氟在所有與碳原子成鍵的原子中范德華半徑僅大于氫（rH = 1.20 ?, rF = 1.47 ?）。根據(jù)Linus Pauling提出的電負性概念，氟是元素周期表中電負性最大的元素（χp = 3.98）。基于這兩種特性，C-F鍵發(fā)生高度極化，離子鍵成分加強，因而具有很強的鍵能，致使含氟化合物相比于非氟母體常常表現(xiàn)出特殊的性質。與此同時，C-F鍵具有很強的偶極矩，調控含氟化合物中幾個C-F鍵的相對取向可以得到高極性的分子，進而用于液晶介電材料的設計。
英國圣安德魯斯大學的David O'Hagan教授團隊曾嘗試合成一系列包含多組鄰位單氟亞甲基（~[CHF]n~, n = 3-6）單元的直鏈烷烴，并分別對其構象進行研究。他們發(fā)現(xiàn)其中的全順式氟代烷烴異構體傾向于形成螺旋式構象，可避免1,3-C-F鍵重疊產(chǎn)生靜電排斥。與此同時，受到氟原子鄰位交叉效應的影響，1,2-C-F鍵以鄰位交叉式構象排列，導致分子中不同C-F鍵產(chǎn)生的偶極發(fā)生一定的抵消。為了最大程度地得到高極性的氟代烷烴分子，David O'Hagan教授設想利用環(huán)烷烴本身存在的剛性作用來束縛1,3-C-F鍵的相對取向，于2011年首次報道了全順式1,2,3,4-四氟環(huán)己烷的合成，并通過低溫核磁共振波譜測定氟原子間的空間偶合作用及X射線單晶衍射結構表征確定了2,4位的C-F鍵呈重疊式。該工作以1,3-環(huán)己二烯為原料，經(jīng)臭氧氧化及后續(xù)的氟化過程最終得到目標產(chǎn)物，理論計算預測該分子的偶極矩為4.91 D。隨后，他們還相繼報道了全順式1,2,4,5-四氟環(huán)己烷和1,2,3,4,5,6-六氟環(huán)己烷的合成，其中全順式1,2,3,4,5,6-六氟環(huán)己烷的偶極矩高達6.2 D
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