本發(fā)明涉及α,α-二氟乙醛的水合物或者半縮醛的制造方法。

背景技術(shù)：

作為α,α-二氟乙醛的制造方法，已知有：對(duì)具有二氟甲基的原料物質(zhì)通過(guò)使用催化劑的還原反應(yīng)或者使用氫化物還原劑的還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化成α,α-二氟乙醛的方法。針對(duì)使用催化劑的還原反應(yīng)，專(zhuān)利文獻(xiàn)1公開(kāi)了使二氟乙酸酯在釕催化劑的存在下與氫氣(h2)反應(yīng)的方法。

另一方面，針對(duì)使用氫化物還原劑的還原反應(yīng)，非專(zhuān)利文獻(xiàn)1公開(kāi)了在無(wú)水條件下，且在-78℃下使用氫化二異丁基鋁使二氟乙酸乙酯還原的方法；非專(zhuān)利文獻(xiàn)2公開(kāi)了化學(xué)計(jì)量地使用氫化鋁鋰使二氟乙酸乙酯還原的方法。

另外，作為關(guān)聯(lián)技術(shù)，專(zhuān)利文獻(xiàn)2公開(kāi)了將三氟乙酸酯在質(zhì)子性有機(jī)溶劑與水的混合溶劑中，與硼氫化鈉等四氫硼酸鹽反應(yīng)制造三氟乙醛的水合物或半縮醛的方法。另外，專(zhuān)利文獻(xiàn)3公開(kāi)了將三氟乙酸酯在非質(zhì)子性有機(jī)溶劑中、不存在水的條件下，與四氫硼酸鹽反應(yīng)制造三氟乙醛的水合物或半縮醛的方法。

但是，使用四氫硼酸鹽制造α,α-二氟乙醛的水合物或半縮醛的方法迄今并無(wú)報(bào)告。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：國(guó)際公開(kāi)2014-115801號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)2：特開(kāi)平05-170693號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)3：特開(kāi)2006-257027號(hào)公報(bào)

非專(zhuān)利文獻(xiàn)

非專(zhuān)利文獻(xiàn)1：journaloforganicchemistry，1997，62(25)，p.8826-8833.

非專(zhuān)利文獻(xiàn)2：journaloforganicchemistry，1993，58，p.2302-2312.

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問(wèn)題

專(zhuān)利文獻(xiàn)1記載的方法作為制造目標(biāo)產(chǎn)物為α,α-二氟乙醛的方法是有用的技術(shù)，但在目標(biāo)產(chǎn)物以外容易生成作為副產(chǎn)物的β-二氟乙醇，以高選擇率得到目標(biāo)產(chǎn)物是困難的。另外，非專(zhuān)利文獻(xiàn)1所述的方法是在無(wú)水條件下、以非常低的溫度實(shí)施反應(yīng)，且必需昂貴的還原劑，因此作為工業(yè)的制造方法很難說(shuō)是能夠容易采用的技術(shù)。

進(jìn)而，非專(zhuān)利文獻(xiàn)1、非專(zhuān)利文獻(xiàn)2記載的方法的目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)率也低(33％～60％)，另外后處理繁雜且廢物多，進(jìn)而也有前述的因過(guò)度還原而導(dǎo)致乙醇類(lèi)的副產(chǎn)，作為以工業(yè)規(guī)模來(lái)制造的方法是難以采用的。

因此，要求提供無(wú)需低溫設(shè)備、高壓設(shè)備等特殊的設(shè)備，以工業(yè)上可以實(shí)施的條件制造α,α-二氟乙醛或其水合物或者半縮醛體的制造方法的方法(需要說(shuō)明的是，細(xì)節(jié)后文敘述，在本說(shuō)明書(shū)中有時(shí)將α,α-二氟乙醛或其水合物或者半縮醛體簡(jiǎn)稱(chēng)作“α,α-二氟乙醛類(lèi)”)。

用于解決問(wèn)題的方案

本發(fā)明人等鑒于這樣的現(xiàn)狀進(jìn)行深入研究。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)以下見(jiàn)解，使二氟乙酸酯在質(zhì)子性溶劑以及堿的存在下與四氫硼酸鹽反應(yīng)，由此能夠以工業(yè)可以采用的條件高效地制造α,α-二氟乙醛類(lèi)，從而完成本發(fā)明。

即本發(fā)明提供以下[發(fā)明1]～[發(fā)明12]中記載的發(fā)明。

[發(fā)明1]

