现代有机氟化学 合成、反应、应用PDF电子书下载

1 引言 1

1.1 为何要研究有机氟化学 1

1.2 历史 1

1.3 基本原材料 3

1.3.1 氢氟酸 3

1.3.2 氟元素 4

1.4 有机氟化物的独特性能 6

1.4.1 物理性质 6

1.4.2 化学性质 12

1.4.3 环境影响 13

1.4.4 生理性质 16

1.4.5 含氟化合物的分析：19F NMR 17

参考文献 18

第—部分 复杂有机氟化物的合成 24

2 氟原子的引入 24

2.1 全氟化和选择性直接氟化 24

2.2 电化学氟化（ECF） 30

2.3 亲核氟化 32

2.3.1 Finkelstein交换 32

2.3.2 “裸露的”氟离子 32

2.3.3 路易斯酸促进的氟化反应 34

2.3.4 “一般氟效应” 36

2.3.5 胺-HF和醚-HF试剂 37

2.3.6 氢氟化、卤氟化和环氧开环 37

2.4 含氟芳香化合物的合成和反应活性 41

2.4.1 含氟芳香化合物的合成 41

2.4.2 还原芳构化 41

2.4.3 Balz-Schiemann反应 41

2.4.4 氟甲酸酯方法 43

2.4.5 过渡金属催化的芳香化合物的氟化反应 43

2.4.6 卤素交换方法 48

2.4.7 反向思维！——全氟芳烃和全氟烯烃体系的“反常的”反应活性 48

2.4.8 特殊氟效应 50

2.4.9 芳香亲核取代反应 51

2.4.10 由过渡金属活化碳氟键 54

2.4.11 通过邻位金属化活化氟代芳烃 55

2.5 官能团的转化 58

2.5.1 羟基转化成氟 58

2.5.2 羰基转化为偕二氟亚甲基 65

2.5.3 羧基转化为三氟甲基 66

2.5.4 氧化脱硫氟化 67

2.6 “亲电”氟化 74

2.6.1 二氟化氙 74

2.6.2 高氯酰氟和次氟化物 74

2.6.3 “NF”试剂 76

参考文献 84

3 全氟烷基化 94

3.1 自由基全氟烷基化 94

3.1.1 全氟烷基自由基的结构、性质和反应活性 95

3.1.2 全氟烷基自由基在制备上的有用反应 96

3.1.3 烷基自由基对全氟烯烃的“逆向”自由基加成反应 101

3.2 亲核全氟烷基化 103

3.2.1 含氟碳负离子的性质、稳定性和反应活性 103

3.2.2 全氟烷基金属化合物 104

3.2.3 全氟烷基硅烷 113

3.3 “亲电”全氟烷基化 120

3.3.1 含氟碳正离子的性质及其稳定性 120

3.3.2 芳基全氟烷基碘鎓盐 121

3.3.3 全氟烷基硫、硒、碲及氧鎓盐 128

3.3.4 含氟Johnson试剂 133

3.4 二氟卡宾和含氟环丙烷化合物 134

参考文献 137

4 一些典型的含氟结构和反应类型 146

4.1 二氟甲基化和卤代二氟甲基化反应 146

4.2 全氟烷氧基团 149

4.3 全氟烷硫基团和含硫超强吸电子基团 151

4.4 五氟化硫基团及相关结构的化合物 155

参考文献 161

5 多氟代烯烃的化学 166

5.1 含氟多次甲基化合物 166

5.2 含氟烯醇醚合成子 170

参考文献 177

第二部分 氟相化学 182

6 氟相化学 182

6.1 氟两相催化反应 182

参考文献 195

7 氟相合成和组合化学 198

7.1 氟相合成 198

7.2 氟相固定相的分离技术 202

7.3 组合化学中的氟相概念 204

参考文献 211

第三部分 有机氟化合物的应用 216

8 卤氟烷、氢氟烷及相关化合物 216

8.1 聚合物和润滑油 218

8.2 在电子工业中的应用 224

8.3 含氟染料 225

