光化学催化三氟甲基化

三氟甲基化反应研究三氟甲基化反应是有机化学领域的一项重要研究课题，它在医药、农药、材料科学等领域具有广泛的应用前景。

本文将从反应机理、反应条件、反应类型和研究进展等方面对三氟甲基化反应进行探讨。

一、反应机理三氟甲基化反应的机理研究可以帮助我们更好地理解反应过程。

目前，常见反应机理有两个模型：一是自由基机理，二是电子转移机理。

自由基机理认为，氟原子通过自由基中间体参与反应，与底物进行自由基化学反应。

电子转移机理则认为，三氟甲基基团通过电子转移到底物上完成反应。

二、反应条件三氟甲基化反应的条件选择对于反应的效果和产率有重要影响。

通常情况下，反应体系中会加入三氟甲基化试剂和催化剂，以促进反应的进行。

常见的三氟甲基化试剂有三氟甲基碘化银(Silver(I)trifluoromethanesulfonate，简称AgCF3)、三氟甲基化氯化银(Silver(I)trifluoromethanesulfonate，简称AgClCF3)等。

这些试剂能够提供三氟甲基基团，参与反应。

催化剂的选择也是影响反应的关键因素。

一些金属催化剂如钯(Pd)、铜(Cu)在三氟甲基化反应中有广泛应用。

三、反应类型三氟甲基化反应的类型丰富多样。

其中，常见的有芳香化合物的三氟甲基化、碳氢键的三氟甲基化和杂环化合物的三氟甲基化等。

在芳香化合物的三氟甲基化中，反应底物通常是芳香环上具有活性基团（如羧基、氯或溴）的化合物。

通过引入三氟甲基基团，可以增强化合物的活性和稳定性。

碳氢键的三氟甲基化可以用于产生生物活性分子和农药。

这种反应通常需要高催化剂浓度和高温条件。

杂环化合物的三氟甲基化是一项具有挑战性的研究课题。

由于杂环的结构复杂性和反应底物活性低，实现有效的三氟甲基化仍然具有一定难度。

四、研究进展近年来，随着先进催化剂和反应体系的发展，三氟甲基化反应取得了不少突破性进展。

一些研究人员通过合成高效的催化剂，如草酰亚胺配合物的金属催化剂，实现了高度选择性的三氟甲基化反应。

2,6-二氯-4-三氟甲基苯胺的合成2,6-二氯-4-三氟甲基苯胺是一种重要的中间体化合物，在生物医学和化学领域都被广泛应用。

本文主要介绍2,6-二氯-4-三氟甲基苯胺的合成方法及其工艺优化。

一、合成方法2,6-二氯-4-三氟甲基苯胺合成方法主要有三种：光化学方法、卤代反应法和氟化反应法。

1、光化学方法光化学方法以邻苯二酚为原料，经过光化学反应得到2,6-二氯-4-三氟甲基苯胺。

具体反应步骤如下：首先，在惰性气体下将邻苯二酚与光敏物质三乙胺光催化二氧化碳还原剂置于反应器中，照射光源。

光源可选用压铜灯或氢氙灯。

照射时间一般在2到4小时之间。

反应后，将反应溶液过滤，得到一个深红色的产物。

然后通过碱处理将产物分离，可以得到2,6-二氯-4-三氟甲基苯胺。

反应机理如下：2、卤代反应法反应机理如下：3、氟化反应法首先，在氢氟酸的催化下，将2,6-二氯-4-甲基苯胺和三氟乙酰氯在氯仿中反应，得到2,6-二氯-4-三氟甲基苯胺。

反应步骤如下：二、工艺优化光化学方法合成2,6-二氯-4-三氟甲基苯胺的反应比较容易引发副反应，产物的纯度较低，且需要较长的反应时间。

要优化该方法，可采用以下措施：（1）增加光照时间，提高反应产物的纯度。

（2）优化光源，将光源改为比较强的紫外光源，使反应速度更快。

（3）优化催化剂，增加光敏物质的比例，提高反应效率。

（1）优化反应温度，使反应速度更快。

（2）优化反应条件，减少副反应的发生，提高产物的纯度。

（3）改变反应次序，先将邻羟基苯转化为氯代产物，再将氯代产物和三氟甲醛反应，可以提高产物的收率。

（1）改变反应溶剂，选择惰性溶剂，减少副反应的发生。

（3）加入控制剂，使反应的产物分布更加均匀，提高产物的纯度。

总之，合成2,6-二氯-4-三氟甲基苯胺是一项具有一定难度的工艺，需要掌握一定的实验操作技能和反应机理，通过工艺优化，可以提高产物的质量和产率，并且应用范围更加广泛。