一種α,α-二氟乙醛或其水合物或者半縮醛的制造方法，其包含使由通式[1]表示的二氟乙酸酯在質(zhì)子性溶劑以及堿的存在下與四氫硼酸鹽反應(yīng)的工序，

cf2hcoor¹[1]

[式中，r¹表示烷基或取代烷基。]。

[發(fā)明2]

根據(jù)發(fā)明1所述的制造方法，其中，α,α-二氟乙醛的水合物或者半縮醛由通式[2]表示。

[式中，r²表示氫原子、烷基或取代烷基。]

[發(fā)明3]

根據(jù)發(fā)明1或2所述的制造方法，其中，質(zhì)子性溶劑為水、醇類(lèi)、氨、

伯胺或仲胺類(lèi)、

或者含氮芳香族雜環(huán)式化合物。

[發(fā)明4]

根據(jù)發(fā)明1～3中任一項(xiàng)所述的制造方法，其中，堿為堿金屬或者堿土金屬的氫氧化物、堿金屬或者堿土金屬的碳酸鹽、堿金屬的碳酸氫鹽或堿金屬的醇鹽。

[發(fā)明5]

根據(jù)發(fā)明1～4中任一項(xiàng)所述的制造方法，其中，四氫硼酸鹽為硼氫化鈉(nabh4)、硼氫化鋰(libh4)或硼氫化鉀(kbh4)。

[發(fā)明6]

根據(jù)發(fā)明1～5中任一項(xiàng)所述的制造方法，其中，與四氫硼酸鹽的反應(yīng)在不與非質(zhì)子性溶劑共存的條件下進(jìn)行。

[發(fā)明7]

根據(jù)發(fā)明1～6中任一項(xiàng)所述的制造方法，其特征在于，在反應(yīng)溫度為-20℃～50℃的范圍下進(jìn)行。

[發(fā)明8]

根據(jù)發(fā)明1～7中任一項(xiàng)所述的制造方法，其中，四氫硼酸鹽的使用量相對(duì)于1摩爾二氟乙酸酯為0.1～0.4摩爾。

[發(fā)明9]

根據(jù)發(fā)明1～8中任一項(xiàng)所述的制造方法，其如下進(jìn)行：在反應(yīng)體系內(nèi)預(yù)先使四氫硼酸鹽與堿、以及質(zhì)子性溶劑共存后，接著將二氟乙酸酯添加至體系內(nèi)。

[發(fā)明10]

根據(jù)發(fā)明1～8中任一項(xiàng)所述的制造方法，其如下進(jìn)行：在反應(yīng)體系內(nèi)預(yù)先使二氟乙酸酯與堿、以及質(zhì)子性溶劑共存后，接著將四氫硼酸鹽添加至體系內(nèi)。

[發(fā)明11]

根據(jù)發(fā)明1～10中任一項(xiàng)所述的制造方法，其還包括：在反應(yīng)結(jié)束后，向反應(yīng)結(jié)束液添加酸來(lái)使該反應(yīng)結(jié)束液成為酸性或弱堿性溶液的工序。

[發(fā)明12]

根據(jù)發(fā)明11所述的制造方法，其中，酸為選自由鹽酸、硫酸、硝酸、乙酸、氯化氫、以及溴化氫組成的組中的至少1種。

對(duì)于具有氟原子的酯化合物的還原反應(yīng)的例子以往已知許多方法，至于使用了本發(fā)明中使用的四氫硼酸鹽的該還原反應(yīng)的例子，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1、專(zhuān)利文獻(xiàn)2記載的方法是公知的。但是，受氟原子具有的特殊反應(yīng)性的影響，在目標(biāo)產(chǎn)物的醛類(lèi)之外同時(shí)產(chǎn)生大量副產(chǎn)物(過(guò)度還原后的醇體等)，從而本發(fā)明人通過(guò)采用上述條件，使目標(biāo)產(chǎn)物的高效制造成為可能。

另外得到以下見(jiàn)解：反應(yīng)中通過(guò)反應(yīng)試劑的加料順序、采用特定的反應(yīng)條件，能夠以高轉(zhuǎn)化率、且高選擇率進(jìn)行制造，作為α,α-二氟乙醛類(lèi)的工業(yè)上的制造方法的優(yōu)勢(shì)高。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，無(wú)需特殊的設(shè)備、即可以起到以工業(yè)上能夠容易采用的條件高效地制造α,α-二氟乙醛或其水合物或者半縮醛這樣的效果。

