유기불소화학

Organofluorine chemistry
중요한 유기불소 화합물들이야A: 플루오로메탄
B: 이소플루란
C: CFC
D: HFC
삼산
F: 테프론
G: PFOS
H: 플루오로우라실
I: 플루옥세틴

유기 불소 화학은 탄소-불소 결합을 포함하는 유기 화합물인 유기 불소의 화학을 기술합니다.유기불소화합물은 유·발수제부터 의약품, 냉매, 시약까지 촉매 작용에 다양하게 사용된다.이러한 용도 외에도, 일부 유기 불소 화합물은 오존 파괴, 지구 온난화, 생물 축적 및 독성에 기여하기 때문에 오염 물질이다.유기불소화학 분야는 불소화제의 취급과 관련된 특수한 기술을 필요로 하는 경우가 많다.

탄소-불소 결합

주요 기사 : 카본-플루오린 결합

불소는 유기 분자에서 발생하는 다른 모든 치환기들과 몇 가지 뚜렷한 차이점을 가지고 있다.그 결과 유기불소의 물리적, 화학적 특성은 다른 유기화합물에 비해 현저할 수 있다.

  1. 탄소-불소 결합은 유기 화학에서 가장 강한 결합 에너지 중 하나입니다(평균 결합 에너지 약 480 kJ/mol[1]).이는 탄소와 다른 할로겐의 결합(예: C-Cl 결합의 평균 결합 에너지는 약 320kJ/mol[1])보다 상당히 강하며, 불소 유기 화합물이 열 및 화학적 안정성이 높은 이유 중 하나이다.
  2. 탄소-불소 결합은 비교적 짧다(약 1.4Ω[1]).
  3. 불소 치환기의 반데르발스 반경은 1.47Ω에 [1]불과하며, 이는 다른 치환기보다 짧고 수소(1.2Ω)에 가깝다.이는 짧은 결합 길이와 함께 폴리플루오르화 화합물에 입체 변형이 없는 이유입니다.이것이 높은 열안정성의 또 다른 이유입니다.또한 폴리플루오르화 화합물 중 불소 치환기는 가능한 공격 시약으로부터 탄소 골격을 효율적으로 보호한다.이는 폴리불화합물의 화학적 안정성이 높은 또 다른 이유이다.
  4. 불소는 모든 원소 중 가장 높은 전기음성도를 가지고 있다: 3.98.[1]이는 C-F 결합(1.41[1] D)의 높은 쌍극자 모멘트를 발생시킨다.
  5. 불소는 모든 원자 중 분극률이 가장 낮습니다. 0.56 \\ 10cm입니다−243.[1]이는 폴리플루오르화 분자 사이에 매우 약한 분산력을 유발하며, 불소에 대한 비등점 감소와 폴리플루오르화 화합물의 동시 소수성 및 리포호비시티가 자주 관찰되는 이유이며, 다른 과할로겐화 화합물은 친유성이 더 높다.

아릴염화물 및 브롬화물에 비해 아릴플루오르화물은 그리냐드 시약을 마지못해 형성한다.한편, 플루오로아닐린이나 플루오로페놀과 같은 아릴 플루오르화물은 종종 효율적으로 친핵 치환된다.

유기불소화합물의 종류

플루오로카본

형식적으로 불소탄소는 탄소와 불소만을 함유하고 있다.때때로 그것들은 과불화탄소라고 불린다.그것들은 분자량에 따라 기체, 액체, 왁스 또는 고체가 될 수 있습니다.가장 간단한 플루오로카본은 가스 테트라플루오로메탄(CF)입니다4.액체는 페르플루오로옥탄과 페르플루오로데칼린을 포함한다.단일 결합을 가진 플루오로카본은 안정적인 반면, 불포화 플루오로카본은 특히 삼중 결합을 가진 플루오로카본은 더 반응적이다.플루오로카본은 탄화수소보다 화학 및 열적으로 안정적이며, C-F 결합의 상대적 불활성성을 반영합니다.그들은 또한 비교적 지방흡충증이다.분자간 반데르발스 상호작용이 감소하기 때문에 플루오로카본계 화합물이 윤활제로 사용되거나 휘발성이 매우 높습니다.플루오로카본 액체는 산소 운반체로서 의학적으로 응용된다.