8.4 有源矩阵液晶显示器的液晶材料 227

8.4.1 棒状液晶：简短介绍 227

8.4.2 有源矩阵液晶显示器的功能 228

8.4.3 为什么将氟原子引入液晶分子？ 234

8.4.4 结论与展望 244

8.5 含氟化合物在有机电子器件中的应用 245

8.5.1 有机场效应晶体管（OFETs） 246

8.5.2 有机发光二极管（OLEDs） 253

参考文献 256

9 在药物和其他生物医药方面的应用 263

9.1 为何研究含氟药物？ 264

9.2 亲脂性和取代基效应 264

9.3 氢键和静电相互作用 266

9.4 立体电子效应和构象 269

9.5 代谢稳定化和反应中心的调节 273

9.6 生物电子等排体模拟 278

9.7 基于机理的“自杀性”抑制 285

9.8 含氟放射性药物 290

9.9 吸入式麻醉剂 293

9.10 人造血和呼吸液体 294

9.11 造影剂和医疗诊断 295

9.12 农用化学品 296

参考文献 300

附录A 典型合成过程 312

A.1 选择性的直接氟化反应 312

A.1.1 注意事项 312

A.1.2 丙二酸二乙酯1氟化制备氟代丙二酸二乙酯2 313

A.1.3 双（4-硝基苯基）四氟化硫4的合成（15％反和85％顺的异构体混合物） 313

A.1.4 异构化生成反式-4 313

A.2 氢氟化加成和卤氟化加成反应 314

A.2.1 注意事项 314

A.2.2 液晶化合物6的合成 314

A.2.3 化合物8的合成 315

A.3 用F-TEDA-BF4（Selectfluor）作为氟化试剂的亲电氟化反应 315

A.3.1 含氟甾体化合物11的合成 315

A.3.2 氟代苯基丙二酸二乙酯13的合成 316

A.4 用DAST和BAST（Deoxofluor）作为氟化试剂的氟化反应 316

A.4.1 注意事项 316

A.4.2 醇类化合物氟化反应的一般步骤 317

A.4.3 醛、酮类化合物氟化反应的一般步骤 317

A.5 用四氟化硫作为氟化试剂对羧酸类化合物的氟化反应 318

A.5.1 注意事项 318

A.5.2 4-溴-2-三氟甲基噻唑23的合成 318

A.6 通过黄原酸酯的氧化脱硫氟化反应制备含三氟甲氧基化合物 319

A.6.1 液晶化合物25的合成 319

A.7 二噻烷盐的氧化脱硫二氟烷氧基化反应 319

A.7.1 二噻烷的三氟甲磺酸盐27 319

A.7.2 由二噻烷盐27合成化合物28 320

A.7.3 由乙烯酮缩二硫醇29合成化合物28 320

A.8 用Umemoto试剂进行的亲电三氟甲基化反应 321

A.8.1 三甲基硅基二烯基醚30的三氟甲基化 321

A.9 用Me3SiCF3进行的亲核三氟甲基化反应 322

A.9.1 酮33的亲核三氟甲基化反应 322

A.10 过渡金属参与的芳香化合物的全氟烷基化反应 322

A.10.1 铜参与的硅试剂对化合物36的三氟甲基化反应 322

A.10.2 钯参与的芳基氯化物41的三氟甲基化反应 323

A.11 铜参与的引入三氟甲硫基的反应 324

A.11.1 三氟甲硫基铜试剂43的制备 324

A.11.2 CuSCF3和4-碘苯甲醚44的反应 324

A.12 氟代烯烃和氟代芳烃的取代反应 324

A.12.1 α，β-二氟-β-氯代苯乙烯47的制备 324

A.12.2 α，β-二氟代肉桂酸48的合成 325

A.12.3 用LDA对1,2-二氟苯49的邻位金属化 325

A.13 二氟烯醇负离子的反应 326

A.13.1 二氟烯醇三甲基硅醚52的制备 326

A.13.2 化合物52对羰基化合物的加成反应 326

参考文献 327