有机合成中的三氟甲磺酸金属盐催化剂

０ 前 言
三氟 甲磺酸 属于超 强酸 ， 是有 机酸 中最强 的酸 。
Ｓ（ Ｔ） ｃＯ ｆ 为催 化 剂 ， ３ 在 ０℃ 下完 成 了傅 克 酰基 化 反 应 ， 应条件 温 和 ， 反 催化 剂易 于 回收再 利用 。
Ｒ ｃ ｔ ｉ Ｔ）或 Ｓ （Ｔ ３ ａ Ｂ（ ｆ Ｏ ３ ｃＯ ０
１ １ 芳环 亲 电取 代 一傅克反 应 ． 傅 克反 应是芳 烃 在 Ｌｗ ｓ ｅ ｉ 酸存 在 下 发生 的 酰基
为三氟 甲磺 酸 作 为 Ｌｗｓ酸起 到 活化 催 化 的效 果 ， ｅｉ 而其钪 盐是一 种温 和而方 便 的载体试 剂 。
０
Ｓ（Ｔ ３ ｃＯ ０
化 和烷 基 化 反 应 。 Ｍ ｔ ｓｉ ａｓ ｈａ等 ¨ ｕ ｔ 以 Ｂ （ Ｔ） ｉ Ｏ ｆ３或
低毒性 和可循环使用等特点而广受关注 ， 够催 化亲 电取 代 、 能 亲核取 代和加 成等 多种反应 ， 而且 可 以用于全水 相高效 催化 。
简要 总结 了三氟 甲磺酸金属盐在有机合成 中的应用情况 ， 包括傅 克反应 、 缩醛反应 、 氢烷 氧化与氢 胺化反应 、 烯丙基 化反应 、
成环 开环 反应 、 氧化与还原反应 、 重排反应等多种合成领域。 关键 词 ： 三氟 甲磺酸金属 盐 ； 有机合成 ； 催化剂 ； 水相 ； 原子经济性
氢烷 氧化 与氢胺化 反应 ， 是一类 形式 上将 Ｏ—Ｈ
或 Ｎ—Ｈ键加 成 到碳 碳不 饱 和键 的反应 。原 子利 用
率 １０ ， 合绿 色 化学 原 子经 济 性 ， 一 类 区域 选 ０％ 符 是
择性 地形 成碳 氧／ 氮键 的重 要 方法 和在 化 学 和生 碳 物界 都 非 常 重 要 的 转 化 过 程 。Ｗｉｉｍ ｌａ ｓ等 ¨ ｌ 以可
属 盐 的催化 应 用 研 究 进 展 ， 括 合 成 脂 肪 烃 、 环 包 脂
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烃 、 环烃 、 芳 氨基 酸等 多种化 合物 的合成 。
Ｆｌｏ ｉｉｎ等 考察 了分 子 内傅 克反应 的机理 并认 ｌ
１ 三氟 甲磺 酸 盐 基 催 化 反 应
循环 利用 的高 活性 三氟 甲磺 酸 盐作 为 Ｌｗｓ ｅ ｉ酸催 化
有 机 氟 工 业
・
５ ・ ８
Ｏｇｎ ｒａｏ—Ｆ ｏｉ ｄｓｙ ｌ ｒ ｅＩ ｕｔ ｕ ｎ ｎ ｒ
２１ 第 ３ ０ ２年 期
有机合成中的三氟 甲磺 酸金属盐催化剂
刘 康 陈 ， 越 王学军 张 恒 ＇
（． １ 山东东岳高分子材料有限公 司 ， 山东 桓 台 ２ ６ ０ ；． ５４ １２ 东岳集 团有限公司技 术中心 ， 山东 桓台 ２ ６０ ） ５ １ ４ 摘 要： 三氟甲磺 酸金属盐催化剂有极强 的热力学及 化学稳定 性 ， 温和 的反应条件下 具有活性 高 、 择性好 、 在 选 收率高 、
而 形成共 振稳 定 性 ， 之 一Ｃ 是一 种 很 强 的吸 电 加 Ｆ
（） １
ＤＩ ９ ％ Ｈ＝ ８
ＮＩ ４％ Ｓ＝
