Перфторированные пероксиды удивляют своей устойчивостью

А.И. Курамшин

pic_2019_03_10-2.jpg

Способ получения перфторированных алкилпероксидов

Химики из берлинского Института химии и биохимии получили перфторированные органические пероксиды, которые, как ни удивительно, оказались более устойчивыми, чем их аналоги, не содержащие фтор («Angew. Chem. Int. Ed.», 2019; doi: 10.1002/anie.201814417).

Пероксиды были открыты в 1858 году Бенджамином Коллинзом Броди. Сейчас эти соединения, содержащие непрочную пероксидную связь «кислород-кислород», широко используются в химическом синтезе — в качестве окислителей или инициаторов реакций радикальной полимеризации. Широкая область применения связана с тем, что для распада пероксидов RO–OR на радикалы RO. требуется сравнительно мало энергии. Правда, эта же особенность пероксидов делает их опасными — неконтролируемое разложение большого количества органического пероксида может протекать со взрывом. Это удерживает многих химиков, в первую очередь синтетиков, от частого применения пероксидных катализаторов или инициаторов.

Перфторированные алкилпероксиды RFOORF (перфторированием называют замену всех атомов водорода в составе органического вещества на атомы фтора) относятся к тем соединениям, информации о способах получения и свойствах которых практически нет. Известно, что введение атома фтора в органические соединения часто меняет их физические и химические свойства. Можно было бы предположить, что электроотрицательный фтор дополнительно понизит стабильность молекулы перекиси, однако немецкие химики, к своему удивлению, увидели, что перфторалкилпероксиды устойчивее своих аналогов, не содержащих фтор.

Исследователи синтезировали два пероксида — бис(нонафтор-трет-бутил)пероксид и бис(ундекафтор-2-метил-2-бутил)пероксид, — проведя реакцию соответствующих гипофторитов с фторированной серебряной проволокой. Такой протокол позволил избежать применения трифторида хлора — ядовитого, вызывающего коррозию вещества, которое обычно используют для получения фторированных соединений. Эти перфторалкилпероксиды оказались первыми веществами своего класса, которые были изучены с помощью рентгеноструктурного анализа.

Дополнительные исследования показали, что перфторпероксиды нечувствительны ни к удару (энергия удара больше 40 Дж), ни к трению. Они окисляют железо в ферроцене от Fe(II) до Fe(III), однако инертны по отношению к минеральным кислотам, проявляющим восстановительные свойства (HX, X = F, Cl, Br), и галогенам. Полученные соединения так же, как и обычные пероксиды, легко распадаются с образованием радикалов, но риск их самопроизвольного разрушения с взрывом куда ниже. Это позволяет предположить, что новые перфторированные пероксиды в перспективе смогут заменить не содержащие фтора аналоги в органическом синтезе и в производстве полимеров.

Разные разности
Женщина изобретающая
Пишут, что за последние 200 лет только 1,5% изобретений сделали женщины. Не удивительно. До конца XIX века во многих странах женщины вообще не имели права подавать заявки на патенты, поэтому частенько оформляли их на мужей. Сегодня сит...
Мужчина читающий
Откуда в голове изобретателя, ученого вдруг возникает идея, порой безумная — какое-нибудь невероятное устройство или процесс, которым нет аналогов в природе? Именно книги формируют воображение юных читателей, подбрасывают идеи, из которых выраст...
Пишут, что...
…археологи обнаружили на стоянке мамонтов Ла-Прель в округе Конверс бусину, сделанную из кости зайца, возраст которой составляет около 12 940 лет… …астрофизики впервые обнаружили молекулы воды на поверхности астероидов Ирис и Массалия… ...
Слезы как оружие
Женщины прекрасно знают, что стоит пустить в ход слезы, как еще секунду назад грозный, орущий и злобный мужчина вдруг обмякает, теряется и становится похожим на кроткую овечку. Откуда такая обезоруживающая сила женских слез? В чем здесь дело?