三氟甲磺酸酐制备工艺优化进展

三氟甲磺酸酐((CF3SO2)2O)是制药工业中常用中间体，在固醇类、蛋白质、抗生素、抗癌药物及核苷等合成中应用广泛。它还是常用的羟基保护试剂及脱羟基试剂，可作为聚合、酯化、烷基化等反应的催化剂，因此广泛应用于塑料工业、电子化学工业、制糖业等领域。本文将介绍它的一种新型制备工艺。

目前工艺存在的问题

三氟甲磺酸酐的主要合成方法是三氟甲磺酸脱水聚合，所用的脱水剂主要是五氧化二磷。该合成方法工艺简单，但是由于存在生成三氟甲磺酸三氟甲基酯的副反应，而降低了三氟甲磺酸酐的收率。另外，该合成方法在反应后期，会产生玻璃体状的多聚磷酸类副产物，不但难以处理，而且导致搅拌困难，进而降低了三氟甲磺酸转化为三氟甲磺酸酐的转化率，且未反应的三氟甲磺酸难以回收。

新工艺

为了改善上述问题，专利 CN110590607A 提出了一种三氟甲磺酸酐的制备方法，该方法利用三氟甲磺酸盐与三氟甲磺酰氟在催化剂的作用下反应，步骤如下：

三氟甲磺酸盐与三氟甲磺酰氟在催化剂的作用下反应，利用金属氟化物在反应体系中不溶性除去氟离子，通过常压蒸馏回收过量的三氟甲磺酰氟，通过减压蒸馏收集三氟甲磺酸酐。

其中，三氟甲磺酸盐与三氟甲磺酰氟的摩尔比为1:(3～8)，催化剂与三氟甲磺酸盐的摩尔比为(0.001～0.05):1，反应温度为-40℃～30℃，反应压力为0～0.6MPa，反应时间优选12h～24h。

优势

此方法利用三氟甲磺酸盐与三氟甲磺酰氟在4-二烷基氨基吡啶催化剂的作用下反应制备三氟甲磺酸酐，优点在于：

(1)反应物反应充分，反应结束后排污容易，有效的提高了反应的收率，并避免了常规方法中副反应生成的三氟甲磺酸三氟甲基酯及多聚磷酸凝聚的问题；

(2)生成的副产物是金属氟化物，在三氟甲磺酸酐中不溶解，易于分离且能够降低三氟甲磺酸酐的氟离子浓度；

(3)三氟甲磺酰氟既是反应物又是溶剂，避免了使用溶剂而引入新杂质及副反应，而且过量的三氟甲磺酰氟可以通过蒸馏与反应产物分离；

(4)此方法操作简单、反应条件温和、所制备的三氟甲磺酸酐的纯度在99wt％以上，收率高至90％以上。