具體實(shí)施方式

以下，對(duì)本發(fā)明詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明的范圍不受這些說(shuō)明拘束，即便對(duì)于下述例示以外的情況，能在不損害本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)適宜變更實(shí)施。需要說(shuō)明的是，本說(shuō)明書(shū)中引用的全部刊物例如現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)、及公開(kāi)公報(bào)、專(zhuān)利公報(bào)、其它專(zhuān)利文獻(xiàn)作為參照援引至本說(shuō)明書(shū)。

本發(fā)明中，作為原料使用的二氟乙酸酯為前述通式[1]表示的化合物，其中，r¹表示烷基或取代烷基。烷基(本說(shuō)明書(shū)中所謂的“烷基”表示“非取代的烷基”)表示碳數(shù)1～10的直鏈狀或支鏈狀的烷基及碳數(shù)為3～10的環(huán)式的烷基。例如，可列舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正辛基、正癸基、環(huán)丙基、環(huán)戊基、環(huán)己基、金剛烷基等。對(duì)于取代烷基，在前述烷基的任意碳原子上以任意的數(shù)目以及任意的組合具有取代基。所述取代基為氟、氯以及溴等鹵原子；甲氧基、乙氧基以及丙氧基等低級(jí)烷氧基；氟代甲氧基、氯代甲氧基以及溴代甲氧基等低級(jí)鹵代烷氧基；氰基、甲氧羰基、乙氧羰基以及丙氧羰基等低級(jí)烷氧羰基等。需要說(shuō)明的是，本說(shuō)明書(shū)中，“低級(jí)”是指碳數(shù)1～6的直鏈狀或者碳數(shù)1～6的支鏈狀的鏈?zhǔn)交蛱紨?shù)3～6的環(huán)式。其中，通式[1]表示的二氟乙酸酯之中，從大規(guī)模的獲取是容易的情況出發(fā)優(yōu)選使用二氟乙酸甲酯或二氟乙酸乙酯。

本發(fā)明中，作為使用的溶劑，使用質(zhì)子性溶劑。質(zhì)子性溶劑是指具有供給質(zhì)子(h⁺)能力的(能夠作為質(zhì)子供體起作用的)溶劑(另一方面，非質(zhì)子性溶劑是指不具有供給質(zhì)子能力的溶劑)。

具體而言，可列舉出水、下述通式[3]：

r³ch2oh[3]

[式中，r³表示氫原子、烷基、取代烷基或芳香環(huán)。]

表示的醇類(lèi)、

氨、伯胺或仲胺類(lèi)、

或者含氮芳香族雜環(huán)式化合物等。

通式[3]表示的醇類(lèi)中，r³的烷基表示碳數(shù)1～6的直鏈或支鏈或者環(huán)式(碳數(shù)3以上的情況)的烷基。另外，r³的取代烷基為在前述烷基(r³的烷基)的任意的碳原子上以任意的數(shù)目以及任意的組合具有取代基的烷基。所述取代基為鹵原子、低級(jí)烷氧基、低級(jí)鹵代烷氧基、氰基、低級(jí)烷氧羰基等。具體而言，可列舉出氟、氯、溴、碘、甲氧基、乙氧基、丙氧基、氟代甲氧基、氯代甲氧基、溴代甲氧基、甲氧羰基、乙氧羰基以及丙氧羰基等。另外，作為r³的芳香環(huán)，具體而言，可列舉出苯環(huán)、呋喃環(huán)、噻吩環(huán)、吡啶環(huán)等。

通式[3]的醇類(lèi)的具體化合物可列舉出甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、丁醇、叔丁醇、芐醇等，它們之中，優(yōu)選甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇，甲醇、乙醇從產(chǎn)率、后處理的方面出發(fā)優(yōu)選。

氨可以為無(wú)水氨的狀態(tài)，或也可以為氨水的狀態(tài)。

伯胺及仲胺類(lèi)的具體化合物為甲胺、乙胺、異丙胺、正丁胺、二乙胺及二丙胺等。

含氮芳香族雜環(huán)式化合物的具體化合物為吡啶、2,4,6-三甲基吡啶、4-二甲基氨基吡啶、二甲基吡啶、嘧啶、噠嗪、吡嗪、噁唑、異噁唑、噻唑、異噻唑、咪唑、1,2-二甲基咪唑、3-(二甲基氨基)丙基咪唑、吡唑，呋咱、吡嗪、喹啉、異喹啉等。

