Флуороформ
| |||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
| Имя IUPAC
Трифторметан
| |||
| Другие имена
Флуоруформ, углерод [ Цитация необходима ] метилрифторид, флуорил, фреон 23, Арктон 1
| |||
| Идентификаторы | |||
3D model ( JSmol )
|
|||
| Сокращения | Гект 23, R-23, FE-13 , ООН 1984 | ||
| Чеби | |||
| Chemspider | |||
| Echa Infocard | 100.000.794 | ||
| ЕС номер |
| ||
PubChem CID
|
|||
| Rtecs номер |
| ||
| НЕКОТОРЫЙ | |||
Comptox Dashboard ( EPA )
|
|||
| Характеристики | |||
| C H F 3 | |||
| Молярная масса | 70.014 g·mol −1 | ||
| Появление | Бесцветный газ | ||
| Плотность | 2,946 кг/м 3 (газ, 1 бар, 15 ° C) | ||
| Точка плавления | −155,2 ° C (-247,4 ° F; 118,0 К) | ||
| Точка кипения | −82,1 ° C (-115,8 ° F; 191,1 К) | ||
| 1 г/л | |||
| Растворимость в органических растворителях | Растворимый | ||
| Давление паров | 4,38 МПа и 20 ° C | ||
Закон Генри
постоянная ( K H ) |
0,013 моль · кг −1 ·бар −1 | ||
| Кислотность (p k a ) | 25–28 | ||
| Структура | |||
| Тетраэдрический | |||
| Опасности | |||
| Безопасность и гигиена труда (OHS/OSH): | |||
Основные опасности
|
Депрессия нервной системы | ||
| GHS Маркировка : [ 1 ] | |||
| |||
| Предупреждение | |||
| H280 | |||
| P403 | |||
| NFPA 704 (Огненная бриллиант) | |||
| точка возгорания | Неплохо | ||
| Связанные соединения | |||
Связанные соединения
|
| ||
За исключением случаев, когда отмечены, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
| |||
Флуоруформ , или трифторметан , является химическим соединением с формулой CHF 3 . Это гидрофторуглерод , а также часть галоформ , класс соединений с формулой CHX 3 (x = галоген ) с C 3V симметрией . Флуоруформ используется в различных применениях в органическом синтезе . Это не озоновый, но это парниковой газ . [ 2 ]
Синтез
[ редактировать ]Около 20 миллионов кг в год производится в промышленности как побочным продуктом, так и предшественниками для производства тефлона . [ 2 ] Он получается реакцией хлороформа с HF : [ 3 ]
- CHCL 3 + 3 HF → CHF 3 + 3 HCl
Он также генерируется биологически в небольших количествах, по -видимому, путем декарбоксилирования трифторуксусной кислоты . [ 4 ]
Исторический
[ редактировать ]Флуоруформ впервые был получен Морисом Меслансом в результате сильной реакции йодоформы с фторидом сухих серебра в 1894 году. [ 5 ] Реакцию улучшали оттто -ездом путем замены фторида серебра на смесь фторида ртути и фторида кальция . [ 6 ] Реакция обмена работает с йодоформой и бромоформом , а обмен первыми двумя атомами галогена с помощью фтора является энергичным. Перейдя на двухэтапный процесс, сначала образуя бромодифторметан в реакции трифторида сурьмы с бромоформом и завершив реакцию фторидом ртути, был обнаружен первый метод эффективного синтеза. [ 6 ]
Промышленные применения
[ редактировать ]CHF 3 используется в полупроводниковой промышленности в плазменном травлении оксида кремния и нитрида кремния . Известный как R-23 или HFC-23, он также был полезным хладагентом , иногда в качестве замены хлоротрифлуорометана (CFC-13) и является побочным продуктом его производства.
При использовании в качестве пожарного, флюороформ носит торговое название DuPont , Fe-13. CHF 3 рекомендуется для этого применения из -за его низкой токсичности, его низкой реакционной способности и его высокой плотности. HFC-23 использовался в прошлом в качестве замены Halon 1301 (CFC-13B1) в системах подавления огня полным затоплением в качестве агента с .
