химический каталог




ФТОРИРОВАНИЕ

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

ФТОРИРОВАНИЕ. 1) Введение атома фтора в молекулу химический соединений. ФТОРИРОВАНИЕ органическое соединений осуществляют прямым (заместительным) фторированием либо присоединением F2, HF или др. неорганическое фторидов по кратным связям.

Прямое ФТОРИРОВАНИЕ- сильно экзотермодинамически процесс, поэтому проведение его требует особых приемов для отвода тепла, чтобы предотвратить деструкцию связей С —С. Один из таких приемов - проведение реакции при низких температурах в условиях сильного разбавления: фтор разбавляют инертными газами, а фгорир. соединение- инертными по отношению к фтору органическое растворителями. Кроме F2 используют фториды металлов, например:


Для синтеза хладонов применяют жидко- и газофазное ФТОРИРОВАНИЕ хлор- или бромпарафинов фтором в присутствии неорганическое фторидов.

В качестве агента ФТОРИРОВАНИЕ в реакциях обмена галогена на фтор, а также в реакциях окислит. ФТОРИРОВАНИЕ кратных связей в полигалогенир. алкенах используют SbF3 (реакция С в ар т с а). Иод и бром обмениваются легче, чем хлор. В случае полигалогенпроизводстводных полное перегалогенирование невозможно, так как по мере увеличения числа атомов F в молекуле дальнейшее ФТОРИРОВАНИЕ затруднено из-за стерич. факторов, например:


Особенно легко замещается атом Cl, сопряженный с кратной связью, а также Cl в хлорангидридах кислот. Реакция Свартса -пром. способ получения (фторир. соединение

Часто для заместительного ФТОРИРОВАНИЕ используют газообразный безводный HF в присутствии галогенидов Sb, Sn и др. при 70-150 0C и 0,6-2,5 МПа либо в присутствии катализатора (AlF3, CrF3 и др.) при нагревании, например:


Эффективными реагентами для замещения водорода на фтор в ароматические системах служат гипофториты RFOF (RF -перфторир. органическое радикал):


Гипофториты присоединяются также по двойной связи оле-финов, образуя фторалкоксипроизводные и фтортеломеры, например:


В пром. органическое синтезе широко применяют электрохимический ФТОРИРОВАНИЕ Процесс осуществляют в электролитич. ванне, содержащей безводный HF, на Ni-аноде при 5-6 В (реакция Саймонса). Метод наиб, удобен для ФТОРИРОВАНИЕ низкомолекулярный соединение вследствие меньшей деструкции фгорир. молекулы, а также для ФТОРИРОВАНИЕ соединение, содержащих функциональные группы (амины, карбо-новые кислоты и др.), например:


Преимущество электрохимический ФТОРИРОВАНИЕ- простота аппаратуры и дешевый источник фтора.

Соед., содержащие карбонильную группу, фторируются SF4 в присутствии HF, BF3; реакция происходит через промежуточные образование реакционноспособного иона SF+3, например:


Для ФТОРИРОВАНИЕ галогенсодержащих органическое соединение применяют галоген-фториды, например:


ФТОРИРОВАНИЕ ароматические соединение осуществляют чаще всего через диазо-ниевые соли по Шимана реакции. Для получения перфторир. ароматические соединение можно использовать действие KF в апротон-ном растворителе или без него при повышенной температуре на другие галогенароматические соединения; этим методом можно получить целую гамму полифторпроизводных, например:


ФТОРИРОВАНИЕ органическое соединение используют для синтеза хладонов, заменителей крови, фторолефинов - мономеров для получения термостойких и химически стойких полимеров и др.

Литература: Фтор и его соединения, под ред. Дж. Саймонса, пер. с англ., т. 1-2, M., 1953-56; Шеппард У., Шартс К, Органическая химия фтора, пер. с англ., M., 1972; ИсикаваН., Кобаяси E., Фтор. Химия и применение, пер. с япон., M., 1982; Новые фторирующие реагенты в органическом синтезе, Новосиб., 1987; Промышленные фторорганические продукты. Справочник, Л., 1990. Б.Н. Максимов.

