进展一:4,4'-二氨基二苯甲烷(MDA)类型含氟芳香二胺单体的高效公斤级合成
聚酰亚胺(PI)作为一类重要的超级工程塑料,因其优异的化学稳定性、机械性能和光电性能,被广泛应用于航空航天、机械、分离膜和微电子工业等领域。然而,聚酰亚胺也存在一些诸如熔点高、溶解性差,不易加工成型、生产成本高,高度共轭的芳香族结构和分子间形成电荷转移复合物导致其强烈着色、光学透明度降低和高介电常数等缺点,限制了其在柔性电子产品、柔性电路板等技术领域的应用范围。将含氟结构单元引入到聚酰亚胺分子结构中可有效弥补这些不足,降低光学损耗、介电常数和吸湿率,同时提高溶解性、透明性以及热稳定性,使其在光电子、航空航天等领域具有独特优势和广阔开发前景。特别是三氟甲基取代的4,4'-二氨基二苯甲烷(MDA)类型芳香二胺(3FpDA)作为一种重要的含氟聚酰亚胺单体被证明可以替代具有诱变性和肝毒性的MDA,不仅能有效降低毒性,而且能赋予聚酰亚胺高透光率、低介电常数等优异性能。然而,3FpDA的合成面临巨大挑战,目前仅有的两种合成路线分别存在需要使用过量混合酸、特殊高压设备、反应条件苛刻、后处理繁琐以及产率低等诸多问题,难以实现规模化制备满足研究和应用的需求。
针对这一挑战,澳门银河网上赌场
荧光以及化学发光探针团队首次开发了一种基于TMSOTf/HFIP催化体系的简单高效合成新策略。该方法仅需催化量的酸,以更易操作的三氟乙醛水合物为氟烷基源,在温和反应条件下实现了4,4'-二氨基二苯甲烷(MDA)类型含氟芳香二胺高转化率与优异选择性的合成,并展现出广泛的底物适用性(>50个实例)。值得注意的是,通过该策略,仅需简单的重结晶等操作即可成功实现具有挑战性的含氟二胺单体3FpDA公斤级制备。此外,多样化的合成转化进一步证明了该方法的实用性,提供了多种类型新型功能化含氟烷基二胺单体衍生物,为大幅扩展含氟烷基二胺单体库的多样性及含氟聚酰亚胺和聚酰胺等相关下游研究领域的开发提供了新的技术方案。该成果以“Different paths lead to the same destination: a highly efficient TMSOTf/HFIP catalytic system for large-scale synthesis of fluoroalkyl-containing 4,4'-methylenedianiline (MDA) monomers”为题,发表于一区Top期刊《Green Chemistry》上,澳门银河网上赌场
2022级博士研究生武紫燕为该论文的第一作者,李金山副教授、贾春满教授为该论文的共同通讯作者。

文章链接://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/gc/d5gc03637b
进展二:含氟双酚单体的绿色、规模化和低成本合成
含氟双酚单体是合成高性能含氟聚合物(如耐高温、抗腐蚀特种工程塑料)的关键原料,广泛用于电子器件、航空航天等领域。然而,传统合成方法依赖大量有毒试剂(无水氯化氢/氟化氢气体)和强酸作为反应溶剂,不仅操作危险、污染严重,而且成本高昂。随着全球对绿色化学与可持续发展的重视,开发安全、经济且可规模化的合成工艺已成为相关行业的迫切需求。
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荧光以及化学发光探针团队首次报道了通过催化量的TfOH和溶剂HFIP协同催化策略制备含氟双酚类单体的新方法。该技术方案以价格低廉的三氟乙醛水合物为原料,在温和条件下实现了数十种结构多样含氟双酚单体的简单高效合成,避免了传统工艺中的高危试剂的使用和苛刻的反应条件。机理研究表明,三氟甲磺酸与六氟异丙醇之间的协同氢键作用大幅提升了催化效率,为反应在温和条件下高效进行提供了关键推动力。此外,通过该策略还成功实现了含氟双酚单体(TMBPEF)的百克级合成,溶剂可循环再利用,为含氟功能材料的大规模生产提供更安全、经济的解决方案,有望推动含氟聚合物产业链的升级,助力新能源、电子信息等领域的材料创新。该成果以“Green, Scalable, and Low-Cost Synthesis of Fluorine-Containing Bisphenol Monomers through a Synergistic Catalytic System”为题,发表于有机化学领域国际学术期刊《The Journal of Organic Chemistry》上,澳门银河网上赌场
2022级博士研究生武紫燕、2023级硕士研究生李欣娣为该论文的共同第一作者,李金山副教授、贾春满教授为该论文的共同通讯作者。

文章链接: //pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.joc.5c02038
进展三:六氟异丙醇基团功能化芳胺和吲哚衍生物的绿色高效合成
在医药与材料科学领域,含氟有机化合物因其独特的生物活性和稳定性备受关注。六氟异丙醇(HFIP)基团作为重要的含氟结构单元,广泛应用于抗病毒药物、抗癌药物及高性能材料的开发。然而,传统合成方法往往依赖贵金属催化剂、高温高压条件或复杂的多步反应过程,不仅成本高昂,还伴随环境污染问题。如何在温和条件下实现高效、绿色的HFIP基团引入,成为化学家亟待解决的挑战。
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荧光以及化学发光探针团队开发了一种无需外加催化剂、室温即可进行的简易合成策略,以廉价易得的六氟丙酮三水合物为原料,六氟异丙醇(HFIP)作为可回收重复利用的反应溶剂,高效制备了系列结构多样的单一位点和多个位点六氟异丙醇基团功能化的芳胺和吲哚衍生物(>50个实例)。实验还证实,该方法可轻松放大至规模化生产,直接实现血管舒张药物吲哚洛尔(心得乐)、非甾体抗炎药物吲哚美辛(消炎痛)等药物分子的六氟异丙醇基团功能化修饰。所得含氟产物还可作为高效地有机小分子催化剂,在药物开发和催化领域展现出潜在的应用价值。这项成果不仅为含氟精细化学品的工业化生产提供了经济可行的解决方案,也为未来设计开发环境友好的含氟化合物绿色合成新方法提供了借鉴。该成果以“Facile and rapid access to hexafluoroisopropanol (HFIP)-group-functionalized aniline and indole derivatives using hexafluoroacetone trihydrate in HFIP”为题,发表于中国科学院一区Top期刊《Green Chemistry》上,澳门银河网上赌场
2023级硕士研究生李欣娣为该论文第一作者,李金山副教授、贾春满教授为该论文的共同通讯作者。

文章链接://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/gc/d5gc00878f
相关工作得到了国家自然科学基金(22161017, 22401064, 22561015)、海南省自然科学基金(225MS004)、海南省科技人才创新基金(KJRC2023D34)和海南大学科研启动基金(KYQD(ZR)23166)的资助和支持。
撰稿人:李金山、武紫燕
审核人:潘福生