一种4-三氟甲基烟酸的制备工艺
阅读说明：本技术 一种4-三氟甲基烟酸的制备工艺 (Preparation process of 4-trifluoromethyl nicotinic acid ) 是由 李辉虎 陈毛 瞿祥昌 于 2021-07-08 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种4-三氟甲基烟酸的制备工艺,乙烯基乙醚、三氟乙酰氯和催化剂加入到反应器中搅拌,酰化得到4-乙氧基-1,1,1-三氟-3-烯-2-酮,使用催化剂和氧化剂对4-乙氧基-1,1,1-三氟-3-烯-2-酮在25～90℃下反应30～60min,制备1,1,1-三氟-4-氨基丁烯酮,将4-三氟甲基烟腈加入到反应器中搅拌,加入1-5当量的碱液催化下进行水解反应,然后用POCl3氯化得到得2,6-氯-4-三氟甲基-3-吡啶甲酸再经酸化得到4-三氟甲基烟酸。本发明通过优化4-三氟甲基烟酸的制备步骤,仅控制反应温度就能够使用中间产物进行后续的反应步骤,降低步骤过程中的反应需求,对设备的要求较低,能够便于实现工业化。(The invention discloses a preparation process of 4-trifluoromethyl nicotinic acid, vinyl ethyl ether, trifluoroacetyl chloride and a catalyst are added into a reactor to be stirred and acylated to obtain 4-ethoxy-1, 1, 1-trifluoro-3-alkene-2-ketone, the 4-ethoxy-1, 1, 1-trifluoro-3-alkene-2-ketone is reacted for 30-60 min at 25-90 ℃ by using the catalyst and an oxidant to prepare 1,1, 1-trifluoro-4-amino butenone, 4-trifluoromethyl nicotinonitrile is added into the reactor to be stirred and added with 1-5 equivalents of alkali liquor to be catalyzed to carry out hydrolysis reaction, then using POCl3 to chloridize to obtain 2, 6-chloro-4-trifluoromethyl-3-pyridine carboxylic acid, and obtaining 4-trifluoromethyl nicotinic acid by acidification. According to the invention, by optimizing the preparation steps of the 4-trifluoromethyl nicotinic acid, the subsequent reaction steps can be carried out by using the intermediate product only by controlling the reaction temperature, the reaction requirements in the step process are reduced, the requirements on equipment are lower, and the industrialization can be realized conveniently.)
技术领域
本发明属于4-三氟甲基烟酸制备
技术领域
，更具体地说，尤其涉及一种4-三氟甲基烟酸的制备工艺。背景技术
