点亮分子未来：光催化氟化反应
2025-11-20 · 系列介绍 · 百灵威授权转载
在合成化学的星辰大海中，如何高效、选择性地将氟原子引入有机分子，一直是科学家们追寻的圣杯。如今，光催化氟化反应 如同一道划破夜空的曙光，以其独特的魅力，正引领着氟化学走向一个全新的时代。
何谓光催化氟化？
光催化氟化，是利用光能来驱动氟化反应的一种前沿技术。其核心在于光催化剂，它在吸收特定波长的光后，跃迁至激发态，成为强大的“能量中转站”，能够高效地活化氟化试剂或有机底物，产生高活性的自由基中间体，从而实现在温和条件下完成传统方法难以企及的C-H键、C-X键氟化及三氟甲基化等反应。
技术方法：光与催化剂的共舞
1. 自由基路径：光催化剂被激发后，通过单电子转移过程，活化如 三氟甲烷亚磺酸钠 等试剂，产生关键的三氟甲基自由基，进而与烯烃、芳烃等底物发生高效的自由基加成或取代反应。
2. 氢原子转移策略：光催化与HAT催化剂的协同，能够直接攫取惰性C-H键中的氢原子，生成碳自由基，随后与 N-氟代双苯磺酰亚胺 等亲电氟化试剂结合，实现C-H键的直接氟化，步骤经济性极高。
3. 氧化还原活化：光催化循环能够调节底物与氟化试剂的氧化态，使得原本难以反应的物质（如 氟化钾 等廉价氟源）也能在光诱导下参与反应，大大拓宽了氟化试剂的适用范围。
广阔应用前景
· 药物研发：在药物分子的后期进行精准氟化或三氟甲基化，能显著改善其代谢稳定性、脂溶性和生物利用度。例如，利用光催化技术可以高效合成含氟的喹诺酮类抗生素或抗癌药物中间体。
· 材料科学：在液晶分子、聚合物中引入氟原子或含氟基团，可以赋予材料卓越的化学稳定性、低表面能和独特的介电性能，是制造高端显示屏、特种涂料的基石。
· 农药化学：含氟农药通常具有更高的活性和选择性，光催化氟化为此类分子的高效、绿色合成提供了新路径。
· PET成像剂：光催化氟化策略为快速合成用于正电子发射断层扫描的含¹⁸F示踪剂前体提供了极具潜力的工具。
优势
· 条件温和：通常在室温或接近室温下进行，避免了高温强腐蚀等苛刻条件，官能团兼容性更好。
· 精准可控：通过选择特定波长光源和催化剂，可以实现对反应路径的精确调控，获得高区域和立体选择性。
· 绿色环保：减少或避免了使用剧毒、易爆的氟化试剂，反应更加安全，符合绿色化学原则。
· 步骤简捷：尤其体现在C-H键直接氟化上，无需对底物进行预官能团化，大大简化了合成路线。
百灵威可提供多种光催化氟化试剂、催化剂和配体、溶剂等系列产品，纯度高，质检严格，批次质量稳定。
产品清单
光催化氟化试剂
| 品名 | CAS | 货号 |
|---|---|---|
| Tris(pentafluorophenyl)borane, 97%, reagent grade 三(五氟苯基)硼 | 1109-15-5 | 921653 |
| Tris(4-fluorophenyl)phosphine, 98% 三(4-氟苯基)膦 | 18437-78-0 | 342295 |
| Flurochloridon 10MG [61213-25-0] 标准品 | 61213-25-0 | N-12987-10MG |
| N-Fluorobenzenesulfonimide, 98%, for synthesis N-氟代苯磺酰亚胺 | 133745-75-2 | 172926 |
| 1-Chloromethyl-4-fluoro-1,4-diazoniabicyclo[2.2.2]octane bis(tetrafluoroborate), 96% 1-氯甲基-4-氟-1,4-二氮桥二环[2.2.2]辛烷二四氟硼酸盐 | 140681-55-6 | 980882 |
| Difluoromethyl phenyl sulfone, 98% 二氟甲基苯基砜 | 1535-65-5 | 1236812 |
| Pentafluorophenol, 99% 五氟苯酚 | 771-61-9 | 145125 |
| (Trifluoromethyl)trimethylsilane, 98% 三氟甲基三甲基硅烷 | 81290-20-2 | 473882 |
| Benzotrifluoride, 99% 三氟甲苯 | 98-08-8 | 144362 危化品 |
| 2,2,2-Trifluoroethanol, 99% 2,2,2-三氟乙醇 | 75-89-8 | 269931 危化品 |
| 1,1,1,3,3,3-Hexafluoro-2-propanol, 99%, for synthesis 1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇 | 920-66-1 | 956443 |