유기불소화합물의 구조는 독특할 수 있다.과불화지방족 화합물은 아래와 같이 탄화수소와 분리되는 경향이 있다.이러한 "리크 용해 라이크 효과"는 불소 고분자 처리 시 불소상 및 PFOA의 유용성과 관련이 있다.지방족 유도체와는 대조적으로 과불화방향족 유도체는 pi계 간의 기증자-수용체 상호작용에 의해 불화방향족 화합물과 혼합상을 형성하는 경향이 있다.

알킬 [2]치환기와 페르플루오로알킬 치환기의 분리.
결정 펜타플루오로톨란(CFCCCH6565)에 충전하여 불소환과 불소환 [3]사이의 기증자-수용체 상호작용을 나타낸다.

불소 중합체

고분자 유기불소화합물은 많고 상업적으로 중요하다.완전 불소화 종(예: PTFE)부터 부분 불소화 종(예: 폴리비닐리덴 플루오르화물(CHCF22)n 및 폴리클로로트리플루오로에틸렌(CFClCF2))n까지 다양하다.불소중합체 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE/Teflon)은 고체이다.

하이드로플루오로카본

주요 기사:하이드로플루오로카본

불소와 수소 원자를 포함하는 유기 화합물인 하이드로플루오로카본은 유기 불소 화합물의 가장 흔한 종류이다.이들은 일반적으로 에어컨 및 R-12와 같은 오래된 클로로플루오로카본 및 R-21과 같은 염화염소플루오로카본 대신 냉매로[4] 사용됩니다.그것들은 오존층을 대체한 화합물만큼 손상시키지는 않지만, 지구 온난화의 원인이 된다.대기 중 농도와 인위적인 온실가스 배출에 대한 기여도가 빠르게 증가하고 있어 방사능 강제력에 대한 국제적인 우려를 낳고 있다.

C-F 결합이 적은 플루오로카본은 모체 탄화수소와 유사하게 작용하지만 반응성은 크게 변할 수 있다.예를 들어, 우라실과 5-플루오로우라실은 모두 무색, 고융해 결정성 고체이지만, 후자는 강력한 항암제이다.의약품에서 C-F 결합의 사용은 이러한 변화된 반응성에 [5]기초한다.몇몇 약물과 농약들은 하나의 불소 중심 또는 하나의 트리플루오로메틸기만을 포함한다.

파리 협정의 다른 온실 가스들과 달리, 하이드로플루오로카본은 다른 국제 협상을 [6]한다.

2016년 9월, 이른바 뉴욕 선언은 전 세계적으로 [7]HFC 사용을 줄일 것을 촉구했습니다.2016년 10월 15일 르완다 키갈리에서 열린 유엔환경프로그램 정상회의에서 197개국의 협상가들은 몬트리올 [8][9][10]의정서 개정안에서 하이드로플루오로카본(HFCs)을 단계적으로 폐기하는 법적 구속력 있는 합의에 도달했다.

플루오로카르벤

이 기사에서 설명한 바와 같이 불소 치환물은 기존의 유기 화학과는 크게 다른 반응성을 초래한다.대표적인 예는 디플루오로카르벤, CF입니다2.이것은 싱글트인데 반해 카르벤(CH)은2 트리플트 접지 상태를 [11]가지고 있습니다.이 차이는 디플루오로카르벤이 테트라플루오로에틸렌의 전구체이기 때문에 중요하다.

과불화합물

주요 기사 : 과불화합물

과불화합물은 구조적으로 플루오로카본과 밀접한 관련이 있기 때문에 플루오로카본 유도체이다.그러나 질소, 요오드 또는 과불화 카르본산 같은 이온성 기와 같은 새로운 원자도 가지고 있습니다.

C-F 결합의 조제 방법

유기불소화합물은 원하는 불소의 정도, 위치화학 및 전구체의 성질에 따라 여러 경로로 제조된다.종종 N으로2 희석되는 탄화수소의 직접 불소는2 고불소화 화합물에 유용합니다.

RCH
3 + F
2 → RCF
3 + HF

그러나 이러한 반응은 종종 선택적이지 않으며, 탄화수소가 F에서
2 제어할 수 없을 정도로 "연소"될 수 있기 때문에 주의가 필요하다. 이는 O에서
2 탄화수소가 연소되는 것과 유사하다.이러한 이유로 대체 불소화 방법론이 개발되었습니다.일반적으로 이러한 방법은 두 가지 부류로 분류된다.

