背景技術(shù)

塑料光纖具有芯徑大、質(zhì)地柔軟、聯(lián)結(jié)容易、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、傳輸帶寬大等優(yōu)點(diǎn)，在寬帶接入網(wǎng)系統(tǒng)、家庭智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、汽車智能系統(tǒng)、工業(yè)控制系統(tǒng)以及紡織、照明、太陽(yáng)能利用系統(tǒng)等方面的應(yīng)用市場(chǎng)潛力巨大。雖然傳統(tǒng)塑料光纖如聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)、聚碳酸酯（PC)等克服了石英光纖的一些缺點(diǎn)，但由于材料本身固有的缺陷，已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代通信技術(shù)的高速發(fā)展。

含氟高分子材料具有玻璃化溫度高、表面能低和耐老化等優(yōu)點(diǎn)，新型含氟高分子光纖材料在信號(hào)衰減、帶寬、耐熱性、連接性等主要性能指標(biāo)上大大優(yōu)于傳統(tǒng)的塑料光纖。而氟代丙烯酸酯類聚合物是人們研究含氟塑料光纖的首選。含氟高分子光纖材料性能在很大程度上取決于單體的結(jié)構(gòu)，全氟丙烯酸酯類單體生產(chǎn)成本過高，并有很大聚合難度，有商業(yè)價(jià)值的主要是丙烯酸部分2位氟代和酯基上的全氟代聚合物。因此，2-氟丙烯酸酯是生產(chǎn)含氟高分子光纖材料的關(guān)鍵單體，而2-氟丙酸酯是合成2-氟丙烯酸酯的關(guān)鍵中間體。

2-氟丙酸酯的合成主要有三條路線：（1)以2-氯丙酸酯為起始原料。據(jù)RecueildesTravaux Chimiques des Pays-Bas; vol. 66; (1947) ;ρ· 424 報(bào)道,在 180190°C條件下,2-氯丙酸酯和氟化鉀進(jìn)行齒交換得2-氟丙酸酯，收率56%。

(2)以2-溴丙酸酯為起始原料。據(jù)Journal of FluorineChemistry; vol. 99;nb. 2; (1999)報(bào)道,在三丁基十六燒基溴化磷存在下,氟化鉀和2-溴丙酸乙酯60°C反應(yīng),得到2_氟丙酸乙酯，收率80%。據(jù)Bulletin de la Societe Chimique deFrance; (1964) ;p. 2254 - 2257報(bào)道，以乙酰胺為溶劑，氟化鉀和2-溴丙酸乙酯130-165°C反應(yīng)，得到2-氟丙酸乙酯，收率53%。

(3) 以2-輕基丙酸酯為起始原料。據(jù)ChemicalCommunications (Cambridge, United Kingdom) ; nb. 2; (1999) ; p. 215-216 報(bào)道，以二氯甲烷為溶劑，2-羥基丙酸酯和雙（2-甲氧基）氨基三氟化硫25°C反應(yīng)，得到2-氟丙酸乙酯，收率73%。據(jù)EP1780194報(bào)道，以1，3，5-三甲苯為溶劑，2-羥基丙酸酯和三氟甲磺酰氟在-40 - 20°C下反應(yīng)，得到2-氟丙酸乙酯，收率72%。

采用氟化鉀工藝路線收率低，工業(yè)生產(chǎn)成本較高。此外，用氟化鉀作為氟化試劑還會(huì)產(chǎn)生大量固體廢棄物，其主要成分為氟與氯交換產(chǎn)生的氯化鉀和未反應(yīng)的過量氟化鉀。雙（2-甲氧基）氨基三氟化硫、三氟甲磺酰氟等為氟化試劑價(jià)格過高，導(dǎo)致工業(yè)生產(chǎn)成本過高，難以商業(yè)化。

中國(guó)專利公開號(hào)CN101528662A，公開日2009年9月9日，發(fā)明名稱：用于制備2_氟丙酸酯的立體選擇性一步氟化法。該申請(qǐng)案使用四氟乙基二甲胺（TFEDMA)和乳酸酯衍生物一步氟化法合成2-氟丙酸酯。不足之處是反應(yīng)原料不易得，生產(chǎn)成本高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種收率高，選擇性好，生產(chǎn)成本低,三廢產(chǎn)生量少的2-氟丙酸酯的制備方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種2-氟丙酸酯的制備方法，將2-氯丙酸酯、氟化氫和催化劑按質(zhì)量比1:1. 2^1. 5:0. 0Γ0. 02進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為50?200° C，反應(yīng)時(shí)間為20h-30h，反應(yīng)結(jié)束后冷卻、分液、精餾即得到2-氟丙酸酯

