过渡金属助氟化的绿色合成方法研究

含氟化合物作为一种非常重要的精细化学品，已广泛应用于材料、农药、医药等领域。利用金属催化合成氟化物的方法，是当前绿色有机合成化学的一个研究热点。本项目首先拟合成一系列含空间大位阻的氮氮双齿以及碳烯等配体，然后利用这些配体和金属络合形成并表征多种新型的金属有机含氟配合物，接着将检测这些配合物进行 C-F 键还原消除的可能性，如通过变换配体取代基团的位阻以及电负性，加入各种不同的氟化试剂，对反应的条件进行优化处理，以达到 C-F 键形成的实验结果。我们最终的目标是探索出过渡金属，包括双金属在温和的催化条件下氟化芳香卤素或直接氟化芳香环、杂环和烯烃化合物的新方法，并深入对金属催化氟化反应的过程与机理进行探讨。本项目的科学意义在于开发新型的金属助氟化的绿色合成方法，探索催化氟化反应的途径及规律。

本项目合成一系列双氮配体配位的含氟、三氟甲基、三氟甲硫基、三氟甲硒基等铜配合物，如(Me2phen)2Cu(FHF), (t-Bu2Phen)Cu(F), (bpy)Cu(SCF3), (dmbpy)Cu(SCF3), (dtbpy)Cu(SCF3), [(phen)Cu(SCF3)]2, [(bpy)Cu(SeCF3)]2, [(dmbpy)Cu(SeCF3)]2, [(Me2phen)Cu(SeCF3)]2。并对配合物的结构进行了表征，测定其单晶结构。研究了这些含氟的铜配合物的反应性质，主要是研究了其氟化反应，三氟甲基化反应，三氟甲硫基化反应，三氟甲硒基化反应。这些配合物能与很广范围的芳烃卤素及烷烃卤素反应，高产率地生成一系列的含氟化合物，如含氟的烷烃化合物，含三氟甲基，三氟甲硫基，三氟甲硒基化合物，对官能团具有很好的相容性。并且在上述的基础上，研究了在催化的条件下，铜促进的三氟甲基化，三氟甲硫基化以及三氟甲硒基化反应。对反应的机理进行了研究，如研究了反应是否通过自由基，氧化还原或SN2反应途径。