三氟甲磺酸 Trifluoromethanesulfonic acid

編號(hào)系統(tǒng)

CAS號(hào)：1493-13-6

MDL號(hào)：MFCD00007514

EINECS號(hào)：216-087-5

RTECS號(hào)：暫無(wú)

BRN號(hào)：1812100

PubChem號(hào)：24861529

物性數(shù)據(jù)

1.       性狀：具有強(qiáng)烈刺激氣味的無(wú)色液體。

2.       密度（g/mL,25/4℃）： 1.696

3.       相對(duì)蒸汽密度（g/mL,空氣=1）：5.2

4.       熔點(diǎn)（oC）：-40

5.       沸點(diǎn)（oC,常壓）：162

6.       沸點(diǎn)（oC,1.07kPa）：54

7.       折射率（25oC）：1.327

8.       溶解性：極易溶解在乙腈、二甲基甲酰胺、水、醇、酮等極性溶劑中。

毒理學(xué)數(shù)據(jù)

與皮膚接觸能引起炎癥。

生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)

對(duì)是水稍微有危害的不要讓未稀釋或大量的產(chǎn)品接觸地下水、水道或者污水系統(tǒng)，若無(wú)政府許可，勿將材料排入周圍環(huán)境。

分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)

1、   摩爾折射率：17.38

2、   摩爾體積（cm³/mol）：79.9

3、   等張比容（90.2K）：195.4

4、   表面張力（dyne/cm）: 35.6

5、   介電常數(shù)：無(wú)可用

6、   偶極距（10^-24cm³）：無(wú)可用

7、   極化率：6.89

計(jì)算化學(xué)數(shù)據(jù)

1.疏水參數(shù)計(jì)算參考值（XlogP）:0.3

2.氫鍵供體數(shù)量:1

3.氫鍵受體數(shù)量:6

4.可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量:0

5.互變異構(gòu)體數(shù)量:無(wú)

6.拓?fù)浞肿訕O性表面積62.8

7.重原子數(shù)量:8

8.表面電荷:0

9.復(fù)雜度:158

10.同位素原子數(shù)量:0

11.確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0

12.不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0

13.確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0

14.不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0

15.共價(jià)鍵單元數(shù)量:1

性質(zhì)與穩(wěn)定性

1.三氟甲磺酸是具有強(qiáng)烈刺激氣味的無(wú)色液體。吸濕性大，與空氣中的濕氣發(fā)生激烈反應(yīng)而產(chǎn)生大量白煙，是一種最強(qiáng)的一元酸。對(duì)熱極其穩(wěn)定，350℃也不分解。以硝酸為標(biāo)準(zhǔn)將各種一元酸的強(qiáng)弱進(jìn)行比較如下：CF3SO3H  427，HClO4  397，HBr  164，H2SO4  30，CH3SO3H  17，HCl  9，CF3COOH   1，HNO3   1。使用時(shí)應(yīng)特別注意，絕對(duì)避免與之接觸或吸入蒸氣。

2.具有很強(qiáng)的吸濕性，與空氣接觸時(shí)會(huì)發(fā)煙，它遇到木質(zhì)品、橡膠制品或塑料制品時(shí)，自身會(huì)褪色，而木質(zhì)品等會(huì)遭到破壞。該試劑應(yīng)該存放于一次性的針劑瓶或聚四氟乙烯的瓶中，使用時(shí)應(yīng)該在通風(fēng)櫥中進(jìn)行。

貯存方法

貯存時(shí)不要與空氣接觸，軟木塞、橡皮塞以及通常的塑料都易被侵蝕，可用特氟隆、不銹鋼或鐵制品。在封口的玻璃瓶中貯存時(shí)，封口部分必須使用氟化潤(rùn)滑脂或特氟隆密封材料。

合成方法

通過(guò)三氟甲磺酰氟堿性水解，然后再酸化而制備。

用途

1. 用途十分廣泛，是己知的一種最強(qiáng)有機(jī)酸，是萬(wàn)能的合成工具。具有強(qiáng)腐蝕性、吸濕性，廣泛用于醫(yī)藥、化工等行業(yè)。如核苷，抗生素，類固醇，蛋白質(zhì)，配糖類，維生素合成，硅橡膠改性等。

2. 三氟甲磺酸是實(shí)驗(yàn)室比較常用的一種有機(jī)強(qiáng)酸，它可以用來(lái)制備三氟甲磺酸酐和多種三氟甲磺酸衍生物，三氟甲磺酸也是烯和醚類寡聚和多聚的有效催化劑。