本發(fā)明中使用的質(zhì)子性溶劑之中，可以為水、醇類(lèi)、氨，更優(yōu)選為水、醇類(lèi)。另外，這些溶劑可以單獨(dú)或混合使用。

需要說(shuō)明的是，在作為質(zhì)子性溶劑列舉出的上述化合物之中，針對(duì)伯胺及仲胺、以及含氮芳香族雜環(huán)式化合物，除了作為質(zhì)子性溶劑的功能之外也兼具作為堿(細(xì)節(jié)后文敘述)的功能，因此此時(shí)不一定需要另行添加堿。即，使用這些化合物的實(shí)施方式(例如參照實(shí)施例3)作為與達(dá)成本發(fā)明中的“質(zhì)子性溶劑及堿的存在下”的條件在實(shí)質(zhì)上相同的情況來(lái)對(duì)待。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明公開(kāi)的氫化物還原反應(yīng)在使用非質(zhì)子性溶劑進(jìn)行反應(yīng)的情況下，目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)率極低(參照后述的比較例3)。通過(guò)不與非質(zhì)子性溶劑共存、而使用質(zhì)子性溶劑，能以高轉(zhuǎn)化率且高選擇率制造α,α-二氟乙醛類(lèi)。需要說(shuō)明的是，本說(shuō)明書(shū)中，此處所謂的“不與非質(zhì)子性溶劑共存”是指實(shí)質(zhì)上非質(zhì)子性溶劑在體系內(nèi)部不存在的條件，具體而言，相對(duì)于通式[1]表示的二氟乙酸酯1摩爾，非質(zhì)子性溶劑為0.05l以下、優(yōu)選為0.01l以下的量，進(jìn)一步優(yōu)選為0.005l以下的量。未有意地將該溶劑添加至體系內(nèi)這樣的實(shí)施方式在達(dá)成“不與非質(zhì)子性溶劑共存”這樣的條件上極為優(yōu)選。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明中，使用質(zhì)子性溶劑進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，使非質(zhì)子性溶劑以相對(duì)于溶劑整體的質(zhì)量為至少10摩爾％以上地在反應(yīng)體系共存的情況下，反應(yīng)體系整體受非質(zhì)子性溶劑的影響，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率及選擇率降低(后述的比較例2、比較例4)。因此，采用該條件的情況下，本發(fā)明的對(duì)于二氟乙酸酯的氫化物還原反應(yīng)作為與之前敘述的“使用非質(zhì)子性溶劑的反應(yīng)”實(shí)質(zhì)上相同的情況來(lái)對(duì)待。

另一方面，使用質(zhì)子性溶劑進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，即使非質(zhì)子性溶劑至少相對(duì)于溶劑整體的質(zhì)量添加不足10摩爾％，反應(yīng)體系整體實(shí)質(zhì)上不受非質(zhì)子性溶劑的影響，(當(dāng)然，前述的“不與非質(zhì)子性溶劑共存”這樣的實(shí)施方式極其優(yōu)選)、因此此時(shí)，本發(fā)明的對(duì)于二氟乙酸酯的氫化物還原反應(yīng)，作為“使用質(zhì)子性溶劑的反應(yīng)”的包含于本發(fā)明的范圍中的實(shí)施方式來(lái)對(duì)待。

因此，作為本發(fā)明的優(yōu)選方式，使用質(zhì)子性溶劑的情況下，優(yōu)選采用前述的“不與非質(zhì)子性溶劑共存”條件、或采用相對(duì)于質(zhì)子性溶劑使非質(zhì)子性溶劑至少相對(duì)于溶劑整體的質(zhì)量設(shè)為不足10摩爾％的條件。

對(duì)于本發(fā)明的質(zhì)子性溶劑的添加方法在投料時(shí)可以一次性添加，另一方面，也可以邊監(jiān)控反應(yīng)的進(jìn)行邊逐次添加，并沒(méi)有特別限制。

針對(duì)本發(fā)明的質(zhì)子性溶劑的用量，沒(méi)有特別限制。相對(duì)于二氟乙酸酯1摩爾，通常使用0.1l(升)以上即可，優(yōu)選為0.1～2l、尤其是更優(yōu)選為0.5～1.5l。

