Метфоран
Cтраница 1
Метфоран и этфоран по крайней мере в небольших концентрациях почти не обладают запахом и вкусом. Это легко можно иллюстрировать следующим фактом. Несколько фунтов фторуглеродов по небрежности в течение нескольких часов было выпущено в атмосферу небольшой комнаты, в которой находилось несколько человек, без всяких последствий для последних. [1]
Метфоран и этфоран по крайней мере в небольших концентрациях не имеют запаха и вкуса и не токсичны. Это было установлено случайно: в результате небрежности в небольшой комнате в течение нескольких часов было выпущено несколько фунтов ( 1 фунт 454 г) этих фторуглеродов. [2]
Тетрафторметан, углерод четырехфтористый, метфоран, фреон-14, CF4, негорючий газ. [3]
В обычной лабораторной работе при использовании в качестве исходного продукта уксусной кислоты было получено 11 кг метфорана к 8 кг фтороформа. [4]
Общий взгляд на реакционноспособность фторуглеродов может быть суммирован следующим образом. Благодаря: отсутствию сравнительно слабых связей углерод-углерод метфоран CF4 является соединением, значительно более инертным, чем остальные фторуглероды. Начиная с этфорана C2F4, реакционноспособность ациклических фторуглеродов возрастает по мере увеличения числа атомов углерода. Однако реакционноспособность этих соединений весьма относительна, так как даже фторуглероды с очень длинными цепями, как, например, политетрафторэтилен, чрезвычайно устойчивы к химическому воздействию. Моноциклические фторуглероды, повидимому, должны быть еще более химически устойчивыми, чем ациклические фторуглероды. Наиболее устойчивыми из них, вероятно, являются соединения, содержащие четырех - и пятичленные кольца, поскольку такие соединения преобладают в продуктах разложения фторуглеродов. О химии насыщенных фторуглеродов имеются весьма скудные данные. Эти вещества должны быть очень устойчивыми и могут быть получены только в жестких условиях, включая непосредственное фторирование углерода. [5]
Для наименования полностью фторированных углеводородов было предложено несколько вариантов: по женевской номенклатуре - сохранение названия углеводорода с приставкой перфч ор; было предложено также принять название углеводорода, в котором перед последним слогом ставить слог фтор или фор. Такая номенклатура приводит к следующим названиям: CF4 - метфоран, C2F6 - этфорап, CF3 - метфорил, C2F4 - этфо-рен ( или этилфорен); она удобна для наименования не только фторированных углеводородов, но и других фторированных органических соединений и принята в настоящей книге. [6]
При этом прошло 47 3 фарадея электричества. Было получено ЪбО л газа, не конденсирующегося при - 70; из них 54 г метфорана и 27 г этфорана были сконденсированы при температуре жидкого воздуха. В ловушках, охлаждаемых сухим льдом, в процессе опыта было собрано 120 г продукта и 14 г было собрано после окончания процесса при продувании через электролизер сухого воздуха. [7]
Из химических свойств фторуглеродов одним из наиболее неожиданных и ценных свойств является их высокая термическая устойчивость. К сожалению, термическую устойчивость жидких фторуглеродов сколько-нибудь подробно не исследовали. Метфоран начинает слабо реагировать лишь при температуре вольтовой дуги. Гептфоран и цпклогекс-форан термически устойчивы до 400 - 500 даже в присутствии таких веществ, которые могли бы быть катализаторами крекинга, например фтористого кальция. Подробнее изучена термическая устойчивость полиэтилфорена. Продукты распада в вакууме - исключительно мономер ( СКгСР2); при распаде под давлением, кроме этфорилена, образуются пропфорилен и циклобутфоран. [8]
Одним из наиболее неожиданных и ценных свойств фторуглеродов является их высокая термическая устойчивость. К сожалению, термическая устойчивость жидких фторуглеродов сколько-нибудь подробно не исследована. Метфоран начинает слабо реагировать лишь при температуре вольтовой дуги. Гепт-форан и циклогексфоран термически устойчивы до 400 - 500 даже в присутствии таких веществ, которые могли бы явиться катализаторами крекинга, например, фтористого кальция. Подробнее изучена термическая устойчивость полиэтфорилена. Продукт распада в вакууме - исключительно мономер - этфорилен ( CF2 CF2); при распаде под давлением, кроме этфорилена, образуются пропфорен и циклобутфоран. [9]
Электролиз проводится в ванне, применяемой для электрофторирования сероуглерода. В ванну помещается раствор 30 г метан-су льфофторида в 580 мл безводного фтористого водорода. Газообразные продукты реакции направляются через обратный холодильник, колонку с фторидом натрия, трубку с мелконарезанной резиной и улавливаются в двух последовательных ловушках-конденсаторах, охлаждаемых твердой углекислотой и жидким азотом. Водород ( и частично метфоран) выпускается в атмосферу. При электролизе в течение 15 часов постоянным током при разности потенциалов 5 в и силе тока 6 4 а ( плотность тока 0 0014 а / смг) при 0 и атмосферном давлении было получено 44 6 г трифторметансульфофторида ( темп, кип. [10]