• 44 •有机氟工业Organo — Fluorine Industry2021年第1期光化学反应在含氟有机化合物合成中的应用李景通宋昌平王振华牟心茹李宝明郑魁星崔永文李永哲(山东东岳未来氢能材料股份有限公司，山东淄博256401)摘要:光化学反应在含氟化合物的反应及化合物氟元素的引人中起到了非常重要的作用。

总结了光化学反应在含氟 化合物合成中的应用,包括光催化氟烷基化、光氧化反应和光催化含氟有机聚合物合成等。

关键词:光催化;含氣有机化合物;氟烷基化；自由基〇前言1886年，化学家Henri Moissan 成功合成出单质氟开启了氟化学时代[1]，经过一个多世纪的发展， 氟原子被广泛应用于有机化合物的合成中[2]，增强 了有机氟化物的生物活性和物化性能。

在自然界 中，光能是一种独特且可再生的清洁能源[3]。

自20 世纪初开始研究光能转换为化学能以来[4]，光化学 反应在学术界和工业领域引起了广泛关注并得到迅 速发展;在光催化反应中，反应物吸收光能而得到活 化，经电子跃迁变为激发态，被激发的分子具有较高 的能量，在相互作用下逐步发生化学键的断裂或连 接。

光催化反应条件一般比热化学要温和，对温度 要求较低，反应效率更高[5_6]。

1光催化氟烷基化反应^+ CFjI h v (B T m j f c ) »此类反应也可以用其他全氟烷基化试剂。

反应 的化学式如下：W on 等[w]发现末端烯烃的三氟甲基化反应可通过环金属化P t 螯合物催化剂参与的光催化反应 完成，常温下在光氧化还原淬灭乙腈溶剂中，可进行 一系列端烯的三氟甲基化反应,并可得到较高产率。

该反应的化学式如下：+ r '-c f 3hv (蓝色 LED),RCF,合成含氟化合物较常见的方法是在化合物结构中引人氟烷基[7]，通过这种方法，化学家们研究开 发了多种多样的含氟新型药物、药物中间体和其他 含氟高端化学品[8]。

L i 等[11 ]使用二氟溴代烃作为二氟烷基化试剂、含轻基化合物作为亲核试剂、Ir(p p y )3作为催化剂, 在可见光参与下，完成了苯乙烯的烷基化反应，该反 应也可达到较高产率。

三氟甲基化反应是一种重要的有机合成反应，近年来在药物合成领域得到了广泛的应用。

本文将介绍三氟甲基化反应的机理和方法，并探讨其在药物合成中的应用。

一、三氟甲基化反应的机理三氟甲基化反应是指在有机分子中引入三氟甲基基团（CF3）。

三氟甲基基团的引入通常可以改善有机分子的性质，例如增加化合物的稳定性和生物活性。

三氟甲基化反应通常通过催化剂的作用来实现，常见的催化剂包括金属催化剂和有机催化剂。

具体而言，三氟甲基化反应一般包括以下几个步骤：1. 三氟甲基试剂的合成：三氟甲基试剂通常是通过氟化试剂和三氟甲基化试剂的反应来制备。

2. 底物的活化：底物分子通常需要经过活化处理，以便与三氟甲基试剂进行反应。

3. 三氟甲基基团的转移：在活化的底物分子上引入三氟甲基基团，常见的反应包括C-H键的三氟甲基化和C-X键（X为含氧基团或含氮基团）的三氟甲基化。

4. 催化剂的再生：催化剂通常需要在反应中再生，以实现反应的可持续进行。

二、三氟甲基化反应的方法三氟甲基化反应的方法多种多样，下面列举了一些常见的方法：1. 金属催化的三氟甲基化反应：包括钯催化的三氟甲基化反应、铜催化的三氟甲基化反应等。

