一种3-氨基-4,4,4-三氟巴豆酸乙酯的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种高原料利用率的制备3-氨基-4,4,4-三氟巴豆酸乙酯的方法，先由4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯与过量的乙酸铵经胺化反应得到反应液，然后将反应液分离成有机相和水相，再往水相中加入氨水得到乙酸铵，最后将乙酸铵循环至继续参加反应。
【专利说明】
_种3-氨基-4, 4, 4-三氟巴豆酸乙酯的制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种3-氨基-4, 4, 4-三氟巴豆酸乙酯的制备方法，特别涉及一种高原 料利用率的3-氨基-4, 4, 4-三氟巴豆酸乙酯的制备方法。
【背景技术】
[0002] 3-氨基-4, 4, 4-三氟巴豆酸乙酯是农药、医药和其它工业化学品合成过程中活性 中间体，特别适用于制备三氟甲基取代的杂环化合物，如尿嘧啶类衍生物、噻唑类衍生物、 恶嗪类衍生物和吡啶类衍生物。
[0003] 对于3-氨基-4, 4, 4-三氟巴豆酸乙酯的制备，一般以4, 4, 4-三氟乙酰乙酸乙酯 和乙酸铵为原料，通过胺化反应制得。此方法会产生大量的副产物，即含乙酸和水的混合 物，现有技术通常采用四种方法分离乙酸和水：普通精馏法、共沸精馏法、萃取精馏法、萃 取-共沸耦合精馏法。就普通精馏法而言，由于乙酸和水的相对挥发度接近1，需要较多的 塔板数和较大的回流比，在设备投资和能耗方面均不具经济性。就共沸精馏法而言，由于加 入共沸剂，所需塔板数较少且分离效率较高，但当进料中乙酸浓度较低时，共沸精馏需要较 高能耗，且设备投入大，存在共沸剂补充和回收问题。就萃取精馏法而言，通过加入萃取剂 能够得到较高浓度乙酸溶液，但设备投入大，存在萃取剂补充和回收问题。就萃取-共沸耦 合精馏法而言，通过将萃取精馏和共沸精馏耦合，可以使乙酸回收的原料成本和能耗成本 进一步降低。
[0004] 因此需要开发一种能够适用于3-氨基-4, 4, 4-三氟巴豆酸乙酯生产的分离乙酸 和水的混合物的方法。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种高原料利用率的制备3-氨基-4, 4, 4-三氟巴豆酸乙 酯的方法。
[0006] 为达到发明目的本发明采用的技术方案是：
[0007] -种制备3-氨基-4, 4, 4-三氟巴豆酸乙酯的方法，包括以下步骤：
[0008] (1)在反应温度为60~120°C下，使4, 4, 4-三氟乙酰乙酸乙酯与过量的乙酸铵进 行胺化反应得到含3-氨基-4, 4, 4-三氟巴豆酸乙酯的反应液；
[0009] (2)使反应液冷却至30~80°C，分离成富含3-氨基-4, 4, 4-三氟巴豆酸乙酯的 有机相和富含乙酸的水相，有机相经进一步提纯后得到3-氨基-4, 4, 4-三氟巴豆酸乙酯；
[0010] (3)往水相中加入氨水，使乙酸与氨水反应得到乙酸铵，经减压脱除水和氨气后将 乙酸铵循环至步骤（1)继续反应。
[0011] 反应方程式如下所示：
[0012]
[0013] 作为优选的方式，上述步骤（1)中，乙酸铵与4, 4, 4-三氟乙酰乙酸乙酯的摩尔比 优选为1. 〇~2. 5:1，并进一步优选为1. 8~2. 1:1 ;反应温度优选为80~110°C。
[0014] 作为优选的方式，上述步骤（2)中，将反应液冷却至30~60°C，分离成富含3-氨 基-4, 4, 4-三氟巴豆酸乙酯的有机相和富含乙酸的水相，乙酸在水相中的质量含量为30~ 80%。其中乙酸在水相中的质量含量进一步优选为40~60%。