作為本發(fā)明中使用的四氫硼酸鹽，例如可列舉出硼氫化鋰、硼氫化鈉、硼氫化鉀、硼氫化鈣、硼氫化鋅等。它們之中，硼氫化鋰、硼氫化鈉、硼氫化鉀從獲得的容易程度等觀點(diǎn)出發(fā)而優(yōu)選，特別優(yōu)選為硼氫化鈉。

四氫硼酸鹽的使用量相對(duì)于二氟乙酸酯1摩爾為0.1～0.4摩爾、更優(yōu)選為0.2～0.3摩爾。四氫硼酸鹽的使用量不足0.1摩爾的情況下，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率不充分，另一方面，超過(guò)0.4摩爾時(shí)，有副反應(yīng)的過(guò)度還原增大、目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)率大幅降低之虞。

作為本發(fā)明中使用的堿，可列舉出無(wú)機(jī)堿或有機(jī)堿。作為無(wú)機(jī)堿，可列舉出堿金屬或者堿土金屬的氫氧化物、堿金屬或者堿土金屬的碳酸鹽、堿金屬的碳酸氫鹽及堿金屬的醇鹽等。具體而言可列舉出氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、氫氧化鈣、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鋰、碳酸鈣、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸氫鋰、甲醇鋰、甲醇鈉、甲醇鉀、乙醇鋰、乙醇鈉、乙醇鉀、異丙醇鋰、異丙醇鈉、異丙醇鉀、叔丁醇鋰、叔丁醇鈉及叔丁醇鉀等。

另一方面，作為有機(jī)堿，可列舉出伯胺、仲胺、叔胺、含氮芳香族雜環(huán)式化合物等。這些有機(jī)堿之中，伯胺、仲胺、含氮芳香族雜環(huán)式化合物的具體的化合物，可列舉出與前述的質(zhì)子性溶劑相同的物質(zhì)。叔胺的具體化合物可列舉出三甲胺、三乙胺、二異丙基乙胺、三正丙胺、三異丙胺、三正丁胺、三辛胺、三癸胺、三苯胺、三芐胺等。

這些堿之中，優(yōu)選堿金屬或堿土金屬的氫氧化物、堿金屬的醇鹽，特別優(yōu)選堿金屬的醇鹽。需要說(shuō)明的是，考慮后處理、提純的方面時(shí)，堿金屬的醇鹽之中，極優(yōu)選為甲醇鈉或乙醇鈉。

此處，前述有機(jī)堿之中，針對(duì)伯胺、仲胺及含氮芳香族雜環(huán)式化合物，如前所述，也兼具作為質(zhì)子性溶劑的功能，因此也能夠適宜地使用這些有機(jī)堿(參照后述的實(shí)施例3)。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明中使用的堿可以單獨(dú)或混合使用。

堿的使用量通常相對(duì)于二氟乙酸酯1摩爾通常為0.5～10摩爾、優(yōu)選為1～3摩爾。堿不足0.5摩爾的情況下，過(guò)量地生成β-二氟乙醇，另一方面，超過(guò)10摩爾時(shí)，有反應(yīng)結(jié)束后的目標(biāo)產(chǎn)物的提純時(shí)廢物量變得過(guò)大的問(wèn)題。

α,α-二氟乙醛為直接連結(jié)強(qiáng)吸電子基的醛，因此以該醛的水合體或半縮醛等穩(wěn)定的等價(jià)體的方式得到的情況多(當(dāng)然，根據(jù)情況也可以得到醛的形態(tài))。例如，本發(fā)明中，作為此處所謂的“水合體或半縮醛體”，前述通式[2]表示的化合物以α,α-二氟醛的等價(jià)體的形式得到。本發(fā)明中，上述等價(jià)體自不必說(shuō)，即便是生成醛本身的聚合物、組合這些結(jié)構(gòu)特征的化合物等的情況下，也按包含于本申請(qǐng)權(quán)利要求的技術(shù)方案中來(lái)對(duì)待。需要說(shuō)明的是，構(gòu)成半縮醛體(對(duì)應(yīng)通式[2]表示的化合物)的醇源自作為堿使用的堿金屬的醇鹽、作為反應(yīng)溶劑使用的醇、以及原料基質(zhì)的酯部位(通式[1]表示的二氟乙酸酯的r¹)等。

