本發(fā)明涉及有機(jī)合成，具體涉及一種制備具有光學(xué)活性2-(r)-氟丙酸甲酯的方法。
背景技術(shù)：
1、2-(r)-氟丙酸甲酯，分子式為c4h7fo2，cas號為146805-74-5，中文別名為(r)-2-氟丙酸甲酯，密度1.02g/cm3。主要作為除草劑和殺蟲劑的中間體。此外，在化工、醫(yī)藥等領(lǐng)域還有廣泛應(yīng)用。
2、常用的制備2-(r)-氟丙酸甲酯的方法有：
3、中國專利cn1800140a公開了制備對映體富集的2-氟羧酸酯的方法，該專利以酰胺為溶劑，通過2-(磺酰氧基)羧酸酯與氟化鉀制備2-氟丙酸甲酯，2-(磺酰氧基)羧酸酯由羥基酸和甲磺酰氯在三乙胺和二甲基氨基吡啶的存在下制備。具體制備路線如下：
4、
5、但是該專利中，存在制備過程中會(huì)產(chǎn)生廢棄物，收率不高的缺點(diǎn)，且氟化鉀作為氟化劑，在制備中需要過量添加，后期還需要對其進(jìn)行回收，增加了操作成本，而且還會(huì)產(chǎn)生大量的廢液，增加了廢液的再處理成本。
6、中國專利cn101052612b公開了手性氟化分子的立體選擇性制備方法，該專利使用氯化亞砜處理2-羥基羧酸，然后發(fā)生分解制備2-(r)-氟丙酸甲酯，過程中使用氟化氫進(jìn)行氟化。具體制備路線如下：
7、
8、但是該專利中的制備流程復(fù)雜，在制備中易得到亞硫酸酯副產(chǎn)，還使用了氟化氫，增加了安全風(fēng)險(xiǎn)，且收率偏低，此外，該專利中產(chǎn)生的三廢量巨大，難以處理。
9、中國專利cn101528662b公開了用于制備2-氟丙酸酯的立體選擇性一步氟化法，該專利使用四氟二甲胺進(jìn)行氟化可以獲得高光學(xué)活性的產(chǎn)品，產(chǎn)物收率為75%。
10、具體制備路線如下：
11、
12、該專利中使用的氟化劑為四氟乙基二甲基胺，四氟乙基二甲基胺通常由四氟乙烯和二甲胺反應(yīng)制得，原料四氟乙烯不穩(wěn)定，容易聚合，因此增加了原料成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種制備具有光學(xué)活性2-(r)-氟丙酸甲酯的方法，制備流程簡單，原料成本低，收率高，安全風(fēng)險(xiǎn)性低，產(chǎn)生的三廢少，三廢的處理成本低。
2、為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：
3、一種制備具有光學(xué)活性2-(r)-氟丙酸甲酯的方法，反應(yīng)路線如下：
4、
5、一種制備具有光學(xué)活性2-(r)-氟丙酸甲酯的方法，包括：
6、步驟1、向在氮?dú)獗Ｗo(hù)下的密封體系中加入有機(jī)溶劑與胺類，再加入六氟丙烯，保溫反應(yīng)，然后進(jìn)行后處理，得到氟化劑；
7、步驟1中，所述胺類為二甲胺；
8、所述有機(jī)溶劑為二氯甲烷、二氯乙烷、四氫呋喃中的一種；
9、胺類與有機(jī)溶劑的摩爾比為1:2-20；
10、優(yōu)選的，胺類與有機(jī)溶劑的摩爾比為1:2-5；
11、胺類與六氟丙烯的摩爾比為0.8-2:1；
12、優(yōu)選的，胺類與六氟丙烯的摩爾比為1-1.2:1；
13、在加入六氟丙烯時(shí)，采用緩慢加入的方式，控制六氟丙烯的加入時(shí)間為180-600min；
14、優(yōu)選的，在加入六氟丙烯時(shí)，采用緩慢加入的方式，控制六氟丙烯的加入時(shí)間為360-600min；
15、保溫反應(yīng)的時(shí)間為60-90min；
16、在加入六氟丙烯和保溫反應(yīng)時(shí)，密閉體系內(nèi)的溫度為-20℃至20℃；
17、優(yōu)選的，在加入六氟丙烯和保溫反應(yīng)時(shí)，密閉體系內(nèi)的溫度為0℃至10℃；
18、所述后處理，對保溫反應(yīng)結(jié)束后得到的反應(yīng)混合物進(jìn)行減壓蒸餾，控制減壓蒸餾的真空度為0.09mpa至0.095mpa，將頂部溫度為45℃之前的餾分餾出，取剩余液體；
19、所述氟化劑的結(jié)構(gòu)式為：
20、
21、步驟2、向氮?dú)獗Ｗo(hù)下的密閉體系中加入步驟1得到的氟化劑與l-乳酸甲酯，保溫反應(yīng)，得到2-(r)-氟丙酸甲酯；
22、步驟2中，氟化劑與l-乳酸甲酯的摩爾比為0.9-2:1；
23、優(yōu)選的，氟化劑與l-乳酸甲酯的摩爾比為1-1.5:1；
24、在向密閉體系中加入氟化劑與l-乳酸甲酯時(shí)，采用先后加入的方式，后加入者采用滴加的方式。
25、進(jìn)一步的，在向密閉體系中加入氟化劑與l-乳酸甲酯時(shí)，加入順序?yàn)橄燃尤敕瘎┰俚渭觢-乳酸甲酯，或先加入l-乳酸甲酯再滴加氟化劑，在滴加l-乳酸甲酯或氟化劑時(shí)，滴加時(shí)間為100-150min；
26、保溫反應(yīng)的時(shí)間為180-480min；
