光电催化脱氟-氧化过程实现氟芳烃污染物的高效矿化

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作者 池海波 王旺银 +4 位作者 马江平 段睿智 丁春梅 宋睿 李灿 《Chinese Journal of Catalysis》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第12期171-181,共11页

氟芳烃类化合物因其独特的理化性质,被广泛应用于含氟医药、农药、液晶材料制备等领域.然而,在其生产和使用过程中会造成水污染,目前在全球多个地区的环境水体中均检测出氟芳烃类化合物的残留.因此,对废水中典型的氟芳烃类化合物如氟苯... 氟芳烃类化合物因其独特的理化性质,被广泛应用于含氟医药、农药、液晶材料制备等领域.然而,在其生产和使用过程中会造成水污染,目前在全球多个地区的环境水体中均检测出氟芳烃类化合物的残留.因此,对废水中典型的氟芳烃类化合物如氟苯酚、氟苯甲酸以及氟喹诺酮类分子的有效降解备受关注.氟芳烃类化合物的生物毒性及环境持久性来源于分子结构中氟原子的强电负性、C-F键的高解离能以及芳环结构的强稳定性,而常规的降解方法存在应用条件苛刻、有毒含氟中间体残留以及有机碳矿化不完全等问题.因此,针对氟芳烃分子的结构特点,设计一种可以同时促进脱氟和有机碳矿化的降解策略对降低氟芳烃废水的环境危害至关重要.本文报道了一种基于光电催化的脱氟-氧化过程,通过紫外光实现氟芳烃分子的自活化,并与·OH自由基的原位产生过程进行耦合.利用紫外光光解脱氟的高选择性和·OH自由基的强氧化性,实现4-氟苯酚在温和条件下完全脱氟以及矿化.研究结果表明,苯环结构的4-氟苯酚分子可以吸收λ<320 nm的紫外光,且受到光激发后,其自发光解过程可实现C-F键断裂,该过程具有较高的选择性,但是形成的脱氟中间体无法通过紫外光解进一步降解.通过构建光电催化体系,TiO2纳米柱光阳极可原位产生·OH自由基(λ>320 nm),从而实现脱氟中间体的完全矿化.利用全光谱氙灯光照下的光电催化体系可以耦合紫外光解和·OH自由基氧化过程,对于20 ppm浓度的4-氟苯酚溶液,其表观降解速率可达14.4 gh^(-1)m^(-2),并实现4-氟苯酚完全脱氟及有机碳矿化.此外,该体系在不同溶液pH值(0-2)、外加偏压(0.5-1.5 VRHE)以及照射光源(氙灯、汞灯和LED灯)条件下均具有良好的降解效果和稳定性,并可拓展至其他常见的氟芳烃类化合物如诺氟沙星等含氟医药分子的降解.进一步构建了实验室小试装置,实现了流动条件下氟芳烃废水的完全矿化(工业光源,50 cm2的光阳极,5000 mL的20 ppm4-氟苯酚,500 mL min^(-1)循环处理12 h),证明基于光电催化的脱氟-氧化过程具有潜在的应用前景.综上所述,本文利用氟芳烃分子的结构特点,设计了合理的降解路径,构建了基于光电催化的高效脱氟-氧化过程并进行了部分应用评估,为废水中含氟有机污染物的高效无害化处理提供参考. 展开更多

关键词 废水处理 氟芳烃 光电催化降解 脱氟 总有机碳移除

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钯催化多氟芳烃C-H键活化反应的研究 被引量：1

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作者 马晓伟 谷宁宁 +4 位作者 刘岩 刘平 谢建伟 张洁 顾承志 《石河子大学学报（自然科学版）》 CAS 2015年第3期335-339,共5页

多氟联苯类化合物广泛用于药物、有机发光二极管和液晶材料等分子骨架结构中,因此,对于多氟联苯类化合物的有效合成具有重要的意义。本文通过利用过渡金属钯催化卤代芳烃与多氟芳烃C-H键活化反应,实现了芳基C-C键的有效构建,获得最佳反... 多氟联苯类化合物广泛用于药物、有机发光二极管和液晶材料等分子骨架结构中,因此,对于多氟联苯类化合物的有效合成具有重要的意义。本文通过利用过渡金属钯催化卤代芳烃与多氟芳烃C-H键活化反应,实现了芳基C-C键的有效构建,获得最佳反应条件为:10 mol%Pd(OAc)2,20 mol%PCy3作为配体,1.0 mmol五氟苯,0.5mmol 4-甲基溴苯,1.2当量的Cs2CO3做碱,1 m L甲苯为溶剂,反应温度为80℃或110℃。该体系具有反应条件温和,底物适用范围广,原料廉价易得等优点。 展开更多

