4,4,4-三氟丁醇,461-18-7,电子材料

2025-06-04

中文名称:4,4,4-三氟丁醇

中文别名:4,4,4-三氟丁醇;4,4,4-三氟正丁醇;4,4,4,-三氟-1-丁醇;4,4,4-三氟-1-丁醇,97%;4,4,4-三氟-1-丁醇,98%;4,4,4-三氟丁醇10G;三氟丁醇

英文名称:4,4,4-TRIFLUORO-1-BUTANOL

英文别名:4,4,4-TRIFLUORO-1-BUTANOL;4,4,4-TRIFLUOROBUTAN-1-OL;4,4,4-TRIFLUOROBUTANOL;4,4,4-TRIFLUOROBUTANOL-1;4,4,4-Trifluorobutan-1-ol97%;4,4,4-Trifluorobutan-1-ol97%;Trifluorobutanol;4,4,4-Trifluorobutanol,98%

CAS号:461-18-7

分子式:C4H7F3O

分子量:128.09

货号:PN04799

三氟丁醇(Trifluorobutanol)是一种含氟脂肪族醇类化合物,CAS 号为 461-18-7,化学分子式为 C4H7F3O,分子量 128.10。其结构可视为丁醇分子中 3 个氢原子被氟原子取代(通常为2,2,3 - 三氟丁醇2,3,3 - 三氟丁醇等异构体,但未明确具体构型时统称三氟丁醇)。该化合物兼具氟代烃的稳定性和醇羟基的反应活性,常用于医药、农药、材料科学等领域的合成中间体。

1. 物理性质

· 外观与状态

· 纯品为无色透明液体,有类似乙醇的轻微刺激性气味,工业品可能因异构体比例不同略带淡黄色。

· 特性

· 氟原子的强吸电子效应使分子极性增强,沸点高于同碳数的氟代烃(如三氟丁烷沸点约 27°C),但低于普通醇类(如正丁醇沸点 117°C)。

· 挥发性中等,闪点约 35°C(闭杯),属于可燃液体,需注意防火。

2. 化学性质

· 羟基的反应性

· 酯化与醚化

· 与羧酸在酸催化下生成酯(如与乙酸反应生成三氟丁基乙酸酯);

· 与卤代烃在碱作用下生成醚(如与碘甲烷反应生成三氟丁基甲基醚)。

· 氧化反应

· 弱氧化剂(如 PCC)可氧化为三氟丁醛(若羟基位于伯碳)或三氟丁酮(若羟基位于仲碳);

· 强氧化剂(如 KMnO₄)可能进一步氧化为羧酸(三氟丁酸)。

· 氟原子的影响

· 酸性增强:羟基的酸性略强于普通醇(pKa 约 12-14,普通醇 pKa 约 16-18),可与强碱(如 NaOH)形成醇盐。

· 亲核取代反应

· 氟原子所在碳的邻位(如 2 - 位氟代)使 β- 碳正电性增强,可能在碱性条件下发生消除反应生成三氟丁烯(如脱去 HF 生成 CF₂=CF-CH₂-CH₂OH)。

· 氢键作用:羟基可形成分子间氢键,导致其沸点高于无氢键的氟代烃,但氟原子的吸电子效应削弱氢键强度,故沸点低于同碳数的非氟代醇。

3. 合成路径

常见合成方法如下:

1. 氟代烯烃水合法

· 以三氟丁烯(如 CF₂=CF-CH=CH₂)为原料,在酸性条件下水合生成三氟丁醇:₂₂₂₄₇₃
(需控制水合位置,可能生成多种异构体混合物,需通过精馏分离)。

2. 卤代烃取代法

· 以 1,1,2 - 三氟 - 3 - 氯丁烷为原料,与氢氧化钠水溶液发生水解反应:₂₂₃₂₂₂₃
(适用于制备特定构型的异构体,如 2 - 羟基 - 3,3,4 - 三氟丁醇)。

3. 电化学氟化法

· 通过电解氟化反应将丁醇直接氟化,但选择性较低,易生成多氟代产物,需严格控制反应条件。

4. 应用领域

· 医药中间体

· 用于合成含氟药物(如抗真菌药、抗病毒药),氟原子的引入可增强药物与靶标的结合力,提高代谢稳定性。例如:

· 作为侧链引入抗生素分子中,改善脂溶性和生物利用度。

· 农药合成

· 制备含氟农药(如杀虫剂、除草剂),氟原子可提升化合物的脂溶性和抗降解能力,延长药效。

· 材料科学

· 作为含氟聚合物的单体或改性剂,用于合成氟橡胶、氟涂料等,赋予材料耐化学腐蚀、耐高温和低表面能特性。

· 作为溶剂或助剂用于锂电池电解质,提高电解液的稳定性和导电性。

· 有机合成试剂

· 利用氟原子的定位效应,在亲核取代、偶联反应中作为导向基团,或通过羟基转化为其他官能团(如酯、醚)。

5. 安全与储存

· 安全性

· 健康危害

· 吸入或摄入可能刺激呼吸道和消化道,高浓度蒸气可能引起头痛、头晕;

· 皮肤接触可导致轻度脱脂和干燥,眼睛接触需立即用大量清水冲洗。

· 环境影响

· 含氟化合物生物降解性较低,需避免排入水体或土壤,建议按危险废物处理。

· 燃爆危险

· 蒸气与空气可形成爆炸性混合物(爆炸极限未明确,参照同类氟代醇约 2-10% 体积分数),遇明火、高热易燃烧。

· 储存条件

· 密封储存于阴凉通风处,远离火种、热源,使用防爆型照明和通风设施;

· 容器采用玻璃瓶或金属桶(如镀锌铁桶),避免与氧化剂、强酸、强碱混储;

· 保质期通常为 3 年,开封后需尽快使用,避免长期暴露于空气中吸潮(羟基吸湿性较弱,但高湿度环境仍可能吸水)。

总结

三氟丁醇是一种兼具氟代烃稳定性和醇类反应活性的多功能化合物,其分子中的氟原子和羟基使其在医药、农药和材料领域具有广泛应用。合成路径以氟代烯烃水合法和卤代烃水解法为主,需注意异构体的分离和纯化。使用时需关注其可燃性和刺激性,储存时遵循易燃易爆化学品的管理规范。

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