CAS:2516-99-6
分子式:C3H3F3O2
分子量:128.05
中文名稱: 三氟丙酸
3,3,3-三氟丙酸
英文名稱: 3,3,3-Trifluoropropionic acid
性狀描述: 常溫下為無色液體或白色固體,密度1.45,熔點9.7℃,沸點146℃,折射率1.332-1.334,閃點92℃。
三氟丙酸為無色、有毒、有腐蝕的液體,三氟丙酸能與水和各種有機溶劑互溶,此外氨基酸、多肽化合物和聚酯類高分子等在三氟丙酸中有很好的溶解性。由于三氟丙酸的CF3基團強吸電子性,使三氟丙酸呈現較強的酸性,其酸性與氫氟酸相當。 三氟丙酸可經氫化鋰鋁或硼氫化鈉還原成三氟丙醛或三氟丙醇,也可在Rh/C催化劑存在下加氫還原為三氟丙醇。在強堿條件下三氟丙酸的CF3基團不穩定,易發生水解反應,因此三氟丙酸無法由三氟丙酸酯在堿性條件下水解而得,但可在酸性條件下水解制備。三氟丙酸的鋰鹽在格式試劑存在下可降解成單氟烯酸,單氟烯酸是一種重要的單氟中間體。
生產工藝: 通式為XCH2COOR的化合物,在鹵化亞銅、叔丁醇堿金屬鹽的存在下,于反應溶劑中與三氟甲烷反應生成3,3,3-三氟丙酸。其中反應溫度30℃~180℃;鹵化亞銅、叔丁醇堿金屬鹽、反應溶劑的摩爾比為1:1~5:5~25;三氟甲烷與XCH2COOR的摩爾比1~10:1;反應時間為10~24h。
制備:
(1)三氯丙酸合成
用恒流泵將氯代三氟丙烷以5mL·min-1速率通入管式反應器中,同時以2L·min-1的速率通入氯氣,升溫至200℃,將混合氣體通入紫外光(365nm)照射的管式反應器中,于200℃反應2.0h。混合氣體用冰機冷卻至30℃以下,收集反應液,尾氣用飽和NaHCO3溶液吸收,反應液經氣相色譜測定得三氯三氟丙烷收率38.4%。
(2)三氟丙酸合成
將40g(0.199mol)三氯三氟丙烷加入250mL圓底燒瓶中,緩慢加入Oleum試劑50g,攪拌下于100℃反應6.0h。將反應液緩慢滴入冰水混合物中(保持水溫低于5℃),滴畢,繼續攪拌0.5h,用乙醚(3×50mL)萃取,合并有機相,旋蒸除去乙醚得無色液體三氟丙酸11.6g。
用途: 含氟試劑,是重要的含氟有機中間體,在藥物、新材料合成中有所應用。
當芳香族化合物中引入三氟甲基時,賦予其優異的熱穩定性、生物模擬效應、脂溶性滲透效應、電子效應及阻礙效應,同時三氟甲基又具有難以直接氟化獲得的特點。因此,含三氟甲基的中間體在醫藥、農藥、染料及功能材料等精細化工領域具有舉足輕重的地位。3,3,3-三氟丙酸作為一種新型的三氟甲基合成切塊,因其分子中含有羧基及活波亞甲基,可經親電、親核等化學反應將三氟甲基直接引入化合物中。
參考文獻:
1 三氟丙酸的合成與應用研究進展 曾紀珺;杜詠梅;張偉;亢建平;郝志軍;王博;馬洋博;呂劍 化工新型材料 2010 (9),75-76,115