三氟甲磺酸的合成方法的改进

三氟甲磺酸广泛应用于医药、农药及化工等领域，如功能性化学材料、表面活性剂、药物合成。三氟甲磺酸还可以作为聚合、酯化凝聚、脱水的催化剂，比如三氟甲磺酸是紫杉醇的合成中必需的物质，由三氟甲磺酸制备的二(三氟甲磺酰)亚胺锂是目前稳定性最好的有机电解质锂盐。因此，三氟甲磺酸是既基础又高端的材料，其市场应用前景广大，经济效益高。

传统合成方法

目前已知合成三氟甲磺酸的制备方法主要有两种。

（1）以双三氟甲基二硫化物为原料，加入过氧化氢等氧化剂，氧化合成三氟甲磺酸。双三氟甲基二硫化物理化性质特殊，具有较高的毒性，且生产得到的三氟甲磺酸纯度较低，且不易纯化。

（2）电化学氟化法制备三氟甲磺酸，其中，Simons电解氟化工艺最为典型。该方法以甲基磺酰氟或甲基磺酰氯为原料，于液态无水氟化氢中电解氟化，得到中间体三氟甲磺酰氟或三氟甲磺酰氯气体，利用碱溶液吸收制得钾盐，再酸化蒸馏得到三氟甲磺酸。电化学氟化法生产流程较为复杂，反应中间过程较难控制，且对生产设备要求过高。

为了解决现有三氟甲磺酸制备技术存在的不足，本文报道了一种便于控制，收率高，副产物少，产品纯度高的制备工艺方法。

改进合成路线

以卤代三氟甲烷为原料，单质碘作为催化剂，与锌粉作用制备得到三氟甲基卤化锌试剂；接着与三氧化硫反应，生成卤代三氟甲烷磺酸锌；碱液中和，蒸干，得到固体三氟甲磺酸钠盐，再酸化精馏得到三氟甲磺酸。

基本合成路径

氮气保护下，于 1 L 的三口瓶中加入四氢呋喃 500 g、锌粉 84.6 g（1.3mol）、单质碘 12.7 g（0.05 mol），0 ℃下通入三氟溴甲烷 149 g（1 mol），缓慢升温至反应引发，45 ℃保温反应 5 h，得到三氟甲基溴化锌的溶液。在三氟甲基溴化锌反应液中，加入三氧化硫固体 96 g（1.2 mol），继续搅拌至反应完全，得到三氟甲烷磺酸溴化锌溶液。将三氟甲烷磺酸溴化锌溶液 用 40%的氢氧化钠溶液中和，直至 pH 值在 6～7，继续搅拌 2 h，过滤，蒸干滤液得三氟甲 磺酸钠固体。室温下，将得到的三氟甲磺酸钠固体，加入到 98%的浓硫酸（65 mL）中，三 氟甲磺酸钠与浓硫酸摩尔比 1∶1.2，搅拌溶清，升温到150 ℃蒸馏收集得到三氟甲磺酸 129 g，收率 86%，含量 99.5%。