Книга
Книга
ПРЕДИСЛОВИЕ
Третий том сборника „Химия фтора" составлен из переводов журнальных статей по химии фторалифатических соединений, опубликованных главным образом в США в 1948— 1950 гг. Эти статьи сгруппированы по отдельным классам органических соединений фтора, содержащих серу, азот, кислород или галоид, В сборник включена также серия статей, в которых освещено физиологическое действие различных фторалифатических соединений; переводы некоторых из этих статей сокращены за счет изъятия описаний подробностей экспериментов, в методическом отношении не представляющих интереса для советских специалистов.
В составленной нами и приводимой ниже таблице, предшествующей переводному материалу, содержатся данные, касающиеся получения и констант всех фторалифатических соединений, описанных в иностранной литературе по 1950 г. включительно. Соединения в таблице расположены в порядке возрастания в них содержания атомов углерода. Табличные данные сопровождаются библиографией. В целях облегчения пользования сборником наиболее важные соединения, синтез которых имеет ценное методическое значение, в таблице (как и в аналогичной таблице в предыдущем сборнике) отмечены звездочкой с указанием страницы, на которой приведен перевод статьи с описанием синтеза данного соединения. К числу соединений, отмеченных в таблице звездочкой, относятся
фторированные эфиры, кислоты, спирты, амины, сульфиды и некоторые исходные соединения, служащие для получения фторпроизводных указанных выше четырех классов. Статьи приведены под порядковыми номерами (1—42). Статьи 2, 5, 9, 13, 18, 19, 21, 22 и 24 переведены Е. Н. Карауловой, 7, 10, 11, 12, 16, 20, 25—27 и 29—34, 36-42 —К. Н. Латышевой, 6, 14 и 23 — М. Г. Линьковой; 1, 4, 28 и 35— Е. Я. Первовой, 3, 8, 15 и 17 — В. В. Шохиной.
Материал сборника рассчитан на широкий круг химиков и технологов, интересующихся новой областью химии фтора.
Чл.-корр. АН СССР И. Л. Кнунянц.
Кандидат химических наук О. В. Кильдишева.
ТАБЛИЦА
АЛИФАТИЧЕСКИХ ГАЛОИД-, КИСЛОРОД-,АЗОТ- И СЕРУ СОДЕРЖАЩИХ
ФТОРОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
АЛИФАТИЧЕСКИЕ ГАЛОИД., КИСЛОРОД-, АЗОТ- И
Соединение
„Физические
Эмпирическая формула
Строение
Т. кип.
T. пл.
°C
давление, MM
CFC1O
COFCl.
—42
-138
CF,0
COF,
—83
—
-114
CF,J
CF^
—21,8
—
—
CF3NO
CF3NO
-84
—
—205
■ CFaNO,'
CF3NO,
—
—
CF.O
CF3OF
—95,0
—
—
CF,N
CF3NF,
—78
—
—130
CF„S
CF3SF3
—20,4
—
—86,9±0,2
CHFO
HCOF
-26
—
—
CHF,S
-
—
-87
CH,FNO
H,NCOF
—
—
46,7
CH,FO2S
CHaSO,F
124,2
—
—
CH3FO„S
CH3SO3F
92
—
—
C,FBr,C10
CBr2ClCOP
114
—
—
C,FClaO
CPC1,COC1
75
—
—
C2FC13O
CC13COF
66-68
—
C,F,BrC10
CFBrCICOF
51
—
—
C,F,Br,0
CFBr,COF
75,5
—
—
C,F,C1,O .
CF8C1COC1
34
—
—
CgFgClgO
CFClaCOF
31
—
—
C,F,C13N,O4
NOaCFClCFClNOa
55-56
35
12-18
C,F,O,
(COF)2
26
—
C,F3N
CF3CN
—63,9
743
—
C,F,BrO
CF3COBr
—5
—
—13,6
С,РаС1М,О4
no2cfcicf2nq2’
98-^99
750
7»-
10
СЕРУСОДЕРЖАЩИЕ фторорганические соединения
свойства
Способ получения
Выход, °/o
Ссылка на литературу
Коэффициент лучепреломления и удельный вес
t, °C
4f
di
COC1,+HF; SbFj/SbCl,
25—50
1,2
—
COC1,+F,; SbFa; CF.+CO; CO+F,
—
2-5
—
—
CF3COOAg4-J,
80-87
6* стр. 173, 274, 285
—
—
—
AgCN4-F,
—
7
—
—
—
CF,BrNO3+ClF,
—
8
—
—
—
СН3ОН(или CO); AgF^F,
9* стр. 147
—
—
—
AgCN4-Fa; C,H,NHCH3 или CH.NH.+COF,
—
7,10
—
—
—
CHaSH+CoFt;
CSg+CoFg .
15
40
11*
стр. 253
1,099
HCOOH+C,H6COC1+KF;
16
12
C,H,COF
36
. 13
—
—
—
CH3SH+CoF,
15
11* стр. 253
—
—
HCNO+HF
—
14
20
1,3596
—
CH3SOaCl+ZnF,
—
15
16
1,427
CH3OH+HFSO3
—
16
—
—
CBr2ClCOCl+SbF3/Br,
—
17
—
—
—
(CCl3CO)3O+SbFVBr2;
CFC1,COOH+PC1,
—
18
—
CCl3COOH+CeH3COF
43,5
13
—
—
CBrjCICOCl+SbFj/Br,
—
17
—
—
CBr3COCl+SbP^Br2
—
19
—
—
CHF,CH,OH+C1,
—
18
—
—
(CCl3CO),O+SbF3/Br2 ■
—
18
25
1,4116
1,646(20)
CFC1=CFC1+N2o4
—
20
—
—
CH3COCH,+F,
—
21
—
—
CF3C0NH,+P20s
74
22, 23
—
—
—
CF3COOH+PBr3;
CF3COOBa+PBr3
—
24*; 25-26 стр. 134
25
1,3748
1,674(20)
GFC1-*CF,+N,O4
—
20
U
Соединение
Физические
свойства
Способ получения
Выход, "(о
Ссылка на литературу
Эмпирическая формула
Строение
T. кнп.
Т. пл.
Коэффициент лучепреломления и удельный вес
°C
давление, мм
t, °C
d4
CgF.CIO
CF3COC1
—27
-146
—
—
CFaCOOH+CgHsCCyZnClg;
—
24*
CF3COOBa + PCl3
53
25, 26
C3F3JO
CFgCOJ
21
—
—
—
—
—
27
CgF.NgO,
NOgCFgCFgNOg
57-58
750
—41,5
25
1,348
1,595(20)
CFa=CF5+N2O4 (в паровой фазе)
—
20
58-59
25
1,3265
1,6024
CFg=CFg+NgO,
7,5
28* стр. 91
C,F,0
CF3COF
CF3COONa при 340=
—
29
CgFtJ3
JCFgCFgJ
112-113
—
—
25
1,4895
1,6293
CF2=CF2+Jg
70
28* стр. 91
c2f„n,
CF3N=NCF3
-133
—
—
—
AgCN+F,
—
30
CgF,0
C3F7N
CF3OCF3 (CF3)3NF
—59
—37
—
—
—
—•
C3H5N(CH3)2+COF3;
10, 31
(CH3)3N+GOFg
40—70
CgHFCIN
CHFC1CN
66
—
25
1,3627
1,267
CHFCICONH,+PgOf
—
32* стр. 157
C2HPBrCIO
CHFBrCOCl
98
15
1,879
CHFBrGOOH+PCls
—
33
C3HFBrC103
C,HFBr,0
CFBrClCOOH
CHBr2COF
182
—
-5
—
-
CFBrClCOOCgH5+KOH
CFBr=CHBr+O
17
34
C2HFBr2O
CHFBrCOBr
112,5
10
—
2,3314
CBrg=CHF+O
—
33
35
C2HFBr8Oa
CFBr,COOH
198
26,5
—
—
—
CBrF»CBrF+O
CgHFGlgO
CHClgCOF
70,5
69,5
17
1,3961
1,4802
CHCl,COGl+SbF3Glg
—
36
c2hfci3o
CHFC1COCI
—
—
25
1,3992
1,468
CHFC1COOH+PC1,
81
32* стр. 157
g2hfgi2o.
CFClgCOOH
162,5
-20
—
—
CFCl.COCl+HgO
—
18
c.hf2n
CHFaCN
22,8—23,4
14,5
—
1,1130
CHF2CONH2+PgO5
—
CgHFaBrOa
CFgBrCOOH
145-160
40
—
—
—
CHF,COOH+Brg
—
37
CHFgClO
CHF2COC1
25
—
—
CHF8COOH+PC1s
—
37
CgHFgClOg
CFgClCOOH
121,5
22,9
—
—
—
CHFgCOOH+CL;
CFgCl—CCl=CClg+O
70
38-39
C2HF3N,
CF3CHNg
13—13,5
752
—
—
CFgCHgNHg.HCl+NaNOJHgSO,
65
22
CgHFgO
CF3CHO
-20 ±1
—
—
—
—
CFgCN+LiAl-гидроокись
46
40* стр. 209
2,4-Диннтрофенилгидразон
-•
—
149,7-151 (с разл.)
—
—
—
C%C4gCHH HNOj+O
20-24
41* стр. 213
п-Нитрофенилгидразои
—
—
202-204 (с разл.)
—
—
—
13
1212
12
12
Соединение
Физически'
свойства•
Способ получения
Выход, "/о
Ссылка на литературу
Эмпирическая формула
Строение
T. кип.
T. пл.
Коэффициент лучепреломления и удельный вес
°C
давление, мм
t, °с -
■*?
^4
С,НРаО,
CFaCOOH
72,4
—
-15,5
—
—
—
l,3-NH,CeH1CF,+K1Cr1O,/H,SO,;
—
24», 29 стр. 134
СРаСС1=СС1а+КМпО.
90
39
CH,CN+Cl,->-92,5o|oCClaCN->.
95>СС1а— C=N-C=N - C=N->
Jci, ^С13
90°/oCFa— C=N—C=N-C=N->
jp, <^F3
92,5»|оСРаСООС,Н5^- CFaCOONa
CF3COONa-f-H,SO<
91
42» стр. 115
C,HF<C1O,S
CHFaCFaSOaCl
92—92,5
—
—
—
—
—
CHF,CF,SOaH+PCl5
—
28», 43 стр. 91
C,HF,N
(CF^NH
—6,2
—
—13Э
—
—
—
JCN+JF,
—
30
C,H,FN
CH,FCN
82
—
—
16
—
1,0730
CHjFCONHj+PjOs;
65,2
29, 44» стр. 310
ClCHaCN+AgF
—
45
C,HaFO,Na
CH,FCOONa
—
—
—
—
п-Нитробеизилфторацетат
—
76
—
—
—
CHaFCOOCHa+NaOH
91
46
C,H,FBrO
CH,FCOBr
95—96
—
—
—
—
—
CHaFCOOH+PBra
—
24» стр. 134
C,H,FBrO,
CHFBrCOOH
183
—
49
—
—
—
CHFBrC0Br+H,0'
—
33
C,H,FC1O
CH,C1COF
74—76
741
—
18,8
1,378
1,38 (20)
CH.CICOOH+C.H.COF;
67
13,46» стр. 288
KF
55,6
—
C,HaFC10
CHSFCOC1
71,5-72
CH,FCOOH4-C,H5CCla/ZnCla
90
24*
-
стр, 134
C,H,FC1O
—
72—75
■
20
1,403
1,3813
CH,FCOONa + PCl5
73
46»—47, 43
стр. 288
C,H,FC1O,
CHFC1COOH
162
—
—
25■
1,4085
1,532
CHFClCOOCHa+NaON; HJPO,
50
32» стр. 157-
C,H,FJO,
CHFJCOOH
—
—
74
—
—
—
CHFBrCOOCjHj+KJ; NaOH
—
33
C,H,FBrClNO
CFBrCICONH,
—
—
131,5
—
33
C,H,FBr,NO
CFBraCONH,
—
—
136
—
—
CFBtgCOOCg^ -f- води. конц. NHa
—
19
C,HaFCl,NO
CFC1,CONH,
215
—
126,5
—
—
—
сра,соон+мн,он
—
49
151514
15
15
Соединение
Физические
Эмпирическая формула
Строение
Т. кип.
T. пл.
°C
давление, мм
С2Н,Р,О, .
CHF,COOH
134,2
—
35
С2Н,Р,0
CH,FCOF
51,5—52
—
—
C2H2F,C1NO
CF2C1CONH2
93
18
78,5
C3H,F3NO
CF3CONH,
162,5
—
74,8
C,H,F3NO2
cf3ch,no,
96
—
—
C2H2P4O3S
chf,cp,so3h
90-92
3,5
—
СДР4О,
(CP2COOH),
150
15
С2Н3РО
CH3COF
20,5
—
—
C2H3FO,
CH3O.COF
37,5-88
—
—
C3H3FO,
ch,fcooh
165
—
33
C2H3FBrNO
CHFBrCONH,
44 ,
С2Н3РС1МО
CHFC1CONH,
72
1
—
C2H3FJNO
CHFJCONH,
—
—
92.5
C.H3F,NO
chf2conh2
108
35
51,8 .
C,H3F,C1O
CP,C1OCH3
55,3
—
—105
16
" свойства
Способ получения
Выход,
Ссылка на литературу
Коэффициент лучепреломления и удельный вес
t, °с
—
СНР2СН2ОН+СгО3;
—
50
СНР,СН=СС12+КМпО4
86
39
CF2=CF3+Na2SO3, Н,О, H2SO4
—
43
CHF,COOCH3+Ca (OH)„H2SO4
—
24* стр. 134
CHF,—C=N—C=N—C=N +NaO H (^HF, CHF,
22
28* стр. 91
—
—
—
CH,FCOC1+T1F;+C6H3COC14- +KF;+SbF,
64,4
24*. 46* стр. 194, 288
—
—
CF2ClCOOR+NHa
—■
38
—
—
CF3COOR4-NH4OH;+NHa
99
22, 24, 29
23
1,3394
1.3914
C2H3CF,+HNO3
—
51
—
—
—
CHF,CF,SOaH.H,O+SOCl,
109
28,52
—
—
—
CF,—CC1=CC1—CP,+KMnO4;
65
—
CF2-CF=CF-CF,+KMnO4
37
53
0
—-
1,0369
CHaCOCl+ZnP2 или (CH3CO)2O+
—
54
+HF; CH3COOH4-C6H5COF
87
13, 55
или +SO,C1. КНР,
54,6
—
—
—
—
CH3OCOC1+KF; +T1P
35—40
56*, 57 стр. 127
—
—
CH,FCOOR+Na,COa;
—
17
CH,FCOOCHa+Ca(OH)„ H,SO4;
90
24* стр. 134
+Ba(OH)2, H,SO4
CH,FCH2OH+KMnO4
94,2
10
46* стр. 288
47
CH,FCONHa+NO
CHFBrCO1R+NH1OH
90
58*
• стр. 310
33
25
1,4535
1,510
chfcicooc,h5+nh,oh
CHFJCOOR4-NH,
98
32* стр. 157
зз
—
—
—
CHF,COOR + NH3
—
37
—
—
—
CCl3OCH3+SbF3
59
2 Зак. 342 7. Химия фтора,17
Соединение
Физическ
**свойства
Способ получения
Выход, •Io
Ссылка на литературу
Эмпирическая формула
Строение
T. кип.
T. пл.
—-■
Коэффициент лучепреломления и удельный вес
°C
давле иие, мм
t, °C
d4
CSH3FSO
CHF,OCH,F
33,1
-96
-—
CCl3OCH,+SbF3
60
C,H,F,0
CF,CH,OH
74,5
-43,5
22
1,2907
1,3739
(CF3CO)3O+H,/Pt;
61
CF3CONH3+Hi/Pt
76
62* стр. 189
3,5-Динитро бензоат
—
—
62—63
—
—
—
CF3COC1+L1A1H3
85
63*, 64* стр.192,195
C3H4FNO
CH3FCONH3
108
—
—
—
CH.FCOOR4-NH,;
100
17, 58
c2h,fno,
CHaClCONH,+K3F2; +KF
82
65, 66
CHjFCHjNO,
65—66
• —
23
1,3572
1,1409
CH,FCH,OH+NaNO,/HCl
40
47
C,HtFC10,S
CH2FCH,SO2CI
81,5-84,5
13
—
—
—
CH,FCH,SCN4-C1,
60,6
67* стр. 306
C.H,FC1O2S
CH3CHC1SO,F
138
—
20
1,4070
CH3CHC1SO,C1
—
15
C1H,FC1O3S
CH3FCH,OSO,C1
79-80
18
—
20
1,4198
1,4970
CHjFCH^H+SO.Cla;
62
47
CHIFCH,OCOCH1+SO,C1
—
67* стр. 306
C3H3F,N3Oa
CHF,CH2NHNOj
111
—
19,6
-
CHF3CH,NHCONH3+HNO3
—
68
С3Н,Р,0
CHF3CH,OH
96
—
28,2
17
1,3384
CHF,CH3Br+HgO
—
69
C3H4F8N
CF3CHaNHj
37—37,3
737
—
25
1,245
CF.CN+HVPt;
72
22
CF3CH,C1+NH,OH;
—
70
CF3CH,NO„ H^Fe, HC1
—
51
C3H,F1OlS
CHF,CF1S03H.H,0
110
3
54
CF3=CF,+Na3SO„ H,0
—
28*, 43
CjHjFO
CH,FCH,OH
103,4
—
—26, 45
—
—
—
CH3COOCH3CH,F4-HC1
75
71! 72* стр. 91, 182
«-Нафтилуретаи
—
—
125—127
23
1,3640
1,102
CHt-CHt-04-HF 11
40
47, 73
Фенилуретаи
—
—
36
—
—
—
Cl CH,CH3OH+KF HCH,OH),+
42,5
47, 67*, 74* стр. 336,186
3,5-Динитробензоат
—
—
86
—
-HHOCH,CH,)1O
—
—
CjHjFO,
CH,FCH0.H,0
89—93
—
CHlFCH,OCOCH3+MnO,/H,SO1
—
67*
2,4-Дннитрофеиилгидразон
—
—
147
стр. ЗЭ6
C1H,FO,S
C,H,SO,F
184
—
—
20
1,3757
—
C.H.SO.Cl+KF
15
C,H,FO3S
C3H3SO3F
113
—
—
—
1,310
—
(C3H3),O+HFSO3
16
C3H3FS
CH,FCH,SH
33,5
225
—
25
1,4288
1,082
CH,FCH,SCOCH3+HC1
74,4
75
C,H,F3N
CHF.CH.NH,
67,5
—
1,34701
1,17576
CHF3CH,Br+NHa
—
68
18
2*
19
Соединение
Физически
свойства
Способ получения
Выход,
Ссылка на литературу
Эмпирическая формула
Строение
T. кип
Т. пл.
Коэффициент лучепреломления и удельный вес
°C
давле ние, мм
/, °C
4
C2H4F4NO3S
chf2cf2so3h.nh4
198
chf2cf2so3h+nh3 ■
28*
стр. 91
C2HSFC1N.
NH
CH2FC—NH2.HC1
161—162
NH-HC1 , ch2fc—ОС2Н5
58*
(с разд.)
стр. 310
c3f2cin
Пикрат
—
—
222—224 (с разд.)
—
—
—
—
—
CF2=CC1CN
63
—
—
24
1,3793
1,3560
CF2C1CC12CN+Mg+(C4H2)2O
—
76* стр. 178, 180
C3F2C13N
cf2cicci2cn
95,5
—
-33
23
1,3991
1,5171
CF2C1CC12CONH2+P2o,
84
76*
стр. 178, 180
C3F3N
cf2=cfcn
Азеотроп c CHaCOF
17,7—18
—
—
10
1,3162
1,312
CFSC1CFC1CN+Zn (акт.)
—
76* стр. 178, 180
C3F3C12N
(FCN)3
—
—
—
JCN+HgFa
—
8
CFjCICFCICN
51,5
—
—
23
1,3436
1,4360
CF2C1CFC1CONH2+P2Os
—
76* стр. 178, 180
C3FeU
CF3COCF3
—28
—
—129
—
—
—
CH,COCH3+Ft;
—
77* стр. 220
(CF3)JC=CCl2+KMnO,
60
78* стр. 229
C3F,N
(CFS)3N
—11
27
C3H2FN,O2
CH2FCON(NO)CH3
84
14
—
—
—
—
ch2fconhch3+no
—
58* стр. 310
c3h,f2ci3no
CF2CICC12CONH2
135-148
29
57—58,5
CF2C1CC1=CC12+(O, C1),+NH,
76*
стр. 178, 180
c3h2f3cio
CF3COCH,C1
71-72
—
20
1,344
—
CF,CHC1COOCjH3+H2SO4
—
79* стр. 228
c3h3fci,o2
CFC12COOCH3
116—116,5
—
—
CCl3COOCH3+SbFVBr,
—
24*
стр. 134
C3H3F3O
CF3COCH3
21,9
—
—
0
1,282
CF3COCH,COOC2Hs+H2SO4
—
80
•
2,4-Динитрофенилгидразон
—
—
139
—
CFjCOCHjCOOCaHj+HjSO.
75
81
CF,C = CCF,+CH,COOH,
34
82*
CjH3FsO
CF3CH2CHO
CH3COONa, (CHaC0),0
стр. 120
56—56,5
745
—
22
1,3168
1,365(20)
CF,CH2CH2OH-|-Na2Cr2O7
57
40* стр. 209
2,4-Динитрофенилгидразон
—
159,2—150,8
CF,CH2CH2NO2+ 2,4-динитрофенил- гидразин/HjSO,
19,6
41*
стр. 213
212120
21
21
.. - -
——
Соединение
Физические_
свойства
—
Коэффициент лучепрелои-
1ыход, C
кылка на |
Эмпирическая формула
T. кип.
леиия и удельный
вес
Способ получения
»|» Л
итературу
Строение
давле-
T. пл,
/, °с ,
Л
d4
°C
ние,
мм
—
831
С3Н,Р3О,
CFaCH.COOH
146
—
12
—
—
CFaCHaCH,OH+N а.Сг,От
—
40» стр. 209
C3H3FA
27—30
14—15
0
86
CF.CH.CH.NO.+H.SO.
51
Анилид
—
—
117,5-118
—
CF.COOH4-CH.OH/H.SO,
—
24* стр. 134
СаНаР,О,
CF3COOCH3
43-43,5
—
—
CH3CHFCONHa+PaO„
84
CaH,PN
CH3CHPCN
83—83,5
—
CH.FCH.Br+KCNS
78,2
67* стр. 306 1
C,H4FNS
CH.FCH.CNS
77,5-78,5
19
20
1,4325
1,296
CH.FCHOHCH.Cl+Na.Cr.0,
—
«85
СаН4РС1О
CH.FCOCH.Cl
141,5-143,5
—
—
—
—
Семикарбазои
—
—
111—112
CH.CHFCOOH+PC1,
—
84
CaH4PC10
CH3CHPCOC1
80,5—81
—
—
1,4020
1,3620
CH.FCH.OH+COCl,
81
47
CaH,FC10,
CH.FCH.OCOC1
129—131
—
—
CH.FCOC14-SOC1.
50
24* стр. 134
C3H4PC1O,
CHFCICOOCH.
110—111
—
—
25
1,3903
1,323
CHFClCF.OC.Ha+HjSO4
55
32* I стр. 157 1
C3H4PC1O.
116
——
—
86
CH3OOCCF.COOCH,+NHa
C3H4F,NaO,
NH.COCF.CONH,
—
—
206,4 ±0,2
20
1,32802
1,1644
CHF.COCH.CO 0 C.H.+H,so4
871
C3H4PaO
CHPaCOCH3
46,6
—
—
CH3CP,CCl=CCl.+KMnO4
—
88 I
CaH4P,O.
CH3CF.COOH
140-141
—
38-44
—
CHC1.COOCH.+KF
18
56* стр. 127 1
CsH4B2Oa
CHF,COOCH3
85—86
—
—
c3h4f.o3
CHaOHCFaCOOH
58-61
6
—
25
1,3830
CFi^CFg+CH CH O)gi
—
89
сан4р,оа
—
181
760
49—53
CH.OHCF.COOCaH„ гидролиз
28* I
стр. 91 1
20
1,3861
1,4262
CF^CCl.+CH.ONa;
-A
901
c3h4f,ci2o
CHCl.CP.OCH,
105
—35
CHC1.CP.C1+KOH+CH.OH
—•
91 1
1,3942
Из CFaCOCH3
921
C3H4FaNO
CF^CHJCbNOH
103
—
—
20
13558
1,4220
C.HaCFa+HNOa, О
16
41*. 51 стр. 213
C3H4F3NOa
CF3CH,CH,NO,
134—134,8
748
—
20
1,3340
1,3636
CF,=CFCl+CH3ONa в CH.OH
70—8E
90, 93*, 94* стр. 77,103
C3H4PaC10
CHFCICF.OCH,
70,6
—
—98
2)
<13
1,2939
CF^=CF.+CHaOH+N а
c3h4f4o
CHF,CF,OCHa
36,5
—
—107
1373'
1,090
CH,FCHOHCH,C1+KOH;
75
CaHaFO
CH,FCH—CH,0
1|
85-86,5
—
—
СН.С1СН—CH.—O+KP
1,1
45
56* стр, 127
23
22
Соединение
Физически
1
свойства
Способ получения
Выход, °/o
Ссылка на литературу
Эмпирическая формула
Строение
Т. кип.
T. пл.
Коэффициент лучепреломления и удельный вес
°C
давление, жж
t, °C
d4
. С3Н6РО
CHjFCOCH,
72
—
CHaBrCOCH„ CHaJCOCH3+TlF;
15, 95
СНаСОСН3+Ра
с3н5Р0
CH3CHaCOF
44
—
—
15
—
0,972
CHaCHaCOC14-ZnFa;
—
54
(CHjCHjCO^O+HF
—
96 .
СН3СНаСООН4-С,Н5СОР
81
13
C3H5POS
CHaFCOSCH,
142-143
CHaFCOCl+HSCH,
—
24*
стр. 134
C3H,FO,
FCOOCaHs
57
—
—
—
—
—.
C1COOC2H3+TIF;+KF;
—
46*. 95 стр. 288
СОР,+СаН,ОН
—
2
C3H5FO2
CHaPCH,COOH
51-52
2
—
—
—
—
c3h5fo.
78,5-79
J 2
CHaFCHaCHaOH 4 KaCraO,
80
97*
стр. 144
C3H5PO,
CHaCHFCOOH
60—60,5
5-8
Из амида
—
84
c8hsfo2
CHaFCOOCH3
104
—
15
1,1613
CHaJCOOCH3+AgP или TIP
—
17, 95
C3H5FO,
—
104,5
—
—32
20
1,3679
1,1744
СНаС1СООСН3+КР
90
46*, 56* стр. 288, 127
C3H„F3O
CF3CHOHCH3
77.4
—
—52
15
1,31720
1,2799
CF3COCH3+Ha
90—97
62*. 68, 98 стр. 189
c,h5p3o
CF3CHaCHaOH
100
28
1,3200
1,2937
CF3CHaCHaMgCl+O
—
83, 83а*
стр. 163
C3H,FaO
CHaFCFaOCH3
45
—
—-
CHaFCFaBr+NaOCH3
—
99
C,H,F,0
CF3CHaOCH3
31,2
746
3
1,2942
1,1661
СР3СНаОН+СНаИ^А1-изопроп-
75
100
оксид (катализатор)
CFsCH2ONa4-CH3J или CH3Br
61
—
C3H,PNO
CHaFCONHCH3
—
—
64
—
—
—
CHaFCOOCH3+NH,GH3
100
58* стр. 310
C3H,FNO
CHaGHFCONH4
—
—
75-76
CH3CHFCOC1+NH3
—
84
Анилид
*-
60—60,5
—
—
—
—
C3H4PC1O
CHaFCHOHCHaCl
153—156
—-
20
1,4360
1,300
CHaClCH-CHa-O+HF ||
—
73
C3HSFG1O
CH,FCHaOCHaCl
42—43
60.
20
1,4120
1,190
■ CHaFCHaOH+(CH,O)3, HC1
60
47'
C,H,F,0
CH3FCHOHCH,F
59
40
—
20
1,8800
1,244
CH,FCH—СН,—O+HF I|
—
73, 85
CaHeF,0
CHP,OC,H,
28,3-24
743
f»
22
1,304
CHFjBr+CjHjOH. KOH
31
100
СзН,Р,0
CHFaCH3OCH3
47
—
—
—
—
CHFaCH,Br 4- CH3OH, KOH
—
99
24
25
Соединение
Физические
Эмпирическая формула
Строение
T. кип
T. пл.
°C
давление, мм
CaH«F3NO
CFaCH(PH)CH2NHa(H Cl-соль)
147—148
Бензоильное производное
—
—
126,5—127
СаН7РО
CH,FCHOHCH3
107—108
•
Нафтилуретан
—
—
81—83
СаН7РР
CH2FCHaCH2PH
127,5—128
—
—
СаН7РР,
CH2FCHPHCH2PH
102,5—103
13
—
C3H7FaClNP
CFaCHOHCH„NH2.HCl
—
—
147—148
C3H7F4NPaS
CHF,CFaSOaH.NH2CHa
—
—
119—205
CaHuFPS
(CH^SF-HjO
—
—
128
(с разл.)
C.F.O,
occf8cf2co—0
54,8—55,5
—
—
C.F.O,
(CFaCP),P
40
—
—65
C4F7N
CFa(CF2)2CN
1
757
c4f7cip
CFa(CF2)2CPCl
38-39
740
C,P7BrO
CF^CF^COBr
52—54
748
C4F,JP
CFa(CF2)2CPJ
75-76
736
C4F7ClaP
CFaCCl2PCF2CF2Cl
89,6
746
C.F,0
CaF,COF
5,0
C4FaCl2S
(CF2C1CF2)2S
68/72
C4P,C12S2
(CF2C1CF2)2S2
141—142
C4FgCl2Sa
(CF,ClCF,)aSa
84—88
C4HP7P
CaF,CHP
28
c4hf7p2
CFa(CF2)2CPPH
129
747
—17,5
C.H.F.O.
(CFgCOQH),
150
15
86,4 до
87,4
26
свойства
Способ получения
Выход, °/o
Ссылка на литературу
Коэффициент лучепреломления и удельный вес
/, ’С
—
—
—
| CFaCHOHCH2CON На + КОС1
56
101
20
1,3822
1,021
—
—
—
—
—
—
СНаСН-СНа—O+HF;
—
73, 85
СН3СН(РСРСНа)СН,Р + H,SP4
—
72* стр. 182
—
—
CH2FCHaCH,OCOCH3+H,SO4
80
24*, 58*
стр. 134, 310
—
—
— .
CH2P—CH—CH2—P (омыление) |1
90
72* стр. 182
—
CFaCHOHCH2CONH,+KOC1
56
101
—
—
—
chf2cf,so3h+nh,ch3
—
. 28* стр. 91
—
—
—
(CH^SJ + AgF
—
102
25
1,4245
—
(CF.CPPH)a + PPCla
—
103
18
1,520
—
CFaCOOH+P,O,
74
29, 61, 104, 104а*, стр. 125
—
CF,(CF,)2CONH, + P2o,
89
105
20
1,288
1,55
CF3(CFj)2COOH + PC1s
97
27, 105* стр. 166
20
1,3261
1,735
—
—
27
20
1,3562
2,00
—
—
27
20
1,3303
1,6486
CFaCHaPCF,CHF, + Cl2
—
100
—
—
—
27
—
—
—
CFa=CF, + S2Cla
—
106
—
—
cf2=cp,+s2ci2
60
106
—
—
—
cf2=cf2+s2ci2
—
106
20
1,2730
1,505
—
—
27
2)
1,293
1,651"
CP3(CP J2CH - CHJ + KMnO.
63
27, 105* стр, 166
—
—
CP.—CF=CF—СР, или
I1
—
—
СР,—CC1 = CC1— CP,+ RMnO,
88
27
Соединение
I Физичесю
свойства
Эмпирическая
Строение
T. кип.
Коэффициент лучепреломления и удельный пес
Способ получения
Выход, °k
Ссылка на литературу
формула
дав ле-
Т. пл. ’
t, °C
*
°C
ние,
V
“4
мм
с4н2р„о
CF3COCH,CF3
54,2
ЧУ
—56
20
1,282
1,5589
СРаСН = С—ОСО СНа+H,SO4
95
стр82120
dp3
Семикарбазон
—
—
121,8-122.5
—
—
—
С4Н,Р,О2
CF3COOCH,CF3
55
-65.5
1
18
1,2812
1,4725
(CP3CO)aO + H2/Pt
61
c4h2f,no
CFa(CF2)2CONH,
80
760
102—103
—
—
—
СРа(СР,)3СООС2Н1+NHa
89
27, 105* стр. 166
C4HaF3N,O
CFaC=N-NHCOCH, 1I
сублим.
—
203,5—209,2
—.
—
-’—
CF3COCHaCOOC2H5+гидразин- гидрат
46,3
107
108
C4H3F3O,
CF3COOCH = CH,
39,5-40,5
25
1,3151
1,2)31
CH = CH + CF3COOH
СеНаКаОз
CF3COCH2COOH
79
8
72,8
—
—
—
CP3COCH2COOR+HC1
—
109
C4H3P,O
CHP,CF,OCH2CFa
56,7
760
20
1,2728
1,4874
CF,=СР,+CP3CH,OH/Na
78,5
100
C4H3P,O
C3F,CH2OH
96
750
—
2)
1,2944
1,601
—
—
27
. C4HaF7O,
C3F,CH(OH)2 (гидрат)
94
61
—
——
—
—
—
C4H,P2O3
(CH,FCO)aO
88—89
—
—
—
—
—
CH,FCOOH + P,O2; + CH.FCOF
77,7
46*« 110 стр. 288
C4H4FaClS
HOOCCH2SC,P3C1H
85
<0,01
19,5
25
1,4470
1,5847
CF,= CFC1SHCH,COOH
48
111* стр. 261
C4H4F4N2O,
(CF.CONH,),
255—260
—
—
—
(CF2COOC2H5)2+NH4OH
—
103
(с разл.)
c4h4f7n
c3f,ch,nh,
68
743
—60
20
1,298
1,493
—*
—
c4h3fo
CH,=C—COF
56,5—58
25
1,3703
—
CH2=C-COCl + SbFa
53
103
C4H,FBr,C10,
сна CPBrClCOOC2Hs
151
21
1,4357
1,6128
CHa
CBrjClCOOCjHs + AgP
—
17
C4H5FBr2O2
GFBr2COOC,H3
173
12
—
1,7851
CBraCOOC,Hs+AgF
19
C4HSPC12O,
CPC12COOC2H3
130
17
1,4072
1,3313(14)
cfci2cof+c,hsoh
18
c4h5f2cio,
CF2ClCOOCaH5
97
23
—
1,252
CP2C1COC1 + C,H4OH
38
109
C4H5FaN2O
CFaCCH,CONH, II
—
—
137
—
—
—
—
C4H,FaO2
NH
CFaCOOC,H5
60,5
15
1,3093
—
CFaCOONa + CaHjH2SO4;
90
22, 81
CF3CCl=CCl24-KMnO„+ C,H5OH;
73
П2
CF-—C«=N—C=N—C=N4-CjHsOH;
92,5
42*
стр» 115
cp, ipa
c4h,f3o.
CF3COOC,H1
61,7
16
—
1,1953
—
—
29
CF3CH3OCOCH
77,85
16
1,3205
CF3CH2OH + CH3COC1
—
61
CF3CH,CH,COC
166,6
—
33,2
—
—
1,3205
CF3CH2CH,MgCl + CO2
—
83*а стр. 163
29
2828
28
28
Соединения
_ Физически
свойства
Способ получения
Выход, °/o
Ссылка на литературу
Эмпирическая формула
Строение
T. кип.
T. пл.
Коэффициент лучепреломления и удельный вес
°C
давление, мм
t, °C
санар3о,
CF3CHOHCH,COOH
—
—
69,5-70
—
—
СРЬСНОНСН2СООС2Н5, илн
CF3CHOHCH3CONH2+ NaOH
97,2
101
С,НаРВгО2
CHFBrCOOC,H,
154
—
—
17
—
1,5587
CHFBrCOCl + С2Н5ОН
—
33
СаНаРВгО2
CH2FCH2OCOCH,Br
87—90
12
—
20
1,4531
1,659
CH2FCH2OH + CH2BrCOBr
50
47
CaHaFC10
c4h„fcio
ch8fcooch,ch,ci1
CH2PCH2OCOCH2C1
78,5 178—179
178-179
15
760
—8,7
20
—
1,3230
CH,FCOC1 + C1CH,CH2OH CH2FCH2OH + CH2C1COC1
76,9
92,8
113*
113* стр. 314
CaHaFC10S
CH2FCOSCH2CH,C1
104—105
33
—
—
—
—
CH2FCOC1 + HSCH2CH2C1
63
24*. 13* стр. 134, 314
C4HaFC102
CH2FCH,OCOCH2C1
83—85
15
—
20
1,3000
1,4005
CH2FCH2OH + CH2C1COC1
30
47
C.H.FCIO,
CHFC1COOC,H5
128
— •
-
25
1,3027
1,225
CHFC1CF2OC2H5 + H2SOa
83
32*
СТр. 157
CaH„PJO2
chfjcooca
180
—
11
—
1,6716
CHFBrCOOC2H34-CaJ2
—
33
CaHaFJO2
CH^CHjOCOCHJ
99—105
15
20
1,5080
1,991
CH,FCH,OH + CH2JCOCI
40,5
47
CaHaF2NsO2
CH2FCONHCONHCH2F
—
—
84
—
—
—
CH2FCONH2 + Br, + KOH
—
58* стр. 310
C4H,FtO, C^HgFgO,
CHF2CH2OCOCHt chf2cooc2h,
106
99,2
—
—
15
20
1,3463
1,1781
1,1801(17)
CHF,CH2OH + CH3COC1 CHF,COOH + CaHsOH; CHF2CF2COOC2HS + H2SO,
75,80
61
37
37, 81 114* стр. 112
c,h3f2o2
ch,”c6och2ghp
78-80
35
—
20
1,3900
1,2862
CH2C1COOCH2CH2C1 + KF
—
56*, 115 стр. 127
c.h3f,o2
—
—
—
—
—
—
CHyJCOOCHjCHaF + HgF2 + KF
24,5
47
сан„р2о2
—
158
—
-25,4
—
—
—
CH,FCOC1 + hoch,ch2f
77,4
24*. 113* стр. 134, 314
c,h,f2o,
C2H3CF2COOH
100—101
8,5
8,1
25
1,3618
1,2211
C2HaCF2CH = CH2 + KMnO,
—
88
C,HaF,O2
CH3CHFCHFCOOH
100-112
13
81
—
—
CH3CH = CHCOOH + F,
—
116
CaHaF2Br2O
СНВг2СР3ОС,Н5
67
25
17
1,9158
CF3BrCHBr2 + C3H3OH/KOH
—
99
C4HaF2Cl2O
CHCbCFjOCjHj
120
20
1,3049
1,330
CHC12CF2C1 + C2HSOH/ KOH
—
91
C,HaF3OIN
CF3CHOHCH2CONH2
—
124—125
—
—
cf3chohch,cooc2h5+nh3
90
101
C,HeFsBrO
CF,BrCHFOC2H3
106
10
1,3794
1,6121
CF,BrCHFBr + C2H6ONa
—
117
CAF.C1O
CHFC1CF2OC2H,
87—88,2
—
—
25
1,3451
1,2729
CF,=CFC1 + C,H3OH/Na
70—85
93, 94*, 118 стр. 103
CaHaF3C10S
hoch2ch2sc2f3cih
62,5
0,5
—
25
1,4426
1,4793
CF2=CFCl + HOCsHaSH
87
111* стр. 261
30
3131
31
31
Соединение
Физическисвойства
Эмпирическая формула
T. кип.
Коэффициент лучепреломления н удельный вес
Способ получения]
Выход,
Ссылка на литературу
Строение
давле-
Т. пл. т
t, °C
.t
°C
ние,
4
C4HePaC10kS
25
1,4144
1,5009
CaHsSCaFaClH + KWnO4
86
111*
CaH5SOaCaF.ClH
99
22
-18
стр. 261
C4H6PaClS
69,1
1O0
25
1,4079
1,3212
CF^CFCl + CjHjSH
95
111*
CaHsSCaFaClH
—
стр. 261
C4HaF4NaO
(CHFaCHa)aNNO
179
16
1,4490
(CHFaCHa)aNH + HNO,
—
68
—
25
1,3418
1,4159
CFa-CFa+ (CHjOH^Na
15
28*
С4Н„Р4О
C4HeF,0
CHFaCFaOCH,CHaOH
94
57,5
100
—
25
93
стр. 91
28», 100,118
1,294
1,1978
CFa=CFa+C,H5OH/Na
CHFaCF,OCaH5
—
—
стр. 91
C4HaP4S
86-88
—
CFa==CFa+ CaH5SH/BraOa
—
119
CaF, | CaHaSH
—
—
15,5
1,3487
0,944(11)
CaH,COOH + CaH5COP;
——
13
C4H,PO
CaH7COP
67
763
—
(CaH7CO)aO + KHFa
86
120
C,H,FOS
CHaFCHaBr + CHaCOSK
65
72*
CHaFCHaSCOCHa
41—42
12
—
стр. 182
100
25
1,4525
1,4041
GHsCOSH + CH,=CHF
75
75
—
87
20
1,37665
1,0926
CHaClCOOCaHs+KF
——
33,46*, 115*,
C4H,POa
CHaFCOOCaHs
117—118
—
—
121, 122 стр. 288, 127
c4h7fo,
115-116
20
1,382
1,090
CH,ClCHaOCOCHa+KF;
50
115*, 121
CHaFCHaOCOCH3
—
—
стр. 127
CHaFCHaOH + CHaCOCl
52
47, НЗ* стр. 314
C4H,FOa
117—118
.—
CHaFCHaCOOH + CHaOH
—•
97
CHaFCHaCOOCHa
—
CH3CHC1COOCH3+KF
50
46*. 115*
C4H7FOa
CHaCHFCOOCHa
107—108
—
. —
стр.288,127
C4H,POa
.—
—
CHaF(CH,)aO H + KaCraO7
75
97
CHaFCHaCHaCOOH
60—62
2
—1
—
—
СН,—CH—COOH+F,
—
116
C4H,FO,
CHaFCHCOOH
80—82
13
—
Ih
CH3
0,3
CHaFCONHCHaCHaOH + SOCla
87,1
58*
c4h7fcino
CHaFCONHCHaCHaCl
77
65
стр. 310
.—
36
C4H,FBr,0
CHBraCHFOCaHs
150—160
—
—
25
1,214
CHFC1CHC1,+ CaH5ONa
—
36
C4H7FClaO
CHClaCHFOCaH5
121
—
CFClaCOOCHa+CH3MgBr
—
72* стр. 182
C4H7FClaO
CFClg—C(OH)CH3 l
41—41,5
13
—
C4H7F,BrO
CHa
—
CFaBrCH,Br+ CaHsONa
—
99
CH,BrCF,OCaHs
114—115
—
—
—
CHC1-CF.+ CaH6OH, Na
—
118
C4H,F,C1O
CHaClCF,OCaHs
91—93
—
—
3
Зак. 3427. Химия
фтора.33
Соединение
Физичесвойства
Эмпирическая формула
Строение
Т. кип.
Коэффициент лучепреломления и удельный вес
Способ получения
Выход, °/o
Ссылка на литературу
•С
давление, мм
Т. пл
#,°С
C4H7FaN,O,
CF3—C—CHCONH,
—
—
97
—
—
—
СР,СОСН2СООС,Н, + N н,
—
109
^NH.
С,Н7РаО
CF.CHOHC.H,
90,8—91,8
752
—
20
1,3403
1,166
CFaCOOC4Ha + CjHjMgBr
31
64* стр. 195
C4H7FaO
С4Н,РаО
CF,C(OH)CH,
CH, CP8CH,OC,H,
81,6
50,3
—
20,75
22
25
1,3324
1,3065
1,1903
1,065
СР,СООСН3 + CHaMgBr
CF3CH2ONa4-C2HsBr
80
60
72*, 123 стр. 182
100, 124
С4Н,Р,0
CFaCH,CH,OCH,
54,9
753
—
20
1,3114
1,1129
CFaCH3CHaONa + CH3Br
43
100
c4h7f4n
(CHF,CH,),NH
124,4
—
16
—
1,30412
CHFaCH3Br + NHa
—
99
c4h,fno.
CH,FCONHCH,CH,OH
114
0,1
го 21
—
—
—
CH2FCOOCHa 4- N H,CH,CH,OH
91,4
58* стр. 810
c4h,fo4s
(CH.FCH.O^O,
82—84
2
—
20
1,4080
1,3191
CHaFCH2OH4-SO2Cla
12
47
c4h„fcio
CH,FCH,OCH,CH,C1
142-147
—
20
1,4170
1,137
CH2PCH,OCH2CH2OH + SOCls
24
47
c4h„f,o
CH,FCH,OC,H,
66,5
15
—
1,039
CHF3CHaBr + CaHaOK
—
125
c4h,f,o4s
(CH,PCH^,SO4
145
18
—
—
—
—
CH2FCH2OCOCH3 + SO8C1
—
67* стр. 306
c4h,p,cino
CH,FCOCH3CH,F &H-HC1
—
—
—
—
—
—
CHaFCN + CHaFCHaOH .HC1
—
58* стр. 310
C,H,FO
CH,F(CHa),CH1OH
52-53
11
—
—
—
—
CH2F(CH2)3OCOCH, 4- омыление
85
72* стр. 182
CH3
c4h,fo
CH,FC(OH)CH,
58
82
—
20
1,3913
0,9610
CH3—i—CH3—0 4- HF
—
73, 85
c4h,fo
d:Ha CH2FCH2OC,H,
74,5—75,5
—
—
—
CH2C1CH2OC2H54- kf
40
115
c4h,fo2
СН,РСН,ОСН,СНаОН
172-174
—
20
1,4130
1,1150
CHa—CH2—0 4-HF;
1■1
—
73, 85, 126* стр. 339
CH2FCH2O H + CH3—CH2O
70
—
c4h,fcino
ch,fcoc2h5 Ah-hci
—
—
—
—
—
CH2FCN 4-C2H5OH/HC1 .
—
58* стр. 310
C4HsFCINO,
CH,FCH,OCOCH,NH,. HC1
—
—
150—150,5
—
—
—
CHjFCHjOH 4-CHaNH2COOH
80
127* стр. 318
c4h3f,n
(CH,FCHa)aNH
123-126
764
—
—
—
—
CH2FCH2Br4-NHa
—
128
35
34
3*
Соединение
Физичеса
Эмпирическая формула
Строение
T. кип.
T. пл..
°C
давление, лиг
C6F,N,
CNfCF^CN
38
745
C6FUN
f CFaCF!CF,CF1CF!NF
49—50
—
—
C,FlaN
(CaF,),NCFa
45
CaH,F,O,
CFaCOCH,COCFa
63-65
Си-Производное
—
.—
113—115
CaHaF,Oa
HOOC(CF,)aCOOH
134—188
3
78—88
CSH,F,N
CaF7CH,NCO
91
737
—78
CaHaF,N
CF,—CF,—СН,—CH—CN 1|
148—148,5
—
CaHaFaC10
CF,CF,CH,CHCOC1
70
124
—
CaHaFaO
CF,CF,CF=COR
1|
35—39
112
—
C5HaF7O8
CFa(CFa)2COOCH3
79
737
CaH,F,0
CH,CF,CF,CHCHO
1|
117—117,5
—
C5H1F,O,
CHaCF,CFaCHCOOH
11
100—100,5
24
61,5—63
CsH,F,0
H(CFaCFa)sCH2OH
170—171
C,H,F,ClaO,
CF,C1CC12COOC,H5
172,5
—
C6HeFaO,
CFaCOCH,COCHa
107
—
—
Си-Производное
189
CaHaFaCl,O,
Оксим
—
86—87
CF,C1CFC1COOC,H„
142
—
—
C,H,F.NO
CF,CF,CH,CHCONH, 1I
—
—
126-127
CaHaF,0
CHF,CF,OCHsCHaCF,
88,2
744
C.H.F.O,
CH,-=CFCOOCH,CH,F
140—144
C5H,F,Oa
CH,FCOCHFCOOCHa
97
14
—
36363737
36
36
37
37
свойства
Способ получения
Выход, Чо
Ссылка иа литературу
Коэффициент лучепреломления и удельный вес
t,°c
d4
—
—
129, 130
25
1,279
1,738
CaH,N + CoFa
0,2
10, 27
25
1,253
—
—
—
27
—
—
—
CFaCOOCaH,+ C,HaONa +
72
81, 130
—
—
—
CHaCOCFa
—
—
—
—
—
CF«-CF,CF.CC1=CC1+ |1
86
53, 131
KMnO,
20
1,3152
1,512
—
27
25
1,3568
1,3909
cf5=cf!+chj=chcn
64
132, 133
25
1,3782
1,4915
CF,CF,CH,CHCOOH 4-SOCI, 11
—
132
—
—
—
CFaCFaCF=CF + CHaOH + |1
52
94* стр. 103
+ KOH
27
20
1,293
1,483
—
—
25
1,3768
1,5089
CF^CF, + CHa=CH—CHO
12
133
25
1,3684
1,5108
CHgCFgCFgCHCN +H,SO,
87 .
132, 133
—
—
—
CF,=CF,4-CHaOH
—
134
23
1,418
1,460
CFaClCCl=CCla+ 0 + Cl; + . + CaHsOH
76* стр. 178
21
1,3893
1,27
CFaCOOC2H,+ CHaONa -f- + CH3COCH3
80
81, 135
23
1,3830
1,405
CF8C1CF=CC1,+ 0 + Cl; + C2H5OH
—
76* стр. 178
—
—
—
CFgCFgCHgCHCOCl + NHa iI
—
132
20
1,3000
1,4087
CF,=CF,+ CFaCH,CHaOH
59
100
20
1,3981
—
CH,FCH,OH + CH,=CFCOOCH3
—
136
—
—
—
CH,FCOOCHa+ CH3ONa
35
46* стр. 288
Эмпирическая формула
Соединение
Строение
T. кип.
Физически
Т. пл.
°C
давле ние, мм
С,Н3Р,О4
CHaFCOOCHaOCOCHaF
—
57
СДР2О4
CH3OOC-CF,-COOCH3
58—59
9
C5H,F,O4
HOOCCFaCHaCHaCOOH
—
1 —
__
C5H,F,C1NO
CaH,OCFaCHClCN
93
100
C6H„FaNO
CgH3F3C10
120-122
chfcicf2och2ch=ch2
109,1—109,1
c6h,f4o
CH2—CFg—CF2CH—CHjOH
155-157
CsHeF.O .
CH2-CF2CF2CH-OCH3
c5h,f,o, CKH,FO.
CHF2CF2COOC2Hs
57—58
ch2fcooch2ch=ch2
136—137
c5h7fo2
c5h,fo4
ch,fch=chcooch,1
CHF(COOCH3)a
46 80—82
16
12
—
СДРдОО, C,H,F3N2Oa
C|H,F3O, C,H7F3Oa C,H,F,Oa
(FCH2)2CHOCOCH2J
113-115
3
CFgCHfCH^OCONHCONHg CFaCH(CHg)OCOCHg (CH2F)2CHOCOCH,F CP,CHgCOOC2H5
85,6 121 108—110
75
5
160
C,H,F3O,
CF3COOC3H7
82,5
—
—
С,Н7Р,О,
^Р3СООС3Н7(нзо)
73,5
C„H,FNO(
:h2fch2och2ch2cn
103—104
15
свойстве
Способ получения
Выход Чо
, Ссылка на литератур]
Коэффициент лучепреломления и удельный вес
2,° С
d4
—
—
—
CHaFCOF + (HCHO)3+ZnCIa
—
46* стр. 288
20
1,3721
1,3059
СС1,—СС1—CFr-CCl=CCla + +KMnO,; + CH,N,
—
86
—
—
—
CHg=CHCN+CF2=CFCl+ HaO;
—
—
СИ,—CF2CFaCH—CN+H,0 +
I1
30
137
+ NaOH
—
—
CF,=CCICN-f- С,Н6ОН
76*. 138?
стр. 178,84
138*
стр. 84
25
1,3694
1,250
cf2=cfci+CHaOHCH=CH,
45
94* стр. 103
25
1,3670
1,3998
CF2=CF,+ снд=снсн,он
45
133
25
1,3380
1,2612
CF2=CF,+CHg=CHOCH3
13
133
—
—
—
CHFgCFgCl-)- CgHsOH +KOH
66—70
114
—
—
CH2PCOC1 + HOCH,CH=.CHg
46
113* стр. 314
—
—
CHgBrCH—CHCOOCHg+AgF
17
139
—
—
—
CHCl(COOCHg)2+KF .
40
56* стр. 127
20
1,518
1,917
(CHaF)aCHOH + CH,JCOC1
80
47
—
—
—
Из CPgCHOHCHg
—
123
15
1,3314
1,1823
CF3CHOHCH3+ CH3COC1
—
123
20
1,4295
1,414
(CHaF)gCHOCOCHgJ + Hgp,+KF
15
47
—
—
—
—
—
83
22,5
1,3233
1.1285(25)
CF3i=-N—C=N-C=i + h= ^Рд CP,
88,5
42* стр, 115
=C3H7OH
24
1,3165
1,1077(25)
CF3C=N—C=N- C=N+«—CgHjOH
Gr$ Urg
79,5
42* стр. 115
—
—
CH,FCHaOH + CHg=CHCN+ KOH
' 64
126* стр. 339
39
Эмпирическая формула
Соединение
Строение
T. кип.
Физические—
Т. пл.
