有机氟化合物的介绍

1. 有机氟化合物的介绍

有机氟化合物，是有机化合物分子中与碳原子连接的氢被氟取代的一类元素有机化合物。分子中全部碳-氢键都转化为碳 -氟键的化合物称全氟有机化合物，部分取代的称单氟或多氟有机化合物。由于氟是电负性最大的元素，多氟有机化合物具有化学稳定性、表面活性和优良的耐温性能等特点。

2. 有机氟化学的介绍

有机氟化合物特别是全氟化合物具有一些不一般甚至是非常特殊的物理化学性质，它们被用于从药物化学到材料科学等多个科学领域中。物理性质方面，有机氟化物的性质主要是由两个因素所控制的：一是氟的高电负性和较小的原子半径，氟原子的2s和2p轨道与碳的相应轨道尤其匹配；二是由此产生的氟原子的特别低的可极化性。 碳-氟键是有机化学中已知的最强的化学键，它不仅较短，而且是高度极化的，其偶极矩在1.4D左右。不过全氟碳烷分子中由于所有局部偶极矩相互抵消，却是属于十分非极性的溶剂，很多情况下比相应的碳烷的介电常数还低；对比之下，部分氟化的碳烷分子的偶极矩则较高。

3. 有机氟化学的应用

 (1)氟医药由于含氟有机化合物具有特异的生物活性和生物体适应性，含氟药物的疗效比一般药物均强好几倍，其开发最为活跃。世界上已商品化和正在开发的含氟医药有近百种。部分重要产品有：镇静剂氟哌利多；抗肿瘤药氟脲嘧啶；消炎药二氟拉松；激素类药氟氢可的松、氟氯耐德、，氟氢缩松、氟地卡松；抗心率失常药氟卡尼；抗真菌药氟康唑、氟胞嘧啶；抗癌药磷酸氟达拉宾；催眠药氟马西尼；抗哮喘药氟尼缩松；抗忧郁药氟西汀(百忧解，抗忧郁药类世界销量第一)；减肥药氟拉明。(2)氟农药70年代以来我国开始了含氟农药的研究，先后开发了伏草隆、氟乐灵、乙氧氟草醚等除草剂和氟蚜蝗、除虫脲、含氟拟除虫菊酯等杀虫剂，其中氟乐灵实现了工业化生产，果尔、虎畏、除虫脲等也有批量生产。以杂环类化合物为原料的农药本身具有较强的性能，氟的引入使其性能更进一步得到了提高。如含氟吡啶衍生物制成的除草剂吡氟禾草灵(稳杀特)的性能提高了1倍多；杀虫剂氯氟脲(定虫隆)兼有杀虫和不育功能。国内含氟农药的品种、数量都满足不了市场需求，大量依赖进口。(3)氟染料氟元素的引入能增强染料的光泽和艳度，提高其耐晒、耐水、耐有机溶剂的性能。如含氟氯嘧啶型活性基的F型活性染料取代K型、KN型丝印染料，其反应性、固色率和牢度等均有显著提高。**染料中间体2，6-二氟-3-硝基吡啶还具有杀菌作用，可用作口香糖添加剂。在含氟染料方面，国内先后合成出了大红色基VD、桔橙色基RD、含氟色淀澄、三聚氟氰、热敏染料、FT2等品种。北京服装学院有三聚氟氰、热敏染料等技术的提供。(4)有机氟中间体有机氟中间体主要包括芳香族氟化物和脂肪族氟化物，其中又以芳香族氟化物为主。芳香族氟化物有：多氟苯类；氯、溴、碘氟苯类；氟硝基苯类；氟苯胺类；氟苯酚类；氟苯甲醛类；氟苯丙酮类；氟苯甲酸类；苯甲酚氯类；氟甲苯类和其它氟苯类；以及单三氟甲苯类；双三氟甲苯类；氟吡啶类；三氟甲基吡啶类等。芳香族氟化物是合成医药，农药和染料的重要中间体，如：2，4-二氯氟苯用于抗感染喹酮类药环丙沙星、氟氧沙星、氟哌酸等的合成；对氟苯酚用于消炎抗风湿类药硫茚酸、醛糖还原酶制剂索比尼尔合成；对氟苯甲酰氯用于心脑血管类药有氟伐他汀钠合成；3-氯-4-氟苯胺用于氟喹酮类抗菌药合成；4-溴-2-氟苯胺用于消炎药布洛芬合成；4-氯-4-氟苯甲酮用于医用驱虫剂氟苯咪唑合成；另外，脂肪族氟化物氟溴甲烷是头孢类药头孢氟铵的重要中间体。