Органическая химия
[ редактировать ]Флуоруформ слабы кислый с PK A = 25–28 и довольно инертным. Попытка депротонирования приводит к дефуорированию для создания Фон − и дифторокарбен ( Ср. 2 ). Некоторые органокоппер и органокадмиевые соединения были разработаны в качестве реагентов трифторметилирования. [ 7 ]
Флуоруформ является предшественником реагента Руппер-Пракаш CF 3 Si (Ch 3 ) 3 , который является источником нуклеофильной CF - 3 Анион. [ 8 ] [ 9 ]
Парниковый газ
[ редактировать ]
CHF 3 - мощный парниковый газ . Тонна HFC-23 в атмосфере имеет такой же эффект, что и 11 700 тонн углекислого газа. Эта эквивалентность, также называемая 100-летним потенциалом глобального потепления , немного больше на уровне 14 800 для HFC-23. [ 10 ] Жизнь атмосферы составляет 270 лет. [ 10 ]
HFC-23 был наиболее распространенным HFC в глобальной атмосфере до 2001 года, когда глобальная средняя концентрация HFC-134A (1,1,1,1,2-тетрафторээтан), химическое вещество в настоящее время широко используется в автомобильных кондиционерах, превзошли те, кто из них превзошел, а также HFC-23. В глобальных выбросах HFC-23 в прошлом доминировали непреднамеренное производство и выброс во время производства хладагента HCFC-22 (хлордифлуорометан).
Значительное снижение выбросов HFC-23 по развитым странам было зарегистрировано с 1990-х до 2000-х годов: от 6-8 гг/год в 1990-х годах до 2,8 гг/год в 2007 году. [ 11 ]
Механизм UNFCCC чистого развития обеспечил финансирование и способствовал разрушению HFC-23 .
Развивающиеся страны стали крупнейшими производителями HCFC-23 в последние годы, согласно данным, составленным Секретариатом озона мировой метеорологической организации. [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] Выбросы всех HFCS включены в протокол Kyoto UNFCCCS. Чтобы смягчить его воздействие, CHF 3 может быть уничтожен с помощью электрических технологий плазменной дуги или с помощью высокотемпературной сжигания. [ 15 ]
Дополнительные физические свойства
[ редактировать ]| Свойство | Ценить |
|---|---|
| Плотность (ρ) при -100 ° С (жидкость) | 1,52 г/см 3 |
| Плотность (ρ) при -82,1 ° C (жидкость) | 1,431 г/см 3 |
| Плотность (ρ) при -82,1 ° C (газ) | 4,57 кг/м 3 |
| Плотность (ρ) при 0 ° C (газ) | 2,86 кг/м 3 |
| Плотность (ρ) при 15 ° С (газ) | 2,99 кг/м 3 |
| Дипольный момент | 1.649 d |
| Критическое давление (P C ) | 4816 МПа (48,16 бар) |
| Критическая температура (T C ) | 25,7 ° C (299 К) |
| Критическая плотность (ρ c ) | 7,52 моль/л |
| Коэффициент сжимаемости (z) | 0.9913 |
| Акентрический фактор (ω) | 0.26414 |
| Вязкость (η) при 25 ° C | 14,4 мкПа (0,0144 CP) |
| Молярное удельное тепло при постоянном объеме (C V ) | 51.577 J.Mol −1 . К −1 |
| Скрытая теплота испарения (L B ) | 257.91 kJ.kg −1 |
Ссылки
[ редактировать ]- ^ GHS: история 038260
- ^ Jump up to: а беременный Шивакумар Кьяса (2015). «Флуоруформ (CHF3)» . Синлетт 26 (13): 1911–1912. doi : 10.1055/s-0034-1380924 .
- ^ G. Siegemund; W. Schwertfeger; A. Feering; Б. Умный; Ф. Бер; Х. Фогель; Б. МакКусик (2005). «Фториновые соединения, органические». Энциклопедия промышленной химии Уллмана . Вейнхайм: Wiley-VCH. Doi : 10.1002/14356007.a11_349 . ISBN 978-3527306732 .