свойства
Коэффициент лучепреломления и удельный вес.
п
Способ получения
родо
Выход °k
лженне
Ссылка на литературу
°C
давле ине, лсм
#,°С
.7 d4
С.Н.РСЮ,
CHFC1COOC3H,
147
77—80
—
CSH,PC1O2
СН,РСН2ОСН2СНаСОС1
—
25
1,3994
1,170
CHFClCFaOC2H,+ H2SO,
66
32* стр. 157
C6H,FJO,
—
—
—-
CH2FCHaOCHaCHaCOOH + SOCl,
79
126*
СН,РСН(СНа)ОСОСН^
100—104
15
стр. 339
C6HsPaoa
СН,РСН(СНз)ОСОСН,Р
166—168
20
1,4918
1,7800
CHaFCHO HCH3+CHjJCOCl
60
47
CSH,F,O3 C6H,F,Oa C,H,F,O,
20
1,398
1,202
CH2FCH(CH3)OCOCH2J+
40
47
(CHaFCH20)aC0
HOCHaCF,COOCaHs
95—98
58—-61
16
6
20 .
1,3940
1,2552
+ HgF,+KF CH2FCH2OCOCJ + CH2FCHaOH
45
47
CsH,FaC10
181
—
—
25
1,3830
CF2=CF2 + (CHBO),+h3so„+
—
28*
CHFC1CF2OC3H,
4-<JaHsUH4-CUbU4
стр. 91
C,H,FaC10
630
—-
20
1,35751
1,2173
'CFC1=CF2+CaH,OH + KOH
70-85
93*
CHFC1CF2OC3H7(«3o)
94
стр. 77
c5h,f„n.
—
20
1,35211
1,2010
CFCl=CFa+C3H,OH + KOH
—
93*
NH2CH2(CF2)aCH2NH2
стр. 77
c5h,fo
—
CN(CP2)3CN + Н,/Р1(оксид); +
—
130
CH^CFCHaOCgH,
77,5
206—210
+H.SO,; +NaOH
CfH,FOS,
CH2FCH2S-CS—OC2Ha
—
—
15
1,3790
0,9166
CH2BrCHPCHaOC2H5+CH3ONa
—
140
CfH,PO,
—
—
CH2PCH2Br +NaS—CS-OC2H„
55
67*
CH,FC00(CH2)2CH3
135—137
стр. 306
C,H,FO,
—
—
—
CH2C1COO(CH2)2CH3+KF
69,1
46*
CH2PCOOCH(CHa)2 (изо)
124
стр. 288
CeH,FO,
CH3COOCH3CHFCH3
—
—
CH^lCOOCHfCH^+KF
42
46*
стр. 288
CaH,FO,
(CH3)2CPCOOCH3
108—109
—
—
—
CH3COOCH2CHC1CH3+KF
30
56* стр. 127
CSH„PO2 CSH,FO,
CH3CHFCOOC2Hs
—
—
(CH3)2CBrCOOCHa+AgF
—
46*
138—141
122,5—123
—
—
—
—
—
CH3CHBrCOOC2H5+AgF + CaF2
—
стр. 288 116
CSH,FO,
—
—
—
CHaCHClCO OC2H5+KF;
50
56* стр. 127
C,H,FO,
CHaF(CH2)2C00CH3
137—138
—
—
—
—
ch3chfcooh+c2hsoh
84
C,H,FO,
—
—
—
CH2CI(CH2)2C00CH3 + KF;
40
56* стр. 127
C,H,FO,
;н2рсн2оснасн2соон
—
•—
CH2F(CHa)2COOH+ CHaOH
—
97*
133—134
12
75
стр. 144
C,H,FO3• (
:нарснаосоосан3
-
--
CH2FCH2OCH2CH2CN + HC1
126*
56—57
14
стр. 339
—
CHaFCH,OH + CICOOCjHj
—
126*
40
1
стр. 339
41
Соединение
Способ получения
Выход, •/о
Ссылка на литературу
Эмпирическая формула
Строение
T. кип.
-.—■—
T. пл.
Коэффициент лучепреломления и удельный вес
•c
давление, MM
#.°С
й4
C3H,FBraO
CH,BrCFBrCH,OCaH1
188
—
CHa=CFCHaOCaH6 + Вга
140
CgHgFgNOg
CHF3CHaNHCOOCaHa
185
—
37,6
J
CHF,CHaNHa+этилхлоркарбамат
—
99
GgHgFgU
CFaCHOHC3H,
109,2—111,
5 745
—
20
1,3533
1,136
CF3COOCaH3+ C8H,MgBr
74,7
64* стр. 195
CaHgFaO C3H10FNO C6HlaFBrN
CF,(CHa)aOCaH6 (CaHa)aNCOF CHaFCHaN(Br)(CHa)a,
72,3 154
746
252—252,5 (с разл.)
20
1,3250
1,0593
CFa(CH,)aONa+CaHsBr (C.H^NH + COF, CH,FCHaBr+(CH3)aN
30
14
100
2
127, 141
C6H13FC1N
CHaFCHaN(Cl)(CH3)3
—
—
244,5—245
CH,FCH1N(Br)(CHa)3+Ag,0 + HC1
—
141
Пикрат
—
—
274,5—275 (с разл.)
—
—
—
—
—
C3HlaFJN
CHaFCHaN(JMCHa)a
—
—
250—251 (с разл.)
—
—
—
CH,FCH1N(Br)(CHa)3+KJ
—
141
CaH10FBrO
CHaBrCHFCHaOCaHa
CHaBrCHBrCHaOCaH3+HgF+AgF
140
C6H10F,O
CHaFCHFCHaOCaH,
114,5
—
—
—
—
—
CHaBrCHBrCHaOCaH6+AgF
—•
140
C.H^F.O, С8НиР,Н
(CHaFCHaO),CHa (CH,FCHa)aNCHa
162—164
123—124
762
—
20
1,3860
1,1302
или HgF
CHaFCH,OH + (CHaO)3
CHaFCH1OSOaCaH1CH,+ CH3NH,
50
47
128
GgH^^FN и
CH,FCH3OCHaCHaNHa
164—167
—
—
—
—
—
. CHaFCHaOCH,CH1CN + Ha/NlR
77
126* стр. 389
C,F,ClaN,
CF,C1—C=N-C—N—C=N
166,6—166,8
748
—21,1
20
1,4129
1,6458(26)
11
CClg—C=N—C=N—C=N+SbF6, HF
CCla CC13
47
142
CF,C1 CF,C1
C.F.N,
CN(CFa),CN
61—63
—
—
20
1,2770
1,4304(29)
NHaCO(CFa)3CONHa + PaO3
—
129, 130
C.F,Na
11
GFg—CessN—G»N—G"*N
I 1
98,3—93,5
748
—24,8
20
1,3231
1,5857(26)
CCU—C=N—C=N—C-N+SbF„ HF
142
C,FlaN
CF3 CF,
CF3(CF,),CF—NF, I|
75—76
—
25
1,286
1,252
1,787
ici3 <!:ci3
C,HaNHa + CoF,
0,2
10, 27
C.F15N C,HFUO,
(WgN CFa(CF,),COOH
68,6-68,7
156
729
—
26
1,708(35)
—
27
27
C.H.F.O, C,HaF11NO
(CF1CFaCOOH)a.2H1O CF^CF.^CONH,
—
70—110 117
20
1,293
1,651
CF3(CFa)aCCl—CC1 + KMnO,
—
130
CjHjFjClgS
CH=CH—CH—C—CFC1CF,C1
—
—
27
1S1
—
—
—
CH=CH—CH—C—Cl + Na—Hg+ 1s।
—
148
1+ CFaClCFCla
Соединение
Физически^
свойств*
11
Способ получения
p ОДО
Выход, °/o
л ж e и и e
Ссылка иа литературу
Эмпирическая формула
Строение
T. кип.
T. пл.
Коэффициент лучепреломления и удельный вес
•C
давле кие, мм
f,"C
Л d4
c,h,f,n
CHF,—j;=N—C=N—C—N
24,5
1,3999
25
1,5973
CF-—CF,+ NH3, (CH3COO),Cu;
82
28* 144
СвН3Р7Оа
CHF, СНРа
4-NHai бура
стр. 91
C3F,COOCH=CH,
С«Н,Р,О3
СРаСН=С(СРя)ОСОСНа
94—94,2
748
—
20
25
1,3086
1,3183
1,418
1,8840
CF3C=CCF,+CH3COOH
55
27
82*
C,H,FSNZO,
NH2CO(CFa)4CONH2
237
C1HSOCO(CP,),COOC2H3+ NH3
стр. 120
С,Н5Р4С1О3
CH,CF,CF,CC1—СООСН,
56,7
—
—
—
—
129, 130
—
25
1,3850
1,4478
СР,—СР,+ CH^CClCOOCHa
—
133
c„h5f,n
CH,-CF,CF,CH-CH,CN
192—195
—
25
1,3748
1,3459
CF,=CF,+ CH,=CHCH3CN
84
133
C,H6FSO
CF,CF,CF=C—ОС,Н,
99—103
745
—
CF,CF,CF=CF+ C2H6OH
33
94
CeH5P7O2
С3Р,СН,ОСОСН3
С,Р7СООС,Н6
101
94,5—95
735
—
1
20
25
1,3110
1,301
1,435
C3P7COOH+СаН3ОН
88
27
27, 105*
CeHgF3C103
СР3СОСНС1СООС,Н,
23
стр. 166
—
19,5
1,3890
—
CF3COCH2COOC3H5+C1,
—
79
с,н6р4о
CH,CF,CF,CH—СИ—СН,—О
1 11{.
74-76
67
—
25
1,3730
CF,=CF3+ CHj=CH—СНСН,—0
9
133
CH2CF2CF2C(CHJ-CHO
121—122
—
—
25
1,3625
1,3113
CF3=CF,+ CH^QCHJCHO
50
138
•—
CH,CF,CF,CH—COCH,
134—135,5
25
1,3582
1,3114
CP2-=CP2+CH2=CH—COCH,
18
133
С.Н,Р,О,
CHF,CF,OCH,CH,OH
100
осн.
—
25
1,3418
1,4159
CF2—CF2+(CH,OH)2, n«
—
118
—
CF,CF,C=.C-OCHa
36,8
11,3
-5,3
25
1,3690
1,3409
cf2—cf2cf=cp+ch3oh, KOH 11
145
CF,CF,CH,C(CH3)-COOH
25
1,3744
1,4035
CF,=CF, 4- СН,—C(CH.)CN, + HC1
——
131, 133
—
CH,CF,CF,CH-OCOCH3
138,5—139,5
—
25
1,36601
1,3310
cf,=cf,+ CH,-=CHOCOCH3
27
133
С,Н,РаО,
(CHF,CF,OCH,),\
100
С,Н7РаО,
—
25
1,3202
1,4726
CF^CF.+tCH.OH),, Na
9
28*. 118
CF3CH,OCOC(CH3)—CH,
стр. 91
CP,COCH2COOC2H3
131,5
—39
—
—
—
—
—
—
cf,cooc2h3+ch3cooc,h6+
54
81, 109
—
Си-Производное
—
—
189
—
—
—
+ CgHgONs
—
—
45
Соединение
Физически,'
свойства
Способ получения
Выход, °los
Ссылка на литературу
. Эмпирическая формула
Строение
T. кип.
T. пл.
Коэффициент лучепреломления и удельный вес
°C
давление, мм
f, °C
“1
—
CFaCOCH(CH,)COCHa
123
755
21
1,356
1,22
—
Cu-Производное
—
170,4—171,9i
—
—
—
СР8СОСН8СОСНа+ СН^Ч- + CHaONa
4,9
135
—
CFaCOCH,COC,Ha
124
.735
—
20,5
1,3951
1,22
СРаСООС,На+ снасос,н5+ + CH3ONa
84
135
—
Cu-Производное
—
—
154,5-155,3
—
—
Оксим
—
—
64,2-65
—
—
—
с,н,р,о
CaF,C(OH) (CH,),
106
747
—
20
1,3279
1,424
—
—
27
с8н,р,о4
CHF,COCHaCOOC,Ha
160
—
—
20
1,4059
1,2418
CHFaCOOH + СНаСООС.Н8+ +CaHaONa
35
87
—
Cu-Производное
—
—
183—184
—
—
81
СДРдО,
(CH,OCOCHF),
68—70
0,7
—
—
—
CH,FCOOCH3+Ac,Oa
147
—
(СН,РСООСН8),
140—141
11
—
—„
—
—
CH,FCOC1 + (CH,OH),
—
46* стр. 288
C,H8FsNO,
CF,CH—NCH,COOC,H5
157
145
25,2
—
—
CF8C=CHCOOC8H3, темп. 100° ^NH,
—
109
C.H.F.O,
H(C,F,)C,H,O8
153-157
—
—
25
1,3677
—
CF^CF,* CH,CHaOCH,CH8O
—
148
C,H8FaN,
(CF8CF,CH8NH8)a
65—66
5,5
44-45
Из CN(CF,),CN
129, 130
C„H„F,N
CHaCF^CH,)3CN
197-198
—
—37,96
20
1,3848
1,0559
CH8CP,(CH!)8CHaCl + NaCN
—
88
C„H,FaOa
СР3СООС(Н3
100,2
—
—
22
1,353
1,0268
CF8COCl + C,H8ONa
—
12,64* стр. 195
СдНдРзОз
СРаСН(ОН)-СН8СООС,Н8
180-180,2
748
26,9-27
30
1,3707
1,275
CF8COCH8COOC8H5 + Pd—C(H8)
90
101
C6H10FNO
CH.FfCH^OfCH^CN
105—108
<760
—
—
—
—
CH,FCHaCHaOH + CH,=CHCN
76
126* стр. 339
CgH.gFNO,
CH,FCONHCH,COOCaHs
—
—
50—50,5
—
—
—
CH,FCOC1 + NH,CH,COOC,HB
—
127* стр. 318
С.НМРС1О8
CHFC1COOC.H,
165—166
—
—
25
1,4067
1,124
CHPC1COOCH8+ C,H,OH
70 .
32* стр. 157
—
CH,F(CH8)8OCHaCH1COCl
86-90
13
—
—
—
CH8F(CH8),OCH,CH8CO oh+ + SOC1,
58
126* Стр. 339
C„H„FC1O.
—
—
—
C,H10FC1,NO
CHaFCON(CH,CHaCl)8
102
0,04
—
—
—
—
CH8FCOOCHa+(HOCHaCH8)aNH; + SOCU
40
44* стр. 310
C,H1OF,C1N
CHFClCF=NCaH8
51
26
—
25
1,4006
1,0936
CFa=CFCl + C4HaNHa
33
149*
C,H„F,C1,O
CHC1,CF,OC4H, (bt.)
154
—
—
20
1,4051
1,215
CHCI,CF,CI + КОН+зт-С4Н8ОН
—
91
Соединение
ФизичесЗ
Эмпирическая формула
Строение
T. к
°C
НП.
давле нне, мм
Т. пл..
СаНшРаС1аОа8
CtH,SO2CaFaCl2H
70
0,01
—0,5^0
C«HiaP,ClaS
C4H2SCaFaClaH
43,0
1
С3НмРаОа
c,h3cf2cooc2h6
127,8
—
CH3CF^CH2)3COOH
85—86
15
-34 до—Я
CeH1()P3NUa
cf3chohch2conhch,ch2oh
186—188
2
69—61
С,Н10Р3С1О
chfcicf2oc4h,
124,5
630
—
—
CHFC1CF2OC4H3 (mpem.)
19—20
50
—80
C.HuP3C10sS
CtH,SO8C,F8ClH
95
0,2
' —15
CgH10P8ClS
C4H,SC,PaClH
71,6
25
CAgFgO
—
97,5—104
C.HUFO,
CH3COO(CHJ4F
55,6—56
11
C.H„FO3
CH2PCH,OCH2COOC2H5
81
21
—
CH2P(CHj2OCH„CH2COOH
144—150
13
C,HnFOS
CHFCICONHC.H,
89,5—90,7
C,HUF,NO
CHFaCONHC4H2
113
30
C.HuFaO
CP3(C8H5)2COH
117,1—117,2
750
—
CaHuFaClN
CHFC1CF,N(C,H5)8
32—33
5,5—6
CeHuFNO
CH.FCONtC.HJj
—
CgHiaFCl,N
CH,FCH1N(CH,CHaCl)2
115
id
g,h„f,s,
ch2fch,sc,h,sch2ch2f
138-139
17
CgH^F.O,
(CH3FCHaO)aCHCH3
80
ЭД
C,H12F,C1N
(CH2PCH,)1NCHsCH!CI
95—97
CgH.gPgN
ch2fch,)3n
73—74
СвН13ри3
CH,FCH(OC,Ha)a
48
60
25
—
свойства
Способ получения
Выход, »/o
Ссылка на литературу
Коэффициент лучепреломления и удельный вес
t,°C
V
<4
25
1,4517
1,3953
С^СЛС^Н 4- КМпО,
88
111* стр. 261
25
1,4545
1,2707
CF2-=CC12+h-C,H2SH
9)
111* стр. 261
21
1.3665
1,082
с,н,ср,соон+С2Н5ОН
—
88
—
—
CH3CF2(CH,)..COOCzH54. NaOH
88
—
—
CF3COCH,COOC2H84- +nh2ch2ch2oh
95
101
20
1,36796
1,1779
CFJ-CFC1+С4Н„ОН + кон
—
93* стр. 77
25
1,3653
1,1516
CF^CFCl-F C,HgOK + 4- ^HgOH (трет.)
93
94* стр. 103
25
1,4218
1,3635
C,H,SC,F3C1H4-КМпО,
88
111* стр. 261
25
1,4196
1,2224
CF2=CFC14-h-C«H,SH
95
111* стр. 2^1
—
—
CFa=CF24-(CaH5)2O
—
148
—
—
—
CHaCOOlCHJ.Cl-PKF
55
56* стр. 187
-
-т
CH2FCH2OH 4-N2CHCOOCH,CH3
—
426*
СТр. 389
—
—
CH,F(CH a)2O(CH2)3CN 4- MCI
32
126* стр. 339
25
1,4431
1,1376
CF,=CFC14-C4HgNH2, бура
—
144
25
1,4112
1,1029
CF2=GF24-C,HaNH,+ бура
—
' 144
20
1,3723
1,145
CFaCOOC2Hs4-C8H3MgBr
—
64* стр. 195
25
—
1,19
CFa=CFC14-(C,H3)aNH
87
149* стр. 238
—
CHgFCOCI 4- (ClHJgNH
24* стр. 134
—
—
—
CHjFCHjNHj.HCl 4-(CH^O
—
• 128
—
—
—
CH,FCHaBr4.NaSH
—
113
20
1,3936
1,0914"
CH,PCH20H 4- CH3CHO
20
47
—
—
—
(CHaFCHJ,NH4-(CHa)aO,4. SOClj
—
128
—
—■
(CHaFCH^2NH 4- CH2BrCH2P
—
128 ;
—
—
—
C^BrCHlOCjHj^TlF
150
4 Зак. 3427. Химия фтора.49
Соединение I
Физичео.-'—"
■свойства
11
Способ получения
оодолжение
Эмпирическая формула
Строение
Т. кип.
Выход, °|o
Ссылка на литературу
Т. пл.
Коэффициент лучепреломления и удельный вес
°C
давле ние, мм
7, °C
Л
CeHlaFO3
1 CHaFCH,OCH,CHaO(CH,),OH
132—133
30
—
СН,РСН,0Н4-(СН,),01
15
126*
CeHI1FN
CH,FCH,N(C,H6),
стр. 339
С,НРИО,
CaFuCOOH
169
—
—
—
(С,Н5)^Н+ CH,PCH2SOaCaH1CH3
—
47
C,H,FnON
CeF11CONHa
29
1,325
1,793
—
—
27
С,НаРпО,
CFa(CPa), GOOCH,
122
112
—
—
—
—
—
27
C,H.FN,Oa
w-NO,CaH,NHCOF
29
1,297
1,618
—
—
27
С,Н,РО
C,H,COF
155—156
141
—
—
—
n-NOaCeHtN=C = 04-HF
—
151
С,Н5РО,
C,H,OCOF
153
15
1,4938
1,155(18)
(CaH6C0),0 + КНР,
86,3
120
c7h6f,o,
C,F7CHaOCOCH=CHa
42
40
—
—
—
—
CaHsOH + COF,
—
2
C,H,FNO
C,H,NHCOF
20
1,3279
1,455
—
—
27
32
C,H5NH, + COF, (колич.); G,H6NCO4-HP
2
C,HeF,O,
СН,—CF,CF,CHCOOCH=CH,
58—61
10
151
C,HeFaO,
(CF.MCOOCHJ,
100—103,3
34
25
1,3730
—
CH,CF,CF,CHCOOH 4- CH=CH ||
—
152
—31,8 До
—33,6
20
1,3518
1,4856
(CF,)a(COOH)a4-CH3OH
80
153
^J^e^e^l
CHF,(CFa)3COOCaH5
140-142
—
129
—
CHF,(CF,)aCaHsO,
163—167
20
1,3261
1,4528(29^
Из (CP,),(C00H),-2H,0
—
C,H,FaO,
СР,СООСН=С(СНз)СН—CH,
78
40
—
—
—
—
CF,=CF, 4- диоксалан
—
148
C,H7P7O,
CFa(CF,),COOCH(CH,)a -
106
739
—
—
—
CH^CfCHjCHO + (CF,C0),0 4- 4-CF3COONa
—
154
C7HaP,O,
CH,CF1CF,C(CH3)—GOOCH.
70
56
20
1,310
1,324
—
—
27
C,HgFBrN
11
—
25
1,3656
1,2890
CP,=CF,4- СН,=С(СНз)СООСН3
84
133
C,H,N(Br)CH,CH,F
130
C7H,PaO,
CF,CH(CH3)OCOC(CH3)=CH,
115—120
—
—
—
CH,FCH,Br 4-C,H5N
53
127
—
CFaCOCH(CH,)COCaH5
74
43
—
—
—
—
—
146
20
1,3921
1,22
CFaCOOC,H5 4- С,Н,СОС,Н14- 4-CH3ON*
45
135
—
Си-Производное
Оксим ср5с,н7(соон).
164—165
c7Hgp,o,
—
88—90
—
—
—
—
—
C7HmF,O,
CHaOCOCF^CHa),COOCH3
65
12
—
—
—
— \
—
29
C7HuP8Ua
СР3СООС5На (изо)
119,5
—
—
—
HOOCCF^CH,),COOH 4- CH3OH
70
137
—
СР,СН(ОСОСН,)С,Н7 .
119—124
744
15
1,3530
1,0834
CF3COOH4-C6HnOH (изо)
—
92
C7HuFaClN
C,H1ONCF,CHFC1
46
з
20
1,3587
—
СР3СНОНСаН,4-СНаСОС1
85
64
C,HiaFO,
CH,F(CHg)aCOOC,Hs
25
1.25
CFv=CFC14- C,HigNH
87
149*
56-60
16
стр. 238
50
—
—
—
Br(CHJ,COOC,Hs4-AgF
—
155* стр. 325
4*
51
Соединение
Физиче
СВОЙС*В&
в
Способ получения
ыход, C
O|o Л1
сылка на пературу
126*
Эмпирическая формула
Строение
T. кип.
T. пл,
Коэффициент лучепреломления п удельный вес
•c
давление, MM
6 °C
ч*
d4
————
ch2fch,ocH3ch,cooh +
стр. 389
^jUlsFOg
CH8FCH,OCH2CH2COOC,HS
92
16
—
+ С3Н3ОН
80
94
127
C,H15FC1NO,
CH2FCHaOCOCH2N(Cl) (CH^
—
—
122
—
1,287
,665.
CH3FCH,OCOCH8Ci + (CH3)3N CFa(CF2)8COOH +Р2О5
27,105* стр. 166
*-'8^14^ J
[CF3(CFt),COJ8O
106—106,5
—
43
20
27
C,F„N
CF^CF^CF—N(CF^
115—116
—
~
20
1,286
1,835
27, 100
Ca^gO
c4f„oc4f,
100,4
741
20
1,2619
1,7288
27
c8f„n
(#3o-CsF7)|N—CgF5
108
—
28
1,279
—
27
c8hf15o.
CF8(CF,)„COOH
190
—
—
—
—
—
27
C,HaP„NO
C8FnCF2CONH,
—
119
■—
—•
—
27
C8H,F15NO
CFgtCF^CONH,
—
138
—
—
—
27
G8HsF UO
c8h5fci,o
CeF UC9OCH3 CCl^CFOCeHg
139
210
740
—48 до
29
20
1,316
1,5162
1,3364(27)
CHC1.CF1OC8HS
29
43
156
25
■ CgHgFgO
C8HSCOCF3
152
730
—44,5 —40
20
1,4583
1,279
CFgCOCl+C4H,+ CS, + AtCI,
C8H5F8O,S
CH-CH—CH—C—CO—CH8COCF3
I s 1
—
—
42,5—43,2
Си-Производное Оксим
—
—
242—243
134,3—134,7
—
сУс?Йн-сн-ссосн3
80
135
I1
—
c8h5f3o3
сн—сн—сн—с—сосн3соср3
—
*
19-21
—
—
1о!
Cu-Проивводное Оксим
—
226—228
152,7—153,5
—
СРчСООСдНхЧ*^глсн
+CH**CH—CH«=C—GOLHg
70
135
J0
156
151
156
c3h8fcio
C,H3OCF=C^C1
189,5
740
—50 до —51
20
1,5049
1,2271(2
T) G3H5OCF,CHC1,+ Zn, C,H3OH x-C,H4(NCO)3 + HF
70
CaH,F,N,O,
af-C3H4(NHCOFV
—
—
—
—
1,4789
1,407
1,3706(2
7) CF8ClCHCl2 + C8H5ONa
tjh—7^
C8H3F8ClaO
c3h,f4o
C3HSOCF,CHC12
CH2CF3CF,CH— |1
216
36,5
740
80
от —23,5 до —24,0
20
25
1,3341
^^H-CH-CH
77
133
I.01
—C—CH— CH-CH—о
11
CF2=CF,+ C8H,0Na
—
118
c4hsocf,c'hf.
C.H.F.Q
102
100
—
1
55
52
1Соединение
.Физическисвойства
Способ получения
Зыход, O|o
Ссылка на штературу
Эмпирическая 1формула
Строение
T. кип.
Т. пл.;-
Коэффициент лучепрелом- леиия н удельный вес
°C
дабле ние, мм
л;с |
I*
Л d4
1 C3H,F,Sa
CFj—C(SCH,COOH)=CX
—
116—117:”
—
—
—
CF,-CF=CF—CFa + SHCHaCOOH
23
111* стр. 261
X(SCHjCOOH)—CF,
CSH,FO
C6HaCOCH,F
90—91
12
28,5—29
—
—
—
CH,FCOC1+C,H„ CS,+A1C13
100
24* стр. 134
C8H7FOS
СаН7РО,
ch,fcosc„h5
CHaFCOOCeH3
132
18
36,5—37Д
63,5—64
—
—
—
CHaFCOCl + C,H3SH
СНаРСОС1 + С,Н3ОН
21
100
113
46* стр. 288
CaH,FaNO
CHF2CONHC,H,
1 90
1 114
1}
58
—
—
—
CFa=CFa+C,HSNH, 4- бура
71
28* стр. 91
C,H,F,C1O
CeH5OCF,CH,Cl
196
743
—50 до—52ii
20
1,4777
1,2704(27)
CFaClCHaCl + CeH5ONa
—
156
I CgHjPyO^
C3P7CH(OCOCH3)a
165
761
20
1,3378
1,431
—
CaH8FNO
C„H5N(CH3)COF
109
14
—
c„h5nhch3+ cof.
—
2
C3H8FNO
C3H8F3N
CgHgFgOg
n-CH3C8H4NHCOF
CgHgNHCHjCFg
CF3CHaC(CF3) (OCOCH3)a
137
13
58
97—97,8
_
—
n-CH3CeH,NCO + HP
CF3C=CCF3+CH3COOH
100
151
33
82*
стр. 120
I CgHgFgOg
H(C,F4)aC4H7Oa
83—90
5
25
1,3484
CF,=CFa+диоксалан
—
148
CSH,FO
CeHsOCHjCH,F
88-90
16
36,5
—
„-CHaFCHaSO3C„H4CH3+ C6H3ONa
47
CSH,FC1NO
CHaFC(OC„Ha)=NH.HCl
—
—
—
CHaFCN + C6H3OH(HCl)
. 58* стр. 310
CgHgFjNOgS
CHFaCF,SOaH.NHaC6H5
—
—
235
CHFaCF,SO3H+NHaC6H5
—
28* стр. 91
CaH,F,S
C4F3SC4H,
61,7
18
—
25
1,4086
1,2525
CFaCF=CFCFs+ «-C4HeSH
23 •
111* стр. 261
CgH,F5S
[CFaC(SC4H,)=CFCFa]
—
—
—
—
—
—
CgH8F7O2
СР.(СР2)аСООС(СИ3)а
116
740
—92
20
1,318
1,280
—
—
27
C8HI3F4NaO3
(CFjNCOOCjHj),
66
з
1,3853
CFa=CF, + (=NCOOCaH3)a
157
CaH10F4O
CF,CFaC[CHOHCH(CH3)a]=CH
1 1
87—95
28
—
CF,=CF,+ СН=ССН(ОН)СН(СНз)7
158
CgHjgF^Og
CFaC(OCaH5)=C(OC2Ha)CFa
52,8
103
—50,9 '
25 .
1,379
1,2123
CP2=CF=CFCPa + CaH5OH, KOH I 1 •
—
145* стр. 85
C,H10F,O,
(CF,COOCaHi)a.
89
15
20
1,369
1,264
—
88
^s^iQFgN
C«F5N(CaH6),
76—77 '
52—54
•—
25
1,3914
1,2271
CFaCF=CFCFa + (C.HjjNH 11
59
149* стр. 238
C8HI0F6N
(CFaC(NCaH5)=CFCFa)
—
—
—
—
—
—
-г-
Г 4
55
Эмпирическая формула
Соединение
Строение
кип.
Физичес^"
1
~ т. пл/ е-
свойства
Коэффициент лучепреломления и удельный вес
Способ получения
Выход, °/o
Ссылка на литературу
°C
давл ние мм
t. °C
.1
d4
CaHJ8F8y
CaHuF3Os
CFgCOCHgCOQHp (изо)
158—158,
5—
—
—
—
—
CFa=CFa+(C2Hs)aQ
—
148
—
19
1,4103
1,13
CF3COOC,H„+ с4н,сосн3+
87
135
Cu-Производное •
CH3ONa
Оксим
124,5—1254
—
—
—
—
—
—
C8HJ2FaO,S
(CH1FCOOCH„CH8)aS
161—162
3
90,1—91,4
—
—
CHjFCOCl+fHOCHjCHjhS
—
24*
CgHjgF4O
CHFaCF,OCeH11
100
стр. 134
CaHuPO,
—
А
25
1,3848
1,1526
СР,=СРа4-СвНпОН
99
28*
CHafCH^CHFCHOCOCHa
стр. 91
С8НцР4О
—
—
—
—
СН^СН^зСНС1СНОСОСН3
20
115* стр. 127
CF3COCeH13 -
70—72
187
20
1,3727
1,0498
CF3COCl + (C,H13)aCd
—
64*
л-Нитрофеннлгидразон
стр. 195
CaH13F 3Oj
2,4-Диннтрофенидгидразон
89—90
— •
—
—
—
—
—
СРаСООС5Нш(СНз)
4Ь—4Ь
—
—
—
—
—
—
—
20
1,3625
1,0504
CF3COOH+.
91
159
+ОНСНа-СН-(СНа)а-СНз
CaH14FNO
CHaFCONHCjHj, (цикло)
он.
C8H14PBraO,
CH,FCH,OCO(CHa)4CHaBr
144-146
14
99—100
—
—
CHaFCOOCaHa+ NHaC8Hn
CHaFCH2OH + CH,Br(CHJ4COOH
61
53
65
155*
c8h„f,n,o,
CsHi«F2O,
(CH,CHaCHaNHCOP)a
CHaF(CH^,COOCHaCHaF
103—105
—
75
—
—
(CHaCHaCHaNCO)a+HF
стр. 325
151
WA
—
—-
—
CHaBr(CHJ4COOCHaCH,F+AgF
—-
155*
CHaCFjfCH^COOCjHj
102
40
-50,2
стр. 325
C8H15FO,
CHaP(CH^4COOC,H5 '
1
20
1,3901
1,0548
CH3CFa(CHJaCN + HC14- CaH5OH
—
88
C8H15FO,
14 1
—-
—
СН,Вг(СНа)4СООСаНз+А«Р
—
155*
CHt)aC(CHaF)CHaCOOC8Hs
/ 80
13)
стр. 325
C,HlaFOa
3HaPCHaO(CH2),COOCaH,
(193 99—100
762/ 12
—
—
—
(СНз)аС(СН,Вг)СНаСООСаНз+AgF
7,5
139* стр. 335
CgH^FOg(
CsH^FgO(
——
CH,FCH/)CHaCHaCOCHNa+AgO
28
126*
:F,FCOOCHaCHaOC4H,
:раснонс„н13,
95—100
55,7—168,2
- j
20
1,3834
1,056
CH,FCOOCaH5+ OHCH,CHaOC4H, CF3COOCaH6 4- C6H13MgBr
77,8
стр, 339
64*
CaHteFNO,c
HaFCOOCHaCHaN(CaHs)a .
96,5—97
стр. 195
C,H„FOaPbC
180,5
—
—
—
CHaFCOCl+OHCHaCHaN(CaH5)a
—
24* стр. 134
НаРСООРЬ(СаН5)з
CHaPCOOH + Pb(C,H5)4
79.1
46*
(с разл.)
стр, -288
55
57
Соединение
Эмпирическая формула
Строение
T. кип.
Т, П.1„
°C
давле ние, мм
C3HlaFBrN
CH2FCH2N(Br)(C2H5)a
-
237
C9HaF15O
CF3(CF2)8COOCHa
158
С9Н5Р4С1О
С,НаРаС12О
-*-CF3C6H4OCF=CHCl Л-СР3С8Н4ОСР2СНС12
189,5 211
740
■—63 до^
C,H,FaNO4
n-NO2C8H4CH2OCOCF3
—
47
C9H8F4O
C8H5OCF=CHCF3
184,5
740
C0H,FsClO
C8H5OCF2CHC1CF3
188
740
С9Н8РаС1О
«-cf8c8h,ocf2ch2ci
197
740
—41 до—^
C^U
cf3coch2c8h5
163—163,5
741
C,H7FaO
C9HaFNO
CPaCH2COCaH5
CFaCCH2C„H5
118—119
20
39-40
NOH
C,HSFC1O
o-CH3C8H4OCF=CHC1
204
740
—38,5 де
.^-Производное
209
740
л-Производное
212,5
740
—40 до
CgHgFgClyO
о-СНаС,Н4ОСР2СНС1,
230
740
—41,5
—18 до—2?
.«-Производное
230,5
740
C9HaFaNOa
л-Производное л-№аСиН4ОСН2СН2СР3
233,5
740
-13 до-1» 75 '
212
—32 до—3$
С,н,р„о,
C„H,F1C1O
о-СНаСаН4ОСР2СН2С1
50
213,5
J
.«-Производное
217
740
л-Производное
216,5
740
c9h,f,no
CHF2CON(CH3)C8H5
94
1,5
C„H,FaO
c8hsch2chohcf3
204—204,5
C,H,0FNO
CH2FCONHC8H4CHa-n
C,H,0FaN
C,H5CH2CH(NH2)CF3
189-191
739
(HCl-соль)
C»HloFeO4
CF^COOC,^),
76
3
231—233
c»HftFOaS
i-CHaC8H4SO2OCH2CH2F
174-175
10
30
:войства
Коэффициент лучепреломления и удельный вес
Способ получения
Выход, °/o
Ссылка на литературу
7, °C
Л
СН2РСН,Вг + М(С2Н5)3
—
127
27
1,304
1,684
—
—
27
20
1,4454
1,3909(27)
л-СРаС8Н4ОСР2СН2С1-НР
16б
20
1,437
1,485(27)
CF2ClCHCl2 + ^-CFaC8H4ONa
56—76
156
—
—
—
n-NOaC8H4CH,OH + (CFaC0),0 + + CF3COONa
—
161
20
1,4513
1,3673(27)
С,Н4ОН + CF3CHClCFa+ NaOH
20
156
20
1,4215
1,4112(27)
С,Н5ОН + NaOH + CFaCHClCFa
39
lb6
20
1,4255
1,4177(27)
л-СРзС8Н4ОНа + CF2C1CH2C1
—
156
25
1,4625
—
CFaCOCI + C,HsCH2ZnCl
54,3
101
83
—
—
—
CFaCOCH,CeH6 + NH2QH.HC1
98
101
20
1,5057
1,1903(27)
o-CH3C8H4CP2CH2Cl—HP
—
156
20
1,5031
1,1880(27)
j*-CHaC8H4CPaCH,Cl—HF
—
156
20
1,5032
1,1854(27)
n-CHaC8H4CF2CH2Cl—HF
156
20
1,485
1,334 (27)
o-CHaC,H4ONa + CF2ClCHCI2
56—79
156
20
1,482
1,332 (27)
M-CH3C8H4ONa+ CF2C1CHC1,
—
156
20
1,481
1,320 (27
n-CH3C8H4ONa + CFjCICHCIj
—
156
83
CFa = CP2+ (CHaO)2CHCHa
—
143
20
1,4758
1,2388(27
o-CH3CeH4ONa4- CF2C1CH2C1
—
156
20
1,4731
1,2325(27
M-CHaC8H4ONa + CF2C1CH2C1
156
20
1,4732
1,222(27)
n-CHaCeH4ONa + CFaClCH2Cl
—
156
25
1,5036
1,2305
CF,= CP2+C,H6N HCHa+бура
—
144
25
1,4678
—
C8HsCH2COCF,+ H,(Pd—C)
98
101
CHaFCONH,+ NH2C8H4CHa(n)
/7
65
25
1,4470
—
C8HaCH2CCFa + H2(Pd- C)
II
NOH
87
101
20
1,3546
1,3444(29
) CFaCF2CF2CCl=CCl+KMnO4
90
162
20
1 1,5110
1,290
J n-CHaCaH4SO2Cl + HOCH2CH2P
59
85—90
47, 128
Эмпирическая формула
Соединение
Строение
,T. кип.
Физическ
Т. пл.
°C
давл ние
• мм
с.н.^.о,
C,H„FNO3S
^HOCOCH,? CH,OCOCH,P
177-179
10
CH,FCH,NHS0,C,H.CHa.„
104
СдП^^О^
c«H1OCOCF^CHi),COOC,Hs
127—128 78-88
CgHieF3NU
CP8GO(CH8)3N(C1H8)8" ■
28
30
C,H„FO3
CH1F(CHs),O(CHJ)3COOC,Hs
110-111
14
C,H„F,0
CH^CH^OCJI,
171,5
Сщ^нО
(«-CsFi^O "
—
СюНГ^о,
CPs(CP,)8COOH
138
—
C„H,F„ON
Cpa(CF,)3CONH,
130
зэ
ClaH,FsO
c,h5oc,f3
—
150
CwHsF,BrNO
38—40
0,5—0,6
CPa(CF,),CONHC8H3Br(n)
C^Hg^Oj
CF3COCH,COC.H,F(h)
106
—
40—42 !
Си-Производное
Оксим
—
263—264
C10HeF,NO
СРз(СРЛСОКНС3Н5
119,1—119,9
CMH,FaO,
——
92—93
СРзСОСН,СОС„Н5
224
760
39-40,5
Cu-Производное
Оксим
243—244
^-<вН7^^Оа
HOOCCF,CF1CONHC,HS
- 1
43,3—144,1
Су)Н8РВгО3(
>H,FCOOCH,COC,H,Br (П)
102—110 J
C1qH3FNO,(
-HgFCH.N/^X CeH<
96,5—97 ;
10Э
ck>HwF8O3£
CioH^FgNjO, • •(,
.H=OCO(CF,)ICOOC,H3 ^^(CH.NHCOCHJ,
«5—219
—
180-181
свойства
Способ получения
Выход,
Ссылка иа литературу
Коиффициеит лучепреломления и удельный вес
/,°С
Л
d4
—
—
—
ОНСН,СНОНСН,ОН + С1СОСН,Р
—
24» стр. 134
—
—
—
CH,FCH,Br+NH3+ C1SO,C6H,CH3
—
128
—
—
—
НООСРЛСН^СООН + CiHgOH
—
137
—
—
—
СР3СОСНСН,СН^(С,Н5),+ H,SO,
17
163
cboC,Hj
—
—
CH3F(CH,)aO(CHJ3COCHNj + + AgO + C,H„OH
10
126» стр. 339
20
1,3889
0,9336
—
88
25
1,268
1,758(35)
—
27
—
—
1—
—•
27 -
CF,CF=CFCF, + C.H3O H I| "
67
94»
стр. 103
—
—
—
CF3COpC,H,4- CH3COC6H,F(n)+
75
27
135
—
—
+ CH3ONa
—
—•
—
CFalCFj.COCl + NH,CaH1
27, 105» стр, 166
CP3COOC,H5+ C,H5COCH3+
70
135
—
—
—
+ CH3ONa
—
OCCF,CF,CO + NH8C6H5
—
103
—
—
—*
CHjFCOONa+BrCHjCOCoHgBrJn)
—
164
—
—
—
CH,FCH,Br + C,H,(CO)3NH
—
128
20
1,359
1,4025(29)
HOOC(CFJ,COOH + C3H5OH
162, 165
—
—
(CF,MCN), + H,
—
130
61
Соединение
Физическг
свойства
Способ получения
Выход, °/o
Ссылка на литературу
Эмпирическая формула
Строение
Т. кип.
Т. пл.
Коэффициент лучепреломления и удельный вес
°C
давле ние, мм
7, °C
4
Л d4
CiaHigFOg
« CH, 1
HCxjH/dHcoocH,
103
13
СН,РСН=СНСООСН,+цикло- пентадиен
54
139* стр. 335
^10^14^3^3
CF3COCH2COCeH13 (H)
65
6
23
1,4196
1,09
СР3СООС,Н5 + к-С,Н13СОСН3 4 +CH3ONa
55
135
Си-Производное
CH3 CH,
—4
—
71-72
—
—
—
С10Н14Р,О
cf2cf,cf2Jch2ocLch2
70-72
19
—
CF,=CF2+[CH,=C(CH,)CH31,O
—
158
CioHt*F4Og
1 CP2CP2C(OC3H,)=CoC3H7
82
17
—
25
1,3915
1,1501
CF,CF=CPCF, + C3H7OH + KOH
—
145
c»h14f,n
CF,CF,CF=CN(C3H7), 1.1
97—98
23
25
1,4016
1,160
CFgCFtCFeCF + fM-CaH^NH
35
149
СюНцРО,
,CH.
CH/I \CHCH,F j CH, I Ch«\Jh/CHCOOCH3
107
15
—
CH^^CHCH,?
0 CH, 14 H,
CH 1 CHCOOCH3
\сн/
69
. 139» .
стр. 335
CloHlgFgNg
GF,—C(=NC3H7)_6(=NC,H7)CPH
11
88—89
17
—
—
—
CF2CF—CFCF2+K-C3H7NH2
L1
56
149
CIOH„FaC10
C4H8CFaC4H8GOCl смесь изомеров 5,5-и 6,6-дифторпроизводныг
103-106
. 4
—■
—
—
C3H17CF2COOH4SOC1,
98
166
^10^17? jO>
СР8СН(ОСОСН3)С,Н13
177,2—177,5
736
—
20
1,3800
1,041
CP3CHOHCaH134 CH3COC1
93
64» стр. 195
CioHjgFJUg
JCH,(CH,)aCOOCH,CH,F
122—124
0,8
—
—
—
—
JCH,(CH,)aCOOH + HOCH,CH,F
—
155* стр. 325
CwH19H aNU
CHP3CONHCaH„
115
5
25
1,43
—
CF,=CF,4N H,CaH17+бура
—
144
CioHl3FIOs
СН,Р(СНДСООСН3СН,Р
128—130
13
—
—
.—
JCH2(CH,)aC00CH,CH,F4AgF
21
155» стр. 325
ClO^gFgUg
C«HgCF8C4HaCOOH смесь 5,5- и
6,6-дифторпроизводныг
125—131
2
44—46
—
—
—
C4H3C=CC3HaCN 4 HF, 4 + H,0
—
166
CUHWPO,
gh,fcooc.h„c,hs
65—66
2
—
25
1,4173
—
CH,FC00C,H,4 2-этилгексанол
79,5
66,167
626263
62
62
Продо
лжёпйё
Соединение
Физичео
Эмпирическая
Строение
Т. кип.
т. пл,)
формула
°C
давление, мм
CloHjgFOg
CH2P(CH2),COOC,H5
191
C10H13P,NO
СцН^РОМ,
CHF3CON(C4H3)2
CHPC1C=N(C4H3) (NHC4H„)
107
70 1
10
0,01
—
CioHgQp aO
CUF»N
CeHl7FgCH;jOH смесь 5,5- и 6,6- дифторпроазводных
Фенилуретан
CFgtCF^iCFCPgNtCgH^
109—115
163—165
5
73,6—74,2
CUH3F jgO
CuH8F4NO
CF3(CP,)3COOCH3
cf3cp,ch3chconhc,h5
11
193
•■*
CnH3P,NO
CP3(CP2)2CONHCH,C6H5
—
—
55—56
СцН10Р7КОд
CP3(CP2)2COOH, nh,c,h5
—
—
109—102 '
C„H14P2N,O СиНцРО, C11H15P2NO,S
СпНцРО,
(CH2PCH2)2NCONHC„H5 Фтортриацетил-1-арабиноза (CH2PCH,)2NSO2CeH4CH3 сн3с/СН1хснснар ChA.CHCOOCH,
XCH/
121
13
91 117—118
79
CiiHlwFOg
CHaCH^n^CHCHjP
124
15
—
CixHggFgOS
C^Fg.N
CH3CH..CHCOOCH,
хсн/
C2HnP2COSC2H5 смесь 5,5- и 6,6- дифторпроизводных
(h-C4Ps)3N
177,2
118-121
2
CuH,FaO,
^^У-ососр,
—
' —
75—76
СцН10Р4О8
CH2CP2CP,CHCH2C.H4
133—138,5
11
—
C„HnFO
CHiPCH^^/"^1
—
—
49,5—50
свойства.е
В
Способ получения
ыход, C
0|„ Л
сылка на итературу
Коэффициент лучепреломления и удельный вес
t, *с
d4
—
—
CH2J(CH3)aCOOC2H3+AgF
—
165* стр. 325
25
1,427
1,0158
СР2=СР2+NH(C4H„)2+бура
12
144
149*
25
1,4,387
—
cp2=cpci+k-c4h2nh2
стр. 238
—
—
С,Н„Р2СООС2Н5 + Н3
. 166
27
26
1,304
1,892
27
31
1,308
1,760
СР2СР2СН2СНСОС1 + МН2СаН6
132
116—117,5
105* стр. 166
—
—
СР3(СР2)«СОС1 + nh,ch2c3h5
—
СР3(СР2)2СООН + NH2CH2CaH5
105* стр. 166
—
—
(CH2PCH2)2NH + c,h6nco Ацетильное производное + HP
128
168
—
—
—
(CH,PCH2)2NH + C1SO2C„H4CH3 СН2РСН=СНСООСН3 +
24
128
139*
+ (СН2==ССН3),
сн3с/ ^chch2p +Hvpd
60
139*
—
стр. 335
CH3CX yCHCUUCH3
—
C,H17P2COC1 + SHC2Hs
68
166
27
1,290
1,856
161
—
—
()()°№.c<^
1.477С
—
CF,=CF2 + сафрол
18
133
—
—
(CH2FCH2)2SO4+.HOQQ -
78
67* стр. 306
5
Зак. 3
427. Химия
фтора.65
Йродолженнё
Соединение
Физнчеа
свойства
Способ получения
Зыход, °/о
Ссылка на 1итературу
Эмпирическая формула
Строение
Т. кип.
Т, пл.
Коэффициент лучепреломления и удельный вес
°C
давление, мм
#, °C
5*
d4
C4lHuF4NO8S
CHFgCPgSOgH.NHgClgH,
—
225
28»
С.ДМА
CH°3CF,SO3H + NH,^44^^
стр. 91
—
247 (с разл.М
—
—
—
CF3(CF,),COOH + пиперазин
—
105» tip. 166
ЬлН14Р8и4
(СР,),[СООСН(СН3),)3
232—233
—
—
(СР,)4(СООН.Н,О), + ОНСН(СН3)3
—
165
^•лН14^ви4
(CP,)4(COOCH,CH—CH,),
150-160
30
—
(CFJ4(COOH.H,O),+
—
165
Cj.HyPClOg
Ацето-1-фтор-<1-глюкоза-6-хлор-
+ch3=.chch3oh
—
151-152
169
гидрин
1
•—
—
СцН17РО8
2-Фтортрнацетилфруктоза
—
—
134—135
Пентаацетатфруктозы + HF
—
170
^il^yt^Ug
CF,CF,C(OC4H,)=COC4H1
132—133
37,6
—49,2
25
1,4019
1,0965
—
145» стр. 85
^-•11И13Р488
CiBHj8FaNB
CF,CF,C(SC4H,)=C(SC4H,) 1—-—1
45
< 0,01
—41
25
1,4791
1,1645
CF,CF,CF=CF + Н-С4Н„8Н
33
111* стр. 261
CHFCF,C(=NC4H,)Q=NC4H3)
65—66
■ —
—
—
CF,CF,CP=CF + h-C4H,NH,
72
149» стр. 238
111» стр. 261
^laHigFjSg ,-,
CF,CF,CF(SC4H,)CH(SC4H,)
50
< 0,01
—
25
1,4810
1,1588
11
CF,CF,CF=CF -J- w-C4HaSH
30
CjH^F.N.O,
(CF.CONHC.H,),
—
—
130-132
(CF,COOC,H3), + NH,C4Hg
—
103
*-■18^11 PUW
«-Лактозилфторид
—
—
• —
Гептаацетилфторлактоза + N,a в
—
171
CuHaFBrO,
CH,FCH,OCO(CH,)3CH,Br
184—188
11
—
—
—
CH3OH
CH3FCH,OH 4- CH3Br(CH,)3COOH
87
155» стр. 325
CI,HaF,O,
CH,FCH,OCO(CH,),CH,F
145-149
12
—
—
—
—
CH,FCH,OCO(CHj3CH,Br + AgF
17
155* стр. 325
СиНяР8О8
СаНвОСО(СН,)4СР4С4Нв
Смесь 5,5- и 6,6-дифторпроизвод-
107,5—108,5
4
—
20
1,4126
—
C«H17P,COOH + C,H5OH
97,4
166
цых
—
—
СцН^РО,
CH,F(CH,)3COOC,HS
135—138
10
—
—
—
СН,ВГ(СН2)3СООС,Н4+ AgF
—
155» стр. 325
C„H3F,O
^Y^ OCF=CHCF,
275
740
10,5—13
20
1,5295
1,3859 (27
CFaCHClCF3+ HOjQ/Xj+ NaOb
—
156
CUH,F,C1O
Z Y^ OCF,CHC1CP5
278,5
740
—13 до—12
20
1,5071
1,4220(27
) CF,CHC1CF3 + HO^YY1^01^
-
156
Ci3Hj»FO8
1-Метил-2-фтортриацетилфрук • тоза
—
—
94
Метилированием 2-фтортриацетил-
—
170
C„HuFOa
2-Фтор-З-метнлтриацетмл фруктоза
—
113,4
—
—
—
фруктозы
З-Метилфруктоза + HF
—
170
5*5*67
5*
5*
Соединение
^=9
Физическ!
Т. кяп.
1
Эмпирическая ' формула
Строение
т. пл..;
давле-
°C
ние,
мм
CiaHleFOg
а-Ацетофторглюкоза
—
— :
c13hwfo8
Фтортетраацетилглюкоза
—
—
108
СиН»РОв
Фтор тетраацетилфруктоза
—
112
C^HtiFgNOg
—
172—180
3,7
38—39,5.
