三氟醋酸查看源代码讨论查看历史

三氟醋酸
原圖鏈接

三氟醋酸三氟乙酸是许多有机化合物的良好溶剂，如与二硫化碳合用，可溶解蛋白质。它也是有机反应的优良溶剂，可获得在一般溶剂中难以获得的结果，例如喹啉在一般溶剂中催化氢化时，吡啶环优先氢化，但在三氟乙酸中苯环优先氢化。三氟乙酸在苯胺存在下分解成氟仿和二氧化碳。三氟乙酸在不流动的地表水中富集则会影响农业和水生系统。

物理性质

熔点 -15.6°C 沸点 71.1°C 相对密度 1.5351 分子量 114.02 折射率 1.2850 蒸气密度 3.9 （vs air）蒸气压 97.5 mm Hg （ 20 °C）折射率 n20/D 1.3（lit.）储存条件 2-8°C 性状：无色挥发性发烟液体。与醋酸气味相似。有吸湿性及刺激臭。 [1] 能与水、氟代烷烃、甲醇、苯、乙醚、四氯化碳和己烷混溶。可部分溶解六碳以上烷烃和二硫化碳。

化学性质

CAS号 76-05-1 分子式 C2HF3O2 EINECS号 200-929-3 Mol文件 76-05-1.mol 三氟乙酸（TFA）是一种强羧酸。pKa=-0.23。只有轻微的毒性，TFA经历微生物降解产生温室气体CHF3。受吸电子性的三氟甲基的影响而有强酸性，酸性比乙酸强十万倍。三氟乙酸在苯胺存在下分解成氟仿和二氧化碳。能被硼氢化钠或氢化铝锂还原为三氟乙醛和三氟乙醇。在205℃以上稳定，酯类和酰胺类衍生物容易水解，因此能以酸或酸酐的形式，制取糖类、氨基酸和肽类衍生物。容易在五氧化二磷作用下脱水为三氟乙酸酐。化学反应式：CF3COF+H2O=CF3CO2H+HF 英文名称】Trifluoroacetic Acid 【分子式】 C2HF3O2 【分子量】114.02 【CA登录号】[76-05-11] 【缩写和别名】TFA 【结构式】CF3CO2H 【物理性质】bp 72 oC, mp －15.4 oC, d 1.480g/cm3，pKa 0.23 (25 oC，H2O)。三氟乙酸和水可以形成共沸物，其沸点和组分分别为：bp 105.5 oC, 含水20.8%，含三氟乙酸79.2%。它易溶于水和大多数有机溶剂，但在烷烃(特别是多于6 个碳的烷烃)和二硫化碳中的溶解度有限。【制备和商品】该试剂是一种无色透明的液体，国内外大多数化学试剂公司均有销售。放置时间久了，会吸水，使用前可先加入少量的三氟乙酸酐或五氧化二磷回流，再蒸馏纯化。【注意事项】该试剂是一类有机强酸，具有吸湿性和严重的腐蚀性，特别是对黏膜组织具有很强的损伤性，要避免吸入呼吸道。操作时应该在通风橱中进行，佩戴橡胶手套，防止接触性腐蚀，最好佩戴呼吸器。储存和使用时严禁和碱性溶剂或者对酸敏感的物质混合，三氟乙酸遇到高锰酸钾时发生剧烈爆炸! 三氟乙酸(TFA) 是一种化学实验室常用的有机酸，由于羧基的邻位碳上连有3个比较强的电负性基团氟原子，使羧酸根的亲核性大为降低，因此三氟乙酸常用来作溶剂，来研究反应的溶剂效应。三氟乙酸的沸点比较低，挥发性好，并且酸性强，因此它可以催化很多酸催化的化学反应，并且后处理比较容易，可以通过减压蒸馏而除去。此外，三氟乙酸可以参与氧化反应[1]、还原反应[2]、重排反应[3,4]和去保护基团[5]等。

