1,1-二溴-3,3,3-三氟丙酮的合成及其应用

简介

1,1-二溴-3,3,3-三氟丙酮可以作为三氟甲基砌块合成含氟杂环化合物。而由于丙酮基的存在，其容易与含氨基的化合物环合，如与酰胺、硫代酰胺、硫脲、氨基吡啶、氨基吡嗪等环合形成含三氟甲基的咪唑、噻吩、恶唑等杂环化合物[1-2]。因此，1,1-二溴-3,3,3-三氟丙酮主要用于合成药物中间体或原料药，在医药、农药领域有着广泛的应用[3]。

图1 1,1-二溴-3,3,3-三氟丙酮的结构式。

合成

图2 1,1-二溴-3,3,3-三氟丙酮的合成路线[4]。

将1,1,1- trt氟丙烯(50.0 g, 446.2 mmol)溶于浓硫酸(250 g)中，室温下滴加溴(81.69 g, 510.1 mmol) 2 h，搅拌过夜。之后，加入额外的Brz (40.85 g, 255.6 mmol)，搅拌过夜。分离静置时形成的两相，并蒸馏底层，以黄色油的形式生成1,1-二溴-3,3,3-三氟丙酮(10.37 g, 8.6%)。1H NMR (270 MHz, CDCl3) δ ppm 6.23 (s, 1H)。合成路线如图2所示。

应用

氟原子及含氟基团由于强的吸电子效应、脂溶性和生物电子等特性，在药物化学设计中往往承担着改变分子稳定性、亲脂性、酸碱性、代谢稳定性等重要的作用，从而极大地提高药物分子生理活性[5-6]。1,1-二溴-3,3,3-三氟丙酮是重要的有机中间体，由于1,1-二溴-3,3,3-三氟丙酮在结构和生物学上的独特性质，使其在有机化学、分析化学、配位化学、材料化学和生物化学中有着重要作用。如1,1-二溴-3,3,3-三氟丙酮因其三氟丙酮的活性作用可合成多种药物中间体和含氟化学品；1,1-二溴-3,3,3-三氟丙酮金属鳌合物作为金属有机前驱体，广泛用于沉积生长各种功能薄膜材料，如氧化物超导薄膜、电致发光薄膜、铁电氧化物薄膜等；稀土金属与1,1-二溴-3,3,3-三氟丙酮形成的配合物，有良好的化学稳定性和优异的发光性能，在发光领域有广泛的应用前景[7-9]；1,1-二溴-3,3,3-三氟丙酮还大量应用于分析化学，用于分析无机离子的分离、鉴定。因此，积极开发合成1,1-二溴-3,3,3-三氟丙酮有十分重要的现实意义。

此外，1,1-二溴-3,3,3-三氟丙酮具有活泼的反应性和特殊的溶解能力，可用作有机合成原料，纸张处理剂，纤维工业的柔软剂，动物胶的软化剂，还用作测定大米中氨基酸含量的分析试剂。在有机合成中，医药方面的用途居多，在农药、染料，颜料，香料，助剂方面也有很多用途[10-11]。此外，1,1-二溴-3,3,3-三氟丙酮还用于分离氯硅烷、提纯油脂等。1,1-二溴-3,3,3-三氟丙酮可发生多种反应，除了由三个氢参与反应外，还可以进行脱水，脱CO，引入氨基，引入酰基和环合等反应。含1,1-二溴-3,3,3-三氟丙酮能选择性地抑制环氧酶、治疗糖尿病，还有抗菌作用[12]。有研究者开发了一系列的1,1-二溴-3,3,3-三氟丙酮磺酰胺类化合物，经初步测试这些化合物的生物活性后，发现了它们在降血糖和抗菌上有着显著功效[13]。1,1-二溴-3,3,3-三氟丙酮还有其他众多用途，如在溶剂萃取方面，1,1-二溴-3,3,3-三氟丙酮作为一种螯合型萃取剂，可以有效地萃取多种常见金属离子。1,1-二溴-3,3,3-三氟丙酮应用广泛，在医药、化工、制造、分析领域均有着重要的用途[14]。所以可以对其制备方法再作进一步的研究，得到稳定的生产工艺，以便进一步研究拓宽1,1-二溴-3,3,3-三氟丙酮的应用范围，开发出更多的下游产品。

风险

1,1-二溴-3,3,3-三氟丙酮是有毒性的，短时间暴露在喹啉蒸汽中会导致鼻子、眼睛和呼吸道被腐蚀，也可能导致头昏和恶心。长时间暴露的影响还不确定，不过1,1-二溴-3,3,3-三氟丙酮与肝损伤有一定的关系[15]。

参考文献

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