三氟甲磺酸可以在過(guò)量的五氧化二磷或乙烯酮的存在下發(fā)生脫水反應(yīng)，生成重要的有機(jī)中間體三氟甲磺酸酐 (式1)^[1]。

用作酸催化劑  三氟甲磺酸是最強(qiáng)的有機(jī)酸之一，由于三氟甲磺酸和它的共軛堿 (三氟甲磺酸根) 在熱力學(xué)上都是非常穩(wěn)定的，它對(duì)于一般的氧化-還原反應(yīng)不敏感。因此，三氟甲磺酸在各種需要酸催化的反應(yīng)中，幾乎都可以用來(lái)作催化劑。

由于三氟甲磺酸具有很強(qiáng)的給質(zhì)子的特性，它可以用來(lái)催化一些在一般條件下難以發(fā)生的Diels-Alder關(guān)環(huán)反應(yīng)^[2]。例如，式2所示的二烯與羰基化合物的環(huán)加成反應(yīng)。

三氟甲磺酸也是一種很強(qiáng)的Lewis酸，相應(yīng)的三氟甲磺?；哂泻軓?qiáng)的吸電子性能，當(dāng)它和酰基化試劑結(jié)合時(shí)，生成活化的?；虚g體，進(jìn)而比較容易發(fā)生催化Friedel-Crafts酰基化反應(yīng)^[3~5]。例如，三氟甲磺酸的三甲基硅酯可以催化分子內(nèi)的Friedel-Crafts?；磻?yīng)，生成環(huán)狀酮類化合物 (式3)^[4]。還有其它一些三氟甲磺酸鹽也具有催化Friedel-Crafts烷基化和Friedel-Crafts酰基化反應(yīng)，例如，4-芐基氨甲酰苯基苯胺三氟甲磺酸鹽^[5] (BCPPAT) 和Yb(OTf)₃是高效Friedel-Crafts芐基化和環(huán)己基化反應(yīng)的催化劑，三氟甲磺酸作為最強(qiáng)的有機(jī)酸之一，它具有很強(qiáng)的給質(zhì)子能力，可以使很多基團(tuán)發(fā)生離子化。例如：它可以離子化疊氮化合物，使之更容易發(fā)生Diels-Alder反應(yīng) (式4)^[6]。

作為過(guò)渡金屬的配體  三氟甲磺酸根可以作為一些過(guò)渡金屬的配體，它的金屬鹽可以作為一些反應(yīng)的催化劑，例如，三氟甲磺酸銅(I) 可以催化Diels-Alder反應(yīng)的順利進(jìn)行 (式5)^[7]。

Aldol縮合反應(yīng)  一些三氟甲磺酸鹽還可以催化Aldol縮合反應(yīng)，例如，銠的三氟甲磺酸鹽可以催化分子內(nèi)的Aldol縮合反應(yīng) (式6)^[8]。

安全信息

危險(xiǎn)運(yùn)輸編碼：暫無(wú)

危險(xiǎn)品標(biāo)志：暫無(wú)

安全標(biāo)識(shí)：暫無(wú)

危險(xiǎn)標(biāo)識(shí)：暫無(wú)

文獻(xiàn)

1. Hembre, S. R. T.; Lin, R. 2001, WO 2001066516. 2. Aggarwal, V. K.; Vennall, G. P.; Davey, P. N.; Newman, C. Tetrahedron Lett., 1997, 38, 2569. 3. Anderson, K. W.; Tepe, J. J. Tetrahedron, 2002, 58, 8475. 4. Eric, F.; Dan, F.; Ashraf, W.; Julie, M. G. J. Org. Chem., 2005, 70, 1316. 5. Lei, M.; Geng, L.; Wang, Y. G. Chinese J. Org. Chem., 2003, 23, 438. 6. Mahoney, J. M.; Smith, C. R.; Johnston, J. N. J. Am. Chem. Soc., 2005, 127, 1354. 7. Yao, S.; Saaby, S.; Hazell, R. G.; Jorgensen, K. A. Chem. Eur. J., 2000, 6, 2435. 8. Phillip, K. K.; Michael, J. K. Org. Lett., 2004, 6, 691. 9.參考書(shū)：現(xiàn)代有機(jī)合成試劑<性質(zhì)、制備和反應(yīng)>；胡躍飛 付華 編著；化學(xué)工業(yè)出版社；ISBN 7-5025-8542-7

備注

暫無(wú)

表征圖譜