Войти
 | |
| Названия | |
|---|---|
| Другие названия Дифторметилен | |
| Идентификаторы | |
| Номер CAS | |
| ECHA InfoCard | 100.128.429  |
| PubChem CID | |
InChI
| |
УЛЫБКА
| |
| Свойства | |
| Химическая формула | CF2 |
| Молярная масса | 50,008 г · моль |
| Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
| Справочные материалы в информационном окне | |
Дифторкарбен представляет собой химическое соединение с формулой CF 2. Он имеет короткий период полураспада , 0,5 и 20 мс, в растворе и в газовой фазе соответственно. Хотя дифторкарбен обладает высокой реакционной способностью, он является промежуточным продуктом при производстве тетрафторэтилена, который производят в промышленных масштабах в качестве предшественника тефлона (PTFE ).
Рис. 1 : Распределение электронов в синглетном карбене. Пустая p-орбиталь, перпендикулярная плоскости других связей, не показана 
рис. 2 : Молекулярные орбитали для трех вносящих вклад p-орбиталей В общем, карбены существуют либо в синглетном, либо в триплетном состояниях, которые часто довольно близки по энергии. Синглетные карбены имеют электроны со спиновыми парами и пустую 2p-орбиталь с более высокой энергией. В триплетном карбене один электрон занимает гибридную орбиталь, а другой продвигается на 2p-орбиталь. Для большинства карбенов триплетное состояние более стабильно, чем соответствующий синглет. Однако в случае фторированных карбенов синглет имеет меньшую энергию, чем триплет. Разница в энергии между основным синглетным состоянием и первым возбужденным триплетным состоянием составляет 56,6 ккал на моль. В синглетном дифторкарбене длина связи C-F измеряется как 1,300 Å, а валентный угол F-C-F измеряется как 104,94 ° (почти тетраэдрический). С другой стороны, для триплетного состояния длина связи C-F измеряется как 1,320 Å, а угол связи F-C-F измеряется как 122,3 ° (немного больше, из-за стерического отталкивания, чем ожидалось для sp-углерода).
Причина различия между двумя карбенами изложена на двух рисунках слева. На рисунке 1 показано распределение электронов в синглетном карбене, на рисунке 2 показаны орбитали, доступные для π-электронов. Молекулярные орбитали построены из пустой p-орбитали на центральном атоме углерода и двух орбиталей на атомах фтора. Четыре электрона, углеродная орбиталь пуста, фторсодержащие орбитали несут по два электрона, необходимо найти место, таким образом заполняя два нижних МО-множества. Несвязывающие электроны карбена теперь необходимо разместить либо вдвое на довольно низкой энергии sp 2 орбитали на углероде, либо на самом высоком уровне антисвязывания МО-системы. Ясно, что в CF 2 синглет является наиболее благоприятным состоянием.
В обычном карбене нет π-МО-системы, поэтому два несвязывающих электрона могут быть размещены на двух несвязывающих орбиталях на атоме углерода. Здесь избегание двойного отрицательного заряда на одной орбитали приводит к триплетному карбену.
Термолиз был установлен как первый метод получения дифторкарбена. Образование дифторкарбена включает потерю диоксида углерода и хлорида.
Альтернативно, дегидрогалогенирование хлордифторметана или бромдифторметана с использованием алкоксидов или алкиллития также дает дифторкарбен :
Вариант этой реакции использует оксид этилена в сочетании с каталитическим количеством галогенида четвертичного аммония при повышенных температура. В равновесии присутствует небольшое количество β-галогеналкоксида, который действует как основание. Это позволяет избежать чрезмерной концентрации основания, которая разрушит только что образовавшийся карбен.
Термолиз гексафторпропиленоксида при 190 ° C дает дифторкарбен и трифторацетилфторид. Это привлекательный метод синтеза дифторциклопропанов, так как гексафторпропиленоксид является недорогим, а побочным продуктом трифторацетилфторида является газ.
Термолиз хлордифторметана при температуре от 600 до 800 ° C дает 1,1,2,2-тетрафторэтилен (TFE). Требуемый CHClF. 2образуется фторированием хлороформа.
ТФЭ, тетрафторэтилен C. 2F. 4, также получают дегалогенированием бромфтор- или йодфторалканов с цинком и спиртом дегидрогалогенированием водородсодержащих галогеналкенов. спиртовой щелочью или нагреванием. Годовое промышленное производство ПТФЭ, полученного путем полимеризации тетрафторэтилена (ТФЭ), в 1991 году составляло 9000 тонн.
Дифторкарбен используется для получения геминальных дифторциклопропанов.