催化重排反应

三氟乙酸可作为很多重排反应的催化剂，例如，它可以催化环氧化合物的开环、Cope重排[3,4] (式1) 等化学反应。

引入三氟甲基

三氟甲基是亲脂性好，电负性强的基团，它在生物活性分子中具有特殊的作用。利用三氟乙酸可以在一些化合物分子中引入三氟甲基(式2，式3)[6,7]。

羧酸酯的合成

三氟乙酸酐与过氧化氢反应生成过氧三氟乙酸，利用它可以使一些酮发生Baeyer-Villiger 氧化反应，生成相应的羧酸酯 (式4)[8]。

去保护试剂

在有机反应中，为了选择性地使某一反应进行，而保留其它比较活泼的化学基团(如氨基、羟基等)，常常需要利用一些保护基团对其进行保护。三氟乙酸可以比较方便地脱去氨基、羟基的保护基团[5]，例如，N-苄氧羰基、N-甲氧甲基 (式5)、N-叔丁氧羰基 (式6)[9]、O-叔丁氧羰基 (式7)[10]、N-苄氧甲基等。

参考文献

1. Lhotak, P.; Moravek, J.; Smejkal, T.; Stibor, I.; Sykora, J.Tetrahedron Lett., 2003, 44, 7333. 2. Takeshi, M.; Shuku, Y.; Masami, A.; Satoru, K.; Makoto, Y.;Takeshi, H. Chem. Pharm. Bull., 2003, 51, 1386. 3. Chu, Y.; White, J. B.; Duclos, B. A. Tetrahedron Lett., 2001,42, 3815. 4. Jiang, N.; Ma, Z.; Qu, Z.; Xing, X.; Xie, L.; Wang, J. J. Org.Chem., 2003, 68, 893. 5. Pascal, C. ; Said, Y. ; Didier, S. ; Jacques, P. ; Nicolas, L. ;Pascal, B. Tetrahedron, 2004, 60, 10321. 6. Jablonski, L.; Joubert, J.; Billard, T.; Langlois, B. R. Synlett,2003, 2, 230. 7. VanVliet, D. S.; Gillespie, P.; Scicinski, Jan J. S., Tetrahedron Lett., 2005, 46, 6741. 8. Itoh, Y.; Yamanaka, M.; Mikami, K. Org. Lett., 2003, 5, 4803. 9. Park, C.-M.; Sun, C.; Olejniczak, E. T.; Wilson, A. E.;Meadows, R. P.; Betz, S. F.; Elmorea, S. W.; Fesik, S W. Bioorg. Med. Chem. Lett., 2005, 15, 771. 10. Wang, P.; Fu, H.; Snavley, D. F.; Freitas, M. A.; Pei, D.Biochemistry, 2002, 41, 6202. ^[1]

用与用途

用作医药、农药中间体、生化试剂、有机合成试剂。三氟乙酸用于合成含氟化合物、杀虫剂和染料。是酯化反应和缩合反应的催化剂；羟基和氨基的保护剂，用于糖和多肽的合成。还用作选矿剂。用于有机合成。 [三氟乙酸是一种重要的脂肪含氟中间体，由于含有三氟甲基的特殊结构，因此使其性质不同于其他醇类，可以参与多种有机合成反应，尤其用于合成含氟的医药、农药和染料等领域，国内外需求量越来越大，已成为含氟精细化学品的重要的中间体之一。主要用于新型农药、医药和染料等的生产，在材料、溶剂等领域也有较大的应用开发潜力。三氟乙酸主要用于合成多种含三氟甲基和杂环的除草剂，可以合成多种带有吡啶基、喹啉基的新型除草剂；作为极强的质子酸，它广泛用于芳香族化合物烷基化、酰基化、烯烃聚合等反应的催化剂；作为溶剂，三氟乙酸是氟化、硝化及卤代反应的优良溶剂，特别是其衍生物三氟乙酰基对羟基和氨基的优良保护作用，在氨基酸和多肽化合物合成方面有着非常重要的应用,用于多肽合成中除去氨基酸的叔丁氧羰基（t-boc）保护基；三氟乙酸作为制备离子膜的原料和改性剂，可大幅提高烧碱工业电流效率，延长膜的使用寿命；三氟乙酸还可合成三氟乙醇、三氟乙醛和三氟乙酐。室温下三氟乙酸汞使氟苯起汞化反应（亲电取代），也可将腙转化为重氮化合物。此酸的铅盐可将芳烃转化为酚。可部分溶解二硫化碳和六碳以上烷烃，是蛋白质和聚酯的优良溶剂。它也是有机反应的优良溶剂，可获得在一般溶剂中难以获得的结果，例如喹啉在一般溶剂中催化氢化时，吡啶环优先氢化，但在三氟乙酸中苯环优先氢化。三氟乙酸在苯胺存在下分解成氟仿和二氧化碳。] 在HPLC中的应用：在反相色谱分离多肽和蛋白质的实验中，使用三氟乙酸（TFA）作为离子对试剂是常见的手段。流动相中的三氟乙酸通过与疏水键合相和残留的极性表面以多种模式相互作用，来改善峰形、克服峰展宽和拖尾问题。三氟乙酸与多肽上的正电荷及极性基团相结合以减少极性保留，并把多肽带回到疏水的反相表面。以同样的方式，三氟乙酸屏蔽了固定相上残留的极性表面。三氟乙酸的行为可以理解为它滞留在反相固定相的表面，同时与多肽及柱床作用。 [2] 三氟乙酸优于其他离子修饰剂的原因是它容易挥发，可以方便地从制备样品中除去。另一方面，三氟乙酸的紫外最大吸收峰低于200nm ，对多肽在低波长处的检测干扰很小。改变三氟乙酸的浓度，可以细微地调整多肽在反相色谱上的选择性。这一影响对于优化分离条件、增大复杂色谱分析（如多肽的指纹图谱）的信息量是非常有益的。三氟乙酸添加在流动相中的浓度一般为 0.1% ，在这个浓度下，大部分的反相色谱柱都可以产生良好的峰形，当三氟乙酸浓度大大低于这个水平时，峰的展宽和拖尾就变得十分明显。三氟乙酸在分离蛋白等大分子的时候效果很好，在实际使用中，大家对于三氟乙酸的浓度都很难控制好，因为它是挥发性的物质，如果配置时间长了，就会挥发一些，改变了浓度。配制好以后一定要封闭好，防止挥发。