[0015] 作为优选的方式，上述步骤（3)中，氨水的质量含量优选为10~28%，并进一步优 选为15~25% ;氨水与乙酸的摩尔比优选为1. 0~1. 8:1，并进一步优选为1. 2~1. 5:1 ; 减压脱除水和氨气的温度优选为30~100°C，并进一步优选为70~90°C，真空度优选 为-100~-50KPa，并进一步优选为-95~-75KPa。
[0016] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0017] (1)原料4, 4, 4-三氟乙酰乙酸乙酯和乙酸铵利用率高；
[0018] (2)产品3-氨基-4, 4, 4-三氟巴豆酸乙酯含量高、收率高；
[0019] (3)乙酸和水分离工艺高效，无需投资精馏设备和添加萃取剂或共沸剂，成本经 济。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合具体实施例来对本发明进行进一步说明，但并不将本发明局限于这些具 体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包括的 所有备选方案、改进方案和等效方案。
[0021] 实施例1
[0022] 胺化反应釜体积为1000L，配有搅拌、温度计、计量槽和冷凝器。通过计量槽往反 应釜中加入368. 0kg(2. 0kmol)4, 4, 4-三氟乙酰乙酸乙酯，加完后升温至90°C。然后投入 323. 4kg(4. 2kmol)乙酸铵，投完后90°C下保温3小时。冷却反应液温度至30°C，停搅拌，静 置30分钟。反应液分两层，下层为有机相，重量为359. 6kg，产品3-氨基-4, 4, 4-三氟巴豆 酸乙酯的含量为98. 2%，收率96. 5% ;上层为水相，水相重330. 6kg，水相中乙酸的含量为 36. 3%〇
[0023] 将所得的359. 6kg水相转移至1000L的中和反应釜中，中和反应釜配有搅拌、温度 计、计量槽和冷凝器。打开搅拌后，升温至40°C后滴加20%氨水，滴加量为204. 0kg (相当于 乙酸的1. 2个当量）。滴加完毕后将体系温度升高至70°C，在真空度_95KPa脱除体系中的 水和多余的氨气。最后得到318. 2kg白色的乙酸铵固体，纯度为98. 2%，回收率为96. 6%。
[0024] 实施例2
[0025] 胺化反应釜体积为1000L，配有搅拌、温度计、计量槽和冷凝器。通过计量槽往反 应釜中加入368. 0kg(2. Okmol) 4, 4, 4-三氟乙酰乙酸乙酯，加完后升温至100°C。然后投入 308. 0kg(4. Okmol)乙酸铵，投完后80°C下保温4小时。冷却反应液温度至40°C，停搅拌，静 置30分钟。反应液分两层，下层为有机相，重量为357. 6kg，产品3-氨基-4, 4, 4-三氟巴豆 酸乙酯的含量为97. 7%，收率95. 4% ;上层为水相，水相重317. 5kg，水相中乙酸的含量为 38. 5%〇
[0026] 将所得的317. 5kg水相转移至1000L的中和反应釜中，中和反应釜配有搅拌、温度 计、计量槽和冷凝器。打开搅拌后，升温至50°C后滴加25%氨水，滴加量为175. 3kg (相当于 乙酸的1. 3个当量）。滴加完毕后将体系温度升高至80°C，在真空度_85KPa脱除体系中的 水和多余的氨气。最后得到302. 5kg白色的乙酸铵固体，纯度为97. 6%，回收率为95. 9%。
[0027] 实施例3