27、優(yōu)選的，保溫反應(yīng)的時(shí)間為420-480min；
28、在加入氟化劑與l-乳酸甲酯和保溫反應(yīng)時(shí)，密閉體系的溫度為10-70℃；
29、優(yōu)選的，在加入氟化劑與l-乳酸甲酯和保溫反應(yīng)時(shí)，密閉體系的溫度為50-70℃；
30、進(jìn)一步的，在保溫反應(yīng)結(jié)束后，進(jìn)行減壓蒸餾，控制減壓蒸餾的真空度為0.095mpa至0.098mpa，對頂部溫度為35-45℃之間的餾分進(jìn)行收集。
31、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：
32、（1）本發(fā)明開發(fā)了一種新工藝制備具有光學(xué)活性的2-(r)-氟丙酸甲酯，并以六氟丙烯和二甲胺為原料制備六氟二甲胺作為氟化劑，相比較于四氟乙烯和二甲胺為原料制備四氟二甲胺作為氟化劑，六氟丙烯更加穩(wěn)定，在制備氟化劑中的利用率高，避免在以四氟乙烯為原料制備氟化劑時(shí)，由于四氟乙烯易聚合，導(dǎo)致四氟乙烯在制備氟化劑中的利用率低，進(jìn)一步的導(dǎo)致原料成本高的問題；此外，由六氟丙烯制備得到的六氟二甲胺為液體，容易進(jìn)行操作，安全風(fēng)險(xiǎn)性低；而且相比較于氟化鉀等氟化劑，由六氟丙烯制備的六氟二甲胺在進(jìn)行氟化時(shí)幾乎不需要過量添加。六氟二甲胺在與乳酸酯衍生物反應(yīng)時(shí)，通過一步氟化就能夠得到相對應(yīng)的氟化產(chǎn)物和酰胺，沒有中間環(huán)節(jié)。
33、（2）本發(fā)明在制備具有光學(xué)活性2-(r)-氟丙酸甲酯時(shí)，副產(chǎn)物酰胺能夠通過后續(xù)的處理重新作為氟化劑使用，在制備中產(chǎn)生的三廢少，對環(huán)境友好。
34、（3）本發(fā)明制備的2-(r)-氟丙酸甲酯的收率高，總收率能夠達(dá)到30.63-89.71%。
1.一種制備具有光學(xué)活性2-(r)-氟丙酸甲酯的方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備具有光學(xué)活性2-(r)-氟丙酸甲酯的方法，其特征在于，步驟1中，所述有機(jī)溶劑為二氯甲烷、二氯乙烷、四氫呋喃中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備具有光學(xué)活性2-(r)-氟丙酸甲酯的方法，其特征在于，步驟1中，胺類與有機(jī)溶劑的摩爾比為1:2-20；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備具有光學(xué)活性2-(r)-氟丙酸甲酯的方法，其特征在于，步驟1中，在加入六氟丙烯時(shí)，采用緩慢加入的方式，控制六氟丙烯的加入時(shí)間為180-600min；
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備具有光學(xué)活性2-(r)-氟丙酸甲酯的方法，其特征在于，步驟1中，在加入六氟丙烯和保溫反應(yīng)時(shí)，密閉體系內(nèi)的溫度為-20℃至20℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備具有光學(xué)活性2-(r)-氟丙酸甲酯的方法，其特征在于，步驟1中，所述后處理，對保溫反應(yīng)結(jié)束后得到的反應(yīng)混合物進(jìn)行減壓蒸餾，控制減壓蒸餾的真空度為0.09mpa至0.095mpa，將頂部溫度為45℃之前的餾分餾出，取剩余液體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備具有光學(xué)活性2-(r)-氟丙酸甲酯的方法，其特征在于，步驟1中，所述氟化劑的結(jié)構(gòu)式為：。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備具有光學(xué)活性2-(r)-氟丙酸甲酯的方法，其特征在于，步驟2中，氟化劑與l-乳酸甲酯的摩爾比為0.9-2:1。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備具有光學(xué)活性2-(r)-氟丙酸甲酯的方法，其特征在于，步驟2中，在向密閉體系中加入氟化劑與l-乳酸甲酯時(shí)，采用先后加入的方式，后加入者采用滴加的方式；
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備具有光學(xué)活性2-(r)-氟丙酸甲酯的方法，其特征在于，步驟2中，在保溫反應(yīng)結(jié)束后，進(jìn)行減壓蒸餾，控制減壓蒸餾的真空度為0.095mpa至0.098mpa，對頂部溫度為35-45℃之間的餾分進(jìn)行收集。