《陌生的环状结构：杂环烃及甲基氟化程度的变化如何影响光解动力学及氟化产物的形成》

《Environmental Science & Technology》：Stranger Rings: How Heteroarenes and the Degree of Methyl Group Fluorination Affect Photolysis Kinetics and Fluorinated Product Formation

氟化芳香化合物光解机制及结构影响因素研究。通过苯环、吡啶等不同芳香环模型化合物光解实验，结合NMR和质谱分析，发现氮原子数量增加使光解速率降低10倍以上，氟化度每降低一个H原子使量子产率提升100倍，羟基自由基反应速率增加1e9 M-1s-1量级。环氮原子对脱氟过程的抑制效果比对氟乙酸等副产物形成更强。摘要结束。

　　

含有多种氟化芳香结构的药物和农药会经历直接和间接的光解反应，产生氟化产物。为了了解这些氟化化合物的总体持久性和影响，需要评估结构因素（包括环结构和氟化程度）对光解速率及氟化产物形成的影响。研究了具有苯环、吡啶环、吡嗪环、嘧啶环、咪唑环和三唑环的模型三氟甲基取代化合物的直接光解过程及其与羟基自由基的反应，以确定量子产率和二级反应速率常数（k•OH）。还通过一系列取代苯甲酸和吡啶的实验来评估单氟甲基、二氟甲基和三氟甲基的反应性及脱氟程度。使用氟核磁共振（^19F NMR）光谱和质谱法分析了中间体和最终降解产物。芳香环中氮原子数量的增加会通过降低量子产率（最多降低10倍）和k•OH值（最多降低100倍）来减缓直接和间接光解速率。相反，甲基上氟化程度的降低会使量子产率增加100倍，而k•OH值每增加一个氢原子会增加约1 × 10^9 M^-1 s^-1。此外，环氮原子的存在对脱氟过程的抑制作用比对生成氟乙酸和氟乙酰胺副产物的过程的抑制作用更明显。这些发现有助于我们更好地理解氟甲基（杂）芳香化合物的光解机制，以及评估和限制氟化副产物形成的关键结构因素。