Перфторированные пероксиды удивляют своей устойчивостью

Курамшин А.И.
(«ХиЖ», 2019, №3)

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.

123

Разные разности

07.08.2020 16:00:00

Планета Проксима b не случайно привлекает пристальное внимание астрономов. Ведь сразу после ее открытия выяснилось, что это почти Земля: массу оценили в 1,3 земных, причем расположена планета в обитаемой зоне, где возможна жидкая вода. Теперь же к расследованию присоединился точнейший спектрограф ESPRESSO.

>>
07.07.2020 18:00:00

…проект ИТЭР по созданию крупнейшего в мире термоядерного реактора прошел важную веху — на место установлено основание криостата, самая большая и тяжелая часть токамака...

…созданы структуры для фотосинтеза, более эффективного, чем природный, — капли размером с клетку, содержащие мембраны хлоропластов шпината и компоненты ферментативного цикла для синтеза органических молекул из углекислого газа…

…каждая третья женщина европейского происхождения имеет «неандертальский» вариант рецептора гормона прогестерона, связанный с повышенной рождаемостью, более редким кровотечением на ранних сроках беременности и меньшим количеством выкидышей…


>>
20.05.2020 18:30:00

Вакцины – какие, сколько и на какой стадии?

Даже когда острая фаза пандемии COVID-19 закончится и меры карантина больше не будут нужны, сам вирус никуда не денется, а продолжит жить среди нас. Самый эффективный способ от него защититься – сделать вакцину.

>>
18.05.2020 19:00:00

Коронавирусы: в семье не без урода

Найдены молекулярные отличия более патогенных коронавирусов от менее патогенных. Пока не вполне ясно, как эти отличия работают. Но возможно ученые смогут понять, почему настолько похожие инфекционные агенты приводят к таким разным последствиям для человека.

>>
13.05.2020 17:00:00

…из-за снижения транспортных потоков во время пандемии коронавируса уменьшились сейсмические шумы в коре Земли; специалисты считают, что это облегчит мониторинг слабых землетрясений, вулканической активности и других сейсмических событий...

…6 марта с мыса Канаверал стартовала миссия Space X CRS-20, которая доставит на МКС 250 пробирок со стволовыми клетками человека; на протяжении месяца они будут развиваться в кости, хрящи и другие ткани в условиях невесомости...

…по мере того как на рынок выходят художественные произведения, разработанные с помощью генеративных алгоритмов и когнитивной робототехники, встает вопрос об авторском праве на них…

>>