2. 有机催化的三氟甲基化反应：包括氟代试剂促进的三氟甲基化反应、亚负氧离子催化的三氟甲基化反应等。

3. 光化学的三氟甲基化反应：包括紫外光促进的三氟甲基化反应、可见光催化的三氟甲基化反应等。

三、三氟甲基化反应在药物合成中的应用三氟甲基化反应在药物合成中得到了广泛的应用，主要体现在以下几个方面：1. 提高药物的生物活性：三氟甲基基团的引入可以增加药物分子的生物活性，使药物具有更好的治疗效果。

2. 改善药物的代谢途径：三氟甲基基团的引入可以改变药物分子的代谢途径，从而减少药物的毒副作用。

3. 增加药物的化学稳定性：三氟甲基基团的引入可以增加药物分子的化学稳定性，延长药物的有效期。

三氟甲基化反应是一种重要的有机合成反应，在药物合成中具有重要的应用前景。

卤代烃是一类重要的有机化合物，其中三氟甲基化合物因其独特的化学性质和广泛的应用价值备受关注。

本文将介绍卤代烃三氟甲基化合成方法及其应用。

二、卤代烃三氟甲基化合成方法1. 核磁共振三氟甲基化合成方法核磁共振三氟甲基化合成方法是一种通过核磁共振活化的新颖手段实现的合成方法。

该方法将卤代烃与三氟甲基化试剂在核磁共振条件下反应，实现了对卤代烃进行三氟甲基化反应的高效转化。

2. 金属催化三氟甲基化合成方法金属催化三氟甲基化合成方法是一种利用过渡金属催化的合成方法。

该方法包括钯、铱、铜等金属催化剂，在温和条件下促进卤代烃与三氟甲基化试剂进行反应，选择性高、产率高。

3. 光催化三氟甲基化合成方法光催化三氟甲基化合成方法是一种利用光能催化化学反应的合成方法。

该方法通过光能激发，使卤代烃与三氟甲基化试剂发生反应，不仅反应速率快，而且可在室温下进行。

三、卤代烃三氟甲基化合成方法的应用1. 药物化学领域卤代烃三氟甲基化合成方法在药物化学领域得到了广泛应用，可以用于合成具有生物活性的三氟甲基化合物，如抗癌药物、抗病毒药2. 农药生产领域三氟甲基化合物具有较强的抗氧化、抗菌性能，因此在农药生产领域有较广泛的应用。

卤代烃三氟甲基化合成方法可以用于制备新型的高效、低毒的农药活性成分。

3. 材料科学领域三氟甲基化合物具有较高的化学稳定性和疏水性，因此在材料科学领域有着重要的应用价值。

卤代烃三氟甲基化合成方法可以用于制备具有特殊性能的功能材料。

四、总结与展望卤代烃三氟甲基化合成方法以其高效、选择性好、适应性强的特点，为有机合成领域带来了革命性的变革。

随着单步、高效合成方法的不断涌现，卤代烃三氟甲基化合成方法将继续发挥更大的作用，为药物化学、农药生产、材料科学等领域的发展提供更多有力支持。

期待未来，卤代烃三氟甲基化合成方法将在更多领域展现出其强大的应用潜力。

五、卤代烃三氟甲基化合成方法在有机合成中的重要性在有机合成中，三氟甲基官能团的引入可以改变化合物的性质，增加化合物的生物活性，提高抗氧化性能，并且能够拓展新型化合物的应用领域。

Ｄｅｃ．２０１４精细与专用化学品第２２卷第１２期Ｆｉｎｅ　ａｎｄ　Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ　Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ　２０１４年１２月 收稿日期：２０１４－１０－１６ 作者简介：王大志（１９７８－），男，工程师，硕士，主要从事有机合成工艺开发与研究。