本發(fā)明的反應(yīng)溫度沒(méi)有特別限定，可以在-20～50℃的范圍適宜選擇。反應(yīng)開(kāi)始后，將溫度設(shè)定為略低(10℃以下)，反應(yīng)穩(wěn)定后，優(yōu)選在15℃～40℃的范圍下進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)溫度不足-20℃的情況下，反應(yīng)速度不充分，反應(yīng)溫度超過(guò)50℃時(shí)，有時(shí)產(chǎn)生副反應(yīng)增大等不良情況。

另外，作為反應(yīng)方法沒(méi)有特別限定，可以使用以下任一方法：(1)反應(yīng)體系內(nèi)預(yù)先使四氫硼酸鹽與堿、以及質(zhì)子性溶劑共存后，接著將二氟乙酸酯添加至體系內(nèi)的方法、(2)反應(yīng)體系內(nèi)預(yù)先使二氟乙酸酯與堿、以及質(zhì)子性溶劑共存后，接著將四氫硼酸鹽添加至體系內(nèi)的方法、(3)反應(yīng)體系內(nèi)預(yù)先投入堿與質(zhì)子性溶劑后，同時(shí)添加四氫硼酸鹽與二氟乙酸酯的方法、(4)反應(yīng)體系內(nèi)預(yù)先使四氫硼酸鹽、二氟乙酸酯以及質(zhì)子性溶劑共存后，添加堿(以與適宜的質(zhì)子性溶劑的溶液的形式進(jìn)行添加)的方法。它們之中，處理的容易程度、產(chǎn)率的觀點(diǎn)出發(fā)，(1)或(2)的方法是適宜的。

其中，(1)的方法能具有高轉(zhuǎn)化率以及高選擇率地制造目標(biāo)產(chǎn)物(后述的實(shí)施例1～實(shí)施例4)，因此該方法為特別優(yōu)選的方式之一。

本反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間沒(méi)有特別限定，使用氣相色譜、核磁共振(nmr)等分析儀器，優(yōu)選將基本不能再確認(rèn)到作為起始原料的二氟乙酸酯的減少的時(shí)刻作為反應(yīng)的終點(diǎn)。

本發(fā)明的制造方法例如能在氮?dú)?、氬氣等非活性氣體的氣氛下進(jìn)行。反應(yīng)器由對(duì)堿、溶劑、以及中和所使用的酸具有耐腐蝕性的材質(zhì)制作成的即可，可以使用不銹鋼、聚乙烯等化學(xué)工業(yè)中一般的材質(zhì)。

需要說(shuō)明的是，對(duì)本發(fā)明中的反應(yīng)所優(yōu)選的反應(yīng)條件進(jìn)行敘述。

作為通式[1]表示的二氟乙酸酯使用二氟乙酸乙酯、作為質(zhì)子性溶劑使用乙醇、作為堿使用乙醇鈉(以乙醇溶液的形式)、作為四氫硼酸鹽使用硼氫化鈉，反應(yīng)體系內(nèi)預(yù)先使硼氫化鈉與乙醇鈉、以及乙醇共存后，接著將二氟乙酸乙酯在10℃以下的溫度下向體系內(nèi)添加，添加后以40℃以下的溫度進(jìn)行反應(yīng)，由此能以高轉(zhuǎn)化率、且高選擇率地制造目標(biāo)產(chǎn)物(參照后述的實(shí)施例)。

反應(yīng)后的溶液變成包含作為目標(biāo)產(chǎn)物的α,α-二氟乙醛類(lèi)，以及未反應(yīng)的四氫硼酸鹽等無(wú)機(jī)物的堿性(大致為ph8以上)溶液。出于處理未反應(yīng)的四氫硼酸鹽或者中和反應(yīng)液的目的，對(duì)反應(yīng)結(jié)束液添加鹽酸、硫酸、硝酸等無(wú)機(jī)酸；乙酸等有機(jī)酸；氯化氫、溴化氫等無(wú)機(jī)酸，調(diào)節(jié)為大致ph0～8的酸性～弱堿性的范圍后，優(yōu)選進(jìn)行提純處理。需要說(shuō)明的是，這些酸可以單獨(dú)或混合使用。這些酸的使用量相對(duì)于堿通常為0.5～10倍摩爾。

