一、新型三氟甲基化和三氟甲硫基化及相关反应

1、新型三氟甲基化反应

三氟甲基化的有机分子存在于许多药物和农药分子中。全球第二大的制药公司Merck把通过碳碳键形成的方式向有机分子中引入三氟甲基列为2006年该公司急需解决的十大挑战之一。发展温和条件下的新型三氟甲基化反应是当前有机化学领域研究的热点。

 （1）烯烃的氢化三氟甲基化反应

中国科学院上海有机化学研究所有机氟化学重点实验室卿凤翎课题组在探索烯烃的氢化三氟甲基化反应时，发现以CF₃TMS为三氟甲基源，1,4-环己二烯为氢给体，能顺利的实现一系列烯烃化合物的氢化三氟甲基反应。该反应官能团兼容性好（如醇、酮、酯、酰胺、磺酰胺、磺酸酯和环氧等）。初步机理研究表明，反应经由三氟甲基自由基进行。该工作发表在（Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 2198），并同时被美国化学会杂志（Chemical & Engineering News）以 “Fluorine Chemistry Continues Apace” 为题进行了较为详细的介绍(C&E News, 2013, 91(8), 32-33)。

（2）烯烃的羟化三氟甲基化反应
        虽然烯烃的羟化三氟甲基化反应研究已被报道，但已发展反应具有诸多弊端：一方面，其所用亲电型三氟甲基化试剂（Togni试剂和Umemoto试剂）比较昂贵，且具有爆炸的风险（Togni试剂）；另一方面，其底物具有局限性，大部分方法所采用底物局限于苯乙烯类化合物。因此，限制了这个反应的实际应用。该课题组以便宜稳定的CF₃SO₂Na为三氟甲基自由基试剂，tBuOOH为氧化剂，成功发展了铜催化的烯烃的羟化三氟甲基化反应，以中等到良好的产率得到了一系列三氟甲基化的产物。苯乙烯类衍生物、简单烯烃、α, ß-不饱和酯、α, ß-不饱和酮和α, ß-不饱和酰胺均能适应该反应体系（Angew. Chem., Int. Ed. 2013, ASAP）。

（3） 含三氟甲基手性叔碳中心的的构建

含氟药物和一般的无氟药物相比，具有更好的生物穿透性，能更快、更有选择性地到达靶分子，从而通常会大大降低药物使用的剂量。许多含氟药物是手性药物，如抗爱滋病药物依法韦仑（Efavirenz）。发展含三氟甲基或三氟甲硫基的手性中心的方法学研究是目前有机氟化学领域的研究热点之一。

 中国科学院上海有机化学所有机氟化学重点实验室吕龙课题组在过去工作的基础上，发展了一个有机小分子催化的不对称Macheal加成反应，在奎宁-硫脲双官能催化剂作用下，硝基化合物和含三氟甲基的α,b-不饱和酰胺反应，以良好到优秀的收率及立体选择性得到产物（ACS Catal. 2013, 3, 502-506）。

2、新型三氟甲硫基化试剂及其反应

三氟甲硫基和三氟甲基一样，引入到小分子后能增强小分子的脂溶性，增加其穿透过细胞膜的能力，直接增进化合物的跨膜吸收。同时因为三氟甲硫基是强吸电子基团，含三氟甲硫基的药物分子往往在酸性环境中的较稳定，使其在生物体内不易被代谢。因此含三氟甲硫基的化合物已在医药、农药和材料等领域得到了广泛的应用。而传统的制备方法条件苛刻，底物适用性差或者制备产率低。因而发展温和条件下向小分子引入三氟甲硫基的研究也成为有机化学领域里的研究热点。
    中国科学院上海有机化学研究有机氟化学重点实验室沈其龙小首次发展了一个全新的含三氟甲硫基的亲电高价碘试剂。该试剂只需用氟化银与三价碘氯化合物在四氢呋喃溶液里，60^oC下搅拌一小时，就以较高效制备。在铜催化下该试剂可以与芳基、烯基硼酸反应，高产率地得到含三氟甲硫基的芳烃或烯烃。同样，在铜催化下与炔烃反应，几乎定量地得到含三氟甲硫基的炔烃。不仅如此，该试剂可在室温下与b-酮酸酯、醛反应高产率地得到a-三氟甲硫基的羰基化合物(Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 3457)，该工作已被德国应化杂志选为该杂志的封底，同时在美国化学会杂志（Chemical & Engineering News）以 “Fluorine Chemistry Continues Apace” 为题进行了较为详细的介绍(C&E News, 2013, 91(8), 32-33)。