4-三氟甲基烟酸是一种有机化合物，广泛的应用于新农药创制和医药中间体的研发中。作为氟啶虫酰胺合成的关键中间体，目前4-三氟甲基烟酸的制备工艺较为单一，在制备步骤中会产生较多的中间产物，往往需要对各类中间产物分别控制环境需求，对相应的生产设备要求较为严格。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，通过优化4-三氟甲基烟酸的制备步骤，仅控制反应温度就能够使用中间产物进行后续的反应步骤，降低步骤过程中的反应需求，对设备的要求较低，能够便于实现工业化。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种4-三氟甲基烟酸的制备工艺，包括如下步骤：
S1、将乙烯基乙醚、三氟乙酰氯和催化剂加入到反应器中搅拌，酰化得到4-乙氧基-1,1,1-三氟-3-烯-2-酮；
S2、使用催化剂和氧化剂对4-乙氧基-1,1,1-三氟-3-烯-2-酮在25～90℃下反应30～ 60min，制备1,1,1-三氟-4-氨基丁烯酮；
S3、将1,1,1-三氟-4-氨基丁烯酮溶于极性溶剂中，于-20～50℃加入碱性物质，反应 12～20h，然后加入2-甲氧基亚甲基丙二酸二甲酯，反应5～8h，溶剂用量与1,1,1-三氟-4-氨基丁烯酮的重量比为(2.0～5.0)：1；
S4、将预处理后的4-乙氧基-1,1,1-三氟-3-烯-2-酮同时添加3-氨基丙烯腈加入到反应器中搅拌，加入催化剂，并在催化作用下进行环合化反应得到4-三氟甲基烟腈；
S5、将4-三氟甲基烟腈加入到反应器中搅拌，加入1-5当量的碱液催化下进行水解反应，然后用POCl3氯化得到得2，6-氯-4-三氟甲基-3-吡啶甲酸再经酸化得到4-三氟甲基烟酸。
优选的，所述S1中催化剂为三乙胺、三丁胺、N-甲基哌啶、吡啶和吡咯的一种或者几种，且催化剂的用量是乙烯基乙醚的1-1.5当量。
优选的，所述S1中反应温度是-10～30℃，反应时间为3h～7h。
优选的，所述S4中4-乙氧基-1,1,1-三氟-3-烯-2-酮和3-氨基丙烯腈的反应温度控制为80℃～100℃，且反应时间为5h～8h。
优选的，所述S5中搅拌反应温度是60℃～80℃，反应时间为8h～10h。
优选的，所述S5中碱液为氢氧化钾、氢氧化钙、乙醇钠、丁醇钠或叔丁醇钾的水溶液的其中一种。
优选的，所述S4中催化剂为铜催化剂、钯催化剂或其两者的组合。
优选的，所述S1中三氟乙酰氯是乙烯基乙醚的摩尔量的1-2.5当量。
本发明的技术效果和优点：
本发明通过优化4-三氟甲基烟酸的制备步骤，步骤中对各类中间产物能够分别利用催化剂持续进行反应，步骤之间的处理需求较低，仅控制反应温度就能够使用中间产物进行后续的反应步骤，降低步骤过程中的反应需求，对设备的要求较低，能够便于实现工业化。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
S1、将乙烯基乙醚、三氟乙酰氯和催化剂加入到反应器中搅拌，且三氟乙酰氯是乙烯基乙醚的摩尔量的1-2.5当量，酰化得到4-乙氧基-1,1,1-三氟-3-烯-2-酮，其中催化剂为三乙胺，且三乙胺的用量是乙烯基乙醚的1-1.5当量，反应温度是10℃，反应时间为3 h；
S2、使用催化剂和氧化剂对4-乙氧基-1,1,1-三氟-3-烯-2-酮在25℃下反应30min，制备1,1,1-三氟-4-氨基丁烯酮；
S3、将1,1,1-三氟-4-氨基丁烯酮溶于极性溶剂中，于-20℃加入碱性物质，反应20h，然后加入2-甲氧基亚甲基丙二酸二甲酯，反应8h，溶剂用量与1,1,1-三氟-4-氨基丁烯酮的重量比为2.0：1；
S4、将预处理后的4-乙氧基-1,1,1-三氟-3-烯-2-酮同时添加3-氨基丙烯腈加入到反应器中搅拌，加入催化剂，催化剂为铜催化剂，并在催化作用下进行环合化反应得到4-三氟甲基烟腈，4-乙氧基-1,1,1-三氟-3-烯-2-酮和3-氨基丙烯腈的反应温度控制为80℃，且反应时间为5h；
S5、将4-三氟甲基烟腈加入到反应器中搅拌，搅拌反应温度是80℃，反应时间为10h，加入1-5当量的碱液催化下进行水解反应，碱液为碱液为叔丁醇钾的水溶液，氢氧化钾然后用POCl3氯化得到得2，6-氯-4-三氟甲基-3-吡啶甲酸再经酸化得到4-三氟甲基烟酸。
实施例2