Cj3H#FO8
CH2F(CH2)eCOOC2Hs
82—84
0,02
CuH,F,0
2-CtoH,OC1F5
—
—
—
CltH7F70g
2-Cl0H,O(CF2)2CF,
—
58
С1*НиРаО|
CF3COCH2CO
70,1—71,1
—
—
Cu-Пронзводное Оксим
—
278,5 - 279,1
136,9—137^
CUH12FCIN2
CHFClC(=NC,H5)NHCeH5
51—52
—
—
с,«нир,о
CHF,CF2OC12H15
105
4
—
C1*Ht8FsOS
CaH„F2COSCiH, (Смесь 5,5- и 6,6-дифторпроизвод-
125—130
1,5
—
ных)
C„H2JF,0
CHF,CF2OC12H25
105
4
—
C^FO,
СН,РСООС12НЫ
106—128
1
—
CltHnFO,
СН2Р(СН2)10СООС2Н5
152—153
11
—
ChH^FjO
СРа(С6Н13)2СОН
97,5—100
1
—
CltHeFNO
CH,FCONHCl2H25
—
—
63—66
C„HMF,NO3S
chf,cf2so3hnh2c12h2S
—
—
155
c15FBN
(«-CaFu)3N
215—217
—
—
3,5,6-триС (трифторацетил) 1, 2- изопропилиден-Д-глюкофура-
163,5
12
—
ноза
68
Продол ж е н и е
свс
/, ’С | l* | d4
Способ получения
Выход, С
0|0 ле
19
81
45
(63)
I (99)
1 (88,9)
(59)
(12)
(13)
(74
еылка на пера тур:
171
172
172
137
155*
стр. 325
94
105*
стр. 165
135
149*
стр. 2'8
28*
стр. 91
166
118
66
155*
стр. 32-5
64*
стр. 19
66
28*
стр. 91
27
161
-
25
25
20
25
-
1,3968
1,3968
1,4317
1.413С
1,305
0,983
1,98
0,91
1.9
а-Ацетобромглюкоза + AgF Ацнльиое производное + HF Пеитаацетилфруктоза + HF СН3ОСОСР,(СН2)2СООСН3 +
14- «-октиламии
СН2Вг(СН2),СООС2Н5 + AgF
CF,CF=CFCF, + НО< YX| 1_1х/х/
1 (CF,CF.C0),0 + HO^Q + + CFa(CF,)2COONa
1 СР,СООС,Н6 + СНаСО^У _|_
+ CH3ONa
CF,=CFC1 + C.H6NH,
j 1 CF^»CF, + C12H15OH
c,h17f2coci + shc4h,
31 1 CFf=sCF,4-C12H25OH CH,FCOOC2Hs + CI2H2,OH CH2BT(CH2)UCOOC2H6 + AgF
191 CFaCOCl + (C,H13)2Cd
CH2FCOOC,H, + NH2C„H«i
chf,cf2so2h + nh2c12h„
23"
- иТ(Жо"со^
69
Соединение
Эмпирическая формула
Строение
Т
кип.
Давле
т. naj
°C
иие, мм
^16^10? иО
Метил-2,3,4,6-тетра(трифтораце- тил)ач#-Г люкопираиозид
158—160 I 12
1
С1вНц?аОд
GF3GOGHaGOG,H4-CaHa(„)
—
103,1—1о|
Сц-Производиое Оксим
—
зге j
СиНяРО,
Фторацетилтетраацетилглюкоза
191—19$
119-120:
126,5-121
C17HJ4F3NOa
C^H^FNO
CF3CH(OGOC3H5)GH2NHCOCeH5
CWH33NHCOP
—
С1дН3Р18Ол1
Дульцитолгекса(трифторацетат)
98 '■
CjaHaFlgO13
<1-Маннитолгекса(трифторацетат)
55—56
^s^be^O
2.3-бис-(Трифторацетил)-4,6-бен- з^иден-а-метил-Д-глюкопиран-
—
88—89
с,,н31р,о.
^«Нз4?дО|
—
70-74
^дНщР Oj СдоН^О
C«HtoFNO
Моиофторстеарииовая кислота CHF,CF1OC1,H37
ch,fconhc13h37
170
6
81
68 20—23
CggHgF^S
CH3S(CF,GF,)10SCHa
73-75
CmN14F4S,
GFaCFaC(SGwH,)=CSCwH7
113—116
1—17
90 91
CmH17P7N4O,
Нитрогептафторбутират
Тв. вещ.)
CfgHggFOg
>-Трифенилметилглюкозилфторид
140
C^H^F UI?
Фторгептаацетилцеллюлоза
C31H„PO,
Гриацетильное производное 6-три- фенялметилглюкозилфторида
—
—
187 147-148
GatH^rOg
Гетрабензоилглюкозил-4-фторид
С41НИРО„
'-Тетраацетил-З-глюкозидо-2,3,5-
110-112
трибеизоилглюкозилфторид
—
195—196
'свойства|
I
Способ получения
1ЫХОД, »|о Л
Ссылка на иггературу
1
Коэффициент лучепреломления и удельный вес
t, °C ■
4
1,3641
СН,-«-<1-глюкозид+(СРаСО),О +
—
161
20
4-CFaGOONa
CF,GOOG,HS+ СНзСОС,Н4-
55
135
—G4H5(n)+GH3ONa
—г
—
—
—
—
Тетраацетилтлюкоза + ZnCla+
—
173
+ (GFaGO)aO
GF3QHOHCHaNH2HCl + ClCOCeH3
—-
101
—
h-C16HmNCO + HP
100
151
Дульцитол + (G F3CO)aO +
—
+ GF3GOONa
161
d-Маьиитол + (CF3CO)aO + 4-GF3GOONa
—
Метил-4,6-бензилидеи-а-глюкозид 4-
—
161
+ (СРаСО)аО + GF3GOONa
Стеароловая кислота + HF
—
174
Олеиновая кислотаЦ- HF
—
Олеиновая кислота + HF
—-
175
25
1,4144
0,9530
CF^»GFe4- СИНЯОН
80
26* стр. 91
CHjPCOOCjHs 4- N НзС^Ня
39
66
CF^CF. + GHaSSGH3+BrO,
—
119
—
—
—
GF,GF,GF=GF + G10H,SH—2
1. . -1
70
111* стр. 261
—
—
GFa(CF,),COOH + нитрон
—
105* стр. 166
d-Глюкозилфторнд+(C«Ha)aGGl
—
176
Ацетильное проИзводиое+НР
—
172
176
—
—
Ацетилированием
—
—
Бензоилированием
—
176
176
—
—
—
Бензоилированием
1
71
ЛИТЕРАТУРА К ТАБЛИЦЕ
J. Simons et al„ J. Am. Chem. Soc., 68, 1672 (1946).
3.4.5;6.3.4.5;6.H. Emeleus, Wood, J. Chem. Soc., 1948, 2183.
3.
4.
5;
6.
3.
4.
5;
6.
Simons, Bond, McArthur, J. Am. Chem. Soc., 62, 3477 (1940).
O. Ruff, Keim, Z. anorg. allgem. Chem.,-201, 245 (1931).
Schih-Chang-Li, J. Chinese Chem. Soc., 11, 14 (1944); C. A., 39, 1099 (1945).
7.8.7.8.A. Henne, W. Finnegan, J. Am. Chem. Soc., 72, 3806 (1950); R. Haszeldine, J. Chem. Soc., 1949, 2856; Nature, 167, 139 (1951).
7.
8.
7.
8.
O. Ruff, M. Giese, Ber„ 69, 598, 604, 684 (1936).
117. Hllckel, C. A., 43, 6793 (1949).
K. Kellog, G. Cady, J. Am. Chem. Soc., 70, 3986 (1948).
11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.R. Haszeldine, J. Chem. Soc., 1950, 1966.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
G. Silvey, G. Cady, J. Am. Chem. Soc., 72, 3624 (1950).
А. Несмеянов, Э. Кан, ЖОХ, 4, 1243, 1247 (1934).
А. Машенцев, ЖОХ, 16, 203 (1946).
Linchard, Betz, Вег., 73, 177 (1940).
Davis, Dick, J. Chem. Soc., 1932, 483.
Meyer, Schramm, Z. anorg. allgem. Chem., 206, 24 (1932).
F. Swarts, Bull. soc. chim. [3], 15, 1134 (1896).
F. Swarts, Мёт. соигоппёз acad. roy. Belg., 1895, 51.
F. Swarts, C„ II, 1099 (1897); II, 702 (1898).
H. Hass, A. Whitaker, ам. пат. 2447504; С. A., 43, 3024 (1949).
Fukuhara, L. Bigelow, J. Am. Chem. Soc., 63, 2792 (1941).
H. Gilman, R. Yones, J. Am. Chem. Soc., 65, 1458 (1943).
24.25.26.27.'28.24.25.26.27.'28.F. Swarts, Bull. soc. chim. Belg., 31, 364 (1922).
24.
25.
26.
27.
'28.
24.
25.
26.
27.
'28.
Gryszkiewicz-Trochimowski, Rec. trav. chim., 66, 419 (1947).
J. Simons, E. Ramler, J. Am. Chem. Soc., 65, 389 (1943).
j. Tinker, ам. пат. 225786, октябрь, 1941.
J. H. Simons (Ed.), Fluorine chemistry, vol. I, 1950, p. 463.
D. Coffman et al„ J. org. Chem., 14, 747 (1949).
F. Swarts, Bull. acad. roy. Belg., 8, 343 (1922).
31. J.31. J.O. Ruff, W. Willenberg, Ber., 73, 724 (1940).
31. J.
31. J.
32.33.34.35.36.37.38.39.40.41.42.43.44.45.46.32.33.34.35.36.37.38.39.40.41.42.43.44.45.46.Thompson, H. Emeleus, J. Chem. Soc., 1949, 3080.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
Young, P. Tarrant, J. Am. Chem. Soc., 71, 2432 (1949).
Swarts, С., I, 13 (1903).
Swarts, Bull. acad. roy. Belg. [3], 33, 471 (1897).
Swarts, Bull. acad. roy. Belg., 1898, 319.
Swarts, Мёт. couronnes acad. roy. Belg„ 1901, 61.
Swarts, С., II, 710 (1903).
А. А.А. А.Swarts, С., I, 1237 (1906); II, 581 (1907).
А. А.
А. А.
Henne, ам. пат. 2371757,1945; J. Am. Chem. Soc., 67, 918 (1945).
Henne et al„ J. Am. Chem. Soc., 72, 3370 (1950).
H. Shechter, F. Conrad, J. Am. Chem. Soc., 72, 3371 (1950).
T. Norton, J. Am. Chem. Soc., 72, 3524 (1950).
P. Barrick, ам. пат. 2403207; С. A., 40, 6497 (1946).
В. Saunders et al., J. Chem. Soc., 1949, 912.
H. Halbedel et al„ ам. пат. 2442290; С. A., 42, 6375 (1948),
В. Saunders, G. Stacey, J. Chem. Soc., 1948, 1773,
И. Кнунянц et al., ЖОХ, 19, 101 (1949).
W. Truce, J. Am. Chem. Soc., 70, 2828 (1948).
F. Swarts, Bull. acad. roy. Bblg. [3], 24, 274 (1892).
F. Swarts, С., IL, 804 (1901).
E. Mcbee et al., J. Am. Chem. Soc., 72, 3579 (1950).
P. Barrick, англ. пат. 579897; С. A., 41, 2432 (1947).
A. Henne, ам. пат. 2438484; С. A., 42, 5467 (1948).
Mesians, Ann. chim. [7J, 1, 411 (1894).
А. Машенцев, ЖПХ, 20, 854 (1947).
Gryszkiewicz-Trochimowski, Rec. trav. chim., 66, 413 (1947).
Ray, Nature, 132, 179 (1933).
F. Buckle, R. Heap, B. Saunders, J. Chem. Soc., 1949, 912.
Moissan, Compt. rend., 110, 276 (1890).
Booth, Burchfield, J. Am. Chem. Soc, 57, 2070 (1935); ам. пат. 206695.
F. Swarts, Bull. soc. chim. Belg., 43, 471 (1934).
H. Gilman, R. Jones, J. Am. Chem. Soc., 70, 1281 (1948).
A. Henne et al., J. Am. Chem. Soc., 70, 1968 (1948).
K. Campbell el al., J. Am. Chem. Soc., 72, 4380 (1950).
Bradley, ам. пат. 2403576; С. A., 40, Б498 (1946).
J. Bacon et al., J. Am. Chem. Soc., 70, 2653 (1948).
B. Saunders et al., J. Chem. Soc., 1949, 773.
F. Swarts, Bull. acad. roy. Belg., 1904, 762.
F. Swarts, Bull. soc. chim. Belg., 1902, 731.
A. Benning, J. Park, ам. пат. 2348321; С. A., 39, 625 (1945).
F. Swarts, J. chim. phys., 20, 30 (1923).
Gryszkiewicz-Trochimowski, Rec. trav. chim., 66, 427 (1947).
И. Кнунянц, ДАН СССР, 55, 223 (1947).
F. Hoffmann, J. Am. Chem. Soc., 70, 2596 (1948).
E. Ellingboe, ам. пат. 2439203; С. A., 42, 5046 (1948).
76.76.D. Chaney, ам. пат. 2439203; С. A., 42, 7315 (1948); ам. пат. 2456768; С. А„ 43, 4683 (1949); ам. пат. 2514473; С. А., 44,
76.
76.
9474 (1950).
Fukuhara, Bigelow, J. Am. Chem. Soc., 63, 788 (1941).
A. Henne et al., J. Am. Chem. Soc., 72, 3577 (1950).
E. Town, J. Dicky, J, Am. Chem. Soc., 72, 3289 (1950).
F. Swarts, Bull. sci. acad. roy. Belg., 1927, 179.
A. Henne, J. Am. Chem. Soc., 69, 1819 (1947).
A. Henne et al., J. Am. Chem. Soc., 72, 4195 (1950).
O. Scherer, Off Pub. Bd. Report PB 743, 765 1941.
83a. E. McBee, A. Truchan, J. Am. Chem. Soc., 70, 2910 (1948).
Gryszkiewicz-Trochimowski, Bull. soc. chim. France, 1949, 928.
И. Кнунянц и др., ЖОХ, 19, 95 (1949).
A. Henne, Е. Dewitt, J. Am. Chem. Soc., 70, 1548 (1948).
Desirant, Bull. acad. roy. Belg. [5], 15, 966 (1929).
A Henne, U7. Zimmerschied, J. Am. Chem. Soc., 69, 281 (1947).
M. Raasch, ам. пат. 2452791; С. A., 43, 2224 (1949).
W. Mieler et al., J. Am. Chem. Soc., 70, 431 (1948).
Англ. пат. 523449 (1940); С. A„ 35, 6265 (1941).
F. Swarts, Bull. acad. roy. Belg., 1927, 175.
J. Park et al., J. Am. Chem. Soc., 70, 1550 (1948).
J. Barr, К. Rapp, et ;1. J. Am. Ghent, Soc., 72, 4480 (1950).
Ray, Nature, 132, 749 (1933).
Colson, Ann. chim. [7], 255 (1897).
Gryszkiewicz-Trochimowski, Rec. Trav. chim., 66, 430 (1947).
E. Wallsgrove, англ. пат. 621654; С. A., 43, 7497 (1949).
F. Swarts, Bull. acad. roy. Belg., 1911, 563.
A. Henne, M. SmOok, J. Am. Chern. Soc., 72, 4378 (1950).
R. Jones, J. Am. Chem. Soc., 70, 143 (1948).
H. Emeleus, H. Heal, J. Chem. Soc., 1946., 1126.
J. Padbury, E. Kropa, ам. пат. 2502478; С. A., 44, 6431 (1950).
E. Bourne et al., J. Chem. Soc., 1949, 2976.
104a. M. Stacey, E. Bourne et al., Nature, 164, 705 (1949).
R. Haszeldine, J. Chem. Soc., 1950, 2789.
M. Raasch, ам, пат. 2451411; С. A., 43, 6646 (1949).
H. Gilman et al. J. Am. Chem. Soc., 68, 426 (1946).
B. Howk, R. Jacobson, ам. пат. 2436144; С. A., 42, 3215 (1948); англ. пат. 589197; С. А., 41, 6772 (1947); англ. пат. 591383; С. А., 42, 922 (1948).
F. Swarts, Bull. acad. roy. Belg., 1926, 689. 721.
Brauns, J. Am. Chem Soc., 47, 1285 (1925).
K. Rapp et al., J. Am. Chem. Soc., 72, 3642 (1950).
J. Reid, J. Am. Chem. Soc., 69, 2069 (1947).
B. Saunders, G. Stacey, J. Chem. Soc., .1949, 916.
J. Young, P. Tarrant, J. Am. Chem. Soc, 72, 1860 (1950).
Gryszkiewicz-Trochimowski, Rec. trav. chim., 66, 413 (1947).
BockemUller, JvMV„ 506, 20 (1933).
F. Swarts, Bull. acad. roy. Belg, 1899, 357.
W. Hanford, G. Rigly, ам. пат. 2409274; С. A., 41, 982 (1947).
W. Hanford, ам. пат. 2443003; С. A., 42, 6841; англ. пат. 583874; С. А., 41, 5141 (1947).
А. Машенцев, ЖОХ, 15, 915 (1945).
Ray, J. Indian. Chem. Soc. 13, 427 (1936).
J. Bacon et al., J. Am. Chem. Soc., 70, 2653 (1948).
F. Swarts, Bull. soc. chim. Belg., 86, 191 (1927); 38, 108 (1929).
E. McBee, W. Weesner, ам. пат. 2452944; С. A., 43, 2219 (1949).
F. Swarts, Bull. acad. roy. Belg., 1901, 393, 400,
F. Buckle et al., J. Chem. Soc., 1949, 2774.
B. Saunders, J. chem. Soc., 1949, 1279.
A.Childset al., J. Chem. Soc., 1948, 2174.
E.McBeeet al., Ind. Eng. Chem., 39, 415 (1947).
E.McBee,P. Wiseman, ам. пат. 2515246; С. A.,44,9475(1950).
A.Henne,W. Zimmerschied, J. Am. Chem. Soc.,67,1235(1945).
P. Barrlck, R. Cramer, ам. пат. 2441128; С A., 42, 6847 (1948).
D. Coffman et al., J. Am. Chem. Soc., 71, 490 (1949).
Англ. пат. 583874; С. A., 41, 5141 (1947).
J. Ried, M. Calvin, J. Am Chem. Soc., 72, 2948 (1950).
J. Crawford, англ. пат. 616849; С. A., 43, 5413 (1949).
A. Barney, J. Am. Chem. Soc., 72, 3193 (1950).
D. Chaney, ам. пат. 2443024; С. A., 42, 7786 (1948).
F. Pattison, B. Saunders, J. Chem, Soc., 1949, 2745.
F. Swarts, Bull. Soc. chim., 25, 103 (1919).
О. Kubiczek, L. Neugebauer, Monatsh., 80, 395 .(1949).
E. McBee et al, Ind. Eng. Chem., 39, 391 (1947).
W. Stover, A. Sachanen, ам. пат. 2515139; С. A., 44,9483 (1950)
О. Rigby, H. Schroeder, ам. пат. 2409315; С. А., 41, 987 (1947)'
J. Park et aL, J. Am. Chem. Soc., 71, 2337 (1949).
IF. Crawford, англ. пат. 580665 (1946).
M. Kharasch, J. Org. Chem., 10, 386 (1945).
IF. Hanford, ам. пат. 2433844; С. A., 42, 2266 (1948).
R. Pruett et a'., J. Am. Chem. Soc., 72, 3646 (1950).
Ray et at, J. Indian. Chem. Soc., 12, 93 (1935).
G. Backley et al., J. Chem. Soc., 1945, 864.
151151Jacobson, ам. пат. 2443005; С. A., 42, 6165 (1948).
151
151
152. R.152. R.a. Henne, W. Zimmerschied, J. Am. Chem. Soc., 67, 1235 (1945).
152. R.
152. R.
153. A.153. A.Y. Dickey, C. Stuckwisch, ам. пат. 2432394; С. A., 42; 2612 (1948).
153. A.
153. A.
F. Buckle, F. Pattison, B. Saunders et al., J. Chem. Soc., 1949,1472.
E. McBee, R. Bolt, Ind. Eng. Chem., 39, 412 (1947).
R. Cramer, ам. пат. 2456176; С. A., 43, 3445 (1949).
P. Bar rick, ам. пат. 2462345; С. A., 43, 4294 (1949).
C. Burgoyne, F. Condon, J. Am. Chem. Soc., 72, 3276 (1950).
J. Hechenbleikner, ам. пат. 2456586; С. A., 43, 3140 (1949).
E. Bouzne et al, J. Chem. Soc., 1950, 1367.
E. McBee et al„ Ind. Eng. Chem., 39, 415 (1947).
D. Bzeslow et al, J. Am. Chem. Soc., 63, 100 (1946).
C. Price, W. Yackson, J. Am. Chem. Soc., 69, 1065 (1947).
E. McBee, P. Wiseman, ам. пат. 2453147; С. A., 43, 2635 (1949).
M. Newman et al., J. Am. Chem. Soc,, 70, 1023 (1950).
J. Horsfall, ам. пат. 2409859; С. A., 41, 1236 (1947).
Brauns, J. Am. Chem. Soc., 46, 1484 (1924).
Helf erich, Brederick, Ber., 60, 1995 (1927).
Brauns, J. Research, 6, 449 (1931).
Helferich, Gootz, Ber., 62, 2505 (1929).
Brauns, J. Am. Chem. Soc., 45, 833 (1923).
Brauns, J. Am. Chem. Soc., 47, 1285 (1925).
Герм. пат. 621977; С. A., 30, 2314 (1936).
Франц, пат. 799432; С. А, 30, 7585 (1936).
Helferichi и др., Ann., 447, 27 (1926).
1
ЛОЛйФТОРАЛКЙЛОВЫЕ ЭФИРЫ й йх получений
ДЖ. ПАРК, Д. ВЕЙЛ, К. ЛИ, ДЖ. ЛЕЧЕР
J. Park, D. Vail, К. Lea, J. Lacher, 1. Am. Chem. Soc., 70, 1550 (1948)
Фторсодержащие алкиловые эфиры были получены Сварт- сом [1—3] взаимодействием спиртовой щелочи с полифтор- галоидэтанами. Позже Гаулэнд [4] видоизменил этот способ. Мак-Би и Болт [5] использовали эту реакцию для получения фторсодержащих арилоксиалканов.
В настоящей работе алкокси-2-хлор-1, 1,2-трифторэтаны получались реакцией присоединения спирта к хлортрифтор- этилену, катализируемой основанием, при комнатной температуре и при атмосферном давлении.
Впервые реакции присоединения к фторолефинам такого типа были осуществлены Ханфордом и Райгби [6]. Они проводили реакцию при повышенной температуре и при само- развивающемся давлении, причем катализатором являлся ал- коголят натрия.
ИСХОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА
Различные спирты и другие вещества, применявшиеся при проведении этой работы, были технически чистые. Если требовались очищенные вещества, то перед синтезом производилась их перегонка.
Хлортрифторэтйлен получили по известному методу дегалогенированием CF2C1 • CCl2F с помощью алкоголята цинка [7].
Чистый олефин кипел при—*34 — 35° (630 мм).
СИНТЕЗ ЭФИРОВ
Основная реакция:
ROH4-CF2^CFC1^ROCF8CHFC1.(1)
В соответствии С Вычисленной величиной энергии связей по Паулингу [8], реакция в газообразной фазе должна быть экзотермичной и протекать с выделением 5,7 кал.
Изменение энтропии для этой реакции неизвестно, но оно может быть вычислено по аналогии с подобными же реакциями [9—12] и равно приблизительно 28 энтропийным единицам.
Изменение свободной энергии при 298° К равно 2,6* кал, а при 200°К становится равным нулю. Очевидно, достижению равновесия будут благоприятствовать низкие температуры и высокие давления.
Тах как реакция протекает очень быстро уже при комнатной температуре и только немного быстрее при более высокой температуре, то в применении высоких давлений не было необходимости.
Во всех случаях употреблялся избыток спирта. В окончательно выбранных экспериментальных условиях олефин СН2 = СРС1 барботировали из баллона через пористый диск, находившийся на дне длинной вертикальной трубки, наполненной насыщенным спиртовым раствором едкого кали. Другой конец трубки был соединен с обратным холодильником.
Непрореагировавший олефин улавливался во втором реакторе насыщенным спиртовым раствором едкого кали.
Подачу олефина регулировали так, чтобы реакция в основной массе заканчивалась в первом реакторе. Вначале реакция шла очень медленно, но как только получалось некоторое количество эфира, скорость реакции быстро возрастала, в результате чего повышалась и температура. После того, как необходимое количество олефина прореагировало, реакционную массу выливали в воду. Избыток спирта удаляли промыванием водой. Более тяжелый эфирный слой отделяли, сушили и перегоняли на лабораторной прецизионной колонке.
Присоединение спиртов к хлортрифторэтилену может протекать либо с образованием продукта, показанного в уравнении (1), либо с образованием продукта типа ROCCIFCHF2. Предполагается, что образование группировки атомов CHFC1 более вероятно. Это подтверждается выделением CHFC1COOH при каталитическом гидролизе этилового эфира в присутствии силикагеля [6].
Вторая структура не соответствует относительной устойчивости простых эфиров (с возможным исключением изопро-
78
пильного производного). Молекула такого строения должна была бы легко терять хлористый водород, с образованием ROCF = CF2. Но такого соединения в условиях нашей реакции выделено не было. Если присоединение спиртов к хлор- трифторэтилену ведет к продукту, термодинамически наиболее устойчивому, то тем большее количество тепла должно освободиться в случае образования изомера, содержащего группу CHFC1, в этом случае таблицы энергий связей для определения направления реакции не являются достаточно точными.
Факт получения эфиров с выходом 70—85% показывает, что теплота реакции больше вычисленной.
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
В таблице приведены некоторые физические свойства эфиров. Температуры кипения, плотности и показатели преломления находятся в соответствии с теми, которые можно ожидать для гомологических рядов.
Таблица
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛИФТОРАЛКИЛОВЫХ ЭФИРОВ
Формула
Т. кип., °C прн 630 мм
.20 d4
2о») nD
МР6>
АРр>
Анализ на F, “;»
вычислено
найдено
СН3ОСР2СНРС1Г)
64,4
1,3632
1,33381
22,460
1,063
38,4
38,2
C2H6OCF2CHFC1
82,0
1,2726
1,34787
27,163
1,094
35,0
34,8
K-C3H7OCF2CHPCI
102,3
1,2173
1,35751
31,814
1,105
32,3
32.1
U3O-C3H7OCF2CHFC1
94,0
1,2010
1,35211
31,800
1,100
—
—
h-C4H9OCF2CHFC1
124,5
1,1779
1,36796
36,448
1,100
29,9
28,8
а) Определения произведены с помощью рефрактометра Пульфриха.
6) МР обозначает молекулярную рефракцию,
вычисленную
реитца-Лоренца.
АР г обозначает атомную рефракцию для фтора, полученную из МР в таиием обычных инкрементов для С, Н, С1, О и эфирных связей.
Это соединение было получено Миллером [13]«
Величина атомной ствующим величинам
рефракции фтора близка для соединений этого типа.
к Соответ-
Спектр абсорбции эфиров измеряли с помощью кварцевого спектрофотометра Бекмана типа DU. Эталоном служил
Рис. 2. Спектр поглощения в ультрафиолетовой области CH3CH2CH2-O-CF2CHC1F и СНзСНгС^СНл—О—CF2CHCIF.Рис. 2. Спектр поглощения в ультрафиолетовой области CH3CH2CH2-O-CF2CHC1F и СНзСНгС^СНл—О—CF2CHCIF.
Рис. 2. Спектр поглощения в ультрафиолетовой области CH3CH2CH2-O-CF2CHC1F и СНзСНгС^СНл—О—CF2CHCIF.
Рис. 2. Спектр поглощения в ультрафиолетовой области CH3CH2CH2-O-CF2CHC1F и СНзСНгС^СНл—О—CF2CHCIF.
Риса. Спектр поглощения в ультрафиолетовой областиСН^0^ °— CF2CHC1F, СН3—О—CF2CHCIF иС2Н5—о—cf2chcif.
чистый циклогексан. Эксперименты проводились в кварцевой кювете диаметром 10 мм. Эфиры обнаруживали прозрачность
6 Зак. 3427. Химия фтора. 81
в интервале 9 000 — 3 600 А. Ниже этой длины волны они сильно абсорбировали. На рис. 1 и 2 даны графики кривых абсорбции в ультрафиолетовой области.
Для того, чтобы выяснить детали кривых, логарифм коэффициента поглощения (1g Е) дается как функция длины волны, выраженной в единицах Ангстрема.
В случае этилового эфира абсорбционные пики располагаются отчетливо ниже 2 500 А.
Логарифм коэффициента экстинкции, как функция длины волны, является прямой линией и, следовательно, никакой структуры по нему не обнаруживается. Как метиловый, так и изопропиловый эфиры показывают тонкую вибрационную структуру.
В случае метильных производных пики приходятся на 2 420, 2 480, 2 540 и 2 600 А на расстоянии один от другого в 1 000, 950 и 900 си-1 соответственно. Изопропиловые эфиры по- О
называют пики при 2 535, 2 605 и 2 685 А, с расстоянием 1050 и 1150 см-х. Частоты, характеризуемые этими величинами, можно считать верными в пределах ± 10%, они могли соответствовать валентным колебаниям либо С — F, либо С—С [14].
Кривая поглощения изопропильного соединения показывает О
небольшой изгиб между 2 800 и 2 900 А; в случае же «-пропильного производного получается широкая, ясно выраженная полоса поглощения. «-Бутиловый эфир дает только один изгиб на кривой поглощения: абсорбцию в этой области можно объяснить наличием неразрешенной спектрографом тонкой структуры спектра или примеси небольшого количества изомера, образовавшейся в результате обратного присоединения спирта к хлортрифторэтилену.
В дальнейшем мы предполагаем исследовать абсорбцию более длинных волн с помощью нашего инфракрасного спектрометра.
ВЫВОДЫ
В этой статье сообщается о реакциях присоединения спиртов к хлортрифторэтилену, катализируемых основанием, с образованием эфиров типа ROCFa • CFClH. Эфиры такого типа большей частью являются устойчивыми соединениями.
82
Реакция протекает прй комнатной температуре и атмосферном давлении.
В статье, наряду с некоторыми физическими свойствами эфиров, обсуждаются также и их спектры абсорбции в ультрафиолетовой области.
ЛИТЕРАТУРА
F. Swartz, Bull. acad. roy. Belg. (3), 37, 357—383 (1899).
F. Swartz, Bull. acad. roy. Belg. [3], 37, 563—589 (1911).
F. Swartz, Mem. Contones Acad. roy. Belg., 61, 94 (1901); C., 74,
12-14 (1903).
T. B. Gowland (to Imperial Ghent Ind.), англ. пат. 523449, 1940.
E. T. McBee, R. O. Bott, Ind. Eng. Ghent, 39, 412 (1947).
«7. E. Hanford, G. IT. Rigby, ам. пат. 2409274, 1946.
E. G. Locke, W. R. Brode, A. L, Henne, J. Am. Ghent Soc., 56, 1726 (1934).
Л. Паулинг, Природа химической связи, Госхимиздат, 1947.
J. G. Aston, Ind. Eng. Ghent, 34, 514 (1942).
G. R. Cuthbertson, G. B. Kistlakowsky, J. Ghent Phys., 3, 631 (1935).
К. К Kelley, Bureau of Mines, Bulletin, 434.
H. A. Smith, W. E. Vaughau, J. Ghent Phys., 3, 341 (1935).
Miller et at, J. Am. Ghent Soc., 70, 432 (1948).
G. Herzberg, Infrared and Ramen Spectra, D. Van Nostrand Co., New York, 1945.
2.
ПРИСОЕДИНЕНИЕ СПИРТОВ К НИТРИЛАМФТОРАКРИЛОВЫХ КИСЛОТ
Д. ЧЕНИ
Р. W. Chaney, ам. пат. 2443024; С. А., 42, 7786 (1948)
Нитрилы и эфиры пергалоидированных акриловых кислот CFa=CFCN, CI2=CC1CN и другие уже на холоду легко присоединяют по месту двойной связи спирты с образованием эфиров типа ROCFgCHFgCN, ROCFaCHClCN.
Так, например, для получения CgH6OCFaCHCl—CN смесь 8,8 части CFg=CCl—CN и 18 частей С2Н6ОН, предварительно охлажденную в течение часа до комнатной температуры, выливают в 200 частей воды. Выделившееся масло отделяют, сушат безводным сульфатом натрия и перегоняют. Получают 6,2 части CgH6OCFaCHCl—CN с т. кип. 93°/1ОО мм. Аналогичным путем из 25 частей СдНБОН и 12,7 частей газообразной смеси 40% (по весу) CFa=CFCN и 60% CH3COF получают 3,9 части C2H5OCF2CHFCN с т. кип, 120—122°. Так же реагируют со спиртами и эфиры акриловых кислот. Эти эфиры представляют собою нерастворимые в воде жидкости, устойчивые к нагреванию и действию света.
Получение исходных фторированных нитрилов описано ранее [1].
ЛИТЕРАТУРА
Ам. пат. 2439505; С. А. 42, 7315 (1948).
3
ДЕЙСТВИЕ СПИРТА НА ПЕРФТОРЦИКЛОБУТЕН
И. ПАРК, М. ШЕРАХ, ДЖ. ЛЕЧЕР
I. Park! М. Charrach, J, Lacher, J, Am, Chem, Soc„ 71, 2337 (1949)
В предыдущем сообщении [1] приведен обзор методов получения фторированных эфиров. В настоящем сообщении рассматривается реакция спиртов с гексафторциклобутеном в присутствий оснований. По аналогии с предыдущими примерами [2, 3, 1], эта реакция должна была бы идти по урав
нениюнению| II +ROHCF2-CF| II +ROHCF2-CFcf2-cforCFj-CFHcf2-cforCFj-CFH
нению
нению
| II +ROH
CF2-CF
| II +ROH
CF2-CF
cf2-cfor
CFj-CFH
cf2-cfor
CFj-CFH
с образованием насыщенных эфиров. На самом деле вместо них получались непредельные соединения типа
CF2-C—OR
I II
CFy-С—OR
ИСХОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА
Перфторциклобутен (т. кип. 0,0 — 0,6° при 630 мм) приготовляли по методу Хэна [4] из CF2 = CFC1.
Спирты употреблялись технические. Реакции с этиловым, «-пропиловым и «-бутиловым спиртами осуществлялись так же, как и с метиловым спиртом.
ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА
Основная реакционная трубка (диаметр 20 мм, высота 1 829 мм), смонтированная в вертикальном положении, снабжалась снизу рассеивающим диском из пористого стекла и сверху прямо поставленным обратным холодильником, охла* ждаемым ВОДОЙ,
Выходной конец холодильника был соединен посредством резиновой трубки с барботером. Как основную реакционную трубку, так и барботеры наполняли до половины 10-процентным раствором едкого кали в метиловом спирте. Из цилиндра через раствор щелочи в течение 4 час. пропускали 279 г чистого гексафторциклобутена. Прохождение олефина через диск регулировали так, чтобы реакция практически полностью проходила в реакционной трубке. Вначале реакция шла очень медленно, скорость ее постепенно увеличивалась, в результате чего раствор разогревался и увеличивался в объеме. Раствоп щелочи в метиловом спирте в течение реакции несколько раз заменяли новым, так как вследствие образования щелочных фторидов количество катализатора уменьшалось. По окончании процесса реакционную смесь выливали в воду, нижний слой отделяли, промывали несколько раз водой, сушили окисью кальция и фракционировали при пониженном давлении. Выход 71,6% (считая на. олефин). "Эфир чрезвычайно быстро разлагался, попытки хранить его над хлористым кальцием, сульфатом кальция или без осушающего реагента оказались безуспешными.
Выходы различных 1,2-диалкокси-3,3,4,4-тетрафторцик- лобутенов следующие: для метоксипроизводного 71,6%, этокси- 75%, «-пропокси- 58,3% и «-бутокси- 56%.
ДОКАЗАТЕЛЬСТВО СТРОЕНИЯ
Все эфиры с перманганатом калия показали присутствие двойной связи и не давали реакции на гидроксильную группу при действии металлического натрия. В инфракрасном спектре этих соединений имеются абсорбционные полосы, близкие к 1750 см-1 (полосы углерод—углеродной двойной связи лежат близко к полосам углеводородов).
Структура ненасыщенного диэтилового эфира перфторциклобутендиола доказывалась образованием диэтилового эфира тетрафторянтарной кислоты при щелочном окислении его перманганатом калия.
Свойства полученного эфира совпадают со свойствами, указанными Хэном [5] для соединения, полученного при этерификации тетрафторянтарной кислоты. Для дальнейшего доказательства строения эфир гидролизовался до кислоты с т. пл. 86—87® (в литературе [5] указана т, пл, кислоты 86,4 — 87,4°).
Механизм замещения фтора при двойной связи алкоксилом напоминает механизм образования анизола из фенилгало- генидов.
Если тетрафторэтилен и трифторхлорэтилен со спиртовой щелочью дают продукты присоединения [2,3,1], то гексафторциклобутен со спиртовой щелочью вступает в реакцию замещения, что хорошо согласуется с имеющимися для этих олефинов термохимическими данными [6].
Теплоты реакций тетрафторэтилена и трихлорэтилена при хлорировании их в паровой фазе на 13,7 и 5,2 ккал соответственно больше теплоты хлорирования этилена [7]. С другой стороны, теплота хлорирования гексафторциклобутена на 6,2 ккал меньше теплоты хлорирования этилена. Если эти результаты перенести (экстраполировать) на реакцию присоединения спиртов к олефинам, то в случае циклического олефина при обычных условиях (температура и давление) эта реакция термодинамически невозможна. При этих условиях, как было указано Конантом и Кистяковским [8], могут иметь место только реакции замещения.
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Некоторые физические свойства эфиров приведены в таблице.
Температуры кипения, удельные веса и коэффициенты рефракции находятся в соответствии с значениями, ожидаемыми для гомологического ряда.
Ультрафиолетовые абсорбционные спектры эфиров измеряли кварцевым спектрофотометром Бекмана. Определения проводили в кварцевой кювете диаметром 10 мм на чистых эфирах и сравнивали с показаниями, полученными для воды. Коэффициент экстинции Е определяли из уравнения lg J/Jo = — El, где I—длина кюветы в сантиметрах, равная в данном случае 1 см. Отсчет показаний измерительных приборов в областях, где имела место абсорбция, производили приблизительно через каждые 10 А. Результаты приведены на рис. 1.
Изгибы и возвышения кривых, вероятно, являются следствием непостоянства колебаний тонкой структуры в возбужденном состоянии. Некоторые эфиры, полученные из три- фторхлорэтилена [L], показали постоянство колебаний тонкой
87.
ФИЗИЧЕСКИЕ свойства 1,2-диалкокси т»т Таблица бу™ср°-со?^
т^Р2—COR
т. кип.
R
т.пл.,•С
.25
d4
°C
мм
^5
Фтор,0/ог)
Мол.вес
структуры. Наличие тонкой структуры, повидимому, зависит от средней продолжительности возбужденного состояния.
Инфракрасный абсорбционный спектр эфиров измеряли автоматически, записывающим инфракрасным спектрометром Перкина — Эльмера (модель 12В). Все образцы исследовались
Й
£
АРр»)
я I 5 з
S
I 3
а
-сна -ОД, -ОД, -од,
- 5,3
—50,9
36,8
52,8
82,0
111,3
10,3 17,0
1,3409 1,3690
1,2123 1,3790
I। --,1-1501 1,39151
1-49,2 132-133 37,6 1,0965 1,4019
31,3 30,73 40,8 39,96 50,0 49,20
59,7 58,43
1,17C,H,O,F4 1,24ОД0О,Р, 1^3C„H1IO,F1 l|35CiaHiaOsF4
140,8 35,5 '31,4 28,1
39,28
36,1
127,6
186 |214 242 270
216
274
.. . .I I I I I
MP—молекулярная рефракция, рассчитанная по формуле Лорентца—Лоренца.
МР—молекулярная рефракция, вычисленная суммированием обычных
лий инкрементов для С, Н, О, F и двойной связи (F=1,03).в) АР—атомная оеФ'о»„,™« *—- —
г значе- .voaon vr=l,U3)«
”' АР—атомная рефракция фтора, вычисленная по разности между МР н суммой обычных значении инкрементов для С, Н, О и двойной связи.
г) Фтор определялся разложением по хлорфторидиому методу. Молекулярный вес определялся криоскопическим методом.
Рис. 2. Инфракрасный абсорбционный спектр. / —1,2- диметокси-3,3,4,4-тетрафторциклобутен;2— 1,2-диэт-
окси-3,3,4,4-тетрафторциклобутеи;3— 1,2-дипропокси-
3,3,4,4-тетрафторциклобутен; 4 — 1,2-дибутокси-3,3,4,4-тетрафторциклобутеи.
в жидкой фазе в кювете с толщиной слоя 0,025 мм. В слу-чае метилового эфира область между 8—Юр изучалась в па-ровой фазе (при давлении 10 мм) в кювете длиной 10 см.Полученные результаты приведены на рис. 2. Спектры этих(рединений сходны и подтверждают их гомологическую при*89
роду. Некоторые отрезки абсорбционного спектра могут быть отнесены к определенным функциональным группам в молекуле [91.
Резкая абсорбция при 3,38—3,48 р появляется во всех соединениях вследствие вибрации С—Н-связи в алкильных группах.
Полосы абсорбции при 5,7—5,77р соответствуют вибрации двойной связи.
Родственные олефины также показывают абсорбцию в этой области, однако несколько слабее [61. В случае присоединения хлора эта полоса абсорбции исчезает. Абсорбционные спектры хорошо подтверждают химические доказательства наличия двойной связи в этих соединениях. Все соединения показывают очень интенсивную абсорбцию между 8,8—Юр. В случае метилового эфира эта область изучалась в паровой фазе при низком давлении и найдены две резкие полосы при 8,88 и 9,73 р, вероятно, являющиеся следствием вибрации С—О-с вязи.
ВЫВОДЫ
При реакции спиртов с гексофторциклобутеном в присутствии оснований образуется 1,2-диалкокси-3,3,4,4-тетра- фторциклобутен. Приведены некоторые физические свойства- эфиров и их ультрафиолетовые и инфракрасные абсорбционные спектры.
ЛИТЕРАТУРА
1.2.3.1.2.3.D. Park, J. R. Lacher et al, J. Am. Chem. Soc., 70, 1550 (1948).
1.
2.
3.
1.
2.
3.
W. E. Hanford, G. W. Rigby, ам. пат. 2409274.
W. T. Milter, Jr,, E. W. Pager, P. H. Griswold, J. Am. Chem. Soc., 70, 451 (1948).
A, L. Henne, R. P. Ruh, J. Am. Chem. Soc., 69. 279 (1947).
A. L. Henne, W. J. Zimmerschied, J. Am. Chem. Soc., 69, 283 (1947).
J, R. Lacher, J. D. Park et aL, J. Am. Chem. Soc., 71, 1330, 1334 (1949).
О. B. Kistiakowsky et al, J. Am. Chem. Soc., 60, 2764 (1938).
J. B. Conant, G. B, Kistiakowsky, Chem. Revs, 20, 181 (1937).
R. B. Barnes, R. C. Gore, R, W. Stafford, V, Z. Williams, Anal, Chem., 20, 402 (1948).
4
РЕАКЦИИ ПРИСОЕДИНЕНИЯ ТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА
Д. КОФМАН, М. РАШ, Г. РАЙГБИ, П. БАРРИК.
D. Coffman, М. Raasch, О. Rigby, Р. Barrlck, Org. Chern,, 14, 747 (1949)
Тетрафторэтилен легко вступает в реакции виниловой полимеризации (1], циклоалкилирования [2J и присоединения {3} вследствие повышенной реакционноспособности двойной связи. В этой статье рассматривается присоединение к тетрафтор- этилену галоидов, соединений с активным атомом водорода и аналогичных реагентов.
Одной из важнейших реакций присоединения является присоединение спирта к тетрафторэтилену с образованием соответствующего эфира:
CF3=CF2 + ROH —► HCF2CF2OR.
Свойства эфиров, полученных этим путем, приведены в табл. 1. Тетрахлорэтилен в отличие от тетрафторэтилена в этих условиях не реагирует (3, в]. Хлортрифторэтилен ведет себя подобно тетрафторэтилену [3,6, в, г].
При реакциях присоединения к тетрафторэтилену соединений с активным атомом водорода, например аминов, иногда легче образуются производные дифторуксусной кислоты, чем производные тетрафторэтана. Механизм этого неожиданного превращения стал понятен после того, как в результате реакции присоединения бисульфита натрия наряду с тетрафтор- этаном был получен дифторацетат натрия
CF3=CF2 + NaHSO3 —► HCF2CF2SO3Na + HCF2COONa.
Очевидно, произЕодные дифторуксусной кислоты образуются в результате гидролиза с отщеплением неустойчивых атомов фтора в «-положении:
HCF2CF2SO3Na4-Н2О —> [HCF2COSO8Na + 2HF] —>
—► HCF2COONa + SO8 + 2HF.
Натрийтетрафторэтансульфонат, свободная кислота и ее производные, включая и аммонийные соли (табл. 3), описаны ниже.
Очевидно, тетрафторэтилен и с аминами образует промежуточные соединения а,а,р,р-тетрафторамины (не выделенные) [36], которые, гидролизуясь, дают N-замещенные дифторацетамиды:
CF2=CF24-RNH2 —► [HCF2CF2NHR] —► HCF2CONHR.
N-замещенные дифторацетамиды, полученные из тетрафтор- этилена, и некоторые другие амины описаны в экспериментальной части (табл. 3). С аммиаком тетрафторэтилен реагирует с образованием 2,4,6-отр«с-(дифторметил)-с«л-триазина, при этом в качестве промежуточного продукта получается дифторацетонитрил, который немедленно тримеризуется:
CHF2
CF2-CF2 + NH3 —>■ [HCF2CN] —>- || I CHF2C CCHF, \N^
Первая стадия этой реакции аналогична реакции взаимодействия аммиака с асимметричным дихлордифторэтиленом с образованием дихлорацетонитрила. Но дихлорацетонитрил в отличие от дифторацетонитрила не тримеризуется [10].
При реакции формальдегида с тетрафторэтиленом, которая катализируется кислотой с образованием а,а-дифтор- гидроакриловой кислоты, также образуется промежуточное соединение с неустойчивыми атомами фтора:
CFa=CF2+ СН2О + Н2О —► [HOCH2CF2CF2OH] —►
—► HOCH2CF2COOH.
Эта реакция аналогична синтезу а,а-дихлоргидроакриловой кислоты из тетрахлорэтилена [8].
Тетрафторэтилен присоединяет галоиды и аналогичные им реагенты с образованием тетрафторэтана, например, тетрафторэтилен, присоединяя иод, превращается в дииодтетрафтор- этан — густую, способную перегоняться жидкость. В отличие РТ тетрафторэтилена, тетрахлорэтилен иода не присоединяет [5],
В случае же реакции с Ма04, как тетрафторэТиЛен, т^к и тетрахлорэтилен образуют одинаковые продукты присоединения: 1,2-динитро-1,1,2,2-тетрафторэтан (13] и 1,2-ди- нитро-1,1,2,2-тетрахлорэтан [6].
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Предостережение:в отношении токсичности различных фторсодержащих соединений, упоминаемых в этом сооб-. щении, доступных данных не имеется, следовательно, с этими соединениями надо обращаться чрезвычайно осторожно и аккуратно.
1,1,2,2-Тетрафторэтилалкиловые эфиры. Приготовление тетрафторэтиловых эфиров [3, а] из этилового спирта и этиленгликоля описывается ниже.
ФьюсонИздатинлит,ФьюсонИздатинлит,Свойства различных 1,1,2,2-тетрафторэтилалкиловых эфиров, полученных из этилового спирта, w-додеканола, я-окта- деканола, циклогексанола и этиленгликоля, приведены в табл. 1.
ФьюсонИздатинлит,
ФьюсонИздатинлит,
1,1,2,2-ТЕТРАФТОРЭТИЛАЛКИЛОВЫЕ эфиры
Эфиры
Выход, °|o
T. кип., °C/ мм
„25 "d
.25
d4
MP
Содержа- ние фтора, °|o
3-
* s
0 s
X
1
0 s i =
5 3
P
HCF2CF2OC2H5 HCF2CF 2ОС12Н2Б HCF2CF2OC18HMa) HCF2CF2OC6Hn (HCF2CF2OCH2—)2 HCF2CF2OCH2CH2OH
93
99
80
99
9
15
57,5 105/4 170/6 86/100 86/100 94/100
1,2941
1,3968
1,4144
1,3848
1,3202
1,3418
1,1978 0,9831
0,9530 1,1526 1,4726 1,4159
22,3
68,5
96,2
38,6 33/2
23,8
22,4
69,8
97,1
40,7
35,3
24,1
52,0 26,5
20,5 38,0 58,0
46,9
51,97
25,5
20,7
37,3
53,4
46,3
Таблица 1
») Темп. пл. 20—23°.
б) Вычисленная, считая атомную рефракцию фтора (АРр) 1,1.
в) Вычислена по формуле Лорентца—Лоренца. См. Ш р ai й н е р। и Систематический качественный анализ органических соединени ,
1950.
ТетрафторЭтилзтиЛовый эфир. В трубку из нержавеющей стали помещали 90 мл абсолютного этилового спирта и 0,5 г натрия; воздух вытесняли током сухого азота. Трубку эвакуировали, в нее вводили 75 г тетрафторэтилена, после чего ее встряхивали на качалке в течение 8 час. при 50°.
К концу этого времени в предохранительной ловушке, охлаждаемой смесью углекислоты с ацетоном, давление доводили до атмосферного; при этом конденсировалось 2 мл жидкости, которая присоединялась к основной массе.
Реакционную массу разгоняли на прецизионной колонке. Собирали фракцию, кипящую при 54°. Выход составлял 101,7 г, т. е. 93% от теоретического, считая на тетрафторэтилен. Оказалось, что этот продукт содержал небольшое количество этилового спирта. Для окончательной очистки сырой эфир промывали 3 раза дестиллированной водой, сушили сульфатом натрия и перегоняли. Т. кип. 1,1,2,2-тетрафторэтилэтило- вого эфира 57,5° при атмосферном давлении.
" 1,1,2,2-Тетрафторэтиловый эфир этиленгликоля. Смесь 65 г этиленгликоля, 50 мл безводного эфира и 0,5 г металлического натрия нагревали в трубке с 50 г тетрафторэтилена при 75°. Трубка встряхивалась на качалке в течение 8 час. Дестилляция давала небольшое (10 г) количество фракции, содержавшей диэфир и кипевшей при 37—80° (100 жж). Основной продукт перегонялся при 86—95° (100 жж). Выход составлял 49,7 г. При повторной перегонке получили 2 фракции: низкокипящую — диэфир и высококипящую — моноэфир. Ди (тетрафторэтиловый) эфир этиленгликоля (2, 3, 7 г) имел постоянную температуру кипения 80° (100 жж). Тетрафтор- этил-р-гидрооксиэтиловый эфир кипел при 94° (100 жж).
Тетрафторэтансульфоновая кислота [7]. Натрий 1,1,2,2- тетрафторэтансульфонат. 100 г сульфита натрия и 200 г дестиллированной воды помещали в посеребренную трубку, испытанную на высокое давление. Воздух из трубки эвакуировали. Вместо сульфита натрия можно пользоваться раствором бисульфита натрия, доведенным до pH 6—7 с помощью буры или динатрий фосфата.. Затем в трубку вводили такое количество тетрафторэтилена, чтобы при нагревании до 120° давление достигало 24,5 атм.
Всякий раз, когда давление вследствие адсорбции падало до 22,75 атм. оно вновь доводилось до 24,5 атм добавлением новых порций тетрафторэтилена. Трубку встряхивали на качалке при 120°.
Реакция протекала гладко; общее давление при 120° в течение 9 час. падало до 105 атм.
Выпавший фторид натрия (17 г) отфильтровывали, фильтрат упаривали досуха на водяной бане. Твердый остаток экстрагировали горячим абсолютным спиртом. Спиртовый экстракт упаривали на водяной бане; получали смесь солей (177 г), которая плавилась в блоке при 175°.
1,1,2,2-Тетрафторэтансульфоновая кислота (моногидрат). 165г полученной смеси солей подкисляли 135 мл 35-процентной серной кислоты, образовавшийся сульфат натрия отфильтровывали. Фильтрат экстрагировали несколько раз эфиром. Экстракт сушили, отгоняли эфир, а остаток перегоняли в вакууме.
Низкокипящая фракция состояла из воды и дифторацетоуксусной кислоты. Моногидрат тетрафторэтансульфоиовой кислоты перегонялся при 112—114° (5 лл). Выход составлял 75 г. Кислота в приемнике быстро кристаллизовалась, т. пл. 54°. Кислота очень гигроскопична.
Анализ. Вычислено для C2H4F4O4S: F — 38,0; S—16,0%, эквивалент нейтрализации равен 200. Найдено: F — 39,74; S —16,10%, эквивалент нейтрализации равен 198,8.
Тетрафторэтансульфоновая кислота. В колбу Клайзена емкостью 125 мл, снабженную обратным холодильником, помещали 40 г моногидрата тетрафторэтансульфоиовой кислоты и 35 мл хлористого тионила. Моногидрат тетра- фторэтансульфоновой кислоты в хлористом тиониле не растворялся, и даже после нагревания на водяной бане реакционная масса состояла из двух слоев. Выделение сернистого газа и хлористого водорода прекращалось через 1 час. Масса становилась однородной. Перегонку вели в вакууме. 1,1,2,2-Тетра- фторэтансульфоновая кислота кипела при 90—92° (3,5 мм). Выход количественный.
Анализ. Вычислено для C2H.2F4O3S: эквивалент нейтрализации 182. Найдено: эквивалент нейтрализации 183.
Аммониевые Соли 1,1,2,2-тетрафторэтаиСульфоновоЙ кислоты. Безводная кислота с аминами, или моногидрат с изо* цианатами, давала соответствующие аммонийные сульфонаты тетрафторэтана, приведенные в табл. 2.
Моногидрат или безводная тетрафторэтансульфоновая кислота давали с анилином бесцветные кристаллы с температурой плавления около 235°.
Полученная соль растворялась в воде, спирте, диоксане и в этилацетате, но не растворялась в эфире и в петролей- ном эфире.
Таблица 2
СОЛИ 1,1,2,2-ТЕТРАФТОРЭТАНСУЛЬФОНОВОЙ КИСЛОТЫ С АМИНАМИ
Амин
Т. пл., °C а)
Эмпирическая формула
Анализы
Эквивалент нейтрализации
N
8
о X
ч
8
8 X
о X
Ч и
Я
О X
о
X
ч
X у* я
О $ 5 X X
Анилин
235
C8H9F4NO3S
—
—
11,64
11,66
275
273,3
а-Нафтнламин
Метиламин Додециламин
225
198
119—120,5
155
СиНиР4НО38
c3h7f4no3s
4,31
6,57
4,05
6,55
9,85
9,18
325
274,3
322,5
326,5
а) Измерение в блоке Макена.