친전자 불소화

참고 항목: 친전자 불소 처리

친전자성 불소는 "F"의+ 공급원에 의존합니다.종종 이러한 시약에는 F-TEDA-BF와4 같은 N-F 결합이 있습니다.프로키랄 기질에서 가능한 두 가지 에난티오머 생성물 중 하나만 생성되는 비대칭 불소는 친전자성 불소화 [12]시약에 의존합니다.이 접근방식의 예로는 항염증제에 [13]대한 전구체의 준비가 있다.

SelectfluorRxn.png

전기합성법

주요 기사:전기 불화

특수하지만 중요한 친전자 불소화 방법은 전기 합성을 포함한다.이 방법은 주로 과불소화, 즉 모든 C–H 결합을 C–F 결합으로 대체하는데 사용된다.탄화수소는 액체 HF에 용해 또는 현탁되며, 혼합물은 Ni [14]양극을 이용하여 5~6V로 전해된다.이 방법은 피리딘(CHN
5
5)에서 퍼플루오로피리딘(CFN
5
5)을 제조하면서 처음 입증되었다.용해된 이플루오르화 칼륨 또는 유기 용제의 사용을 포함하여 이 기법의 여러 가지 변형이 설명되었습니다.

친핵성 불소화

친전자성 불소의 주요 대안은 당연히 염화물과 브롬화물의 친핵성 치환에 대해 "F"의− 원천인 시약을 사용한 친핵성 불소화이다.알칼리 금속 불화물을 이용한 메타제스 반응이 가장 [15]간단하다.지방족 화합물의 경우 이를 핀켈스타인 반응이라고 부르기도 하며 방향족 화합물의 경우 할렉스 과정이라고 한다.

RCCl
3 + MF → RCF
3 + MCl (M = Na, K, Cs)

알킬 모노플루오르화물은 알코올 및 올라시약(불화피리듐) 또는 다른 불소화제로부터 얻을 수 있다.

샌드마이어[16] 또는 시만 반응에서 아릴디아조늄 테트라플루오로보레이트의 분해는 플루오로보레이트를 F 공급원으로 이용한다−.

ArNBF
2
4 → ArF + N
2 + BF
3

플루오르화수소가 친핵성분이 아닌 것처럼 보일 수 있지만, 유기불소화합물의 합성에 있어 가장 일반적인 플루오르화물 공급원이다.이러한 반응은 종종 삼불화 크롬과 같은 금속 불화물에 의해 촉매된다. 1,1,2-CFC 대체 물질인 테트라플루오로에탄은 다음과 같은 방법을 [17]사용하여 산업적으로 제조된다.

ClC2=CCLH + 4 HF → FCCFH32 + 3 HCl

이 변환은 메타제스(Cl을− F로− 치환)와 알켄의 수소화 두 가지 반응을 수반한다.

탈옥소 불소화

탈옥소불소제는 치환 히드록실기와 카르보닐기를 각각 1개, 2개의 불소로 작용시킨다.카르보닐 화합물의 산화물 교환을 위한 불소에 유용한 시약 중 하나가 사불화황이다.

RCOH2 + SF4 → RCF3 + SO2 + HF

SF의4 대안은 디에틸아미노황 삼불화물(DAST, NEtSF)23 및 비스(2-메톡시에틸)아미노황 삼불화물(디옥소플루오르)을 포함한다.이러한 유기 시약은 취급이 더 쉽고 [18]선택성이 더 높습니다.

bis(2-methoxyethyl)aminosulfur trifluoride reaction

불소화 구성 블록에서

과플루오로알킬기 및 과플루오로아릴기를 전달하는 시약에서 많은 유기플루오린 화합물이 생성되며,[19] 예를 들어 트리플루오로메틸기(Trifluoroalkyl) 트리메틸실란(CFSi3(CH3)3이 트리플루오로메틸기의 공급원으로 사용된다.사용 가능한 불소 구성 요소로는 CFX(X = Br, I), CFBr65 및 CFI가37 있습니다3.이 종들은 그리냐드 시약을 형성하고 다양한 전자 친필로 처리할 수 있습니다.불소 기술(아래 용제 아래 참조)의 발달로 인해 "불소 꼬리"를 도입하기 위한 시약이 개발되고 있습니다.

