簡(jiǎn)述
對(duì)三氟甲基苯腈是一種分子式是C8H4F3N，分子量為171.1193的化學(xué)物質(zhì)，外觀是無(wú)色或淡黃色固體。關(guān)于該物質(zhì)的部分物理數(shù)據(jù)如下：密度，1.278 g/mL at 25℃(lit.)；熔點(diǎn)，39-41℃；沸點(diǎn)，80-81 ℃ at 20 mm Hg(lit.)；折射率，1.4583；閃點(diǎn)，161oF；燃燒熱，41.9KJ/mol；溶解性，難溶于水。
制備方法
化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域公開(kāi)了一種對(duì)三氟甲基苯甲腈的制備方法。該方法以對(duì)氯三氟甲基苯為原料，加入脫水劑和氰化劑，以金屬及金屬無(wú)機(jī)鹽為催化劑在醇類(lèi)中進(jìn)行氰基化，再經(jīng)后處理即可得到對(duì)三氟甲基苯腈。該方法以廉價(jià)的對(duì)氯三氟甲基苯、氰化劑為原料，一步法合成對(duì)三氟甲基苯腈，所用原料價(jià)格低廉，極大降低了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益，并且該制備過(guò)程反應(yīng)相對(duì)平緩，便于操作，適合工業(yè)化生產(chǎn)[1]。
應(yīng)用
有機(jī)合成
對(duì)三氟甲基苯腈可作為合成原料合成1-對(duì)三氟甲苯基-5-甲氧基-戊酮。具體合成過(guò)程如下：向反應(yīng)容器中加入氫氧化鈉溶液，升溫至70-80℃后加入對(duì)三氟甲基苯腈攪拌反應(yīng)10h后降溫至65℃，然后向反應(yīng)容器中加入甲醇溶液攪拌反應(yīng)2h后冷卻至室溫，然后進(jìn)行分液，取有機(jī)相即為對(duì)三氟甲基苯甲酸甲酯；氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，在燒瓶中加入無(wú)水四氫呋喃和鎂屑，并加入幾滴碘甲烷，升溫至75℃，攪拌溶解后逐滴加入1-氯-4-甲氧基丁烷，滴加完畢后恒溫反應(yīng)1-3h，降溫至室溫后逐滴加入步驟1中制備的對(duì)三氟甲基苯甲酸甲酯得到產(chǎn)物。該方法制備的對(duì)三氟甲基苯甲酸甲酯與對(duì)三氟甲基苯腈相比，在與格式試劑反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)條件溫和，并且反應(yīng)過(guò)程容易控制，反應(yīng)更徹底，產(chǎn)物的產(chǎn)率高[2]。
電化學(xué)
以2-三氟甲基苯腈(2-TB)，3-三氟甲基苯腈(3-TB)，對(duì)三氟甲基苯腈(4-TB)作為鋰離子電池電解液添加劑，考察其取代基位置對(duì)電池性能的影響。首先，通過(guò)量子化學(xué)方法計(jì)算了3種添加劑的最高占據(jù)分子軌道(HOMO)和最低未占據(jù)分子軌道(LUMO)；接著，測(cè)試了電池的電化學(xué)性能；最后，采用SEM，TEM及FTIR表征了鈷酸鋰電極的表面形貌及組成。結(jié)果表明，相對(duì)于不含添加劑的基礎(chǔ)電解液，含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的添加劑的電解液可形成一層致密而穩(wěn)定的正極電解液界面保護(hù)膜，從而提高電解液的電化學(xué)性能。其中，與2-三氟甲基苯腈(2-TB)和3-三氟甲基苯腈(3-TB)相比，對(duì)三氟甲基苯腈(4-TB)可在首次充放電后形成15.0～40.0 nm的電極保護(hù)膜，將界面?zhèn)鬏旊娮杞档椭?1.63 Ω，循環(huán)30圈后的放電比容量提高至126.8 mA·h/g。不同取代基在苯環(huán)對(duì)位的電化學(xué)性能最佳，其次是鄰位和間位[3]。
參考文獻(xiàn)
[1]劉延磊,董智浩.一種對(duì)三氟甲基苯腈的制備方法:202410265640[P].
[2]楊會(huì)來(lái),毛杰,孫學(xué)喜.1-對(duì)三氟甲苯基-5-甲氧基-戊酮的合成方法:CN201810124870.8[P].CN108191630A.
[3]張嘉玉,雷英,李顏利.氟代苯腈類(lèi)添加劑對(duì)鋰離子電池性能的影響[J].精細(xì)化工, 2022(039-004).