带你了解氟溴甲烷

简述

氟溴甲烷是一种具有一定毒性的化学物质，它的化学式是CH₂BrF，一个化合物分子中含有两个不同的卤素原子，分子量为112.929。氟溴甲烷的性状为无色透明液体，密度为1.774 g/cm³，沸点约为18.98 ℃，沸点很低，易于挥发，所以应冷冻保存。值得注意的是，有关研究表明，氟溴甲烷对空气中的臭氧层有很大的破坏作用，《蒙特利尔议定书》明文确定其为臭氧层消耗物质，所以其生产和使用过程会受到严格审查。

合成

氟溴甲烷最为简单的合成方法是利用氟甲烷和溴分子反应来制备——CH₃F + Br₂= CH₂BrF + HBr

随着研究的深入和科学的进步，当然还发展出了其他制备方法，但上述方法还是其中最简单的一种，更多的研究是对已有的合成方法进行改进，譬如下述介绍到的方法[1]：

(1)在催化剂作用下，将1,1,2,2-四氟乙基甲醚在反应温度为200～350℃，液空速为0.3～0.8h^-1的条件下进行催化裂解反应，得到含CH₃F的反应产物,将反应产物分离杂质并干燥后得到CH₃F气体；

(2)将步骤(1)得到的CH₃F气体与Br₂混合并预热至150～200℃后进行热溴化反应，所述CH₃F气体与Br₂的摩尔比为1:0.8～.5.5，反应温度为400～800℃，反应产物经分离杂质并除水，冷却，精馏即得到氟溴甲烷产品。本方法具有工艺简单，产品收率高，选择性好，原料易得的优点。

检测方法

原料药中氟溴甲烷残留的检测方法：采用气相色谱法，以DB624为色谱柱，载气为氦气，用顶空进样法进样，采用柱温程序升温法，检测器选择氢火焰离子化检测器。本检测方法的优点是采用降低顶空温度到25℃～30℃来检测，在此温度检测氟溴甲烷可完全汽化，即保证了氟溴甲烷不发生反应，又避免了使用直接进样时氟溴甲烷的挥发，从而保证了检测的精密度[2]。

用途

甲基化试剂

在有机化合物中引入氟或含氟基团能显著改变母体分子的物理化学性质以及生物活性，因而含氟有机化合物在医药，农药及材料开发等领域得到了广泛应用。开发高效，绿色与安全的氟化或含氟基团化的反应方法具有重要的学术和应用价值，是有机氟化学领域的研究重点和热点。而我们今天介绍的氟溴甲烷作为一种重要的化工生产原料，便是一种主要用于化学产品中引入氟甲基的重要氟甲基化试剂，反应活性优于氟氯甲烷等其他氟卤甲基化试剂。镍催化的还原偶联反应具有反应高效，条件温和以及步骤经济的优势，近年来逐步引起合成化学家的广泛关注与研究。使用便宜易得的氟溴甲烷与二氟溴甲烷作为偶联砌块，利用镍催化还原偶联可以成功实现(杂)芳基卤化物的单氟甲基化与二氟甲基化反应[3]。

合成中间体

氟溴甲烷还是重要的有机合成中间体和医药中间体，譬如参与丙酸氟替卡松的合成，具体步骤如下：

硫代酯化反应：在反应釜中加入起始中间体，第一有机碱，二甲氨基硫代甲酰氯，碘化钠，以及第一有机溶剂，反应完毕后，加入极性非质子溶剂和水，降温析晶，过滤，洗涤，烘干得到第二中间体；

醇解反应：在反应釜中加入第二中间体，第一无机碱，以及第二有机溶剂，反应完毕后，加入水，或者水和萃取剂进行萃取，然后取水相滴加盐酸，析晶后，过滤，洗涤，烘干得到第三中间体；

取代成酯反应：在反应釜中加入第三中间体，第二无机碱，以及第三有机溶剂，加入氟溴甲烷，然后滴加盐酸，析晶后，过滤，洗涤，烘干得到丙酸氟替卡松。

本合成方法可以实现低成本生产，反应收率及纯度较高[4]。

参考文献

[1]李宏峰,周强,王树华,等.一种氟溴甲烷的制备方法.2015.

[2]刘晓茹,强玉钗,郭志强.原料药中氟溴甲烷残留的检测方法:CN201910253267.4[P].CN111751455A.

[3]尹涵.镍催化(杂)芳基卤化物与单/二氟甲基卤代烃的还原偶联反应研究[D].中国科学技术大学,2019.

[4]纪道玉,孙福锁,米奇,等.一种丙酸氟替卡松的合成方法:CN201911047308.0[P].CN110698530A.