簡述
對三氟甲基苯腈是一種分子式是C8H4F3N，分子量為171.1193的化學物質(zhì)，外觀是無色或淡黃色固體。關于該物質(zhì)的部分物理數(shù)據(jù)如下：密度，1.278 g/mL at 25℃(lit.)；熔點，39-41℃；沸點，80-81 ℃ at 20 mm Hg(lit.)；折射率，1.4583；閃點，161oF；燃燒熱，41.9KJ/mol；溶解性，難溶于水。
制備方法
化學合成技術領域公開了一種對三氟甲基苯甲腈的制備方法。該方法以對氯三氟甲基苯為原料，加入脫水劑和氰化劑，以金屬及金屬無機鹽為催化劑在醇類中進行氰基化，再經(jīng)后處理即可得到對三氟甲基苯腈。該方法以廉價的對氯三氟甲基苯、氰化劑為原料，一步法合成對三氟甲基苯腈，所用原料價格低廉，極大降低了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟效益，并且該制備過程反應相對平緩，便于操作，適合工業(yè)化生產(chǎn)[1]。
應用
有機合成
對三氟甲基苯腈可作為合成原料合成1-對三氟甲苯基-5-甲氧基-戊酮。具體合成過程如下：向反應容器中加入氫氧化鈉溶液，升溫至70-80℃后加入對三氟甲基苯腈攪拌反應10h后降溫至65℃，然后向反應容器中加入甲醇溶液攪拌反應2h后冷卻至室溫，然后進行分液，取有機相即為對三氟甲基苯甲酸甲酯；氮氣的保護下，在燒瓶中加入無水四氫呋喃和鎂屑，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1-3h，降溫至室溫后逐滴加入步驟1中制備的對三氟甲基苯甲酸甲酯得到產(chǎn)物。該方法制備的對三氟甲基苯甲酸甲酯與對三氟甲基苯腈相比，在與格式試劑反應過程中反應條件溫和，并且反應過程容易控制，反應更徹底，產(chǎn)物的產(chǎn)率高[2]。
電化學
以2-三氟甲基苯腈(2-TB)，3-三氟甲基苯腈(3-TB)，對三氟甲基苯腈(4-TB)作為鋰離子電池電解液添加劑，考察其取代基位置對電池性能的影響。首先，通過量子化學方法計算了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，測試了電池的電化學性能；最后，采用SEM，TEM及FTIR表征了鈷酸鋰電極的表面形貌及組成。結果表明，相對于不含添加劑的基礎電解液，含有質(zhì)量分數(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膜，從而提高電解液的電化學性能。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)對位的電化學性能最佳，其次是鄰位和間位[3]。
參考文獻
[1]劉延磊,董智浩.一種對三氟甲基苯腈的制備方法:202410265640[P].
[2]楊會來,毛杰,孫學喜.1-對三氟甲苯基-5-甲氧基-戊酮的合成方法:CN201810124870.8[P].CN108191630A.
[3]張嘉玉,雷英,李顏利.氟代苯腈類添加劑對鋰離子電池性能的影響[J].精細化工, 2022(039-004).