一種二氟丙酮的制備工藝

李華新，茅嘉龍，王松建，李志明，閆宗剛（南通寶凱化工有限公司，江蘇 啟東 226221）

0 前言

二氟丙酮是一種重要的含氟精細化學品，其分子式：C3H4F2O，英文名：1，1-Difluoroacetome，沸點：45.3 ℃，閃點：1.6 ℃，密度：1.088 g/cm3，分子量為94。二氟丙酮可以作為二氟甲基砌塊合成含氟雜環化合物。由于丙酮基的存在，其容易與含氨基的化合物環合，如與酰胺、硫代酰胺、硫脲、氨基吡啶、氨基吡嗪等環合形成含二氟甲基的咪唑、噻吩、惡唑等雜環化合物，主要用于合成藥物中間體或原料藥，在醫藥、農藥領域有著廣泛的應用。

1 二氟丙酮的合成

二氟丙酮的合成方法主要有：（1）氯氟丙酮為原料的還原法，所用氯氟丙酮可以是3-氯-1，1-二氟丙酮、3，3-二氯-1，1-二氟丙酮等，它們可由相應的氯代丙酮經催化氟化得到。該反應過程復雜，條件苛刻，而且副反應較多，不適合工業化生產。（2）硝基化合物1，1-二氟-2-硝基丙烷在強堿如醇鈉、醇鉀的作用下，經過低溫氧化生成二氟丙酮。反應需要在-78℃下進行，且得到的產物為二氟丙酮、二氟丙酮水合物、二氟丙酮的半縮醛和甲醇的混合物。該反應條件苛刻，且產物分離純化困難，收率較低。為了解決現有技術的不足，本文介紹了一種二氟丙酮的生產工藝。

1.1 原料

二氟乙酸乙酯、乙酸乙酯、乙醇鈉、硫酸、堿、五氧化二磷。

1.2 工藝流程

本實驗采用間歇法工藝，分三步：（1）縮合反應：在裝有冷凝器、精餾塔、攪拌槳的反應釜中加入乙酸乙酯，開攪拌，加入一定量的乙醇鈉固體溶解，在-5℃～10℃的溫度下慢慢滴加一定量的二氟乙酸乙酯，進行克萊森酯縮合反應生成二氟乙酰乙酸乙酯的鈉鹽，滴加完畢后，慢慢升溫到20℃～50℃繼續反應16～24 h。所述二氟乙酸乙酯、乙酸乙酯和乙醇鈉以質量比為 1∶3∶1.1～3。 （2）水解反應：將上訴反應產物精餾分離出生成的乙醇，然后慢慢升溫減壓蒸餾得到中間產物二氟乙酰乙酸乙酯粗品，在二氟乙酰乙酸乙酯粗品中加入稀硫酸進行水解反應得到二氟丙酮粗品，釜底液用氫氧化鈉中和，冷卻結晶并過濾出副產物十水硫酸鈉，濾液去配制稀硫酸匯入反應系統，小部分濾液去污水站處理。（3）精餾：在二氟丙酮粗品中加入適量五氧化二磷，進行除水分及雜質乙醇反應，精餾得到成品二氟丙酮。

2 結果與討論

2.1 原料質量比的選擇

反應物二氟乙酸乙酯、乙酸乙酯和乙醇鈉的質量比對二氟丙酮產率的影響見表1。

表1 原料的質量比對二氟丙酮產率的影響

表1的數據表明，二氟乙酸乙酯、乙酸乙酯和乙醇鈉的質量比不同對二氟丙酮產率的影響不同，在反應溫度和硫酸濃度不變的條件下，隨著原料質量比的增加，二氟丙酮的產率也逐漸增加，當二氟乙酸乙酯、乙酸乙酯和乙醇鈉的質量比為1：3：2.7左右時，二氟丙酮產率達到最大，為96.0%，所以在反應時，應把二氟乙酸乙酯、乙酸乙酯和乙醇鈉的質量比控制在1∶3∶2.7左右。

2.2 硫酸濃度的選擇

硫酸濃度對二氟丙酮產率的影響見表2。

表2 硫酸濃度對二氟丙酮產率的影響

表2的數據表明，硫酸的濃度不同對二氟丙酮產率的影響不同，在反應溫度、原料質量比不變的條件下，隨著硫酸濃度的增加，二氟丙酮的產率并沒有一直提高，當硫酸濃度超過32%時，二氟丙酮的產率也下降了。所以當硫酸濃度為31%～32%時，二氟丙酮的產率最高。

2.3 反應溫度的選擇

水解反應時溫度對二氟丙酮產率的影響見表3。

表3 反應溫度對二氟丙酮產率的影響

表3的數據表明，水解反應時溫度的變化對二氟丙酮的產率有一定的影響，隨著反應溫度的升高，二氟丙酮的產率增加，通過實驗數據可以知道，當溫度達到85℃再升溫，二氟丙酮的產率并沒有提高。所以水解時最佳的反應溫度為85℃左右。

在本實驗中，二氟丙酮最佳合成工藝條件是將二氟乙酸乙酯、乙酸乙酯和乙醇鈉的質量比控制在 1∶3∶2.7 左右，硫酸濃度控制在 31%～32%，水解反應溫度控制在85℃左右。本實驗工藝簡單，原材料易得，部分可以重復反應。