Аналогичная соль получалась обработкой моногидрата кислоты избытком фенилизоцианата. При обработке тетра- фторэтансульфоновой кислоты а-нафтиламином получалось твердое вещество, которое после перекристаллизации из воды плавилось при 225°. Идентичный продукт получался при реакции моногидрата тетрафторэтансульфоновой кислоты с а-наф- тилизоцианатом.
Тетрафторэтансульфохлорид. 81 г безводной тетрафторэтансульфоновой кислоты медленно прибавляли к 100 г пяти- хлористого фосфора. Хлористый тетрафторэтансульфохлорид
96
с т. кип. 92—92,5°, отделяли от хлорокиси фосфора фрак
С1—17,7%.С1—17,7%.ционированной перегонкой.
С1—17,7%.
С1—17,7%.
Анализ. Вычислено для C2HC1F4O2S: F—37,0;
Найдено (в %): F — 40,2; О —18,3%.
с анилином.с анилином.N-Замещенные дифторацетамиды. N-Замещенные дифторацетамиды были получены при реакции тетрафторэтилена с анилином, N-метиланилином, я-бутиламином и ди-я-бутилт амином [9]. Свойства амидов приведены в табл. 3. Ниже приводятся наиболее типичные реакции тетрафторэтилена
с анилином.
с анилином.
Таблица 3
СВОЙСТВА N-ЗАМЕЩЕННЫХ ДИФТ^РАЦЕТАМИДОВ
Анализы
МР
АмидАмидТ.кип.,’С/жлТ.кип.,’С/жл«25 rtD«25 rtD4545HCF,CONHC6HS а) HCF,CON(CHa)C„Hs HCF,CONHC1H,-k HCF,CON(C«H,),-kHCF,CONHC6HS а) HCF,CON(CHa)C„Hs HCF,CONHC1H,-k HCF,CON(C«H,),-k7151906271519062114/5104/4 113/30107/10114/5104/4 113/30107/101,50361,41121,42701,50361,41121,42701,23051,10291,01581,23051,10291,015844,033,352,244,033,352,28,3244,5 7,5734,0 9,2652,2 6,758,3244,5 7,5734,0 9,2652,2 6,758,328,239,446,718,328,239,446,7122,2020,5525,2018,3022,2020,5525,2018,3022,7520,8724,4918,5222,7520,8724,4918,52
Амид
Амид
Т.кип.,’С/жл
Т.кип.,’С/жл
«25 rtD
«25 rtD
45
45
HCF,CONHC6HS а) HCF,CON(CHa)C„Hs HCF,CONHC1H,-k HCF,CON(C«H,),-k
HCF,CONHC6HS а) HCF,CON(CHa)C„Hs HCF,CONHC1H,-k HCF,CON(C«H,),-k
71
51
90
62
71
51
90
62
114/5
104/4 113/30
107/10
114/5
104/4 113/30
107/10
1,5036
1,4112
1,4270
1,5036
1,4112
1,4270
1,2305
1,1029
1,0158
1,2305
1,1029
1,0158
44,0
33,3
52,2
44,0
33,3
52,2
8,32
44,5 7,57
34,0 9,26
52,2 6,75
8,32
44,5 7,57
34,0 9,26
52,2 6,75
8,32
8,23
9,44
6,71
8,32
8,23
9,44
6,71
22,20
20,55
25,20
18,30
22,20
20,55
25,20
18,30
22,75
20,87
24,49
18,52
22,75
20,87
24,49
18,52
а) Темп. пл. 58’.
) См. табл. 1, сноски бив.
Дифторацетанилид. В трубку из нержавеющей стали помещали 99 г свежеперегнанного анилина и 15 г буры (Na2B4O7 • ЮН2О); воздух вытесняли азотом. Трубку закрывали, охлаждали смесью углекислоты с ацетоном и затем вводили в нее 50 г тетрафторэтилена.
Смесь встряхивали на качалке в течение 8 час. при 130°. Реакционную массу промывали насыщенным раствором поташа, сушили поташом и фракционировали.
Дестиллят состоял из 51,4 г непрореагировавшего анилина и 61,6 г (71-процентный выход) дифторацетанилида с т. кип, 90э (1 жж) и 114° (5 жж). Дифторацетанилид плавился при 58°. В литературе для дифторацетанилида [12| дана т. кип. 259,8°, а т. пл. 52,4°.
Зак. 3427. Химия фтора. 97
Тример дифторацетонитрила. Тетрафторэтилей реагирует? с аммиаком при комнатной температуре в безводной среде с выделением тепла и с образованием красноватого соединения, которое было разделено на 2 вещества: первое — белое/ твердое (фторид аммония) и второе — растворяющееся в эфире [2, 4, 6-тр«с-(дифторметил)-с«.и-триазин]. Если реакцию между тетрафторэтиленом и аммиаком не сдерживать ацетатом меди, то она идет с выделением большого количества тепла. 100 лм эфира и 0,1 г ацетата меди помещали в трубку из* нержавеющей стали. Воздух вытесняли азотом, трубку охла- ждали и эвакуировали. В нее вводили 50 г сухого аммиака^ и 75 г тетрафторэтилена. Смесь встряхивали на качалке в течение 6 час. при комнатной температуре.
Для выравнивания давления с атмосферным трубку соединяли с ловушкой, охлаждаемой смесью углекислоты с ацетоном. В ловушке собиралось 30 мл светлокрасной жидкости. Реакционная масса представляла собой розоватое твердое, вещество весом 130 г. Содержимое трубки и ловушки соединяли и экстрагировали в аппарате Сокслета абсолютным эфиром. Эфирный экстракт перегоняли. Основной продукт кипел- при 75° (10 мм) и по строению отвечал тримеру дифторацетонитрила. Выход составлял 47,1 г, т. е. 72% от теоретического.
При повторной перегонке бесцветный продукт кипел при 73° (9 мм), плавился при 24,5° и'имел следующие физические свойства: п®—1,3999, d^—1,5973.
Анализ. Вычислено для (CgHFgN^: F — 49,4; N —18,2%, мол. вес 23. Найдено: F —47,0, N —18,09 (К), 17,81 (D)%; мол. вес 213 (эбулиоскопический метод определения в бензоле).
Тример не реагирует ни с бромом, ни с четыреххлористым углеродом, ни с водным раствором перманганата, ни с разбавленной азотной кислотой.
Гидролиз 2,4,6-/я/?ис-(дифторметил)-сй^-триазина [11J. В колбу с обратным холодильником помещали 22 г 2, 4, 6-/пр«с'-(дифторметил)-е«ж-триазина и 70 мл 4 н. едкого натра. Смесь кипятили в течение 4 час. Во время реакции выделялся аммиак. После отделения непрорейгировавшего три- азийа водный раствор подкисляли 30 мл 50-процеитной серной кислоты и экстрагировали 100 мл эфира. Эфирный экстракт
сушили и фракционировали. Получали 6 г дифторуксусной кислоты (22-процентный выход) с т. кип. 131°.
50 г 2, 4,6-трцс-(дифторметил)-сил<-триазина и 75 мл воды кипятили в течение 50 .час. Нерастворимый в воде слой отделяли, промывали, сушили и перегоняли. Получили 7 г непрореагировавшего триазина.
Выпариванием водного раствора получили 50 г предполагаемого дифторацетата аммония. Эта. соль растворялась в горячем водном растворе едкого натра с выделением аммиака. Водный раствор этой соли подкисляли концентрированной серной кислотой и экстрагировали хлористым - метиленом. Экстракт перегоняли и получали жидкость, идентичную па температуре кипения (132°) и по эквиваленту нейтрализации (94) дифторуксусной кислоте.
а,а-Дифторгидроакриловая кислота [14]. Смесь 15 г параформальдегида, 150 мл концентрированной серной кислоты и 50 г тетрафторэтилена нагревали в посеребренной трубке при 80° в течение 15 час. Продукт, выделяющий фтористый водород, выливали на 375 г льда. После отделения небольшого слоя Масла и фильтрования смесь экстрагировали 4 раза эфиром (400 мл эфира). Эфир промывали 50 мл воды, а затем раствором 20 г едкого натра в 180 мл воды. В щелочной экстракт при охлаждении добавляли 36 мл 50-процентной серной кислоты. Кислый раствор экстрагировали 4 раза эфиром (по 50 мл эфира при каждом экстрагировании). После удаления эфира сиропообразный остаток нагревали в вакууме при 60° в течение нескольких часов. Гигроскопичный остаток весил 16 г.
. По данным анализа на фтор и по эквиваленту нейтрализации можно было заключить, что была получена 80-процентная а, а-дифторгидроакриловая кислота. Так как продукт при нагревании до 250° (8 мм) сильно темнел и делался очень вязким, но не перегонялся, его пришлось очищать этерифи- цированием.
Смесь 15 г сиропообразной жидкости, 23 г абсолютного спирта и 60 г безводного сульфата меди нагревали с обратным холодильником на водяной бане в течение 11 час. После перегонки получали 7,9 г (и® = 1,3830) эфира а,а-дифтор- гидроакрилата с приятным запахом, т. кип. 58—61° (6 мм), 181° (760 мм). ’
7*7*99
7*
7*
Анализ. Вычислено для C5H8FaO3: С — 38,97; Н— 5,23; F —24,66%. Найдено: С —39,53; Н —5,83; F —23,1%.
а,а-Дифторгидроакриловая кислота, полученная при гидролизе этилового эфира а,а-дифторгидроакриловой кислоты, имела т. пл. 49—53°.
Диодтетрафторэтилен [4]. 100 г иода растворяли в 150 мл эфира и помещали в посеребренную трубку. Давление в трубке в течение 15 час. поддерживали при 21—26 атм и 60° с помощью тетрафторэтилена.
Реакционную массу фильтровали, промывали раствором гипосульфита натрия, водой, сушили и фракционировали. Получили двуиодистый тетрафторэтилен с т. кип. 112—113°, 51° (100 мм) и 23° (14 мм).
В случае перегонки при атмосферном давлении вещество' было сильно окрашено иодом, а в случае перегонки при давлении 14 мм имело очень слабую окраску.
При температуре, близкой к нулю, вещество сохранялось бесцветным. Выход составлял 103 г, т. е. 70% от теоретического при расчете на иод.
Физические свойства: п^ —-1,4895, d^— 2,6293.
Анализ. Вычислено для CaFtJ0: F — 21,48; J — 71,74%; МР —37,0. Найдено: F —22,3; J — 68,81%, МР —40,3.
1,2-Диннтро-1,1,2,2-тетрафторэтан. Динитротетрафтор- этан был получен в стеклянном аппарате при 0° и небольшом давлении. Аппарат состоял из колбы емкостью 500 мл, которая тройником была соединена с ртутным манометром и через капиллярную трубку — с баллоном, наполненным тетрафторэтиленом. Так как N2O4 разъедает резину, то все соединительные трубки были сделаны из тайгона.
Резиновую пробку к колбе покрывали силикатом натрия и сушили, а нижнюю часть ее защищали алюминиевой фольгой.
57 г N2O4, перегнанного над пятиокисью фосфора, помещали в колбу, охлаждаемую льдом. Необходимо, чтобы М2О4 был хорошо высушен.
Когда колба была наполнена тетрафторэтиленом, пробку прикручивали проволокой и давление в колбе доводили до 0,49 атм (27 раз в течение 24 час). Абсорбция газа к этому времени становилась небольшой; постоянное давление, уста- 100
новившееся в колбе, объяснялось присутствием газов, выделявшихся при побочных реакциях.
Реакционная колба к концу опыта оказывалась сильно разъеденной. Содержимое колбы выливали на лед, жидкий слой (8,8 г) отделяли и промывали водой. Выход составлял 7,5%, считая на N2O4.
Жидкость высушивали сульфатом магния и фракционировали. 1,2-Динитро-1,1,2,2-тетрафторэтан кипел при 58—59° и име'л - следующие физические константы: п®—1,3265, ^5 — 1,6024.
Анализ. Вычислено для C2F4N2O4: С—12,51; F—38,57%; МР —22,7. Найдено: С—13,32; F —38,7%; МР —24,2.
В патентной литературе [13] приводятся следующие константы: т. кип. 57—58° (750 мм), уд. вес при 20° 1,595, 45— 1,348. МР—25,76.
ВЫВОДЫ
При реакции тетраф торэтилена со спиртами, бисульфитом натрия, аминами, Аммиаком, формальдегидом и иодом был получен ряд новых фторорганических соединений, включая различные тетрафторэтиловые эфиры, тетрафторсулвфоновую кислоту, дифторацетамиды, /прмс-(дифторметил)-сил-триазин, дифторгидроакриловую кислоту, тетрафторгидроакриловую кислоту и двуиодистый тетрафторэтилен. Тетрафторэтилен со всеми этими реагентами реагирует гораздо легче, чем тетрахлорэтилен.
ЛИТЕРАТУРА
1.2.3.1.2.3.Hanford, Joyce, J. Am. Chem. Soc., 68, 2082 (1946).
1.
2.
3.
1.
2.
3.
Coffman et. al., J. Am. Chem. Soc., 71, 490 (1946).
a) Hanford, i Rigby, ам. пат. 2409274; 6) Hurmitz, Miller, Reported august 30, 1948, before the Divfson of Organic Chemistry of the American Chemical Society at the 14th Meeting; в) Miller, Pager, Griswold, J. Am. Chem. Sog., 70, 431 (1949);' r) Coffman et. al., J. Am. Chem. Soc., 71, 979 (1949); д) Park, Vail, Lea, Lacher, J. Am. Chem. Soc., 70, 1550 (1948).
Raasch, ам. пат. 2424667.
Hofmann, Kirmreuiher, Ber., 42, 4482 (1909).
Argo et. al., J. Phys. Chem., 23, 578 (1919); Barrows, Hunter, J. Chem. Soc., 1932, 1357.
Barrick, ам. пат. 2403207.
Prins, Rec. trav. chim., 51, 469 (1932).
Rigby, Schroeder, ам. пат. 2409315.
P. В. Report N 52185, p. 10—11, Recent Research on the Chemistry of Organic Fluorine Compounds. I. G. Farbenindustrie, Aktiengeseiischaft, Sektion ZW — Slide, Frankfurt a/M.—Hdchst, 1946.
Coffman, ам. пат. 2442995.
Swartz, ■ Bull. soc. chim. Be!g., 1909, 26.
13; Hass, Whitaker, ам. пат. 2447504.
Raasch, ам. пат. 2452791.
5
РЕАКЦИИ ПОЛИФТОРОЛЕФИНОВ
I». ПОЛУЧЕНИЕ ПОЛИФТОРЭФИРОВ
ДЖ. БЭР, К. РЭП, Р. ПРУЭТ, К. БАНЕР, ДЖ. ГИБСОН, Р. ЛАФЕРТИJ. Barr, № Rapp, R. Pruett, C. Bahner, J. Gibson, R. Lafferty, J. Am. Ghem. Soc„72, 4480 (1950)
Насыщенные полифторалкиловые эфиры были получены путем присоединения спиртов к полифторолефинам, катализируемого основаниями [1, 2, 3}. Как насыщенные, так и ненасыщенные арилполйфторалкиловые эфиры были получены действием алкоголятов щелочных металлов на полихлорпроиз- водные полифторэтана и полифторпропана [4], Парк, Шарра и Лечер [5] синтезировали 1, 2-диалкокси-3, 3, 4, 4-тетра- фторциклобутены; взаимодействие между алкоголятами металлов и гексафторциклобутеном этими авторами рассматривается как реакция обмена.
В данной работе описано получение ряда полифторэфиров. Часть этих соединений не была, ранее известна. Кроме того проведено исследование механизма реакции между гексафторциклобутеном и спиртами.
Хлортрифторэтиловые эфиры синтезировались но методу Парка и сотрудников [3]. Выходы и физические константы полученных соединений приведены в табл. 1.
Анализы впервые описанных соединений даны в табл. 3. ■Образцы для анализа и для определения физических констант очищали тщательным фракционированием.
В настоящей работе подтверждены данные Парка, Шарра и Лечера о том, что при взаимодействии спиртов с гексафторциклобутеном в присутствии едкого кали в качестве катализатора в барботажных трубках образуются только диалкокси- производные циклобутена. Однако, когда работа с этим катализатором велась в герметически закрытом сосуде, значительная часть продукта реакции представляла собой моноалкоксибутен. Это имело место даже при большом избытке спирта.
При работе с (катализатором) окисью бензилтриметилам-' мония получается главным образом моноэфир, независимо; от
того, проводится реакция в наглухо закрытом сосуде или же в барботажной трубке. В противоположность диалкоксибутенам, на неустойчивость которых при хранении имеются указания в литературе [5], моноаЛкоксисоединения сравнительно устойчивы.
Таблица 1 алкилхлортрифторэТиловые ЭФИРЫ
Соединение
Катализатор
5 5 се
Т. кип.
„25 ”d
<f
Основание
5? ш
°C
ММ
СН3ОСР,СНС1Р в)
NaOCH,
6,1
68
68,7
725
1,3315
С,Н,ОСР,СНС1Р г)
КОН
2,8
47
87,2
725
1,34*25
СН,= СНСН,ОСР1СНС1Р
КОН
8,0
45 А)
109,2
750
1,3694
1,250 !
тдет.-С.ОдОСРдСНЩР
КОС4Н,
20;1
93
19—20 ®)
50
1,3653
1,1516 |
“I Указаны весовые проценты смеси спирт—катализатор.
6) Считая на спирт.
в) Ранее получен Миллером с сотрудниками [2].
г> Ранее получен Парком с сотрудниками (3).
Я Выход понизился за счет образования азетропа с неудаленным спиртом с т. кип, 92°.
е) Т. пл.—80°.
При взаимодействии производных фенола с гексафторциклобутеном в эфирном растворе в присутствии третичных аминов в качестве катализаторов образуются только моно- арилоксибутёны.
Парку с сотрудниками [5] получить насыщенные эфиры действием алкоголятов металлов на гексафторциклобутен не удалось.
На этом основании Парк с сотрудниками для объяснения этой реакции высказал предположение относительно имеющего здесь место винилового механизма замещения; это предположение было подкреплено экстраполяцией полученных им термодинамических данных. Однако было высказано и другое предположение [6, 7], что взаимодействие тиоспиртов и аминов с гексафторциклобутеном протекает по типу реакций присоединения, механизм которых аналогичен и для других полифторолефинов.
Описан насыщенный бис-(бутилтио)-пентафторциклобутан^ строение которого вытекает из механизма образования era
путем реакции присоединения. Можно полагать, что более- устойчивые ненасыщенные соединения должны получиться в результате отщепления фтористого водорода от насыщенных продуктов присоединения.
При проведении данной работы присутствие фтористого водорода, обнаруживавшееся в процессе очистки продуктов реакции, наблюдалось неоднократно; была сделана попытка выделить соответствующие насыщенные моно- или диалкок- сизамещенные циклобутана. Однако всегда наступало разложение прежде, чем вещества были получены в чистом виде. Фтористый водород выделялся в результате самопроизвольного разложения соединений через несколько часов после их образования.
Несколько раз было отмечено, однако, что образуется большее число молей полифторэфиров, чем молей того основания, в присутствии которого осуществляется взаимодействие спиртов с гексафторциклобутеном. Это значит, что или после того, как всё имеющееся основание нейтрализовано, протекает реакция замещения# или же имеет место присоединение, с последующим отщеплением фтористого водорода, который, нейтрализует катализатор и останавливает реакцию. Последнее объяснение кажется более вероятным, так как случаи взаимодействия полифторолефинов с соединениями, содержащими гидроксильные группы, в нейтральной или кислой среде неизвестны,
С другой стороны, было показано, что спирты присоединяются к полифторэтиленам [8]. В свете этих данных было сделано предположение, что взаимодействие спиртов с гексафторциклобутеном представляет собой реакцию присоединения, аналогичную взаимодействию тиоспиртов и аминов с этим олефином.
Присоединение происходит по следующей схеме:
F F .
ROH + FC=CF —> RO—С—СН —> RO—C=CF IIIIII +HF
F2C—CF2F2C—CF2F2C—CFa
(О(П)
F Н
ROH 4- FC=COR —► RO—С—С—OR —► ROC=C—OR III "II I +HF.
FjC-CFj FtC CFtFaC—CF2
(III)(IV)
Соединение II, представляющее собой новое вещество, было выделено и охарактеризовано. Отщепление фтористого водорода, с образованием более устойчивых соединений типа II и IV, протекает самопроизвольно при обычной температуре. При этом основание, служащее катализатором, нейтрализуется, в результате чего реакция прекращается; В зависимости от выбора катализатора и условий процесса можно полечить преобладание либо соединений типа II, либо типа IV.
Свойства ^полученных алкокси- и арилоксипроизводных приведены в табл. 2. Алкиловые эфиры очищались тщательным повторным фракционированием, а 1-(2-нафтокси)-2, 3, -4,4-пентафторциклобутен —- повторной перекристаллизацией из разбавленного метилового спирта.
Имеется некоторое расхождение между константами, найденными для диалкокситетрафторциклобутенов в настоящей работе и приведенными Парком с сотрудниками [5]. Оно особенно значительно для температуры плавления и показателя лучепреломления диметоксипроизводного, для которого была описана т. пл. —5,3° и п^ 1,3690/ нами же найдены т. пл. от —0,5 до 0° и п® 1,3714.
Та блица 2
МОНОАРИЛОКСИ- И моно- И ДИАЛКОКСИПОЛИФТОРЦИКЛОБУТЕНЫ
Соединение
T. пл., °C
. t
Т. кип.
„25 "D
^20
’С
| мм
CH3OC4F5
-42
39,0
87,0
114
747
1,3300
1.426 (23°)
(CH3O)tC4F4 »>
—5 -0,0
47,4
15
1,3714
1.330 (23°)
LgHgUC^b
^й^б^^й^^^
29,5
103,2
61,6
36 745 . 11,5
1,3400
1,3233(20»)
CeH6OC4F5 2-C10H7OC4F5 J
46-47
38-40
От 0,5 до 0,6
1.3796
1,4294
1,368 (25°)
а> Ранее получено Парком
с сотрудниками [5].
Таблица 3
АНАЛИЗЫ ПРОДУКТОВ РЕАКЦИИ
Соединение
Углерод, "Io
Водород, °|о
Вычислено
Найдено
Вычислено
Найдено
СН2 = CHCH2OCF2CHC1F а)
34,40
33,73
3,47
3,21
трет.-С4Н9ОСР2СНС1Р
37,81
38,23
5,29
5,26
СН3ОС4Р5
34,50
34,01
1,74
2,06
С2Н5ОС4Р5
38,31
38,20
2,68
2,64
C6H5OC4F5
50,86
50,46
2,13
2,20
2-C10H7OC4F5
58,75
• 58,93
2,47
2,59
а) Вычислено: С1—20.3*ъ найдено: 01—2О,61°;о.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Аппаратура и реактивы. Реакции проводились либо в барботажных трубках, подобных применявшимся Парком, Вейлом, Ли и Лечером |3], или же в автоклаве, описанном нами ранее [6, 7].
Хлортрифторэтилен был получен с завода. Гексафторциклобутен готовили по методу Рэпа с сотрудниками [7]. Метиловый, этиловый, /npem-бутиловый и аллиловый спирты, а также фенол и нафтол-2, были получены от различных фирм.
Хлортрифторэтиловые эфиры. Этиловый и аллиловый хлортрифторэтиловые эфиры были получены по способу Парка с сотрудниками [3]. По этому методу олефин пропускают в раствор едкого кали в соответствующем спирте до тех пор, пока поглощение олефина не прекратится. В этом жё приборе были получены метиловый и mpe/я-бутиловый хлор- трифторэтиловые эфиры, причем в качестве катализаторов употреблялись растворы алкоголятов натрия или калия в соответствующем спирте.
После окончания реакции катализатор и непрореагировавший спирт вымывали водой, эфиры сушили над содой и перегоняли при атмосферном давлении. Были получены: метил-хлор- трифторэтиловый эфир с выходом 68° 0, т. кип. 67,2—69,0°;
107
этилхлортрифторэтиловый эфир с выходом 47%, т. кип, 87,1—88,0°; аллилхлортрифторэтиловый эфир с выходом 45%, т, кип. 109,1—109,2°. Выход 93%, приведенный в табл. 1 для тре?я.-бутилхлортрифторэтилового эфира, относится к сырому продукту до перегонки (после промывания и высушивания). (
тре/*.-Бутилхлортрифто^этиловый эфир оказался менее устойчивым, чем эфиры с алкилами нормального строения. Даже при перегонке под уменьшенным давлением добавка в перегонную колбу соды предотвращает разложение только вначале. Вследствие этого перегонке подвергалась только небольшая часть продукта, необходимая для определения физических констант.
Более устойчивый продукт с тем же показателем преломления был получен следующим образом: эфир-сырец пропускали через небольшую адсорбционную колонку, наполненную слоем активированного силикагеля высотой 15 см; под ним находился слой активированного угля (норит-А) высотой 0,3 см.
Незадолго до конца вытекания продукта из колонки концентрация фтористого водорода в слое норита достигла величины, указывающей на начало разложения. Поэтому последняя небольшая фракция была отброшена. Продукт, освобожденный от фтористого водорода с помощью этого метода, сохранялся в течение нескольких месяцев без изменения в присутствии соды и был устойчив к действию разбавленных минеральных кислот при обычной температуре. При действии концентрированной серной кислоты или при нагревании эфир мгновенно разлагается с образованием изобутилена и смеси продуктов кислотного характера.
Взаимодействие метилового спирта с гексафторциклобутеном. а) Катализатор — едкое кали. Раствор 15 г (0,27 моля) едкого кали в' 135 г метилового спирта был загружен в автоклав. Туда же было прибавлено 53 г (0,33 моля) гексафторциклобутена. Автоклав был оставлен на ночь при 20°. За это время давление упало с 0,7 атм до 0,07 атм. Содержимое автоклава было, вылито в двойное по объему количество воды, нижний слой отделен, промыт и высушен. После перегонки получено 29,7 г (0,17 моля) 1-метокси-2, 3, 3, 4, 4-пентафторциклобутена, кипящего при 35—39° (112 мм), 108
что составляет 52°/0 от теоретически вычисленного в расчете на взятыйч гексафторциклобутен. Кроме того получено 8,5 г (0,046 моля, 12°/0 от теоретического) 1, 2-диметокси-З, 3, 4, 4-тетрафгорциклобутена с т. кип. 53—55° (20 мм). “При перегонке было также выделено небольшое количество бутена, не вошедшего в реакцию, б) Катализатор — окись бензил- триметаламмония. В стеклянную трубку длиной 72 см, внутренним диаметром 20 мм, в нижней части которой нахо дился диск для диспергирования газа, помещено 150 г 30-процентного раствора окиси бензилтриметиламмония в метиловом спирте. Это количество раствора соответствует 45 г (0,29 моля) основания. Через трубку в течение З1^ час. было пропущено 150 г (0,96 моля) гексафторциклобутена. Бутен присоединялся с такой скоростью, что в течение всего времени пропускания поглощение было практически полным. Реакцию прервали, несмотря на то, что бутен еще поглощался. Реакционная смесь была вылита в двойной объем воды, нижний слой отделен, тщательно промыт и высушен над содой. После перегонки получено 48 г (0,28 моля, выход 29°/0) 1-метокси-2, 3, 3, 4, 4-пентафторциклобутена с т. кип. 35,5—38° (ПО мм) и 15 г (0,07 моля, выход 7,5°/0) 1, 2-диметокси-З, 3, 4, 4-тетрафторциклобутена с т. кип. 45,5—47,5° (15 мм). При хранении эфира его сладковатый запах маскируется запахом образующегося фтористого водорода.
При сравнении результатов опытов, проведенных с двумя катализаторами, установлено, что при взаимодействии метилового спирта с гексафторциклобутеном в присутствии 0,2? моля едкого кали образуется несколько более 0,26 моля фтористого водорода, в то время как при проведении этой же реакции в присутствии более слабого основания — окиси бензилтриметиламмония ■— фтористого водорода выделяется 0,42 моля. Этим доказывается, что относительно неустойчивый насыщенный продукт присоединения может существовать лишь в течение короткого времени в присутствии более слабых оснований, которые катализируют образование сравнительно большого количества продукта присоединения, считая на моль основания. Последующее отщепление фтористого водорода нейтрализует катализатор, и реакция прекращается.
Взаимодействие этилового спирта с гексафторциклобутеном. Смесь 284 а 40-процентного водного раствора окиси
109
бензилтриметиламмония и 47 г этилового спирта была поме* щена в автоклав из нержавеющей стали объемов 500 мл. Автоклав охладили смесью сухой лед — трихлорэтилен и эвакуировали. В автоклав через газопровод прибавили 98 г гексафторциклобутена и смесь оставили на ночь. На следую* щий день автоклав в течение 4 час. встряхивали на механической мешалке при 21°.' За это время давление упало с 1 атм до 0,3 атм. 15 г гексафторциклобутена не прореагировало и было получено обратно, после чего жидкая реакционная смесь была выгружена из автоклава. Нижний бесцветный слой жидкости был отделен, промыт и высушен над хлоридом кальция. На следующее утро этот продукт приобрел красную окраску; при открывании колбы выделялся дымок фтористого водорода. Вещество было снова промыто и высушено; после его разгонки получено всего лишь 32 г 1-этокси-2, 3, 3, 4, 4-пентафторциклобутена, кипящего при 99—103° (745 мм); выход составлял 33%, считая на невозвратившийся бутен. Крэме того было получено 2,5 г 1, 2-диэтокси-З, 3, 4, 4-те- трафторциклобутена с т. кип. 70—72° (20 мм); выход составлял 5%.
Взаимодействие фенолов с гексафторциклобутеном. Эфирный ^раствор эквимолекулярных количеств триэтиламина и фенола или 2-нафтола был загружен в автоклав. Туда же при взбалтывании постепенно введено немного больше одного молярного эквивалента гексафторциклобутена, причем давле* ние поддерживалось в интервале 0—1 атм. Автоклав с этой смесью был оставлен на ночь, после чего эфир удаляли и остаток или перегоняли или перекристаллизовывали из разбавленного метилового спирта. Был получен с выходом 81% 1 -(2-нафтокси)-2, 3, 3, 4, 4-пентафторциклобутен—белое кристаллическое вещество и с выходом 67% 1-фенокси-2, 3, 3, 4, 4-пентафторциклобутен в виде бесцветной жидкости с т. кип. 38—40° (0,5—0,6 мм).
ВЫВОДЫ
Описано присоединение аллилового и mpem.-бутилового спиртов к хлортрифторэтилену и свойства полученных при этом хлортрифторэтиловых эфиров, трет.-Бутиловый эфир далеко не так устойчив, как хлортрифторэтиловые эфиры
с нормальным алкилом, и поэтому его трудно очистить перегонкой. Описан адсорбционный метод очистки этого эфира.
При взаимодействии спиртов с- гексафторциклобутеном образуются моно- и диалкоксиполифторциклобутены. Выбирая катализатор и подбирая условия реакции, можно регулировать относительные количества этих эфиров. Предложено объяснение механизма этой реакции и приведены соображения в его пользу.
При реакции фенолов с гексафторциклобутеном образуются только моноарилоксипентафторциклобутены.
ЛИТЕРАТУРА
Hanford, Rigby, ам. пат. 2409274, 1946; du Pont de Nemours Co> англ. пат. 583874, 1947.
Miller, Pager, Griswold, J. Am. Chern. Soc., 70, 431 (1948).
Park, Vail, Lea, Lacher, J. Am. Chern. Soc., 70, 1550 (1948).
McBee, Bolt, Ind. Eng. Chern., 39, 412 (1947).
Park, Scharrah, Lacher, J. Am. Chern. Soc., 71, 2337 (1949).
Pruett, Barr, Rapp, Bahner, Gibson, Lafferty, J. Am. Chem. Soc., 72, 3646 (1950).
Rapp, Pruett, Barr, Bahner, Gibson, Lafferty, J. Am. Chem. Soc., 72, 3642 (1950).
Hurwitz, Miller, Reactions of Chlorofluoro Olefins with Anionic Reagents, Abstracts of Papers. 114th Meeting of Am; Chem_ Soc,, 1948, p. 4L.
6
НОВЫЙ МЕТОД ПОЛУЧЕНИЯ ЭФИРА ДИФТОРУКСУСНОЙкислоты
ДЖ. юнг, П. ТАРРАНТ
J. Young, Р. Tarrant, J. Am. Chern. Soc., 72, 1860 (1950)
Недавно было описано получение дифторуксусной кислоты окислением 1, 2-дихлор-З, 3-дифторпропана [1, 2]. Метиловый эфир дифторуксусной кислоты получали реакцией обмена из метилового эфира дихлоруксусной кислоты и фторида калия [3].
Несмотря на то, что это одностадийный способ, выход ■не превышал 1*8%, причем реакция продолжалась 25 час. при 220—230°.
Для приготовления кислоты окислением олефина необходимо следующее: реакция типа Принса, дегидрогалогенирование, фторирование трифторидом сурьмы и, наконец, окисление перманганатом калия. Было найдено, что эфир дифторуксусной кислоты, являющийся промежуточным соединением для синтеза других производных, получается с хорошим выходом из доступных соединений фтора простым двухстадийным процессом.
Метод получения состоит в приготовлении из 1-хлор- Л, 1, 2, 2-тетрафторэтана (фреона) и этилата натрия 1-этокси- 1,1,2,2-тетрафторэтана, последующий гидролиз которого концентрированной серной кислотой приводит к этиловому эфиру дифторуксусной кислоты. 1-Этокси-1,1,2, 2-тетрафторэтан также можно получить с выходом до 90% присоединением этилового спирта к тетрафторэтилену [4]. Гидролиз этого эфира протекает с более низким выходом по сравнению с другими а-дифторэфирами [5], но общий выход эфира близок 40%.
Метод является очень удобным для получения эфира дифторуксусной кислоты, так как общее время, затрачиваемое на работу, всего 6 час.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
1 -Этокси-1,1,2,2-тетрафторэтаи. 56 г (1 моль) технического едкого кали растворяют в 150 мл 95-процентного спирта и полученный раствор вносят в автоклав. Автоклав охлаждают смесью твердой углекислоты с ацетоном. Затем прибавляют 68 г (0,5 моля) хлор-1,1,2,2-тетрафтор- этана, автоклав закрывают и нагревают при встряхивании в течение 3 час. при температуре 120°. По окончании реакции технический продукт промывают, сушат и перегоняют. Выход 1-этокси-1,1,2,2-тетрафторэтана с т. кип. 57—58° составляет 66—70%. При этом низкокипящие фракции и остаток отсутствовали. Технический продукт после промывки без перегонки может сразу же подвергаться гидролизу.
Этиловый эфир дифторуксусной кислоты. Описанный ранее метод гидролиза 1-этокси-1,1,2,2-тетрафторэтана в а-дифторэфир осуществляли при температуре 10° с выходом нужного эфира 40—50%. Способ доступен, но условия гидролиза не поддаются контролю, поэтому мы предпочли другой способ.
В колбу, снабженную термометром, мешалкой и обратным холодильником, вносили 29 г (0,2 моля) CHFgCFgOCgHg, 10 г 96-процентной серной кислоты и 5—10 г порошкообразного стекла или кварца. Присутствие достаточного количества кварца совершенно предотвращает разъедание стеклянной посуды.
Газы, выделяющиеся при реакции, поглощают водой; если пузырьки начинают проходить через слой ртути, то необходимо предотвращать закупоривание в выпускной трубке с кварцем.
Реакция наступает немедленно; смесь нагревают с обратным холодильником при перемешивании, пока температура жидкости не поднимется по крайней мере на 20° выше первоначальной (55—57°). Для выполнения этой операции требуется около 3 час. Затем смесь выливают на лед, органический
слой отделяют, промывают и сушат. В результате перегонки получают 4—5 г неизмененного эфира и 15 г этилового эфира дифторуксусной кислоты с т. кип. 99—100°. Выход составляет 60%, но, вероятно, может быть увеличен, если проводить реакцию в большем масштабе.
1.2.1.2.ЛИТЕРАТУРА
1.
2.
1.
2.
Henne, Alderson, Newman, J. Am. Chem. Soc.. 67. 919 (1945).
Whaley, Davis, J. Am. Chem. Soc., 70, 1026 (1941).
Gryszkiewicz-Trochlmovski, Sporzynski, Wnuk, Rec, trav. chim. 66, 427 (1947).
Rigby, Schroeder, ам. пат. 2409315, 1946.
Young, Tarrant, J. Am. Chem. Soc., 71, 2432 (1949).
1
НОВЫЙ СИНТЕЗ ЭТИЛОВОГО ЭФИРА ТРИФТОРУКСУСНОЙ кислоты
Т. НОРТОН
Т. Norton, J. Am. Chern. Soc„ 72, 3527 (1950)
Для приготовления трифторуксусной кислоты, ее производных и эфиров описаны различные методы. л-Аминобензо- трифторид окислялся хромовой кислотой по методу Свартса [1]. Хлорированные производные СР3СН=СН8 окислялись перманганатом в присутствии едкой щелочи [2, 3]. Окисление фторхлорбутенов, таких, как CF3CC1=CC1CF3, перманганатом в присутствии едкой щелочи [3] описано Бэбкоком [4]. Было найдено, что трифторуксусную кислоту можно приготовить менее дорогим и значительно менее сложным способом, заключающимся в простом гидролизе 2,4,6-шра-(трифторметил)- 1,3,5-триазина (III) разбавленной водной минеральной кислотой при атмосферном давлении. Этот метод оказался практичным благодаря ранее описанному [5] усовершенствованию синтеза соединения III.
Для получения трихлорацетонитрила (I) ацетонитрил хлорировался одним из нескольких известных методов [6, 7].
Тримеризация трихлорацетонитрила до сих пор проводилась безводными галоидоводородами (НО или НВг) [8, 9]. В противоположность ароматическим нитрилам, которые легко тримеризовались [10], в случае трихлорацетонитрила реакция проходила чрезвычайно медленно; для ее завершения требовалось около 100 час. Как теперь найдено, добавление к смеси трихлорацетонитрила и галоидоводорэда небольшого количества безводного галогенида алюминия заметно активирует реакцию и позволяет заканчивать тримеризацию трихлорацетонитрила в течение нескольких часов, а во многих случаях в течение 1 часа и даже меньше. Одни галогениды алюминия це могут вызвать тримеризацию. Повидимому, они могут служить только активаторами для галоидоводорода.
8*8*115
8*
8*
Если галогенид алюминий или гйлоидоводород (или оба) содержат в качестве галоида бром, то скорость реакции отщепления велика и давление оказывается не нужным, тогда как в случае хлорида алюминия и безводного хлористого водорода давление необходимо. Чем больше количество галогенида алюминия, тем больше и скорость реакции, хотя выход несколько уменьшается. Наилучшие условия описаны в двух примерах, приведенных в экспериментальной части.
Фторирование 2,4,б-трнс-(трихлорметил)-1,3,5-триазина было описано ранее. В качестве катализатора употреблялись: безводный фтористый водород и небольшое количество SbCl5. Однако выход сполна фторированного вещества [2,4,6-трис-(трифторметил)-1,3,5-триазина-] не сообщался; предполагали только, что он мал ввиду жестких условий проведения реакции. Теперь найдено, что реакция Свартса, в которой используется трифторид сурьмы, содержащий ЗО°/о пятивалентной сурьмы, проходит очень гладко при атмосферном давлении и дает сполна фторированный продукт с хорошим выходом.
Как эфиры трифторуксусной кислоты, так и кислота могут получаться прямо из 2,4,6-тр«с-(трифторметил)- 1,3,5-триазина.
Для получения эфира триазин, спирт и разбавленную минеральную кислоту кипятили в фракционировочной колонке, причем эфир по мере образования удалялся с водою в виде азеотропа. Синтез можно выразить уравнениями
CH3CNCH3CN1CFg—с'/С—CF3 SbC'=III| ROH, HOI3CFgCOOR1CFg—с'/С—CF3 SbC'=III| ROH, HOI3CFgCOOR-^ CClgCN 1
CH3CN
CH3CN
1
CFg—с'/С—CF3 SbC'=
III
| ROH, HOI
3CFgCOOR
1
CFg—с'/С—CF3 SbC'=
III
| ROH, HOI
3CFgCOOR
CC13
AN Nccl8-CyC-CC!3и
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
4,6-трис-(Т рихлорметил)-1,3,5-триазин (II). а) Реакция под давлением. В стальной реактор емкостью 200 мл помещали 143 г (0,99 моля) сухого трихлорацетонитрила и 10 г (0,075 моля) порошкообразного обезвоженного хлорида алюминия. Реактор соединяли с баллоном, наполненным безводным хлористым водородом, и открывали на 30 сек. вентиль баллона. • Разогревание реакционной массы вследствие растворения НС1 требовало наружного охлаждения сосуда. Количество добавленного хлористого водорода равнялось 27 г (0,74 моля). Реактор .вращался в течение 5 час. при непрерывном охлаждении и температуре не выше 75°, после чего хлористый водород выпускали. Реакционную массу нагревали до плавления и выливали в литр горячей воды. Водную смесь энергично перемешивали и охлаждали. Водный слой декантировали. Вес воздушно-сухого вещества не превышал 132 г (42,5% выхода), т. пл. 90—92°, а после перекристаллизации из этилового спирта 95—96°.
б) Реакция при атмосферном давлении. В трехлитровую колбу Эрленмейера помещали 1 430 г (9,9 моля) сухого трихлорацетонитрила и 25 г (0,094 моля) безводного бромида алюминия. Для растворения бромида алюминия колбу слегка нагревали и раствор насыщали сухим хлористым водородом .при 25° (необходимо охлаждение). Температура содержимого постепенно повышалась, доходя приблизительно через 3 часа до максимальной (65°). К этому времени масса затвердевала. К реакционной массе прибавляли равное по объему количество кипящей воды. Твердое вещество расплавляли погружением колбы в кипящую баню. Смесь энергично встряхивали и затем охлаждали для кристаллизации продукта. Воду сливали и продукт перекристаллизовывали из этилового спирта. Выход тримера с т. пл. 93—95° составлял 95%.
Фторирование 2,4,6-/я/>«с-(трихлорметил)-1,3,5-три- азина. В пятилитровую трехгорлую колбу, снабженную обратным холодильником и термометром, помещали 3,54 кг (19,8 моля) безводного фторида сурьмы и 468 г (2,05 моля) безводного хлорида сурьмы. В смесь, нагретую приблизительно до 150°, пропускали ток хлора до привеса 454 г (6, 4 моля) и постепенно прибавляли сухой 2,4,6-трнс- (трихлорметил)-1,3,5-триазин (2 220 г, 5,12 моля) по 100,
200, 200, 400, 400, 400 и 420 г с получасовым перерывом между каждым добавлением, что позволяло поддерживать слабое кипение реакционной смеси. По окончании добавления смесь кипятили еще в течение 2 час., холодильник. заменяли 11-тарелочной фракционировочной колонкой длиной 25 мм» По мере образования 2,4,6-тр«с-(трифтор- метил)- 1,3,5-триазин удаляли при 98°. Операция занимала 8 час. Продукт весил 1 317 г (выход 90%).
Этиловый эфир трифторуксусной кислоты. Колбу емкостью 50 л из стекла пирекс снабжали 20-тарелочной колонкой ситочного типа диаметром 75 мм с жидкостноразделительной головкой, автоматическим регулятором для определения флегмового числа и тремя 9-шариковыми холодильниками, расположенными параллельно (II). В перегонный куб вносили 5,36 кг (18, 8 моля) 2,4,6-тр«с-(трифторметил)-1,3,5- триазина, 6,40 л (110 молей) 95-процентного этилового спирта, 8,80 л (90 молей) 32-процентной соляной кислоты и 70 л воды. Смесь нагревали до кипения и через несколько минут температура головки снижалась до 52,5°. Отгонялось приблизительно 7 л азеотропного эфира при 52,5° и флегмовом числе 3/1. Первый отбор производили при 56° и флегмовом числе, увеличенном до 10/1, и вещество, кипящее в температурном интервале 56—70° (около 500 мл), прибавляли к следующей загрузке, 7,0 л азеотропа и 2,5 л концентрированной серной кислоты, отдельно охлаждали приблизительно до 5°, затем сливали вместе в колбу емкостью 12 л и тщательно перемешивали. Колбу снабжали 11-тарелочной ситочной колонкой длиной 25мм, употребляемой главным образом для удаления увлеченной серной кислоты. Первых погонов не имелось. Все вещество кипело при 61,8Э. Получено 7,41 кг чистого сухого этилового эфира трифторуксусной кислоты (выход 92,5%).
Анализ. Вычислено для C4H5F3Oa: эквивалент омыления 142,1, F — 40,1%; найдено: эквивалент омыления 142,1, F —39,8%.
я-Пропиловый эфир уксусной кислоты приготовляли подобным же методом с выходом 88,5%, т. кип. 82,5°, уд. вес при 25° 1,1285, п^ 1,3233.
Анализ. Вычислено для C6H7F3Oa: эквивалент омыления 156,2, F — 36,5%; найдено: эквивалент омыления 156,2, F —36,7%.
Изопропиловый эфир уксусной кислоты получали с выходом 79,5%, т. кип. 73,5°, уд. вес при 25° 1,1077, п^ 1,3165.
Анализ. Вычислено для СбН7Р3О2: эквивалент омыления 156,2; найдено: эквивалент омыления 156,9.
Трифторуксусная кислота. К 80 г (2,0 моля) едкого натра, растворенного в 300 мд воды, нагретой приблизительно до 90°, постепенно в течение 30 мин. прибавляли 284 г (2,0 моля) этилового эфира трифторуксусной кислоты (или эквивалентное количество азеотропа этилового эфира трифторуксусной кислоты с водой). Смесь кипятили и встряхивали в течение 30 мин. Прозрачный раствор упаривали досуха. Получали натриевую соль трифторуксусной кислоты с количественным выходом. Порошкообразную натриевую соль прибавляли при встряхивании и охлаждении приблизительно к 600 г концентрированной серной кислоты. Простой перегонкой была получена безводная трифторуксусная кислота с т. кип. 72—74° (выход 91%).
ВЫВОДЫ
По новому методу были приготовлены трифторуксусная кислота и ее этиловый, пропиловый и изопропиловый эфиры. Выделены промежуточные соединения: трихлорацетонитрил, 2,4,6-тряс-(трихлорметил)-1,3,5-триазин и 2,4,6-/»р«с-(три- фторметил)- 1,3,5-триазин.
' ЛИТЕРАТУРА
Swarts, Bull. Acad. Roy. Belg., 8, 343 (1922).
A. L. Henne, J. Am. Chern. Soc„ 67, 918 (1945).
A. L. Henne, ам. пат. 2371757, 1945.
J. H. Babcock, A. D. Kischitz, ам. пат. 2414706, 1947.
E. T. McBee et al., Ind. Eng. Chern., 89, 391 (1947).
K. Dachlauer, герм. пат. 694479, 1942.
J. J. Gray, F. Burgess, ам. пат. 2426091, 1947.
К- Dachlauer, герм. пат. 682391, 1939.
К- Dachlauer, герм. пат. 699493, 1940.
М. A. Kuntzetal, ам. пат. 1989042, 1935.
8
ПРИСОЕДИНЕНИЕ УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ К ПЕРФТОРБУТИНУ
А. ХЭН, И. ШМИТЦ, В. ФИННЕГАН
A. Henne, I. Schmitz, W. Finnegan, J. Am. Chern. Soc., 72, 4195 (1950)
Присоединение симметричных реагентов к двойным или тройным связям, защищенным группами CF3, происходит с трудом, но, хотя и медленно, реакция доходит до конца; например, хлорирование и гидрирование CF3CH=CH2> CF3CH=CHCF3 и CFgGsCCFg осуществляется лишь в условиях, благоприятствующих свободно-радикальному присоединению [1а,б]. Полярное присоединение несимметричных реагентов идет труднее, все же хлористый и бромистый водород присоединяются к CF3CH=CH2 в присутствии кислоты Льюиса [1а]. Спирты и амины присоединяются к CF3C=CCFa в присутствии оснований [2]. Однако присоединить уксусную кислоту ни к CF3CH=CH2, ни к CF3CH=CHCF3 нам не удалось [3]; недавно установлено, что нуклеофильные реагенты, такие, как метилат натрия, первичные амины, натр- малоновый эфир и т. д., не действуют на трифторметил- олефины типа CF3CH=CHR [4].
В настоящей статье сообщается о присоединении одной или двух молекул уксусной кислоты к тройной связи CF3C в CCF3 в присутствии оснований, с образованием энолацетата CF3CH == C(CF3)OCOCHa (I) или диацетата CF4CH2C(CF4)(OCOCHo)2 (11); из обоих этих соединений получен кетон CF3CH2COCF3 (III).
Реакции присоединения уксусной кислоты осуществлялись в среде уксусного ангидрида в присутствии ацетата натрия. В этих условиях получены: моноацетат I, диацетат II, три- фторацетон CF3COCH3 (IV) и фтористый ацетил. С эквимолярными количествами кислоты, ангидрида и соли при 55—60° реакция идет очень бурно, с образованием 4О°/о моноаце- тата I, 34°/0 трифторацетона и небольших количеств диаце-.
тата II и фтористого ацетила; при более высоких температурах получалось больше диацетата II за счет моноацетата I. Без ацетата натрия при 70° и даже более высокой температуре реакция не идет; в отсутствие уксусного ангидрида при температуре 90—95° наблюдалась экзотермическая реакция, с образованием большого количества фтористого ацетила и небольшого количества диацетата; моноацетат I практически не образуется. В отсутствие уксусной кислоты при температуре 65° в течение нескольких часов образуется легко разлагающееся вещество, однако выделить удалось только фтористый ацетил.
Из продуктов реакции наибольшее применение нашел моноацетат, так как при кипячении с избытком бутилового спирта в присутствии нескольких капель серной кислоты он легко превращается в CF8COCH2CF3 (с выходом до 90%).
Диацетат II также может превращаться в кетон, однако условия его превращения еще не выяснены, Гексафторбу- танон III образовывал семикарбазон, но не давал реакции с 2,4-динитрофенилгидразином.
Реакция с перманганатом показала отсутствие двойной связи. С бромом на рассеянном свете и с хлором при освещении гексафторбутанон не реагировал. Реакции, характерной-для энольной формы, с хлоридом железа (III) он не давал и с ацетатом меди комплекса не образовывал. Гексафторбутанон ие растворялся в концентрированной серной кислоте, легко с разогреванием растворялся в метиловом спирте и медленно — в воде. При действии едкого кали или гидрида натрия на эфирный раствор кетона происходило энергичное отщепление фтористого водорода. Его устойчивость к галоидированию при действии свободных радикалов согласуется с нашими наблюдениями в отношении CF3CH2CH8, CF8CH2CH2CH3 и CF3CH2CF3 [5]. Галоидирование его в других условиях обсуждается в нашей следующей статье [6].
Образование фтористого ацетила значения не имеет, так как любая смесь, содержащая уксусную кислоту и фтористый водород, всегда будет образовывать некоторое количество этого соединения.
Образование трифторацетона является наиболее важной побочной реакцией, которая может быть в дальнейшем использована для его получения; образование этого кетона мы
121
объясняли как следствие сольватации одной из групп CF3, в результате чего образуется кислотная функция (или ей подобная), а затем происходит декарбоксилирование.
Строение новых соединений (I, II, III) объясняется следующим образом: моноацетат I, по данным анализа, может иметь единственную предложенную для него формулу. Для такого соединения, как диацетат II, предпочтительно асимметрическое строение CF3CH2C(CF3XOCOCH3)2, а не симметричное CF3CH(OCOCH3)CH(OCOCH3)CF3, что согласуется с общими наблюдениями о присоединении уксусной кислоты к энолацетату [7]; кроме того, симметричный диацетат, полученный [8] окислением CF3CH=CHCF3 до диола и этерификацией последнего, имеет т. пл. 39,1—39,5, а диацетат П, полученный нами, плавится при 97,8°, что также говорит за его асимметрическое строение. Для кетона III возможна только одна формула, совпадающая с данными анализа и обусловленная наличием кетонной функции и трифторметильной группы.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Наиболее благоприятные условия для максимального выхода трифторацетона и энолмоноацетата разрабатывались В. Френсисом и М. Тувелом. Следует иметь в виду,, что моноацетат легко превращается в гексафторбутанон, в то время как диацетат не способен к такому превращению и практически теряется полностью.
Присоединение уксусной кислоты. В стальной автоклав емкостью 500 мл помещали ледяную уксусную кислоту (60 г или 1 моль), безводный ацетат натрия (16,4 г или 0,2 моля) и уксусный ангидрид (102,0 г или 1,0 моля), автоклав охлаждали до —78°. В эту смесь пропускали перфтор-2-бутин до получения привеса 81,0 г (0,5 моль). Сосуд закрывали и нагревали до комнатной температуры, затем устанавливали на механическую качалку и с помощью электрического обогрева температуру доводили до 60°. Как только температура реакционной смеси достигала 60°, начиналась бурная реакция и в течение нескольких минут давление увеличивалось с 12 до 21 атм, а температура . повышалась до 100°. Реакция заканчивалась через 30 мин.; при этом температура была равна 60°, а давление 5 атм.