该课题组也申请了中国专利（申请号：201210460539.6), 有关国际专利的申请也在进行中。该课题组进一步利用其所展的新型亲电三氟甲硫基化试剂在手性有机碱奎宁的催化下实现了五元环的b-酮酸酯的不对称三氟甲硫基化反应。利用奎宁衍生物作为相转移试剂又实现了六元环的b-酮酸酯的不对称反应。该反应产率良好到优秀，立体选择性高。该工作发表在(Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52,12860-12864)。

二、“负氟效应”规律指导下新型氟烷基化试剂以及反应体系的开发与

应用

2013年，中国科学院上海有机化学研究所胡金波课题组在他们提出的“负氟效应”规律的指导下，继续围绕α-含氟碳负离子（α-fluoro carbanion）这一研究主线，利用取代基调控以及过渡金属调控两种不同的策略，对氟烷基化进行了更加细致的研究，通过分子设计，实现了概念上更为精巧的化学反应，加深了对有机氟化学反应规律的认识。
1、“负氟效应”规律指导下基于取代基调控的新型氟烷基化试剂的开发与应用
（1）氟烷基亚砜亚胺系列

该课题组在原有氟烷基砜试剂的基础之上，通过将中心硫原子上的一个氧取代基改变为氮取代基，开发了多种氟烷基亚砜亚胺试剂 (部分工作详见2012年年报)，相关研究成果在2013年被Synfacts中的Synform专栏进行了详细介绍（Synfacts, 2013, 9, A145）。鉴于亚砜亚胺在药物药物分子设计中所具有的潜在用途以及在有机合成中反应活性的可调控性， 2013年，该小组在二氟甲基亚砜亚胺既可以用作亲核二氟甲基化试剂，也可以用作亲电二氟甲基化试剂的基础上，围绕一氟甲基甲基亚砜亚胺，通过取代基调控 (图1)，不但实现了手性试剂控制的高立体选择性的亲核一氟甲基化 (Angew. Chem. Int. Ed., 2013, doi: 10.1002/anie.201308484，已被接受) （图2），而且发现了一氟甲基亚砜亚胺的一个新的反应活性——分子间的自由基反应，可以将一氟甲基高效地转移到O, S, N, P等杂原子上(Chem. Sci., 2013, doi: 10.1039/C3SC51831K，网络版已发表) （图3）。

图1. 胡金波课题组所开发的部分α－氟代亚砜亚胺试剂（2012-2013年）

图2. 立体选择性亲核一氟甲基化

图3. 对O, S, N, P等杂原子的自由基一氟甲基化
（2） 二氟卡宾系列

发展环境友好条件温和的多功能二氟卡宾试剂，不但具有实用意义，而且也有很高的学术价值。当前大多数二氟卡宾试剂存在的一个缺点是反应底物种类单一；对于少数现有的多功能二氟卡宾试剂，其反应条件比较苛刻。针对以上问题，该课题组在原来发展的二氟卡宾试剂TMSCF₃以及TMSCF₂Cl的基础上(详见2011年年报)，通过对TMSCF₃进行氟溴交换，制得了TMSCF₂Br，并将其发展成为一个具有广泛底物适用范围，既可以与烯烃炔烃反应，也可以与杂原子反应的温和的二氟卡宾试剂 (Angew. Chem. Int. Ed., 2013, 52, 12390) （图4）。

图4. 多功能二氟卡宾试剂TMSCF₂Br的制备及其应用

 
(3)氟烷基砜系列

该课题组通过对氟烷基砜试剂中芳基取代基进行变化，于2010年开发了可以用于对醛酮进行Julia-Kocienski烯基化的二氟甲基吡啶基砜。2012年，利用该试剂首次实现了极具挑战性的亲核一碘二氟甲基化反应 (详见2012年年报)。该试剂于2013年先后被美国Scripps研究所的Baran小组以及南加州大学的Prakash-Olah小组多次用于在生物化学中具有重要潜在用途的一系列二氟亚磺酸盐以及磺酸盐的制备。2013年，该课题组进一步拓展了早期开发的各种氟烷基砜试剂在亲核氟烷基化中的用途，丰富了含氟化合物的合成方法（图5）。还借助吡啶基的调控作用，先后利用单氟代的吡啶基砜实现了铜促进或催化的一氟甲基化反应（图6），凸显了含氟吡啶基砜在合成中的特殊价值。

