創新引領有機氟領域新發展，我國研究員工作受全球認可

　　氟醚橡膠可在苛刻環境下起到密封作用，被廣泛用于航空航天、汽車、化工、半導體等領域。然而，我國高性能氟醚橡膠嚴重依賴進口，受制于人。瞄準這一國家重大需求，中國科學院上海有機化學研究所（以下簡稱上海有機所）研究員卿鳳翎帶領團隊持續攻關，最終研制出耐低溫的偏氟醚橡膠和全氟醚橡膠。

　　卿鳳翎（左七）等學術骨干在中國科學院有機氟化學重點實驗室合影。研究團隊供圖

　　在國家自然科學基金創新研究群體項目（以下簡稱創新群體項目）支持下，卿鳳翎作為學術帶頭人，帶領團隊開展功能導向的有機氟化學研究。6年來，他們發展了一系列有機氟化學新反應、新氟化和氟烷基化試劑，并用于含氟功能物質的創制，而且成為一支在國際上具有重要影響力的研究隊伍。特別的上海有機所研究員胡金波獲得“美國化學會氟化學創造性工作獎（ACS Award for Creative Work in Fluorine Chemistry）”。獲獎人名單由美國化學會出版的《化學和工程新聞》周刊刊登。

　　胡金波近影 中科院上海有機所供圖

　　“氟”是一個神奇的元素，20％的藥物和40％的農藥含有氟原子。由于含氟物質的特殊性能，有機氟材料是不可替代的功能材料，如耐高低溫和耐油氟醚橡膠可制成O型圈用于航空和航天器的密封，含氟高溫潤滑油可用于航空發動機的潤滑。

　　由于含氟物質在材料和生物醫藥的重要應用，含氟化合物的合成方法學一直是有機化學的重要研究內容。特別是近年來，有機氟化學已成為研究熱點。

　　“在我國開展氟化學基礎研究顯得尤為重要。”卿鳳翎介紹，我國螢石氟礦基礎儲量達1.1億噸，每年開采量占全球的60%。在他看來，開展氟化學基礎研究，把我國的氟資源優勢轉化為技術優勢非常符合我國的重大戰略需求。

　　雖然天然無機氟化物非常豐富，但天然有機氟化物含量稀少。因此，幾乎所有的有機含氟物質需要靠人工合成。“在這一大的背景下，有機氟化學學科的關鍵任務是通過掌握氟化學規律，實現含氟有機分子的高效合成以及性質和功能的發揮。”卿鳳翎稱。

　　經過幾十年的發展，我國在中低端有機氟材料方面已滿足國內相關領域的需求。但是，我國部分高性能有機含氟材料主要依賴進口，使得高性能有機含氟材料的獲取受制于人。

　　在對有機氟化學學科深入思考的基礎上，創新群體項目團隊產生出開展有機氟化學研究的基本思想，探索氟原子對反應和功能的影響、含氟有機化合物的合成方法學、功能含氟有機分子和材料創制。

　　卿鳳翎帶領團隊提出“氧化三氟甲基化反應”新概念，發展一系列氧化氟烷基新反應，取得具有國際領先水平的原創性研究成果，相關研究成果獲得2019年國家自然科學獎二等獎。上海有機所研究員胡金波在長期有機氟化學研究的基礎上，首次提出親核氟烷基化反應中的“負氟效應”，形成一個有機氟化學研究新體系，并發展一系列二氟甲基、二氟卡賓等氟化和氟烷基化試劑，其中兩個試劑均被稱為“胡試劑”，多個試劑已在全球商品化銷售，被國際同行成功使用超過150次，并被美國輝瑞制藥公司（Pfizer）成功應用于治療肺癌藥物的合成中。

　　上海有機所研究員沈其龍從價廉易得的糖精出發設計合成“沈試劑”，該試劑目前已被國內外20余個課題組應用于發展三氟甲硫基化反應。再如，上海有機所研究員張新剛發現首例金屬二氟卡賓參與的催化偶聯反應，國外同行評價其為發現用于農藥、醫藥等領域的生物活性分子提供了新的機遇，為理解金屬氟卡賓參與的化學開辟了新的視角。

　　由于發展了10余個原創性氟化學試劑和反應，并有多個試劑和反應收入國外著名化學類工具書和得到廣泛應用，上海有機所有機氟化學被國外同行譽為“上海氟化學”。

　　在卿鳳翎看來，“上海氟化學”繼續保持國際有重要影響的研究群體地位的關鍵在于，要有滿足研究需求的經費支持，學術帶頭人必須有長期的研究積累和把握研究方向的敏感性，要有一批思維活躍和對科學研究有興趣的年輕人。