Perfluor-szénhidrogének

A fluor - szénhidrogének (perfluor-szénhidrogének)  olyan szénhidrogének , amelyekben az összes hidrogénatomot fluoratom helyettesíti . A fluor-szénhidrogének nevei gyakran használják például a „perfluoro” előtagot vagy az „ F ” szimbólumot. (CF 3 ) 3 CF perfluor-izobután vagy F-izobután. Alacsonyabb fluor-szénhidrogének - színtelen gázok (C 5 -ig ) vagy folyadékok (táblázat), nem oldódnak vízben, oldódnak szénhidrogénekben, rosszul - poláris szerves oldószerekben . A fluorozott szénhidrogének nagyobb sűrűségükben és általában alacsonyabb forráspontjukban különböznek a megfelelő szénhidrogénektől . A magasabb rendű és különösen a policiklusos fluor-szénhidrogének abnormálisan nagy a gázok , például oxigén , szén-dioxid oldó képessége [1] .

Egyes perfluor-szénhidrogének tulajdonságai

A telített fluor-szénhidrogének ellenállnak a savaknak , lúgoknak és oxidálószereknek ; 600-800 °C fölé hevítve vagy radiolízis körülményei között lebomlanak, és alacsonyabb és magasabb fluor-szénhidrogének keverékét képezik. Alkálifémekkel csak 200 °C fölé hevítve vagy folyékony ammóniában 20 °C-on reagálnak . A fluor-szénhidrogének hidrogenolízise 700-950 °C-on a C-C kötés felhasadásához és alacsonyabb rendű monohidropolifluor-alkánok keverékének kialakulásához vezet.

A perfluor-pentánból kiindulva, lényegesen nagyobb molekulatömegük ellenére, a telített fluor-szénhidrogének forráspontja alacsonyabb, mint a megfelelő telített szénhidrogéneké , ami meglepő tulajdonság. Az adott molekulatömeghez tartozó forráspont szempontjából a telített fluor-szénhidrogének közel állnak a nemesgázokhoz [2] :285 .

Perfluor-szénhidrogének előállítása

A fluor-szénhidrogének nem találhatók meg a természetben, és csak kémiai szintézis eredményeként nyerhetők [2] :285 .

A fluor-szénhidrogének előállításának egyik módja a szénhidrogének elektrokémiai fluorozása, amely abból áll, hogy egy fluorid oldat elektrolízise eredményeként fluort nyernek, és azonnal, az anód közelében a fluor szerves anyagokkal való kölcsönhatása [2] : 284 .

A szénhidrogének közvetlen fluorozása a klórozással analóg módon a nagyobb termikus hatás miatt nehézkes, ami a keletkező vegyület pusztulásához és megváltozásához vezet. Ezért szükséges a reagensek nemesgázokkal való hígítása és a hő speciális eltávolítása [2] :284 . A fluor-szénhidrogének előállításának egyéb módjai közé tartozik a szénhidrogének fluorozása gázfázisban, jelenlétében. CoF 3 , vagy klór-fluor-alkánok különféle átmeneti fémek fluoridjaival . A fluor-szénhidrogének előállíthatók polifluor-alkánok 500-1000 °C-on vagy polifluor-olefinek 900-1700 °C-on történő pirolízisével, vagy cink perfluor-alkánok hatására aprotikus poláros oldószerben.

A perfluor-szénhidrogének tulajdonságai

A perfluor-szénhidrogének színtelen gázok vagy folyadékok (ritkán szilárd halmazállapotúak), szokatlanul alacsony törésmutatóval és nagy sűrűséggel. Vízben kevéssé oldódik. Jól oldják a gázokat (például oxigént).

A gázok folyékony perfluor-szénhidrogénekben való nagy oldhatósága annak köszönhető, hogy az ilyen folyadékokban számos nagy (molekuláris léptékű) üreg található, amelyekbe a gázmolekulák behatolhatnak. [3] [4] [5]

Kémiailag nagyon inert. Ne reagáljon savakkal és lúgokkal még hevítés közben sem. Hevítéskor reakcióba lépnek alkálifémekkel (robbanás történhet). Képes pirolízisre és fotolízisre.

A perfluor-szénhidrogének használata

Fluorozott szénhidrogének - dielektrikumok, hőátadó folyadékok, hidraulikus folyadékok, kenőolajok, alacsony hőmérsékletű hűtőközegek (lásd Freonok), monomerek a fluorpolimerek gyártásában, hatékony gázhordozó közeg, amely lehetővé teszi folyékony légzésre vagy mesterséges vérként történő felhasználásukat . A perfluor-szénhidrogének kondenzációját nyomtatott áramköri lapok forrasztására használják [6] .

Sok fluor-szénhidrogén nehezen gyúlékony, nem robbanásveszélyes és alacsony toxicitású.

A perfluor-szénhidrogének a CO 2 - nál több ezerszer erősebb üvegházhatást képesek létrehozni , ami potenciálisan felhasználható terraformálásra .

Jegyzetek

1. ↑ Kémiai enciklopédikus szótár / Szerk. I.L.Knunyants. - M . : Szov. Enciklopédia, 1983. - S.  639 . — 792 p. — 100.000 példány.
2. ↑ 1 2 3 4 Knunyants I.L. , Fokin A.V. A fluorkarbonok kémiája // Tudomány és emberiség , 1964. - M .: Tudás , 1964. - S. 280-300 .
3. ↑ Hamza, Serratrice, Stébé et al., 1981 .
4. ↑ Okos, 1994 .
5. ↑ Dias, Gonçalves, Legido et al., 2005 .
6. ↑ Lézeres forrasztás, gőzfázisú forrasztás - ELINFORM . Hozzáférés dátuma: 2011. október 18. Az eredetiből archiválva : 2012. április 22. (határozatlan)

Irodalom

• Dias, AMA Az oxigén oldhatósága helyettesített perfluor-szénhidrogénekben : [ eng. ]  / AMA Dias, CMB Gonçalves, JL Legido [et al.] // Fluid Phase Equilibria . - 2005. - 20. évf. 238. sz. 1. - P. 7-12. - doi : 10.1016/j.fluid.2005.09.011 .
• Endo, K. Fluor-19 mágneses magrezonancia-relaxációs analízis a fluor-szénhidrogén és az oxigén kölcsönhatására vonatkozóan: [ eng. ]  / K. Endo, K. Yamamoto, R. Kado // Analitikai tudományok. - 1993. - 1. évf. 9, sz. 1. - P. 47-51. - doi : 10.2116/analsci.9.47 .
• Hamza, M'HA Oldószer-oldószer kölcsönhatások oxigén perfluor-szénhidrogén oldataiban. Egy NMR vizsgálat: [ eng. ]  / M'HA Hamza, G. Serratrice, M.-J. Stébé [et al.] // Journal of the American Chemical Society . - 1981. - 1. évf. 103. sz. 13. - P. 3733-3738. - doi : 10.1021/ja00403a020 .
• Smart, B.E. CF-rendszerek jellemzői // Organofluorine Chemistry: Principles and Commercial Applications : [ eng. ]  / RE Banks, B. E. Smart, J. C. Tatlow (szerk.). - Plenum Press , 1994. - P. 57-88. - doi : 10.1007/978-1-4899-1202-2_3 .