4. 有机氟化合物的分类

有机氟化合物分为以下几类： ④含氟羧酸。含氟羧酸可以进行一般羧酸的各种转化反应，例如，还原为醛、伯醇，生成酰卤、酸酐、酯、盐、酰胺等。全氟羧酸为强有机酸，长链的全氟羧酸及其盐类均为优良的表面活性剂。

5. 有机氟化学的性质

氟原子仅比氢原子稍大（范德华半径比氢原子大23%），而且具有很低的可极化性，因此全氟碳烷的分子结构和分子动力学也受到影响。直链碳烷是线性锯齿形构型，全氟碳烷则为了避免1-和3-位上氟原子间的电子和立体排斥，而采取螺旋形结构。全氟烷烃的沸点要比相同分子量的烷烃低很多，而且由于全氟烷烃的低可极化性，造成它与其他烃类溶剂的混溶性很差，从而产生所谓液相的第三相，即相对于水相和有机相的氟相。

6. 氟化工的有机

数十年来，全球氟化工产业稳步发展，新的应用领域不断拓展。长期以来，全球含氟高分子材料的生产能力与消费需求快速同步增长，其中亚洲地区尤其是中国的发展迅速，近几年全球消费增长率在4%左右，而中国的年增长率超过15%。中国与美国、日本、欧盟形成了世界四大氟产品生产和消费区。

7. 氟化物的应用

氟化物在现代科技中有重要应用。氢氟酸是制取的最重要的氟化物，主要用于氟代烃和铝氟化物的生产。此外，氢氟酸还有很多特别的应用，如利用它来溶解玻璃。 正电子发射计算机断层扫描技术利用了用氟-18标记的含氟药物氟脱氧葡萄糖，其在衰变到18O时会放出正电子。含氟药物包括：安定药（如氟非那嗪）、HIV蛋白酶抑制剂（如替拉那韦）、抗生素（如氧氟沙星和曲氟沙星）以及麻醉剂（如氟烷）。 强C-F键可以抵抗肝中的细胞色素P450氧化酶，因此氟原子的引入可以减少药物代谢。氟化物电池氟化物电池在未来或许将替代锂离子电池。国外媒体报道称，氟化物电池的续航理论上可以比锂电池续航提升10倍。电池一直是笔记本电脑和智能手机等电子产品中的关键部件，更长的续航则一直是电池面临的瓶颈。来自KIT研究院(Institute of Technology)的研究人员取得了突破，有望大幅提升电能容量。研究人员研发这种电池无需锂元素，采用的是氟化物，基于氟化物内部的返还穿行，可以在电极间转换阴离子。由于没有锂离子，这种电池也更加安全。4氟一氧化疝是液体

8. 氟氧化合物的介绍

氟氧化合物，顾名思义就是氟和氧组成的化合物。由于氟和氧都是非金属性很强的元素，通常情况下它们不能直接反应，因而氟氧化合物比较少见，同时它们的性质也和普通的氧化物有很大不同。所有的氟氧化合物都是共价化合物，都是很强的氧化剂和氟化剂。已知的氟氧化合物有：严格来说只有二氟化氧，二氟化二氧，二氟化三氧，二氟化四氧，二氟化五氧，二氟化六氧。象次氟酸，氧的O2+盐以及一些次氟酸的衍生物可以看作是氟氧化合物的延伸，因为这些化合物里边不但有氟和氧，还包含其他元素。