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Nature Chem：合成含Ca-F化学键的分子

纳米技术
2024-05-16


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CaF2是氟化物的主要原料，目前合成的方法需要使用通过硫酸和萤石生成HF。

如何直接通过CaF2构筑E-F化学键一直都难以完成，这是因为CaF2具有非常高的晶格能量，非常低的溶解度，氟离子的强亲核性。因为人们对于Ca-F结构反应性的理解非常有限，因此难以发展更高的制备氟化物方法。结构明确并且含有Ca-F化学键的分子非常罕见，目前此类分子通常容易发生聚集。

有鉴于此，牛津大学Simon Aldridge、Véronique Gouverneur、Mathias A. Ellwanger等报道通过一种相反的构筑阴离子的方法[Ln(X)2CaF]−，从而合成了含有单个Ca-F化学键的氟化钙分子。

主要内容

（1）

合成的过程包括从C-F化学键摘取F原子的过程。通过结构表征和光谱表征，得到E-F化学键的结构-反应活性之间的关系。

（2）

这项研究结果说明通过氟化合物的脱氟反应能够生成 [Ln(X)2CaF]− 结构的阴离子，得到的这种阴离子能够向一系列分子进行亲电氟转移。通过冠醚配体生成含有一个Ca-F化学键的氟化钙分子。通过结合K…F相互作用，能够同时对反应速率和产物的产率实现优化。这项研究有助于理解和设计具有摘取和转移F-物种能力的化合物，并且从理论上展示通过F原子以及氟化合物合成含有E-F化学键的产物。

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参考文献

Struijs, J.J.C., Ellwanger, M.A., Crumpton, A.E. et al. Enabling nucleophilic reactivity in molecular calcium fluoride complexes. Nat. Chem. (2024).

DOI: 10.1038/s41557-024-01524-x

https://www.nature.com/articles/s41557-024-01524-x




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