[0028] 胺化反应釜体积为1000L，配有搅拌、温度计、计量槽和冷凝器。通过计量槽往反 应釜中加入414. 0kg (2. 25kmol) 4, 4, 4-三氟乙酰乙酸乙酯，加完后升温至95°C。然后投入 366. 0kg(4. 75kmol)的实施例1和实施例2中所得到的乙酸铵固体（重量各占50% )，投完 后95°C下保温3小时。冷却反应液温度至35°C，停搅拌，静置30分钟。反应液分两层，下 层为有机相，重量为403. 5kg，产品3-氨基-4, 4, 4-三氟巴豆酸乙酯的含量为98. 2 %，收率 96. 2% ;上层为水相，水相重375. 4kg，水相中乙酸的含量为36. 8%。
[0029] 将所得的403. 5kg水相转移至1000L的中和反应釜中，中和反应釜配有搅拌、温度 计、计量槽和冷凝器。打开搅拌后，升温至60°C后滴加25%氨水，滴加量为187. 7kg (相当于 乙酸的1. 2个当量）。滴加完毕后将体系温度升高至90°C，在真空度_80KPa脱除体系中的 水和多余的氨气。最后得到359. 2kg白色的乙酸铵固体，纯度为98. 0%，回收率为96. 2%。
【主权项】
1. 一种制备3-氨基-4, 4, 4-三氟巴豆酸乙酯的方法，其特征在于包括以下步骤： (1) 在反应温度为60~120°C下，使4, 4, 4-三氟乙酰乙酸乙酯与过量的乙酸铵进行胺 化反应得到含3-氨基-4, 4, 4-三氟巴豆酸乙酯的反应液； (2) 使反应液冷却至30~80°C，分离成富含3-氨基-4, 4, 4-三氟巴豆酸乙酯的有机 相和富含乙酸的水相，有机相经进一步提纯后得到3-氨基-4, 4, 4-三氟巴豆酸乙酯； (3) 往水相中加入氨水，使乙酸与氨水反应得到乙酸铵，经减压脱除水和氨气后将乙酸 铵循环至步骤（1)继续反应。2. 按照权利要求1所述的制备3-氨基-4, 4, 4-三氟巴豆酸乙酯的方法，其特征在于 所述步骤⑴中，乙酸铵与4, 4, 4-三氟乙酰乙酸乙酯的摩尔比为1. 0~2. 5:1，反应温度为 80 ~lKTCo3. 按照权利要求2所述的制备3-氨基-4, 4, 4-三氟巴豆酸乙酯的方法，其特征在于所 述步骤（1)中，乙酸铵与4, 4, 4-三氟乙酰乙酸乙酯的摩尔比为1. 8~2. 1:1。4. 按照权利要求1所述的制备3-氨基-4, 4, 4-三氟巴豆酸乙酯的方法，其特征在于所 述步骤⑵中，将反应液冷却至30~60°C，分离成富含3-氨基-4, 4, 4-三氟巴豆酸乙酯的 有机相和富含乙酸的水相，乙酸在水相中的质量含量为30~80%。5. 按照权利要求4所述的制备3-氨基-4, 4, 4-三氟巴豆酸乙酯的方法，其特征在于所 述步骤（2)中，乙酸在水相中的质量含量为40~60%。6. 按照权利要求1所述的制备3-氨基-4, 4, 4-三氟巴豆酸乙酯的方法，其特征在于所 述步骤（3)中，氨水的质量含量为10~28%，氨水与乙酸的摩尔比为1. 0~1. 8:1。7. 按照权利要求，6所述的制备3-氨基-4, 4, 4-三氟巴豆酸乙酯的方法，其特征在于 所述步骤（3)中，氨水的质量含量为15~25%。氨水与乙酸的摩尔比为1. 2~1. 5:1。8. 按照权利要求1所述的制备3-氨基-4, 4, 4-三氟巴豆酸乙酯的方法，其特征在于所 述步骤（3)中，减压脱除水和氨气的温度为30~100°C、真空度为-100~-50KPa。9. 按照权利要求11所述的制备3-氨基-4, 4, 4-三氟巴豆酸乙酯的方法，其特征在于 所述步骤（3)中，减压脱除水和氨气的温度为70~90°C、真空度为-95~-75KPa。
【文档编号】C07C229/30GK105985253SQ201510063344
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月6日
【发明人】蒋强, 李华, 徐卫国, 陈伟
【申请人】浙江蓝天环保高科技股份有限公司, 中化蓝天集团有限公司