关键词 钯催化 多氟芳烃 C-H活化 多氟联苯

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新型多氟芳烃-并H-吡唑并[5,1-a]异喹啉衍生物的合成

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作者 肖潜 《合成化学》 CAS CSCD 2015年第1期44-46,共3页

以2-取代乙炔基取代苯甲醛腙和多氟芳烃为原料,经一锅法串联反应合成了7种新型的多氟芳烃-并H-吡唑并[5,1-a]异喹啉衍生物,其结构经1H NMR,19F NMR和HR-ESI-MS表征。

关键词 2-炔基苯甲醛腙 多氟芳烃 异喹啉 合成

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可见光催化二氧化碳参与多氟芳烃的选择性C-F键羧基化

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作者 伯知豫 颜思顺 +6 位作者 高田宇 宋磊 冉川昆 何轶 章炜 曹光梅 余达刚 《Chinese Journal of Catalysis》 SCIE EI CAS CSCD 2022年第9期2388-2394,共7页

二氧化碳(CO_(2))具有廉价易得、无毒、可循环再生等优点,是合成化学中优良的碳一(C1)合成子,可用于多种大宗化学品及精细化学品的合成.然而,由于CO_(2)具有较高的热力学稳定性及动力学惰性,其在温和条件下选择性转化较为困难.多氟芳基... 二氧化碳(CO_(2))具有廉价易得、无毒、可循环再生等优点,是合成化学中优良的碳一(C1)合成子,可用于多种大宗化学品及精细化学品的合成.然而,由于CO_(2)具有较高的热力学稳定性及动力学惰性,其在温和条件下选择性转化较为困难.多氟芳基羧酸是一种重要的含氟砌块,具有独特的物化性质及生理活性,在医药、农药和有机光电材料等领域中均有广泛应用.多氟化合物C−F键的选择性羧基化反应是构建含氟羧酸的重要手段之一.然而,由于C−F键具有较高的键解离能,实现其选择性断裂及官能团化反应较为困难,因此CO_(2)参与芳基C−F键的羧基化反应面临着极大的挑战.目前,该领域仅有少量关于电化学和过渡金属催化的报道,且存在需使用牺牲阳极、当量的金属还原剂、额外引入导向基以及反应条件苛刻等问题,因此,需要发展其他策略实现温和条件下CO_(2)参与的芳基C−F键羧基化反应.可见光是一种来源广泛、可再生的清洁能源.可见光催化反应具有条件温和、官能团兼容性高和绿色环保等优点,在近年来得到了较大的发展,并为多种惰性底物以及惰性化学键的活化提供了新的手段.本文利用可见光催化,在温和条件下实现了CO_(2)参与多氟芳烃惰性C−F键的选择性羧基化反应,合成了一系列重要的多氟芳基羧酸类产物.该反应具有原料易得、条件温和、底物范围广、产率及区域选择性良好等优点.一系列五氟、四氟以及三氟芳烃均能较好地参与反应,各种吸电子、供电子取代基以及杂芳环取代基均能兼容于该反应体系中.此外,该策略也为一些含氟液晶分子提供了快速简洁的合成方法,并可对一些天然产物衍生物以及含氟液晶分子进行后期修饰,合成其他方法难以获得的多氟芳基羧酸产物.与之前报道中直接捕获不稳定的多氟芳基自由基物种不同,该反应可能经历了多氟芳基自由基还原为芳基碳负离子的过程.综上,本文丰富了多氟芳烃C−F键官能团化的方法,并为可见光催化芳基C−F键的转化提供了新的催化模式,具有较大的学术意义和较好的应用前景. 展开更多

关键词 二氧化碳 可见光催化 羧基化 C-F键官能团化 多氟芳烃

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过渡金属催化的多氟芳烃类化合物偶联反应研究进展

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作者 朝宝 包永胜 白朝鲁门 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2022年第S02期244-246,254,共4页

对多氟芳烃类化合物偶联反应的芳基化、烷基化和其他偶联等类型进行阐述,综述了多氟芳烃类化合物的合成及应用研究进展。

关键词 多氟芳烃 过渡金属 偶联反应

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多氟芳烃官能团化羟吲哚的合成

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作者 崔畅 刘丽颖 +6 位作者 陈心怡 李婷 孙菲鸿 陈韦妍 易腾腾 陈晨 朱柏林 《中国科技论文在线精品论文》 2021年第4期511-517,共7页