 |
Сравнение температур кипения фторуглеродов с температурами кипения других веществ ( по Саймонсу и Блоку. [11] |
Это позволило выделить пропфоран, бутфоран и гексфоран. Количества продуктов, полученных в первой серии опытов, были все же недостаточны для точного определения физических свойств. Было показано, что ртуть является хорощим катализатором реакции и позволяет проводить ее спокойно, без взрывов. При этом образуются значительные количества фторуглеродов, кипящих выше метфорана. Впервые катализатор был применен случайно, когда для реакции была использована амальгамированная медная трубка. [12]
С того времени, как Муассан выделил фтор и обнаружил его способность зажигать углерод и углеродсодержащие вещества при комнатной и более низкой температуре, химики заинтересовались большой реакционной способностью этого элемента. Впоследствии реакция между фтором и углеродом изучалась более детально. Авторы считали, что эта жидкость, вероятно, содержит C3F6, C3Fg и другие соединения вплоть до C6F12, хотя ни одно из этих веществ не было выделено или идентифицировано. Очевидно, этфоран и пропфоран присутствовали в небольших количествах, поскольку их температуры кипения слишком низки. Запах вызывался, вероятно, присутствием некоторых веществ, отличных от упомянутых фторуглеродов, не обладающих запахом. В следующей работе [16] был рассмотрен вопрос о причинах повторения взрывов, происходящих в процессе взаимодействия фтора с углеродом. Образующийся сначала белый кристаллический продукт имеет состав CF. Этот продукт при нагревании взрывается с образованием в основном метфорана. [13]
В период 1942 - 1945 гг. широкое применение получили также реакции CoF3 с углеводородами. Обе эти реакции подробно описаны в другом месте книги. С помощью методов, основанных на применении этих реакций, может быть получен относительно высокий выход требуемого вещества. В обеих этих реакциях для замещения связанного водорода используется элементарный фтор. Это связано с тем, что половина фтора идет на образование фтористого водорода. Поэтому вместо каталитической реакции между фтором и углеродом были использованы именно эти методы. В случае реакции между фтором и углеродом весь фтор идет на образование фторуглеродов, однако при этом в значительном количестве образуется метфоран, который не имеет существенного военного значения. Поскольку фторуглероды, включая метфоран, получили широкое применение и в мирное время, каталитическая реакция между фтором и углеродом была детально изучена. Этот метод по сравнению с любым другим методом получения фторуглеродов требует значительно меньше оборудования; как показали последние исследования, при рациональном использовании этого метода образуется только 34 % метфорана. Поэтому несомненно, что этот метод в экономическом отношении значительно выгоднее остальных методов. Поскольку опытная установка для проведения соответствующего процесса нигде не опубликована, она здесь описана подробно. [14]
В период 1942 - 1945 гг. широкое применение получили также реакции CoF3 с углеводородами. Обе эти реакции подробно описаны в другом месте книги. С помощью методов, основанных на применении этих реакций, может быть получен относительно высокий выход требуемого вещества. В обеих этих реакциях для замещения связанного водорода используется элементарный фтор. Это связано с тем, что половина фтора идет на образование фтористого водорода. Поэтому вместо каталитической реакции между фтором и углеродом были использованы именно эти методы. В случае реакции между фтором и углеродом весь фтор идет на образование фторуглеродов, однако при этом в значительном количестве образуется метфоран, который не имеет существенного военного значения. Поскольку фторуглероды, включая метфоран, получили широкое применение и в мирное время, каталитическая реакция между фтором и углеродом была детально изучена. Этот метод по сравнению с любым другим методом получения фторуглеродов требует значительно меньше оборудования; как показали последние исследования, при рациональном использовании этого метода образуется только 34 % метфорана. Поэтому несомненно, что этот метод в экономическом отношении значительно выгоднее остальных методов. Поскольку опытная установка для проведения соответствующего процесса нигде не опубликована, она здесь описана подробно. [15]
Страницы: 1 2