相转移催化——氟两相催化

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氟两相催化严格意义上说属于相转移催化，只是前者提出的比较早，因而导致一般不将氟两相催化归属或划分为相转移催化。但是觉得在介绍氟两相催化前有必要先简要介绍一下相转移催化。

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相转移催化

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氟两相催化

氟两相体系的感念正式提出在1994年，由Horvath和Rabai提出。他们最早提出“Fluorous”一词，用以指代多个氢原子被氟原子取代的饱和有机分子或片段，如全氟烷烃、全氟醚和全氟叔胺等 。

目前绿色有机合成化学，即环境友好的有机合成方法，正成为当代化学的一个重要内容。氟两相催化（FBC，florous biphasic catalysis）是指在氟两相体系（FBS，fluorous biphasic system）中进行的催化反应过程，是近年来发展起来的一种新型均相催化剂固定化和相分离技术，于1994 年由Horvath首次使用。氟两相催化具有反应活性高、选择性高的特点，而且能实现在简单而温和的条件下对所用有机金属催化剂分离和重复使用。在提高反应效率、方便地进行相分离，使均相催化剂多相化而提高反应物和催化剂的利用率，及减少环境污染等方面，氟两相体系都具有不可比拟的优点。

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氟两相体系的组成
氟两相体系包括3个基本元素：氟溶剂（ 相），与氟相不溶或极有限混溶的有机或无机溶剂（相），以及在氟溶剂（相）中可溶的试剂和催化剂。

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氟两相体系原理

 

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 氟两相催化反应

• 氢甲酰化反应——氟两相催化第一次最成功的应用实例是烯烃的
  氢甲酰化反应；
• 氢化反应;
• 氧化反应——氟两相催化特别适用催化氧化反应。氧气在氟溶剂中良好的溶解性为氟溶剂中的氧化反应提供了条件，并且氟代烷极耐氧化。绝大多数氧化反应生成极性产物，在氟溶剂中溶解度低，易于分离；
• 硼氢化反应；
• 硝化反应——将氟两相体系运用于硝化反应是一个全新的领域；
• Heck 反应——氟代钯络合物可用于氟两相Heck 反应；
• 共轭加成反应;
• 氢硅化反应；
• 自由基反应。

 

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氟两相催化缺点

• 全氟溶剂及催化剂的应用可能造成的环境影响（因为它们极为稳定，不易被降解）；
• 氟反应物及氟催化剂价格昂贵。因此，工业规模的氟反应体系（如：消除泄露、污水的全封闭循环等）必须深入研究；
• 此外，还要探求氟反应物和氟催化剂经济有效的合成方法，如开发用于不对称合成的手性反应物和催化剂，以催化剂循环利用带来的效益补偿最初的合成耗费等。

 

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综述性中文文献

1. 氟
2. 氟两相催化反应
3. 氟两相催化反应的进展
4. 氟两相体系及其在有机合成中的应用
5. 氟两相体系在催化中的应用
6. 均相催化多相化新进展
7. 氟两相体系液两相催化新进
8. 液-液两相催化进展

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