Фтороформ

Фтороформ - это химическое соединение с формула CHF 3. Это одна из «галоформ », класса соединений с формулой CHX 3 (X = галоген ) с симметрией C 3v. Фтороформ используется в различных приложениях в органическом синтезе. Это не озоновый слой. Этер, но является парниковым газом.

Содержание

1 Синтез
- 1.1 Исторические данные
2 Промышленное применение
- 2.1 Органическая химия
3 Парниковый газ
4 Ссылки
5 Литература
6 Внешние ссылки
7 Дополнительные физические свойства

Синтез

Около 20 млн кг / год производятся промышленным способом в качестве побочного продукта и прекурсора при производстве Тефлон. Он образуется в результате реакции хлороформа с HF :

CHCl 3 + 3 HF → CHF 3 + 3 HCl

Он также образуется в небольших количествах биологическим путем, по-видимому, декарбоксилирование трифторуксусной кислоты.

Исторический

Фтороформ был впервые получен Морисом Меслансом в бурной реакции йодоформа с сухим фторид серебра в 1894 году. Отто Руфф улучшил реакцию путем замены фторида серебра смесью фторида ртути и фторида кальция. Реакция обмена работает с йодоформом и бромоформом, и обмен первых двух атомов галогена на фтор является интенсивным. Путем перехода на двухстадийный процесс, сначала с образованием бромдифторметана в реакции трифторида сурьмы с бромоформом и завершением реакции с фторидом ртути, Хенн нашел первый эффективный метод синтеза.

Промышленное применение

CHF 3 используется в полупроводниковой промышленности в плазменном травлении оксида кремния и нитрид кремния. Известный как R-23 или HFC-23, он также был полезным хладагентом, иногда в качестве замены хлортрифторметана (cfc-13) и являлся побочным продуктом его производства.

При использовании в качестве средства пожаротушения фтороформ носит торговое название DuPont, FE-13. CHF 3 рекомендуется для этого применения из-за его низкой токсичности, низкой реакционной способности и высокой плотности. ГФУ-23 использовался в прошлом в качестве замены галона 1301 [cfc-13b1] в системах пожаротушения в качестве средства полного затопления газового пожаротушения.

Органическая химия

Фтороформ слабокислый с pK a = 25–28 и довольно инертен. Попытка депротонирования приводит к дефторированию с образованием F и дифторкарбена (CF 2). Некоторые медноорганические и кадмийорганические соединения были разработаны в качестве реагентов трифторметилирования.

Фтороформ является предшественником реагента Рупперта CF3Si (CH 3)3, который является источником нуклеофильного CF 3 анион.

Парниковый газ

Атмосферная концентрация HFC-23 по сравнению с аналогичными техногенными газами (правый график), логарифмическая шкала.

CHF 3 является мощным парниковым газом. Тонна ГФУ-23 в атмосфере имеет тот же эффект, что и 11700 тонн диоксида углерода. Этот эквивалент, также называемый 100-летним потенциалом глобального потепления, немного больше и составляет 14 800 для ГФУ-23. Время жизни в атмосфере составляет 270 лет.

ГФУ-23 был самым распространенным ГФУ в глобальной атмосфере примерно до 2001 г., когда средняя глобальная концентрация ГФУ-134a (1,1,1,2-тетрафторэтан), химическое вещество, широко используемое в настоящее время в автомобильных кондиционерах, превзошло количество ГФУ-23. В глобальных выбросах ГФУ-23 в прошлом преобладали непреднамеренный PR образование и выброс во время производства хладагента HCFC-22 (хлордифторметан).

Наблюдается существенное сокращение выбросов ГФУ-23 в развитых странах или странах Приложения 1 с 1990-х по 2000-е годы (базы данных по выбросам парниковых газов РКИК ООН). Проекты Механизма чистого развития РКИК ООН предоставили финансирование и способствовали уничтожению ГФУ-23, совместно производимого из части ГХФУ-22, произведенной в развивающихся странах или странах, не включенных в Приложение 1. Развивающиеся страны стали крупнейшими производителями ГХФУ-22 в последние годы согласно данным, собранным секретариатом по озону Всемирной метеорологической организации. Выбросы всех ГФУ включены в Киотский протокол РКИК ООН. Чтобы смягчить его воздействие, CHF 3 может быть разрушен с помощью технологий плазменной дуги или высокотемпературного сжигания.

Ссылки

Литература

McBee E.T. (1947). «Химия фтора». Промышленная и инженерная химия. 39(3): 236–237. doi : 10.1021 / ie50447a002.
Орам Д. Э.; Стерджес В. Т.; Пенкетт С. А.; McCulloch A.; Фрейзер П. Дж. (1998). «Рост фтороформа (CHF 3, HFC-23) в фоновой атмосфере». Письма о геофизических исследованиях. 25(1): 236–237. Bibcode : 1998GeoRL..25... 35O. doi : 10.1029 / 97GL03483.
Маккалок А. (2003). «Фторуглероды в глобальной окружающей среде: обзор важных взаимодействий с химией и физикой атмосферы».. 123 (1): 21–29. doi : 10.1016 / S0022-1139 (03) 00105-2.

Внешние ссылки

Дополнительные физические свойства

Свойство	Значение
Плотность (ρ) при -100 ° C (жидкость)	1,52 г / см
Плотность (ρ) при -82,1 ° C (жидкость)	1,431 г / см
Плотность (ρ) при -82,1 ° C (газ)	4,57 кг / м
Плотность (ρ) при 0 ° C (газ)	2,86 кг / м
Плотность (ρ) при 15 ° C (газ)	2,99 кг / м
Дипольный момент	1,649 D
Критическое давление (pc)	4,816 МПа (48,16 бар)
Критическая температура (Tc)	25,7 ° C (299 K)
Критическая плотность (ρc)	7,52 моль / л
Коэффициент сжимаемости (Z)	0,9913
Ацентрический коэффициент (ω)	0,26414
Вязкость (η) при 25 ° C	14,4 мкПа.с (0,0144 сП)
Молярная теплоемкость при постоянном объеме (C V)	51,577 J.mol.K
Скрытый он при испарении (lb)	257,91 кДж.кг