簡介
間硝基三氟甲苯，又名3-硝基三氟甲苯，是一種化學式為C7H4F3NO2，分子量為191.107的有機物，表現為無色透明液體。該物質的密度為1.436 g/cm3，溶于乙醇、乙醚、苯、甲苯等溶劑。
基礎研究
間硝基三氟甲苯可作為反應試劑用于基礎研究，譬如TiO2負載Pd-Fe催化加氫反應研究中，間硝基三氟甲苯便是反應底物。研究考察了反應溫度和催化劑質量濃度對加氫反應的影響，建立了加氫反應的動力學方程。結果表明在間硝基三氟甲苯初始濃度0.125 mol/L，催化劑質量濃度0.32 g/L，氫氣壓力0.1 MPa，323.2 K和2.5 h條件下，間硝基三氟甲苯轉化率達到99.2%。通過擬合實驗數據，加氫反應對間硝基三氟甲苯濃度表現為1級，對催化劑質量濃度表現為0.464級，由動力學方程回算得到的間硝基三氟甲苯濃度與實驗值能較好地吻合[1]。
應用
間硝基三氟甲苯是常見的有機合成中間體。以硝酸鉍和氫氧化鈉為原料，活性炭作載體，采用水熱法合成了Bi2O3/C催化劑，利用該催化劑還原間硝基三氟甲苯可以制備得到間三氟甲基苯胺[2]。
合成
間硝基三氟甲苯的合成是以硫酸和硝酸配制的混酸和三氟甲苯經硝化反應，制得以間硝基三氟甲苯為主要成分的混硝基物(其它為8％左右的鄰硝基三氟甲苯、1.5％左右的對硝基三氟甲苯)，生產常用單釜間歇反應，或多釜串聯連續(xù)反應，間歇釜式和多釜串聯連續(xù)反應相比，操作控制復雜，單位設備效率低，硫酸、硝酸用量多，現為逐步淘汰的工藝[3]。
將上述合成方法進行改進，控溫30～40℃，將三氟甲苯，有機溶劑和濃硫酸在攪拌下滴加發(fā)煙硝酸，保溫反應6-10小時，反應結束后，靜置分液，有機相用堿性水溶液調節(jié)PH呈堿性，有機相進行脫溶，最后進行減壓蒸餾，得到間硝基三氟甲苯。本方法用二氯乙烷，四氯化碳等氯代非極性溶劑作為反應溶劑進行硝化反應，減少硝化反應過程中的劇烈放熱，使反應條件溫和，提高了安全性；同時大幅度減少了酸的用量和后處理堿的用量，減少了三廢，使后處理簡單，產品易于分離，操作簡便，副反應少，產率高，產品純度高，工藝污染小[4]。
參考文獻
[1]金德寬,劉長春.TiO2負載Pd-Fe催化間硝基三氟甲苯常壓加氫反應動力學[J].化學工程, 2010, 38(11):5.DOI:10.3969/j.issn.1005-9954.2010.11.011.
[2]姚建華,張丁,王風云,等.Bi2O3/C催化水合肼還原間硝基三氟甲苯制備間三氟甲基苯胺[J].化學試劑, 2015, 37(7):5.DOI:10.13822/j.cnki.hxsj.2015.07.005.
[3]杜廣飛,徐利偉,徐晉晉,等.一種間硝基三氟甲苯合成裝置以及合成方法:CN202210877611.9[P].CN202210877611.9.
[4]宮寧瑞.一種間硝基三氟甲苯的制備方法.CN202010295492.7.