불소화 빌딩 블록 접근법의 특별하지만 중요한 적용은 디플루오로카르벤의 중간체를 통해 대규모 산업적으로 생산되는 테트라플루오로에틸렌의 합성이다.프로세스는 클로로디플루오로메탄의 열([5]600-800°C) 탈염소 처리로 시작됩니다.

CHClF2 → CF2 + HCl
22 CF → CF24

시클로프로판화용 클로로플루오로카르벤을 생성하기 위해 플루오로디클로로아세트산나트륨(CAS#2837-90-3)을 사용한다.

18F-Delivery 방식

F-양전자 방출 단층촬영에서 불소 함유 방사선 의약품의 유용성은 C-F 결합을 형성하기 위한 새로운 방법의 개발에 동기를 부여했다.F의 짧은 반감기로 인해, 이러한 합성들은 매우 효율적이고, 빠르고,[20] 쉬워야 한다.이들 방법의 예로는 라벨이 부착된 플루오르화물 친핵체에 의한 삼산염 치환에 의한 플루오르화물 변성 포도당 제조가 있다.

FDGprep.png

생물학적 역할

생물학적으로 합성된 유기 불소는 미생물과 식물에서 발견되었지만 동물은 [21]발견되지 않았다.가장 일반적인 예는 호주, 브라질,[22] 아프리카의 최소 40개 식물에서 초식 동물에 대한 식물 방어책으로 발생하는 플루오로아세테이트입니다.기타 생물학적으로 합성된 유기불소에는 γ-불소지방산, 플루오로아세톤 및 2-불소질산 등이 있으며,[21] 이들 모두 중간불소아세트알데히드로부터의 생화학 경로에서 생합성되는 것으로 생각된다.아데노실-불화합물 합성효소는 탄소-불소 [23]결합을 생물학적으로 합성할 수 있는 효소이다.인간이 만든 탄소-불소 결합은 탄소 골격에 안정성을 더하기 때문에 일반적으로 의약품과 농약에서 발견된다. 또한 불소가 수소의 대략적인 생체 이성질체 역할을 하기 때문에 상대적으로 작은 크기의 불소가 편리하다.유기 화합물에 탄소-불소 결합을 도입하는 것은 유기 불소 화학을 사용하는 의약 화학자들에게 주요 도전 과제이다. 탄소-불소 결합은 약 10배 [24]정도 성공적인 약물을 가질 확률을 증가시키기 때문이다.약물의 약 20%, 농약물의 30-40%는 상위 약물을 포함한 유기 [24]불소이다.예를 들어 5-플루오로우라실, 플루옥세틴(Prozac), 파록세틴(Paxil), 시프로플록사신(Cipro), 메플로퀸, 플루코나졸 등이 있습니다.

적용들

유기불소화학은 일상생활과 기술의 많은 분야에 영향을 미친다.C-F 결합은 의약품, 농약, 불소고분자, 냉매, 계면활성제, 마취제, 발유제, 촉매제 및 발수제 등에서 발견된다.

의약품 및 농약

탄소-불소 결합은 일반적으로 의약품과 농약에서 발견되는데, 이는 불소가 수소 원자의 생체 이성질체 역할을 하기 때문입니다.약의 1/5 정도가 불소를 함유하고 있으며, 여기에는 상위 [25]약품도 포함되어 있습니다.예를 들어 5-플루오로우라실, 플루니트라제팜(Roypnol), 플루옥세틴(Prozac), 파록세틴(Paxil), 시프로플록사신(Cipro), 메플로퀸, 플루코나졸 등이 있습니다.불소 치환 에테르는 메톡시플루란, 엔플루란, 이소플루란, 세보플루란 및 데스플루란을 포함한 휘발성 마취제이다.플루오로카본 마취제는 디에틸에테르와 사이클로프로판을 통해 가연성의 위험을 줄여줍니다.혈액 대용품으로 과불화 알칸을 사용한다.

