![]() |
|
|
ФТОРОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯФТОРОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ,
содержат в молекуле связи С — F. В зависимости от числа атомов F в молекуле
ФТОРОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ с. условно разделяют на монофторированные, поли-фторированные и перфторированные
(все атомы H замещены HaF). Первые ФТОРОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ с. были синтезированы
в 19 в., интенсивное развитие химии этих соединение приходится на 40-е гг. 19 в.
Среди ФТОРОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ с. представлены аналоги почти всех типов органическое соединение Введение атома F часто
резко изменяет свойства органическое соединение Это обусловлено природой атома фтора: его
высокой электроотрицательностью, малым размером атома (ван-дер-ваальсов-ский
радиус всего на 10% больше, чем у H), способностью электронов к различные типам
сопряжения. Связь C — F характеризуется малым межатомным расстоянием, энергия
связи превышает энергию связей C — H и C — Cl. Оощее свойство ФТОРОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ с.- уменьшение
межатомного расстояния с увеличением числа атомов F в молекуле. При замещении атомов H
на F молекулярная масса органическое соединение значительно увеличивается, а температуры кипения и плавления
почти не изменяются (например, у гексафторбензола температура кипения 80 0C). Перфторалканы
(часто называют фтору глероды), начиная с C5, кипят при более
низкой температуре, чем соответствующие алканы. Плотность и вязкость у них выше, а
показатель преломления и диэлектрическая проницаемость ниже, чем у соответствующих
углеводородов. Атомы F изменяют электронную плотность в молекуле ФТОРОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ с., что
приводит к изменению кислотных Cв-в и даже к обращению полярности двойной связи В ИК спектрах ФТОРОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ с. присутствует
характеристич. полоса при 1300-1000 см-1, соответствующая валентным
колебаниям связи C — F, диапазоны химический сдвигов ФТОРОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ с. в спектрах ЯМР 19F
представлены на рис. В масс-спектрах перфторалкилсо-держащих соединение, прежде всего
перфторалканов, фторир. эфи-ров, перфтор-1,3-дикетонов и др., наблюдается пик
иона CF3+ с молекулярная масса 69. Другие ионы-гомологи, как правило,
не дают интенсивных пиков. Химическая свойства ФТОРОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ с. определяются
природой углеродного скелета и наличием атома F. Фторуглероды химически инертны
и термически устойчивы. При обычной температуре они подвергаются только действию Na
в NH3, разлагаются щелочными металлами и SiO2 при 400-500
0C, термодинамически разложение начинается при 700-800 0C. Также
инертны простые фторир. эфиры и фторир. третичные амины. Ненасыщ. фторир. системы
(фторолефины, гексафторбензол) высокореакционноспособ-ны, причем по характеру
взаимодействие с другими соединение они резко отличаются от олефинов и ароматические соединение
Они легко реаги руют
с нуклеоф. соединение (спиртами, аминами, NH3), вступают в реакции циклодимеризации
и циклоприсоединения, что не типично для олефинов. По отношению к сильным электрофилам
фторолефины ведут себя как нуклеофилы. Реагируют с веществами, образующими свободный
радикалы (например, N2O4, FNO, N2F4,
CF3I). Некоторые фторолефины (например, тетрафторэти-лен)легко
полимеризуются (см. Фторопласты)-, гексафгор-пропилен не образует гомополимеров,
но сополимеризуется с рядом фторолефинов, перфторизобутилен не полимеризу-ется
и не сополимеризуется. Химические сдвиги в спектрах
ЯМР 19F. Атом F в молекуле сильно
влияет на свойства расположенных рядом с ним функциональных групп. Карбонильная группа
в частично и полностью фторир. альдегидах и кетонах является электро-нодефицитной,
поэтому эти соединение более реакционноспособны по отношению к нуклеофилам и более
пассивны по отношению к электрофилам, чем их углеводородные аналоги (см., например,
Гексафторацетон). Для частично фторир. альдегидов и кетонов характерны
высокое содержание енольных форм и склонность к образованию внутрикомплексных
соединение (см. Полифтор- Первичные и вторичные спирты,
содержащие группу ОН непосредственно у фторир. атома С, как правило, нестабильны;
теряя HF, они превращаются во фторкарбонильные соединения Спирты формулы RFCH2OH
(RF - перфторир. радикал) стабильны. Фторир. спирты обладают более
кислыми свойствами, чем их углеводородные аналоги. Благодаря склонности к образованию
водородной связи фторир. спирты образуют прочные комплексы с акцепторами протона
и служат растворителями для полярных полимеров (см. Спирты полисфторированные). Гетероатомы (N, О, S),
связанные с фторалкильной группой, теряют большую часть своей основности. Насыщенные
алифатич. и циклический перфторэфиры, за исключением пер-фторэпоксидов, химически
и термически стабильны; пер-фторэпоксиды высокореакционноспособны (см. Перфтор-олефинов
окиси). Присутствие атома F в карбоновых
кислотах повышает их кислотность. Так, для CF3COOH рКа
0,23 (для CH3COOH рКа 4,74). Введение атома
F в амины уменьшает их основность. Перфорир. тpeт-амины, подобно перфторир.
эфирам, инертны и
термически стабильны. Они не образуют солей или комплексов с сильными кислотами
и не подвергаются действию большинства окислителей. В перфторир. тpeт-аминах
[например, N(C4F9)3] хорошо раств. O2,
N2 и CO2, что позволяет использовать их как газопереносящие
среды в рецептурах "искусственной крови". В ароматические ядре атом F
направляет заместитель в пара-положение, перфторалкильные группы - в мета-положение.
При реакции фторсодержащих ароматические соединение с нуклеофилами сначала замещается один
атом F, а затем второй - в пара-по ложение
к первому. Пентафгорбензол образует магнийорганическое соединение, вступающее обычным образом
в реакции Гриньяра. Из ароматические соединение, содержащих F в боковой цепи, наиболее значение
имеют бензотрифториды, применяемые для синтеза стойких красителей, фармацевтич.
препаратов и пестицидов. О способах введения атома
F в органическое соединение см. Фторирование. Атом F благодаря близости
по размеру атому H может имитировать последний в живом организме. Вследствие
этого многие частично фторир. органическое соединение обладают физиол. активностью и используются
при создании новых лек. препаратов и пестицидов. Так, гексафторбензол исследован
как ингаляционный анестетик в ветеринарии; фторбензол, дифторбен-зол, полициклический
фторароматические соединение- полупродукты в синтезе фармацевтич. и пестицидных препаратов;
5-фторурацил используется в хемотерапии рака. ФТОРОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ с. применяют во многие
областях промышлености: на основе фторопластов получают промышленно важные фторволокна
и фторкаучуки, из фторангидридов карбоновых и сульфокис-лот и олигомеров
гексафгорэтилена - фторированные поверхностно-активные вещества. ФТОРОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ с.
используют как стойкие смазочные, антифрикционные, изолирующие, водо- и масло-отталкивающие
материалы; насыщ. алифатич. ФТОРОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ с.- хладагенты (см. Хладоны). ФТОРОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ с. служат для изучения
фундам. теоретич. вопросов химии: природы кратной и водородной связи, механизма
реакций, природы межмолекулярных сил и др. Литература: Шеппард У.,
Шартс К., Органическая химия фтора, пер. с англ., M., 1972. А. В. Фокин. Химическая энциклопедия. Том 5 >> К списку статей |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [обратная связь] |
|
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.
|
|