中国有机氟化合物卤键研究

综述了中国学者在有机碘代和溴代氟化物的卤键研究方面的进展.从1987至1993年,陈庆云等发现全氟碘代烷作为Lewis酸可以和胺、醚和六甲基磷酰胺等Lewis碱形成供体-受体相互作用,代表了早期研究现在被称为卤键的非共价键作用力的重要进展.2001年以来,多个研究组利用卤键开展晶体工程研究.朱士正等首次证实,全氟-α,■-二碘烷烃可以和胺、醚和六甲基磷酰胺等通过卤键形成一维扩展阵列结构,晋卫军等研究了卤键驱动的全氟碘代芳烃与氮杂芳环的共晶结构,张丹维和黎占亭等利用卤键诱导产生了双螺旋及四螺旋超分子聚合物.晋卫军等研究了C-I…p卤键在晶体工程中的应用.利用卤键诱导,王栋和万立骏等在表面实现了三角型芳香分子共组装形成二维蜂窝型阵列结构,王力彦等从两个聚合物或有机分子构筑了单层膜结构和实现了层-层自组装控制.赵新和黎占亭等合成了并入三个二氟碘甲基的三臂分子,基于氢键诱导的折叠型受体,建立了溶液相多位点卤键结合的识别模式.胡文平、龚和贵、廖良生等利用卤键提高了若干共轭有机分子的不同的材料性能.多个研究组利用卤键成功控制或提高不同类型的有机反应的选择性.     

有机氟化学的新进展

本文综述氟有机化学的最新进展。论及:1.气溶胶直接氟化法,新的温和的氟化试剂——CH_3CO_2F,N-氟代二氢吡咯酮,R_F(?)(C_6H_5)CF_3SO_3(?)和喷雾干燥的KF。2.合成全氟烷基磺酸的新方法,如全氟烷基碘在金属活化下与SO_2在DMF中的反应,又如I(CF_2)_2O(CF_2)_2SO_2F与C_2F_4调聚和全氟卤代烷的亚磺化脱碘反应。3.惰性—CF_2—及—CF_3的新反应,如五氟一氯丙酮与KF的反应,多氯氟乙烷与硫酚钠的反应。4.具有生理活性的氟化物,如抗癌物fluorosesqisiloxane,杀虫剂29-fluorositosterol。     

噻唑的研究Ⅳ.4,4''''-二-氯代甲基-2,2''''-雙噻唑的化學.六烷基2,2''''-雙噻唑-4,4''''-二甲基-二銨鹽的合成

1.二硫代乙二酰胺和1,3-二-氯代丙酮在丙酮中和在沉淀碳酸钙存在时缩合得4,4'-二-氯代甲基-2,2'-双噻唑。 2.4,4'-二-氯代甲基-2,2'-双噻唑的两个氯原子反应性能和一级烷基氯相同,能被(1)碘原子:(2)CH_3COO—基团:(3)C_6H_4(CO)_2N—基团:(4)(CH_3)_2N—基团,(5)基团,(6)C_6H_5O—基团,(7)ρ-CH_3C_6H_4O-基团,(8)(C_2H_5)_2N—基团所取代。 3.2,2'-双噻唑-4,4'-二甲基异硫脲二盐酸盐和氫氧化钾溶液共沸得2,2'-双噻唑-4,4'-二甲基二硫醇。 4.其季铵盐可由二法制得:(1)4,4'-二-氯代甲基-2,2'-双噻唑和三甲胺缩合产生二氯化六甲基2,2'-双噻唑-二甲基二铵。(2)4,4'-(N-四甲基-二-氨甲基)-2,2'-双噻唑和碘代甲烷生成二碘化六甲甚2,2'-双噻唑-4,4'-二甲基二铵;相似地-4,4'-(N-四乙基-二-氦甲基)-2,2'-双噻唑和碘代乙烷生成二碘化六乙基2,2'-双噻唑-4,4'-二甲基二铵。     

全氟和多氟烷基磺酸的研究 Ⅺ.全氟3-氧杂戊磺酸全氟苯酯的合成及其和亲核试剂的反应

本文报道全氟3-氧杂戊磺酸全氟苯酯(1)的合成及其和一系列亲核试剂的反应.它比全氟磺酸苯酯更易和多种亲核试剂作用,而且亲核试剂的共轭酸的pK_a值越大则反应越容易.除C_6H_5Se外,所有试剂均进攻硫原子.例如:1和KF:Et_2NH、C_6H_5ONa及p-ClC_6F_4ONa作用时均发生S—O键断裂而得到R_FSO_2Y.(Y=F、NEt_2、OC_6H_5及OC_6F_4Cl-p).1和其他一取代五氟苯的亲核取代反应不同,在所有反应中均未能得到对位或邻位的二取代产物R_FSO_3C_6F_4Nu.     

