1.胺-HF和醚-HF试剂

氢氟酸本身是在氟化学中使用的最具毒害性的试剂之一，其危害性甚至超过元素氟。其原因是它沸点低(19.5℃)、局部的和系统的毒性以及它的局部麻醉作用。

为了更安全、更方便地处理这个极其重要的试剂，己有多种方法用来稳定这个强烈缔合的液态HF的氢键网络结构。例如加入胺、醚或四烷基脲等作为“氢桥”受体(图式2. 21)。

图式2.21  强烈缔合的胺-HF试剂的可能结构。(a)吡啶·9HF (70％HF-吡啶)的结构，它的¹⁹FNMR研究显示出聚HF的网络结构，其中每个氟原子由四个氢原子包围。(b)复合物Et₃N·3HF的可能结构

第一个公开发表的“温和的HF”，试剂的例子是聚氢氟酸吡啶盐(吡啶·9HF)，通常称之为“Olah试剂”。该配合物含70％的HF，是一个在55℃时还能稳定存在的强酸性液体。它和无水HF一样，高毒并腐蚀玻璃，但由于其蒸气压很低，所以处理时安全得多。后来又发现改变胺与HF的比例，该试剂的酸性和亲核性可在很宽范围内进行调节。用聚乙烯吡啶作为固体碱可以进一步显著提高这类试剂的安全性和易操作性。

除了吡啶作为氢键受体外，其他一些复合物如Et₃N·3HF、Bu₄N⁺(H₂F₃)^-也已有广泛的实际应用，它们是中性甚至弱碱性的，而且不会在液面以上形成HF蒸气压。NEt₃·3HF(b.p.78℃，在1.5mbar压力下不分解)不腐蚀玻璃，因此它可在玻璃仪器中在较高温度下进行反应。

最近的一个发展是HF-二烷基醚配合物，例如Me₂O·2HF，它更酸性一些。

正是由于这些试剂的出现，在制备有机氟化物时我们可以不再使用无水HF,这个最有害的试剂可被上述“温和的HF”，试剂所替代，其酸性和亲核性可以根据需要讲行调节。

2.氢氟化、卤氟化和环氧开环

许多胺-HF试剂依然具有足够的酸性去加成到碳碳双键或三键生成相应的氢氟加成产物。Olah试剂(70％HF-吡啶)或HF-聚乙烯基吡啶的毒性较小，因而替代无水HF得到了广泛的应用。选择适当的共溶剂，可以调控Olah试剂的反应活性，进而可以对含有多个双键的体系进行高度选择性的部分氢氟化反应(图式2.22)。

图式2.22  Olah试剂及HF-聚乙烯基吡啶(PVPHF)应用于烯烃或炔烃的氢氟化加成反应

重键的卤氟化反应并不需要强酸性的氟化试剂。因此与氢氟化反应相比，用于此类反应的胺-HF试剂的选择范围更广。引发这反应的亲电试剂也很多，如酸性的Olah试剂或几乎中性的NEt₃·3HF被普遍用做氟离子来源，而最常用的亲电试剂则为NBS或NIS(图式2.23)。卤氟加成的反式产物表明生成了一个桥式三元环中间体，它随后被氟离子进攻而开环。有时候初步生成的3-氟-2-卤代烷烃进一步与氟化银反应而现场得到相应的1,2-二氟代烷烃。

图式2.23  卤氟化反应的机理[X⁺＝亲电试剂，如：N-卤代丁二酰亚胺、(MeSSMe₂)⁺BF₄^-、NPSP]。若X为Br或I，在它可现场被AgF中的氟离子取代

一些非卤亲电试剂如二甲基(甲硫基)四氟硼酸锍盐[(MeSSMe₂)⁺BF₄^-]和N-苯硒基邻苯二甲酰亚胺(NPSP)也可用于此类反应。苯硒基可在随后的反应中脱除，若用间氯过氧苯甲酸(MCPBA)则得到相应氟代烯烃；若用自由基还原则得到氟代烷烃(图式2.24)。

图式2.24  卤氟化反应及一些类似机理的反应例子

另一个机理上相关的反应是炔烃衍生物与NO⁺BF₄^-在70％HF-吡啶作用下的全氟化加成反应(图式2.25)。

图式2.25  由NO⁺引发的二苯乙炔氟化加成反应生成1,2-二苯基四氟乙烷

胺-HF试剂也可用于环氧化合物的开环反应制备β-氟醇。利用此类试剂不同的酸性和亲核性可以控制反应的立体选择性。用中性的或稍有碱性的试剂，则开环过程就是类似于S_N2亲核过程，氟离子进攻具有更高电正性的碳原子卿几而若用较酸性的试剂则第一步是对环氧的氧原子质子化，随后发生亲核性开环(类似于S_N1反应)(图式2.26)。

图式2.25用酸性的70％HF-吡啶试剂进行环氧开环反应，其选择性较差并导致低聚副产物的生成

用温和的但更有选择性的试剂如NEt₃·3HF或KHF₂-18-冠-6进行环氧开环反应的速度较慢，但可被一些亲电的过渡金属配合物所催化。在手性Salen催化剂存在下可以合成手性氟醇。这类对映选择性的反应，已经在含氟药物化合物的合成中引起人们巨大的兴趣(图式2.27)。

图式2.27  手性路易斯酸催化下环氧化合物对映选择性的开环