氟乙腈的制备与应用

2026/1/8 9:55:12 作者:风华

简述

氟乙腈(Fluoroacetonitrile)是一种化学式为C₂H₂FN,分子量为59.04的有机化合物。常温常压下,该物质表现为无色至淡黄色透明液体,具有刺鼻气味。实验测得氟乙腈熔点为-13℃,沸点为79.5℃。需要注意的是,该物质易燃且有毒,因此在运输过程中要注意避免明火,使用过程中要做好防护措施。

氟乙腈.jpg

制备方法

新能源电池材料领域公开了一种氟乙腈的制备方法,包括如下步骤:①在5-15℃条件下,在带搅拌与冷却盘管的反应釜中,加入氟乙酸甲酯,再加入相转移催化剂和氨化试剂,同时开启电动搅拌器,反应4-5h;②反应结束后,在常压下,升温至65℃,将①中生成物甲醇进行蒸馏,蒸馏接液瓶用低温冷却循环泵冷却,直到无液体流出,甲醇完全蒸干,获得氟乙酰胺;③再投入脱水剂,室温搅拌2h后完成反应;④常压精馏,收集78-85℃之间馏分,接液瓶用丙酮冷却,得到高纯度氟乙腈。该发明工艺路线简单,操作方便,纯度高。此外,该发明采用无溶剂化反应,对环境污染小,绿色环保[1]

应用

有机合成中,氟乙腈主要作为氟化砌块用于合成其他含氟化合物。医药合成领域,氟乙腈用于合成含氟胞嘧啶衍生物等肿瘤药物中间体。例如,文献报道了一种5-氟胞嘧啶的制备方法(过程如下图),包括以下步骤:步骤一,向高压釜中加入有机溶剂,氟乙腈,甲酸乙酯以及有机碱,在预定气体环境中升温反应,然后泄压,降温,得到含有中间体1的第一反应液;步骤二,向反应釜中加入氯化氢的醇溶液,降温后加入第一反应液进行反应,反应后得到第二反应液,向该第二反应液内加水,调节pH值为6~8,静置得到第一有机层,将该第一有机层蒸馏得到中间体2;步骤三,中间体2与尿素进行氨醛缩合反应,得到5-氟胞嘧啶粗品。上述合成工艺简单,反应所需的总步数较少,总收率较高,反应的安全性高,同时提高了生产效率,降低了生产成本[2]

5-氟胞嘧啶的合成工艺.png

除了上述提到的应用领域,在锂离子电池制备技术领域,氟乙腈与N,N-二甲基三氟乙酰胺作为溶剂单用或是混合使用与双氟磺酰亚胺锂和/或双三氟甲烷磺酰亚胺锂复配可以制备一种超快充液态锂金属电池电解液。所得电解液能够匹配高镍正极和锂金属负极,能量密度高,倍率性能好,可以促进液态锂金属电池的应用,可以有效解决目前半固态或全固态电池的快充性能差的问题[3]

参考文献

[1]殷留文,张建忠,顾红敏,等.一种氟乙腈的制备方法:CN202410912232.8[P].

[2]卢娓,高飞飞,高军龙,等.一种5-氟胞嘧啶的制备方法:CN201910399126.3[P].

[3]何天贤,雷源春,麦明珠,等.一种超快充液态锂金属电池电解液:CN202510409948.0[P].

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