三氟甲基磺酸铋的应用

概述

三氟甲基磺酸铋是一种分子式为C₃BiF₉O₉S₃，分子量为656.19的有机物，白色粉末，易吸潮。三氟甲基磺酸铋是重要的催化剂，可以直接催化烯丙醇、炔丙醇或苯甲醇与磺胺、氨基甲酸酯或羧胺的直接取代反应。目前关于该物质的催化研究主要集中于贝克曼重排反应。

以三氟甲基磺酸铋为催化剂，通过贝克曼重排反应制备酰胺类化合物。实验考察催化剂，溶剂，温度，催化剂用量，反应时间等因素对贝克曼重排反应的影响。结果表明，结构对称的酮肟底物相对于不对称底物更容易发生贝克曼重排反应。结构中含有-OCH₃，-CH₃等供电子基团，底物活性更高[1]。三氟甲基磺酸铋在贝克曼重排反应中作为催化剂，反应条件温和，酮肟重排反应转化率高，选择性好，反应后处理简单，工业上具有较好的可操作性，且三氟甲基磺酸铋绿色，无毒，而且可以回收套用，节约资源[2]。

应用

有机合成领域公开了一种合成非天然色氨酸衍生物的方法，采用吲哚的衍生物为原料，步骤包括：(1)吲哚的衍生物与2-叠氮丙烯酸乙酯，三氟甲基磺酸铋溶解于有机溶剂，反应2～6小时；反应完全后淬灭反应，萃取反应液，取有机相洗涤干燥，得到化合物2；(2)化合物2溶解于醇，滴加碱溶液，继续反应1.5～5小时，反应完全后浓缩去除醇，萃取反应液，取水相调节pH至4～5，过滤取固体，得到化合物3；(3)化合物3解于醇，加入钯碳催化剂，通入氢气反应6～10小时，反应完全后过滤取滤液，浓缩重结晶。上述制备过程合成方法原料易得，反应条件温和，收率较高，并且容易放大生产，可降低成本[3]。

此外，在聚合物领域，三氟甲基磺酸铋同样有应用。例如文献报道的异山梨醇改性聚酯的制备方法中，以一种或多种二酸部分，一种或多种除异山梨醇以外的二醇部分，异山梨醇部分为单体，三价的铋类金属作为反应的催化剂，在足够的温度和压力下可以制备聚酯。Bi(III)是毒性最低的重金属离子，当聚合物应用于药品，人体，农业的时候，这个性质是十分重要的。该方法使用三价的铋类金属如三氟甲基磺酸铋作为反应的催化剂，可以降低反应所需温度，减少体系中原料的损失，同时降低副反应的发生几率，并且分子量不会随之降低[4]。

参考文献

[1]陈琦,吕春欣,吕亚维,等.三氟甲磺酸铋催化的Beckmann重排反应在酰胺类化合物合成中的应用研究[J].化学试剂, 2019, 41(5):5.DOI:10.13822/j.cnki.hxsj.2019006664.

[2]吕春欣,钟伟,刘小明.三氟甲磺酸铋作为贝克曼重排反应催化剂的用途:201810141850[P].

[3]张锐豪,黄良富,李新玲,等.非天然色氨酸衍生物的合成方法:CN201610912732.7[P].CN106496096B.

[4]李振江,张昊,夏海东,等.一种含异山梨醇聚酯的制备方法:CN200910033447.8[P].CN101585909A.