S1、将乙烯基乙醚、三氟乙酰氯和催化剂加入到反应器中搅拌，且三氟乙酰氯是乙烯基乙醚的摩尔量的1-2.5当量，酰化得到4-乙氧基-1,1,1-三氟-3-烯-2-酮，其中催化剂为三乙胺，且三乙胺的用量是乙烯基乙醚的1-1.5当量，反应温度是25℃，反应时间为5 h；
S2、使用催化剂和氧化剂对4-乙氧基-1,1,1-三氟-3-烯-2-酮在60℃下反应45min，制备1,1,1-三氟-4-氨基丁烯酮；
S3、将1,1,1-三氟-4-氨基丁烯酮溶于极性溶剂中，于30℃加入碱性物质，反应20h，然后加入2-甲氧基亚甲基丙二酸二甲酯，反应6h，溶剂用量与1,1,1-三氟-4-氨基丁烯酮的重量比为3.0：1；
S4、将预处理后的4-乙氧基-1,1,1-三氟-3-烯-2-酮同时添加3-氨基丙烯腈加入到反应器中搅拌，加入催化剂，催化剂为铜催化剂，并在催化作用下进行环合化反应得到4-三氟甲基烟腈，4-乙氧基-1,1,1-三氟-3-烯-2-酮和3-氨基丙烯腈的反应温度控制为10 0℃，且反应时间为8h；
S5、将4-三氟甲基烟腈加入到反应器中搅拌，搅拌反应温度是80℃，反应时间为10h，加入1-5当量的碱液催化下进行水解反应，碱液为碱液为叔丁醇钾的水溶液，氢氧化钾然后用POCl3氯化得到得2，6-氯-4-三氟甲基-3-吡啶甲酸再经酸化得到4-三氟甲基烟酸。
实施例3
S1、将乙烯基乙醚、三氟乙酰氯和催化剂加入到反应器中搅拌，且三氟乙酰氯是乙烯基乙醚的摩尔量的1-2.5当量，酰化得到4-乙氧基-1,1,1-三氟-3-烯-2-酮，其中催化剂为三乙胺，且三乙胺的用量是乙烯基乙醚的1-1.5当量，反应温度是-20℃，反应时间为5 h；
S2、使用催化剂和氧化剂对4-乙氧基-1,1,1-三氟-3-烯-2-酮在60℃下反应45min，制备1,1,1-三氟-4-氨基丁烯酮；
S3、将1,1,1-三氟-4-氨基丁烯酮溶于极性溶剂中，于30℃加入碱性物质，反应18h，然后加入2-甲氧基亚甲基丙二酸二甲酯，反应6h，溶剂用量与1,1,1-三氟-4-氨基丁烯酮的重量比为3.0：1；
S4、将预处理后的4-乙氧基-1,1,1-三氟-3-烯-2-酮同时添加3-氨基丙烯腈加入到反应器中搅拌，加入催化剂，催化剂为铜催化剂，并在催化作用下进行环合化反应得到4-三氟甲基烟腈，4-乙氧基-1,1,1-三氟-3-烯-2-酮和3-氨基丙烯腈的反应温度控制为90℃，且反应时间为7h；
S5、将4-三氟甲基烟腈加入到反应器中搅拌，搅拌反应温度是70℃，反应时间为9h，加入1-5当量的碱液催化下进行水解反应，碱液为碱液为叔丁醇钾的水溶液，氢氧化钾然后用POCl3氯化得到得2，6-氯-4-三氟甲基-3-吡啶甲酸再经酸化得到4-三氟甲基烟酸。
实施例4
S1、将乙烯基乙醚、三氟乙酰氯和催化剂加入到反应器中搅拌，且三氟乙酰氯是乙烯基乙醚的摩尔量的1-2.5当量，酰化得到4-乙氧基-1,1,1-三氟-3-烯-2-酮，其中催化剂为三乙胺，且三乙胺的用量是乙烯基乙醚的1-1.5当量，反应温度是30℃，反应时间为5 h；
S2、使用催化剂和氧化剂对4-乙氧基-1,1,1-三氟-3-烯-2-酮在25～90℃下反应48 min，制备1,1,1-三氟-4-氨基丁烯酮；
S3、将1,1,1-三氟-4-氨基丁烯酮溶于极性溶剂中，于40℃加入碱性物质，反应15h，然后加入2-甲氧基亚甲基丙二酸二甲酯，反应7h，溶剂用量与1,1,1-三氟-4-氨基丁烯酮的重量比为4.0：1；
S4、将预处理后的4-乙氧基-1,1,1-三氟-3-烯-2-酮同时添加3-氨基丙烯腈加入到反应器中搅拌，加入催化剂，催化剂为铜催化剂，并在催化作用下进行环合化反应得到4-三氟甲基烟腈，4-乙氧基-1,1,1-三氟-3-烯-2-酮和3-氨基丙烯腈的反应温度控制为90℃，且反应时间为7h；
S5、将4-三氟甲基烟腈加入到反应器中搅拌，搅拌反应温度是80℃，反应时间为10h，加入1-5当量的碱液催化下进行水解反应，碱液为碱液为叔丁醇钾的水溶液，氢氧化钾然后用POCl3氯化得到得2，6-氯-4-三氟甲基-3-吡啶甲酸再经酸化得到4-三氟甲基烟酸。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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