简介
4-硝基三氟甲苯为无色至浅黄色透明液体，具有芳香气味；该分子不溶于水，可与乙醇、乙醚、二氯甲烷等有机溶剂任意混溶，对光、热稳定，需避光密封保存。其分子中硝基与三氟甲基的协同吸电子效应使其芳环易于亲核进攻，常用作氟化芳香族精细化学品的起始原料，因此该化合物广泛用于含氟功能分子的工业化合成。
4-硝基三氟甲苯的性状
合成
方法一：将4-硝基苯（如果是固体，0.500 mmol），（1,10-菲罗啉）（三氟甲基）铜(I)（235 mg, 0.751 mmol，1.50当量）和DMF （2.0 mL）溶液配制成20 mL的小瓶，并配有搅拌棒。加入4-硝基苯（如为液体，0.500 mmol），在-50℃下搅拌18小时。停止搅拌反应混合物。用乙二O稀释反应混合物，用锡石垫过滤。用Et2O清洗Celite衬垫。用1M HCl水溶液，饱和NaHCO3水溶液和盐水洗涤组合滤液，并在Na2SO4上干燥。过滤混合物，蒸发溶剂。以戊烷为洗脱剂，用闪蒸硅胶柱层析法纯化粗混合物，得到标题化合物4-硝基三氟甲苯[1]。
方法二：将反应物（252 mg, 1.25 mmol）加入到4-碘苯甲酸乙酯（124 mg, 0.5 mmol）、三氟甲基苯（73 mg, 0.5 mmol）、CuI（237 mg, 1.25 mmol）、AgF（314 mg, 2.5 mmol）、TMEDA（145 mg, 1.25 mmol）和1ml无水DMF的混合物中，并密封在5ml小瓶中。将混合物在100℃的氮气下搅拌1小时。用冰水冷却，用30ml二氯甲烷稀释反应混合物并过滤。用水（1ml × 2），饱和盐水（5ml）清洗滤液，在硫酸钠上干燥并过滤。在真空中浓缩滤液。用硅胶闪柱色谱法（己烷/乙酸乙酯= 15/1）纯化残渣得到标题化合物4-硝基三氟甲苯[2]。
用途
4-硝基三氟甲苯在Ni-Al₂O₃-HFA催化、2 MPa H₂、170 ℃条件下经硝基氢化-烷基化一步转化为N-乙基-4-（三氟甲基）苯胺，用作氟化芳香胺类精细化学品及医药、农药中间体。例如：将4-硝基三氟甲苯（0.81 mmol）、酒精和催化剂（100 mg）放入100 mL反应器中。用氮气（N2）和氢气（H2）分别吹扫反应器三次，以去除空气和氮气。研究了Ni-Al2O3-HFA催化剂（100）在H2压力为2 MPa、温度为170℃条件下对硝基芳烃（0.81 mmol）的催化转化率。用磁铁隔离反应混合物。用GC-MS对反应混合物进行分析，得到N-乙基-4-（三氟甲基）苯胺[3]。
参考文献
[1] A Broadly Applicable Copper Reagent for Trifluoromethylations and Perfluoroalkylations of Aryl Iodides and Bromides By: Morimoto, Hiroyuki; et al. Angewandte Chemie, International Edition (2011), 50(16), 3793-3798, S3793/1-S3793/78.
[2] New Reagent for Highly Efficient Synthesis of Trifluoromethyl-Substituted Arenes and Heteroarenes By: Zhang, Xiaomin; et al. Organic Letters (2015), 17(9), 2086-2089.
[3] Cascade Performance of Nitroarenes with Alcohols Boosted by a Hollow Flying Saucer-Shaped Ni-Al2O3 Catalyst via a MOF-Templated Strategy Induced by the Kirkendall Effect By: Li, Weizuo; et al. Inorganic Chemistry (2023), 62(51), 21470-21478.