흡입 추진제

플루오로카본은 일부 천식 약물을 투여하는 데 사용되는 계량 용량 흡입기의 추진제로도 사용됩니다.현재 세대의 추진제는 CFC 추진제 기반 흡입기를 대체한 하이드로플루오로알칸(HFA)으로 구성되어 있습니다.CFC 흡입기는 2008년 몬트리올 의정서의 일부로 오존층에 대한[26] 환경적 우려 때문에 금지되었다.FloVent 및 ProAir(살부타몰)와 같은 HFA 추진제 흡입기는 2014년 10월 현재 일반 버전이 없습니다.

불소계 활성제

다불화 '꼬리'와 친수성 '머리'를 가진 불소계 활성제는 리포호브성으로 인해 액체-공기 계면에 집중되기 때문에 계면 활성제 역할을 한다.불소계 활성제는 표면 에너지가 낮고 표면 장력이 현저히 낮습니다.플루오로옥탄술폰산(PFOS)과 과플루오로옥탄술폰산(PFOA)은 인간과 야생동물에서 흔히 볼 수 있는 것, 독성, 긴 거주시간 때문에 가장 많이 연구되는 두 가지 물질이다.

용제

불소화합물은 종종 뚜렷한 용해성 특성을 보인다.디클로로디플루오로메탄과 클로로디플루오로메탄은 한때 널리 사용되는 냉매였다.CFC는 탄소-염소 결합의 균질 분열로 인한 잠재적 오존 파괴 가능성을 가지고 있으며 몬트리올 의정서에 의해 사용이 대부분 금지되어 있다.테트라플루오로에탄과 같은 하이드로플루오로카본(HFCs)은 오존 파괴를 촉매하지 않기 때문에 CFC 대체 물질로 사용됩니다.산소는 과불화탄소 화합물에서 높은 용해성을 나타내며, 그 친유성을 반영합니다.과플루오로데칼린은 폐로 산소를 운반하는 혈액 대체물로 증명되었다.

1,1,2-테트라플루오로에탄은 타키솔, 이브닝 프림로즈 오일, 바닐린 등의 천연물을 추출할 때 사용되었으며, 2,2,2-트리플루오로에탄올은 내산화성 극성 [27]용매이다.

유기불소시약

유기불소화학의 발달은 유기불소화학을 넘어서는 많은 시약들에 기여해왔다.트리플루오로아세트산(CFSOH33)과 트리플루오로아세트산(CFCOH32)은 유기합성 전반에 걸쳐 유용하다.이들의 강한 산도는 음전하를 안정화시키는 트리플루오로메틸기의 전기음성도에 기인한다.삼산염기(삼산염기의 켤레 염기)는 치환 반응에서 좋은 이탈기이다.

유향상

"그린 케미스트리(Green Chemistry)"[28] 영역에서 높은 불소화 치환기(예613: 퍼플루오로헥실(CF))는 유기 합성 [29]시 제품의 정화를 용이하게 하는 분자에 독특한 용해성 특성을 부여한다.이 영역은 "불소 화학"로 표현되며, 불소가 풍부한 화합물이 불소가 풍부한 용매에 우선적으로 용해된다는 점에서 유사 다이졸브와 같은 개념을 이용합니다.C-F 결합의 상대적 불활성성으로 인해 이러한 불활성상은 가혹한 시약과도 호환됩니다.이 테마는 "유색 태그 부착 및 유색 보호" 기술을 만들어냈습니다. 플루오로알킬 치환 주석 하이드라이드를 환원용으로 사용하는 것이 불소화 [30]용매를 이용한 추출에 의해 사용이 끝난 주석 시약에서 제품을 쉽게 분리할 수 있다.

비스트리플라이드의 유기염이나 헥사플루오로인산염과 같은 소수성 불소화 이온성 액체는 물과 유기 용제 모두에서 불용성인 상들을 형성하여 다상성 액체를 생성할 수 있습니다.