图5. 利用早期开发的氟烷基砜试剂进行的各种亲核氟烷基化研究

图6. 吡啶调控下铜促进或催化的一氟甲基化

2、 “负氟效应”规律指导下过渡金属调控的新型氟烷基化反应体系的开发与应用
       (1)涉及氟烷基金属中间体的反应

2012年，该课题组首次研究了三氟甲基铜与重氮化合物的反应，通过铜卡宾物种的迁移插入反应，找到了一种合成α–三氟甲基羧酸酯的普适性新方法（详见2012年年报）。但是该反应由于水的存在，一方面，阻断了用TMSCF₃直接进行三氟甲基化的可能性；另方面，beta－三氟甲基铜中间体质子化后，Cu₂O的产生阻止了Cu的催化循环，为了实现在铜的催化下所进行的反应，一是要保证在催化量的铜的作用下，未活化的CuCF₃与重氮化合物之间的氟烷基转移反应；二是要保证快速β-氟消除反应的发生以再生铜催化剂。当用双芳基重氮甲烷时，不但底物可以与现场产生的CuCF₃之间可以高效作用，解决了CF₃转移的问题；而且有水存在时，β-氟消除也可以优先发生，保证了活性铜的再生。通过对CuI催化的反应进行考察，找到了一个催化烯基化的最优条件,实现了首例铜催化的高效偕二氟烯基化反应，也是基于铜－卡宾机理的烯基化反应中为数不多的一个例子（J. Am. Chem. Soc. 2013, doi：10.1021/ja409941r，网络版已发表）（图7）。

图7. 铜催化下通过C-F键断裂对重氮化合物的偕二氟烯化反应 

在研究对芳炔的三氟甲化过程中，利用银的调控作用，在外加添加剂2,2,6,6-四甲基哌啶（TMP）促进下，与炔基碘反应，可以高选择性地实现对芳炔的碘三氟甲基化反应。在合成芳基三氟甲基化合物的所有研究中，该工作尚属首次对芳烃的双官能化反应（J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 2955）。该工作是JACS网络版发表当月被点击阅读次数最高的十篇文章之一，并且被Synfacts收录（Synfacts 2013, 9, 544.）（图8）。

                                 图8. 银调控下对芳炔的三氟甲基化碘化反应

(2)未涉及氟烷基金属中间体的反应 
        该课题在亲核氟烷基化反应的基础上，利用超价碘的调控作用，将亲核氟烷基化试剂进行极性转化，发展了一系列二价铜催化下亲电的氟烷基化反应。在水促进下，对不饱和的烯基羧酸进行脱羧氟烷基化的基础上（详见2012年年报），2013年，研究了对α,β-不饱和炔基羧酸的转化，得到了与以往不同的结果，产物是α－三氟甲基酮而不是三氟甲基炔烃（图9）。初步机理研究表明，羰基中的氧来源于水而不是空气中的氧气，并且氧三氟甲基化发生在脱羧之前（Chem. Sci. 2013, 4, 3478）。

图9. 水参与下对炔基羧酸的氧三氟甲基化反应

三、过渡金属催化的氟芳基化和氟烷基化

      1、   过渡金属催化多氟芳烃C-F键活化直接官能团化

多氟芳烃类化合物在生命科学和材料科学领域中具有相当重要的应用，但目前缺乏高效引入氟芳基的手段，对以多氟芳烃为底物直接进行氟芳基化的研究很少。其中，由于C-F键的高键能（C-F键属于惰性最强的基团之一），以过渡金属催化对多氟芳烃化合物进行化学、区域选择性C-F键活化官能团化是目前有机化学中的研究热点和挑战之一。开展C-F键活化研究不仅益于寻找新的氟化，脱氟及C-F键功能化途径；同时也对于催化氟降解有很重要的指导意义，在环境保护和绿色化学方面有很好的应用前景。

中国科学院上海有机化学研究所有机氟化学重点实验室张新刚课题组从2008年开始从事过渡金属催化下氟芳基化和氟烷基化反应研究，在其前期研究基础上，该课题组进一步发展出一种以E₃SiH为氢源，Pd或Ni催化下导向基团（含氮杂环，包括吡啶基、喹啉基等）促进的多氟芳烃邻位C-F键选择性活化氢化（氢化脱氟，HDF）的方法。该方法不仅可以高效、高区域选择性得到系列部分氟化的芳烃化合物，具有很大的底物适用性，而且通过催化体系调控还可以连续还原导向基邻位的C-F键，具有产物多样性。更为重要的是，这些所得多氟芳烃衍生物是合成发光材料（如LED）、光催化剂和含氟医药的重要中间体。机理研究表明该反应首先是低价态过渡金属对导向基邻位C-F键进行氧化加成，然后再进行后续脱氟氢化（Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 5813； Chin. J. Chem. 2013, 31, 873）。该文被Synfacts收录（Synfacts 2013, 9, 0878）。