| Perfluorohexane, 98%, mixture of isomers 全氟己烷 | 355-42-0 | 921854 |
| Tetra-n-butylammonium hexafluorophosphate 四正丁基六氟磷酸铵 | 3109-63-5 | 283559 |
催化剂
| 品名 | CAS | 货号 |
|---|---|---|
| Tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0), 98%, ≥22.7% (as Pd) 三(二亚苄基丙酮)二钯(0) | 51364-51-3 | 963490 |
| Tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0), 99% 四(三苯基膦)钯(0) | 14221-01-3 | 182482 |
| Copper(I) iodide, 98% 碘化亚铜(I) | 7681-65-4 | 988790 |
| Copper(I) bromide, 98% 溴化亚铜(I) | 7787-70-4 | 374383 |
| Nickel(II) chloride, 98%, anhydrous 氯化镍(II) | 7718-54-9 | 120836 危化品 |
| Cobalt(III) fluoride, 98% 氟化钴 | 10026-18-3 | 205242 危化品 |
配体
| 品名 | CAS | 货号 |
|---|---|---|
| 2,6-Lutidine, 99% 2,6-二甲基吡啶 | 108-48-5 | 291976 危化品 |
| 1,10-Phenanthroline, 99% 1,10-菲啰啉 | 66-71-7 | 337793 |
| 2,2'-Bipyridine, 99% 2,2'-联吡啶 | 366-18-7 | 107095 |
溶剂
| 品名 | CAS | 货号 |
|---|---|---|
| Methanol, 99.5%, for synthesis 甲醇 | 67-56-1 | 904020 危化品 |
| Ethanol, 99.7%, reagent grade, anhydrous 乙醇 | 64-17-5 | 983081 危化品 |
| Dichloromethane, 99.9%, SuperDry, with molecular sieves, water≤30 ppm, J&KSeal 二氯甲烷 | 75-09-2 | 908525促 危化品 |
| N,N-Dimethylformamide, 99.8%, SuperDry, with molecular sieves, Water≤50 ppm, J&KSeal N,N-二甲基甲酰胺 | 68-12-2 | 983353促 危化品 |
分析检测试剂
| 品名 | CAS | 货号 |
|---|---|---|
| Methanol-d4, 99.8 atom%D 氘代甲醇-d4 | 811-98-3 | 114655促 |
| Acetonitrile, 99.9%, HPLC/ACS 乙腈 | 75-05-8 | 134752 危化品 |
| Ethanol-d6, anhydrous, 99 atom%D 氘代乙醇-d6 | 1516-08-1 | 349944 |
| Methanol, 99.9%, HPLC/ACS 甲醇 | 67-56-1 | 116481 危化品 |
耗材
| 品名 | CAS | 货号 |
|---|---|---|
| PTFE beaker, 400 ml 聚四氟乙烯烧杯 | / | 904764 |
| Plastic graduated cylinder, capacity: 250 ml 塑料量筒 | / | 963991 |
百灵威智慧实验室
| 品名 | CAS | 货号 |
|---|---|---|
| FindMolecule ELN, Academic Basic ELN电子记录本 | / | 9269008 |
| FindMolecule IMS, Academic Pro. 实验室库存管理系统服务 | / | 9269005 |
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