전이금속화학에서의 유기불소배위자

유기불소배위자는 유기금속과 배위화학에서 오랫동안 특징지어져 왔다.F 함유 리간드의 장점 중 하나는 반응을 모니터링하기 위한 F NMR 분광법의 편리성이다.유기불소화합물은 티타늄(III) 유도체[(CMe55)2Ti(FCH65)]에서 알 수 있듯이 "시그마-공여배위자"로 작용할 수 있다.BPh4. 그러나 대부분의 경우, 불소 탄소 치환기는 금속 중심부의 루이스 산도를 높이기 위해 사용됩니다.대표적인 예가 유로피움(Eufod)의 배위 복합체다.III) 페르플루오로헵틸 변성 아세틸아세톤산염 배위자를 특징으로 한다.이 종과 관련 종은 유기 합성과 NMR 스펙트럼 분석에서 "시프트 시약"으로 유용하다.

유기불소배위자의 배위착체인 [(CMe55)2Ti(FCH65)]+의 구조.

배위화학과 재료과학이 겹치는 영역에서는 유기배위자의 불소를 이용해 성분분자의 특성을 조정한다.예를 들어 백금 중 금속화된 2-페닐피리딘 배위자의 불소화 정도 및 위치화학(regichemistry)II) 복합체는 [31]복합체의 배출 특성을 크게 변화시킨다.

유기불소배위자의 배위화학은 또한 불소기술을 수용한다.예를 들어 트리페닐포스핀은 초임계 이산화탄소뿐만 아니라 페르플루오로헥산에 용해성을 부여하는 페르플루오로알킬 치환기를 부착함으로써 변성되었다.구체적인 예로는 [(CFCH-4-CH8173664)3P][32]를 들 수 있습니다.

C-F결합활성화

유기금속 화학의 활성 영역은 전이금속계 시약에 의한 C-F 결합의 분사를 포함한다.화학량학적 반응과 촉매적 반응 모두 개발되었으며, 유기 [33]합성과 이종 화학 물질의 교정이라는 관점에서 관심을 끌고 있다.C-F결합 활성화는 (i)불소탄산화첨가, (ii)HF제거 M-C결합형성, (ii)불소실란제거 M-C결합형성, (iv)불소탄수분해 M-F결합형성, (v)핵산(fluorocarvi)공격으로 분류된다.대표적인 금속 매개 C-F 활성화 반응은 Schwartz 시약의 유사체인 이수소 지르코늄에 의한 플루오로헥산 탈불소 반응이다.

(CMe55)2ZrH2 + 1-FCH613 → (CMe55)2ZrH(F) + CH614

지글러-나타 촉매 중의 플루오로카본 음이온

불소를 함유한 화합물은 종종 비배위 또는 약배위 음이온에 특징지어진다.테트라키스(펜타플루오로페닐) 붕산염, B(CF65)4− 및 관련 테트라키스[3,5-bis(트리플루오로메틸)페닐] 붕산염은 지글러-나타 촉매 및 관련 알켄 중합 방법론에 유용하다.불소화 치환기는 음이온을 약염기성으로 만들고 약염기성 용매에서 용해성을 높입니다. 이 용매는 강력한 루이스산과 호환됩니다.

재료과학

유기 불소 화합물은 재료 과학에서 많은 틈새 응용을 즐긴다.마찰 계수가 낮은 유체 불소 고분자는 특수 윤활제로 사용됩니다.플루오로카본 기반의 그리스는 요구가 까다로운 어플리케이션에서 사용됩니다.대표적인 제품으로는 솔베이 솔렉시스와 듀퐁이 각각 만든 폼블린과 크리톡스가 있다."테트라 건"과 같은 특정 화기 윤활제는 플루오로카본을 함유하고 있습니다.불소화탄소는 불연성을 이용하여 소화용 폼에 사용됩니다.유기불소화합물은 액정표시장치의 구성요소이다.트리플산의 중합체 유사체인 나피온은 대부분의 저온 연료 전지에서 막으로 사용되는 고체산입니다.이관능성 모노머 4,4'-디플루오로벤조페논은 PEEK급 폴리머의 전구체이다.

유기불소화합물생합성

Fluorinase.png

무거운 할로겐화물, 염화물, 브롬화물 및 요오드화물을 포함한 많은 자연발생 유기화합물과는 대조적으로,[34] 생물학적으로 합성된 탄소-불소 결합은 극소수만 알려져 있다.가장 흔한 천연 유기불소종은 몇몇 종의 식물에서 발견되는 독소인 플루오로아세테이트입니다.기타에는 플루오로아세톤, 플루오로아세톤, 뉴클레오시딘(4'-fuoro-5'-O-술파모일라데노신), 플루오로트레오닌 및 2-플루오로시티레이트가 포함된다.이 종들 중 몇몇은 아마도 플루오로아세트알데히드에서 생합성되었을 것이다.플루오르화효소는 5'-디옥시-5'-플루오로아데노신의 합성을 촉매하였다(오른쪽 스킴 참조).