Газообразные продукты реакции через верхнее отверстие сосуда поступали в ловушку, охлаждаемую сухим льдом и соединенную с взвешенной трубкой, наполненной аскаритом, и с газовой бюреткой, в которой собиралось 0,12 моля не- конденсирующегося газа. В ловушке содержалось 1,8 г (возврат 2,2%) CF3C=CCF3 и 1 г смеси фтористого ацетила и трифторацетона; первый идентифицировали по образованию ацетанилида и реакции на ион фтора, а трифтор- ацетон— по образованию 2,4-динитрофенилгидразона.
Жидкие продукты разбавляли водой до 2 л, нижний органический слой отделяли, сушили сульфатом натрия и
перегоняли.
Получалось 40,8 г CF3CH=C(CF3)OCOCH3 (выход 40%) с т. кип. 94,0—94,2° (748 мм^ 1,3183, d^ 1,3840, ARf=1,2.
Вычислено: F — 51,3%; найдено: F — 50,2%.
Эти данные качественно указывают на наличие двойной
связи и присутствие ацетатной группы.
При кипячении водного раствора с обратным холодильником в течение ночи через обратный холодильник медленно
отгонялся трифторацетон, который конденсировался в ловушке, охлаждаемой сухим льдом. По количеству образовавшегося из определенного объема погона 2,4-динитрофенилгидразона установлено, что выход трифторацетона равен 34%.
Для получения наибольшего количества моноацетата употребляли эквимолекулярные количества уксусной кислоты и бутина без изменения количества ангидрида и ацетата, а температуре не давали подниматься выше 72°. В этих условиях выход моноацетата достигал 55%.
Для образования наибольших количеств диацетата к алкину прибавляли уксусную кислоту в течение 3 час. при 100"’; при этом получалось 80 г вещества с т. кип. 17—23°, содержащего 64% фтористого ацетила и по крайней мере
15% трифторацетона.
При разбавлении реакционной смеси водой полуали твердую смолу, которая после двух перекристаллизаций из абсолютного спирта весила 6 г. После двух перекристаллизаций из смеси бензола и петролейного эфира и одной — из смеси спирта и петролейного эфира получались белые иглы диацетата CF3CH9C(CF3)(OCOCH3)2 с т. пл. 97—97,8е.
Вычислено: F — 40,5%; найдено: F — 39,7%.
Диацетат давал положительную пробу на ацетат и отрицательную— на двойную связь. Как видно, синтез диацетата по этому способу практически не применим.
■ Получение CF3COCH2CF3. — CF3CH=C(CF3)OCOCH3 (199 г или 0,89 моля) кипятили в течение 24 час. с «-бутиловым спиртом (222 г или 3 моля), содержавшим 30 капель серной кислоты. В результате фракционированной перегонки, было получено 154 г (95%) CF3COCH2CF3 с т. пл. 56°, т. кип. 54,2° (747 мм\ п™ 1,282; d^ = 1,5589, АРР = 1,2. Вычислено: F — 63,4%; найдено F — 63,2%. Т. пл. семикарбазона 121,8—122,5°.
После перекристаллизации из метилового спирта в этом соединении найдено азота 17,8%, вычислено 17,6%. 8,7 г исходного продукта возвращены как остаток при перегонке, вследствие чего выход повышался до 99,5%.
ВЫВОДЫ
Присоединение уксусной кислоты к тройной связи может проходить в присутствии ацетата натрия при 50—60° и, повидимому, катализируется основаниями.
Главными продуктами реакции являлись моноацетат CF3CH—C(CF3)OCOCH3 (40—55%) и продукт его разложения— трифторацетон (34%).
Повышение температуры вызывает разложение и образование небольших количеств диацетата CF3CH2C(CF3)(OCOCH3)2. При алкоголизе с бутиловым спиртом моноацетат превращался в CF3COCH2CF3 с выходом 99%, в то время как диацетат алкоголизу не подвергался.
ЛИТЕРАТУРА
a) Henne, Kaye, J. Am-. Chem. Soc., 72, 3369 (1950).
Henne, Finnegan, J. Am. Chem. Soc., 71, 298 (1949).
Miller, частное сообщение.
Henne, Pelley, не опубликовано.
'4. Campbell, Knobloch, Abstracts of Papers, 116th meeting Am. Chem, Soc., 6M, Atlantic City, September 1949.
Henne, Whaley, J. Am. Chem. Soc., 64, 1157 (1942); Henne, Hin- kamp, J. Am. Chem. Soc., 67, 1197 (1945); Henne, Hinkamp, Zimmerschied, J. Am. Chem. Soc., 67, 1906 (1945).
Henne, Mentcher, в печати.
Ньюленд и Фогт, Химия ацетилена, Госиноиздат, 1948.
Finnegan, Ph, D, dissertation, The Ohio State University, 1949,
9
ПОЛУЧЕНИЕ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ С ПОМОЩЬЮ АНГИДРИДАТРИФТОРУКСУСНОЙ кислоты
М. СТЭЙСИ, Е. БУРН, ДЖ. ТЕТЛОУ, ДЖ. ТЕДДЕР
М. Stacey, Е. Bourne, J. Tetlow, J. Tedder, Nature, 164, 705 (1949)
Сложные эфиры обычно получают из карбоновых кислот и спиртов или фенолов, нагревая смесь реагентов в присутствии катализатора — сильной минеральной кислоты. Иногда, вместо карбоновой кислоты, используют ее ангидрид или хлорангидрид.
Описываемый ниже метод получения сложных эфиров в присутствии ангидрида три фторуксусной кислоты позволяет непосредственно осуществить этерификацию кислоты оксисоединением . в одну стадию. Процесс проводится в мягких условиях и протекает быстро. При этерификации с помощью ангидрида трифторуксусной кислоты выход очищенных эфиров достигает 60—9О°/о.
По предлагаемому методу карбоновую кислоту (1,5 моля) нагревают с трифторуксусным ангидридом (1,5 моля) в течение нескольких минут, а затем прибавляют спирт или фенол (1 моль монооксисоединения и пропорциональные количества для полиоксисоединений). Смесь нагревают при 40—60° в течение 15 мин. Полученную жидкость выливают в водный раствор бикарбоната, после чего эфир выделяют обычным путем. По этому методу были получены трипальмитат глицерина, п-нитробензилацетат и дибензоат этиленгликоля.
В отдельных случаях целесообразно несколько видоиз- мечять процесс, так, например, ацетилирование маннита и р-нафтола, протекающее самопроизвольно, можно проводить без нагревания. Этерификация при этом заканчивается в течение 3 мин.
Достоинство предлагаемого метода заключается в том, что при работе с твердыми веществами не требуется растворитель, тем не менее такие эфиры, как п-нитробензилфенил- 125
ацетат, дифенилаДипат, а также эфиры бензойной кислоТь! и л-нитробензилового спирта, маннита, фенола и ^-нафтола, были получены с хорошими выходами.
Мягкие условия реакции позволяют применить данный метод для этерификации глюкозидов. Так, с помощью ангидрида трифторуксусной кислоты можно ацетилировать а-метилглюкозид, трегалозу и (осторожно) сахарозу, про- пионилировать а-метилглюкозид и мальтозу. Ацетилирование целлюлозы, крахмала и других полисахаридов при 50° занимает не более 1 часа, причем получаются практически полностью этерифицированные соединения.
Описываемый способ, вероятно, найдет применение и для получения полиэфиров путем молекулярной этерификации оксикислот. Авторами был получен один из таких полиэфиров нагреванием п-оксибензойной кислоты с ангидридом трифторуксусной кислоты при 75° в течение 15 мин.
Следует отметить, что в двух патентах (англ. пат. 285858 и 314408) было описано применение ангидрида хлоруксусной кислоты в качестве стимулятора при этерификации целлюлозы карбоновыми кислотами, однако процесс проводился в присутствии катализаторов — перхлората магния или серной кислоты.
Другие случаи использования ангидрида трифторуксусной кислоты как конденсирую чего средства будут описаны в следующем сообщении.
10
ИССЛЕДОВАНИЕ ФТОРИСТЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙАЛИФАТИЧЕСКОГО РЯДА
I. ОБЩИЙ МЕТОД ПРИГОТОВЛЕНИЯ ФТОРИСТЫХОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Е. ГРЫШКЕВИЧ-ТРОХИМЗВСКИЙ, А. СПОРЖИНЬСКИЙ, Е, ВНУК Е. Oryszkiewicz-Trochhuowskl, A. Sporzynski, J. Wnuk,
Rec. trav. chim, Pays-Bas, 66, 413 (1947)
ВВЕДЕНИЕ
Число полученных до настоящего времени фтористых органических соединений очень мало по сравнению с числом других галоидных соединений. В особенности мало изучены соединения алифатического ряда. Причина этого кроется в отсутствии хорошего общего метода их получения. Имеется много общих методов синтеза галоидных соединений, но все они мало пригодны для получения фтористых производных. Как известно, все эти методы — фторирование органических соединений свободным фтором, присоединение фтора или фтористоводородной кислоты к соединениям с двойной или тройной связью, замещение фтором гидроксильной группы— отличаются плохими выходами, и результаты их лишь в исключительных случаях оказываются удовлетворительными [1].
Большинство известных алифатических фтористых соединений получали действием фторидов металлов на соответствующие иодиды. Со времени Муассана [2], который получил С2Н6Р действием AgF на C2H6J, этой реакцией пользовались почти все исследователи для синтеза различных фтористых алифатических соединений, несмотря на то, что она протекает довольно плохо и дает нечистые продукты. Применяли также ZnF2, HgF2, T1F, BeF2, AsF3 и SbF3 (последнюю в присутствии Вг2). Реакция с SbF3 во многих случаях давала вполне удовлетворительные результаты [3], в особенности когда дело шло о замещении нескольких атомов галоида, например:
С6НЬ-СС13 ^ С6Н5-СР3.
В промышленности реакцию между CCl4 и SbP8 используют для производства дифтордихлорметана („фреон“).
Нуждаясь для проведения нашей работы в довольно большом количестве метилового эфира фторуксусной кислоты, мы несколько раз пытались получить это вещество по методу Свартса [4] действием фторида серебра на метиловый эфир иодуксусной кислоты. При этом мы убедились, что эта реакция идет с плохим выходом. Более того, приготовление довольно больших количеств метилового эфира фторуксусной кислоты, требующее больших количеств серебра и иода, обходится слишком дорого. Все это заставило нас искать более удобный метод получения. В поисках нового способа мы обратили внимание на то, что, по данным Свартса, продолжительное нагревание смеси этилового эфира хлоруксусной кислоты с фторидом калия дает незначительное количество соответствующего фтористого соединения. Другие примеры замещения хлора на фтор относятся исключительно к хлорангидридам органических кислот; в этом случае атом хлора, активированный карбонильной группой, замещается легче. Как известно, фтористый бензоил легко образуется из хлористого бензоила и фторида калия {5]. Нам удалось установить, что сульфоновая группа вызывает еще более сильную активацию атома хлора, причем реакция экзотер- мична и проходит в водном растворе.
После нескольких экспериментов мы показали, что так же легко с прекрасным выходом протекает реакция между этиловым или метиловым эфирами хлоруксусной кислоты и фторидом калия. Для успешной реакции необходимы следующие условия: полное отсутствие влаги в реагентах, избыток тонко измельченного фторида калия, высокая температура (150—250’) и энергичное механическое перемешивание. Реакция осуществляется в автоклаве.
Последующие опыты позволили нам установить также, что и другие алифатические хлористые соединения равным образом могут под действием фторида калия обменивать свои атомы хлора на атомы фтора. Эта реакция имеет общее
Значение. Так же хорошо, как этиловый эфир хлоруксусной кислоты, реагируют и хлоргидринацетаты, например: С1СН2СН2ОСОСН3, С1СН2СН2СН2ОСОСН3 и С1СН2СН2СН2 • • СН2ОСОСН3. Эфиры хлормуравьиной, а-Хлорпропионовой и хлормалоновой кислот также дают соответствующие фтористые производные, но с более низкими выходами. Довольно хорошо реагируют эпихлоргидрин и Р-хлорэтиловый эфир.
Реакции с н-хлоргексаном и с н-хлорундеканом протекают менее удовлетворительно. Соединения, содержащие два атома хлора у одного и того же атома углерода, такие, как метиловый эфир дихлоруксусной кислоты, также обменивают оба атома хлора на фтор. Бромистый же этилен превращается фторидом калия в бромфторэтан.
Соединения, не устойчивые к действию высоких температур, дают плохой выход соответствующего фторида, так как во время реакции отщепляется галоидоводород с образованием ненасыщенного соединения. Например: эфиры а-хлор- пропионовой кислоты дают некоторое количество акриловых эфиров, реакция с н-хлоргексаном и н-хлорундеканом сопровождается образованием значительных количеств гексена и ундецилена, а бромистый этилен дает значительное количество бромистого винила.
Эпифторгидрин частично переходит е акролеин путем ряда превращений:
СН2—CH—CH3F —■* CH2—С=СН2 ^^^э- СН2=СН—СН=О. \/ зация
Очень важно для каждого отдельного случая найти оптимальную температуру и продолжительность реакции. В опытах не следует брать больше 10—50% избытка фторида калия, особенно в тех случаях, когда можно опасаться отщепления галоидоводородных кислот. Такой способ предотвращает образование свободного фтористого водорода, что облегчает очистку полученных соединений и дает возможность употреблять стеклянную аппаратуру.
В наших опытах выход чистых фтористых соединений варьировал между 20 и 90%.
Очень интересно отметить, что замещение хлора на фтор происходит только в случае фторида калия, а не фторида натрия. Мы установили этот довольно неожиданный факт специальными исследованиями.
1291299 Зак. 3427. Химия фтора.
129
129
Все полученные, нами фтористые соединения испытывались на присутствие в них хлора; лишь в нескольких случаях мы нашли следы хлора.
Фтор количественно определяли посредством сжигания образца в калориметрической бомбе; затем в содержимом определялся фтор по обычному методу в виде фторида свинца.
Здесь следует отметить, что во время войны были утеряны наши записи, благодаря чему у нас нехватает многих деталей, аналитических и литературных данных.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Фторид калия тщательно высушивали, нагревали приблизительно до 200° и еще горячим на шариковой мельнице истирали в порошок, вновь сушили, по возможности быстро просеивали через очень мелкое сито, помещали в автоклав, где тотчас же хорошо перемешивали с заранее взвешенным -хлоридом. Само собой разумеется, что хлорид также должен быть предварительно тщательно высушен. Следует иметь в виду, что фторид калия чрезвычайно гигроскопичен и во время эксперимента присутствие влаги может вызвать самопроизвольное повыпщниё давления, что весьма опасно.
Все исследования проводились в двухлитровом стальном автоклаве V2A, снабженном мешалкой, манометром, термометром и т. д. Количества органического хлорида варьировали от 500 до 750 г. По окончании реакции летучие продукты отгоняли прямо из автоклава, не прерывая перемешивания.
После нескольких фракционированных перегонок на колонке или с помощью спирали Видмера получалось чистое вещество.
Фтор-я-гексан [61 CgH13F. Получался из н-хлоргексана и фторида калия (избыток KF, равный 50%; 250°, 20 час.). При этом возникало большое количество гексена. «-Фтор- гексан —- бесцветная подвижная жидкость с т. кип. 92,5—93°. Выход около. 20%.
Фтор-я-ундекан CUH23F. Получался из «-хлорундекана в условиях, приведенных выше. Реакция сопровождалась образованием больших количеств н-ундецена. Фтор-«-унде- 130
кан — бесцветная маслянистая жидкость с т. кип. 89—91° (12 мм), Выход около 18%.
-Фтор-2-бромэтан [6] CHaF—СН2Вг. Получался из бромистого этилена (15 час. при 200°). В качестве, побочного продукта образуется больше^ количество бромэтена. 1-фтор- 2-бромэтан кипит при температуре 71,0—82°. Выход около 25%. Дифторэтан не обнаружен.
Р-Фтордиэтиловый эфир СН8—СН2—О—СН2—СН2Р. Получался из p-хлордиэтилового эфира, который приготовляли действием РС18 на моноэтиловый эфир гликоля и фторида калия (20 час. при 240—250°). p-Фторэтиловый эфир— бесцветная- подвижная жидкость с эфирным запахом; плохо растворим в воде. Т. кип. 74,5—75,5°. Выход 40%.
Эпифторгидрин СН2—СН—СН2Р. Получался из эпи- хлоргидрина и фторида калия (20 час. при 190—200°). Реакция сопровождалась образованием в качестве побочного продукта акролеина. Эпифторгидрин—подвижная бесцветная жидкость, плохо растворимая в воде. Т. кип. 85,5—86,0°. Выход 45%.
Метилфторформиат (7) F—СООСН8. Получался из метилхлорформиата и фторида калия (10 час. при 160—170°). Вследствие частичного разложения давление поднимается до 30 атм. Метилфторформиат — очень подвижная бесцветная жидкость с резким запахом; легко гидролизуется. Т. кип. 37,5—38,0°. Выход 35—40%.
Метилфторацетат [4] CH2F—СООСН3. Получался из метилового эфира хлоруксусной кислоты и фторида калия (избыток фторида калия, равный 10%; 10—15, час. при 190—200°). Метилфторацетат — чрезвычайно токсичная бесцветная жидкость с запахом, напоминающим уксуснокислый эфир; хорошо растворим в воде, плохо — в петролейном эфире. Т. кип. 104,5—105,0°. 'Выход 90%.
Этилфторацетат [8] CH2F—СООС2НБ. Получался из этилклорацетата. Условия приготовления те же, что и в пре- 9*131
Дыдущем опыте. Этилфторацетат— бесцветная подвижна жидкость, растворимая в воде с запахом этилацетата. Т. кип. 117,0-118,0°. Выход 75%/
p-Фторэтиловый эфир фторуксусиой кислоты CH2F— —СООСН2—CH2F. Получался ^з соответствующего дихлор- эфира (30-процентный избыток фторида калия, 15 час. при 220°). Р-Фторэтиловый эфир фторуксусной кислоты,—бесцветная очень токсичная жидкость с приятным фруктовым запахом. Т. кип. 85,0—86,0°. Выход плохой.
Метилдифторацетат CHF2—СООСН3. Получался из метилдихлорацетата и фторида калия 30-процентный избыток фторида калия (25 час. при 220—230°). Метилдифторацетат— бесцветная очень подвижная жидкость с фруктовым запахом. Т. кип. 85,0—86,0°. Выход 18%.
Ме^ил-я-фторпропиоиат СН3—CHF—СООСН3. Получался из метил-ос-хлорпропионата и фторида калия (25 час. при 220—230°; 20-процентный избыток фторида калия). Реакция сопровождалась образованием в качестве побочного продукта акрилового эфира. Метил-ос-фторпропионат — растворимая в воде бесцветная жидкость с ароматным запахом. Т. кип. 107,0—180,0°. Выход 50%.
Этил-я-фторпропиоиат СН3—CHF—СООС2Нб. Получался из соответствующего хлорпроизводного способом, указанным выше. Этил-ос-фторпропионат — бесцветная, растворимая в воде жидкость с резким ароматным запахом. Т. кип. 122,5—123,0°. Выход 50%.
Метиловый и этиловый эфиры а-хлорпропионовой кислоты получались действием хлористого сульфурила на соответствующие лактоновые эфиры [9].
Метилфтормалоиат CHF—(СООСН3)2. Получался из соответствующего хлорпроизводного и фторида калия (15 час. при 180—190°). Метилфтормалоиат — жидкость, напоминающая малоновый эфир. Т. кип. 80—82° (12 мм). Выход 40%.
Р-Фторэтилацетат [8] СН3—СООСН2—CH2F. Получался из соответствующего хлорпроизводного и фторида калия (20 час. при 200°). р-Фторэтилацетат— бесцветная очень
токсичная жидкость с фруктовым запахом. Т. кип. 117,0—• 118,0°. Выход 50%.
fi-Фторпропилацетат СН8—СООСН2—CHF—СН3. Получался из соответствующего хлорпроизводного и фторида калия (20 час. при 230°). Р-Фторпропилацетат — бесцветная жидкость с приятным запахом. Т. кип. 123—125°. Выход 30%.
у-Фторпропилацетат СН8—СООСН2—СН2—CH2F. Получался из соответствующего хлорпроизводного и фторида калия [10]. Условия те же, что и в предыдущем опыте. Y-Фторпропилацетат— бесцветная жидкость с ароматным запахом. Т. кип. 137,0—138,0°. Выход 40%..
- Фтор-«-бутилацетат СН8—СООСН2—СН2—СН2—CH2F. Получался из соответствующего хлорпроизводного (приготовленного действием СН8—СО—С1 на тетрагидрофуран). В ка- честве катализатора применялся хлорид цинка и фторид калия (25 час. при 220—230°). 8-Фтор-«-бутилацетат— бесцветная жидкость с грушевым запахом. Т. кип. 55,5—56,0°. (11 мм). Выход 55%. В качестве побочного продукта получался ацетат бутена СН8—СООСН2—СН2—СН=СН2.
2-Фторциклогексилацетат (цис- и транс-)
/СН2—СН2\
СН8—СООСНСН2
\CHF-СН2/
Получался из соответствующего хлорпроизводного (15 час. при 270—280°). 2-Фторциклогексилацетат — бесцветная жидкость с характерным запахом. Т. кип. 75—;78°. Выход 20%.
ЛИТЕРАТУРА
Bockemilller, Fluoriering der Organischen Vcrbindungen.
Moissan, Ann. chim., 19, 272 (1890).
Swarts, J. chim. phys., 17, 31 (1919).
Swarts, Bull. soc. chim., (3) 15, 1134 (1896).
Бородин, Comt. rend., 55, 555 (1862).
Swarts, С., 1, 1551 (1914).
H. C. Goswami et al„ С., 1, 689 (1934).
Swarts, C„ I, 14 (1903).
Darzens, Cbmpt rend., 152, 1601 (1911).
Pfrick, Bissell, J. Am, Chem, Soc,, 38, 2481 (1916),
11
ИССЛЕДОВАНИЕ ФТОРИСТЫХ ОРГАНИЧЕСКИХСОЕДИНЕНИЙ АЛИФАТИЧЕСКОГО РЯДА
П. ПРОИЗВОДНЫЕ МОНО-, ДИ- И ТРИ- ФТОРУКСУСНЫХ КИСЛОТ
Е. ГРЫШКЕВИЧ-ТРОХИМОВСКИЙ. А. СПОРЖИНЬСКИЙ, Е. ВНУК
Е. Oryszkiewicz-Trochimowski, A., Sporzynski, J. Wnuk, Rec,trav. chlm. Pays-Bas, 66, 419 (1947)
ОБЩАЯ ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Эфиры хлор-, бром- и иодуксусных кислот, а равно и галоидные производные ацетона и ацетофенона (ряд со) обладают, как известно, только слезоточивым действием. Сравнительные исследования показали, что интенсивность этого действия зависит от атомного веса галоида; с увеличением веса возрастает и интенсивность. Исходя из этого наблюдения, можно было ожидать, что соответствующие фтористые соединения почти не будут обладать слезоточивым действием. Но вследствие отсутствия таких фтористых соединений необходимой чистоты и недостатка экспериментальных наблюдений вопрос не мог быть разрешен окончательно.
Дли выяснения этого интересного явления мы снова произвели синтез- фторацетофенона. После нескольких опытов мы убедились, что получить абсолютно чистый фторацетофенон можно только методом Фриделя—Крафтса. Чтобы получить большие количества этого вещества, мы старались разработать хороший метод получения до сих пор не известного хлорангидрида фторуксусной кислоты. Тем временем П. Ч. Рай, X. Ч. Госвами и А. Ч. Рай [1] опубликовали статьи о получении ш-фторацетофенона действием T1F на ш-бромацетофе- нрн в спиртовом растворе. Свойства, указываемые названными авторами, сильно отличаются от тех, которые наблюдали мы; это явствует из нижепомещенной таблицы.
Очевидно, что вещество, полученное названными авторами, не было чистым; без сомнения, в нем была примесь бромацетофенона, что и объясняет его цвет, жидкую консистенцию и действие на глаза.
Мы установили также, что фторуксусный эфир, являющийся нашим исходным продуктом, тоже не обладает слезо-
134
точивыми свойствами, в противоположность соответствующим производным других галоидов. Этот факт подтверждает вышеупомянутое правило.
Таблица
П. Ч. Рай, Г. Ч. Госвами, А. Ч. Рай
Наши наблюдения
Жидкость
Твердое кристаллическое тело,
т. пл. 28,5—29,0°
Коричневый цвет
Бесцветное
Раздражающий запах
Приятный цветочный запах
Сильное слезоточивое действие
Совершенно безвредно
Т. кип. 98,0° (18 мм1)
Т. кип. 90,0—91,0° (12 мм)
Наши исследования физиологического действия свободной фторуксусной кислоты, солей, хлорангидрида, эфиров и т. д. привели к установлению неожиданного факта: чрезвычайной токсичности этой кислоты для большинства животных. Это наблюдение заставило нас синтезировать многочисленные производные монофторуксусной кислоты для изучения их физиологического действия.
Мы приготовили производные ди- и трифторуксусных кислот, а также фторхлоруксусной кислоты, чтобы иметь возможность исследовать их токсичность .
Установлено, что почти все производные монофторуксус- ной кислоты обладают большой токсичностью. Это очень любопытный и совершенно неожиданный факт, который трудно было предвидеть, потому что аналогичные соединения других галоидов совершенно не токсичны. Подопытными животными чаще всего были собаки, свиньи, кошки, крысы, мыши, кро- . лики и — в исключительных случаях —лошади и обезьяны. Токсичное вещество вводилось вдыханием (газовая камера, распыление в воздухе ацетонового раствора вещества; про- должительность опыта 10 — 30 мин.), внутримышечными внутривенными и подкожными впрыскиваниями водных, или масляных растворов, затем вводили также каплю за каплей водный раствор в глаза и импрегнировали кожу животных.
Установлено, что концентрация 0,001 г (!) метилового эфира фторуксусной кислоты на кубический метр воздуха' достаточна, чтобы убить собаку, свинью, кошку и т. д. Капля 1-процентного водного раствора эфира, введенная в глаза, также убивает этих животных. Доза, равная 1 мг указанного эфира на 1 кг живого веса, введенная в водном растворе с пищей или впрыснутая, тоже приводит к смерти. Га- лоидангидриды фторуксусных кислот, особенно CH2F—СО—F, убивают животных (собак, кошек, кроликов), если их кожу импрегнировать растворами веществ, содержащих галоид- ангидрид в количестве 0,001 г/кг живого веса. Доза, равная приблизительно нескольким каплям метилдифторацетата в 10 л воды, оказалась смертельной для лошади. Потом кусок мяса отравленной лошади дали собаке, которая Тоже погибла.
Симптомы отравления очень характерны. Они разделяются на 3 совершенно разные фазы, периодически чередующиеся до смерти животных.
Сначала животные становятся апатичными и вялыми; это первая фаза, которая длится 1/2— 2 часа, в зависимости от употребленного вещества и его количества. Затем животные становятся подвижными и возбужденными. Возбуждение очень быстро усиливается, собаки начинают лаять, кусаться и бросаются бежать, не обращая внимания на препятствия, видом и движениями очень напоминая бешеных: это — вторая фаза, длящаяся полчаса. Когда достигнут кульминационный пункт этой фазы, животное падает в жестоких конвульсиях и теряет сознание: это—-третья и последняя фаза, продолжающаяся 2 — 4 мин. После этого животное приходит в себя и описанный выше цикл начинается снова. После 2 — 4 циклов животное умирает от асфиксии, обнаруживая симптомы третьей фазы.
Отравленных животных никогда не удается вылечить. Вскрытие мертвых животных не показывает никаких нарушений органов, кроме минимальных изменений мозга.
Интересно, что из всех подопытных животных только обезьяны оказались не поддающимися действию яда: они выносят до 2 г метилового эфира фторуксусной кислоты, впрыснутых под кожу. После отравления они в течение долгого времени обнаруживают лишь симптомы первой фазы, а затем совершенно выздоравливают.
Дюди также могут переносить большие количества ЭТОГд
яда. Авторы испытали на себе действие метилового эфира фторуксусной кислоты с концентрацией 0,03 г(м% в газовой камере в течение получаса. Не было установлено никаких симптомов отравления, хотя концентрация яда была в 50 раз сильнее той, которая вызывает смерть собак и других животных.
Среди многочисленных производных фторуксусной кислоты, которые были исследованы, находятся соединения с более слабой токсичностью, чем вышеупомянутые вещества, или совсем неядовитые.
Фторацетонитрил заметно Менее токсичен, чем метиловый эфир фторуксусной кислоты. Фениловый эфир очень мало токсичен. ш-Фторацетофенон, также содержащий группу СН2Р—СО, совсем .не токсичен. С другой стороны, авторы совершенно неожиданно открыли, что фторгидрин гликоля и его ацетат токсичны в той же степени, как и фторуксусный эфир, и симптомы отравления одинаковы. Однако этиловый эфир фторгидрина, фторбромэтан и эпифторгидрин не токсичны. По мнению авторов, носителем токсичности является анион фторуксусной кислоты CH2F—COO"" (соединения, которые могут образовывать этот анион в организме животного окислением или омылением, токсичны, как, например, этиленфторгидрин и его сложные эфиры; не токсичны соединения, превращение которых в фторуксусную кислоту совершается с трудом или совсем невозможно, например, диэтиламид фторуксусной кислоты, этиловый эфир фторгидрина гликоля).
Эфиры а-фторпропионовой кислоты гораздо менее токсичны, чем эфиры фторуксусной кислоты. Интересно отметить, что фторхлоруксусная кислота и фтордихлоруксусная кислота не токсичны (это установлено в результате изучения метиловых эфиров). Ди- и три-фторуксусные кислоты оказались совершенно безвредными (изучались натриевые соли и метиловые эфиры).
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Способ приготовления монофторуксуснойкислоты [2]
Метиловый эфир фторуксусной кислоты [3] растворяли в воде (5 объемов) и, в присутствии индикатора (фенолфталеин), Постепенно вводиди чистый порошкообразный гидрат окиси
кальция до щелочной реакции (количество несколько больше вычисленного). Реакцию проводили при перемешивании и охлаждении холодной водой. Жидкость отделяли от карбоната кальция, упаривали раствор при уменьшенном давлении и получали кристаллический осадок кальциевой соли фторуксусной кислоты. Измельченную и хорошо высушенную соль смешивали с тройным-четверным по весу количеством .чистой серной кислоты и отгоняли фторуксусную кислоту при уменьшенном давлении с маленьким дефлегматором. После вторичной перегонки получали совершенно чистую кислоту с т. пл. 33—34°, т. кип. 164—165° и выходом 9О°/о.
Фторангидрид фторуксусной кислоты CHaF—СО—F. Это соединение легко получали, нагревая с обратным холодильником хлорангидрид соответствующей кислоты в присутствии Tip. Оно представляет собой бесцветную, очень подвижную жидкость с сильным запахом хлористого ацетила и фосгена; т. кип. 51,5—60°. -Соединение дымит на воздухе и легко разлагается водой.
Хлорангидрид фторуксусной кислоты CHaF—СО—С1. Наиболее удобный способ приготовления этого соединения заключается в действии С6НВ—СС18 на кислоту в присутствии (в качестве катализатора) минимального количества хлорида цинка. Реакцию осуществляли нагреванием с обратным холодильником до тех пор, пока не прекращалось выделение газа. Затем перегонкой с небольшим дефлегматором и повторной перегонкой сырого продукта отделяли хлорангидрид фторуксусной кислоты от хлористого бензила. Выход до 9О°/о.
Это бесцветная жидкость с сильным раздражающим запахом, напоминающим запах фосгена; т. кип. 71,5—72.0°: легко гидролизуется водой.
Бро^ангидрид CHaF—СО—Вг. Вещество получают легко и с большим выходом реакцией РВг3 с фторуксусной кислотой. Это бесцветная жидкость, которая дымит на влажном воздухе; т, кип. 95-Г-960-
м-Фторацетофенон CHaFCO—С6НВ. Это соединение было получено по методу Фриделя—Крафтса с прекрасным выходом действием хлорангидрида фторуксусной кислоты на
бензол в растворе сероуглерода в присутствии хлористого алюминия.
Кетон кристаллизовался в виде игл из смеси серного эфира с петролейным эфиром, растворялся в большинстве органических растворителей; он обладает сильным и приятным запахом; т. пл. 28,5—29,0°, т. кип. 90—91° (12 л<л#).
Метиловый и этиловый эфиры (см. сообщение I)
Р-Фторэтиловый эфир фторуксусиой кислоты CH2F—СООСН2—CH2F. Получен действием хлорангидрида фторуксусной кислоты на смесь этиленфторгидрина и пиридина в растворе безводного эфира. Это бесцветная жидкость с сильным и приятным запахом; очень токсичен; т. кип. 146—147°.
Трифторацетат глицерина CH2F—СООСН2
CH2F—СООСН
CH2F—СООСН2.
Его приготовляли взаимодействием хлорангидрида фторуксусной кислоты (3 моля на 1 моль) глицерина в присутствии пиридина, и бензола в качестве растворителей. Это соединение представляет собой бесцветную маслянистую жидкость со слабым запахом; т. кип. 177—179° (10 л.и).
Холестерилфторацетат
Получен реакцией хлорангидрида с холестерином в присутствии пиридина в растворе безводного эфира; кристаллизуется из смеси метилового спирта с эфиром, образуя белые кристаллы с т, пл, 145,0—145,5°.
р-Диэтиламинэтиловый эфир фторуксусной кислоты CH2F—СООСН2—CH2N(C2H6)2. Это вещество получали почти с теоретическим выходом взаимодействием хлорангидрида с раствором диэтиламинэтилового спирта (2 моля) в безвод-
ном эфире. Затем добавляли воды и отделяли водный слой, содержащий хлоргидрат аминоспирта; эфир выделяли обычным способом. Это бесцветная маслянистая жидкость с запахом аммиака, очень легко растворимая в воде и в органических растворителях; т. кип. 96,5—97° (16 мм).
Метиловый эфир тиофторуксусной кислоты CH2F—СО8СН3. Получается взаимодействием хлорангидрида со смесью метилмеркаптана (1 моль) и пиридина (1 моль) в безводном эфире (при охлаждении). Это бесцветная жидкость, слабо растворимая в воде, с неприятным запахом; т. кип. 142—143°. Не так токсичен, как метиловый эфир фторуксусной кислоты.
Дифторацетат тиодигликоля CH2F—СООСН2—СН2Х
CH2F—СООСН2—СН/
Это соединение получали действием хлорангидрида (2 моля) на тиодигликоль в присутствии пиридина в растворе безводного эфира. Это желтоватая маслянистая жидкость, слабо растворимая в воде; т. кип. 161,0—162,0° (3 мм). На кожу не действует, но токсичен.
Р-Хлорэтиловый эфир тиофторуксусной кислоты CH2F—COSCH2—СН2С1. Вещество содержит ипритную группу —8—СН2—СН2С1. Его получали реакцией хлорангидрида со смесью [3-хлорэтилмеркаптана и пиридина в растворе абсолютного эфира. Это бесцветная жидкость, плохо растворимая в воде, со слабым, но неприятным запахом; т. кип. 106—107° (12 мм). Кожу не поражает, но очень токсичен.
Диэтиламид фторуксусной кислотыCH2F—СО—N(C2H6)2
Это соединение легко приготовлялось с теоретическим выходом действием хлорангидрида на диэтиламин (2 моля) в растворе безводного эфира. Это бесцветная маслянистая жидкость со слабым запахом; очень легко растворяется в воде и органических растворителях. Соединение можно перегонять без разложения при уменьшенном давлении,
Фтор хлоруксусная кис лold
Метиловый эфир CHFC1—СООСН3. Смешивали хлор- ангидрид фторуксусной кислоты с хлористым сульфурилом (избыток 10%) и нагревали эту смесь в запаянной трубке в течение 5 час. при температуре 150—160°. Сырой продукт обрабатывали избытком метилового спирта. Перегонкой с дефлегматором получали чистый фторхлоруксусный эфир с выходом 50%. Эго бесцветная не токсичная жидкость, нерастворимая в воде, с приятным запахом; т. кип. ПО—111°.
Фтордихлоруксусная кислота
Метиловый эфир CFC12—СООСН3/ Это соединение легко получалось с хорошим выходом действием фторида аммония на метиловый эфир трихлоруксусной кислоты в присутствии небольшого количества брома в качестве катализатора (нагревание с обратным холодильником в течение 10—15 час.). После перегонки с дефлегматором легко получали требуемый эфир в виде бесцветной жидкости, нерастворимой в воде, с эфирным запахом; эфир нетоксичен; т. кип. 116,0—116,5°.
Дифторуксусная кислота [4] CHF2—СООН
Эту до сего времени малоизвестную кислоту получали омылением метилового эфира [3] гидратом окиси кальция и разложением образовавшейся кальциевой соли 100-процентной серной кислотой. Выход хороший; т. кип. 134—135°. Кислота сильно обжигает кожу, но ее производные не токсичны.
Трифторуксусная кислоте [5] CF3—СООН
Эту кислоту получили видоизмененным методом Свартса. Исходным соединением был С6Н5—СС13. Бензотрихлорид с помощью небольшого избытка SbF3 и каталитических количеств брома превращался в бензотрифторид с выходом 95%. Бензотрифторид нитровали смесью азотной кислоты (d = 1,42, небольшой избыток) и концентрированной серной кислоты. Выход нитросоединения 85%.
После восстановления .и-нитробензотрифторида оловом в присутствии НО выход л«-аминобензотрифторида был равен
85%. Это Соединение окисляли ДО трифтОрукСусноЙ кислоты смесью К2Сг2О1 4~ HaSO4. Выход составлял около 65%. Проведение процесса окисления было довольно неудобно, так как приходилось оперировать с очень большими количествами- жидкости. По указаниям Свартса, трифторуксусная кислота кипит при 72,0—72,5°. Она сильно й быстро обжигает кожу, но не токсична.
Метиловый эфир CF3—СООСН3. Этот до сих пор не известный эфир легко можно получить действием метилового спирта (в небольшом избытке) на трифторуксусную кислоту в присутствии концентрированной серной кислоты. Это бесцветная, очень подвижная жидкость с приятным запахом. Т. кип. 43,0—43,5°.
Хлорангидрид CF3—СО—С1. Хлорангидрид трифторуксусной кислоты до сих пор не был известен; он легко и с хорошим выходом получается действием бензотрихлорида на трифторуксусную кислоту (эквивалентные количества) в присутствии каталитических количеств хлорида цинка. Это бесцветный газ, дымящий на воздухе, очень легко растворяется в органических растворителях и легко гидролизуется. Т. кип. —1413°.
Бромаигидрид трифторуксусной кислоты CF3—СО—Вг. Бромангидрид, также до сих пор неизвестное соединение, получался при кипячении РВг3 с трифторуксусной кислотой. Это бесцветный газ, на воздухе сильно дымит и легко гидролизуется; т. кип. 2—3°.
Амид [51 CF3—СО—NH2. Мы получили это вещество, по указаниям Свартса, взаимодействием, концентрированного водного аммиака с метиловым эфиром трифторуксусной кислоты в виде красивых блестящих пластинок; оно легко сублимируется; т. пл. 74,5—75,0°.
Мы пытались приготовить трифторметиламин, по аналогии с образованием метиламина из ацетамида, реакцией нашего амида с КВгО [6]. При этом удалось получить газообразное вещество, нерастворимое в воде; оно не реагирует с кислотами и характерно своей химической инертностью. При охлаждении жидким воздухом это вещество образует белые кри-
142
Сталлы, которые при повышении температуры превращаются в жидкость, кипящую в пределах от —79 до —77°. Определение плотности пара и температуры кипения позволили идентифицировать полученное вещество, как гексафторэтав CF3— CF3. Т. кип. —78,3°.
ЛИТЕРАТУРА
Prafulla Chandra Р&у, Harish Chandra Goswami, Anil Chandra Pdy, C„ II, 684 (1935)..
Swarts, Bull. Soc. chim. (3), 15, 1134 (1896).
E. Gryszkiewicz-Trochimowski et al„ Rec. trav. chim. Pays-Bas, 66, 413, (1947).
Swarts, Compt. rend., 11, 805 (1901).
Swarts, Bull. acad. roy. med. Belg. (5), 8, 351 (1922).
Hoffmann, Ber„ 15, 765 (1882).
12
ИССЛЕДОВАНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ ФТОРИСТЫХ
Соединений алифатического ряда
IV. СИНТЕЗ Р-ФТОРПРОПИОНОВЫХ И y-ФТОРМАСЛЯНЫХ кислот
Е. ГРЫШКЕВИЧ-ТРОХИМОВСКИЙ
Е. Gryszkiewlcz-Trochlmowskl, Rec, trav. chim. Pays-Bas, 66, 430 (1947)
ВВЕДЕНИЕ
Действием свободного фтора на я-масляную кислоту Бокемюллер [1-1 получил небольшое количество веществ, содержащих фтор. Косвенным путем им было доказано, что в этой смеси присутствуют р- и ^-фтормасляные кислоты. Однако Бокемюллеру не удалось выделить названные кислоты в чистом виде. Это*» автор предполагает образование ^-фтор- масляной кислоты на том основании, что ему удалось найти среди продуктов окисления янтарную кислоту, получение которой, по его мнению, возможно, исходя из ^-фтормасля- ной кислоты путем отщепления фтористого водорода, образования бутиролактона и последующего окисления последнего.
Результаты этих опытов, сами по себе интересные и имеющие важное теоретическое значение, не могут, однако, быть использованы для разработки способа получения фтормасляных кислот в чистом виде.
Синтез p-фторпропионовой и 7-фтормасляной кислот непосредственно замещением хлора на фтор по методу, описанному в первом сообщении [2], невозможен из-за того, что соответствующие хлорсодержащие эфиры сами разлагаются при температуре обмена. Однако, изменив методику, удалось без всяких затруднений получить желаемые кислоты в чистом виде и с удовлетворительными выходами.
Синтез p-фторпропионовой кислоты был осуществлен следующим образом:
СН2(ОН)—СН2—СН2(ОН)СН2С1-СН2-СН2(ОН) ,гн rmn->
—> CH2—COO—CH2—CH2—CH2C1
—► CH3-COOCH2— CH2—CH2F —-> CH2F—CH2—CH2OH —*
—► CH2F-CH2—COOH.
144
СН2-СН2х ।/°СН2—сн/СН2-СН2х ।/°СН2—сн/^-Фтормасляная кислота получена так:
СН2-СН2х ।/°
СН2—сн/
СН2-СН2х ।/°
СН2—сн/
GHgCOCi'* СН3—СООСН2— СН2—СН2—СН2С1 КРV
—* ch3-cooch2-ch2-ch2-ch2f —^
—> CH2F—СН2—СН2—СН2(ОН) —> ch2f—сн2— сн2—соон.
Нет сомнения, что, употребляя соответствующие исходные вещества, можно было бы получить аналогичным образом и другие фторсодержащие кислоты.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Р-Фторпропионовая кислота CH2F—СН2СООН. 30 г т* фторпропилового спирта [2, 3] вносили в охлажденную холодной водой смесь 90 г бихромата калия и 180х г серной кислоты (уд. в. 1,84) в 450 мл воды при энергичном перемешивании. По окончании окисления реакционную массу несколько раз экстрагировали эфиром, эфирный раствор сушили над безводным сульфатом натрия, эфир удаляли, остаток перегоняли на колонке со спиралью Видмера и получали 28 г чистой p-фторпропионовой кислоты с выходом 80%. Это бесцветная маслянистая жидкость/ растворимая в воде и в большинстве органических растворителей, с запахом пропионовой кислоты, Т. кип. 51,0—52,0э (2 мм); 78,5—79,5° (12 мм). *
Метиловый эфир CH2F—СН2—СООСН3. Этот эфир получали нагреванием смеси р-фторпропионовой кислоты с избытком метилового спирта в присутствии концентрированной серной кислоты. Метиловый эфир p-фторпропионовой кислоты— бесцветная жидкость, плохо растворимая в воде, с сильным характерным запахом. Т. кип. 117,0—118,0°.
у-Фтормасляная кислота CH2F—СН2—СН2—СООН. Эта кислота легко получалась с выходом около 75% путем окисления 8-фтор-я-бутилового спирта [2, 3] в условиях, описанных выше. Это бесцветная маслянистая жидкость, растворимая в воде и в органических растворителях, с запахом, напоминающим запах масляной кислоты. Т. кип. 60,0—62,0° (2 мм).
Ю Зак, 3427. Химия фтора. 145
В процессе перегонки при атмосферном давлении кислота разлагалась, с выбрасыванием фтористого водорода и обра- зованием бутиролактона с хорошим выходом. Повторная перегонка лактона давала маслянистое бесцветное вещество, без запаха, легко растворимое в воде, с т. кип. 203—204°. Образование бутиролактона и фтористого водорода во время перегонки подтверждает, что выделенная нами кислота действительно является f-фтормасляной кислотой.
Метиловый эфир CH2F—СН2—СН2—СООСН2. Этот эфир получали обычным способом путем этерификации кислоты с помощью метилового спирта (двойное количество против теоретического) в присутствии концентрированной серной кислоты. Это бесцветная жидкость, плохо растворимая в воде, с сильным характерным запахом. Т. кип. 135,6—137°.
ЛИТЕРАТУРА
BockemilUer, Fluorierung der organischen Verbindungen.
E. Gryszkiewicz-Trochimowshy et al.. Rec. trav. chim. Pays-Bas, 66, 413 (1947).
E. Gryszkiewicz-Trochimowski et al„ Rec. trav. chim. Pays-Bas., 66, 427 (1947).
13
ТРИФТОРМЕТИЛГИПОФТОРИТ
к. КЕЛЛОГ. ДЖ. КЭДИ
К. Kellogg О. Cady, J. Am. Chern. Soc., 70, 3986 (1948)
В течение последних 50 лет делались попытки получить фторноватистую кислоту и гипофториты, пользуясь методами, описанными для соответствующих хлористых соединений. Однако по своему химическому поведению фтор сильно отличается от других галоидов. При взаимодействии его с холодной водой получаются фтористоводородная кислота, перекись водорода и небольшие количества окиси фтора. При действии фтора на разбавленный раствор едкого натра образуются фтор-ион, кислород, ион перекиси водорода и немного окиси фтора [1]. На основании этих свойств фтора оказалось возможным получить гипофториты типа ROF (где R— перфторалкил) прямым фторированием спиртов или других органических соединений. С э*гой целью метиловый спирт фторировался по двум методам исчерпывающего фторирования углеводородов, описанным ранее [2, 3]. Один из этих методов привел к гипофториту CFSOF. Это соединение является первым представителем ранее неизвестных гипофто- ритов. Соединения же, содержащие О—F-связь, были известны и прежде. Такими соединениями являются окислы фтора, нитрат и перхлорат фтора.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Первый из изученных способов образования гипофтори- тов аналогичен описанному Фоулером с сотрудниками [2], которые в качестве окислителя использовали трехфтористый кобальт. Результаты, полученные по этому методу, будут изложены ниже.
10* 147
Другой способ был разработан Кэди с сотрудниками [3]. Он заключался в том, что пары метилового спирта фторируют в присутствии нагретого катализатора — медной ленты, покрытой фтористыми солями серебра.
Реакционный сосуд, изображенный на рис. 1, состоит из медной трубки длиной 90 см, имеющей внутренний диаметр 7,5 см. В трубку плотно набито 4 500 г медной ленты шириной 0,03,5 см и 0,008 см толщиной. Общая поверхность ленты равна 150 000 см1.
Рис. 1. Каталитическая установка.
Медную ленту покрывают 100 г металлического серебра, вытесняя его из раствора, содержащего ион Ag(CN)2, после чего серебро превращают в дифторид действием газообразного фтора.
Реакционный сосуд обогревают током, проходящим через дзе независимые друг от друга секции из нихромовой ленты. Меняя их сопротивление, можно регулировать температуру сосуда. Рабочая температура поддерживается при 160—180°.
Пары метилового спирта и газообразный фтор, разбавленные сухим азотом, вводят раздельно в верхнюю часть реакционной трубки, где газы смешиваются в присутствии катализатора. Газообразные вещества проходят по выходе из
реакционного сосуда через трубку, содержащую фторид натрия, поглощающий фтористый водород. После этого газы проходят через стеклянную ловушку, охлаждаемую жидким кислородом.
■ Скорости" подачи исходных газов отрегулированы таким образом, чтобы обеспечить большой избыток фтора. Наличием избытка фтора гарантируется, полное фторирование метилового спирта. Избыток фтора определяют; испытывая действие газа, выходящего из стеклянной ловушки, на кусочек фильтровальной бумаги, смоченной раствором иодида калия. Фтор вызывает быстрое потемнение бумаги, происходящее вследствие выделения иода.
В приемнике, охлаждаемом жидким кислородом, собирается соломенно-желтая жидкость и небольшое количество белого твердого вещества. Этот продукт фракционируют на колонке длиной 75 см, имеющей внутренний диаметр 0,7 см и снабженной вакуумной рубашкой. Колонка имеет насадку, орисанную Боуером и Куком [4]. Газы, выходящие из верхней части колонки, проходят через ряд сосудов, служащих для отбора образцов, а затем через прибор для измерения плотности газа, определяемой по всплыванию стеклянного поплавка (рис. 2).
Объем наиболее легких фракций невелик. Хотя они окончательно не были идентифицированы, однако, судя по их свойствам, эти фракции содержат окись фтора F2O и четырехфтористый углерод.
Затем перегоняется большая часть продукта реакции, кипящая при давлении 1 атм при —97,0 ±0,5°. Эта фракция имела почти постоянную плотность, соответствующую (для трех различных образцов) весам молярного объема газа, равным 98, 97 и 97. Приемники, содержащие образцы с постоянными температурами кипения, были опрокинуты в сосуды с растворами едкого натра (1 н.) и иодида калия. При взаимодёйствии этих образцов с раствором щелочи выделялся кислород, а при реакции со вторым раствором — иод. Свободный иод был оттитрован 0,1 н. раствором гипосульфита. Две пробы дали окислительные эквиваленты 1,70 и 1,68 на моль. Один молярный объем исследуемого продукта выделил 0,85 моля иода.
Значения плотности и окислительного эквивалента соответствовали не индивидуальному соединению, а смеси CF^OF
и COF2, содержащей 85% (объёмных) гипофторита. Повн- димому, эти соединения образуют азеотропную смесь.
Фторокись углерода, содержащаяся в смеси, была превращена в двуокись углерода тем, что смесь газов находилась над водой в течение трех дней. Оставшийся продукт был сконденсирован и затем перегнан в другой приемник. После отгоики жидкости осталось твердое вещество, которое сублимировалась при —80° и имело молекулярный вес 44. Эти константы соответствуют двуокиси углерода.
Жидкость была затем расфракционирована. Главная часть ее перегонялась при —94,2 ±0,5° (760 мм). Плотность газообразного дестиллята была почти постоянной и соответствовала весу одного молярного объема, равному 103,5 г (среднее значение для двух образцов с молярными объемами 103,4 г и 103,6 г, соответственно). В результате трех определений окислительного эквивалента для очищенного продукта были получены значения 1,980; 1,978 и 1,984. Эти данные согласуются с теоретически вычисленными для CF80F, молекулярный вес которого равен 104,0, а окислительный экви- валенТ'—2,
В газообразном продукте было определено общее содержание фтора. Взвешенный образец газа впускали в эвакуированную бомбу Парра, содержащую немного металлического натрия. Для завершения реакции газа с натрием бомбу нагревали в течение часа на горелке Мекера. Содержимое бомбы смывали в стакан и затем переносили в мерную колбу.
Фтор определяли титрованием аликвотной части 0,05 н. раствором нитрата тория с сульфонатом ализарина в качестве индикатора (метод, описанный Госкинсом и Феррисом [5]). Среднее из 6 определенных процентных содержаний фтора, равных 72,7; 73,5; 74,4; 73,2; 73,5 и 72,9%, получилось 73,3%. Вычислено для CH8OF— 73,1%.
Температуру кипения , гипофторита определяли путем измерения давления паров, проводившегося в приборе, изображенном на рис. 3.
Прибор представляет собой колбу объемом 60 мд, соединенную с холодильником, в котором охлаждающей жидкостью служит жидкий кислород. Весь прибор помещен в посеребренный сосуд Дьюара.
Колба снабжена электрообогревом. Температура паров кипящей жидкости измеряется в непосредственной близости от ее поверхности при помощи термопары, которая вставлена в карман, проходящий в колбу через холодильник.
Пары кипящего гипофторита заполняют систему до уровня, на несколько миллиметров выше нижнего конца холодильника. Выше этого уровня вся система (в нее, кроме того, входит ртутный манометр, не показанный на рисунке) наполнена сухим воздухом. Длинная стеклянная спиральная трубка уменьшает скорость диффузии гипофторита в ту часть системы, где измеряется давление. Трубка, наполненная твердым иодидом калия и безводным сульфатом кальция, служит для задержания следов CHSOF, проскочивших через спираль.
Кроме того/ в качестве дополнительной меры предосторожности была присоединена ловушка, охлаждаемая жидким кислородом. В ней задерживаются все газы, которые могут реагировать со ртутью, находящейся в манометрической трубке.
При каждом измерении давления паров давление в системе создавалось произвольно и считалось постоянным до того момента, когда начинали меняться показания термопары.
В пределах изменения давления от 4,40 до 176,7 ммрт. ст. было сделано большое число измерений. Оказалось, что
А
Рис. 3. Прибор для измерения давления паров ги- пофторита. А— диффузор; Б — переносная ловушка; В — клеммы вариометра; Г — посеребренный сосуд Дрюара; Д — нагреватель; Е — холодильник; Ж — иодид калия н безводный сульфат кальция.
данные для двух образцов одинаковы и не меняются при почти полном удалении одного из образцов.