芳香化合物三氟甲基化研究进展王大志（中化集团沈阳化工研究院有限公司，辽宁沈阳１１００２１）摘　要：三氟甲基芳香化合物在医药、农药和有机材料等领域有着广泛的应用。

向芳香分子中引入三氟甲基的方法已成为当前研究的热点。

本文从亲电三氟甲基化、亲核三氟甲基化和自由基三氟甲基化３个方向总结了近年在芳香化合物三氟甲基化研究方面取得的重大进展。

关键词：三氟甲基化；芳香化合物；进展Ｒｅｃｅｎｔ　ａｄｖａｎｃｅｓ　ｏｆ　ａｒｅｎｅ　ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎＷＡＮＧ　Ｄａ－ｚｈｉ（Ｓｈｅｎｙａｎｇ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｉｎｏｃｈｅｍ　Ｇｒｏｕｐ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ　１１００２１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｒｙｌ－ＣＦ３ｈｏｌｄｓ　ｗｉｄｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｉｎ　ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ，ａｇｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ　ａｎｄ　ｏｒｇａｎｉｃ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ａｓ　ａ　ｒｅ－ｓｕｌｔ，ｍｕｃｈ　ａｔｔｅｎｔｉｏｎ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｐａｉｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｎｅｗ　ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ＣＦ３ｇｒｏｕｐｉｎｔｏ　ａｒｅｎｅ　ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ．Ｔｈｅ　ｒｅｃｅｎｔ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ｉｎ　ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｒｅｎｅ　ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ　ｖｉａ　ｎｕｃｌｅｏｐｈｉｌｉｃ　ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎ，ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｉｌｉｃ　ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎ　ｏｒ　ｆｒｅｅ　ｒａｄｉｃａｌ　ｒｅａｃｔｉｏｎｓ　ｉｓ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎ；ａｒｅｎｅ　ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ；ａｄｖａｎｃｅ 三氟甲基（ＣＦ３）具有强吸电性和亲脂性，且其Ｃ—Ｆ键十分稳定，将其引入到有机化合物中能够显著改变化合物的酸性、极性、亲脂性及其化学和代谢的稳定性〔１，２〕。

三氟甲基化反应的研究进展摘要：由于含氟化合物具有的特殊性质，使其在生物化学、农药、功能材料等领域具有很重要的应用价值。

在这些含氟化合物中，三氟甲基化产物占有很大比例。

将三氟甲基基团将其引入到有机化合物中能使目标产物的极性、偶极距、稳定性和亲脂性得到提高。

因此含三氟甲基的化合物在医药、农药和新型功能材料等领域有重要的意义，且三氟甲基化反应是制备包括三氟甲基化合物等含氟化合物的重要方法。

在这里主要介绍了三氟甲基化反应在国内外的研究进展，包括自由基反应，卤素置换反应和几种加成反应。

并展望了下三甲基化反应的前景。

关键词：三甲基化试剂；取代反应；三甲基自由基；亲核加成反应；金属催化；不对称的三氟甲基化反应1 前言Moissna在1886年制得含氟化合物奠定了氟化学基础，Swarts在1989年用三氟化锑对三氯甲苯进行氟化得到三氟甲苯，之后含氟化合物得到广泛的应用。

1935年Kinetic Chemicals, Inc和I. G. Farbenindustrie AG公司改进了Swarts，自此三氟甲苯类的化合物得到了工业化的生产。

