全氟和多氟烷基磺酸的研究 ⅩⅩ.二氟甲磺酸二氟甲酯与亲核试剂的反应

二氟甲磺酸二氟甲酯HCF_2SO_3CF_2H(1)和三氟甲磺酸二氟甲酯CF_3SO_3CF_2H(2)相比,在亲核反应中显出较大的差异.由于α-氢的存在,在一定程度上影响了它和亲核试剂的反应,如KF和2作用时得到HCF_3.但与1反应却只进攻其硫原子,得到HCF_2SO_2F(3).而KI与1作用时既可进攻硫又可进攻其烷氧基碳.其它亲核试剂如RCO_2~-、ArS~-等却只进攻1的硫原子.碱性较强的苯酚钠和1作用时除分别进攻硫和碳外,还可攫取其氢原子而产生二氟卡宾.若反应温度较低时,则仅攫取其二氟甲基的氢;若于90℃反应,则还可同时攫取二氟甲氧基的氢.碱性更强的乙醇钠与1反应时则是以攫氢为主.     

氟烷基化和氟烷氧基化的研究9.氟烷基碘在铂(0)催化下对烯烃的加成反应

前已报道金属铜在乙酐,二乙二醇二甲醚或乙腈中通过单电子转移引发的氟烷基碘与烯烃或炔烃进行反应。最近,发现钯(0)在温和的条件下可催化氟烷基碘与烯烃的加成反应,产率甚佳。本文首次报道氟烷基碘在铂(0)络合物催化下与烯烃的加成反应。氟烷基碘与烯烃只需催化量(1～2mol%)的四(三苯基膦)合铂(0)就可在室温下进行加成反应,产率较高。     

氟烷基化和氟烷氧基化的研究 4.铜引发氟烷基碘对乙烯基三甲基硅烷的加成及其立体专一性合成相应的烯烃

在催化量的铜存在下,氟烷基碘R_FI(1)与乙烯基三甲基硅烷(2)在乙腈中反应生成高产率的氟烷基化产物8,二碘化物I(CF_2)_nI(4)也能与2反应生成单烷基化产物5和双烷基化产物6,5和6量的相对比例取决于所用2的量.这类反应能被对苯二酚阻止:被对二硝基苯部分阻止,碘苯未能捕获到氟烷基铜中间体.表明反应可能是单电子转移引发的自由基链式机理.3与二乙胺反应得高产率的反式氟烷基三甲基硅乙烯7.3与氢氧化钾在乙醇中反应得到的是7及其顺式异构体的混合物,将混合物用少量的溴处理可得纯的反式烯烃.     

ω-氟砜基氟烷基格氏试剂的制备及其反应

本文研究了5-碘-5-氧杂八氟戊磺酰氟与乙基格氏试剂的反应, 发现只有乙基格氏试剂与碘离子发生交换后的产物而没有得到格氏试剂与磺酰氟反应的产物砜。     

The Chemistry of Tetrafluoroallene:One-pot Synthesis of Trifluoromethylindolizines from 1,3-Diiodo-1,1,3,3-tetrafluoropropane by 1,3-Dipolar Cycloaddition

Heating a mixture of 1, 3-diiodo-1, 1, 3, 3-tetrafluoropropane(2), K_2CO_3, pyridinium bromides (3) in CH_3CN at 65℃ for10 h gives the corresponding trifluoromethylindolizines.     

氟烷基化和氟烷氧基化的研究13: 2-卤四氟乙基物种的β-断裂

用典型自由基引发(hv,Cu,S2O4^2^-,ABN,DBP等),可以使2-卤四氟碘乙烷(1)(XCF2CF2I,X=Cl,I)产生四氟乙烯.从而证实了2-卤四氟乙基自由基在温和实验条件下能够发生β-断裂.1与亲核试剂(如PPh3,F^-,Cl^-,Br^-,CH3O^-,PhS^-等)作用结果,同样能得到四氟乙烯.这是符合离子型亲卤反应机理的.由此可见,1具有参与自由基机理和亲卤机理反应的双重性质.     