-Связь между давлением пара и абсолютной температурой выражается уравнением
1 л сапка 656,2213988
1g Р (см) = 6,0059^^,.
Вероятное расхождение опытный данных с значением, вычисленным по этому уравнению, равно ± 0,0025.
По кривой, построенной на основании экспериментальных данных (рис. 4), температура кипения гипофторита равна 95°.
Рис. 4. Кривая давления пара.
В следующей таблице сопоставлены наблюденные давления пара с вычисленными из уравнения.
а блица
СРАВНЕНИЕ НАБЛЮДЕННОЙ И ВЫЧИСЛЕННОЙУПРУГОСТЕЙ ПАРОВТРИФТОРМЕТИЛГИПОФТОРИТА
Темп., °C
^найд.» см
^ВЫЧИСЛ.* см
144,7
6,30
6,33
153,5
13,92
13,76
158,3
20,22
20,09
165,9
34,82
34,85
178,2 х
76,09
76,46
188,9
137,50
137,96
193,9
176,70
177,27
Теплота испарения вычислена на основании неинтегральнойформы уравнения Клапейрона. Величина ДУ получена в пред-153
положении, что пары исследуемого вещества являются идеальным газом, а молярный объем жидкости равен 55 см8. Этот объем соответствует плотности жидкости, примерно равной 1,9 г!сл^. При температуре кипения и давлении в 1 атм теплота испарения равна 3 710 кал]моль.
Трифторметилгипофторит при действии трехфтористого кобальта на метиловый спирт не образуется. После пропуска1- ния паров метилового спирта через реактор при 180—200° получается смесь, состоящая главным образом из фтористого водорода и фторокиси углерода. Если температуру реактора поддерживать равной 250°, то образуется также некоторое количество четырехфтористого углерода.
Так как трифторметилгипофторит получается не фторированием трехфтористым кобальтом, а в результате каталитического процесса, то можно было ожидать, что этот гипофторит будет образовываться и при взаимодействии двухфтористого серебра с метиловым спиртом. Однако эта реакция при 170° в желаемом направлении не идет. В этих условиях образуются только фтористый i водород, фторокись углерода и двуокись углерода. Повидимому," для образования гипофто- рита необходимо присутствие свободного фтора. Было найдено, что фторокись углерода реагирует с фтором в присутствии катализатора, давая гипофторит. Хотя фторокись углерода является лучшим исходным веществом для получения гипофторита, так как требует сравнительно немного фтора, основное количество гипофторита для данной работы было получено из метилового спирта. Выходы спирта и соответственно моноокиси углерода равны 50 и 70% от теоретически возможных, считая на поглощенное углеродсодержащее соединение.
Исследован ряд реакций гипофторита. Этот газ быстро выделяет бром и иод из растворов их солей, с раствором же хлорида натрия он реагирует очень медленно. Однако гипофторит быстро вытесняет хлор из твердого хлорида натрия при 150°. При пропускании газообразного гипофторита через подкисленный раствор иодида калия происходит энергичная реакция с выделением большого количества тепла; вытесняется иод. Среди продуктов реакции содержатся фторокись и двуокись углерода, образующиеся, вероятно, в результате процессов, протекающих по уравнениям (1) и (2)
CF3OF + 2J-+2H+ — > COF2 + J2 + 2HF, (1) COF2+H2O—>■ CO2 + 2HF. . (2)
При взаимодействии гипофторита при обычной температуре с 1 н. раствором едкого натра на каждые два объема поглощенного CF3OH выделяется один объем кислорода.
2CF3OF -J- 12ОН~ —> О2 + 2СО" + 8F” + 6Н2О.(3)
Присутствие иона СО” обнаруживается подкислением раствора и испытанием выделяющегося при этом газа.
Была сделана попытка получить трифторметиловый спирт CF3OH действием на гипофторит водородом. Эквимолярная смесь газов пропускалась при 160° через сосуд, заполненный медной лентой. Анализ продуктов реакции показал лишь присутствие фторокиси углерода и следов двуокиси углерода. Количество фтористого водорода составляло два моля на моль поглощенного гипофторита. Это показывает, что реакция протекает по следующему уравнению:
CF3OF -]- Н2 —► COF2 + 2HF.(4)
Гипофторит очень медленно реагирует с водой с образованием двуокиси углерода. На стекло при обычной температуре гипофторит не действует, однако трубка из стекла пирекс, нагретая до температуры размягчения, разъедается гипофторитом.
Была также сделана попытка определить температуру замерзания гипофторита охлаждением сжиженного газа жидким азотом, кипящим под вакуумом. Однако гипофторит не превратился в твердое состояние даже при наиболее низкой из достигнутых при этом температур (—215°).
Термическая устойчивость гипофторита изучалась следующим образом: гипофторит пропускали через медную трубку, нагретую до 450°. Газы, выходящие из трубки, собирали в приемник, охлаждавшийся жидким кислородом. Фтор, выделившийся при разложении гипофторита, не мог конденсироваться в этом приемнике. Однако фтор и не был обнаружен, g конденсат в приемнике представлял собой не что иное, как неизмененный гипофторит.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Каталитическое фторирование паров метилового спирта может протекать через следующие стадии:
6AgF2 -J- СН3ОН —► 6AgF -J- COF2 -J- 4HF.(5)
COF2 + F2 —> CF3OF,(6)
2AgF + F2 —* 2AgF$.(7)
155
. Данных о том, что эти уравнения отражают истинный механизм реакции, не имеется» Стадия (5), повидимому, является сложной реакцией обмена, в результате которой может иметь место образование CF3OH и последующее разложение этого соединения на COF2 и HF. Возможно также, что часть гипофторита образуется путем прямого замещения водорода в метиловом спирте, минуя промежуточное соединение COF2.
ВЫВОДЫ
Соединение CF3OF (трифторметилгипофторит) образуется фторированием метилового спирта или окиси углерода в присутствии двухфтористого серебра. Гипофторит представляет собой газ с запахом, похожим на запах фтора или- окиси фтора. Этот газ устойчив при 450э и является сильным окислителем. При сжижении гипофторит превращается в жидкость, окрашенную в бледный соломенно-желтый цвет, кипящую при давлении в 1 атм при —95°.
1.4.5.1.4.5.ЛИТЕРАТУРА
1.
4.
5.
1.
4.
5.
О. H.-Cady, J. Am. Chem. Soc., 56, 1647 (1934).
R. D. Fowler, W. B. Burford III, J. /И. Hamilton, Jr., K. D. Sweet, С. E. Weber, J. S. Kasper, J. Litant, Ind. Eng. Chem, 39, 292 (1947).
G. H. Cady, A. V. Grosse, E. У. Barber, L. L. Burger, Z. D. Sheldon, Ind. Eng. Chem., 39, 290 (1947).
J. R. Bower, Jr., L. M. Cooke, Ind. Eng. Chem., Anal, gd., 15, 290 (1943).
W. M. Hoskins, C. A. Ferris, Ind. Eng. Chem., Anal. Ed., 8, 6 (1936).
14
ПРИГОТОВЛЕНИЕ НЕКОТОРЫХ ПРОИЗВОДНЫХ ХЛОРФТОР.УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ
Дж. юнг, П. ТАРРАНТ
Y. Young, Р. Tarrant, J. Am. Chern. Soc„ 71, 2432 (1949)
Приготовление ди- и трифторуксусных кислот легко выполнимо окислением олефинов, содержащих соответственно — CHF2- и —СР3-группы [Р,
Производные монофторуксусной кислоты получают взаимодействием соответствующего хлор- или бромсоединения с фторидом таллия или калия [2]. Смешанные фторгалоидуксусные кислоты изучены мало, хотя Сварте и приготовил некоторые бромфторуксусные кислоты [3] и хлордифторуксусную кислоту [4]. Недавно метиловый эфир хлорфторуксусной кйслоты [5] был- приготовлен действием метилового спирта на продукт взаимодействия хлористого сульфурила и фторуксусной кислоты. Мц нашли, что эфиры хлорфторуксусной кислоты можно получить с хорошими выходами при обработке эфиров типа CHC1F—CF2OR концентрированной серной кислотой. Эги эфиры можно синтезировать взаимодействием легко доступного CF2=CFC1 со спиртами [6]. Таким образом, предлагаемый нами метод удобен для приготовления эфиров хлорфторуксусной кислоты. Из полученных эфиров обычными методами можно приготовить другие соединения, содержащие группу CHC1FCO.
ОБСУЖДЕНИЕ
Легкость гидролиза таких эфиров, как CHC1FCF2OC2H6, представляется необычной, ввиду инертности соединений, содержащих группу CF2. Экспериментально гидролиз эфиров этого типа лучше проводить при охлаждении льдом, так как в начале реакции выделяется значительное количество тепла.
При более Высоких Температурах выход сильно уменьшается, повидимому, вследствие побочных реакций, так как в большинстве опытов исходный эфир CHC1FCF2OC2H6 после гидролиза не возвращается. Скорость гидролиза уменьшается в разбавленной кислоте, возможно, в силу меньшей растворимости эфира. Лучший выход хлорфторуксусного эфира получают при взаимодействии 1 моля-эфира с 2 молями 96-процентной.серной кислоты при температуре 10° в стеклянной колбе.
При температуре не выше 10° стекло почти не подвергалось разрушительному действию HF. Два опыта были проведены в медном приборе, но получены более низкие выходы эфира хлорфторуксусной кислоты. Более низкие выходы эфира были получены также, когда серную кислоту заменяли 85-процентной фосфорной кислотой. Гидролиз алкилэфира может происходить, как предполагает Хаммет [7], сначала в результате действия протона на кислород эфира. Полученный ион затем расщепляется на одну молекулу спирта и ион карбония, который вновь реагирует с образованием другого спирта по схеме:
^/ОН+ —> R'-OH + R+,R+ + H2O—>ROH + H+.
Если гидролиз а-дифторэфиров объяснять таким образом, то возможный механизм реакции образования эфира можно представить следующим образом:
R = CHFC1 —,
[r-cf2—о-ад —> rc<—он + с2н+, I Н
С2Н5+ + Н2О —► С2Н6ОН + н+,
F
Iz°
R—С-ОН —> R —4-HF.
F
Образовавшийся таким образом фторид кислоты реагирует со спиртом,* давая эфир.
Если проводить реакцию с большим количеством метилового спирта в качестве растворителя, то кажется вероятным
158
образование некоторого количества метилового эфира хлор- фторуксусной кислоты. Но при проведении гидролиза 2-хлор- 1-этокси-1,1,2-трифторэтана в присутствии 4 молей метилового спирта эфиры не получались. Однако, когда эта реакция проводилась с эквимолекулярными количествами этокси-соединения и метилового. спирта, получался только этиловый эфир хлорфторуксусной кислоты; это показывает, что фторангидрид хлорфторуксусной кислоты не образуется.
В таком случае превращение, простого эфира в сложный происходит без освобождения этокси-группы от углерода, у которого она находится.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ .
Физические свойства производных хлорфторуксусной кислоты даны в таблице.
Таблица
ФИЗИЧЕСКИЕ КОНСТАНТЫ ХЛОРФТОРУКСУСНОЙ КИСЛОТЫ И ЕЕ ПРОИЗВОДНЫХ
Соединения
Т. КНП„ °C
„25 ЛО
Содержание хлора, «(о
МРа’
АР/’
вычислено
найдено
CHC1FCOOH
162
1,4085
1,532
31,52
31,35
18,14
1,40
CHC1FCOC1
69,5
1,3992
1,468
54,15
54,17s’
21,57
1,49
CHC1FCONH,
72(1 леи)
1,4535
1,510
31,79
31,52
19,97
1,01
CHC1FCN
66
1,3627
1,267
37,92
37,98
16,40
1,45
CHCIFCOOCH3
116
1,3903
1,323
28,02
27,93
22,69
1,22
CHC1FCOOC2H5
128
1,3927
1,225
25,22
24,91
27,38
1,29
CHC1FCOOC3H7(h)
147
1,3994
1,170
22,94
22,85
31,98
1,27
СНС1РСООС4Н9(н)г'
165-166
1,4067
1,124
21,03
20,82
36,90
1,58
а) Молекулярная рефракция вычислялась по уравнению Лорентца — Лоренца,
6) Атомвая рефракция фтора вычислена по разности между молекулярной рефракцией и суммой отдельных рефракций других атомов.
*’ Ионного хлора найдено 26Д5°[о, вычислено 27,08“[о.
г) Молекулярный вес: найдено 161, вычислено 168,6,
Эфиры Хлорфторуксусной кислоты. Метиловый, этиловый и пропиловые эфиры получали взаимодействием соответствующего алкокситрифторхлорэтана с серной кислотой, как описано ниже; выходы были 55,83 и 66% соответственно.
В литровую колбу, снабженную мешалкой, термометром и капельной воронкой, вносят 1 моль (163 г) CHC1FCF2OC2H6, охлаждают до 0° и затем при энергичном перемешивании прибавляют в течение 30 мин. приблизительно 2 моля (200 г) 96-процентной кислоты. По окончании прибавления реакция продолжается еще полтора часа при 10°. Затем содержимое5 выливают на измельченный лед, эфир отделяют, промывают водой и сушат над хлористым кальцием. Вещество перегоняли через 60-сантиметровую колонку со спиральной насадкой. Получено 116 г этилового эфира хлорфторуксусной кислоты с т. кип. 128—130°. Исходный эфир с т. кип. 88° отсутствует.
Бутиловый эфир хлорфторуксусной кислоты получали переэтерификацией метилового эфира. 0,5 моля (62 г) CHC1F • • СООСН8 кипятили в течение 2 час. с 1 молем (74,8 г) «-бутилового спирта и 3 мл 85-процентной фосфорной кислоты.
После удаления метилового и непрореагировавшего бутилового спиртов получали 59 г бутилового эфира хлорфторуксусной кислоты с т. кип. 165—166°. Выход достигал 70%.
Амид хлорфторуксусной кислоты. Аммонолизом этилового эфира хлорфторуксусной кислоты получали амид с 88- процентным выходом. В колбу, снабженную хорошей мешалкой, капельной воронкой и термометром, вносят 1 моль эфира, охлаждают до 0° и прибавляют в течение 30 мин. около 200 мл концентрированного аммиака. Реакция наступает быстро; температура в охлаждаемой бане не должна быть выше 10°. По окончании прибавления аммиака воду и спирт удаляют в вакууме так, чтобы температура смеси не превышала 60°. Остаток перегоняют и получают 98 г амида с т. кип. 72—77° (1 мм).
Нитрил хлорфторуксусной кислоты. В трехгорлую колбу емкостью 200 мл, содержащую пятиокись фосфора (0,25 моля), вносят амид хлорфторуксусной кислоты (0,5 моля). При перегонке смеси получают 35 г вещества с т. кип. 50—70°. Повторная перегонка дает 30 г нитрила хлорфторуксусной
160
КйСлоТы с т. кип. 66д. Технический продукт быстро рейги- рует с едким натром и даже с водой, поэтому промывать его нельзя.
Хлорфторуксусная кислота. 1 моль (140,5 г) этилового эфира хлорфторуксусной кислоты прибавляют к 10-проценТ- ному раствору едкого натра при температуре не выше 15°< По окончании прибавления температура реакционной смеси доводится до комнатной, после чего смесь перемешивает в течение 3 час., затем упаривают в вакууме до Пастообразного состояния; остатки воды удаляют перегонкой с толуолом. После этого прибавляют около 100 мл 85-процентной фосфорной кислоты и смесь осторожно нагревают при непрерывном перемешивании. Наконец прибавляют 50 г пятиокиси фосфора и отгоняют хлорфторуксусную кислоту (вначале при атмосферном давлении на голом пламени). Во время перегонки смесь следует непрерывно перемешивать, чтобы избежать сильного вспенивания.
Продукт реакции перегоняют на 60-сантиметровой колонке с стеклянной спиральной насадкой. Выход хлорфторуксусной кислоты, имеющей т. кип. 162—164°, равен 50%.
При проведении одного из опытов вместо указанной выше кислоты была взята серная кислота; выход органической кислоты при этом был ниже, так как во время перегонки происходило значительное обугливание.
Хлорангидрид хлорфторуксусной кислоты. В колбу, снабженную обратным холодильником, охлаждаемым ледяной водой, и мешалкой, помещают 105 г (0,51 моля) пятихлористого фосфора, а затем прибавляют 53 г (0,47 моля) хлорфторуксусной кислоты в течение 30 мин,, поддерживая температуру в колбе при 25—30°.
фо окончании прибавления кислоты реакция продолжалась дополнительно еще 30 мин. при комнатной температуре. Продукт дважды перегоняли через короткую колонку со стеклянной спиральной насадкой. Получено 50 г (81%) хлорангидрида хлорфторуксусной кислоты с т. кип. 69—70%.
Гидролиз 2-хлор-1-этокси-1, 1, 2-трифторэтана в присутствии метилового спирта. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром и капельной воронкой, вносят
И Зак. 3427. Химия фтора. 161
1 моль (161 г) 2-хлор-этокси-1,1,2-трифторэтана и 1 моль (32 г) метилового спирта. Смёсь охлаждают до 10° и прибавляют в течение 30 мин. при температуре 5—10° 200 г 96-процентной серной кислоты. По окончании прибавления смесь дополнительно перемешивают в течение 2 час. Затем содержимое выливают на лед, органический слой отделяют, промывают и сушат. В результате перегонки через 75-сантиметровую колонку со стеклянной спиральной насадкой получено 64 г непрореагировавшего эфира (т. кип. 88—90°), 5 г продукта, кипящего в интервале 84—127°, и 50 г (35%) этилового эфира с т. кип. 127—130°.
Фракция с т. кип. 116—117° (метиловый эфир) отсутствовала.
ВЫВОДЫ
Описан новый метод получения эфиров хлорфторуксусной кислоты реакцией взаимодействия 1-алкокси-2-хлор-1,1,2- трифторэтана с серной кислотой.
Приготовлены и охарактеризованы следующие новые соединения: хлорфторуксусная кислота и ее амид, нитрил, хлорангидрид и ее этил-н-пропил- и «-бутиловые эфиры.
ЛИТЕРАТУРА
McBee, Ind. Eng. Chern., 40, 1611 (1948),
Bacon, Bradley, Hoegberg, Tarrant, Gassaday, J. Am. Chem. Soc., 70, 2653 (1948).
Swarts, Bull. Acad. Roy. Belg., 1848, 319; C„ II, 74, 710 (1903). 4. Swarts, С., 1, 77, 1237 (1906); II, 78, 581 (1907).
Griszkiewicz-Trochimowski, A. Sporzynski, J. Wnuk, Rec. trav. chim., 66, 424 (1947).
a) Hanford, Rigby, ам. пат. 2409274; b) Park, Vail, Lea, Lacher, J. Am. Chem. Soc., 70, 1550 (1948); c) Miller, Pager, Griswold, J. Am. Chem. Soc, 70, 431 (1948).
Hammett, Physical Organic Chemistry, McGraw-Hill Book Co. New York, 1949.
в
СОЕДИНЕНИЕ ГРИНЬЯРА ИЗ 8-ХЛОР-
1, 1, 1-ТРИФТОРПРОПАНА
Е. MAK-БИ, А. ТРАЧЕНЕ. McBee, A. Truihan, J. Am. Chern. Soc., 70, 2910 (1948)
Фторсодержащие соединения Гриньяра позволяют осуществить переход к интересным фтористым соединениям с другими функциональными группами. Попытки получения соединений Гриньяра из полифторалкилхлоридов, бромидов и иодидов в большинстве случаев оказались неудачными. Во всех опытах Хэна [1, 2] с фторсодержащими алифатическими галоидными производными магний или совсем не реагировал, или действовал так же, как и цинк, т. е; реакция проходила с образованием соответствующего олефина. Описано только одно соединение Гриньяра с фторированной группой в а-положении [3]. Однако подтверждения о его существовании в литературе пока нет. В настоящее время найдено, что СР8СН2СН2С1 реагирует с магнием в эфирной среде, Образуя соединение Гриньяра CRgCH2CH2MgCl. Реакцию проводят в среде абсолютного эфира. CF8CH2CH2C1 сушат безводным сульфатом кальция или перегонкой над Р2О6. В качестве катализатора обычно применяют иод или иодистый метил. Гриньяров- ское соединение CF8CH2CH2MgCi при гидролизе образует —CF8GH2CH3, при действии кислорода и последующем гидролизе — CFgCHaCHgOH, при действии СО2 и гидролизе —CF8CH2CH2COOH. Выделенный спирт идентичен с полученным Шерером ^4] другим способом. 7, 7, 7-Трифтормасляная кислота получена впервые.
Исходный CF8CH2CHaCl получали хлорированием CFgCHgCHg в паровой фазе.
Экспериментальная часть
Хлорирование 1, 1, 1-трифторпропана. Хлорирование проводили при 110° в круглодонной колбе емкостью 2 л, окруженной тремя электрическими лампами по 200 вт, служащими как для поддержания фотохимической реакции, так и температуры. Хлор и трифторпропан вводили с заранее установленной скоростью через калиброванный реометр. Образующиеся продукты хлорирования пропускали через водяной противоточный скруббер для поглощения хлористого водорода. Газы, прошедшие через скруббер, сушили и собирали в приемник, охлаждаемый сухим льдом. Полученные продукты подвергали ректификации.
Скорость пропускания 1,1, 1-трифторпропана составляла 45 л в час, а хлора —11,5 л в час. После пропускания 14,7 моля трифторпропана через систему продували воздух и полученный продукт подвергали ректификации. Непрореагировавший трифторпропан возвращали в реакцию. Эту операцию повторяли до тех пор, пока не прореагировало 10,4 моля трифторпропана. После ректификации конечного продукта получали 2,2 моляСР8СНС1СН3,5,8 моляCFgCHgCHgCl и 1,7 моля CF8CH2CHC12; общий выход хлорированных продуктов составлял 93°/О. Полученное соотношение хлорированных продуктов отличалось от соотношения, полученного Хэном [2] при применении другой техники, хотя преимущественное направление хлорирования сохранялось в р-положении к трифторметильной группе.
Синтез 3, 3, 3-трифторпропилового спирта. В литровую трехгорлую колбу, снабженную мешалкой с ртутным затвором, капельной воронкой и обратным холодильником, закрытым хлоркальциевой трубкой, вносили стружки магния (0)8 моля). Воздух из системы вытесняли азотом и добавляли по каплям раствор З-хлор-1, 1, 1-трифторпропана, 0,8 моля (в сухом эфире, 300 мл).
Реакцию катализировали добавлением кристаллика иода, после чего она шла очень бурно. В колбу пропускали сухой кислород до тех пор, пока он не переставал поглощаться, затем добавляли 200 мл 25-процентной серной кислоты. Водный слой в продолжение 5 час. непрерывно экстрагировали эфиром. Эфирный экстракт сушили и ректифицировали. Полу-
чили 36 г 3, 3, 3-трифторпропилового спирта с т. кип. 100°, d^ 1,2937, дд 1,3200.
Анализ. Вычислено для C8H6F8O: F — 50,0%; найдено F —50,0%.
Синтез у, у, Y■тPиФтoPмacляиoй кислоты. Соединение Гриньяра получали, как описано выше, из 0,4 моля СР8СН2СН2С1. К эфирному раствору небольшими кусочками прибавляли твердую углекислоту. Образовавшуюся смесь обрабатывали 100 мл разбавленной серной кислоты. Слои разделяли, водный слой экстрагировали несколько раз эфиром. Эфирный . экстракт, сушили хлоридом кальция. Эфир отгоняли, остаток переносили в колбу емкостью 50 мл, снабженную дефлегматором, и фракционировали. Фракция, кипящая при 162—176° (24 г, 0,17 моля), была охарактеризована как СР8СН2СН2СООН. Полученную кислоту растворяли в петро- лейном эфире (т. кип. 30—60°), обесцвечивали животным углем и 2 раза перекристаллизовывали. Получили белое кристаллическое вещество (т. пл. 33,2°, т. кип. 166,6°), по запаху напоминающее масляную кислоту. Молекулярный вес, вычисленный для С4НБР8О2 и по данным титрования, был равен 142,1 и 141,4 соответственно.
ВЫВОДЫ
Из CF^HgCHgCl'ripM действии магния в эфирной среде получено фторсодержащее соединение Гриньяра CF3CH8CH2MgCL Из последнего обычными для соединений Гриньяра реакциями получены CF8CH2CH8, CF8CH2CH2OH и CFgCHaCH^OOH.
ЛИТЕРАТУРА
A. L Henne, J. Am. Chern. Soc., 60, 2275 (1938).
Л. L. Henne, А. М. Whaley, J. Am. Chem. Soc., 64, 1157 (1942).
T. J. Brice, W. H. Pear Ison, J. N. Simons, J. Am. Chem. Soc.,
68, 968 (1946).
Q, Scherer, Off, Pub, Bd, Report, PB 743, 1941,
16
РЕАКЦИИ ФТОРУГЛЕРОДНЫХ РАДИКАЛОВ
СИНТЕЗ ГЕПТАФТОРМАСЛЯНОЙ КИСЛОТЫ
Р. хазельдин
R. Haszeldine, J, Chern. Soc., 1950, 2789
В сообщении 1[1] было показано, что при взаимодействии трифториодметана и тетрафторэтилена получается соединение с общей формулой CFa • [CF2 • CF2]n ■ J, причем было описано несколько членов этого ряда. В настоящем сообщении описывается превращение C3F7J в гептафтормасляную кислоту и иллюстрируется применение трифториодметана в синтетической органической химии фтора.
При облучении ультрафиолетовым светом связь углерод— иод в гептафториодпропане гомолитически расщепляется таким же способом, как это было показано для трифториодметана и пентафториодметана [2]. В таких же условиях протекает и реакция присоединения ацетилена [3] с образованием главным образом CF3 • CF2 • CF2 • [CH : CH]„J:,
C3F7J —> C3J7 • + • J •,C3Fr + CH • CH —► СзР7СН: CH •.
C3F7CH: CH- 4- C3F7J —► C3F7CH: CHJ + C3F7.
Было показано [4], что двойная связь, соседняя с перфторалкильной группой, такой, как 2F3 или С2Р5, окисляется перманганатом; аналогичным образом при окислении гепта- фториодбутена щелочным перманганатом получается с хорошим выходом гептафтормасляная кислота. Последняя имеет сходство с трифторуксусной кислотой, так как это — сильная кислота (приближающаяся по силе к минеральной) с низкой температурой кипения (121°) по сравнению с соответствующей незамещенной кислотой (163,5°); ее запах напоминает запах пентафторпропионовой кислоты.
Гептафтормасляная кислота показывает многие реакции карбоновых кислот. С органическими основаниями она дает следующие кристаллические соли: пиперазин, б«с-гептафтор- 166
бутират, нитронгептафторбутират и бензиламиигептафторбу- тират. Гептафтормасляная кислота также образует и металлические соли. В чистом виде были выделены натриевая, калиевая, ртутная и серебряная соли. Так же как перхлорат серебра и трифторацетат серебра [5], серебряная соль гепта фтормасляной кислоты растворяется в эфире и бензоле. Ртутная соль, которая очень легко растворяется в воде, при нагревании водного раствора дает основную соль.
Обычным способом из гептафтормасляной кислоты с хорошим выходом был приготовлен этилгептафторбутират; при реакции последнего с аммиаком был получен амид. Амид с пятиокисью фосфора превращался в легко гидролизуемый водной щелочью нитриле т. кип. 1°, почти на 120° ниже, чем температура кипения бутиронитрила (118°) (ср. CF3-CN с т. кип.—64° и СН8 • CN с т. кип. 82°).
Тетрадекафтормасляный ангидрид и хлорангидрид гептафтормасляной кислоты получались почти с количественными выходами. Ангидрид обычным способом ацетилировал фенол и ^-нафтол. Из хлорангидргда были получекы амид, анилид и бензиламид. Температуры плавления амидов перфторкарбоновых кислот довольно близки; например, температура плавления пентафторпропионамида 95—96°, а гептафторбутироамида 102—103°. Поэтому при характеристике амидов по температуре плавления можно легко ошибиться.
Каук и Дисслин [6] описали синтез гептафтормасляной кислоты электрохимическим фторированием масляной кислоты в жидком фтористом водороде, с последующим разложением фтористого водорода. Рейд и Смит [7] И Хастед и Альбрехт [8] указывают для фторкислоты т. кип. 119° и утверждают, что ими были приготовлены ее ангидрид, галоидангид- рид, соли, эфиры, амид и анилид.
Таким образом, для получения высокомолекулярных пер- фторкислот могут быть использованы два общих метода: первый — электрохимическое фторирование соответствующей свободной от галоидов кислоты и второй — использование перфториодпроизводных ряда СР8 • [CF2]„. J, описанное в настоящем сообщении:
CF3J -4- C2F4—► CF3 • [CF, • CF5]n • J 1 rppi jC4F6J 5 C2F4 —> CF3. CF2 • [CF2 • CF2]nJ } CP3 J.
CF3. [CF2]„-J ^ CF3- №]„r CH:CHJ
— > Crg • [Cr2Jn *
Эту реакцию можно также осуществить и другими способами: взаимодействием перфториодидов с этиленом, с последующим дегидроиодированием и окислением (неопубликованные результаты):
CF3.[CF21„.J ^-> CFv(CF2In.CHrCH2J —>
—* CF3- [CF2]„. CH : CH2 -!^U CF3. [CF2]„CO2H или карбоксилированием соединений Гриньяра (также неопубликованные данные):
CF3.[CF2jn.J ^ CF3 • [CF2]n-MgJ —-> CF3.[CF2ln.CO2H.
Взаимодействие трифториодметана, пентафториодметана или фтрриодидов типа CF3 • [CF2]„ • J с другими фторгалои- доэтиленами может дать соединение CF3 . (CF2]n • [СХ2 • CY2] • J (X и Y = Н, F, С1, Вг); применение вышеописанных схем приведет к синтезу большого количества фторированных кислот,
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Получение гептафториодпропана. Гептафториодпропан был получен взаимодействием трифториодметана с тетрафтор- этиленом. Получение детально описано в первом сообщении I, Т. кип. вещества 39,8°.
Реакция гептафториодпропана с ацетиленом. Гептафториодпропан (3,0 г) и ацетилен (0,35 г) нагревали в течение 12—24 час. в трубке из стекла пирекс емкостью. около 50 мл. По окончании реакции фториодид количественно превращался в почти бесцветную жидкость (3,2 г) с т. кип. 50°. Сырой продукт (32,4 г), полученный из 10 таких опытов, перегоняли на эффективной фракционировочной колонке. Выделен 3, 3, 4, 4, 4, 5, 5, 5-гептафтор-1-иодпентен-1 (29,2 г) с ;г. кип. 101,5—10.3° (772 мм), л® 1,381.
’ Анализ. Вычислено для C6H2JF7 : J—39,4, F-=-41,3%; мол. вес 322; найдено: J—39,0, F—41.,О°/о; мол. вес 316.
Окисление 3, 3, 4, 4, 5, 5, 5-гептафтор-1-иодпеи- теиа-1. Реакция проводилась в запаянной трубке Кариуса. Фториодпентен (40,0 г), перманганат калия (8,0 г), едкое кали (4,0 г) и воду (40 м,л) нагревали до 85—90° при
?$
энергичном встряхиваний в течение 2 час. Затем содержимое двух таких трубок объединяли и исследовали. Геп- тафторпропан (0,1 г, мол. вес 170) сохраняли для дальнейшего исследования (см. ниже). Водный раствор обрабатывали двуокисью серы, разлагали серной кислотой и экстрагировали эфиром. После удаления эфира с помощью колонки Вигре кислоту нейтрализовали едким кали в присутствии индикатора бромтимолового синего и раствор упаривали досуха. Твердое вещество, полученное после экстракции горячим абсолютным спиртом с последующим удалением спирта, охлаждали и обрабатывали концентрированной серной кислотой. После перегонки на короткой колонке получена гептафтормасляная кислота (2,65 г, 51%).
В двух последующих опытах весь фториодпентен (32 г) окисляли постепенным добавлением твердого перманганата калия в течение 2 час. к смеси фториодида (16 г), едкого кали (4 г) и воды (40 мл) в колбе, снабженной обратным холодильником; при этом смесь подвергалась механическому встряхиванию. Во время реакции добавляли еще 12 г едкого кали (по 4 г) и воду (40 мл). Температура реакции (термометр в жидкости) поддерживали при 60°. Летучие реакционные вещества конденсировались в ловушке, охлаждаемой жид-, ким воздухом. Гептафтормасляная кислота (13,5 г) выделялась из продукта реакции вышеописанным способом. Приготовленная фторкислота (16 —15 г) перегонялась на 15-тарелочной колонке, причем была выделена чистая гептафтормасляная кислота.
Анализ. Вычислено для С4НО2Г7 : С—22,4, Н—0,5%; эквивалент, 214,0; найдено: С—22,2, Н—0,7%; эквивалент 213,8г
Свойства гептафтормасляиой кислоты. Гептафтормасляная кислота представляет собой бесцветную жидкость с т. кип. 120,8—121,0°, пгп 1,295. Кислота на воздухе дымит, растворяется в воде, спирте, ацетоне, бензоле и четыреххлористом углероде.
Низкокипящим продуктом окисления оказался гептафтор- пропан (1,2 г, 7%) с т. кип. —17°. По литературным данным, т. кип. —21° [9].
Анализ. Вычислено для С3НГ7: мол. вес 170; найдено:
мол, в^с 170,
Гептафторпропан (всего 1,3 г) подвергали термическому бромированию. Через трубку из стекла пирекс длиной 45 см, с насадкой из того же стекла, пропускали при 620° смесь паров гептафторпропана и избытка брома. Полученные продукты бромирования промывали разбавленной щелочью и фракционировали в вакууме. Выделен гептафтор- бромпропан с т. кип. 12°. Выход 93%. По литературным данным, т. кип. 11—12° [9].
Вычислено для C3BrF7—14,45%; мол. вес 249; найдено: С—14,2%; мол. вес 249.
Реакции гептафтормаслянон кислоты и ее производные. Пиперазин (0,1 г) растворяли в минимальном количестве воды и добавляли к гептафтормасляной кислоте (0,4 г). Твердое вещество выделялось после прибавления эфира; его отфильтровывали и перекристаллизовывали из этилового спирта. Получен пиперазин ^«с-гептафторбутират (0,3 г) с т. пл. 247° (с разложением).
Температуру плавления определяли на плитке Фишера.
Анализ. Вычислено для C12H19O4N2F14: С—28,0, Н—2,3, N—5,45%; найдено: С—28,3, Н—2,6, N—5,3%.
Гечтафтормасляная кислота дает с бензиламином бензиламингептафторбутират с т. пл. 100—120°. Вычислено для CnH10O2NF7: С—41,1; Н—3,1%; найдено: С—41,7; Н—3,1%.
Свежеприготовленный 6-процентный раствор нитрона в водной 10-процентной уксусной кислоте медленно добавляли к водному раствору гептафтормасляной кислоты (0,1 г); осадок отфильтровывали и несколько раз перекристаллизовывали из водного этилового спирта. Получен нитронгептафторбу- тират. Вычислено для C24H17O2N4F7: N—10,65%; найдено: N—10,5%.
В небольшом избытке гексафтормасляной кислоты (0,5 г) в течение 48 час. растворяли окись ртути. Образовавшийся вязкий раствор оставляли в вакуум-эксикаторе на 2 недели, после чего был выделен гептафторбутират ртути в виде белого твердого вещества, очень хорошо растворимого в воде (заметно гидролизуется). После нагревания водного раствора получалась основная соль. Вычислено для C8O4FI4Hg:C— 15,3%; найдено: С—15,3%.
Смесь гептафтормасляной кислоты (3,0 г), этилового спирта (10% избытка) и концентрированной серной кислоты (0,2 мл) 170
в течение 12 час. оставляли стоять при комнатной температуре, затем нагревали с обратным холодильником в течение 3 час. После добавления ледяной воды эфирный слой отделяли, высушивали в вакууме и перегоняли. Получен этилгептафторбутират (3,01 г) с выходом 88%; т. кип. 94,5—95°; «п 1,301; 4 1,306.
Раствор этилгептаф горбу тирата в безводном эфире охлаждали льдом и насыщали сухим аммиаком; упаривали при- комнатной температуре, твердый остаток перекристаллизовывали из водного спирта и СНС18; сублимацией при 80° и 760 мм получили гептафторбутиламид, т. пл. 102—103° (2,2 г, 89%).
Амид (2,10 г) смешивали с большим избытком Р2Об и осторожно нагревали. Летучие вещества собирали в ловушке, охлаждаемой жидким воздухом, и затем фракционировали. Получен гептафторбутиронитрил (1,71 г, 89%) с т. кип. 1°(757 мм\
Гептафторбутиронитрил (1,5 г) легко гидролизовался водным раствором едкого кали. После упаривания водного раствора и экстрагирования твердого остатка абсолютным этиловым спиртом был получен гептафторбутират калия (1,7 г).
Калиевая соль легко превращалась в серебряную соль (1,8 г) при действии на ее водный раствор 50-процентного избытка нитрата серебра.
Анализ. Вычислено для C4O2F7Ag:Ag—33,6%; найдено: Ag-33,5%.
Гептафтормасляная кислота (2,0 г) при нагревании с избытком фосфорного ангидрида дала тетрадекафтормасляный ангидрид (1,8 г, 94%) с т. кип. 108°, Нп’5 1,287, /гц 1,282.
Анализ. Вычислено для C8OSF14: мол. вес — 410; эквивалент 205,0; найдено (колба Реньо): мол. вес — 410; эквивалент 204,8.
Нормальный вес ангидрида указывает на то, что в парах он не ассоциируется.
В маленькой запаянной трубке нагревали до 100° в течение 20 мин. смесь тетрадекафтормасляного ангидрида (0,2 г), ^-нафтола (0,6 г) и безводного гептафторбутирата натрия (0,1 г). После охлаждения в прозрачной жидкости появлялись кристаллы; избыток ангидрида и кислоты удаляли в вакууме, остаток экстрагировали сухим легким петролейным эфирлч.
Эфир удаляли, твердый остаток очищали сублимацией. Получен (3-нафтилгептафторбутират (0,1 г) с т. пл. 58°. По результатам гидролиза едким натром и обратному титрованию соляной кислоты [10] можно было заключить, что вещество содержало 57,5% C8F7CO. Вычислено для CUH7O2F7: C8F7 • • СО—57,9%; найдено: C8F7CO —57,5%.
Гептафтормасляную кислоту (2,0 г) осторожно нагревали с избытком пентахлорида фосфора в маленькой колбе, снабженной колонкой для фракционирования. Получен хлористый гептафторбутирил (2,05 г, 97%) с т. кип. 39°, «п 1,291.
Анализ. Вычислено для C4OC1F7: С—20,6; С1—15,3%; мол. вес 232,5; найдено: С—20,6; О—15,1%; мол. вес 231. С аммиаком хлористый гептафторбутирил дал гептафторбутироамид.
Хлористый гептафторбутирил (0,2 г) добавляли к избытку анилина в бензоле (2 мл). После фильтрования бензольный раствор промывали водой и упаривали досуха при комнатной температуре. Остаток — твердое вещество — очищали сублимацией при 80° (760 мм) с последующей перекристаллизацией из водного этилового спирта. Получен гептафторбутироанилид (0,2 г) с т, пл. 92—93°.
Анализ. Вычислено для C10H6ONF7:C—41,5, Н—2,1%; найдено: С—42,0, Н—2,5%.
Таким же способом, но с избытком бензиламина, был получен N-бензилгептафторбутирамид (0,1 г из 0,2 г хлорида) с т. пл. 55—56°; сублимируется при 80° (760 мм).
Анализ. Вычислено для CnH8ONF7:N—4,6; F—43,9%; найдено: N—4,3; F—43,3%.
ЛИТЕРАТУРА
Haszeldlne, J. Chern. Soo., 1949, 2856.
Haszeldlne, Emeleus, Research, 1, 715 (1948),
Haszeldlne, Nature, 165, 152 (1950).
Haszeldlne, Nature, 166, 192 (1950).
Swarts, Bull. soc. chim. Belg., 48, 176 (1939).
Kauck, Diesslin, Abstracts, Am. Chem. Soc., 116 Meeting, September, 1949, p. 9k.
Reid, Smith, Abstracts, Am. Chem. Soc., 116 Meeting, September, 1949, p. 9k.
Hasted et al., Abstracts, Am. Chem. Soc., 116 Meeting, September, 1949, p. 10k.
Brice et al., J. Am. Chem. Soc.. 68, 968 (1946).
IQ. Bourne et al., J. Chem. Soc., 1950, 1367,
17
СИНТЕЗЫ ФТОРУГЛЕРОДОВ, ПЕРФТОРАЛКИЛИОДИДОВ,ПЕРФТОРАЛКИЛБРОМИДОВ ИГРИНЬЯРОВСКИХПЕРФТОРГАЛОИДАЛКИЛЬНЫХ РЕАГЕНТОВ
Р. ХАЗЕЛЬДИН
R. Haszeldine, Nature, 167, 139 (1951)
В предыдущем сообщении [1] показано, что при взаимодействии трифториодметана с тетрафторэтиленом образуются соединения типа CF3(CF2 • CF2)„J. Выделены члены этого гомологического ряда до п, равного 12. Поскольку пента- фториодэтан с тетрафторэтиленом реагирует анадогично, образуя CF3CF2(CF2 • CF2)„J, очевидно, с помощью CF3J и CF3CF2J можно получать любые соединения типа CF3(CF2)„J с п, равным 0—12.
Найденный новый метод образования полифторированных полимеров реакцией дииодтетрафторэтана с тетрафторэтиленом позволяет приготовлять полимеры с короткими цепями, а проведение реакции с большими количествами реагентов в этом случае регулируется значительно проще, чем в случае применения трифториодметана и пентафториодэтана, и дает возможность получать полимеры с цепью желаемой длины. Тетрафтордииодэтан, приготовление которого путем присоединения иода к тетрафторэтилену [21 было описано ранее, легко теряет иод на свету при комнатной температуре или при нагревании. При хранении в темноте он медленно выделяет иод и превращается в полимер типа политетрафторэтилена. Если тетрафтордииодэтан нагревать с тетрафторэтиленом, то присоединением по типу полимеризации с хорошим выходом образуется J(CF2CF2)2J.
Это соединение образуется также при нагревании тетра- фторэтилена и иода под давлением; в обоих случаях образуются также и высшие члены гомологического ряда J(CF2CF2)„J, количества которых можно варьировать, изменяя температуру и давление (в этих реакциях циклический димер тетрафтор- этилена является побочным продуктом). В ряде случаев
удобнее проводить эти реакций rto стадиям. Найдено, что при реакции с тетрафторэтиленом можно подобрать условия для превращения каждого члена ряда в следующий высший член: J(CF2. CF2)J J(CF2 • CF2)2J -^*-> J(CF2 • CF2)3J -^‘-> и т. д.
В каждой стадии, варьируя количества реагентов, достигают присоединения двух или большего количества молекул тетрафторэтилена. При реакции с низшими членами ряда такие соединения присутствуют только в небольших количествах, но с увеличением длины цепи при дальнейших реакциях с тетрафторэтиленом образуются вещества с еще более длинной цепью. В настоящее время, пользуясь этим ступенчатым методом присоединения, можно получать вещества, содержащие до 9—CF2—CF2-rpynn в цепи, однако несомненно, что в дальнейшем этот способ позволит получать соединения с большей длиной цепи. Предполагаемый механизм реакции следующий:
JCF2CF2*J 1^£Р£^!^-> jcf2qf2. -|- J (образование радикала), (I) JCP2CP2- + CF2 = CF2 —>- JCF2CF2CF2CF2 • (начало цепи), (2) JCF2CF2CF2CF2. +СР2= CF2 —>- Л(СР2СР2)2СР2СР2- и т. д.
(продолжение цепи), (3) ЛСР2СР2СР2СР2- +JCF2CF2J —>- ЛСР2СР2СЕ2С^+ЛСР2СР2*
(обрыв цепи). (4)
До сих пор нет еще доказательств, что обрыв цепи осуществляется присоединением радикалов, но маловероятно также и то, что обрыв цепи может быть вызван разветвлением цепи; это потребовало бы расщепления фторуглеродной связи. Возможно, что в реакции участвуют также и бирадикалы, такие, как • CF2CF2 • :
. СР2 • СР2 • + СР2 = СР2 —> • CF2CF2CF2CF2. ^^^
—> * CF2CF2CF2CF2J + • CP2CP2J
I JCF2CF2J
jcf2cf2cf2cp2j + JCP2CP2 • и т. д., и что атомы иода могут начать образование цепи:
J. + CF2 = cf2 —> JCF2CF2. ^^-> JCF2CF2CF2CF2J + J..
Точный механизм реакции еще не выяснен. Несомненно, что при нагревании иода с избытком тетрафторэтилена обра-
зуются соединения с более длинной цепью (получены Соединения с гц равным 10 — 20, и, возможно, с еще большим количеством — CF2CF2-rpynn), чем при нагревании C2F4J2 и C4F8J2 и подобных им соединений с избытком, тетрафтор- этилена.
Механизм уравнений (1)—(4) одинаков с предложенным ранее [1] для реакции трифториодметана с тетрафторэти- леном, где предполагалось, что радикал CF3* является инициатором полимеризационной цепи. Изучение реакций трифториодметана с пропиленом и хлористым винилом было предпринято с целью определения направления присоединения и установления того факта, что инициатором цепи является радикал CF3, а не атом иода.
Соединения общей формулы J (CF2CF2)nJ по свойствам напоминают фториодиды CF3(CF2)nJ. Низшие члены ряда — жидкости, высшие — твердые воски; соединения с л>1 значительно более устойчивы, чем C2F4J2, в которых атомы иода связаны с соседними атомами углерода, но иод-углеродные связи разрываются при действии ультрафиолетового света или при нагревании с образованием соответствующих свободных радикалов, которые могут затем вступать в реакции, аналогичные реакциям трифториодметана, пентафторкод- этана и гептафториодпропана; например, они полимерии зуются по типу присоединения с этиленом [1] и ацетиленом [3] и дают металлоорганические соединения [2, 4, 5].
При замене одного атома иода на фтор соединения типа J (CFaCF2)n J могут быть превращены во фториодиды CF3 (CF2)nJ, идентичные с фториодидами, полученными из трифториодметана и тетрафторэтилена. Замещение иода на фтор происходит успешно также при действии иодпентафто- рида, пятифтористой сурьмы или фтора, разбавленного азотом.
Перфторалкилдииодиды и перфторалкилмоноиодиды при реакции с разбавленным фтором (который имеет тенденцию разрывать углерод-углеродную связь), иодпентафторидом, иодгептафторидом или пятифтористой сурьмой, в автоклаве, а также при пропускании над нагретым трехфтористым кобальтом превращаются с хорошим выходом в соответствующие фторуглероды; при этом получены характерные фторуглероды до C18Fgg. Этот метод синтеза фторуглеродов удобен, несмотря на то, что C16F34 приготовляли реакцией цетана с фтором или трифторидом кобальта [6]; при фторировании 175
парафинов С Числом углеродных атомов больше 9 происходит заметное разложение.
Атомы иода в соединениях J(CF2GF2)„J и CF3(CF2)nJ положительны так же, как в трифториодметане и пентафтор- иодэтане [7, 8], и при действии спиртовой щелочи могут замещаться на водород; обмен ускоряется освещением в присутствии таких растворителей (например, углеводородов, спиртов, эфиров), у которых водород легко отщепляется с образованием фторалкильных радикалов.
При фотохимическом или термическом бромировании или хлорировании J(CF2CF2)„J образуются Br (CF2CF2)n Вг или Cl (CFgCF^ Cl и небольшие количества Br(CF2CF2)„J и Cl (CF2CF2)„ J. Соединения двух последних типов с л = 1 для целей идентификации были получены также действием иод- монобромида и иодмонохлорида на тетрафторэтилен. Образцы соединений общей формулы Br (CF2CFa)n Вг при осторожном действии бромтрифторида превращались в CF3(CF2)2n_1 Вг. Перфторалкилмонобромиды, которые также могут быть получены действием брома на CFgtCFg),, J, с избытком бромтрифторида или с пятифтористой сурьмой под давлением образуют фторуглероды. Превращение Cl (CFgCF^Cl в СР^СЕ^^С! и CF8(CF2)2n_2CF3 более трудно, но может быть осуществлено, хотя и с худшими выходами, при. действии фтора, разбавленного азотом, или хлортрифторида, или пятифтористой сурьмы под давлением. Два первые вещества сами разлагаются до фторуглеродов меньшего молекулярного веса.
Смешивание фторуглеродов с длинной цепью и фторхлор- углеродов, синтезированных, как описано выше, друг с другом или с небольшими количествами циклических фторуглеродов, имеющих ту же упругость пара и приготовленных кобальтфторидным методом [6], приводило к получению масел, смазок и твердых восков, обладающих значительной устойчивостью.
В настоящее время продолжается изучение химии соединений CF8(CF2)nJ, синтезированных вышеописанными Методами. Найдено, что низшие члены этой серии соединений образуют гриньяровские реагенты CF3 (CF2)0_3 MgJ, которые, очевидно, ведут себя нормально, так как при гидролизе образуют CF3(CF2)o_3H, а при действии на них углекислого газа-получают кислоты CF8(CF2)0-3COOH. Кроме того, при
реакции с ацилХлоридами Они образуют ожидаемые кетоны, хотя и с небольшими выходами.
Превращение фториодидов во фторированные кислоты иным путем описано ранее [9]. Качественно установлены только небольшие отклонения в реакционной способности атомов иода в соединениях общей формулы — CF3(CF2)nJ с н>1, поэтому вероятно, что из высших фторидов могут быть также получены гриньяровские реагенты. Ясно, что эти соединения имеют синтетическое значение и открывают пути для синтеза многих интересных соединений. Например, мы изучали превращения соединений Гриньяра при действии кислорода в неизвестные до сих пор первичные перфторированные спирты и их реакции с перфторкетонами (такими, как CF3COCF3), приводящие к образованию соответствующих третичных спиртов. Все подробности описанных выше реакций и синтезов будут опубликованы.
А. Хэн сообщил [10], что он недавно приготовил C3F7MgJ.
ЛИТЕРАТУРА
1 Haszeldine, J. Chetti. Soo., 1949, 2856.
Emelius, Haszeldine, J. Ghent Soc., 1949, 2953.
Haszeldine, Nature, 165, 152 (1950); J. Chern. Soc., 1950, 3037. 4. Bennett, Brandt, Emelius, Haszeldine, Nature, 166, 225 (1950). 5. Emelius, Haszeldine, J. Chern. Soc., 1950, 2948.
Haszeldine, Smith, Parts III, IV, V, J. Chern. Soc., 1950, 2689, 2787, 3617, и в печати.
Haszeldine, Emelius, Research, 1, 715 (1948).
Banus, Emelius, Haszeldine, в печати.
Haszeldine, Nature, 166, 192 (1950).
Henne, частное сообщение.
12 Зак. 3427. Химия фтора
18
ПЕРФТОРПРОИЗВОДНЫЕ АКРОНИТРИЛА
Д. ЧЕНИ
D. Chaney, ам. пат. 2439505; С. А., 42, 7315f (1948)
1160 ч. СР2С1 — СС1 = СС12 обрабатывают смесью кислорода и хлора (10:1) при облучении ртутнокварцевой лампой мощностью 80 вт до тех пор, пока скорость поглощения газов не понизится до 10 мл]мин. Это происходит после облучения в течение 90 час. Температуру смеси с помощью внешнего охлаждения поддерживают не выше 50—80°. Сырой продукт реакции состоит из смеси CF2C1—CCU—СОС1 и CF2CI—СС1—СС12.
\0/
500 ч. сырого продукта в 250 ч. эфира обрабатывают сухим аммиаком при 20°. После экстракции эфиром, с помощью которой продукт отделяется от нерастворимых солей, получают 155 ч. СР2С1—СС12—CONH2 (соединение I) с т. кип. 135—148° (29 мм) и т. пл. 57—58,5°.
100 ч. СР2С1—СС12—CONH2 и 150 ч. Р2О6 нагревают дри 160°, а затем повышают температуру до 210° для того, чтобы отогнать CF2C1—СС12—CN (соединение II), имеющий т. кип. 95°, т. пл.—32,5°, п* 1,399°.
К смеси 29 ч. порошкообразного магния, 51 ч. соединения I и 350 ч. дибутилового эфира при 135° медленно прибавляют 117 ч. CF2C1—СС12—CN. При этом легко летучий продукт реакции отгоняется. Дестиллят встряхивают с металлической ртутью, фильтруют и перегоняют. Собирают фракцию с т. кип. 59—75\ После повторной перегонки получают чистый CF2 —CCI—CN (соединение III) с т. кип. 63°, п^ 1,3793, d^ 1,356 0.D
4730 ч. CF2C1—CF = СС12 подвергают фотоокислению при 35° в условиях, описанных выше. Процесс ведут до тех
пор, пока скорость поглощения газа не понизится с 300 мл]мйН до 50 мл(мин. Реакционную смесь медленно подогревают до 50°, а затем охлаждают, разбавляют 1500 г эфира и обрабатывают сухим аммиаком. После экстракции солей эфиром получают 2710 г смеси, состоящей из CF2C1—CC1F—COF и CF2C1—СС12—CONH2. Образование последнего соединения было неожиданным.
100 ч. смешанных амидов нагревают со 150 ч. Р2Об при 200°, при этом получают 76 ч. сырого дестиллята. Де- стиллят промывают водой, сушат над безводным сульфатом натрия и снова перегоняют. Получают 22 ч. CF2C1—CFC1—CN (соединение IV) с т. пл. 45—46° и 20 ч. CF2C1 — СС12 — CN.