利用钯催化烯烃串联的胺甲酰氯与多氟芳烃的串联环化反应,实现了多种多氟芳烃官能团化羟吲哚类化合物的合成,并通过对不同反应条件的筛选得出最优反应条件.此外,底物范围探索表明反应具有较好的底物适应性和官能团兼容性,并以25%~91%的... 利用钯催化烯烃串联的胺甲酰氯与多氟芳烃的串联环化反应,实现了多种多氟芳烃官能团化羟吲哚类化合物的合成,并通过对不同反应条件的筛选得出最优反应条件.此外,底物范围探索表明反应具有较好的底物适应性和官能团兼容性,并以25%~91%的产率合成出多种多氟芳烃官能团化羟吲哚.此合成方法的发展为多氟芳烃官能团化羟吲哚的合成提供了新的思路和方法. 展开更多

关键词 有机化学 羟吲哚 多氟芳烃 钯催化 胺甲酰氯

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过渡金属催化多氟芳烃碳氢键直接官能化

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作者 叶余原 吴家守 +4 位作者 张斌 陈仁尔 钟爱国 周其忠 蒋华江 《化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期152-152,共1页

多氟芳烃衍生物是一种在医疗和有机半导体材料等方面有重要用途的化合物。本文介绍了近8年来过渡金属钯、铑、铜、镍催化多氟芳烃碳氢键直接官能化反应的进展。

关键词 多氟芳烃 过渡金属 催化 碳氢键官能化

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简便的“一锅法”合成氟代芳烃 被引量：3

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作者 申东升 林原斌 王平山 《有机化学》 SCIE CAS CSCD 北大核心 1997年第3期281-283,共3页

本文采用改进的Schiemann反应,合成了一些用Schiemann反应不易制得的氟代芳烃。本方法中,芳烃氟硼酸重氮盐水溶液可不经分离,室温下“一锅法”反应,简便合成了对氟硝基苯、对氟苯乙酮,氟代苯甲酸等,分离产率为25～62％。

关键词 氟代芳烃 一锅法氟化 对氟硝基苯 对氟苯乙酮

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DuPont开发出生产氟芳烃的“绿色”路线

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作者 赵淑战 《国外石油化工快报》 2002年第11期10-10,共1页

关键词 氟芳烃 绿色工艺路线 DuPont公司 开发 四氟硼酸 芳族胺 重氮化

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芳烃碳氟键合成反应综述

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作者 章骏斌 杜敬 《天津化工》 CAS 2017年第4期8-9,共2页

有机精细氟化工中芳烃类的碳氟键不易引入且难于控制,本文较系统地综述了近期重要文献中的芳烃类碳氟键形成的途径和方法,为从事有关合成反应工作提供了数据和可选条件。

关键词 芳烃碳氟键 有机氟化学 化学合成

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芳烃-氟代芳烃和氢键作用调控的树枝状分子自组装及其液晶性质

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作者 王章远 吴惠娴 +1 位作者 倪犇博 马玉国 《高分子学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2017年第2期329-333,共5页

通过收敛法合成了母核为亚胺键连接的芳环与氟代芳环,外围为3,4,5-三(正十二烷氧基)苯基亚甲基的第一代树枝状亚胺分子,并对其热致液晶行为和聚集体结构进行了研究.示差扫描量热和热台偏光光学显微镜研究表明该亚胺分子在93?C到118?C的... 通过收敛法合成了母核为亚胺键连接的芳环与氟代芳环,外围为3,4,5-三(正十二烷氧基)苯基亚甲基的第一代树枝状亚胺分子,并对其热致液晶行为和聚集体结构进行了研究.示差扫描量热和热台偏光光学显微镜研究表明该亚胺分子在93?C到118?C的温度范围内为具有双折射的液晶相.X-射线衍射结果表明该亚胺分子的液晶相为斜柱状结构(a=4.90 nm,b=3.51 nm,γ=110?).芳环-氟代芳环的面对面交替堆积和氢键驱动亚胺分子形成了柱状聚集体,分子外围的柔性十二烷氧基链的无序伸展,与母核聚集体发生微相分离,促使了亚胺分子斜柱状液晶相的形成. 展开更多

关键词 树枝状分子 液晶 芳烃-氟代芳烃相互作用 氢键

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新型2-氨基苯并咪唑类EGFR^(T790M)抑制剂的合成及其生物活性 被引量：3

