Fluorarea electrochimică
Fluorarea electrochimică , prescurtată ca ECF (din engleză ElectroChemical Fluorination) este una dintre metodele utilizate pentru sinteza compușilor organici perfluorurați , care este formată numai din fluor și carbon . Compușii fluorurați astfel obținuți sunt utili pentru producerea a numeroase materiale de aplicare industrială, cum ar fi agenți tensioactivi , lubrifianți , agenți frigorifici , agenți de stingere a incendiilor , purtători de oxigen și polimeri în general. Există două procese comerciale principale de fluorinare electrochimică: Procesul Simons și cel dezvoltat de Phillips Petroleum. [1]
Procesul Simons
În acest proces, se electrolizează o soluție dintr-un compus organic dizolvat în fluorură de hidrogen anhidru. Reacția generală este:
Această reacție apare de obicei pe fiecare legătură C-H a compusului de pornire, producând astfel un compus perfluorurat. Tensiunea aplicată celulei este de aproximativ 5-6 V, iar fluorurarea are loc pe un anod de nichel. [2] Procesul a fost dezvoltat de Simons în anii 1930 la Universitatea de Stat din Pennsylvania, cu finanțare de la 3M . Rezultatele au fost păstrate secrete, deoarece erau legate de producția de hexafluorură de uraniu și au fost publicate abia în 1949, [3] după sfârșitul celui de-al doilea război mondial . Procesul Simons este utilizat pentru a produce amine perfluorurate, eteri , acizi carboxilici și acizi sulfonici .
Procesul Phillips Petroleum
Această metodă este similară cu procesul Simons, dar este de obicei aplicată din hidrocarburi volatile și hidrocarburi clorurate. Fluorinarea se efectuează pe anodi de grafit poroși într-o soluție de fluorură de hidrogen conținând fluorură de potasiu . Compusul organic este introdus prin electrodul poros; fluorul înlocuiește hidrogenul, dar nu clorul. Această metodă este, de asemenea, cunoscută sub numele de "CAVE" (= fluorurare electrochimică în fază de vapori cu anod de carbon) și este utilizată la 3M. [1]
Alte metode
ECF a fost, de asemenea, efectuat într-un mediu organic, de exemplu folosind săruri fluorurate organice și acetonitril ca solvent. O sursă tipică de fluor este (C 2 H 5 ) 3 N: 3HF. În unele cazuri, acetonitrilul este omis și un amestec de trietilamină- HF este utilizat ca solvent electrolitic. Unele produse (care nu sunt perfluorurate) obținute cu această metodă sunt fluorobenzenul (din benzen ) și 1,2-difluor alcani (din alchenele corespunzătoare). [4]
Notă
Bibliografie
- L. Conte și G. Gambaretto, Fluorarea electrochimică: stadiul tehnicii și tendințele viitoare , în J. Fluorine Chem. , vol. 125, nr. 2, 2004, pp. 139-144, DOI : 10.1016 / j.jfluchem.2003.07.002 .
- FG Drakesmith, Electrofluorarea compușilor organici , în top. Curr. Chem. , vol. 193, 1997, pp. 197-242, DOI : 10.1007 / 3-540-69197-9_5 .
- ( EN ) G. Siegemund, W. Schwertfeger, A. Feiring, B. Smart, F. Behr, H. Vogel, B. McKusick, Fluorine Compounds, Organic , în Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry , Wiley-VCH, 2002, DOI : 10.1002 / 14356007.a11_349 .
- JH Simons, Producția de fluorocarburi I. Procedura generalizată și utilizarea sa cu compuși de azot , în J. Electrochem. Soc. , Vol. 95, nr. 2, 1949, pp. 47-52, DOI : 10.1149 / 1.2776733 .