Фторирование неорганическое соединение может осуществляться водными ("мокрыми") и неводными (термодинамически, "сухими") методами. Реагентами для ФТОРИРОВАНИЕ водными методами служат фтористоводородная кислота, кремнефтористоводородная кислота, растворы NH4F, NH4HF2, реже - растворы других фторидов металлов либо смеси CaF2, NaF, NH4HF2 с H2SO4 или др. кислотами. Таким путем получают чаще всего малорастворимые фториды (AlF3, UF4, ZrF4, CaF2, NaF) или фторометаллаты (Na3AlF4, Na2SiF6, K2TaF6). Из-за необходимости фильтрования, сушки, а для хорошо раств. фторидов и фторометаллатов - выпаривания выход продуктов низкий. Фториды, получаемые из водных растворов, как правило, имеют меньший размер частиц, меньшую насыпную плотность и более высокую степень чистоты, чем получаемые неводными методами. Водными методами не может быть получены фториды, склонные к гидролизу и обладающие сильными окислит. свойствами.

ФТОРИРОВАНИЕ неводными методами осуществляют с помощью газообразных (F2, HF, галогенфгориды, NF3, CF4, хладоны, SF6), жидких (HF, HSO3F, галогенфториды, растворы NOF, NO2F и др. фторидов в HF, расплавы KHF2, KH2F3, NH4HF2) или твердых (NaF, CoF3, MnF4, Na2SiF6, K2SiF6) веществ.

Газообразные фторирующие агенты активируют с помощью УФ или ИК облучения (например, лазерохимический активация SF6), катализа (введение в зону реакции твердых, реже газообразных катализаторов либо термокаталитических генерирование атомного F) или различные видов электрич. разряда (например, разложение и ионизация CF4 или хладонов в плазме). Некоторые реакции проводят под давлением, реакции с участием ионизир. и атомизир. газов - в вакууме, отдельные процессы с участием F2- в режиме горения, напр, при получении UF6, SF6, XeF6 и др.

При газофазном ФТОРИРОВАНИЕ фторируемые соединение может быть в виде раствора в нелетучих инертных растворителях (жидкий HF при низких температурах, фторир. углеводороды) либо расплава (эвтектич. смесь LiF -NaF-KF).

Жидкие среды используют для электрохимический ФТОРИРОВАНИЕ, напр, электролизом расплава NH4HF2 получают NF3.

Неводные методы позволяют получать любые фториды и гидроксифториды, в том числе летучие, легко гидролизующиеся и обладающие окислит. действием.

ФТОРИРОВАНИЕ происходит, как правило, постадийно с образованием сначала низших, затем высших фторидов. На промежуточные стадии ФТОРИРОВАНИЕ оксидов могут образовываться оксифториды, а при ФТОРИРОВАНИЕ смесей веществ - фторометаллаты.

ФТОРИРОВАНИЕ применяют в металлургии для получения фторидов редких и некоторых цветных металлов; для получения компонентов керамики, стекол, ситаллов и др. ФТОРИРОВАНИЕ вместе с процессами пирогидролиза фторидов входит в природные цикл фтора.

2) Искусственное обогащение питьевой воды, а также зубных паст и пищевая продуктов соединение фтора с целью регулирования его содержания в организме человека. Суточная доза фторид-иона для человека составляет 0,5-1,0 мг. Дефицит его ухудшает кроветворение, ослабляет защитные функции организма, вызывает заболевание кариесом. Избыток фторид-иона приводит к патологич. изменениям зубов и костей скелета, органов кроветворения, нервной и др. систем.

ФТОРИРОВАНИЕ- одна из операций, применяемых при подготовке питьевой воды. Проводят на станциях водоочистки (при условии, что исходная концентрация фторид-иона менее 0,5 мг/л) путем растворения небольших кол-в Na2SiF6 или NaF. Природные воды, напротив, подвергают обесфториванию. Для предотвращения кариеса фториды (SnF2, NaF и др.) вводят в качестве добавки в зубные пасты. В последнее время целесообразность ФТОРИРОВАНИЕ воды ставится под сомнение.

Лит,: Руководство по неорганическому синтезу, под ред. Г. Брауэра, пер. с нем., т. 1, M., 1985; Раков Э.Г., Химия и технология неорганических фторидов, M., 1990. Э.Г. Раков.

Химическая энциклопедия. Том 5 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
белоусово вентиляторы из стеклопластика
плазменная панель 60" аренда в москве
устранения утечки кондиционера
Чайные пары из Франции

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(19.01.2017)