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作者 段京义 张银勇 +3 位作者 潜安然 童林江 谢华 周先礼 《合成化学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期637-646,共10页

以1-氟-2-硝基芳烃和反式-4-氨基环己醇盐酸盐为原料,经亲核取代、还原、环化及缩合等反应合成了15个新型的2-氨基苯并咪唑类EGFR^(T790M)抑制剂(6a^6o),其结构经~1H NMR,^(13)C NMR和HR-MS(ESI)表征。分别采用ELISA法和SRB法测定了6a^6... 以1-氟-2-硝基芳烃和反式-4-氨基环己醇盐酸盐为原料,经亲核取代、还原、环化及缩合等反应合成了15个新型的2-氨基苯并咪唑类EGFR^(T790M)抑制剂(6a^6o),其结构经~1H NMR,^(13)C NMR和HR-MS(ESI)表征。分别采用ELISA法和SRB法测定了6a^6o的体外酪氨酸激酶抑制活性和体外抗肿瘤活性。结果表明:6l对EGFR^(T790M)/L858R的抑制活性最好,其IC_(50)为45. 6±18. 8 nmol·L^(-1),优于先导化合物N-{1-[(1R,4R)-4-羟基环己基]-7-甲基-1H-苯并[d]咪唑-2-基}-3-(三氟甲基)苯甲酰胺(6,IC_(50)为136. 7±9. 1 nmol·L^(-1)),且对EGFR^(T790M)的选择性高达219倍; 6a,6e,6h和6i对人肺腺癌细胞(NCI-1975)的抑制活性较好,其IC_(50)值分别为1. 929±0. 347,2. 168±0. 819,2. 335±0. 787和1. 930±0. 529μmol·L^(-1),优于先导化合物6(2. 653±1. 395μmol·L^(-1))。 展开更多

关键词 1-氟-2-硝基芳烃 反式-4-氨基环己醇盐酸盐 2-氨基苯并咪唑 EGFR^T790M 抑制剂 合成 抗肿瘤活性

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芳烃三氟甲基断裂单碳氟键的反应研究进展 被引量：2

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作者 安辛妮 冯璋 +2 位作者 黄林 杨义 刘正立 《有机化学》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第12期4554-4564,共11页

芳烃三氟甲基化合物价廉易得,通过对其C(sp^(3))-F键进行选择性切断是合成含偕二氟基团医药中间体的重要途径.然而,该转化中面临着巨大挑战,如C(sp^(3))-F键难以活化,以及如何实现选择性脱单氟键等问题.近年来该领域发展迅速,取得了一... 芳烃三氟甲基化合物价廉易得,通过对其C(sp^(3))-F键进行选择性切断是合成含偕二氟基团医药中间体的重要途径.然而,该转化中面临着巨大挑战,如C(sp^(3))-F键难以活化,以及如何实现选择性脱单氟键等问题.近年来该领域发展迅速,取得了一系列重要的研究成果.如通过对三氟甲基的转化,开发出了构建偕二氟烷基基团的简洁而高效的方法,其中涉及二氟烷基自由基或二氟甲基碳阳离子中间体.根据ArCF3选择性切断单C(sp^(3))-F键的策略进行分类,对该领域最新研究进展进行了概述. 展开更多

关键词 选择性碳氟键切断 芳烃三氟甲基 二氟烷基自由基

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Comparison of （η^6－Fluoroarene）tricarbonylchromium Complexes with Their Chloro－analogs in Radical Aromatic Substitutions

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作者 林和春 杨立 李超忠 《Chinese Journal of Chemistry》 SCIE CAS CSCD 2003年第7期797-800,共4页

Reactions of fluoroarene-Cr(CO)3 complexes with SmI2 and earbonyl compounds in THF/HMPA at -40～- 60℃ afforded the correspoDdin~ radical aromatic substitution products in high yield. Compared to the corresponding chl... Reactions of fluoroarene-Cr(CO)3 complexes with SmI2 and earbonyl compounds in THF/HMPA at -40～- 60℃ afforded the correspoDdin~ radical aromatic substitution products in high yield. Compared to the corresponding chloroarene-Cr(CO)3 complexes, fluoroarene-Cr(CO)3 complexes showed a higher efficiency and slightly lower regioselectivity. 展开更多

关键词 氟代芳烃碳酸铬有机配合物 区域选择性 芳烃取代反应 氯代化合物

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