电荷转移络合物对β-胡萝卜素共振拉曼散射截面的影响

利用Vaspec-2048-2紫外光谱仪和Renishaw InVia型共聚焦拉曼光谱仪,测量了极性溶剂1,2-二氯乙烷碘溶液中的β-胡萝卜素的紫外-可见吸收光谱和拉曼光谱.结果表明,生成络合物的β-胡萝卜素在460 nm处的紫外-可见吸收峰消失,并在1000 nm处出现β-胡萝卜素与碘形成络合物的吸收峰,致使514.5 nm激光激发时观察不到络合物中C-C(C—C,C=C)键的共振拉曼光谱.而溶液中没有形成络合物的β-胡萝卜素的C-C键拉曼散射截面减小.其机理为:β-胡萝卜素和碘溶液不稳定,β-胡萝卜素分子结构有序性减弱,导致相干弱阻尼C-C键振动减弱,使得其拉曼散射截面减小.     

β-Oxido膦叶立德的亲卤反应: 一种便利地合成三取代卤代烯 烃的方法

β-Oxido膦叶德作为新核试剂对一系列全卤代烷烃中的碳卤键能顺利地进行新卤进攻,生成α-卤代betaine中间体,并由此直接转化成相应的以Z式构型为主、反应产率中等的氯代、溴代或碘代的三取代烯烃。利用不同结构的鏻盐和醛缩合而? 傻摩?Oxido膦叶立德与全卤代烷反应,可以方便地合成一系列不同的结构的三取? 贝┨? $601$Aβ-OxidophosphoniumylidesasnucleophilesreactreadilywithvariousperhalalkanesviahalophilicattackonC—X(X=I,BrorCl)bondstoformaα-halosubstitutedbetaineintermediates,whichcanbetransformedinsituintoZ-isomersofchloro-,bromo-oriodo-substitutedolefinsasmajorproductsingoodyields.Thesenovelreactiosnmayaffordafacileroutetovarioustrisubsitutedhaloolefinsbymeansofβ-Oxidophosphoniumylidespreparedinsitufromvariousphosphoniumsaltsandaldehydes.     

若干全氟环烃及其衍生物的拉曼光谱

由于C—F键的强极性,其振动模式在红外光谱中表现为强吸收谱带,而在拉曼光谱中则较弱,因此早期关于有机氟化合物振动光谱的研究以红外光谱为多,这方面Brown和Morgan已有详细总结.但有机氟化物的某些骨架振动往往呈现强的拉曼谱带.近年来对环状有机物的拉曼光谱研究已有较全面的总结,但对全氟环烷类及其衍生物尚无较系统的研究.本文报道若干全氟环烃及其衍生物的拉曼光谱数据,讨论了环呼吸振动频率与环大小及取代基的关系,环内双键振动频率的特性.实验证明全氟环烃的某些光谱特征与碳氢的环烃有较大的差异.     

基于卤键的选择性吸附层层组装多层膜

以超支化聚乙烯亚胺为构筑基元、以卤键为推动力制备了可以选择性吸附带有负电荷小分子的层层组装多层膜. 为了将超支化聚乙烯亚胺引入多层膜体系中, 我们首先制备了接枝有卤键给体分子-碘全氟苯的超支化聚乙烯亚胺(BPEI-I). 然后将BPEI-I和含有卤键受体的聚(4-乙烯吡啶)(PVPy)在四氢呋喃和三氯甲烷的混合溶剂中组装成膜, 并用紫外可见光谱、AFM和XPS对膜的组装过程、形貌、厚度和推动力进行了表征. 制备得到的BPEI-I和PVPy多层膜可以吸附含有负电荷的2-蒽甲酸钠小分子, 而对有类似结构但带有正电荷的溴化-N-(2-蒽甲基)吡啶盐却没有吸附作用. 这种选择性吸附能力主要得益于包覆在多层膜中的超支化聚乙烯亚胺基元的正电荷空腔和由卤键构筑的弱极性微环境. 本文的研究为制备选择性吸附薄膜提供了一种新的思路, 在传感、富集分离和微接触印刷等领域都有潜在应用价值.     