制备方法

1.3,3,3-三氟丙烯经高锰酸钾氧化得到。 2.乙酸（或乙酰氯与乙酸酐）与氢氟酸、氟化钠等发生电化学氟化，然后水解得到。 3.1,1,1-三氟-2,3,3-三氯丙烯被高锰酸钾氧化得到。此原料可通过六氯丙烯的Swarts氟化制取。 4.以2,3-二氯六氟-2-丁烯氧化制取。 5.由三氯乙腈与氟化氢反应生成三氟乙腈，进而水解得到。 6.由三氟甲苯经氧化而得。 7.以2，3-二氯六氟-2-丁烯氧化制取； 8.以氟为催化剂对2，3－二氯六氟-2-丁烯进行氧化以制取之； 9.由3，3，3-三氟丙烯经高锰酸钾氧化、或由三氯乙腈与氟化氢反应生成三氟乙腈继而水解、或将乙酸（或乙酸酐）进行电化学氟化，都可制得三氟乙酸。

安全措施

皮肤接触：立即脱去污染的衣着，用大量流动清水冲洗至少15分钟。就医。眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。食入：用水漱口，给饮牛奶或蛋清。就医。工程控制：密闭操作，注意通风。提供安全淋浴和洗眼设备。呼吸系统防护：可能接触其蒸气时，必须佩戴导管式防毒面具或自吸式长管面具。紧急事态抢救或撤离时，建议佩戴空气呼吸器。眼睛防护：呼吸系统防护中已作防护。身体防护：穿橡胶耐酸碱服。手防护：戴橡胶耐酸碱手套。其他防护：工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作完毕，淋浴更衣。注意个人清洁卫生。灭火方法：灭火剂用干粉、砂土。禁止用水和泡沫灭火。应急处理：迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防酸碱工作服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源。小量泄漏：用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可以将地面洒上苏打灰，用大量水冲洗，洗水稀释后放入废水系统。大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容。用泡沫覆盖，降低蒸气灾害。用泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。

注意事项

健康危害：吸入、口服或经皮服吸收对身体有害。对眼睛、粘膜、呼吸道和皮肤有强烈刺激作用。吸入后可能咽喉、支气管的痉挛、炎症、水肿，化学性肺炎、肺水肿而死亡。症状有烧灼感、咳嗽、喘息、气短、喉炎、头痛、恶心和呕吐。可致皮肤灼伤。燃爆危险：该品不燃，具强腐蚀性、强刺激性，可致人体灼伤。危险特性：不燃。受热分解或与酸类接触放出有毒气体。具有强腐蚀性。有害燃烧产物：一氧化碳、二氧化碳、氟化氢。操作注意事项：密闭操作，注意通风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴导管式防毒面具，穿橡胶耐酸碱服，戴橡胶耐酸碱手套。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、还原剂、碱类接触。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。储存注意事项：储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。保持容器密封。应与氧化剂、还原剂、碱类、食用化学品分开存放，切忌混储。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。