功能性含氟有机盐的合成及相关反应研究

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本文讲述的是一些功能性含氟有机盐的合成与应用研究。涉及的含氟有机盐主要有以下两类:氟烷基芳基锍盐和双-(氟烷基磺酰)胺盐。   在第一章中,我们利用脱卤亚磺化反应,将氟烷基碘代烷转化成相应的氟烷基亚磺酸钠,然后在三氟甲磺酸酐的作用下,实现了氟烷基芳基亚砜和氟烷基芳基锍盐的制备。由于亚砜基具有手性,因此氟烷基芳基亚砜表现出异常的核磁行为。氟烷基芳基锍盐是一类很有用的亲电氟烷基化试剂,与羰基的α位和末端炔反应,可以温和地将它们氟烷基化。三氟甲基芳基锍盐还能被金属还原,生成一些含三氟甲基的物种。其中被铜粉还原产生的CuCF3,可以与芳香杂环碘化物反应,实现杂环化合物的三氟甲基化。三氟甲基芳基锍盐在雕白粉和保险粉等还原剂的引发下,与芳基烯烃反应,结果意外地得到了羰三氟甲基产物。另外,在制备氟烷基亚磺酸盐的过程中,我们还发展了一种由C2F5C1制备C2F5I的方法。   在第二章中,从氟烷基碘代烷出发,经脱卤亚磺化、氯化、氟取代、氨化等反应,我们合成了一系列新型的氟烷基磺酰胺、双-(氟烷基磺酰)胺及其相应的金属盐和离子液体。并考察了氟烷基磺酰胺的酸性和亲核性,研究了双-(氟烷基磺酰)胺及其盐的反应和性能。在制备双-(氟烷基磺酰)胺的过程中,我们还发现了氟烷基碘代烷和氟烷基溴代烷(RfX)在碱作用下的脱卤攫氢反应。双-(氟烷基磺酰)胺盐的性能研究结果表明,以双-(氟烷基磺酰)胺为阴离子的离子液体具有稳定性好、熔点低、密度大、粘度小和液态范围宽等特点。向阳离子中引入三氟甲基,我们考察了以亚胺为阴离子的离子液体的生物毒性。由双-(氟烷基磺酰)胺与碳酸锂反应生成的双-(氟烷基磺酰)胺锂,具有很好的溶解性和热稳定性,是潜在的锂离子电池电解质材料。
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