沈其龙小组利用吡啶作为导向基团，钯催化下首次选择性地活化邻位的碳氟键，同时活化杂环的C-H键并重组生成新的碳碳键(Org. Lett. 2013, 15, 940)。

      2、  过渡金属催化多氟芳烃C-H键官能团化及衍生反应

2010年张新刚课题组首次实现了多氟芳烃的直接氧化烯烃化反应（J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 4506）。在该研究的基础上，该课题组首次发现硫醚可以作为高效配体大大提高Pd催化下多氟芳烃的直接烯烃化反应效率。例如对供电子基或吸电子基取代的多氟芳烃，应用新的反应体系可以将反应效率提高1倍以上。该反应的特点在于，硫醚通常被认为是钯催化剂的毒化剂，但在该反应体系中它却是一个高效配体。这进一步为我们提供了以硫醚为配体提高催化剂活性的新思路（Org. Lett. 2013, 15, 5004）。

在上述研究的基础上，该课题组首次实现了富电子杂环噻吩-噻吩，以及噻吩-呋喃之间的直接氧化交叉偶联反应。该方法不仅成功避免了剧毒锡试剂的使用，而且为合成以噻吩为基础的光电材料提供了高效绿色的简捷路径。该反应的特色在于：反应绿色高效简捷、底物廉价易得、重要官能团兼容性出色（溴、醛等重要官能团兼容）。最重的是通过该反应可以高效合成一系列重要单体用于有机太阳能电池材料及其它光电材料的研究（Chem. Sci. 2013, 4, 3508）。该课题组已申请了专利（申请号：CN 201310005471.7）。

        进一步，该课题组将缺电子多氟芳烃拓展至五氟化硫苯体系。五氟化硫（SF₅）被称为“超三氟甲基”。它具有比三氟甲基更大的位阻，更强的吸电性和亲脂性，在农药和医药上已有应用，并将成为有机氟化学的重要关注对象。然而合成SF₅基取代的芳烃化合物的方法却十分少。该课题组利用Pd催化C-H键活化的方法，以易得的硝基五氟化硫苯出发，成功对其进行了衍生化，使得五氟化硫苯的结构具有多样性（Org. Lett. 2013, 15, 5004）。

3、过渡金属催化的氟烷基化

芳基二氟烷基化合物在材料和生命科学中同样起着举足轻重的作用。但与芳烃的三氟甲基化反应相比，目前向芳烃中选择性直接引入二氟烷基的方法很少，尤其是过渡金属催化下芳基二氟烷基化反应报道的非常少，存在很大挑战，是目前有机氟化学研究的热点之一。张新刚课题组利用Pd催化剂首次实现了芳基硼酸与溴二氟甲基膦酸酯(BrCF₂PO(OEt)₂)、溴二氟乙酸酯（BrCF₂CO₂Et）和溴二氟乙酰胺（BrCF₂CONR₁R₂）的交叉偶联反应。克服了二氟烷基金属试剂，尤其是二氟甲基膦酸酯金属试剂不稳定，催化循环不易进行等问题。利用该法还可以高效实现后期氟化策略，合成不同生物活性化合物（Angew. Chem., Int. Ed. 2013, Accepted）。后期研究工作正在进行之中。

4、钯催化的三氟氯乙烯与炔烃的偶联反应

 三氟乙烯的衍生物是一类较有用的含氟有机化合物，即可作为含氟砌块用于制备含氟有机小分子，同时可以作为单体用于制备高附加值的含氟聚合物。沈其龙小组发现以安全、便宜的三氟氯乙烯作为原料，在钯催化下可与炔烃偶联高产率地得到三氟烯炔类衍生物(Chin. J. Chem. 2013, 31, 901)。

