性質
有機氟化合物特別是全氟化合物具有一些不一般甚至是非常特殊的物理化學性質，它們被用於從藥物化學到材料科學等多個科學領域中。物理性質方面，有機氟化物的性質主要是由兩個因素所控制的：一是氟的高電負性和較小的原子半徑，氟原子的2s和2p軌道與碳的相應軌道尤其匹配；二是由此產生的氟原子的特別低的可極化性。 碳-氟鍵是有機化學中已知的最強的化學鍵，它不僅較短，而且是高度極化的，其偶極矩在1.4D左右。不過全氟碳烷分子中由於所有局部偶極矩相互抵消，卻是屬於十分非極性的溶劑，很多情況下比相應的碳烷的介電常數還低；對比之下，部分氟化的碳烷分子的偶極矩則較高。
氟原子僅比氫原子稍大（范德華半徑比氫原子大23%），而且具有很低的可極化性，因此全氟碳烷的分子結構和分子動力學也受到影響。直鏈碳烷是線性鋸齒形構型，全氟碳烷則為了避免1-和3-位上氟原子間的電子和立體排斥，而採取螺鏇形結構。
全氟烷烴的沸點要比相同分子量的烷烴低很多，而且由於全氟烷烴的低可極化性，造成它與其他烴類溶劑的混溶性很差，從而產生所謂液相的第三相，即相對於水相和有機相的氟相。
套用
有機氟化物在醫藥工業中有非常重要的套用。目前上市的新藥中，每年大約有15-20%都是有機氟化合物。在含氟的藥物分子中，通常氟的含量都比較低，每個引入的氟原子或含氟基團都有其特定的目的。總體上看，氟原子對藥物分子的影響主要有： 1.氟的引入不使分子發生明顯的立體構型變化，但使分子的電子性質產生很大的改變。這是由於氟原子雖然與氫原子大小相似，但卻具有很大的電負性。
2.在芳環氟代、π體系的鄰位氟代和全氟烷基鏈等情況下，氟的引入對於分子的親脂性是有利的。
3.高電負性的氟原子可作為氫鍵受體或氫鍵供體的活化者，或者藉由立體電子效應，穩定分子的一些構象。芳環上的氟代增強了芳環其他氫原子的酸性，使其更容易成為氫橋的供體；同時，富電子的芳環π體系也可以作為氫橋的受體。
4.通過向底物引入氟原子，可以選擇性地阻斷一些不希望發生的代謝途徑，讓藥物前體只轉化為希望的生物活性物質，增加藥物的生物利用度，穩定代謝和調整反應中心。
5.含氟基團可用於生物等排體模擬一些不穩定或代謝後會產生有毒產物的官能團。
6.含氟藥物可以是基於機理的自殺性抑制劑，基於氫原子與氟原子在體積上的相似性和在反應性上的根本差別而發揮作用。5-氟尿嘧啶是此類抑制劑中最著名的一個例子。
用放射性氟原子進行標記的代謝物，如氟代脫氧葡萄糖，由於與它的同屬物有相同的轉化途徑，常在醫療成像中用於獲得代謝過程的具體信息。此外含氟化合物在醫藥化學中還有一類完全不同的套用類型，這些套用包括人造血、吸入式麻醉劑和呼吸液。在這些套用中不希望化合物參與任何生物化學轉化，而有機氟化合物尤其是全氟化合物的高度惰性，正好滿足了這個需要。
天然產物
與氟元素在藥物中的廣泛套用形成鮮明對比的是天然有機產物中氟元素的缺乏。與上千種含氯、溴和碘的天然有機分子不同的是，迄今為止，人們發現的含氟天然產物仍然屈指可數。如果將天然存在的一類尾端還有氟原子的脂肪酸看作是一種化合物的話，則生物來源的含氟有機物僅有6個——氟乙酸、(2R,3R)-2-氟代檸檬酸、氟丙酮、核殺菌素、4-氟-L-蘇氨酸和氟代脂肪酸；而且這個數字也在減少中——以前認為是天然存在的含氟有機物，在現在由於實驗證據不足而準確性遭到質疑。此外還有一些氟化合物是可以通過地質過程產生的，比如三氟一氯甲烷和二氟二氯甲烷。 生物來源的含氟有機物之少一般認為是由三個因素造成的：
1.地表水中較低的氟離子濃度（對比[F−]=1.3ppm、[Cl−]=19000ppm），儘管氟是地殼中含量最多的鹵素；
2.水中的氟離子是高度溶劑化的，不易參與化學反應；