Отщепление хлора от соединения IV ведут иначе, чем от соединения II.
88 ч. соединения IV прибавляют по каплям к суспензии 65 ч. активированной цинковой пыли в 250 а уксусного ангидрида при 70°. После того, как реакция пройдет на 3/v добавляют еще 20 ч. цинковой пыли. Температуру повышают до 125° и собирают отгоняющуюся при этом жидкость в ловушку, охлаждаемую сухим льдом. Продукт сушат и фракционируют. Получают 15 ч. азеотропной смеси СН3—COF и CF2 = CF—CN с т. кип. 17,7-18°, п^ 1,3162, d^ 1,312.
,8 ч. CF2 = СС1—CN обрабатывают при охлаждении 18 ч. спирта. Затем смесь выливают в 200 ч. воды. Выделившееся масло отделяют, сушат и перегоняют. Получают 6,2 ч С2Н6О—CF2—СНС1—CN с т. кип. 93° (100 мм\
19
ПОЛИФТОРИРОВАННЫЕ ПРОПИОНИТРИЛЫ
Ц. ЧЕНИ
D. Chaney, ам. пат 2456768; С. А., 43, 4683f (1949)
Полифторированные пропионитрилы типа CF3X—СОХ—CN, где X—О или F' получают, исходя из соединений типа CF2X—СХ = СХС1. Последние окисляют кислородом, причем процесс катализируется хлором в присутствии актиничного света. В результате окисления получают CF2X—СХС1СОС1 (соединение I), который превращают в соответствующий амид, который затем дегидратируют.
В 2785 г CF2C1—СС1 = СС12 при 45—60° пропускают при облучении ртутной лампой в 80 вт, смесь кислорода и хлора (отношение кислорода к хлору 10:1) в течение 20 час. до образования соединения CF2C1—СС12СОС1 и, вероятно, CF2C1—СС1—СС12.
Эту смесь (смесь I) прибавляют к 1600 г абсолютного спирта при 30э и разбавляют через час 4000 мл воды. Выделившееся масло промывают содой, сушат и перегоняют. Получают 1670 г CF2C1—СС12—СООС2Нб с т. кип. 170—174°.
Из смеси I после разбавления ее сухим эфиром и пропускания аммиака при температуре ниже 20° получают эфирную вытяжку, после выпаривания которой остается липкий твердый остаток. Его перегоняют в вакууме и получают CF2C1—CC12CONH2 (соединение II) с т. кип. 135—148° (23 мм^ и т. пл. 57—58,5°.
ч. измельченного в порошок соединения II тщательно смешивают с 150 г фосфорного ангидрида и нагревают до 150—160°. Получают CF2O—-СО2—CN с т. кип. 95°, т. пл. —32,5°, п^ 1,3990 (соединение III).
180
Аналогично описанному выше, из СР2—CF = СО2 получают смесь (смесь II), состоящую из СР2С1—СОР—СООС2Нб с т. кип. 142°, п^ 1,3830, d^ 1,405 и СР2С1-СС12— СООС2Нб с т. кип. 172,5°, п23 1,418, d28 1,460.
Из соединения III получают смесь соответствующих амидов, которую превращают в равные количества нитрилов: СР2С1—СОР—CN с т. кип. 51,5°, п^ 1,3436, d23 1,4360 и СР2С1—СО2—CN с т. кип. 95,5°, т. пл. —33°, п^ 1,3991, d28 1,5171.
ЛИТЕРАТУРА
D. Chaney > ам. пат. 2439505; С. А., 42, 73151 (1948).
20
ИССЛЕДОВАНИЕ ФТОРИСТЫХ ОРГАНИЧЕСКИХСОЕДИНЕНИЙ АЛИФАТИЧЕСКОГО РЯДА
111. О НЕКОТОРЫХ АЛИФАТИЧЕСКИХ ФТОРСОДЕРЖАЩИХ СПИРТАХ
Е. ГРЫШКЕВИЧ-ТРОХИМОВСКИЙ
Е. Gryszkiewicz-Trochitnowski, Rec. trav. chim.Pays-Bas, 66, 427 (1947)
ВВЕДЕНИЕ
Метод приготовления алифатических фтористых соединений, описанный в сообщении 1 [1], позволяет также синтезировать фторированные спирты. Непосредственно превратить хлорзамещенные спирты во фторпроизводные действием фторида калия невозможно. Как показали экспериментальные наблюдения, реакция обмена с фторидом калия происходит только с ацильными производными этих спиртов. После омыления фторзамещенных эфиров получают соответствующие фторсодержащие спирты.
Таким образом был приготовлен ^-фторэтиловый спирт и другие фторзамещенные спирты, которые до сих пор не были еще описаны: т-фторпропиловый, [3-фторизопропиловый и 8-фторбутиловый спирты.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2-Фторэтанол-1 (этиленфторгидрин) [21 CH2F—СН2ОН. Смешивали p-фторэтилацетат [1] с тройным-четверным объемом разбавленной 5-процентной серной кислоты и смесь кипятили с обратным холодильником в течение 3—-4 час. Через час — полтора жидкость становилась однородной и ббльшая часть эфира омылялась. Нет никакой нужды в очень продолжительном кипячении, предлагаемом Свартсом, потому что вследствие гидролитического разложения теряется очень много вещества. По окончании реакции добавляли избыток сухого бикарбоната натрия; полученный спирт отделяли экстрагированием эфиром. Эфирный экстракт сушили над сульфатом натрия, а затем над безводным фторидом калия, эфир отгоняли и остаток перегоняли с небольшим де-
флегматором. Выход около 75%. Т. кип. 100—102°. Вещество очень токсично [3].
З-Фторпропанол-1 (триметиленфторгидрин) CH2F— —СН2—СН2ОН. Это соединение легко приготовляли омылением уксусного эфира триметиленфторгидрина [1]. З-Фтор- пропанол-1 выделяли вышеописанным способом в виде" бесцветной жидкости, легко растворимой в воде и плохо — в петролейном эфире. Соединение по запаху напоминает пропиловый спирт. Т. кип. 127,5—128,0°. Выход около 8%.
З-Фторпропанол-2 (пропиленфторгидрин) [1] CH2F— —СН—ОН. Вещество получено омылением ацетата пропилен-
I
СН8
фторгидрина разбавленной (5-процентной) серной кислотой. Реакция заканчивалась в течение одного часа. З-Фторпропа- нол-2 — бесцветная жидкость, легко растворимая в воде и плохо — в петролейном эфире, запахом напоминает изопропиловый спирт. Т. кип. 106—108°.
4-Фторбутанол-1 (тетраметиленфторгидрин) CH2F— —СН2—СН2—СН2—ОН. Ацетат тетраметиленфторгидрина [1] очень легко омыляется в описанных условиях. Уже через 15—20 мин. раствор становится однородным, но из-за того, что при слишком продолжительном омылении образовавшийся спирт очень легко разлагается на HF и тетрагидрофуран, теряется большое количество вещества. Поэтому кипение прекращают в тот момент, когда жидкость становится однородной. 4-ФторбутиловыЙ спирт выделяется, как описано выше. Он представляет собой бесцветную жидкость, легко растворимую в воде и в большинстве органических растворителей, но не в петролейном эфире; он обладает ароматным запахом, напоминающим я-бутиловый спирт. Т. кип. 52,0—53,0° (11 мм). Выход»около 85%. При нагревании 4-фторбута- нола-1 с 40-процентной бромистоводородной кислотой в запаянной трубке при 120° получается 1,4-дибромбутан.
1-Фторпропан-2,3-диол (монофторгидрин глицерина) CH2F—СН (ОН)—СН2 (ОН). Это, впервые описанное нами, вещество легко получалось омылением эпифторгидрина [1]
двойным-тройным количеством воды. Нагревание проводили в течение 2—3 час. После отгонки воды при уменьшенном давлении остаток перегонялся в виде бесцветной маслянистой жидкости, легко растворимой в воде и спирте, плохо — в эфире и нерастворимой в петролейном эфире. Соединение без запаха. Т. кип. 102,5—103,0° (13 жж). Выход составляет 9О°/о.
1 -Фтор-1,1 -дихлор-2-метилпропанол-2 (третичный СН3
фтордихлорбутиловый спирт) CFC12—С—ОН. Это-вещество
СН3
легко получалось реакцией Гриньяра, т. е. взаимодействием бромистого метилмагния с метиловым эфиром дихлоруксусной кислоты в растворе безводного эфира [3]. 1-Фтор-1;1-дихлор-2- метилпропанол-2—бесцветная жидкость с запахом камфоры, растворимая в воде и в органических растворителях. Т. кип, 41,0—41,5°.
Трифтор-2-метилпропанол-2 (третичный трифторбути- СН3
левый спирт) CF3—С—ОН. Это соединение является фто-
СН3
ристым аналогом хлорэтона. Его получали реакцией Гриньяра— действием бромистого метилмагния на метиловый эфир трифторуксусной кислоты в абсолютном эфире [3]. Реакционную массу разлагали концентрированным раствором хлорида алюминия, несколько раз экстрагировали эфиром, эфирный экстракт сушили над безводным сульфатом натрия, эфир отгоняли с дефлегматором длиной 1 ж (спираль Видмера); затем остаток несколько раз перегоняли с небольшим дефлег/ матором над безводной окисью бария. 3-Фтор-2-метилпрс(- панол-2 — бесцветная очень подвижная жидкость, легко растворимая в воде и в большинстве органических растворителей с запахом, напоминающим третичный бутиловый спирт. Т. кип. 80,0—81,0 °[4); т. Пл. 18—19°, Выход около 80°/g. С водой образует неустойчивый кристаллогидрат,
Р-Фторэтиловый эфир тиоуксусной кислоты CH3COSCH2—CH2F. Это первое соединение, содержащее группу —S—СНз—CH2F, получалось реакцией 1-фтор-2-бром- этана [1] с калиевой солью тиоуксусной кислоты в растворе безводного спирта по уравнению
СН3—COSK + Вг—СН2—СН,Р = СН3—COSCH2—СН2Р + КВг.
p-Фторэтиловый эфир тиоуксусной кислоты — желтоватая жидкость, очень плохо растворимая в воде, легко растворимая в органических растворителях, с слабым, но неприятным запахом. Т. кип. 41,0—42,0° (12 мм). Выход равен 65%.
ЛИТЕРАТУРА
1, Gryszkiewicz-Trochlmowskl et al., Rec. trav. chim. Pays-Bas, 66, 413 (1947).
Swarts, С., I, 1551 (1914).
Gryszkiewlcz-Trochlmowski et al., Rec. trav. chim. Pays-Bas, 66, 419 (1947).
Swarts, С., I, 2978 (1927).
21
ПОЛУЧЕНИЕ АЛИФАТИЧЕСКИХ ФТОРСОДЕРЖАЩИХСОЕДИНЕНИЙ
Ф. ГОФМАН
F. Hoffman, J. Am. Chern. Soc„ 70, 2596 (1948)
Обмен галоида, входящего в алифатические группы —СНХ— и —СНаХ(Х=С1, Вг), происходящий при действии фторида калия, описан ранее [1, 2, 3]. Процессы обмена протекают только при высоких температурах, вследствие чего для их проведения необходима аппаратура для работы под давлением. Большие затруднения возникают также из-за того, что фторид калия покрывается слоем хлорида или соответственно бромида калия. Только лишь в одном случае — при получении фторацетамида из хлорацетамида в среде ксилола — реакцию ведут при атмосферном давлении [3].
Употребляя для растворения безводного фторида калия органические растворители, можно осуществить обмен галоида в СНХ и СН2Х. (Х=С1, Вг, Л)-группах в одну стадию, причем реакция протекает при атмосферном давлении. При этом работают, пользуясь обычной стеклянной аппаратурой. Для ускорения процесса реакцию ведут при температуре не ниже 140°. Подходящими растворителями служат алифатические ди- и полиоксисоединения: этиленгликоль, глицерин, диэтиленгликоль, полиэтиленгликоль и т. д., или их смеси.
Выходы продуктов при работе по этому методу удовлетворительны и часто выше тех, которые достигнуты при работе под давлением. Так, например, из хлористого «-гексила по описываемому методу может быть получен фтористый «-гексил с выходом 54%, в то время как при обмену галоида действием фторида калия в отсутствие растворителя под давлением выход продукта составляет лишь 20% |2].
Этиленфторгидрин, который по данным Грышкевич-Тро- химовскогр [4] при нагревании этиленхлоргидрина с фтори-
дом калия под давлением не получается, был синтезирован по тому же методу при 135—140° другими авторами [1], однако без указания выходов.
Описываемый в данной работе метод позволяет получать этиленфторгидрин с выходом 42,5°/0. В качестве растворителя фторида калия был использован гликоль; процесс проводился при атмосферном давлении.
При работе по ранее известным методам присутствие в реагентах незначительных количеств влаги может быть чрезвычайно опасно [2] вследствие большого повышения давления, в случае же применения описываемого метода присутствие влаги вызывает лишь понижение выхода фтористого соединения.
В некоторых отношениях предлагаемый способ уступает методам, основанным на применении фторида ртути, однако, благодаря легкой доступности и дешевизне фторида калия, данный метод весьма удобен для получения алифатических фторсодержащих соединений. Некоторые из них, как, например, этиленфторгидрин, p-дифторэтиловый эфир и др., вообще не могут быть получены с помощью фтористых соединений ртути или серебра. После разработки метода фторирования соответствующих хлористых соединений фторидом калия вышеупомянутые фтористые соединения стали доступными.
Ниже описано получение этиленфторгидрина и фтористого я-гексила путем обмена галоида в соответствующих хлористых соединениях действием безводного фторида калия в среде гликоля.
Получение этиленфторгидрина FCH2CH2OH. 350 г (6 молей) сухого порошкообразного фторида калия, 320 г этиленгликоля и 130 г диэтиленгликоля были загружены в литровую трехгорлую круглодонную колбу, снабженную мешалкой, капельной воронкой и 3-ступенчатой колонкой Вигре длиной 30 см, соединенной с холодильником и приемником; .смесь 5ыла нагрета до 170°. К смеси, температура которой (поддерживалась в пределах 170—180°, при перемешивании в течение 3 час. было по каплям добавлено 322 г (4 моля) этиленхлоргидрина. Прибавление этиленхлоргидрина велось с такой скоростью, чтобы температура в верхней части колонки достигала 95—105°. После окончания при-
давления этиленхлоргидрина через прибор просасывали ток воздуха в течение 1 часа, что способствовало полной отгонке этиленфторгидрина.
В приемнике сконденсировалось 152,5 ^ сырого продукта, представлявшего собой бесцветную жидкость. Этот продукт в течение 2 дней хранился над 10 г фторида натрия для удаления следов фтористого водорода, после чего был перегнан. Получено 109 г (42,5%) этиленфторгидрина с т. кип. 97—104° (по литературным данным, 101° [1], 100— 102° [2]).
Получение фтористого «-гексила СН3(СН2)4СН2Р. Смесь 116 г (2 моля) фторида калия, 200 г этиленгликоля и 50 г диэтиленгликоля была нагрета в приборе, описанном выше, до 180°. К смеси, температура которой поддерживалась между 175—185°, при перемешивании было в течение 8 час. прибавлено по каплям 120,6 г (1 моль) хлористого «-гексила. Продукт реакции, кипящий при 93,2°, отгонялся из реакционной смеси почти с такой же скоростью, с какой подавался хлористый алкил. По окончании прибавления хлористого гексила реакционную смесь охлаждали до 110° и через прибор продували медленный ток воздуха, чтобы отогнать остатки продукта реакции. В приемнике сконденсировалось 79,6 г дестиллята. Он состоял из фтористого «-гексила с примесью гексена и непрореагировавшего хлористого гексила. После фракционирования получено 56,3 г (54,1%) фтористого «-гексила с т. кип. 91—93,5°.
ЛИТЕРАТУРА
McCombie, Saunders, Nature, 158, 382 (1946).
Gryszkiewicz-Trochimowski, SporzynskU Wnuk, Rec. trav. chim„ 66, 413—418 (1947).
Bradley, ам. пат. 2403576, 1946.
Gryszkiewicz-Trochlmowski, Rec. trav. chini,, 66, 427 (1947),
22
ПОЛУЧЕНИЕ ТРИФТОРЭТИЛОВОГО СПИРТА(2,2,2-ТРИФТОРЭТАНОЛА)
Г. ГИЛЬМАН, Р. ДЖОНС
Н. Gilman, R. Jones, J. Am. Ghem. Soc., 70, 1281 (1948)
Трифторэтиловый спирт описан Свартсом [1 ], который получил это соединение каталитическим восстановлением двух соединений: ангидрида трифторуксусной кислоты и трифторацетамида. Выход трифторэтилового спирта по первому методу составлял лишь 23%. С целью увеличения выхода продукта нами была сделана попытка получить трифторэтиловый спирт из этил-, и также из «-бутилтрифторацетата гидрированием этих эфиров над меднохромовым катализатором под давлением 245 атм при 250э. Эта попытка окончилась неудачей: водород не поглощался и было выделено лишь 70% неизмененного этилового эфира и 32% бутилового эфира.
В связи с этим было решено получать трифторэтиловый спирт из второго соединения, однако в статье Свартса не было подробного описания эксперимента, а лишь упоминалось, что гидрирование проводилось в эфирном растворе под давлением 40 атм.
Трифторэтиловый спирт. ИЗ г (1,0 моль) чистого трифторацетамида (т. пл. 74,5—75,0°) было растворено в 100 мл безводного эфира. Раствор загрузили в автоклав емкостью 500 сма, прибавив 3,5 г катализатора Адамса. Смесь гидрировали при перемешивании под давлением водорода 105 атм при 90° в течение 7 час. За это время давление упало до 47 атм. К охлааденной смеси добавили новую порцию катализатора в количестве 1,5 г и перемешивание продолжали при первоначальных условиях еще в течение 4 час. За это время давление понизилось до 75 атм. После охлаждения реакционная смесь и эфир, которым промывали авто- 189
Клав, были соединены и перегнаны • на небольшой насадочной колонке с эффективностью 10 теоретических тарелок. Получено 76,5 г (76,7%) фракции с т. кип. 75—77° (740 жж).
Для того, чтобы перегнать трифторэтиловый спирт, необходимо было нагревать перегонную колбу голым пламенем. По- видимому, трифторэтиловый спирт образует необычайно прочное сольватное соединение с неизмененным трифторацетамидом и с имеющимся в реакционной смеси трифторацетатом аммония.
При спуске давления выходящий из автоклава водород оба раза пропускали через концентрированную соляную кислоту. При этом было получено всего 36 г (66%) хлорида аммония, который для идентификации анализировался.
Платиновый катализатор быстро терял активность. Скорость гидрирования становилась очень малой уже через 4 часа, и необходимо было добавлять новую порцию катализатора. Реакция образования трифторэтилового спирта может быть изображена следующим уравнением:
CF3-CONH2+2H2-^> cf3ch2oh+nh3.
Образования трифторэтиламина (это соединение было описано ранее [2]) не наблюдалось. Получены только трифторэтиловый спирт, аммиак, не вошедший в реакцию трифторацетамид и трифторацетат аммония. Небольшое количество трифторацетата аммония могло образоваться за счет гидролиза трифторацетамида .
Трифторизопропиловый спирт [31. 75 г (0,67 моля) трифторацетона [4], 5 г катализатора Адамса и 3 мл воды были загружены в автоклав, предварительно охлажденный до —15°. Смесь перемешивали при обычной температуре и давлении водорода, равном 53 атм. Поглощение водорода начиналось немедленно, и через 3 часа давление падало до
,5 атм. Реакционную смесь и эфир, которым промывали автоклав, соединяли и сушили над сульфатом кальция. После разгонки получено 68,5 г (90%) трифторизопропилового спирта с т. кип. 77—78°.
ЛИТЕРАТУРА
, 1. Swarts, Compt. rend., 197, 1261 (1933); Bull. soc. chim. Belg., 43, 471 (1934); C. A., 29. 729 (1935).
GUman, Jones, J. Am. Chern. Soc., 65, 1458 (1943).
Swarts, Bull. soc. chim. Belg., 38, 99 (1939); C. A., 23, 440 (1929).
Swarts, Classe sci. Acad. roy. Belg., 13, 175 (1927); C. A., 22, 58 (1928).
23
ТРИФТОРЭТИЛОВЫЙ СПИРТ
А. ХЭН, Р. АЛЬМ, М. CMS КA. Henne, R. Alm, М. Smook, J. Am. Chem. Soc„ 70., 1968 (1948)
Трифторэтиловый спирт был приготовлен Свартсом [1] восстановлением трифторуксусного ангидрида под давлением над платиновым катализатором. До сих пор этот способ приготовления воспроизвести никому не удалось. Очевидно, Сварте в описании способа приготовления катализатора допустил ошибку.
Восстановление амида фторуксусной кислоты также было описано Свартсом и успешно продолжено Гильманом [2]; мы в точности повторили опыт Гильмана и получили трифторэтиловый спирт с выходом 77%, но при этом на один моль амида расходовалось 5 г платины. Шерер [3] приготовил трифторэтиловый спирт, обрабатывая СР3СН2С1 плавленым ацетатом калия при температуре 225°, с последующим омылением ацетата. Мы повторили опыт Шерера и нашли, что выходы в большей степени зависят от температуры реакции. Восстановление производных трифторуксусной кислоты (эфира или хлорангидрида) до трифторэтилового спирта мы рекомендуем осуществлять с помощью литийалюминийгидрида. Это наиболее удобный и выгодный путь приготовления трифторэтилового спирта.
Получение хлорангидрида трифторуксусной кислоты. Применяли двухлитровую трехгорлую колбу, снабженную капельной воронкой, мешалкой с ртутным затвором и обратным холодильником, верхний конец которого был соединен с приемником емкостью 500 мл, охлаждаемым сухям льдом.
Прибор тщательно высушивали нагреванием при одновременном пропускании тока сухого азота и защищали от доступа 192
влаги хлоркальциевыми трубками. В колбу загружали 679 2 (4,83 моля) хлористого бензоила и в течение часа при постоянном перемешивании добавляли по каплям 417 г (3,66 моля) трифторуксусной кислоты. Затем капельную воронку заменили термометром и смесь нагревали в течение ночи до температуры 150°. Сырой хлорангидрид трифторуксусной кислоты отгоняли. Повторное фракционирование 'дало 380 г (2,87 моля; 79%) чистого вещества с т. кип. — 27° и 47 г (0,41 моля; 11%) непрореагировавшей кислоты.
Получение трифторэтилового спирта. Применяли пятилитровую трехгорлую колбу, снабженную обратным холодильником (охлаждаемым сухим льдом), мешалкой с затвором и входной трубкой для газа. Прибор высушивали нагреванием при одновременном пропускании ,тока сухого азота.
В колбу вносили твердый гидрид лития-алюминия (54 г или 1,42 моля) и затем 3 л тщательно высушенного эфира. Прй непрерывном перемешивании пропускали в жидкость хлорангидрид трифторуксусной кислоты (350 г или 2,64 моля) таким образом, чтобы конденсат не захлебывался в обратном холодильнике. Прибавление продолжалось 3*/г часа, после чего смесь дополнительно кипятили еще около одного часа на закрытой электроплитке. Затем вводную трубку заменяли капельной воронкой и медленно прибавляли 200 мл воды, чтобы гидролизовать избыток гидрида. Из прозрачного раствора выпадал белый творожистый осадок. Раствор сливали с осадка в смесь 1 500 мл серной кислоты и льда.
Эфир отделяли, а водный слой выливали обратно в колбу, присоединяя его к твердому остатку. Эфирный экстракт вновь использовали по частям (три порции) для повторного экстрагирования водного слоя. Эфирные экстракты объединяли и после удаления эфира остаток подвергали перегонке.
Выделено 285 г вещества с «т. кип. 74—75°, представлявшего собой смесь трифтор этилового спирта с 5—10% воды. Перегонка с концентрирэванной серной кислотой дала безводный спирт CFgCH^H с т. кип. 74°. Выход чистого продукта 85%.
13 Зак. 3427. Химия фтора 193
При проведении последующих опытов употребляли избыток хлорангидрида трифторуксусной кислоты, вместо избытка гидрида, так как последний трудно доступен; таким образом, было использовано 95°/0 гидрида, однако такая методика работы не может быть рекомендована.
ЛИТЕРАТУРА
Swarts, Bull. soc. chim. Belg., 43, 471 (1934).
Gilman, J. Am. Chem. Soc., 70, 1281 (1948).
Scherer, Scientific Zetko Exchange, P. B. Report, No 765.
24
ПОЛУЧЕНИЕ 1,1,1-ТРИФТОРАЛКЕНОВ-2 И НЕКОТОРЫЕРЕАКЦИИ ЭТИХ СОЕДИНЕНИЙ
к. КЕМПБЕЛЛ, ДЖ. КНОБЛОХ, Б. КЕМПБЕЛЛ
К. Campbell, J. Knobloch, В. Campbell, J. Аш. Chem. Soc., 72, 4380 (1950)
Реакции присоединения к олефинам, в молекуле которых трифторметильная группа находится при двойной связи, представляют значительный интерес. Трифторметильная группа оказывает сильное индуктивное электрофильное действие, и поскольку она не содержит двойных связей, .реакции присоединения не осложняются наличием системы сопряженных связей.
Ранее были описаны реакции присоединения к трихлор- метилэтиленам [1, 2]. При таких реакциях возможна аллильная перегруппировка с участием одного из атомов хлора'. [1, 2, 3]. В трифторметильной группе атомы фтора так прочно связаны с углеродным атомом [4], что аллильная перегруппировка невозможна. Реакции присоединения к трифтор- метилэтиленам до сих пор описаны не были.
В данной работе ставилась цель изучения реакций присоединения к олефинам, содержащим группировку
Ниже описаны методы получения трифторалкенов, а также некоторые реакции присоединения к этим олефинам.
В литературе описано лишь небольшое число трифторл метилэтиленов. Хэн и Хинкэмп {5] получили 1, 1, 1-трифтор- бутилен-2 дегидрогалогенированием 1,1, 1-трифтор-З-хлорбу- тана; аналогичным методом [6, 7] был получен 1,1, 1-трифтор- пропилен-2. Однако эти методы не пригодны для получения высших гомологов, так как соответствующие хлорзамещенные соединения трудно доступны.
Сварте (8] получил 1,1, 1-трифтор-2-метилпропилен-2 действием пятибромистого фосфора на соответствующий тре-
13*195
Личный спирт (1, 1, 1-трифтор-2-метилпропанол-2). дтот сйир1г был в свою очередь получен действием избытка магнийиод- метила на этиловый эфир трифтор уксусной кислоты. Последнее соединение легко доступно, поэтому нами было решено исследовать действие соединений Гриньяра на этиловый и бутиловый эфиры трифторуксусной кислоты.
Сварте [8] кроме того действием избытка магнийиодметила на этиловый эфир трифторуксусной кислоты получил третичный спирт. Нами же было показано, что при реакциях с другими реактивами Гриньяра получаются не третичные, а вторичные спирты. Так, когда реакция проводилась с магний- бром-я-пропилом, был выделен с 74-процентным выходом 1, 1, 1-трифторпентанол-2. Аналогичные результаты были получены с магнийбром-я-гексилом; в обоих случаях образования третичных спиртов не наблюдалось. Магнийбромэтил давал смесь вторичного (31%) и третичного (39%) спиртов.
- Аномальный ход реакции между эфирами трифторуксусной кислоты и соединениями Гриньяра нельзя объяснять только наличием пространственных затруднений, так как гораздо больший по размеру молекулы этиловый эфир триметилуксусной кислоты реагирует с магнийхлор-я-пропилом, давая смесь третичного (40%) и вторичного (48%) спиртов [9]. Вероятно, большую роль играет сильно электроотрицательный характер трифторметильной группы.
Если же вторичный спирт образуется в результате восстановления промежуточного соединения —г кетона по схеме
FgC™COgCgHg -j- H-C3H7MgBr —>
оII
—> F3C-C-C3H7 4- MgBf(OC2H5),
F3C—C—C3H7 + H-C8H7MgBr —>
II О
—> P3C-CH-C3H7 + C3H6,OMgBf
то можно выделить этот кетон после прибавления реактива Гриньяра к сложному эфиру, а затем показать, что этот кетон действием реактива Гриньяра может быть восстановлен. Такая реакцйя была проведена с магнийбром-я-гексилом.
Магнийбром-«-гексил прибавляли к эквимолекулярному количеству этилового эфира трифторуксусной кислоты; при этом были получены 1, 1, 1-трифтороктанон-2 и вторичный спирт 1,1» 1-трифтороктанол-2. Кетон восстанавливался действием избытка магнийбромпропилр или -гексила до вторичного спирта, а третичный спирт нё образовывался вовсе^ Это противоречит данным Саймонса и Ремлера [10], которые получили 1, 1-дифенил-2, 2, 2-трПфторэтиловый спирт присоединением магнийбромфенила к соответствующему, кетону. Джекоб [3], однако, наблюдал процесс восстановления, подобный описываемому в данной статье; он получил вторичный спирт из хлорангидрида трихлоруксусной кислоты и магний- бромэтила.
Вторичные спирты 1, 1, 1-трифтороктанол-2 и 1, 1, 1-три- фторпентанол-2 чрезвычайно трудно поддаются* дегидратации, что объясняется наличием сильного индуктивного влияния трифторметильной группы. 1, 1, 1-Трифтороктанол-2 не дегидратируется при нагревании с бисульфатом калия, концентрированной серной кислотой, 85-процентной фосфорной кислотой или (при 235°) с пятиокисью фосфора.
При попытке провести дегидратацию в паровой фазе над активированной окисью алюминия при 350° карбинол разлагается с образованиеьМтродукта с более низким молекулярным весом, кипящего в широком температурном интервале. Джекоб [3] наблюдал подобную, но менее резко выраженную, устойчивость к дегидратации 1,1, 1-трихлор-2-метилбута- нола-2.,
1-Трифтороктанол-2 был превращен в соответствующий метилксантогенат с тем, чтобы путем пиролиза последнего получить олефин. Однако метилксантогенат оказался необычайно устойчивым и перегонялся при атмосферном давлении (т. кип. 241—243°) без малейших следов разложения.
Карбинол удалось превратить в олефин с удовлетворительным выходом путем пиролиза уксуснокислого эфира над стеклянной ватой по методу Вибаута и Пельта [11, 12]. При 450° температуре, обычно достаточной для разложения ацетатов вторичных спиртов, трифтороктилацетат не изменяется, но при 500° образуется олефин с выходом 65%. При более высоких температурах происходит заметное обугливание.
В качестве одного из методов получения трифторметил- 9Л кил кетонов • было исследовано действие кадмийдиалкидов 197
на хлорангидрид трифторуксусной кислоты, однако этот метод оказался довольно сложным. Максимальный выход 1,1, 1-трифтороктанона-2, полученного из дигексилкадмия в бензольной среде,, составлял 22%.
При проведении реакции в эфирном растворе был получен с 13-процентным выходом третичный спирт трифторметил- дигексилкарбинол, кетона же выделить не удалось. Если кетон и является промежуточным продуктом при образовании третичного спирта, то механизм реакции этого кетона с алкилкадмиевыми соединениями иной, нежели при взаимодействии с алкилмагниевыми соединениями. С хлорангидридом трифторуксусной кислоты дифенилкадмий, повидимому, реагирует нормально, так как Джонс [13] получил в результате этой реакции трифторацетофенон с выходом 61%, причем относительно образования третичного спирта этим автором ничего не сказано.
Другие пути синтеза трифторметилолефинов не оправдали себя. Так, попытки присоединить хлорангидрид трифторуксусной кислоты к гексену-1 оказались неудачными [10]; по данным Свартса [14], трифторэтиловый спирт не может быть превращен в трифторэтилбромид. Кроме того, Гильман и Джонс [15] отмечают, что им не удалось получить со сколько- нибудь заметным выходом трифторэтилиодид действием иода и красного фосфора на соответствующий спирт.
Трифторметильная группа, находящаяся по соседству с двойной связью, оказывает сильное влияние на реакцию при- соминения к 1,1, 1-трифтороктену-2. Это соединение, подобно трихлоризобутену [1], не растворяется в концентрированной серной кислоте и, как и трифторизобутен [8], лишь очень медленно реагирует с бромом; так, после взаимодействия на свету, продолжавшегося 17 дней, прореагировало только 23% от вычисленного количества брома (бром был растворен в хлороформе). Присоединение брома протекает несколько быстрее, если в качестве бронирующего средства пользоваться водным раствором брома — бромида калия; 17% теоретического количества брома поглощается в течение 40 час. С другой стороны, трифтороктен легко окисляется перманганатом калия, превращаясь в капроновую кислоту; при гидрировании над никелем Рэнея при обычной температуре и атмосферном давлении к трифтороктену присоединяется один моль водорода, после чего поглощение водорода прекращается, 198
Такие фторированные олефины, как 1, 1-дифтор-2, 2-ди- хлорэтилен, легко реагируют с нуклеофильными агентами [16]; этого же следует ожидать и от 1,1, 1-трифтороктена-2. Попытки присоединения метила'та натрия, натрмалонового эфира, диэтиламина и магнийхлор-ягргот-бутила окончились неудачей. Работа по исследованию реакций присоединения трифторм етилэтиленов продолжается.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Эфиры трифторуксусной кислоты. Этиловый эфир был получен по методу Гильмана и Джонса [17]. Сырой продукт отгоняли от пятиокиси фосфора на колонке с насадкой из спиралей. Получено вещество с т. кип. 60—62°, п^ 1,3076. Выход продукта составлял 88%.
«'Бутиловый эфир получали по этому же методу, лишь с той разницей, что продолжительность нагревания смеси с обратным холодильником была увеличена до 24 час. Выход продукта составлял 84%. Т. кип. 102,7—102,8°; я*0 1,3391; d* 1,016; APF 1,30."
Анализ. Вычислено для CeHgF8O2: С — 42,36, Н — 5,33%; найдено: С—42,47; Н — 5,29%.
Трифторэтиловый спирт. Было найдено более целесообразным восстанавливать бутилтрифторацетат, а не хлорангид- рид трифторуксусной кислоты, так как последний имеет очень низкую температуру кипения (— 27°). 116 г (0,68 моля) бутилтрифторацетата было прибавлено в течение 2 час. при перемешивании к раствору 17,8 г (0,46 моля) гидрида лития-алюминия в 500 мл сухого эфира. Под влиянием выделившейся теплоты реакции смесь закипала; кипячение с обратным холодильником продолжали еще 15 мин. после прибавления всего бутилтрифторацетата. Избыток гидрида лития-алюминия разлагали осторожным прибавлением воды, после чего смесь выливали в разбавленную серную кислоту со льдом. Водный слой экстрагировали двумя порциями эфира по 100 мл. Экстракт высушивали сульфатом магния и перегоняли. Полученный при этом трифторэтанол еще содержал воду. Ои был полностью обезвожен перегонкой над пятиокисью фосфора. Выход продукта 76%. Т. кип. 73,9—74° (750 мм); d™ 1,3842. 3, 5-Динитробензоат имел т. пл. 62—63°.
Анализ. Вычислено для CaH6F8N2O6 : С—36,75, Н—1,71%; найдено: С— 36,85, Н —1,42%.
Попытки получения бромида трифторэтилового спирта действием пятибромистого фосфора на этот спирт окончились неудачей.
Попытка получения 1,1, 1-трифтор-3-октенона-2. Была проведена реакция между ангидридом трифторуксусной кислоты [18] и гексеном-1 в сероуглероде в присутствии хлорида и бромида алюминия. в качестве катализаторов. Процесс проводился, как "описано у Саймонса и Ремлера [10], однако при этом получались лишь небольшие количества нечистых продуктов.
Взаимодействие дигексилкадмия с хлорангидридом трифторуксусной кислоты в бензольном растворе. Ди н- гексилкадмий был получен из 1,5 моля бромистого н-гексила по общему методу Кезона [19], после чего было отогнано 430 мл эфира и к остатку прибавлено 750 мл сухого бензола.
Колба, в которой проводилась реакция, была погружена в ледяную баню и снабжена холодильником, охлаждавшимся смесью изопропилового спирта с сухим льдом. Хлорангидрид трифторуксусной кислоты, образующийся при действии избытка хлористого бензоила на 30 г (0,264 моля) трифторуксусной кислоты [18], был в течение 2*/г час. пропущен через энергично перемешиваемую суспензию дигексилкадмия. Смесь кипятили с обратным холодильником в течение одного часа, затем охладили и вылили в разбавленную серную кислоту со льдом. Водный слой экстрагировали двумя порциями бензола по 125 мл каждая, соединенные вытяжки промыли водой, затем разбавленным раствором соды и хлорида натрия и высушили над сульфатом натрия. После перегонки на колонке ср спиральной насадкой получено Иг продукта с т. кип. 135—144°, п^ 1,3773—1,3778. После повторной перегонки над пятиокисью фосфора получено 7,3 г безводного трифтор- метидгексидкетова с т, кип, 70—72° (187 мм), п^ 1,3727, d^ 1,0498. Его п-нитрофенилгидразон имел т. пл. 89—90°
после двухкратной перекристаллизации из водного раствора пиридина.
Анализ. Вычислено для C14H18F8N8O2: С — 52,99.
Н —5,72%; найдено: С —52,97, Н—5,74%.
ЯО
Первоначально 2,4-динитрофенилгидразон этого кетона получался в виде масла, которое постепенно закристаллизо- вывалось. После 2-х перекристаллизаций из спирта он плавился при 45—46°.
Анализ. Вычислено для C14H1TF8N4O4: С — 46,41, Н—4,73, N—15,47%; найдено: С —46,50, Н —4,68, N —15,15%.
Взаимодействие дигексилкадмия с хлорангидридом трифторуксусной кислоты в эфирном растворе. Если не заменить эфир бензолом перед прибавлением хлорангидрида кислоты, как описано выше^ то кетон не образуется. В этом случае был выделен трифторметилдигексилкарбинол с выходом 13%. Его константы: т. кип. 97,5—100° (1,3 мм\ п® 1,4180; d® 0,9891; АРТ 1,10. Кристаллических производных этого карбинола получить не удалось.
Анализ. Вычислено для C14H27F8O: С—62,65, Н—10,14%; найдено: С — 62,78, Н — 10,40%.
Действие соединений Гриньяра на эфиры трифторуксусной кислоты, а) Магнийбром-н-пропил. Раствор 25,0 г (0,176 моля) этилового эфира трифторуксусной кислоты в 40 мл сухого эфира прибавляли по каплям к реактиву Гриньяра, полученному из 72,3 г (0,587 моля) бромистого пропила и 14,3г (0,587 грамматома) магния в 150 мл сухого эфира. Прибавление эфира трифторуксусной кислоты продолжалось 30 мин., в течение которых реакционная смесь охлаждалась. Затем смесь перемешивали при обычной температуре, после ‘чего кипятили с обратным холодильником в течение 1,25 час. и оставили на ночь. На следующий день реакционную смесь вылили на лед с хлоридом аммонця и водный слой проэкстрагировали двумя порциями эфира по 100 мл каждая. Эфирные вытяжки были высушены над хлоридом кальция и перегнаны на колонке со спиральной насадкой. Получено 18,6 г (74,4%) 1, 1, 1-трифторпентанола-2 с т. кип. 109,9—111,5° (745 мм), п® 1,3533, d® 1,136, АР® 1,21.
Анализ. Вычислено для C6HgF8O: С — 42,25, Н — 6,38%; найдено: С — 42,66, Н — 6,68%.
Магнийбром-н-гексил. 122 г (0,86 моля) этилового эфира трифторуксусной кислоты было прибавлено в усло=
виях, описанных выше, к реактиву Гриньяра, полученному из 3 молей бромистого гексила и 3 грамматомов магния. Главную фракцию с т. кип. 142—181,5°, полученную при перегонке продукта гидролиза, перегоняли еще раз на колонке с насадкой из спиралей. Получено 122 г (77,8%) продукта с т. КИП. 163,5—166° (751 мм), п* 1,3886—1,3870. Судя по данным анализа, трифтороктанол-2 содержал около 5% додеканона, который не мог быть удален перегонкой. Аналитически чистый 1,1, 1-трифтороктанол-2 был получен растворением продукта в концентрированной серной кислоте. Из этого раствора карбинол выделялся при разбавлении водой. Очищенный карбинол имел следующие константы: т. кип. 165,7—166,2° (751 мм^п® 1,3834; d» 1,056; АРр 1,12.
Анализ. Вычислено для C8H15FSO: С — 52,16, Н — 8,21%; найдено: С — 51,97, Н — 8,51%.
Магнийбромэтил. При взаимодействии реактива Гриньяра, полученного из 0,88 моля бромистого этила, с 0,26 моля этилового эфира трифторуксусной кислоты выделены две главные фракции: 1) фракция, кипящая в интервале 80—116°, представляющая собой, повидимому, неразделимую смесь этилового спирта и 1, 1, 1-трифторбутанола-2; 2) фракция с т. кип. 117,1—117,2° (750 мм\ п^ 1,3723, d® 1,145/ А Ру 0,97. Это вещество представляет собой трифторметил- диэтилкарбинол. Выход его составлял 39%.
Анализ. Вычислено для CeHnF8O:C — 46,15, Н — 7,10%; найдено: С — 46,28, Н — 6,82%.
Если реакция проводилась не с этиловым эфиром трифторуксусной кислоты, а с бутиловым, то выделялся чистый вторичный спирт 1, 1, 1 -трифторбутанол-2 с т. кип. 90,8—91,8° (752 мм\ п® 1,3403, d* 1,166, АРу 1,38. Выход спирта составлял 31%.
Анализ. Вычислено для C4H7F8O: С—37,50, Н — 5,51%; найдено: С—37,53, Н — 5,77%.
Третичный спирт при работе с бутиловым эфиром трифторуксусной кислоты выделен быть не мог, так как он образует с бутиловым спиртом, имеющимся в реакционной смеси, азеотроп с т. кип. 115—118°.
Другой порядок прибавления реагентов при взаимодействии магнийбром-н-гексила с этиловым эфиром трифторуксусной кислоты. Магнийбром-я-гексил, полученный
из 0,18 моля бромистого гексила в 35 мл сухого эфира, был прибавлен в течение 2*/2 час. к раствору 0,18 моля этилового эфира трифторуксусной кислоты в 35 мл эфира при (охлаждении смеси льдом. После прибавления всего этилового эфира трифторуксусной кислоты смесь кипятили в течение 2 час. с обратным холодильником, а затем ее гидролизовали разбавленной серной кислотой со льдом. Водный слой насыщали поваренной солью и экстрагировали 2 порциями эфира по 40 мл каждая. При повторной перегонке главной фракции (т. кип. 79—177°) основная масса продукта перегонялась в интервале 150—170° и имела п^ 1,3733—1,3880. Судя по температуре кипения и показателю преломления, это была смесь 1,1, 1-трифтороктанона-2 и продукта его восстановления 1,1, 1-трифтороктанола-2. Чтобы подтвердить присутствие кетона, был получен 2,4-динитрофенилгидразон с т. пл. 43,5—44,5°, который не дал депрессии температуры плавления с производным, полученным при реакции с ди- гексилкадмием (см. выше).
Взаимодействие 1,1, 1-трифТороктанона-2 с магиий- бромпропилом. Раствор 5,3 г (0,03 моля) кетона в 25 мл сухого эфира был прибавлен при охлаждении к магнийбром- пропилу, полученному из 1,8 г бромистого пропила. Прибавление проводилось в течение 15 мин., после чего смесь кипятили в течение одного часа с обратным холодильником, а затем подвергали гидролизу. После перегонки получено 3,2 г 1,1, 1-трифтороктанола-2 с т. кип. 165—167,5°, «з» 1,3842, d?» 1,049.
Аналогичная реакция была проведена с бромистым я-ге- ксилмагнием. Продукт реакции обладал характерным запахом трифтороктанового спирта. Однако этот карбинол находился в смеси с додеканом, от которого перегонкой освободиться не удалось.
Окисление 1,1, 1-трифтороктанола-2 до 1, I, 1-три- фтороктанона-2. 30 г 1, 1, 1-трифтороктанола-2 было окислено бихроматом натрия в серной кислоте по методу Конанта и Квейла [20]. После перегонки продукта реакции на колонке Подбильняка был получен кетон с выходом 49°/0. Фракция, ближе всего подходящая к кетону, имела следующие константы: т, кип, 135,9° (737 мм); п^ 1,3650; d^ 1,053.
Анализ. Вычислено для C8H18F8O:C—52,74, Н—7,19%; найдено: <2 — 52,87, Н — 6,89%.
Производные этого кетона были идентичны с производными 1, 1, 1-трифтороктанола-2, полученного из этилового эфира трифторуксусной кислоты и дигексилкадмия.
Метилксаитогенат 1, 1, 1-трифтороктанола-2. 7,3 г (85%, 0,11 моля) порошкообразного едкого кали растворяли при нагревании в 20 г (0,11 моля) трифтороктанола-2. К охлажденному раствору при перемешивании прибавляли сначала раствор 16 г (0,22 моля) сероуглерода в 100 мл декалина, а затем 22 г (0,156 моля) йодистого метила. Реакционную смесь нагревали при 70° в течение 2% час., а затем оставили на ночь. Из смеси была отогнана при атмосферном давлении фракция, кипящая до 185°.
Дестиллят, повидимому, не содержал олефинов. Остаток ₽ перегонной колбе был промыт водой, высушен над поташом и перегнан в вакууме. Главная фракция имела т. кип, 125,5—127,5° (15 мм), п* 1,4694, d™ 1,1342. При атмосферном давлении она перегонялась почти без разложения при 241—243°. Анализ этого продукта показывал, что ме- Тилксантогенат содержал около 3% декалина.
Анализ. Вычислено для C10H17F8OS2: С—43,77, Н—6,25%. Вычислено для 97-процентного CF8CH (OCS2CH8) С6Н18 + 3% декалина (предполагаемая примесь): С — 45,02, Н — 6,45%; найдено: С —44,97, Н — 6,50%.
1, 1, 1-Трифтор-2-ацетоксиоктан. К 121,4 г (0,659 моля) трифтороктанового спирта было прибавлено 109 мл (1,53 моля) хлористого ацетила. После часа стояния при обычной температуре смесь кипятили с обратным холодильником в течение 5 час., а затем оставили на ночь. Сложный эфир, выделенный после выливания реакционной смеси в воду, имел п^ 1,3818 и был достаточно чист для дальнейшего превращения в олефин. Выход этого продукта составлял 139 г (93%). При разгонке части эфира на колонке Подбильняка была выделена главная фракция с т. кип. 177,2—177,5° (736 мм), п^ 1,3800, ^ 1,041.
Анализ. Вычислено для CJ0H17F8O2: С-53,10, Н —7,58%; найдено: С —53,7, Н —7,82%.
При зйМейё хлористогб ацетила уксусным ангидридоц выход эфира понизился до 55—57%.
1, 1-Трифтор-2-ацетоксипентан. Получен по методу, описанному для 1,1, 1-трифтор-2-ацетоксиоктана, с выходом 85%. 1,1, 1-трифтор-2-ацетоксипентан имеет т. кип. 119—124° (744 мм\ п™ 1,3587.
1,1, 1-Трифтороктен-2. Пиролиз 1,1, 1-трифтор-2-аце- токсиоктана, содержащего несколько капель ледяной уксусной кислоты [21], проводился при 500 + 10° над ватой из стекла пирекс. Реакцию вели в приборе, подобном описанному Ви- баутом и Пельтом [12]. Продукты пиролиза собирали в приемнике, охлаждаемом сухим льдом. Продукт реакции при обычной температуре был разбавлен водой, причем образовалось два слоя. Органический слой был обработан содой для удаления уксусной кислоты, высушен над сульфатом магния и перегнан на колонке Подбильняка.
Из 76 -г взятого в реакцию трифторацетоксиоктана получено 25,6 г трифтороктена-2 и 16,7 г трифторацетоксиоктана выделено в неизмененном виде. Выход олефина составлял 59%, считая на прореагировавший трифторацетоксиоктан. В последующих опытах выход был увеличен до 65%. Чистый 1, 1, 1-трифтороктен-2 имеет т. кип. 123,4—123,6° (749 мм\ п” 1,3682, d^o 0)962) дрр 1,18.
Анализ. Вычислено дляС8Н18Р8: С — 57,82, Н — 7,88%, найдено: С — 58,04; Н — 8,03%.
Следует отметить, что при 450° пиролиз практически не происходит и ббльшая часть эфира возвращается в неизмененном виде, но при 550° наблюдается сильное разложение и олефин получается с незначительным выходом.
1-Трифторпентен-2. Этот олефин был получен пиролизом соответствующего ацетоксипроизводного. Выход олефина составлял 95%, считая на ту часть эфира, которая не возвратилась в неизмененном виде. 1,1, 1-Трифторпентен-2 имеет т. кип. 48,2-49,2? (750 мм\ п™ 1,3254, d® 0,9971, АР$ 1,18.
Анализ. Вычислено для СбН7Р8: С — 48,38, Н — 5,69%; найдено: С — 48,87, Н — 5,72%.
Реакции 1,1, 1 -Трифтороктена-2. а) Окисление перманганатом. 4,4 г олефина было окислено раствором 18,2 г перманганата калия в 300 мл воды, содержащей 2,1 г едкого кали. Осадок двуокиси марганца был отфильтрован и промыт тремя порциями кипящей воды по 100 мл каждая. Фильтрат и промывные воды были соединены и упарены до объема 100 мл. Раствор был подкислен (до pH 3) соляной кислотой и органические кислоты проэкстрагированы трибутилфосфатом (3-мя порциями по 20 мл). Из этого раствора кислоты были выделены экстракцией разбавленным раствором едкого кали, и вытяжка была выпарена досуха. Остаток был растворен в небольшом объеме воды, подкислен соляной кислотой (общий объем 10 жл) и проэкстрагирован эфиром. При испарении эфира в вакууме отгонялась также и трифторуксусная кислота (т. кип. 72,4°). В остатке находилась сырая капроновая кислота, которая была превращена в калиевую соль (0,9 г), а затем в анилид с т. пл. 93,5—94,5°. Анилид не давал депрессии при плавлении с образцом заведомого капроанилида.
Гидрирование. 0,542 г олефина было растворено в спирте и прэгидрировано над никелем Рэнея. При этом при обычной температуре и «атмосферном давлении в течение 60 мин. поглотилось вычисленное количество водорода, после чего водород более не поглощался.
Бромирование. К титрованному раствору брома в хлороформе, содержавшему 0,00217 моля брома, было прибавлено 0,5298 г (0,00319 моля) олефина и раствор оставлен стоять в колбе с притертой пробкой. Параллельно был поставлен слепой опыт: был оставлен стоять такой же образец раствора брома в хлороформе без олефина. К концу 11-го дня оба раствора были оттитрованы 0,1055 н. раствором гипосульфита. На титрование раствора, не содержащего олефина, пошло 24,98 мл гипосульфита; на раствор же с олефином израсходовано 10,90 мл. Отсюда следует, что олефин присоединил 23,3°/0 того количества брома, которое необходимо для насыщения двойной связи.
При проведении другого опыта смесь 0,547 г (0,00329 моля) олефина и 25,0 мл титрованного раствора брома-бро- мида калия (0,4012 н.) стояла в темноте в течение 40 дней в колбе с притертой пробкой. На титрование непрореагировавшего брома пошло 84,5 мл 0,1055 н. раствора гипосуль-
фита. Таким образом, к олефину присоединилось" лишь 17% от теоретически вычисленного количества брома.
Действие нуклеофильных соединений на трифтор - октен. Смесь 7,4 г 1, 1, 1-трифтороктена-2 с избытком (14 мл^ диэтиламина кипятили с обратным холодильником в продолжение 7 дней. Вернулось в неизмененном виде 84% диэтиламина и 93% олефина. Отсюда можно сделать заключение, что олефин практически не реагирует с диэтиламином.
При кипячении раствора эквимолекулярных количеств три- фтороктена и натрмалонового эфира в бензоле в течение 25 час. большая часть олефина и малонового эфира вернулась в неизмененном виде. Продукт присоединения выделить не удалось.
Раствор эквимолекулярных количеств трифтороктена и метилата натрия в сухом метиловом спирте кипятили с обратным холодильником в течение 2 час. Затем растворитель был отогнан и осадок обработали водным раствором соляной кислоты, причем было обнаружено присутствие иона фтора, однако каких-либо индивидуальных соединений выделить не удалось.
Г-Трифтороктен-2 кипятили с обратным холодильником в течение 24 час. с избытком магнийхлор-«греяг-бу- тила, растворенного в эфире. После обычной обработки смеси ббльшая часть олефина вернулась в неизмененном виде.
ВЫВОДЫ
Изучено взаимодействие алифатических соединений Гриньяра со сложными эфирами трифторуксусной кислоты. С маг- нийбромэтилом образуется смесь вторичного и третичного спиртов; если же в состав реактива Гриньяра входят алкильные радикалы с большим молекулярным весом (w-пропил и н-гексил), то образуется только вторичный спирт.
1-Трифтороктанон-2 восстановлен до вторичного спирта действием магнийбромпропила; образования продуктов присоединения в этом случае не наблюдалось.
При действии дигексилкадмия на хлорангидрид трифторуксусной кислоты в бензоле образуется с небольшим выходом (22%) ожидаемый кетон. Если процесс проводить в эфирном растворе, то единственным продуктом реакции яйляется третичный спирт —трифторметилдигексилкарбинол.
L 1, 1-ТрифтороКГен-2 и 1, 1, 1-трифторпенТен-2 получены пиролизом соответствующих вторичных ацетатов.
Исследзваны некоторые реакции присоединения 1,1, 1-три- фтороктена-2.