过渡金属配合物催化氯代芳烃亲核取代反应的新进展

苯、萘以及各种芳香杂环的多官能化衍生物是聚合物、药物、香料、染料、炸药、杀虫剂等的重要中间体 ,从相应的卤代芳烃出发合成这些化合物是经济和合理的 .但由于卤代芳烃对亲核取代的不活泼性 ,使这一设想受到很大的限制 .近年来 ,金属有机化学的发展 ,给卤代芳烃的化学带来了勃勃生机 .以过渡金属催化碘代或溴代芳烃与各种亲核试剂反应 ,作为形成碳 -碳键、碳 -杂原子键的有效手段 ,已进行了广泛而深入的研究 .而对相应的氯代芳烃的研究起步较晚 ,这主要是受 C- Cl键强度的影响 (如氯苯的键能为 40 2 k J/mol;而溴苯、碘苯分别为 339.4…     

氟氯代β-二酮的合成

为了研究从氟氯代β-二酮制得的NMR位移试剂的性能,我们以1-氯-2-碘四氟乙烷(1)为原料,制得二氟氯乙酸乙酯(?)。在乙醇钠存在下,化合物2与甲基酮在无水乙醇中进行Claisen酯缩合反应,制得氟氯代β-二羧基化合物(3)(3a,R=C(CH_3)_3,3b,R=C_6H_5,3c,R=C_6F_5,     

二酰基过氧化物的激光拉曼光谱表征

合成了全氟和其它对位、间位取代的共10种过氧化苯甲酰，测定了它们的固体和溶液（溶剂为F113，CCl2FCClF2)的激光拉曼光谱，首次发现这类化合物中高度对称的过氧键有较强的特征谱带，即vo-o在850至899cm^-1之间，并随取代基不同而呈现规律变化。苯环上的供电子取代基使vo-o移向低波数，而吸电子基则使vo-o移向高波数，由此确认拉曼光谱是一种鉴定对称过氧化键的有效手段。本文还用相关分析的方法探讨了影响这类酰基过氧化物拉曼特征频率vc-o和vo-o的结构因素，表明极性效应是影响vc-o的主要因素，而影响vo-o的情况则比较复杂。     

酰基过氧化物的化学 Ⅳ.全氟酰基过氧化物与硝基烷烃阴离子间的单电子转移反应——一种合成醛、酮的新反应

标题反应于室温在F_(113)(CClF_2CCl_2F)溶液中瞬间完成,产物经分析确定,该反应由硝基烷烃阴离子(R~1R~2CNO_2)向全氟酰基过氧化物(R_FCO_2)_2的单电子转移的决速步骤,生成全氟羧酸盐,全氟酰氧基自由基之脱羧偶合产物R_F—R_F(1)及硝基烷烃自由基偶合产物DN(2);但主要的产物是自由基笼内结合所生成的中间体立即发生1,2-消除得到的醛或酮.本文提供了一个由硝基烷烃合成相应醛和酮的新反应。     

烷烃客体分子(C_nH_m,n≤6,m≤14)在5~(12)6~2和5~(12)6~4水笼中的稳定性与拉曼光谱的密度泛函理论计算

可燃冰矿藏中气体成分非常复杂,通过谱学分析对水合物样品成分进行指认具有重要意义.基于B97-D/6-311++G(2d,2p)的密度泛函理论(DFT)计算,我们系统地探索了构成水合物的两种标准水笼(51262和51264)包络十八种不同烷烃客体分子的稳定性.从计算结果可以看出,除了3-甲基戊烷和2,3-二甲基丁烷两个烷烃客体分子,其它16个烷烃客体分子都可以被容纳在51262笼中;但是与51262笼不同,十八种烷烃客体分子都可以被容纳在尺寸较大的51264笼中.同时,我们也模拟了五种直链烷烃和四种环状烷烃在51262和51264笼中相应的谱学特征,从拉曼谱图上可以看出,随着碳原子数量的增多,直链烷烃客体分子C―H键伸缩振动区的多数拉曼谱带向高波数移动,而环状烷烃客体分子C―H键伸缩振动区的拉曼谱带则向低波数移动.这些结果为实验上通过拉曼谱测量指认水合物矿藏的成分提供理论参考.     

金属Schiff碱配合物的研究 Ⅰ.Ni(salen)与铵盐形成的加合物

用Ni(salen)与铵盐NH_4X(X=SCN、Cl、Br、I或I_3)在乙醇中反应,分别制得了如下组成的新化合物:2Ni(salen)·NH_4SCN、2Ni(salen)·NH_4Cl、2Ni(saien)·NH_4Br·C_2H_5OH、2Ni(salen)·NH_4I·C_2H_5OH和3Ni(salen)·2NH_4I_3·C_2H_5OH,并以热重、摩尔电导、磁化率、红外和紫外可见光谱等方法对加合物进行了性质表征.研究结果表明,在这些加合物中,Ni(salen)的四方平面结构仍然保持,没有形成新的轴向Ni—X配键.讨论了加合物中的一种新型键合方式,它是以Ni(salen)的酚氧与NH_4X中的铵离子形成氢键.     

