Трифторопласт

редактировать
Трифлил кислота
Трифторметансульфоновая кислота
TfOH-3D-ball - - stick.png TfOH-3D-vdW.png
Названия
Название IUPAC Трифторметансульфоновая кислота
Другие названия Трифликовая кислота
Идентификаторы
Номер CAS
3D-модель (JSmol )
ChEBI
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.014.625 Отредактируйте это в Викиданных
PubChem CID
UNII
Панель управления CompTox (EPA )
InChI
УЛЫБКА
Свойства
Химическая формула CF3SO3H
Молярная масса 150,07121 г / моль
Внешний видБесцветная жидкость
Плотность 1,696 г / мл
Точка плавления -40 ° C (-40 ° F; 233 K)
Температура кипения 162 ° C (324 ° F; 435 K)
Растворимость в воде Смешиваемость
Кислотность (pK a)-14,7 (± 2,0)
Основание конъюгата Трифлат-анион
Опасности
Основные опасности Сильная кислота
NFPA 704 (огненный алмаз)NFPA 704 четырехцветный алмаз 0 4 1 КИСЛОТА
Кроме где указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☑ Y (что такое ?)
Ссылки на ink
Трифторметансульфоновая кислота

Трифторметансульфоновая кислота, это сокращенное название для трифторметансульфоновой кислоты, TFMS, TFSA, HOTf или TfOH, представляет собой сульфоновую кислоту с химической формулой CF 3SO3H. Это одна из самых сильных кислот. Трифликовая кислота в основном используется в исследованиях как катализатор для этерификации. Это гигроскопическая, бесцветная, слегка вязкая жидкость, растворимая в полярных растворителях.

Содержание
  • 1 Синтез
    • 1.1 Исторические данные
  • 2 Реакции
    • 2.1 Как кислота
    • 2.2 Соли и комплексообразование
    • 2.3 Органическая химия
  • 3 Безопасность
  • 4 Ссылки
Синтез

Трифторметансульфоновая кислота промышленно производится посредством электрохимического фторирования ( ECF) метансульфоновой кислоты :

CH3SO3H + 4 HF → CF 3SO2F + H 2 O + 3 H 2

Полученный CF 3SO2F гидролизуется, и полученный трифлатная соль предварительно протонирована. Альтернативно, трифторметансульфоновая кислота образуется окислением трифторметил сульфенилхлорида :

CF3SCl + 2 Cl 2 + 3 H 2 O → CF 3SO3H + 5 HCl

Трифликовую кислоту очищают дистилляцией из трифликового ангидрида.

Исторический

Трифторметансульфоновая кислота была впервые синтезирована в 1954 году Робертом Хаселдином и Киддом следующим образом реакция:

Синтез трифторметансульфоновой кислоты 1.sv g
Реакции

В качестве кислоты

В лаборатории трифликовая кислота полезна при протонировании, поскольку основание конъюгата трифликовой кислоты ненуклеофильно. Он также используется в качестве кислотного титранта при неводном кислотно-основном титровании, поскольку он ведет себя как сильная кислота во многих растворителях (ацетонитрил, уксусная кислота и т. Д.), Где обычные минеральные кислоты ( такие как HCl или H 2SO4) только умеренно сильны.

При Ka = 5 × 10, pK a -14,7 ± 2,0 трифликовая кислота квалифицируется как суперкислота. Многие из своих полезных свойств он обязан своей высокой термической и химической стабильности. И кислота, и ее сопряженное основание CF3SO. 3, известное как трифлат, сопротивляются реакциям окисления / восстановления, тогда как многие сильные кислоты являются окисляющими, например хлорная или азотная кислота. Далее рекомендуется использование трифликовой кислоты, которая не сульфирует субстраты, что может быть проблемой с серной кислотой, фторсерной кислотой и хлорсульфоновой кислотой. Ниже приводится прототипное сульфирование, которому не подвергается HOTf:

C6H6+ H 2SO4→ C 6H5(SO 3 H) + H 2O

Пары трифликовой кислоты во влажном воздухе образуют стабильный твердый моногидрат, CF 3SO3H · H 2 O, точка плавления 34 ° C.

Соли и комплексообразование

Трифлатный лиганд является лабильным, что отражает его низкую основность. Трифторметансульфоновая кислота экзотермически реагирует с карбонатами, гидроксидами и оксидами металлов. Иллюстративным является синтез Cu (OTf) 2.

CuCO 3 + 2 CF 3SO3H → Cu (O 3 SCF 3)2+ H 2 O + CO 2

Хлоридные лиганды могут быть преобразованы в соответствующие трифлаты:

3 CF 3SO3H + [Co (NH 3)5Cl] Cl 2 → [Co (NH 3)5O3SCF 3 ] (O 3 SCF 3)2+ 3 HCl

Это преобразование проводят в чистом HOTf при 100 ° C с последующим осаждением соли при добавлении эфира.

Органическая химия

Трифликовая кислота реагирует с ацилгалогенидами с образованием смешанных трифлатных ангидридов, которые являются сильными ацилирующими агентами, например, в реакциях Фриделя – Крафтса.

CH3C (O) Cl + CF 3SO3H → CH 3 C (O) OSO 2CF3+ HCl
CH3C (O) OSO 2CF3+ C 6H6→ CH 3 C (O) C 6H5+ CF 3SO3H

Трифликовая кислота катализирует реакцию ароматических соединений с сульфонилхлоридами, вероятно, также через посредство смешанного ангидрида сульфоновой кислоты.

Трифликовая кислота способствует другим реакциям типа Фриделя – Крафтса, включая крекинг алканов и алкилирование алкенов, которые ch очень важны для нефтяной промышленности. Эти катализаторы на основе производных трифликовой кислоты очень эффективны при изомеризации углеводородов с прямой или слегка разветвленной цепью, которые могут повышать октановое число конкретного топлива на нефтяной основе.

Трифликовая кислота экзотермически реагирует со спиртами с образованием простых эфиров и олефинов.

Реакция конденсации трифликовой кислоты

Дегидратация дает ангидрид кислоты, ангидрид трифторметансульфоновой кислоты, (CF 3SO2)2O.

Безопасность

Трифликовая кислота является одной из сильнейшие кислоты. Контакт с кожей вызывает тяжелые ожоги с замедленным разрушением тканей. При вдыхании вызывает смертельные спазмы, воспаление и отек.

Добавление трифликовой кислоты к полярным растворителям может быть опасно экзотермическим.

Ссылки
Последняя правка сделана 2021-06-11 11:26:31
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте