三氟甲磺酸酯

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三氟甲磺酸酯基

三氟甲磺酸酯英语Trifluoromethanesulfonate,简称:triflate),是一种具有化学式为CF3SO3-的官能团。因为-Tf基团是三氟甲磺酰基,这种官能团常也简写为-OTf。如三氟甲磺酸正丁酯可写为:CH3CH2CH2CH2OTf。

三氟甲磺酸负离子CF3SO3-,是一种非常稳定的多原子离子,属于三氟甲磺酸——最强的有机之一(CF3SO3H)的共轭碱。三氟甲磺酸的酸性强度超过了纯硫酸,因此可定义为超强酸

应用[编辑]

三氟甲磺酸酯基团是一种良好的离去基团,可用于某些有机反应亲核取代反应铃木反应赫克反应。由于三氟甲磺酸烷基酯在SN2反应中活性太强,因此储存中不能接触亲核试剂(如)。其负离子的良好稳定性源于负离子电荷可分散到三个氧原子和硫原子上而形成共振稳定。额外的稳定性还源于三氟甲基是一种很强的吸电子基团

三氟甲磺酸酯可应用于11族元素13族元素镧系元素的配体。

三氟甲磺酸锂可用于一些锂电池电极的成分。

一种温和的三氟甲磺酰化试剂是苯基三氟甲磺酰胺或N,N-二(三氟甲磺酰)苯胺,其反应生成的副产物为[CF3SO2N-Ph]-

三氟甲磺酸负离子共振稳定

三氟甲磺酸盐[编辑]

三氟甲磺酸是一种热力学非常稳定的有机盐,其的无水形式盐的熔点超过350°C。这些盐可直接通过三氟甲磺酸和金属氢氧化物或金属碳酸盐在水中反应制备。另外,它们还可通过金属盐酸盐和纯三氟甲磺酸或三氟甲磺酸银反应制备,或通过三氟甲磺酸钡与金属硫酸盐在水中反应制备: [1]

MCln + n HOTf → M(OTf)n + n HCl
MCln + n AgOTf → M(OTf)n + n AgCl ↓
M(SO4)n + n Ba(OTf)2 → M(OTf)2n + n BaSO4

三氟甲磺酸盐在有机化学中可用作路易斯酸,这是因为它们在水中的稳定性比起一些传统的催化剂(如氯化铝)更佳,其中三氟甲磺酸镧盐尤其有用。这里的镧族元素盐形式为Ln(OTf)3,其中Ln为La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y元素。另一种流行的催化剂为三氟甲磺酸钪,它常用于羟醛反应狄尔斯-阿尔德反应,如在Mukaiyama羟醛反应反应中,苯甲醛环己酮烯醇硅醚在上述催化剂下发生反应得到81%的收率[2]。下列反应为通过盐催化的反应:

ScOTf3-mediated aldol condensation

参见[编辑]

参考文献[编辑]

  1. ^ Nicholas E. Dixon, Geoffrey A. Lawrance, Peter A. Lay. Trifluoromethanesulfonates and Trifluoromethanesulfonato-O Complexes. Inorganic Syntheses. 1990, 28: 70–76. doi:10.1002/9780470132593.ch16. 
  2. ^ Shū Kobayashi: Scandium Triflate in Organic Synthesis. In: European Journal of Organic Chemistry 1/1999 p. 15-2