對(duì)反應(yīng)結(jié)束后的反應(yīng)液僅用過(guò)濾等去除無(wú)機(jī)物，之后以堿性的狀態(tài)直接進(jìn)行蒸餾處理時(shí)，由于反應(yīng)液為堿性，因此有時(shí)目標(biāo)產(chǎn)物分解，因此對(duì)反應(yīng)結(jié)束液添加酸的方式是特別優(yōu)選的方法之一。

對(duì)反應(yīng)結(jié)束后的反應(yīng)液添加酸制成酸性溶液后，將無(wú)機(jī)物等通過(guò)過(guò)濾進(jìn)行去除，接著通過(guò)進(jìn)行蒸餾提純，能夠得到α,α-二氟乙醛或其水合物或者半縮醛。蒸餾提純?cè)诖髿鈮骸⒒驕p壓下進(jìn)行均可，通常在大氣壓下進(jìn)行。另外，優(yōu)選將蒸餾在ph為0～8的、酸性～弱堿性條件下進(jìn)行。在ph10以上的強(qiáng)堿性條件進(jìn)行蒸餾時(shí)有時(shí)產(chǎn)生α,α-二氟乙醛類(lèi)的分解，因此不優(yōu)選。

[實(shí)施例]

以下，通過(guò)實(shí)施例具體地說(shuō)明本發(fā)明，本發(fā)明不限定于這些實(shí)施例。此處，針對(duì)生成物的定量(組成比、產(chǎn)率)，基于將反應(yīng)混合液利用核磁共振分析裝置(nmr)進(jìn)行測(cè)定而得到的組成的“摩爾％”計(jì)算得出。

[實(shí)施例1]

在100ml玻璃制四口燒瓶中，使硼氫化鈉0.55g(15mmol)和乙醇鈉20％乙醇溶液20.02g(59mmol)添加并溶解于乙醇21ml(356mmol)，將二氟乙酸乙酯7.29g(59mmol)歷時(shí)1.5小時(shí)進(jìn)行滴加。將反應(yīng)混合液的溫度維持在10℃以下并攪拌1小時(shí)，之后，升溫至20℃并攪拌15小時(shí)。接著，添加乙酸9.2g(153mmol)并將ph調(diào)節(jié)至6，對(duì)反應(yīng)液用¹⁹f-nmr進(jìn)行分析時(shí)，確認(rèn)到以轉(zhuǎn)化率93％、選擇率91％得到α,α-二氟乙醛的產(chǎn)率85mol％、β-二氟乙醇的產(chǎn)率8mol％。

[實(shí)施例2]

在100ml玻璃制四口燒瓶中，使硼氫化鈉0.56g(15mol)和乙醇鈉20％乙醇溶液20.02g(59mol)添加并溶解于乙醇21ml(356mol)，之后，將反應(yīng)混合液的溫度維持在10℃以下的溫度歷時(shí)0.5小時(shí)滴加二氟乙酸乙酯7.28g(59mol)。之后，升溫至20℃并攪拌1小時(shí)。接著，添加35％鹽酸11.8g(113mol)并將ph調(diào)節(jié)至2。對(duì)反應(yīng)液用¹⁹f-nmr進(jìn)行分析時(shí)，確認(rèn)到以轉(zhuǎn)化率88％、選擇率87％得到α,α-二氟乙醛的產(chǎn)率77mol％、β-二氟乙醇的產(chǎn)率11mol％。

[實(shí)施例3]

在100ml玻璃制四口燒瓶中，使硼氫化鈉0.56g(15mmol)添加并溶解于二乙胺12.6g(172mmol)，在溶液中歷時(shí)15分鐘在內(nèi)溫10℃以下滴加二氟乙酸乙酯7.30g(59mmol)。之后攪拌2小時(shí)。接著，添加乙酸15.3g(255mmol)將ph調(diào)節(jié)成6，對(duì)反應(yīng)液用¹⁹f-nmr進(jìn)行分析時(shí)，以轉(zhuǎn)化率92％、選擇率84％得到α,α-二氟乙醛的產(chǎn)率77mol％、β-二氟乙醇的產(chǎn)率13mol％。

[實(shí)施例4]