3.氟正離子的不穩定性，致使氟不能像其他鹵素一樣以X+的形式被引入到分子中去（見加鹵酶機制）。
在上述生物來源的含氟有機物中，最著名的是氟乙酸。它的毒性和在植物中的存在是很早就已知的，也曾被大量合成作為殺鼠劑使用。氟乙酸是作為乙酸的競爭性抑制劑，通過阻斷檸檬酸循環中草醯乙酸向檸檬酸的轉化（產生的氟代檸檬酸不能再進行消除產生順烏頭酸）而產生作用。其生物合成的機制是在2008年才探明的，S-腺苷基蛋氨酸(SAM)作為合成前體，在氟化酶催化下與氟離子發生親核取代，生成含氟中間物，再經磷酸化酶、異構酶、醛縮酶和脫氫酶催化的多步反應轉化為氟乙酸。
同名圖書
基本信息《有機氟化學》
有機氟化學作 者：卿鳳翎，邱小龍 著
叢 書 名： 冷配線上
出 版 社：科學出版社
ISBN：9787030186874
出版時間：2007-03-01
版 次：1
頁 數：374
裝 幀：平裝
內容簡介
近年來，有機氟化合物（含氟功能材料）在高新技術產業和生命科學中發揮越來越重要的作用，隨之而來對於有機氟化學的研究也逐漸成為人們關注的熱點。本書是我國學者編著的第一本系統介紹有機氟化學的著作，其框架結構和內容源於作者近20年來在有機氟化學領域學習和研究的切身體會和經驗積累。本書首先介紹了有機氟化合物的性能，特別是詳細地討論了有機氟化合物與相應的碳氫化合物的化學反應性差異；然後全面和系統地論述了有機氟化合物的合成方法，通過列舉大量已報導的最新成果，對不同合成方法的優點和局限進行了分析；最後對含氟藥物和含氟功能材料進行了介紹。
本書可供從事有機化學、藥物化學和高分子化學的研究人員和研究生閱讀，對於工業界開展有機氟化合物研製的技術人員也具有重要的參考價值。
圖書目錄
《現代化學基礎叢書》
前言
第一章 有機氟化學概況
一、有機氟化學簡史
二、氟的存在及常規物理性質
三、具有獨特性能的含氟有機化合物
四、氟碳化合物
五、有機氟化合物的命名
六、19F核磁共振（19F NMR）
參考文獻
第二章 氟原子和含氟基團對反應中心的影響及全氟化合物的反應特性
一、立體效應
二、電子效應
三、氟碳正離子
四、氟碳負離子
五、氟碳自由基
六、氟碳卡賓
七、有機氟化合物的反應
參考文獻
第三章 全氟化合物的合成及套用
一、高價金屬氟化物的氟化
二、電化學氟化
三、氟氣氟化
四、全氟化合物的套用
五、氟氯碳化合物（氟里昂）
六、氟溴碳化合物
參考文獻
第四章 親電氟化
一、NF親電氟化試劑
二、NF親電氟化試劑的分類及合成
三、NF新電氟化試劑的反應
四、親電三氟甲基化試劑
參考文獻
第五章 親核氟化
一、胺基氟化硫試劑
二、二烷胺基氟化硫的製備及常規性質
三、胺基氟化硫試劑的反應
四、三（二烷胺基）銃二氟三甲基矽鹽的反應
參考文獻
第六章 含氟合成子：單氟合成砌塊
一、2-氟-2膦醯基乙酸三乙酯
二、單氟甲基苯基碸
參考文獻
第七章 含氟合成子：二氟亞甲基合成砌塊
一、一溴二氟乙酸乙酯
二、3-溴-3，3-二氟丙烯
三、二氟甲基苯基碸
四、二氟卡賓試劑
參考文獻
第八章 含氟合成子：三氟甲基合成砌塊
一、（Z）-3-碘-4，4，4-三氟-2-丁烯酸乙酯
二、2-溴-3，3，3-三氟丙烯
三、三氟乙醯乙酸乙酯
四、三氟甲基銅試劑
五、三氟乙醛亞胺化合物
參考文獻
第九章 含氟合成子：親核性的含氟有機矽化合物
一、含氟有機矽化合物R3SiRF
二、含氟有機矽化合物R3SiRF的合成
三、有機矽氟化試劑的反應
參考文獻
第十章 全氟烷基化反應：基於全氟烷基鹵化物和氟烷基磺醯疊氮
一、全氟烷基鹵化物
二、氟烷基磺醯疊氮
參考文獻
第十一章 含氟生物活性物質
第十二章 含氟合物（功能材料）