역사

유기불소화학은 유기화학의 [17][35]발달로 1800년대에 시작되었다.첫 번째 유기불소화합물은 삼불화 안티몬을 F원으로− 하여 제조되었다.1920년대 클로로플루오로카본 CClF와3 CClF의22 불연성과 비독성은 업계의 관심을 끌었다.1938년 4월 6일, 뉴저지 Deepwater에 있는 DuPont's Jackson 연구소에서 일했던 젊은 연구 화학자 Roy J. Plunkett은 우연히 폴리테트라플루오로에틸렌을 발견했다.[36][37][38]그 후의 주요 개발은, 특히 미국에서, 육불화우라늄의 [5]생산에서 얻은 전문 지식으로부터 이익을 얻었다.1940년대 후반부터 CoF를3 시작으로 일련의 친전자성 불소화 방법론이 도입되었다.1930년대에 조지프 H. 시몬스가 육불화우라늄과 호환되는 매우 안정적인 과불화 물질을 생성하기 위해 개발한 전기화학적 불소화([14]Electrochemical fluoration)가 발표되었습니다.이러한 새로운 방법론을 통해 원소 불소를 사용하지 않고 메타 가상 방법에 의존하지 않고 C-F 결합을 합성할 수 있었다.

1957년에는 5-플루오로우라실의 항암활성이 기술되었다.이 보고서는 합리적인 [39]의약품 설계의 첫 번째 사례 중 하나를 제공했다.이 발견은 불소화 의약품과 농약에 대한 관심을 불러일으켰다.예를 들어 XeF와4 같은 귀가스 화합물의 발견은 1960년대 초에 시작된 다수의 새로운 시약을 제공했다.F양전자 방출 단층촬영에서 유용한 시약으로 불소옥시글루코스가 1970년대에 확립되었다.노벨상 수상작에서, CFCs는 대기 오존의 고갈에 기여하는 것으로 나타났다.이 발견은 전 세계에 유기 불소 화합물의 부정적인 결과를 경고했고 유기 불소 화합물에 대한 새로운 경로의 개발에 동기를 부여했습니다.2002년에 최초의 C-F 결합 형성 효소인 플루오르화효소가 [40]보고되었다.

환경 및 건강에 대한 우려

플루오로아세테이트와 페르플루오로이소부텐과 같이 극소수의 유기플루오린 화합물만이 급성으로 생물 활성이며 독성이 매우 강하다.

일부 유기불소화합물은 건강과 환경에 중대한 위험과 위험을 초래한다.CFCs와 HCFCs는 오존층을 고갈시키고 강력한 온실 가스이다.HFC는 강력한 온실 가스이며 과불화탄소(PFCs)와 육불화황(SF)6과 마찬가지로 신속한 온실가스 배출 억제책으로 국제적인 규제 강화와 단계적 감축이 요구되고 있다.

기후에 미치는 영향 때문에 주요 20개국(G20)은 2013년 HCFC 사용을 단계적으로 중단하는 이니셔티브를 지원하기로 합의했다.그들은 전 세계 HCFC의 회계와 감축에 있어 몬트리올 의정서와 유엔기후변화협약(UN Framework convention on Climate Change.미국과 중국은 비슷한 [41]취지의 양자 합의를 동시에 발표했다.

지속성과 생물 축적

탄소-불소 결합의 강도로 인해 많은 합성 플루오로카본 및 플루오로카본 기반 화합물이 환경에 지속되어 있다.PFOS 및 PFOA와 같은 불소계 활성제는 지속적인 지구 오염 물질입니다.화성암과 [21]변성암에서 플루오로카본 기반의 CFC와 테트라플루오로메탄이 보고되었다.PFOS는 지속적인 유기 오염물질로 야생동물의 건강을 해칠 수 있습니다. 사람에게 미치는 PFOA의 잠재적 건강 영향은 C8 과학 패널에 의해 조사되고 있습니다.

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