在100ml玻璃制四口燒瓶中，使硼氫化鈉0.55g(15mmol)和乙醇鈉20％乙醇溶液20.02g(59mmol)添加并溶解于芐醇21ml(202mmol)，將二氟乙酸乙酯7.29g(59mmol)歷時(shí)1.5小時(shí)進(jìn)行滴加。將反應(yīng)混合液的溫度維持在10℃以下的溫度并攪拌1小時(shí)，之后升溫至20℃并攪拌15小時(shí)。接著，添加乙酸9.02g(150mmol)將ph調(diào)節(jié)至6。對(duì)反應(yīng)液用¹⁹f-nmr進(jìn)行分析時(shí)，確認(rèn)了以轉(zhuǎn)化率83％、選擇率63％得到α,α-二氟乙醛的產(chǎn)率52mol％、β-二氟乙醇的產(chǎn)率31mol％。

[比較例1]

在100ml玻璃制四口燒瓶中，使硼氫化鈉0.55g(15mmol)添加并溶解于乙醇21ml(356mmol)，將二氟乙酸乙酯7.28g(59mmol)歷時(shí)1.5小時(shí)進(jìn)行滴加，之后，將反應(yīng)混合液的溫度維持在10℃以下的溫度并攪拌3小時(shí)。接著，添加乙酸9.03g(150mmol)將ph調(diào)節(jié)為6。對(duì)反應(yīng)液用¹⁹f-nmr進(jìn)行分析時(shí)，以轉(zhuǎn)化率47％、選擇率5％得到α,α-二氟乙醛的產(chǎn)率2mol％、β-二氟乙醇的產(chǎn)率45mol％。

根據(jù)上述結(jié)果可知，通過(guò)不添加堿，α,α-二氟乙醛的選擇率大幅降低。

[比較例2]

在100ml玻璃制四口燒瓶中，使硼氫化鈉0.55g(15mmol)和乙醇鈉20％乙醇溶液20.02g(59mmol)添加并溶解于甲基叔丁基醚21ml(176mmol)，將二氟乙酸乙酯7.28g(59mmol)歷時(shí)1.5小時(shí)進(jìn)行滴加，之后將反應(yīng)混合液的溫度維持在10℃以下的溫度并攪拌3小時(shí)。接著，添加乙酸8.89g(148mmol)將ph調(diào)節(jié)為6。對(duì)反應(yīng)液用¹⁹f-nmr進(jìn)行分析時(shí)，以轉(zhuǎn)化率4％、選擇率78％得到α,α-二氟乙醛的產(chǎn)率3mol％、β-二氟乙醇的產(chǎn)率1mol％。

[比較例3]

在100ml玻璃制四口燒瓶中，使硼氫化鈉0.56g(15mmol)添加并溶解于四氫呋喃10ml(123mmol)，向溶液中歷時(shí)15分鐘在內(nèi)溫10℃以下滴加二氟乙酸乙酯7.30g(59mmol)。邊將反應(yīng)混合液的溫度維持在10℃以下的溫度邊將三乙胺10.8g(108mmol)歷時(shí)10分鐘進(jìn)行滴加。之后攪拌2小時(shí)。接著，添加乙酸14.4g(240mmol)將ph調(diào)節(jié)至5，對(duì)反應(yīng)液用¹⁹f-nmr分析時(shí)，以轉(zhuǎn)化率23％、選擇率71％得到α,α-二氟乙醛的產(chǎn)率16mol％、β-二氟乙醇的產(chǎn)率5mol％。

根據(jù)上述結(jié)果可知，由于使用非質(zhì)子性溶劑，向α,α-二氟乙醛的反應(yīng)轉(zhuǎn)化率大幅降低。

[比較例4]

在100ml玻璃制四口燒瓶中，使硼氫化鈉0.56g(15mmol)添加并溶解于四氫呋喃23ml(284mmol)，向溶液中歷時(shí)15分鐘在內(nèi)溫10℃以下滴加二氟乙酸乙酯7.30g(59mmol)。邊將反應(yīng)混合液的溫度維持在10℃以下的溫度邊將碳酸鉀35％水溶液23.3g(59mmol)歷時(shí)20分鐘進(jìn)行滴加。之后攪拌2小時(shí)。接著，添加35％鹽酸11.0g(106mmol)將ph調(diào)節(jié)至3。對(duì)反應(yīng)液用¹⁹f-nmr進(jìn)行分析時(shí)，以轉(zhuǎn)化率66％、選擇率45％得到α,α-二氟乙醛的產(chǎn)率30mol％、β-二氟乙醇的產(chǎn)率36mol％。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

用本發(fā)明的制造方法得到的α,α-二氟乙醛或其水合物或者半縮醛體能夠用作醫(yī)藥、農(nóng)藥及功能性材料等的中間體。