氟化物的应用介绍
氟化物在现代科技中有重要应用。氢氟酸是制取的最重要的氟化物,主要用于氟代烃和铝氟化物的生产。此外,氢氟酸还有很多特别的应用,如利用它来溶解玻璃。
有机合成
含氟试剂在有机合成中有很重要的地位。由于硅对氟有较大的亲合力,且硅有扩展其配位数的倾向,现实中常用氟化物来脱去硅醚保护基。例如氟化钠、四丁基氟化铵(TBAF)和氟化铯等。
酶抑制剂
生物化学中,氟化物常被用为酶抑制剂,通常用于抑制磷酸酶,例如丝氨酸/苏氨酸磷酸酶。 其机理可能是替换了酶活性位点中亲核性的氢氧根。氟化铍和氟化铝结构上与磷酸根相类似,其中间体可与反应的过渡态构型相竞争,因此都可用作酶抑制剂。
无机材料
六氟化硫是个惰性、无毒的绝缘气体,常用在变压器中。由于气体扩散速率不同,六氟化铀被用于分离铀-235和铀-238,而铀-235是核裂变的原料。
含氟聚合物
含氟聚合物,例如聚四氟乙烯,特富龙,是化学惰性且对生物无害的材料,应用于外科植入物材料中,譬如冠状动脉搭桥手术中, 以及作为整容和重建外科中软组织的替代品。它也是不粘锅涂层和Gore-Tex公司户外防水透气型布料的主要材料。
口腔病防治
含氟化合物被用于预防龋齿、饮水加氟及其他口腔卫生产品中。起初是用氟化钠来为饮用水加氟,但后来逐渐被氟硅酸(H2SiF6)及其盐氟硅酸钠(Na2SiF6)代替,尤其是在美国。饮水加氟可以预防龋齿,并被美国疾病控制与预防中心(CDC)认为是“20世纪10大公共健康成就之一”。然而在一些集中供水系统并不发达的国家,政府则采用对食盐加氟的方法来补充氟。
生物医药应用
正电子发射计算机断层扫描技术利用了用氟-18标记的含氟药物氟脱氧葡萄糖,其在衰变到18O时会放出正电子。
含氟药物包括:安定药(如氟非那嗪)、HIV蛋白酶抑制剂(如替拉那韦)、抗生素(如氧氟沙星和曲氟沙星)以及麻醉剂(如氟烷)。 强C-F键可以抵抗肝中的细胞色素P450氧化酶,因此氟原子的引入可以减少药物代谢。
氟化物电池:氟化物电池在未来或许将替代锂离子电池。国外媒体报道称,氟化物电池的续航理论上可以比锂电池续航提升10倍。
电池一直是笔记本电脑和智能手机等电子产品中的关键部件,更长的续航则一直是电池面临的瓶颈。来自KIT研究院(Institute of Technology)的研究人员取得了突破,有望大幅提升电能容量。
研究人员研发这种电池无需锂元素,采用的是氟化物,基于氟化物内部的返还穿行,可以在电极间转换阴离子。由于没有锂离子,这种电池也更加安全。
4氟一氧化疝是液体。