的方法，将HF替代了SbF3与此同时，原子能等工业的需求和大量关于新型氟化合物的研究报道使得含氟材料的研制和氟元素化合物的研究成为一个新的研究热点。

如今，含氟化合物在生物化学、农药、功能材料等领域的应用正在迅速扩展，引起了各个领域的化学家们的高度重视。

在庆祝2011 年国际化学年时, Nature 首次发表了一篇关于含氟有机化合物合成的综述文章。

2011 年Science 罕见地发表了4篇有机氟化学研究论文。

有机氟化学目前已是有机化学的热点研究领域。

由于氟原子的电负性最大且原子半径小，当取代氢原子后分子的立体结构以及电荷分布会发生改变从而影响整个分子的偶极矩、稳定性和亲核性。

碳-氟键的键长(l.39Å)接近碳-氧键(l.43Å)和碳一氟键的高键能(485.7kJ/mol)都证明了其在化学反应过程中的稳定性。

三氟甲氧基苯合成方法1. 直接三氟甲基化反应法：将苯与三氟甲硫醇在适当溶剂中反应，得到三氟甲基苯产物。

详细描述：在反应中，苯和三氟甲硫醇按照一定的摩尔比例加入适当的溶剂中，如二甲苯或二氯甲烷等。

反应温度一般在室温下进行，反应时间较短，经过滤和蒸馏等工艺步骤，得到三氟甲基苯的产物。

2. 三氟甲烷羰基化反应法：将苯和三氟甲烷羰基化试剂在氧化亚铜催化剂存在下反应，得到三氟甲基苯产物。

详细描述：在反应中，苯和三氟甲烷羰基化试剂按照一定的摩尔比例加入适当的溶剂中，如乙腈或二氯甲烷等。

加入氧化亚铜催化剂后，在适当的温度和压力下进行反应，经过蒸馏和纯化等工艺步骤，得到三氟甲基苯的产物。

3. 三氟甲醇取代反应法：将苯和三氟甲醇在碱的催化下反应，得到三氟甲基苯产物。

详细描述：在反应中，苯和三氟甲醇按照一定的摩尔比例加入适当的溶剂中，如二甲苯或乙醇等。

加入碱催化剂后，在适当的温度和时间下进行反应，经过酸化和蒸馏等工艺步骤，得到三氟甲基苯的产物。

4. 氢氟酸取代反应法：将苯与三氟甲基取代试剂反应，得到三氟甲基苯产物。

详细描述：在反应中，苯和三氟甲基取代试剂按照一定的摩尔比例加入适当的溶剂中，如二氯甲烷或四氢呋喃等。

加入适量的氢氟酸后，在适当的温度下反应，经过蒸馏和纯化等工艺步骤，得到三氟甲基苯的产物。

5. 铜催化的三氟甲硫醇取代反应法：将苯与三氟甲硫醇在铜催化剂存在下反应，得到三氟甲基苯产物。

详细描述：在反应中，苯和三氟甲硫醇按照一定的摩尔比例加入适当的溶剂中，如二甲苯或二氯甲烷等。

加入铜催化剂后，在适当的温度和压力下进行反应，经过蒸馏和纯化等工艺步骤，得到三氟甲基苯的产物。

6. 锰催化的三氟甲基铝氯化物取代反应法：将苯和三氟甲基铝氯化物在锰催化剂存在下反应，得到三氟甲基苯产物。

详细描述：在反应中，苯和三氟甲基铝氯化物按照一定的摩尔比例加入适当的溶剂中，如四氢呋喃或二氯甲烷等。

加入锰催化剂后，在适当的温度和压力下进行反应，经过蒸馏和纯化等工艺步骤，得到三氟甲基苯的产物。

常用的21种光引发剂特性的介绍光引发剂是化学反应中常用的催化剂，它们能够通过吸收光能激活化学反应。

光引发剂广泛应用于光敏材料、光聚合、光固化等领域。

下面介绍常用的21种光引发剂的特性：1.苯乙烯酮类：如苯基丙酮，它们能在紫外光下吸收能量并将其转化为化学反应的激活能，具有高度的光化学活性。

2.双(芳基)胺类：如二苯胺，它们能够通过紫外光吸收来产生自由基，从而引发自由基聚合反应。

3.有机硫化合物：如四甲基硫氧化物，它们能够吸收紫外光并产生自由基，广泛应用于光固化材料中。

4.有机酞菁类：如卟吩，它们的分子结构中含有吡咯环和苯环，能够吸收可见光，并产生高效的光化学反应。

5.有机碘化合物：如碘乙烷，能够通过吸收紫外光来引发光敏反应，常用于光固化树脂和涂料中。

6.有机卤化物：如三氯化铁，它们能够通过紫外光吸收和电子转移来引发光化学反应。

7.有机醚类：如乙二醇二乙基醚，能够在紫外光的作用下产生自由基，广泛应用于光聚合和光固化中。

8.有机酮类：如巴尔D酮，能够在紫外光下吸收能量，并产生自由基或负离子，从而引发光化学反应。

9.有机酯类：如酞菁酯，它们能够通过紫外光吸收来产生自由基，从而引发光化学反应。

10.有机羧酸类：如苯甲酸，它们能够通过紫外光吸收来激活光敏反应，广泛应用于光固化和光聚合材料中。

11.有机醚酮类：如丙二醇二苯甲酮，能够在紫外光作用下产生自由基，从而引发光化学反应。

12.亚硝酰胺类：如N-苯基-1-甲基亚硝酰胺，能够通过紫外光吸收来产生自由基，广泛应用于光固化材料中。

13.光酸类：如单官能团氟硼酸酯，能够在紫外光作用下产生酸，从而引发酸催化反应。

14.有机锑化合物：如三苯基氯化锑，能够通过紫外光吸收来产生自由基，广泛应用于光固化材料中。

15.有机过氧化物：如双过氧化苯酐，能够通过紫外光吸收来产生自由基，从而引发光化学反应。

16.有机卤酸类：如四苯基甲酸，能够通过紫外光吸收来产生自由基，广泛应用于光固化树脂和涂料中。