進(jìn)一步的：

所述的2-氯丙酸酯選自2-氯丙酸甲酯、2-氯丙酸乙酯、2-氯丙酸丙酯、2-氯丙酸丁酯、2-氯丙酸-3，3, 3- 二氟丙酯、2-氯丙酸-2，2, 2- 二氟乙酯、2-氯丙酸六氟異丙酯、2-氯丙酸_2，2，3，3，3-五氟丙酯中的一種。

所述的2-氯丙酸酯選自2-氯丙酸甲酯、2-氯丙酸乙酯、2-氯丙酸-3，3，3_三氟丙酯中的一種。

所述的催化劑選自四氯化鈦或四氯化錫。

2-氯丙酸酯與氟化氫的質(zhì)量比對(duì)反應(yīng)收率影響較大。2-氟丙酸酯與氟化氫的質(zhì)量比太大，反應(yīng)收率低；太小，生產(chǎn)負(fù)荷小，因此本發(fā)明中2-氟丙酸酯與氟化氫的質(zhì)量比為1:1. 2?1. 5。本發(fā)明中的2-氯丙酸酯可選自2-氯丙酸甲酯、2-氯丙酸乙酯、2-氯丙酸丙酯、2-氯丙酸丁酯、2-氯丙酸_3，3, 3- 二氟丙酯、2-氯丙酸_2，2, 2- 二氟乙酯、2-氯丙酸六氟異丙酯、2-氯丙酸-2，2，3，3，3-五氟丙酯中的一種，優(yōu)選2-氯丙酸酯選自2-氯丙酸甲酯、2-氯丙酸乙酯、2-氯丙酸-3，3, 3- 二氟丙酯中的一種。

2-氯丙酸酯與催化劑的質(zhì)量比對(duì)反應(yīng)速度有較大影響。2-氟丙酸酯與催化劑的質(zhì)量比太大，反應(yīng)收率低；太小，催化劑用量大，增加生產(chǎn)成本，因此本發(fā)明中2-氟丙酸酯與催化劑的質(zhì)量比為1:0. 0Γ0. 02。本發(fā)明中的催化劑可選用過渡金屬鹽，優(yōu)選過渡金屬的氯化物，更優(yōu)選四氯化鈦或四氯化錫。

反應(yīng)溫度對(duì)反應(yīng)速度也有影響。反應(yīng)溫度太高,副產(chǎn)物增多；太低，反應(yīng)速度慢，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，因此本發(fā)明中的反應(yīng)溫度為50?200°C，優(yōu)選80°C?130°C。反應(yīng)時(shí)間對(duì)收率和產(chǎn)品選擇性有影響。收率隨反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)而上升，但反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)到30小時(shí)后，再增加反應(yīng)時(shí)間，收率升高不明顯且副反應(yīng)增多，產(chǎn)品選擇性下降，因此本發(fā)明中的反應(yīng)時(shí)間為20h-30h，優(yōu)選為24?26h。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為：

1、反應(yīng)收率及產(chǎn)品選擇性高，反應(yīng)收率最高為83. 2%，2-氟丙酸酯選擇性最高為87. 5% ；

2、工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、三廢產(chǎn)生量少。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本發(fā)明并不限于所述的實(shí)施例。

在不銹鋼反應(yīng)釜中，加入100g 2-氯丙酸乙酯、120g氟化氫和2. 0g四氯化鈦，在60° C溫度下攪拌反應(yīng)24h后，將反應(yīng)液傾倒入冰水中，充分?jǐn)嚢杌旌?，用分液漏斗分離得2-氟丙酸乙酯粗品，將粗品減壓精餾得到2-氟丙酸乙酯產(chǎn)品68. 5g，反應(yīng)收率為77. 7%，產(chǎn)品選擇性87. 0%，GC測(cè)定含量為98. 2%。