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作为有机化学专业学生,最应该学习的课程前五位是什么? 有机氟化学课程

2021-04-09知识3

有机氟化学的天然产物 与氟元素在药物中的广泛应用形成鲜明对比的是天然有机产物中氟元素的缺乏。与上千种含氯、溴和碘的天然有机分子不同的是,迄今为止,人们发现的含氟天然产物仍然屈指可数。如果将天然存在的一类尾端还有氟原子的脂肪酸看作是一种化合物的话,则生物来源的含氟有机物仅有6个—氟乙酸、(2R,3R)-2-氟代柠檬酸、氟丙酮、核杀菌素、4-氟-L-苏氨酸和氟代脂肪酸;而且这个数字也在减少中—以前认为是天然存在的含氟有机物,由于实验证据不足而准确性遭到质疑。此外还有一些氟化合物是可以通过地质过程产生的,比如三氟一氯甲烷和二氟二氯甲烷。生物来源的含氟有机物之少一般认为是由三个因素造成的:1.地表水中较低的氟离子浓度(对比[F?]=1.3ppm、[Cl?]=19000ppm),尽管氟是地壳中含量最多的卤素;2.水中的氟离子是高度溶剂化的,不易参与化学反应;3.氟正离子的不稳定性,致使氟不能像其他卤素一样以X+的形式被引入到分子中去(见加卤酶机制)。在上述生物来源的含氟有机物中,最著名的是氟乙酸。它的毒性和在植物中的存在是很早就已知的,也曾被大量合成作为杀鼠剂使用。氟乙酸是作为乙酸的竞争性抑制剂,通过阻断柠檬酸循环中草酰乙酸向柠檬酸的转化(产生的氟代。

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。

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。

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