[核心閱讀]：在氣候變化的戰爭中，人們剛剛得到了一件新的化學武器：一種破壞化合物中碳—氟鍵的方法。日前，國外媒體披露了這一消息
，由於碳—氟鍵在汙染大氣環境的許多工業氣體中廣泛存在，所以這項新技術有望破解頑固的氟汙染。

　　由碳、氟和氯組成的化合物，稱為氟利昂（CFCs），又(you)稱(cheng)為(wei)氟(fu)氯(lv)烴(ting)，是(shi)氟(fu)氯(lv)代(dai)甲(jia)烷(wan)和(he)氟(fu)氯(lv)代(dai)乙(yi)烷(wan)的(de)總(zong)稱(cheng)。氟(fu)利(li)昂(ang)作(zuo)為(wei)一(yi)種(zhong)性(xing)能(neng)優(you)良(liang)的(de)冷(leng)凍(dong)劑(ji)

，在(zai)家(jia)用(yong)電(dian)冰(bing)箱(xiang)和(he)空(kong)調(tiao)機(ji)中(zhong)廣(guang)泛(fan)使(shi)用(yong)。隨(sui)著(zhe)環(huan)境(jing)科(ke)學(xue)的(de)發(fa)展(zhan)，人(ren)們(men)逐(zhu)漸(jian)認(ren)識(shi)到(dao)並(bing)越(yue)來(lai)越(yue)關(guan)注(zhu)逃(tao)逸(yi)到(dao)大(da)氣(qi)平(ping)流(liu)層(ceng)中(zhong)的(de)氟(fu)利(li)昂(ang)對(dui)臭(chou)氧(yang)層(ceng)的(de)破(po)壞(huai)作(zuo)用(yong)，並(bing)於(yu)上(shang)世(shi)紀(ji)90年代要求禁止使用氟利昂。眾所周知
，臭氧層是地球生命的保護層，能吸收掉大約5％的太陽輻射高能紫外線，使地球上的生物免遭強紫外線的殺傷。

　　但是，另一種化合物——碳氟化合物（與氟利昂類似
，隻是分子中沒有氯）如今仍在生產中被廣泛使用。由於其分子結構中牢固的碳—氟(fu)鍵(jian)
，使(shi)得(de)碳(tan)氟(fu)化(hua)合(he)物(wu)具(ju)有(you)很(hen)強(qiang)的(de)防(fang)水(shui)性(xing)，因(yin)此(ci)它(ta)主(zhu)要(yao)被(bei)用(yong)於(yu)防(fang)水(shui)服(fu)裝(zhuang)和(he)特(te)富(fu)龍(long)炊(chui)具(ju)。另(ling)外(wai)
，得(de)益(yi)於(yu)它(ta)們(men)很(hen)高(gao)的(de)溶(rong)解(jie)氧(yang)氣(qi)的(de)能(neng)力(li)
，它(ta)們(men)成(cheng)為(wei)人(ren)造(zao)血(xue)液(ye)中(zhong)一(yi)種(zhong)重(zhong)要(yao)的(de)基(ji)礎(chu)組(zu)成(cheng)部(bu)分(fen)。

　　盡管碳氟化合物用途廣泛，但是它仍舊是一種破壞力強大的溫室氣體。英國約克大學的Robin Perutz在接受《新科學家》雜誌采訪時說：“破壞臭氧層的真正‘元凶’（氟利昂等）已經在很大程度上被除去，但是依然存在的碳氟化合物的的確確在全球變暖方麵有著巨大的‘潛力’。”

　　例如，有一種碳氟化合物
，叫四氟甲烷。盡管大氣中存在的四氟甲烷的量要比二氧化碳少很多，但是其溫室氣體效應是二氧化碳的6500倍，四氟甲烷的化學穩定性更足以保證它在大氣中存在5萬年之久。

　　碳氟化合物的化學惰性同樣使得它們很難被去除幹淨。“對於這些頑固的碳—氟鍵，我們基本上無能為力。”馬薩諸塞州布蘭迪斯大學的Oleg Ozerov對《新科學家》表示：“想辦法破壞這些鍵是非常有意思的挑戰。”

　　2005年，Ozerov的團隊發現可以利用強大的路易斯酸來實現這一目標。路易斯酸中包含的正離子可以吸引碳—氟鍵上的氟負離子。但是
，該反應很難持續很長時間，因為酸很容易與其他化合物發生反應而被很快耗盡。

　　如今
，Ozerov和他的同事Christos Douvris發現了一種可以讓該反應持續更長時間的方法。通過他們的方法


，一個路易斯酸分子最多可以拆散2700個碳—氟鍵。這意味著在室溫下
，隻要0.5毫克的路易斯酸就可以在24個小時內將180毫克的碳氟化合物轉化成更安全的形式。

　　這種方法中所使用的路易斯酸是由加州大學的Christopher Reed領導的團隊發現的。路易斯酸中包括矽的一種活潑形式——有3個鍵並帶1個正電荷，不同於通常的4個鍵的矽。這種活潑的矽就像一個分子炸彈
，可以很容易將碳—氟鍵分開。

　　另一個反應物是三乙基矽烷
，它在整個反應中扮演維和部隊的角色

，後來加入並負責馴服、整理反應產生的活潑化合物的工作。

　　反應的第一步就是活潑的矽分子“炸彈”使氟離子從碳—氟鍵上離開，同時產生一個穩定的矽原子與氟離子結合，剩下一個非常活潑的赤裸的碳離子。

　　碳離子隨後與三乙基矽烷中釋放出的氫離子中和，形成更安全的碳—氫鍵，同時產生一個新的活潑的矽分子
，去進攻更多的碳—氟鍵。

　　Ozerov認為，反應是個“下山”的過程，隻需使用極少的能量
，而且，最終產物對大氣汙染的影響也非常有限。

　　Perutz雖然沒有參與此項研究
，但他對這種新方法印象深刻，他說：“我不得不說，這是一個跨越式的改變，這種方法使反應效率大大提高，在此之前這是很難想象的。”但與此同時，他指出，該方法在千克級的尺度上還未經試驗，而這是投入工業化實踐之前的必須一步。

　　“不論是對於化學原理的進步還是化學工業的發展，這都是化學界一個重要的發現。”英國聖安德魯大學研究碳氟化合物的專家David O′Hagan對《新科學家》表示：“通過這種方法能夠有選擇性地、高效地去除氟，這是一種意想不到的、有意思的進步
，具有顯著的重要性。”

　　其他一些被提議的用來中和碳氟化合物的方法，主要依靠收集
、貯存化合物，而並非將其轉化成更安全的形式。“碳氟化合物可以被有效地永久貯藏起來。”Ozerov說：“如果經濟上可行，相對於貯藏的方法而言，還是將碳氟化合物通過化學轉化的方法來去除更好一些。”