，減壓過濾掉樹脂，精餾得沸點60°C?62°C的三氟乙酸乙酯產(chǎn)品，收率為93.7%，該方法較之用濃硫酸催化反應有很大的技術進步。然而該方法中的催化劑雖然回收反復使用，但脫水樹脂的活化因成本高，而且活化后的性能降低很多，所以一般都不回收，而是直接丟棄，造成了資源浪費及環(huán)境污染。
[0005]由以上專利及公知技術使用的離子交換樹脂催化劑，磺酸集團具有親水性，與三氟乙酸乙酯相容性差，微孔內表面的磺酸基團不易參與催化，影響到整體催化效果，有必要進行進一步的研究，找到合適的合成三氟乙酸乙酯的催化劑。
【發(fā)明內容】
[0006]針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明目的在于:提供一種催化劑，具有高酸強度，在三氟乙酸乙酯的合成中與三氟乙酸乙酯具有優(yōu)異的相容性，進而具有優(yōu)異的催化活性。
[0007]本發(fā)明的另一個目的在于:提供所述的催化劑的制備方法。
[0008]本發(fā)明的上述目的通過以下技術方案實現(xiàn):
[0009]提供一種用于酯化合成三氟乙酸乙酯的催化劑，其結構如下式(I)所示:
[0010]
【權利要求】
1.一種用于酯化合成三氟乙酸乙酯的催化劑，其結構如下式(I)所示:
2.權利要求1所述的催化劑，其特征在于:所述的氟代烷基為全氟烷基。
3.權利要求2所述的催化劑，其特征在于:所述的全氟烷基為Cl~C4的全氟烷基。
4.權利要求1所述的催化劑，其特征在于:所述的式(I)中R1和R2為相同的F、-CF3、-C2F5 或-C4F9。
5.權利要求1所述的催化劑，其特征在于:所述的式(I)中R1和R2為相同的-CF3。
6.制備一種權利要求1所述的催化劑的方法，是以大孔苯乙烯系陽離子交換樹脂為基體，使用雙(氟代磺酰)亞胺進行離子交換而得，具體包括以下步驟:將大孔苯乙烯系陽離子交換樹脂在其質量I~3倍的二氯乙烷中浸泡2~5h，加入占大孔苯乙烯系陽離子交換樹脂質量5~20%的雙(氟代磺酰)亞胺，在30~100°C下反應10~30h，然后用乙醇清洗，烘干，得到所述的催化劑。
7.權利要求6所述的方法，其特征在于:所述的大孔苯乙烯系陽離子交換樹脂選自D001、D005、D006、NKC-9大孔苯乙烯系陽離子交換樹脂。
8.權利要求6所述的方法，其特征在于:所述的雙(氟代磺酰)亞胺結構如下式(II)所示:
9.權利要求8所述的方法，其特征在于:所述式(II)中的R1和R2為相同的-CF3,即所述的雙(氟代磺酰)亞胺為雙(全氟甲基磺酰)亞胺。
10.權利要求6所述的方法，其特征在于，步驟如下: 將大孔苯乙烯系陽離子交換樹脂在其質量2倍的二氯乙烷中浸泡4h，加入占大孔苯乙烯系陽離子交換樹脂質量5~20%的雙(全氟甲基磺酰)亞胺，在70°C下反應20h，然后用乙醇清洗，烘干，得到所述的催化劑。
【文檔編號】B01J31/10GK103638972SQ201310672524
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月10日 優(yōu)先權日:2013年12月10日
【發(fā)明者】王琪宇, 王新 申請人:王金明