子 基 团 ， 以三氟 甲磺 酸 盐 有特 异 的非 亲核 性 和 非 所 配 位性 的特 征 。因此 ， 氟 甲烷 磺 酸 盐 在有 机 化 学 三 中可用作 路 易斯酸 催 化 剂 ， 在一 系列 化 学过 程 中具 有 独特优 势 ， 中三 氟 甲磺 酸镧 盐 及 钪 盐 应 用尤 其 其
作者简介 ： 刘康 （９ ４一）男 ， １８ ， 山东桓台人 ， 工程师 ， 现主要研究方 向为含氟材料研究及应用。
联 系人 ： 学军 ， ， 士 ， 级工程师 。 王 男 博 高
２１ ０ ２年第 ３期
刘康
陈越 ， ・ 等 有机合成 中的三氟 甲磺酸金属盐催化剂
‘５ ９・
１２ 亲 核取 代 一构筑 新键 ．
Ｔａ ｒｎ等 认 为 Ｂ （ Ｔ ） ｉＯ ｆ 是傅 克反 应 的一 种 优
秀催 化剂 ， 而将 其载 于 离子 液 体 则 成 为 最 佳 的催
化体 系 ， 微波 辅助下 得到 了 出色 的收率 ， 能够多 在 并
次 回收再 利用 。
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广泛 ， 近年来 引起 人 们 越 来越 多 的研 究 。本 文结 合 不 同类 型 的有机反 应 ， 讨 了近 年来 三 氟 甲磺 酸 金 探
．
三氟 甲磺 酸盐 ［ 般 为 Ｍ（ Ｔ） 作 为构 建 Ｃ—Ｃ键 一 Ｏｆ ］ 及其 他有 机转化 的催 化剂 已经颇 为成熟 。这 些有机
催化 反应 因活性 更 高 、 选择 性 更 好 和反 应 条 件 更温
Ｒ Ｏ ◎ 兰 茎 坚 ｃＨ Ｏ＋ Ｑ
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Ｋｍｉ ａ ｅ等 以 Ｓ （ Ｔ） 为 催 化剂 用 ＤＨ 对 化 ｃ Ｏ ｆ３ Ｉ 合物 １进 行 碘化 反 应 ， 现 收 率 高 达 ９ ％ ， ＮＳ 发 ８ 而 Ｉ 收率仅 为 ４ ， 明 ＤＨ 中的碘 原子更 为活泼 。 ％ 表 Ｉ
ｃｔ ￣Ｏ Ｏ ａ． （Ｔ ３ Ｓ
ＤＩ 或 Ｎ Ｓ Ｈ Ｉ
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和而备 受关 注 。三氟 甲磺酸 金属盐 的独 特性 质在 于
它具 有极 强 的热力 学 及化 学稳 定 性 （ 钠 、 、 的 其 硼 银
无水 形 式 盐 的熔 点 超 过 ３０ｃ ， ５ ｃ） 即使 在 强 亲 核试 剂 的存 在 下也不 会游 离 出 Ｆ一有 无 卤液体有 机超 强 ， 酸 的 功 能 。并 且 ， 共 扼 碱 三 氟 甲磺 酸 阴 离 子 其 （ ＦＳ ） Ｃ Ｏ 一 因负 电荷分 布 于构成 离子 的所有 原子 上
Ｇ ｈｉ ｏａ ｎ等 认为 Ａ （ Ｔ ） 是 一 种 通 用 而 高效 １Ｏ ｆ。 的丙炔 醇 中羟基 的 亲核 取 代 催 化 方 法 ， 以 与 亲核 可
试 剂形 成 Ｃ—Ｃ、 Ｃ一０、 Ｃ—Ｎ和 Ｃ—Ｓ键 。
喃
９ ８％ 。 ９．
。
１４ 亲 核加成 一氢烷 氧化 与氢胺化 反应 ．