四、钍基熔盐堆用氟化熔盐材料

环境与能源是人类赖以生存和发展的基础，煤炭、石油、天然气等化石能源正逐渐走向枯竭，同时其大量消费也带来了一系列的环境问题，所以，发展清洁能源已成为世界各国的优先选择。核能是一种能量密度高、洁净、低碳的能源，在解决能源需求快速增长和环境保护的矛盾上具有其它能源不可比拟的巨大优势。大力发展核电已成为我国能源中长期发展规划的战略重点之一。为此，中科院启动了战略性先导科技专项-钍基熔盐核能系统研究。

熔盐堆(MSR)属于第四代先进核能反应堆，在第四代核反应堆国际论坛(GIF)上被确定为最值得开发的六种反应堆之一。MSR中使用的熔盐既是燃料盐又是冷却剂，考虑到熔盐的中子吸收截面及其它物理化学特性，认为由⁷Li、Na、K、Rb、Be、Zr等元素的氟化物形成的氟化熔盐是最佳的选择。然而，科学界以及工业界对于这些氟化熔盐的研究非常少，认识很有限。本实验室作为国内专门研究氟化学和氟材料的科研机构，积极面向国家战略需求，开展了氟化熔盐的制备、性能与应用研究以及锂同位素的分离研究工作。

该重要任务的主要科学技术问题是两个：一是如何制备出具有固定组分和熔点、氧含量极低、中子毒物极低的核纯级含氟熔盐；二是如何采用有机萃取的方法，高效分离锂-6、锂-7同位素，最终值得高丰度的锂-7盐，以制备含氟锂-7熔盐。

中国科学院上海有机化学所有机氟化学重点实验室肖吉昌课题组经过努力，目前已基本掌握高质量含氟熔盐制备过程的化学本质以及制备工艺技术，已经成功制备得到共计2200公斤含氟高纯熔盐(FLiNaK)，在核反应冷堆中进行了成功使用，受到了用户单位的高度评价。另外，实验室经过化学、化工协同研究，已经成功利用新型溶剂萃取法高选择性地分离锂同位素，最大分离系数达到1.023，丰度为92.337%的原料经过160台离心机串级富集实验，取得了满意的效果，得到丰度大于99.043%的LiF产品，级分离效率达到90%。

取得的突破性进展具体包括：

1、氢氟酸体系中含氧酸根离子的反应性能

氟化盐都是通过相应金属的氧化物、碳酸盐、氢氧化物与氢氟酸的反应制得的，氢氟酸中含氧酸根离子的含量直接影响到氟化盐的纯度。然而，即使是工业上最好的电子级氢氟酸中，硫酸根离子的含量也已达200ppm，所以，在进行氟化盐的制备之前，必须除去氢氟酸中的酸根离子。通过研究氢氟酸体系中各种含氧酸盐的化学反应性能、含氧酸盐在不同酸度条件下的溶解规律，找到了有效去除氢氟酸中含氧酸根离子的方法，制得了含氧酸根离子含量低于40ppm的氢氟酸。

2、氢氟酸与金属氧化物、氢氧化物的反应规律

金属氟化物是下一步制备熔盐的原料，其纯度直接影响到熔盐的质量。考察了不同条件下氢氟酸与金属氧化物、氢氧化物的反应性能，认识了金属氟化物在水、氢氟酸中的存在形式及变化规律，从而找到了最佳的制备工艺条件，制得了高纯氟化盐，各种中子毒物的含量都低于其允许浓度。

3、氟盐在高温下的化学转化

熔盐并非几种氟盐的简单混合物，而是一种具有单一熔点和特定元素组成的物质。因此，研究了不同的熔炼温度、不同的氟盐配比对熔盐的密度、粘度、热容、电导、蒸汽压、表面张力等物理化学性能的影响；另外，由于在熔炼条件下，氟化盐的水解与氧化物的氟化这两个反应并存，而熔盐氧化物的存在对反应堆是极其不利的，它们会转化成氧化钍或氧化铀，而钍或铀的氧化物很容易在堆内形成浆状物或在堆芯某些地方沉淀，导致反应堆局部过热，从而产生危险。所以，仔细考察了在不同温度下氟化熔盐中氧元素的存在形式以及在熔炼过程中氟元素、氧元素的变化规律。通过这一系列条件探索与性能研究，成功制得了氟化熔盐。制得的熔盐质量稳定，氧含量都能控制在200ppm。

由于ZrF₄的易水解和易挥发，很难得到具有单一熔点的氟钾锆共晶熔盐。通过工艺实验条件摸索，证明了原料氟化锆的纯度及密闭熔炼反应条件是氟钾锆熔盐制备成功的关键因素，最终制备出了与文献值熔点相符（420℃）的氟钾锆熔盐。

