概述
三氟甲基磺酸鉍是一種分子式為C3BiF9O9S3,分子量為656.19的有機物,白色粉末,易吸潮。三氟甲基磺酸鉍是重要的催化劑,可以直接催化烯丙醇、炔丙醇或苯甲醇與磺胺、氨基甲酸酯或羧胺的直接取代反應。目前關于該物質的催化研究主要集中于貝克曼重排反應。
以三氟甲基磺酸鉍為催化劑,通過貝克曼重排反應制備酰胺類化合物。實驗考察催化劑,溶劑,溫度,催化劑用量,反應時間等因素對貝克曼重排反應的影響。結果表明,結構對稱的酮肟底物相對于不對稱底物更容易發(fā)生貝克曼重排反應。結構中含有-OCH3,-CH3等供電子基團,底物活性更高[1]。三氟甲基磺酸鉍在貝克曼重排反應中作為催化劑,反應條件溫和,酮肟重排反應轉化率高,選擇性好,反應后處理簡單,工業(yè)上具有較好的可操作性,且三氟甲基磺酸鉍綠色,無毒,而且可以回收套用,節(jié)約資源[2]。
應用
有機合成領域公開了一種合成非天然色氨酸衍生物的方法,采用吲哚的衍生物為原料,步驟包括:(1)吲哚的衍生物與2-疊氮丙烯酸乙酯,三氟甲基磺酸鉍溶解于有機溶劑,反應2~6小時;反應完全后淬滅反應,萃取反應液,取有機相洗滌干燥,得到化合物2;(2)化合物2溶解于醇,滴加堿溶液,繼續(xù)反應1.5~5小時,反應完全后濃縮去除醇,萃取反應液,取水相調節(jié)pH至4~5,過濾取固體,得到化合物3;(3)化合物3解于醇,加入鈀碳催化劑,通入氫氣反應6~10小時,反應完全后過濾取濾液,濃縮重結晶。上述制備過程合成方法原料易得,反應條件溫和,收率較高,并且容易放大生產(chǎn),可降低成本[3]。
此外,在聚合物領域,三氟甲基磺酸鉍同樣有應用。例如文獻報道的異山梨醇改性聚酯的制備方法中,以一種或多種二酸部分,一種或多種除異山梨醇以外的二醇部分,異山梨醇部分為單體,三價的鉍類金屬作為反應的催化劑,在足夠的溫度和壓力下可以制備聚酯。Bi(III)是毒性最低的重金屬離子,當聚合物應用于藥品,人體,農(nóng)業(yè)的時候,這個性質是十分重要的。該方法使用三價的鉍類金屬如三氟甲基磺酸鉍作為反應的催化劑,可以降低反應所需溫度,減少體系中原料的損失,同時降低副反應的發(fā)生幾率,并且分子量不會隨之降低[4]。
參考文獻
[1]陳琦,呂春欣,呂亞維,等.三氟甲磺酸鉍催化的Beckmann重排反應在酰胺類化合物合成中的應用研究[J].化學試劑, 2019, 41(5):5.DOI:10.13822/j.cnki.hxsj.2019006664.
[2]呂春欣,鐘偉,劉小明.三氟甲磺酸鉍作為貝克曼重排反應催化劑的用途:201810141850[P].
[3]張銳豪,黃良富,李新玲,等.非天然色氨酸衍生物的合成方法:CN201610912732.7[P].CN106496096B.
[4]李振江,張昊,夏海東,等.一種含異山梨醇聚酯的制備方法:CN200910033447.8[P].CN101585909A.