单壁碳纳米管与卤代烷的亲电加成反应

主要考察了以路易斯酸为催化剂,几种卤代烷烃为反应试剂的单壁碳纳米管侧壁的亲电加成反应,并通过傅立叶红外光谱、热失重分析和拉曼光谱验证了实验所得产物。此反应的目的是在单壁碳纳米管的侧壁连上烷基基团以提高其溶解性和分散性,并可使其更好地与聚烯烃相结合从而提高复合材料的性能,因而具有较高的研究和应用价值。     

以反丁烯二酰氯桥联的10,15,20-三（对-氯代苯基）卟啉二联体及其配合物的合成与性质研究

用5-（对-羟基苯基）-10,15,20-三（对-氯代苯基）卟啉为原料合成了以反丁烯二酰氯桥连的10,15,20-三（对-氯代苯基）卟啉二联体及其Zn,Cu,Co,Mn配合物,并用红外光谱、拉曼光谱、紫外光谱、质谱、核磁共振谱对其结构进行了表征.利用分子荧光光谱和表面光电压对其光学性质进行了研究.     

利用激光诱导荧光技术研究Ca(~1S_0)与氯代乙烷的反应

碱土金属原子与卤代烷烃的反应有许多特有的反应动力学性质,引起人们对它的广泛兴趣。我们曾研究了碱土金属Ba、Ca原子与氯代甲烷的反应,得到一些有趣的结果。为了寻求碱土金属原子与卤代烷烃反应的一般规律,本实验室准备进行更全面的探讨。本文报导反应Ca(~1S_0)+C_2H_(6-n)Cl_n(n=2,3,4)的研究结果。这个反应与Ca(~1S_0)+CH__(4-n)Cl_n反应相比较,有一个显著的不同点,即反应物分子氯代乙烷有两个碳原子,氯原子可与不同的碳原子结合,提供了考察反应物结构对反应的影响以及反应物分子中官能团间的相互影响的机会。我们研究了下述的反应通道:     

中位-四(4-N-甲氧羰甲基吡啶)卟啉镍配合物的表面增强拉曼光谱研究

研究了季铵盐型的中位-四(4-N-甲氧羰甲基吡啶)。卟啉(H_2T_(rNEAMS)PyP(4))及其镍配合物(NiT_(rNEAMS)PyP(4))的共振拉曼光谱和表面增强拉曼光谱,对其拉曼特征频率作了经验归属,并研究了溶液酸度对拉曼光谱的影响.实验结果表明,该配合物随着溶液酸度的变化,具有不同的存在形式,且彼此保持一定的平衡关系。     

全氟及α,α-二氯多氟烷基亚磺酸盐的反应

全氟烷基亚磺酸钠与溴水反应,得到全氟烷基磺酰溴(RfSO2Br),(但在乙腈,乙酸等有机溶剂中与溴反应,则生成溴代全氟烷.在碘化钾水溶液中,全氟烷基亚磺酸钠与碘反应,生成碘代全氟烷.α,α-二氯多币烷基亚磺酸钠在类似条件下与溴水反应,生成1-溴-1,1-二氯多氟烷,与碘在磺化钾水溶液中反应,生成1-碘-1,1-二氯多氟烷.1-溴-1,1-二氯多烷及1-碘-1,1-二氯多氟烷易对烯键加成,也可与连二亚硫酸钠在温和条件下发生亚磺化脱溴及脱碘反应.α,α-二氯二氟乙基亚磺酸钠在强酸中比较稳定,与强碱,氧化剂或还原剂发生反应,得到相应的产物.     

聚三氟氯乙烯热解产物——4,4-二氯六氟丁烯-1的分离和鉴识

从聚三氟氯乙烯热解产物中分得一烯烃,C_4Cl_2F_6.经高锰酸钾氧化得相应的羧酸(C_2Cl_2F_3-COOH).该丙酸经Curtius降解得CCl_2FCOOH,其钠盐在乙二醇中热解得三氟氯乙烯和一饱和烃.根据H~1核磁共振谱和红外光谱证明后者是CCl_2FCF_2H.从而确证羧酸的结构为CCl_2FCF_2COOH,烯烃为CCl_2FCF_2CF=CF_2.