4、氟化氢与水的相互作用及水的去除机理

熔盐中氧的存在直接影响到反应堆运行的安全，所以必须除去其中的氧元素。通过氟化氢与氧化物的反应是熔盐除氧的最有效途径，然而，市售无水氟化氢中的水含量都在300ppm以上，如何制得水含量更低的氟化氢非常关键。因此，仔细研究了氟化氢与水分子之间的相互作用规律，考察了氟化氢中水分子的化学反应性能及电化学性能，发展了一种有效去除氟化氢中微量水的方法，制得了水含量低于15ppm的氟化氢。同时，这一问题的解决，为高纯六氟磷酸锂的制备打下了坚实的基础，对于锂电行业的发展也将起到积极的推动作用。

5、氟化氢与含氧酸等在高温下的反应性能

由于硫、磷等元素对结构材料的腐蚀性，它们在熔盐中的含量必须被控制在10ppm以下。这些元素在熔盐中的主要存在形式是含氧酸盐，纯化极其困难。通过对这些物种在高温下的氧化还原性能、各元素不同价态之间的变化规律、氟化氢浓度与反应速度之间关系等的深入研究，找到了最佳的氟化反应条件，成功地脱除了这些含氧酸根离子，实现了硫、磷元素低于10ppm熔盐的净化。

6、氟化试剂、氟化熔盐的腐蚀行为

氟化熔盐具有超强的腐蚀性，对熔炼设备的要求相当高；由于不同的熔炼方法需要不同的氟化试剂，各种熔炼材料对氟化试剂的耐受能力差别很大，所以，不同的熔炼条件需要使用不同的熔炼材料。通过研究一系列熔炼温度下(500^oC ~ 1000^oC)不同氟化试剂、氟化熔盐与各种材料之间的反应性能，找到了制备氟化熔盐的氟化试剂、合适材料与熔炼条件。

7、用于锂同位素分离的高效萃取剂

锂-7同位素（氟化锂-7）是含氟熔盐中必不可少的组分之一。迄今为止，唯一能够实现工业化分离锂同位素的方法是锂汞齐化学交换法，然而这种方法因需使用大量的汞，对操作人员和周围环境产生了巨大的危害。因此，迫切需要开发一种安全、绿色、高效、可用于多级富集分离锂同位素的新方法。实验室经过大量的萃取剂合成与筛选优化工作，获得了能够实用化的锂同位素分离专用萃取剂，开发出了新型的溶剂萃取法用于锂同位素的分离。其中部分萃取剂的最大分离系数达到1.023。

8、锂同位素分离的串级新工艺

锂同位素丰度的提高，必须采用多级逆流、串级萃取新工艺，实验室采用上述的专用萃取剂，开展了溶剂萃取法富集锂同位素的新工艺研究。通过对35级萃取富集设备的大量、多次调试，保证整个实验系统运行稳定；采用了新型流量控制技术与防流量脉冲装置，使得整个体系流量恒定，各级出口碱度、锂浓度稳定；同时采用优化的萃取工艺流程，解决了 “一点控制”等难题。通过实验系统的连续300小时萃取富集，锂-7同位素丰度从天然的92.337%富集到99.043%，实现了同位素的高效、稳定多级富集，级效率大于90%。

五、代表性专利

1、肖吉昌，宗国强，王荣荣，董群安，陈博，张龙，陈伟，“一种高纯FLiNaK熔盐的制备方法”，中国专利，申请号：2013101489294

2、肖吉昌，宗国强，孙加宏，孙晓刚，李晓东，叶新艳，“一种熔盐制备熔炼炉”，中国专利，申请号：2013202167096

3、肖吉昌，宗国强，陈伟，李晓东，陈博，张龙，王正能，“一种制备高纯度氟铍酸铵的方法”，中国专利，已申请。

4、肖吉昌，宗国强，孙晓刚，王荣荣，孙加宏，叶新艳，“一种制备氟锂铍熔盐的方法”，中国专利，已申请。

5、中国科学院上海有机化学研究所，“一种用于分离锂同位素的萃取剂及其应用”，中国专利，申请号：201210437155.2

6、胡金波，张伟，郑卫琴，陈光华，施啸，徐永昌，吕红贵，“一种富集锂同位素的回流串级工艺”，中国专利已申请。

7、胡金波，张伟，郑卫琴，施啸，徐永昌，吕红贵，“分离锂同位素的含氟萃取剂及其应用”，中国专利已申请。