- ^ Kirschner, E., Химические и инженерные новости 1994, 8.
- ^ Месланс М.М. (1894). «Исследование некоторых органических фторидов серии Grasse» . Анналы химии и физики . 7 (1): 346–423.
- ^ Jump up to: а беременный Хенн Ал (1937). «Флуоруформ». Журнал Американского химического общества . 59 (7): 1200–1202. doi : 10.1021/ja01286a012 .
- ^ Занарди, Алессандро; Новиков, Максим А.; Мартин, Эдди; Бенет-Бачхольц, Джорди; Грушин, Владимир В. (2011-12-28). «Прямое количество флуороформ». Журнал Американского химического общества . 133 (51): 20901–20913. doi : 10.1021/ja2081026 . ISSN 0002-7863 . PMID 22136628 .
- ^ Rozen, S.; Hagooly, A. «Флуоруформ» в энциклопедии реагентов для органического синтеза (Ed: L. Paquette) 2004, J. Wiley & Sons, Нью -Йорк. doi : 10.1002/047084289x.rn00522
- ^ Пракаш, Г.К. Сурья; Пробежка, Параг V.; Батамак, Патрис Т.Д.; Ола, Джордж А. (2012-12-07). «Укрощение флуороформ: прямое нуклеофильное трифторметилирование центров Si, B, S и C». Наука . 338 (6112): 1324–1327. Bibcode : 2012sci ... 338.1324p . doi : 10.1126/science.1227859 . ISSN 0036-8075 . PMID 23224551 . S2CID 206544170 .
- ^ Jump up to: а беременный Forster, P.; В. Рамасвами; П. Артаксо; Т. Бернтсен; Р. Беттс; DW Fahey; Дж. Хейвуд; Дж. Лин; DC Lowe; Г. Майре; Дж. Нганга; Р. Принн; Г. Рага; М. Шульц и Р. Ван Дорланд (2007). «Изменения в атмосферных составляющих и в радиационном принуждении». (PDF) . Изменение климата 2007: Физическая наука. Вклад рабочей группы I в четвертый отчет об оценке межправительственной группы по изменению климата .
- ^ Монцка, СА; Kuijpers, L.; Битва, Мо; Aydin, M.; Верхулст, Кр; Saltzman, ES; Fahey, DW (2010). «Недавнее увеличение глобальных выбросов HFC-23» . Геофизические исследования . 37 (2): N/A. Bibcode : 2010georl..37.2808m . doi : 10.1029/2009gl041195 . S2CID 13583576 .
- ^ «Центр доступа данных» . Архивировано из оригинала 2011-07-21 . Получено 2010-04-03 .
- ^ Прибыль на углеродные кредиты приводит к выработке вредного газа 8 августа 2012 г. New York Times
- ^ Субсидии для глобального потепления газа
- ^ Хан, Венфенг; Li, ying; Тан, Хадон; Liu, Huazhang (2012). «Обработка мощного парникового газа, CHF 3. Обзор». Журнал химии фтора . 140 : 7–16. doi : 10.1016/j.jfluchem.2012.04.012 .
Литература
[ редактировать ]- McBee ET (1947). «Химия фтора». Промышленная и инженерная химия . 39 (3): 236–237. doi : 10.1021/IE50447A002 .
- Oram de; Упор WT; Пенкетт СА; McCulloch A.; Фрейзер П.Дж. (1998). «Рост флуороформ (CHF 3 , HFC-23) в фоновой атмосфере» . Геофизические исследования . 25 (1): 236–237. Bibcode : 1998georl..25 ... 35o . doi : 10.1029/97GL03483 .
- МакКаллох А. (2003). «Флуоруглероды в глобальной среде: обзор важных взаимодействий с атмосферной химией и физикой». Журнал химии фтора . 123 (1): 21–29. doi : 10.1016/s0022-1139 (03) 00105-2 .