2-(三氟甲基)丙烯酸又名α-三氟甲基丙烯酸,是一种重要的含氟有机中间体,用于合成含氟医药、含氟农药和含氟树脂等多种化工产品。例如，锌粉还原2-(三氟甲基)丙烯酸再经盐酸水解可制得2-三氟甲基丙酸;2-(三氟甲基)丙烯酸与苄醇经酯化等系列反应,制备用作杀虫剂的光学活性氨基酸等。2-(三氟甲基)丙烯酸的分子中不仅含有三氟甲基,且含有不饱和键,因此难以制备。
合成进展[1]
1、以2-三氟甲基-2-羟基丙腈为原料制备2-(三氟甲基)丙烯酸
Buxton M W等用2-三氟甲基-2-羟基丙腈经脱水、水解、再脱水制得2-(三氟甲基)丙烯酸。2-三氟甲基-2-羟基丙腈含氰基,价格昂贵,而且反应过程复杂。
2、以3,3,3-三氟丙烯为原料制备2-(三氟甲基)丙烯酸
在过渡金属配合物催化下,以3,3,3-三氟丙烯为原料制得2-(三氟甲基)丙烯酸。此外,3,3,3-三氟丙烯制成2-溴三氟丙烯后与锌、镁、锂等金属反应生成三氟异丙基金属试剂,再与二氧化碳反应也可制得2-(三氟甲基)丙烯酸。
2.1过渡金属催化法
在Et3N和PdCl2(PPh3)2存在下，一氧化碳、水和2-溴三氟丙烯在3.5MPa下反应制得2-(三氟甲基)丙烯酸,收率为67%。该方法所用的钯催化剂价格昂贵。
Carlo Botteghi等用HRh(CO)(PPh)3催化3,3,3-三氟丙烯与一氧化碳、氢气的反应制得2-三氟甲基丙醛,再与新制备的4-苯硒吗啉发生取代和消去反应,同时用过氧化氢氧化得到2-(三氟甲基)丙烯酸。
2.2以三氟异丙基金属试剂为中间体的路线
2.2.1三氟异丙基锌试剂
Mitsuru Takahsshi等在DMF中,用二氧化碳、锌和2-溴三氟丙烯反应制备2-(三氟甲基)丙烯酸,收率为60%。若在反应液中加入少量碱金属盐，2-(三氟甲基)丙烯酸收率能达到79%。在少量溴的存在下,二氧化碳、锌和2-溴三氟丙烯在DMF中常温常压下反应24h,再酸性水解生成2-(三氟甲基)丙烯酸,收率为89%。金属锌价格低,且反应收率较高,但是反应时间都较长。
2.2.2三氟异丙基格氏试剂
Kubota Toshio和用2-溴三氟丙烯在室温下与金属镁在四氢呋喃中反应生成格氏试剂制得2-三氟甲基丙烯酸,收率为89.3%。这种方法条件温和,且收率较高。
2.2.3三氟异丙基锂试剂
2-溴三氟丙烯与烷基锂试剂在低于110℃温度下反应生成三氟异丙基锂试剂,再与二氧化碳反应。由此制备的2-(三氟甲基)丙烯酸收率仅为56%,且这种方法反应温度极低，需使用价格昂贵的金属锂。
参考文献
[1] 万洪,谷玉杰,刘波,等. 2-三氟甲基丙烯酸的研究进展[J]. 化工新型材料,2010,38(9):61-64. DOI:10.3969/j.issn.1006-3536.2010.09.018.