有机氟化物

外层电子 电负性
范德华半径A
1S1 2S22P5 3S23P5 4S24P5 2.1 4.0 3.1 3.0 1.20 1.35 1.81 1.95
C-X键间距A 1.09 1.39 1.77 1.93
C-X键能 KJ/mol 410.6 485.7 329.6 274.4
类H
① 类氢性 : 医药,农药涉及有效药品 的分子大小须合适
Cl + O2
一个 Cl 与105个 O3 链反应.
1958年 : J Farman (英) 提出南极臭氧空洞 1987年 :<关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书> (43国) 1996年 :西方停止生产 Freon ,发展中国家分阶段停用.
中国 : 9万吨 5万吨
三: 分子内氟效应,化学性质
δδ
0
0.26
(理想替代品,我国已部分合成)
CCl3F F11
24℃ 60
1.0
1.0
部分西方国家已以烷烃制作冷冻剂.
1974年 : Mario Molina (墨 美)----Rowland (美)
提出 Cl -O3 链反应
CF2Cl2 hυ CF2Cl + Cl
Cl + O3 ClO + O2
ClO + O
O
HN
HO
O O
N
Me 爱滋病药, 以 F 代替叠氮 N3, 生理活性大大提高.
药
受容体
药与
匹配
N3
②诱导率低 : 表现出很多物理性质, 粘着力大----. C-F 键能大 :稳定,不易取代,氧化.
电负性大 : 形成 OF2, 与惰性气体形 成 XeFn (n:2,4,6)
3 : 氟化学史
1768年 ： 马格拉夫 ： H2SO4 + CaF2
HBF4
四十年代 : 提炼 U235 : UF6易挥发.
二 : 氟氯烷与地球环境
1 : 有机氟化合物命名 : (特别 ,商品名等) ① 少氟化合物: 系统命名
CH3-CHF-CH2F 1,2-二氟丙烷
② 全氟化合物 : CF3-CF2-CF2-CF2-CF3 全氟戊烷
③ 多氟化合物 : 氢代全氟 CF3-CHF-(CF2)4-CHF2 1,6-二氢全氟庚烷
HF
1886年： Moissan ： KF + HF 电解 F2
1920年 ： Swarts ： RClm SbF3 RClm-nFn
1930年： Freon-12 CCl2F2 1938年 ： -(CF2CF2)-n
杜帮制 (偶然发现)
1927年 : Schienamn 反应 NH2 NaNO2 N2BF4 F
4： 脂肪族化合物亲核氟化 -X ，-OH 的氟取代
RX + F-
RF + X-
5： 芳香族化合物的亲核氟化
席曼反应
性质: 大气中稳定,但在高空中产生光化学分解的 Cl , 消耗 O3. 替代品 : 不含或少含 Cl 。
四氟乙烯 CF2=CF2 聚合成 [CF2-CF2] n ,极稳定, 不与王
水反应, 塑料王 (特氟隆).
一: 氟元素的基本情况
1: 用途: 液晶显示,聚四氟乙烯, 医药,农药
= COOCH2-
C-H + X2 C-X + HX + H
X F Cl Br I H -105 -25 -9 +6 kcal/ mol
F2 太剧烈,以 N2稀释 , F2 : N2 =5 : 95
②
C=C 的亲电加成
C=C + X2
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C-C + H
XX
X F Cl Br I
H -111 -36 -23 -16 kcal/mol
------------------------------------------
-CH2OCH3 除虫菊酯 (效果不佳)
F
药效提高 -----------------------------
两倍
2: 基本情况 (来源萤石 CaF2) F 与 U235 提炼有关,曾作军事材料.
比较
H
F
Cl Br
F2反应更剧烈, 用缓和氟化剂: CF3OF (三氟甲基次氟酸盐) CH3COOF (氟化乙酸)
2 : 羰基化合物的α -氟代
O
OH
O
RCH2-C-Me RCH=C-Me F2/N2 RCH-C-Me
F
3: 芳香族化合物合成 （亲电氟化）
OH
+ F2/N2 MeCN -40℃
OH F+
42%
OH
F 11%
CF
-I效应
δ δ F +I效应: 共轭为主
C=C
性质稳定
对酸性影响 : CH3COOH CCl3COOH CF3COOH
K=1.85* 10-5 2.23*10-3 5.88*10-1
对碱性影响
C C F 使 -NH2 碱性降低
F NH2
利于药性改变
四: 氟化合物合成 1 : 脂肪族氟化物合成 ① H原子的氟取代
④ 氟氯(溴)烷 : Freon , a,b,c表示异构体 FCCl3 F11 , ClF2CCF2Cl F114 , CCl2FCClF2 F113
2: 环境影响 CCl2F2 F12
bp 寿命 破坏O3能力 地球温暖系数
-30℃ 120年 0.9
3.0
CF3CH2F F114a -26℃ 15.5
§ 7-10 有机氟化物
（自学，部分补充）
常见有机氟化化物：
氟利昂 (Freon) : 某些含氟,含氯烷烃的总和 稳定,无毒,不燃, 用作冷冻剂 常用 : CCl2F2 (F-12 ) , CCl3F (F-11) 表示: 个位数----氟数 十位数----氢数 + 1 百位数----碳数 - 1 (省 0)