高壓合成氟代石墨烷獲成功

北京高壓科學研究中心李闊、鄭海燕課題組通過對苯——六氟苯1∶1共晶進行壓力誘導聚合反應(yīng)，得到了短程有序的氟代石墨烷結(jié)構(gòu)，并對其反應(yīng)機理進行了詳細研究。相關(guān)成果日前發(fā)表于《德國應(yīng)用化學》。研究人員綜合利用世界上多臺高壓中子衍射儀，精確測定了苯—六氟苯共晶在臨界反應(yīng)壓力（20萬個大氣壓）下的晶體結(jié)構(gòu)，并指出了反應(yīng)的臨界距離。他們綜合利用表征手段并結(jié)合理論計算，詳細分析了反應(yīng)產(chǎn)物的短程及長程結(jié)構(gòu)，并對反應(yīng)的中間體進行了分離及測定，提出以狄爾斯—阿爾德加成反應(yīng)為主的反應(yīng)機理。研究發(fā)現(xiàn)，共晶中苯與六氟苯交替堆積，在高壓下相互靠近至足夠近的距離，發(fā)生連續(xù)狄爾斯—阿爾德加成，生成帶狀的加成產(chǎn)物。相鄰之間拼接在一起，脫去碳、氫、氟小分子的化合物，生成氫、氟1∶1有序取代的氟代Ⅲ型石墨烷。該研究首次為芳香族分子在極端條件下的基元反應(yīng)提供了實驗上的證據(jù)，并且詳盡描述了在極端條件下的反應(yīng)過程，為理解設(shè)計高壓化學反應(yīng)提供了重要參考。

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