全氟烷基磺酸酯C-O键断裂的同面SN2反应

用密度泛函理论研究了CF3SO3CF2CF3 F^-的碳氧键断裂反应的机理。首先，用DFT方法优化了反应物、中间体、过渡态、产物的平衡构型，分析了碳氧键断裂反应的势能面变化，发现在SN2反应机理中，除了S-O断裂SN2反应外，引起C-O键断裂的同面进攻也是一个可能的反应途径。理论计算表明，最终反应的产物是受热力学控制的，S-O键的断裂绝对地优于C-O的断裂。因此，C-O断裂的同面机理虽然是可能的，但却难以被实验观察到，本文还讨论了端基-CF3在同面SN2反应中的邻位效应，以及基组对这个效应的影响。     

氟烷基三甲基硅化合物的合成和反应研究

羰基化合物的氟烷基化反应是把含氟基团引入有机分子中去的一个重要手段。文献报道的主要是通过氟烷基金属试剂来进行此反应。但氟烷基金属试剂不太稳定,容易分解。这就给它们的应用带来了许多不便。我们发现,氟烷基三甲基硅化合物(1)作为氟烷基阴离子前体,在比较温和的条件下,便可使醛发生氟烷基化反应。首先,参照文献方法,通过氟烷基格氏试剂与三甲基氯硅烷反应,方便地制得了两个新的氟烷基三甲基硅化合物 R_F-SiMe_3(1)。     

全氟和多氟烷基磺酸的研究 XVI.以二氟甲磺酸作为二氟卡宾前体合成全氟或多氟烷基磺酸二氟甲酯

二氟甲磺酸(1)在室温下即可和五氧化二磷作用,但和全氟烷烃磺酸不同,它并不生成相应的磺酸酐。脱水后进一步消除二氧化硫产生二氟卡宾,二氟卡宾再插入二氟甲磺酸得到二氟甲磺酸二氟甲酯(2)。若有其它全氟烷基磺酸或全氟烷基羧酸存在时,也可得到相应的全氟烷基磺酸二氟甲酯(4)或全氟烷基羧酸二氟甲酯(6)。用三氯氧磷或二氯亚砜代替五氧化二磷和1作用,也得到类似的结果。对二氟卡宾生成的可能机理进行了讨论。     

全氟和多氟烷基磺酸的研究 IX. 5-卤-3-氧杂-全氟戊磺酰氟的化学转化

5-Halo-3-oxa-perfluoropentanesulfonic acids 2,4 were obtained in high yields by treating the corresponding sulfonyl fluorides successively with KOH and concentrated H2SO4: Treatment of the acids with P2O5 gave corresponding anhydrides 3, 5. 3 reacted with various alcohols in the presence of pyridine to yield sulfonates 6. 5-Iodo-3-oxa-perfluoropentanesulfonyl fluoride (1) was converted to the acyl fluoride 9 by fuming sulfuric acid. Depending on the reaction temperature 9 can be hydrolyzed to fluorosulfonyl perfluoroalkanoic acid 10 and/or mixed dibasic acid 11. A similar phenomenon was also observed in the case of hydrolysis of fluorocarbonyl-perfluoromethanesulfonyl fluoride(13). Alcohol reacted readily with the acyl fluoride group but not with the sulfonyl group in 9 giving carboxylic esters, which can be further transformed to the corresponding sulfonates. Perfluoroalkoxide ion -O(CF2)2O(CF2)2SO2F prepared from 9 and F- reacted with active alkyl halides yielding the corresponding ethers. The interaction of 5-halo-3-oxa-perfluoroalkane-sulfonyl fluoride with AlCl3 was investigated. Friedel-crafts acylation of aromatic compounds with 9 in the presence of anhydrous AlCl3 is also reported. The yields of the desired ketones can be improved by using CCl4 as a solvent and changing the order of addition of reactants.