ЛИТЕРАТУРА
Price, Marshall, J. Org. Chern., 8, 532 (1943).
Kharasch, Rossin, Fields, J. Am. Chem. Soc., 63, 2558 (1941)
Jacob, Bull. soc. chim., [5], 7, 581 (1940).
Gilman, Advanced Organic Chemistry, vol. I, 2nd Ed., New York, 1943, p. 956.
Henne, Hinkamp, J. Am. Chem. Soc., 67, 1194 (1945).
Sherer, I. G. Farbenindustrie, A. G. Report, Frankfurt a/M, 1941.
Henne, Waalkes, J. Am. Chem. Soc., 68, 497 (1946).
Swarts, Bull. soc. chim. Belg., 36, 199 (1927).
Lerolde, Ann. chim., [9], 16, 354 (1921).
Simons, Ramler, J. Am. Chem. Soc., 65, 389 (1943).
Wibaut, van Pelt, Rec. trav. chim., 57, 1055 (1938).
Wibaut, van Pelt, Rec. trav. chim., 60, 55 (1941).
Jones, J. Am. Chem. Soc., 70, 143 (1948).
Swarts, Compt. rend., 197, 1261 (1933).
Gilman, Jones, J. Am. Chem. Soc., 65, 2037 (1943).
Miller, Fager, Griswold, J. Am. Chem. Soc., 70, 431 (1948).
Gilman, Jopes, J. Am. Chem. Soc., 65, 1458 (1943).
Brown, J. Am. Chem. Soc., 60, 1325 (1938); Tinker, ам. пат 2257868 (1941); С. A., 36, 495 (1942).
Cason, J. Am. Chem. Soc., 68, 2078 (1946).
Синтезы органических препаратов, сб. I, Издатинлит, 1949, стр. 211.
Houtman, van Steenis, Heertjes, Rec. trav. chim., 65, 781 (1946),
25
ПОЛУЧЕНИЕ АЛЬДЕГИДОВ, СОДЕРЖАЩИХТРИФТОРМЕТИЛЬНУЮ ГРУППУ
А. ХЭН, Р. ПЕЛЛИ, Р. АЛЬМ
A. Henne, R. Pelley, R. Alm, J. Am. Chern. Soc., 72, 3370 (1950)
В настоящем исследовании описаны синтезы альдегидов, содержащих группу CF3. Для получения альдегидов, у которых группа CF3 не является cмeжнQй с карбонильной группой, можно применять обычные методы. В частности, мы приготовили CF3CH2CHO посредством окисления CFgCHyC^OH бихроматом; Мак-Би [1] получил CF3CH2CH2CHO путем обработки CFgCF^CF^MgX этилорто формиатом. Наоборот, попытки приготовить первый член этого ряда (CF3CHO), применяя обычные способы, оказались неудачными, и нашелся лишь один хороший метод, а именно: восстановление при низкой, температуре CF3CN гидридом литийалюминия (ЫА1Н4). Мы должны заметить, что такое восстановление нитрилов теперь рекомендуется в качестве общепризнанного метода [2] и перфторбутиральдегид получается как промежуточный продукт при восстановлении кислоты в спирт [3].
Температура кипения трифторированных альдегидов в основном такая же, как и нефторирэванных альдегидов, за исключением трифторацет'альдегида, который кипит приблизительно на 40° ниже ацетальдегида.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
CF3CH2CHO. Посредством окисления CFgCHgCHgMgCl [4] получали CFgCHaCHgOH. Для удобства CF3CH2CH2C1 получали обычным фторированием продажного CClgCHgCHgCl фторидом сурьмы. Этот метод удобнее, чем получение его из СС12=СНСНд [5]. Мы нашли также, что производное Гриньяра может быть на практике получено
14 Зак. 3427. Химия фтора. 209
количественно в присутствии избытка магния и в разбавленном растворе [6]; окисление его кислородом оказалось особенно эффективным при —78°, так как при этой температуре предотвращается образование СР8СН=СН2. По улучшенному способу выход CF8CH2CH2OH из хлорида достигает 80—85%.
Трифторпропиловый спирт окисляли до альдегида кислым раствором бихромата натрия. Смесь концентрированной серной кислоты (38 г или 0,36 моля), трифторпропилового спирта (29,8 г или 0,26 моля) и воды (150 мл) нагревали в круглодонной колбе с насадкой Клайзена. Когда температура реакционной смеси достигала 70°, через капельную воронку медленно добавляли бихромат натрия (30 г или 0,1 моля в 100 мл воды); при повышении температуры реакционной смеси до 85° в приемник отгонялось 16,5 г (0,15 моля) вещества (с.выходом 57%). Это вещество давало положительную реакцию Феллингу и 2,4-динитрофенилгидра- зон, который после перекристаллизации из 95-процентного спирта плавился при 150,2—150,8°. Найдено азота 19,0%; вычислено 19,1%; т. кип. 56,0—56,5° (745 жж), zt^ 1,3168, d® 1,365. Вычисленное значение атомной рефракции для фтора равно 1,1.
Для получения трифторпропионовой кислоты этот метод был видоизменен.
Наблюдения показали, что прибавление бихромата не при 70°, а при температуре кипения ведет к интенсивному окислению, которое замедляется после прибавления половины бихромата. Поэтому окисление вели при температуре кипения в течение ночи. После охлаждения реакционную смесь экстрагировали эфиром и экстракт высушивали. При 27—30° и 14—15 мм трифторпропионовая кислота перегонялась без заметного разложения; после хранения при комнатной температуре она становилась розовой, но в холодильнике сохранялась без изменения. Температура затвердевания 0°; эквивалент нейтрализации 126 (вычисленный 128); т. пл. анилида 117,5—118°, а содёржание в нем азота 7,0% (вычислено 6,9%).
Повидимому, в лабораториях „Фарбениндустри" эта же кислота была получена с т. пл. 12° и т. кип. 146°.
CF3CHO. Трифторуксусную кислоту превращали в амид [7] с выходом 90%. Амид (34 г или 0,3 моля) смешивали с равным по весу количеством пятиокиси фосфора и под-
вергали сухой перегонке, причем получали 26 г CF3CN (85% от теоретического выхода).
Вторично перегнанный нитрил помещали в трехгорлую колбу емкостью 250 мл, охлаждаемую сухим льдом и оборудованную мешалкой, капельной воронкой и обратным холодильником, охлаждаемым также сухим льдом. При той же низкой температуре и перемешивании постепенно прибавляли эфирный раствор гидрида литий-алюминия (0,06 моля в 70 мл), причем реакционная масса окрашивалась в ярко- желтый цвет. По мере того как смесь нагревали до комнатной температуры, цвет ее переходил в коричневый. Тогда начинали осторожно вводить концентрированную соляную кислоту до тех пор, пока смесь не становилась прозрачной. Раствор непрерывно экстрагировали эфиром в течение 48 час. Эфирный экстракт, содержащий гидрат альдегида, подвергали фракционированной перегонке, пока он не достигал 10% своего первоначального объема. Этот концентрат затем добавляли по каплям к 15 г пятиокиси фосфора и смесь нагревали; полученный таким образом дестиллят снова фракционировали на охлажденной до 0° колонке, чтобы получить требуемый альдегид. Выход был равен 10,5 г (46% от теоретического). Попытка определения температуры кипения с помощью аппарата Энглера к успеху не привела, так как, вследствие частичной полимеризации, определить точнее —20±1° не представлялось возможным. Гидрат альдегида образовался с большой легкостью, заметно сублимируясь при температуре около 50°. И альдегид и его гидрат дают 2, 4-динитрофенилгидразон, плавящийся после перекристаллизации из 50-процентного спирта при 150—151° и идентичный с продуктом Шехтера и Конрада [8].
Альдегид реагировал с эфирным раствором фенилмагний- бромида. Реакционную смесь экстрагировали эфиром, а эфир упаривали; остаток окисляли холодным кислым перманганатом до появления розовой окраски. После обесцвечивания раствора небольшим количеством бисульфита получали 2, 4-динитрофенилгидразон, который, будучи перекристаллизован из 50-процентного спирта, плавился при 95°, что совпадает с хорошо известной величиной для трифторацетофенона [9].
Попытка приготовления CF8CHO. При высоких температурах CF8CO2H и муравьиная кислота с перекисью 14*211
марганца не реагируют вследствие разложения. CFgCONHs водородом на платине восстанавливался до спирта, а водородом в присутствии хромовой меди превращался в амин. CF8CONH2 полностью разлагался натрием в жидком аммиаке. При конденсации с реактивом Гриньяра он без восстановления переходил в третичный спирт. CF3CN реакцией Стефенса действием хлорида олова в присутствии хлористого водорода до имина не восстанавливался. CF3COC1 восстанавливался до спирта гидридом лития-алюминия, конденсировался с двумя молями реактива Гриньяра, но до кетона не восстанавливался ни гидридом натрия, ни борогидридом; не восстанавливался также методом Розенмунда, а прямо превращался в спирт. CF3COSR никелем Рэнея превращался в спирт. Гидролиз CF3CHC12 различными способами не приводил ни к чему. CFgCHgOH бихроматом натрия окислялся до кислоты и возвращался без изменений после обработки ацетоном и изопропоксидом алюминия.
ВЫВОДЫ
Чтобы синтезировать альдегид, содержащий группу CF3, достаточно обычного окисления соответствующего спирта, если только CF8 не является смежным с карбонильной группой. Для синтеза флюораля CF3CHO действенным оказалось только восстановление CF3CN с помощью гидрида лития- алюминия при низкой температуре.
Описано приготовление CF3CHO, CF3CH2CHO, а также CF8CH2CO2H.
ЛИТЕРАТУРА
McBee, Kelley, Rapkin, Abstracts of 116th Meeting Atlantic City, 1949, p. I OK.
Friedman, Abstracts of 116th Meeting Atlantic City, 1949, p. 5M.
Husted, Abstracts of 116th Meeting, Atlantic City, 1949, p. 10K.
McBee, Truchan, J. Am. Chem. Soc., 70, 2910 (1948).
Henne, Whaley, J. Am. Chem. Soc., 64, 1157 (1942).
Adams, M. S. Thesis, 'The Ohio State University, 1949.
Zimmer, M. S. Thesis, The Ohio State University, 1949.
Shechter, Conrad, J. Am. Chem. Soc., 72, 3371 (1950).
Simons, J. Am. Chem. Soc., 65, 389 (1943).
26
ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ НИТРОВАНИЕ 1,1, 1-ТРИФТОРПРОПАНАТРИФТОРАЦЕТАЛЬДЕГИД
Г. ШЕХТЕР, Ф. КОНРАД
Н. Shechter, F. Conrad, J. Am. Ghem. Soc., 72, 3371 (1950)
Нитрование алканов в паровой фазе при температурах выше 350° приводит к нитроалканам, образующимся путем замещения атома водорода или алкильной группы на нитрогруппу [1].
На примере реакций атомно-радикального типа было показано, что трифторметильная группа обладает заметным дезактивирующим влиянием на замещение водородных атомов в a-положении, однако влияние трифторметильной группы в [3-положении заметно меньше [2]. Поскольку реакции нитрования в паровой фазе обычно состоят в замещении нитрогруппами водородных атомов и алкильных радикалов, интересно было определить влияние трифторметильной группы на особенности нитрования 1,1, 1-трифторпропана.
Единственным продуктом нитрования 1,1, 1-трифторпропана азотной кислотой в присутствии кислорода при температуре 437—462° является 1,1, 1-трифтор-З-нитропропан, а основным продуктом реакции является трифторацетальдегид (флюораль ). Выход 1,1,1 -трифтор-3-нитропропана 16%, выход моногидрата трифторацетальдегида 20—24%.
Реакция нитрования не сопровождалась образованием нитрометана, нитроэтана, .трифторнитрометана, 1,1,1-трифтор-
2-нитроэтана, ни 1, 1, 1-трифтор-2-нитропропана; 1,1, 1-три- фтор-3-нитропропан идентифицировался реакцией его натриевой соли с серной кислотой и с 2, 4-динитрофенилгид разинем, протекающей с образованием 2, 4-динитрофенилгидразона 3, 3, 3-трифторпропионового альдегида [3]. Инфракрасный спектр трифторнитроалкана показан на рис. 1.
Трифторацетальдегид — первый сполна фторированный альдегид — был выделен из его гидрата реакцией с фосфорным ангидридом. Альдегид идентифицировали приготовлением п-нитрофенилгидразона и 2, 4-динитрофенилгидразона. Сварте [4] сообщал, что окисление трифторэтилового спирта хромовой кислотой дает трифторуксусную кислоту; трифторацетальдегид при этом получен не был. Осталось невыясненным, является ли трифторацетальдегид продуктом окисления 1, 1, 1-трифторпропана или разложения 1, 1, 1-трифтор- 2-нитроэтана. Поскольку термическое разложение первичных нитроалканов дает соответствующий альдегид, окись азота и воду [5], кажется вероятным, что разложение 1,1, 1-три- фтор-2-нитроэтана дает значительно больше трифторацетальдегида.
Флюораль показывает типичные реакции карбонильной группы, однако на его свойствах сказывается заметное индуктивное действие трифторметильной группы. Альдегид имеет т. кип. от —18,8 до —17,5°, очень медленно растворяется в воде, с разбавленными кислотами дает моногидрат. Инфракрасный спектр трифторацетальДегида показан на рис. 2. При хранении трифторацетальдегид полимеризуется. Полимер— прозрачная воскоподобная смола, слабо растворяющаяся в диэтиловом эфире и ацетоне, не растворяющаяся в воде, сероуглероде, хлороформе и четыреххлористом углероде. При нагревании полимер распадается с образованием трифторацетальдегида. Полимер медленно гидролизуется концентрированными кислотами, но быстро растворяется в разбавленных растворах карбонатов с образованием флюораль- гидрата.
г—, °-
я §7 —
Jз
Я e<
CQ Л О 0.3 E 5й
e я'
OS О—
ям<
3
я® Г
я - \ та S X
3
a та S
1°
О О —^
' 5^
°-o
\з
Ь ч
2 3
5 L
§
о
<= _§
о 5
5L о «
5 CL\
p.
a •§■«
$ 2*
о о
ba'.
§ н 5
^ (J
—— d
Оя <U
5S и
s'»® о2
« 2
■ hrI
p
VO 2 7
та у
0-0
О- V
g
М я
я a
Й та
0.2^ —— =
Ba J
о
1з
я S'
° о\
я В
о
)°.
* яV
я 8 О. Я •е-о.
s-B
Q
Гз
та ci '
\
сч ®
) 1 1 J1g
6 S'%‘e
* §
88 2
g 8882
%‘епнх>иоАиоду
nutmoAuody
А
Флюоральгидрат окисляется реагентами Толленса или разбавленным раствором перманганата калия до трифторуксусной кислоты. Он дает характерную галоформную реакцию с сильными водными основаниями, с образованием трифторметана и солей муравьиной кислоты. Гидрат в нейтральном или слабо кислом растворе замещенных гидразонов не образует, однако в присутствии концентрированных кислот происходит дегидратирование, после чего легко образуются обычные производные карбонильных соединений.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Аппарат. Аппарат для нитрования, основанный на конструкции, описанной Гессом и Александером [6], был сделан из трубки пирекс внутренним диаметром 12 мм\ объем реактора составлял 800 мл. Трубку погружали в расплавленную смесь нитрата натрия с нитратом калия. Стенки трубки заметно разъедались фтористым водородом, однако на долговечность аппарата это почти не влияло. Продукты реакции конденсировались последовательно в серии ловушек, погруженных в ледяную воду, сухой лед с ацетоном или в жидкий воздух.
Исходные вещества. 1,1,1-Трифторпропан (т. кип. —13°) приготовляли из 1, 1-ди хлор-1-пропена по методу Хэна и Уэлея [2]. Непрореагировавший трихлорпропен вновь возвращался в реакцию только после того, как он был очищен пропусканием через растворы едкого натра,, серной кислоты, а затем через безводную натронную изврсть; после этого его ректифицировали при низкой температуре. Нитрующим агентом служила химически чистая азотная кислота (70-процентная HNO3; уд. вес 1,42).
Нитрование 1,1, 1-трифторпропана. Смесь 1,1, 1-три- фторпропана (1 342 г), азотной кислоты и кислорода (молярное отношение 9,9—11,9:1:0,10:0,15) обрабатывали при атмосферном давлении в газовой фазе при 437—462е и при времени экспозиции 1,7—2,0 сек. Конденсат, собранный при 0°, после титрования аликвотной части немедленно экстрагировали эфиром. Конденсат, собранный при —80°, перегоняли при атмосферном давлении для удаления непрореагировавшего
1,1, 1-трифторпропана, затем экстрагировали эфиром. Объединенные эфирные экстракты высушивали над сульфатом натрия и ректифицировали на колонке (80X15 ом) со спиральной насадкой. По удалении эфира получали следующие фракции: 1) 72,5 г, т. кип. 101—103°, 2) 11,6 г, т. кип. 128—134° и 3) 2,7 г — неидентифицированный остаток. Обратно возвращалось 23,6% азотной кислоты.
Трифторацетальдегид. Часть первой фракции (20 г) экстрагировали водою (20 г) при 20°. Нерастворившуюся жидкость (7,6 г) присоединяли ко второй фракции. Часть водного экстракта (12,5 г) добавляли по каплям к фосфорному ангидриду (50 г) до появления бесцветного газа, который сгущали в конденсаторе, погруженном в жидкий воздух. Во время дегидратирования происходило заметное разложение реакционной смеси. Вторичная перегонка конденсата дала трифторацетальдегид (3 г) — бесцветную гигроскопичную жидкость с т. кип. от —18,8 до —17,5° (748 хм).
-Динитрофенилгидразон трифторацетальдегида. Часть водного экстракта первой фракции (3,5 г) прибавляли к 2, 4-динитрофенилгидразину (2 г) в 6 н. серной кислоте; при этом медленно выделялось твердое производное. Раствор оставляли на ночь. Осадок 2, 4-динитрофенилгидразона трифторацетальдегида перекристаллизовывали из смеси этилового спирта и воды (1,9 г), получали оранжево-желтые иглы с т. пл. 149,7—151,0° (с разложением).
Газообразный трифторацетальдегид пропускали в сернокислый раствор 2, 4-динитрофенилгидразина; полученный гидразон оказался идентичным с 2, 4-динитрофенилгидразоном, приготовленным из 1,1, 1-трифтор-З-нитропропана.
Максимум абсорбции гидразона в этиловом спирте находится в области 330—334 тц; коэффициент затухания равен 19 800; при 224—246 ти. коэффициент затухания равен 10 300.
Анализ. Вычислено для CgHBN4O4F8: С — 34,53, Н —1,80, N —20,15, F—-20,5%; найдено: С—-35,01, Н —1,80, N—-20,20, F—19,14%.
л-Нитрофенилгидразон трифторацетальдегида. Часть водного экстракта из фракции 1 (3,5 г) нагревали с л-нитро- фенилгидразином (2,0 г) в 6 н. серной кислоте (200 млу
Медленно и с плохими выходами образовался нитрофенил- гидразон трифторацетальдегида. После перекристаллизации из смеси спирта с водой получено 0,4 г желтых кристаллов с т. пл. 202—204° (с разложением). Максимум абсорбции гидразона в спирте находится в области 348—352 ту.; коэф* фициент затухания равен 23 600'
Анализ. Вычислено для C8H8N3O2FS: С — 41,20, Н — 2,58, N—18,03, F —24,46%; найдено: С—41,52, Н —2,69, N —18,32, F —23,10%.
1,1, 1-Трифтор-З-нитропропан. После удаления флюо- ральгидрата фракцию 2 ректифицировали и получили 1,1, 1-трифтор-З-нитропропан с т. кип. 134,0—134,8° при 748 мм, п™ 1,3558, d^° 1,4220; МР найдена равной 21,72, вычисленное значение равно 21,68. Карбонильная группа отсутствует; реакция с нейтральным или кислым 2, 4-динитрофенилгидра- зином была отрицательной; присутствие первичной нитрогруппы доказано растворением вещества в 10-процентном растворе едкого натра и образованием с нитритом калия и соляной кислотой нитроловой кислоты.
Анализ. Вычислено для CgH4NO2F8: С — 25,13, Н — 2,80, N —9,77%; найдено: С —25,59, Н —3,15, N —9,67%.
4-Динитрофенилгидразои 3, 3, 3-трифторпропионового альдегида. 1, 1, 1-Трифтор-З-нитропропан (1 г, 0,007 моля) растворяли в избытке раствора едкого натра и медленно прибавляли при быстром перемешивании к холодному раствору 2, 4-динитрофенилгидразина (2 г, 0,01 моля) в серной кислоте (6 н., 200 мл"). Щелочной раствор трифторнитроалкана при комнатной температуре быстро разлагался с значительным выделением тепла. По окончании прибавления выпавший оранжевый осадок отфильтровывали и промывали 6 н. серной кислотой и водой, затем растворяли в кипящем петролейном эфире и вновь фильтровали для удаления непрореагировавшего 2, 4-динитрофенилгидразина. После охлаждения из раствора выпадал желтый осадок; его дважды перекристаллизовывали из смеси этилового спирта с водой, обрабатывали активированным углем, затем дважды перекристаллизовывали из смеси бензола с метилциклогексаном и получали таким образом чистый 2, 4-динитрофенилгидразон 3, 3, 3-трифторпропионового альдегида (0,4 ?, 0,00137 моля,
%) в виде игл с г. пл. 149,6—150,2°. Температура плавления смеси гидразона с образцом заведомого гидразона [5] равна 150,2—150,8°; депрессия отсутствует. Максимум абсорбции гидразона в спирте лежит при 348—352 тц; коэффициент затухания равен 17 500.
Анализ. Вычислено для CflH7N4O4Fs: С — 36,97, Н—2,38 N—19,17%; найдено: С—37,46, Н—2,28, N —19,07%
ВЫВОДЫ
Нитрованием 1,1,1-трифторпропана азотной кислотой в присутствии кислорода при 437—462° получены 1,1,1-три- фтор-3-нитропропан (16%) и трифторацетальдегид (20—24%). Особенности этой реакции нитрования объясняются индуктивным влиянием трифторметильной группы. По свойствам трифторацетальдегид напоминает хлораль. Он образует стойкий гидрат, дает типичные галоформные реакции и при хранении полимеризуется. При нагревании полимеров или при действии на них разбавленных растворов оснований происходит деполимеризация.
ЛИТЕРАТУРА
Hass, Hodge, Vanderbilt, Ind. Eng. Chern., 28, 339 (1936); Has Shechter, ibid., 39, 817 (1947).
Henne, Whaley, J. Am. Chern. Soc., 64, 1157 (1942); Henne, Hin- kamp, ibid., 67, 1197 (1945); McBee, Hass, Elmore, Thomas, Toland, Truchan, ibid., 69, 944 (1947); Ash, Brown, Rec. Chem. Prog., 9, 81 (1948).
Henne, Pelley, Alm,, J. Am. Chem. Soc., 72, 3370 (1950).
Swarts, Bull. soc. chim. Belg., 43, 471 (1934).
Gabriel, Ber., 18, 1254 (1885); К on, ibid., 28, 1861 (1895), Holleman, Rec. trav. chim., 14, 121 (1895).
Hass, Alexander, Ind. Eng. Chem., 41, 2266 (1949).
27
ДЕЙСТВИЕ ЭЛЕМЕНТАРНОГО ФТОРА НА ОРГАНИЧЕСКИЕСОЕДИНЕНИЯ
X. ФТОРИРОВАНИЕ АЦЕТОНА В ПАРОВОЙ ФАЗЕ
Н. ФУКУХАРА, Л. БИГЕЛОВ
N. Fukuhara, L. Bigelow, J. Am. Chern. Soo., 63, 788 (1941)
В последних сообщениях [1] мы обсуждали вопрос о фторировании в паровой фазе органических газов в присутствии
Аппарат для фторирования в паровой фазе летучих органических жидкостей.
медной сетки в качестве катализатора. В настоящем сооб-щении описываются результаты применения этого же метода220
фторирования к органическим жидкостям. Ниже приводятся результаты фторирования ацетона.
Описание процесса. Схема нового аппарата показана на рисунке. Органическое жидкое вещество А под давлением, измеряемом манометром Б, вводилось через стеклянный капилляр Г в вертикальную латунную реакционную камеру В с электрическим обогревом. Капилляр Г был присоединен к камере В с помощью ртутного затвора Д. Образец сразу же испарялся, и газы попадали в насадку Е из медной сетки; одновременно через трубку Ж вводился фтор, который попадал в насадку в точке И ниже Е. Реакция проходила гладко; газообразные продукты улетучивались через верхний отвод 3, а менее летучие вещества собирались в приемнике К. Газы пропускались через две нагретые трубки Л и Л', наполненные фторидом натрия, и конденсировались в ловушке М, охлаждаемой жидким воздухом или сухим льдом. Ловушка предохранялась от действия воздуха и влаги азотом, пропускаемым или через трубку О, или через счетчик пузырьков Н. При работе с ацетоном реакционную камеру предварительно нагревали до 60°, но по мере хода фторирования температура значительно повышалась. Трубки с фтористым натрием все время поддерживались при температуре 95°.
Таблица
ЭМПИРИЧЕСКИЕ ФРАКЦИИ, ПОЛУЧЕННЫЕ ПРИ ФРАКЦИОНИРОВАНИИ ФТОРИРОВАННОГО АЦЕТОНА
№ фракции
T. кип. фракции, °C
Объем жидкости (%) прл разных отношениях фтор : ацетон: азот
6:1:18
4:1:12
4:1:8
3:1:6
2:1:4
1
< —105 (смесь, главным образом CFJ . .
20
10
15
5
2
—105 до —61
20
10
15
10
5
3
—61 до —35
10
10
5
5
5
4
—35 до —15
10
5
5
5
10
5
• > —15 (смесь) .
40
65
55
75
80
Было проведено большое число опытов в различных условиях; более низко кипящие вещества из ловушки 2И 221
выделялись с помощью фракционирования на колонке Бутса — Подбильняка. Результаты, выраженные в объемных процентах всего конденсата и округленные до 5%, показаны в таблице. Соответственно потоку фтора и 1 800 см® в час (при проходящем через генератор токе 5а) объем жидкости всего конденсата равнялся приблизительно объему жидкости использованного ацетона. Последняя величина употреблялась также для вычисления соответствующего объема пара ацетона при 25° и 760 мм., как показано в таблице.
На основании приведенных в таблице данных можно заключить, что повышение величины отношения фторирования (отношение фтор : ацетон) или уменьшение разбавления (отношение фтор : азот) способствовало образованию более низко кипящих веществ.
Однако испытанные условия не благоприятствовали преимущественному выходу какой-либо отдельной фракции. Смесь, кипящая выше —15°, уже больше не делилась на фракции. Фракции собирали и ректифицировали каждую отдельно. Перегонка привела к нижеописываемым результатам.
РАЗДЕЛЕНИЕ ВЕЩЕСТВ
Фракция №2. Эта фракция (т. кип. от—105° до —61°) почти несомненно состояла из смеси СО2, CF4 и COF2. Кривая перегонки показала наличие трех раздельных областей, соответствовавших: 1) т. кип. — 92°, мол. вес 84 (вероятно, SiF4 —|—СО2 —f—COF2); 2) т. кип. — 88°, мол. вес 62 (возможно, CO24-COF2); 3) т. кип. —83° (чистый COF^ совпадает с литературными данными [2], мол. вес 66 (вычисленный 66). Как 1), так и 2) содержали сублимирующиеся компоненты. Для точной идентификации чистый фторфосген пропускали в этиловый спирт, где он полностью абсорбировался. После перегонки на высокотемпературной колонке Подбильняка был получен чистый диэтилкарбонат с т. кип. 127° (по литературным данным 126,7—127,2 [3]).
Фракция № 3. Эта фракция (т. кип. от—61 до —35°) состояла главным образом из азеотропа с т. кип. — 59°, мол. вес 102. В одном случае молекулярный вес к концу перегонки возросло 116, и это привело нас к предположению, что смесь содержала фтористый трифторацетил CFgCOF
(т. кип. —59° [4], мол. вес вычисленный 116); он также пропускался в спирт и полностью им абсорбировался. Ректификация дала азеотроп с т. кип. 56°, состоящий, по всей вероятности, из этилового эфира трифторуксусной кислоты и спирта. Азеотроп растворялся в жидком аммиаке. После упаривания растворителя оставалось твердое вещество; при перекристаллизации его из хлороформа были получены кристаллы чистого трифторацетамида CF8CONH2 ,в форме больших белых пластинок с т. пл. 74—75° (74,8° [4]), и тем самым было подтверждено присутствие в азеотропе фтористого трифторацетила с т. кип. —59°. Другая составная часть азеотропа, очевидно, O2F2 с т. кип.—57° [5], но это пока не доказано.
Фракция № 4. Эта фракция состояла главным образом из чистого бесцветного гексафторацетона CF8COCF8 с т. кип. —28°, т. пл. —129°; данное соединение до сих пор еще не было известно.
Анализ. Вычислено для C8OF6: F—68,7%, мол. вес 166; найдено: F—68,6 (68,8%), мол. вес ,165.
Это интересное соединение напоминало по свойствам ацетон. Оно растворялось в воде без разложения и легко давало белый кристаллический семикарбазон, который выделялся из воды в виде моногидрата с т. пл. 153° (с разложением).
Анализ. Вычислено для C4H8N8OFe. Н2О: F — 47,3%; найдено: F — 47,4%.
Однако при кипячении с хлороформом вода удалялась, но температура плавления полученного безводного вещества оставалась равной 153° (с разложением).
Анализ. Вычислено для C4H3N8OF6: F — 51,1%; найдено F — 50,8%.
Фракция № 5. Собранные остатки от перегонок при низкой температуре (т. кип. >—15°) содержали непрореагировавший ацетон и более высококипящие вещества; некоторые из них, повидимому, возникали благодаря конденсирующему действию фтористого водорода. При ректификации этой смеси были получены два чистых соединения: фтористый оксалил (COF)2 и монофторацетон CH2FCOCH8, оба в количестве % объема взятого ацетона. Оставшаяся смесь
разделена не была; имеются основания полагать, что в ней содержится пента- и тетрафторацетон.
Оксалилфторид, который до сих пор еще иззестен не был, — бесцзетная очень реакционноспособная жидкость с т. кип. 26°.
Анализ. Вычислено для C2O2F2: F — 40,4%, мол. вес- 94; найдено (бомба Парра): F — 40,4%, мол. вес. 94.
Для идентификации оксалилфторид обрабатывали метиловым спиртом и смесь растворяли в жидком аммиаке. После выпаривания растворителя оставалось белое твердое вещество, которое в открытой трубке сублимировалось при 160—170°, а в закрытой — плавилось с разложением при высокой температуре. Эти свойства соответствуют свойствам ожидаемого оксамида. Довольно любопытно, что изомерные дифтораце- тоны C8H4OF2 имеют тот же молекулярный вес, что и фтористый оксалил; поэтому необходимо было доказать, что нами получено новое вещество, а не дифтбрацетон. Известно, что пентафторэтан, содержащий менее 1% водорода, при сжигании его над кварцем выделяет влагу на холодных частях прозрачной кварцевой трубки, причем влага отсутствует в том случае, если анализируемое вещество не содержит водорода. При сжигании фтористого оксалила таким же способом не было получено никаких следов влаги, чем и было доказано, что образец не содержал водорода, тогда как дифторацетоны содержат этот элемент в количестве больше 4%. Однако этот метод анализа фтористого оксалила не позволяет удовлетворительно количественно определить фтор вследствие# того, что образец реагирует со смазкой крана. Чтобы получить правильные результаты, часть вещества непосредственно перегоняли в ампулу, последнюю запаивали, взвешивали и сжигали в бомбе Парра.
Монофторацетон представляет собой слегка желтоватую жидкость, очень похожую на ацетон, но не вполне смешивающуюся с водой. Т. кип. 78° (72,5° [61). Вопреки данным прежних исследователей, едкий запах не наблюдался.
Анализ. Вычислено для C8HBOF: F — 25,0%, мол. вес. 76; найдено: F — 24,8, 25,0%, мол. вес [5] при определении по Мейеру 74, 77.
Кетон легко давал белый кристаллический семикарбазон с т. пл. 132° с разложением [6].
ОБСУЖДЕНИЕ
Из приведенных выше результатов ясно, что фторирование ацетона в паровой фазе приводит к образованию четырехфтористого углерода CF4, фтористого карбонила COF2, фтористого трифторацетила CF8COF, гексафтораце- тона CF8COCF8, фтористого оксалила (COF2) и монофтор- ацетона CH2FCOCH8. Удобнее всего объяснить образование этих веществ предположением свободно-радикального цепного механизма реакции, показанного следующими уравнениями:
F2 —>2F • (каталитическая или термическая реакция), (1) CH3COCH3 + F. —> СН3СОСН2 • + HF,(2)
СН3СОСН2 • + F2 —> CH3COCH2F 4- F •(3)
и так далее до тех пор, пока не образуется сполна фторированный CF8COCF8. Затем
CF3COCF3 + F • —> CFgCO • + CF4(4)
или еще яснее:
-\FCF3C:C:F+F8 II ;-\FCF3C:C:F+F8 II ;FCF3C- + F:C:F3 II -p0FFCF3C- + F:C:F3 II -p0F(5)(5)
-\F
CF3C:C:F+F
8 II ;
-\F
CF3C:C:F+F
8 II ;
F
CF3C- + F:C:F
3 II -p
0F
F
CF3C- + F:C:F
3 II -p
0F
(5)
(5)
Фтор может ^действовать а) на атомы фтора или кислорода в кетоне, б) на центральный атом углерода или в) на один из конечных атомов углерода. Постулат а не вероятен, поскольку эти элементы являются резко электроотрицательными и их октеты, как полагают, даже более стабильны, чем окружающие атомы углерода. Предположение б сомнительно вследствие того, что действие фтора должно было бы сопровождаться или обменом кислорода на фтор с образованием октафторпропана (последний не найден), или замещением радикала CF3 на фтор с последовательным образованием гексафторэтана, который также не был выделен, или, наконец, разрывом двойной связи с образованием О — Р=связи или пероксида. Наиболее вероятно последнее предположение в, так как с его помощью можно легко объяснить образование выделенных продуктов фторирования. Можно полагать, что при приближении атома фтора к галогенированному кетону неспа-
15 Зак. 3427. Химия фтора 225
ренный электрон входит в октет, окружающий один из конечных атомов углерода, образует пару и таким образом дополняет чрезвычайно стойкий октет вокруг атома фтора. В результате этого образуется нестойкий и не долго существующий комплекс [7], который затем теряет трифторацетильный радикал и переходит в очень стойкий тетрафторид углерода:
CF3GO. + F2 —> CF3COF + F •,(6)
за которым следует
(7)(7)CF3COF + F. —> GOF • 4- CF4.
(7)
(7)
Радикал COF • легко может стабилизоваться с помощью реакции с другой молекулой фтора или же димеризацией:
COF• -f-F2 —> GOF2 + F.COF• -f-F2 —> GOF2 + F.(8)(8)
COF• -f-F2 —> GOF2 + F.
COF• -f-F2 —> GOF2 + F.
(8)
(8)
или
(COF)2.(COF)2.(9)(9)
(COF)2.
(COF)2.
(9)
(9)
Следует отметить, что временное существование аналогичного COCN радикала было постулировано" [8], для объяснения результатов, полученных фотолизом хлористого оксалила;. очень недавно Хараш и его сотрудники [7] получили химическим путем доказательство существования в органических реакциях также и радикала СОС1 •.
Если признать правильным уравнение (9), то отсюда вытекает, что радикалы, образованные в уравнении (5), должны быть способны к димеризации
2CF3CO. —> CF3COCOCF3. (10)
До сих пор это соединение еще не было изолировано, однако важно уже то, что при перегонке всегда получалась фракция, кипящая около — 9°, молекулярный вес которой был выше, чем у гексафторацетона. Здесь можно предположить только два низкокипящих вещества — гексафтордиацетил и октафторпропан. Однако последний кипит при —36°, так что возможность его наличия отпадает.
Из всех этих соображений становится очевидным, что фторирование в паровой фазе происходит, по всей вероятности, за счет свободных радикалов, а не ионного механизма.
ВЫВОДЫ
Простой и удобный аппарат, применявшийся раньше для непосредственного фторирования органических газов, приспособлен для фторирования в паровой фазе летучих органических жидкостей, что значительно увеличивает его применимость.
Фторирование ацетона, не представляющее трудностей, привело к получению гексафторацетона CF8COCF8, моно- фторацетона CH2FCOCH8, трифторацетилфторида CF8COF, фтористого оксалила (COF)2, фтористого карбонила _COF2 и четырехфтористого углерода.
Объяснение результатов дано на основе допущения механизма свободных радикалов, а не ионных реакций.
ЛИТЕРАТУРА
Paper IX, J. Am. Chern. Soc., 62, 3302 (1940); Paper VII, ibid., 62, 267 (1940).
Ruff, Z. anorg. allgem. Chern., 221, 154 (1934).*
Perkin, J. Chem. Soc., 65, 421 (1894).
Swarts, Bull. Sei. Acad. roy. Belg., 8, 343 (1932).
Ruff, Z. anorg. allgem. Chem., 217, 85 (1934).
Ray, J. Ind. Chem. Soc., 12, 93 (1935).
Brown, Kharash, Chao, J. Am. Chem. Soc., 62, 3435 (1940).
Krauskopf, Rollefson, J. Am. Chem. Soc., 58, 443 (1936).
28
З-ХЛОР-1, 1, 1-ТРИФТОР-2-ПРОПАНОН
Е. ТАУН, Д. ДИКИ
Е. Town, J. Dickey, J. Am. Chem. Soc., 72, 3289 (1950)
В литературе имеется только одна ссылка на З-хлор-1,1, 1- трифтор-2-пропанон, причем она относится к патенту [1], в котором отсутствует описание опыта. CF3COCH2C1 приготовляли гидролизом этилового эфира а-хлор-у, у, у-трифторацетоуксусной кислоты. Последний был получен хлорированием этилового эфира у, у, у-трифторацетоуксусной кислоты. Оба эти соединения раздражают слизистые оболочки дыхательных путей, поэтому работать с ними необходимо под тягой.
Этиловый эфир «-хлор-у, у, у-трифторацетоуксусной кислоты. В 120 г этилового эфира у, у, у-трифторацетоуксусной кислоты при 20° пропускали хлор до тех пор, пока привес не достиг 26 г. Затем для удаления избытка хлористого водорода через раствор продували ток воздуха. После фракционирования получили 25 г первой фракции, кипящей до 67° (23 мм), и 112 г второй фракции с т. кип. 67—69° (23 мм), ng-5 1,3890.
Анализ, Вычислено для C6H6C1F3O3: Cl — 16,2%; найдено: Cl —16,1%.
З-Хлор-1, 1, 1-трифтор-2-пропанон. Смесь 86,5 г этилового эфира а-хлор-у, у, у-трифторацетоуксусной кислоты и 200 мл 30-процентной серной кислоты кипятили при перемешивании с обратным холодильником в течение 8 час. Реакционную массу экстрагировали 6 раз эфиром (по 50 мл эфира при каждой экстракции). Экстракт сушили пятиокисью фосфора. Получили 23,7 г вещества с т. пл. 71—72° п^ 1,3440.
Анализ. Вычислено для C3H2C1F.O: Cl —24,2%; найдено Cl —23,6%.
ЛИТЕРАТУРА
Dickey, McNally, ам. пат. 2442345 (1948).
29
ПОЛУЧЕНИЕ ГЕКСАФТОРАЦЕТОНА
Л. ХЭН, Д. ШЕПАРД, И. ЮНГ.
A. Henne, J. Shepard, Е. Young, J. Am. Chem. Soc., 72, 3577 (1950)
Гексафторацетон ранее получался фторированием ацетона [1]. По описаниям реакция была сложна, опасна и трудно поддавалась контролю. Нами разработан новый, более простой метод, с помощью которого можно будет в лабораторных условиях получать значительные количества гекса- фторацетона.
Методика получения состояла в приготовлении гекса- фторированного производного изобутена (CF3)2C=”CCt9, и в окислении последнего до CF3COCF3. Этот синтез аналогичен нашему синтезу трифторуксусной кислоты из CF3CC1=CC12 или CF3CC1=CC1CF3 [2, 3].
Исходным соединением для приготовления изобутена нам послужил CF3C (СН3) С1СН2С1 (I). Последний можно было синтезировать одним из двух способов. По первому способу изокротилхлорид последовательными хлорированием и дегидрохлорированием превращался в СС13С(СН3) С1СН2С1; обработкой фторидом сурьмы этот пентахлорйд превращался в соединение I. По второму способу этиловый эфир трифторуксусной кислоты обрабатывался метилмагнийхлоридом; полученный третичный карбинол дегидратировался до соответствующего олефина CF3C (СН3)=СН2, после чего хлорирование приводило к соединению I. Первый способ дешевле и пригоден для приготовления больших количеств, второй способ удобен для работы с небольшими количествами.
Для образования второй СР3-группы соединение I последовательным удалением хлористого водорода и присоединением хлора превращалось в олефин CF3C=CC12. Последний
СН3
уже известным способом (обработкой фторидом сурьмы229
в безводном фтористом водороде) легко превращался в (CF8)2 СНСН3 (II). Наиболее выгодный для окисления олефин (CF3)2C=CC12 получался хлорированием соединения II в (CF8)2 СНСС13, с последующим удалением хлористого водорода. Окисление осуществлялось перманганатом калия в нейтральном или кислом растворе [1]. Выделение кетона осложнялось его способностью образовывать стойкий гидрат, растворимый в воде. Чистый кетон был, в конце концов, получен перегонкой концентрированного раствора его гидрата над фосфорным ангидридом; свойства полученного соединения совпадали с известными для этого кетона ранее [1].
При разработке этого способа были изолированы многие промежуточные соединения, наиболее важные из которых внесены в таблицу. Они оказались ценными диэлектриками, й. Некоторые из них могут быть использованы для промы- шйениых целей..
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Синтез CF3C (СН3) С1СН2С1. Первый способ. Кипящий хлористый изокротил (2 250 г или 24,8 моля) обрабатывали в темноте током хлора; через 4 часа количество использованного хлора достигало 2 325 г (32,7 моля), а хлорированная смесь весила 3 360 г (привес 1 ПО г). Грубой перегонкой отделялся 491 г вещества, кипящего при 65—135°; его вновь хлорировали при комнатной температуре и получали 577 г более чистого продукта, который возвращался в основную массу. При перегонке получено: 20 г исходного вещества с т. кип. 65—105°; 185 г СНС12С (СН3)=СН2 с т. кип. 105—128°; 286 г СН.2С1С (СН3)=СНС1 с т. кип. 128—135°; 206 г (СН2С1)2 С=СН2 с т. кип. 135—141°; 267 г СНС12С (СН3) С1СН3 с т. кип. 141—147° и большое количество оставшегося в колбе наиболее нужного тетрахлорида СН2С1С (СН3) С1СНС12. Три первые фракции вновь хлорировали в темноте при 20° до тех пор, пока вес их не достигал 127 г, тогда эту смесь вновь выливали обратно в колбу. Затем перегонку возобновляли, но при давлении, уменьшенном до 20 мм, и получили: 304 г смеси соединений, кипящих ниже 78°; 2 068 г нужного тетрахлорида СН2С1С(СН3)С1СНС12 с т. кип. 78—85° и в остатке смесь пентахлоридов. Главной
фракции получалось 2 068 г (10,5 моля), т. е. 43%. Лучше работать с чистым соединением, чем тратить силы на другие хлориды.
Хлористый водород удаляли практически количественно добавлением холодного раствора едкого кали в смеси воды и метилового спирта в соотношении 1 :1 к хорошо перемешиваемому тетрахлориду при температуре не выше 30°; этими условиями предотвращался гидролиз полученного олефина
СН2С1С(СН8)=СС12.
Олефин представляет собою чрезвычайно неприятный слезо- точйвый газ. При присоединении хлора (в темноте при 0°) он дает СН2С1С(СН3)С1СС18. Количественный выход может быть достигнут присоединением только 60% необходимого количества хлора, с удалением непрореагировавшего олефина перегонкой, и с последующим его хлорированием.
Пентахлоризобутан дегидрогалоидировался до соответствующего олефина СС18С(СН3) = СНС1. Этот олефин очень легко гидролизовался, и лучшими результатами оказались только 30-процентная конверсия олефина и 50-процентный возврат исходного пентахлорида.
Этот олефин очень легко превращался в CF8C(CH8)=CHC1 аллильным фторированием фторидом сурьмы [4]; при первой же попытке был получен превосходный образец с 70-процентным выходом, обладающий следующими свойствами: т. замерз. —120,3°, т. кип. 46,4°, d^o 1,2395, п^ 1,3489.
Вычислено: С1—24,5, F—39,4%; найдено: С1—24,5, F—39,4%.
Неэффективная стадия прохождения чере’з олефин была затем исключена введением обработки пентахлорида (460 г или 2 моля) фторирующим агентом, приготовленным из фторида сурьмы (2,4 моля) и хлора (0,7 моля) в стальном сосуде на масляной бане, нагретой до 165°. Рабочее давление было 10—11 атм. Эта операция дала 71 г смеси CF8C(CH3)=CHC1 и CF3C(CH2C1)=CH2 с т. кип. 41—75°, 145 г желаемого CF8C(CH8)C1CH2C1 с т. кип. 90—110° и 64 г недофторированного вещества, которое так и не удалось дефторирован» Таким образом, были получены 40- процентный выход главного продукта и 25-процентный вы-
ход трифторированных олефинов, пригодных для других работ,
Второй способ. Раствор 4-х молей метилмагнийхлорида в 1 500 мл эфира обрабатывали раствором этилового эфира трифторуксусной кислоты (266 г или 1,87 моля) в 300 мл эфира и смесь кипятили в течение 4 час. После разложения водным раствором хлорида аммония эфирный слой перегоняли, причем получили 316 г азеотропа (С2Н5ОН—C4F3H6OH), кипящего при 75—81°; это соответствует 97-процентному выходу CF3C(OH) (СН8)2. Дегидратация этой смеси проводилась медленным прибавлением ее к равному по весу количеству фосфорного ангидрида. В результате, несмотря на бурную реакцию, образовался этилен, но фторированный карбинол оставался нетронутым; осторожное продолжительное нагревание при 130° привело к трифторизобутену (т. кип. 6,7°) с выходом 97%, причем дегидратация начиналась при 115°, а при 160° происходило сильное разложение. Олефин быстро в присутствии следов хлорида железа (III) присоединял хлор в темноте при 0°, с количественным выходом. CF8C(CH8)C1CH2C1 оказался очень устойчивым и имел следующие константы: т. кип. 93,5° (760 мм) d» 1,3899, п™ 1,3752.
Вычислено: С1 — 24,5, F — 39,4%; найдено: С1 — 23,6, F —39,7%.
Синтез CF8C (СН8)=СС12. Раствор CF8C (СН8) С1СН2С1 (431 г или 2,38 моля) в 300 мл этилового спирта кипятили с конденсатором, поддерживаемым при 50°. К кипящему раствору прибавляли раствор едкого кали (2,5 моля) в 600 мл спирта при энергичном перемешивании. Получившийся олефин CF8C(CHg)=CHCl (т. кип. 46°) отгоняли из реакционной смеси по мере образования. При обработке дестиллята получили 230 г сырого олефина с т. кип. 43—48°, 51 г промежуточной фракции с т. кип. 68—71°, в которой предполагалось содержание CF3C (СН2С1)=СН2, и 73 г неизмененного вещества. Следовательно, конверсия и материальный баланс соответственно равны 64 и 98%.
Хлорирование олефина производилось в темноте при 0э в присутствии следов хлорида железа (III). Добавляя лишь 50% теоретического количества хлора и перерабатывая непрореагировавший олефин, получили количественный выход CF3C (СН3)С1СНС12.
В результате удаления хлористого водорода спиртовым раствором едкого кали было получено 88% CF8C(CH8)=CC12 и 6% возвращенного вещества; никаких мер предосторожности, кроме поддержания реакционной смеси ниже 25°, принимать не требовалось. Т. кип. CFBC (СН8)=СС12 88,4° при 760 лл, d5” 1,4248, п^ 1,9947. Вычислено: С1— 39,8%; найдено: С1— 39,6%.
Синтез (CF8)2CHCH8. В литровый стальной сосуд помещали фторид сурьмы (331 г или 1,85 моля) и пропускали хлор (58 г или 0,81 моля); это соответствует 44% SbF8Cl2; смесь охлаждали до" —78° и добавляли фтористый водород (80 г или 4 моля). Смесь CF8C(CH8)=CC12 (237 г или 1,33 моля), CF8CH(CH8)CF2C1 (194 г или 1,06 моля) и CF8CH (СН8) CFC12 (два последних возвращались из предшествующей операции) сливали в сосуд. Сосуд закрывали и механически встряхивали при 55° в течение 4 час.; при этом давление повышалось до 10 апш. Затем температуру поднимали до 130°, а давление возрастало прогрессивно до 20 атм; медленно выпуская хлористый водород, давление доводили до постоянной величины, равной 8 атм-, нагревание продолжали еще в течение 5 час., после чего из обработанных продуктов реакции получено: 296 г (CF8)2CHCH8 с т. кип. 20—30°; 69 г CF8CH(CH8)CF2C1 с т. кип. около 55°; 39 г CF8CH(CH8)CFC12 с т. кип. около 70°; 14 г прозрачного высококипящего вещества. Конверсия при этом была равна 70%, а выход вторичных продуктов — 26%. (CF8)2CHCH8—очень летучая жидкость с т. замерз.’—106,7°, т. кип. 21,5° d» 1,3725, ri” 1,2717.
Вычислено: F — 68,6%; найдено: F — 67,2%.
Синтез (CF8)2C=CC12. Хлорирование (CF8)2CHCH8 шло медленно, но без разложения при температуре кипения реакционной смеси при сильном ультрафиолетовом освещении. Так как третичный водород защищен двумя смежными группами CF8[4], то он хлором не замещался. Выделены только два соединения: (CF8)2CHCCl8 с т. кип. 106,5—107,5°, d* 1,7095, л’° 1,3690, с выходом 90—95%, и твердое вещество с т. пл. 111,8—112,4°, с выходом 5—-10%. Вычислено:
Cl—30,3%; найдено: Cl — 29,6%. Этому соединению была приписана формула (CFg^CHCClgCClgCH (CF8)2, так как оно теряло количественно 2 моля хлористого водорода при обработке щелочью, с образованием (CF8)2C=CC1CC1=C(CF8)2 с т. кип. 123°, ^1,6838, я” 1,3462. Вычислено: С1—18,0%; найдено: С1 —17,2%. Удаление хлористого водорода из главного продукта проводилось щелочью в этиловом спирте, а также смесью метилового спирта и воды в соотношении 1:1; температура поддерживалась ниже 10°. Конверсия в (СР8)2С=СС12 была равна 50%; остаток перегоняли при 123—130°, d® 1,4364, п^ 1,3596. Это соединение до сих пор не идентифицировано; однако, когда растворитель заменялся изопропиловым спиртом и употреблялась только половина теоретического количества щелочи, 50% вещества превращалось в желаемый олефин, а остатком оказывалось непрореагировавшее вещество, которое можно было вновь употребить в реакцию (CF8)2C=CC12, т. замерз. —98,2°, т. кип. 74,5°, d* 1,6429, п“ 1,3517. Вычислено: С1— 30,3%; найдено: С1— 29,9%.
Позднее последующее дегидрогалоидирование (CF8)2CHCC18 проводилось добавлением 6,5 г едкого кали в 50 мл воды, к 31 г нечистого (CF8)2CHCC18 в 50 мл (НОСН2СН2)2О при хорошем охлаждении в ледяной бане; вскоре после добавления щелочи раствор становился нейтральным и перегонялся; фракцию, кипящую до 100°, сушили и вновь перегоняли. Таким образом получено 22 г (CF8)2C=CC12 (82,5%) с т. кип. 71—75°. п*—1,3502, очевидно, ббльшая часть потерь была механической. Таким образом, подчеркивается, хотя не объясняется, важное значение растворителя.
Синтез CF8COCF8. В результате варьирования условий окисления перманганатом калия наилучшим методом оказался следующий: 48 г сырого (CF8)C=CC12 (0,20 моля) окисляли водным кислым перманганатом в течение 48 час. при комнатной температуре. В ловушке, защищающей систему, помещенную в баню с сухим льдом, был найден только 1 г непрореагировавшего вещества, которое, повидимому, было увлечено углекислым газом. После обесцвечивания избытка перманганата сернистым ангидридом с водяным паром отогналось около 1 л дестиллята, из которого было выделено только 7 г исходного вещества. Следовательно, количество окислен-
ного вещества не превышало 0,17 моля, Дестиллят экстрагировали эфиром; из эфирного экстракта было выделено 2,7 г вещества с т. кип. 93—95°, п^ 1,3429 и 4 г твердого остатка. Затем также экстрагировали эфиром и реакционную смесь. Из этого эфирного экстракта было выделено 25,5 г веще ства с т. кип. 57° при 93 мм, п^ 1,3288, d“ 1,4085. Поскольку показатель преломления был низок, а плотность высока, можно было с большой уверенностью предположить, что это вещество и есть фторированный гидрат кетона; но из него не удалось выделить 2,4-динитрофенилгидразон, тогда как с раствором семикарбазида кетон дал соответствующий семикарбазон с т. пл. 153° (с разложением, размягчался уже при 149°), что соответствовало уже известным данным. Безводный кетон получали очень осторожным прибавлением его гидрата к 60 г фосфорного ангидрида с такой скоростью, чтобы реакционная масса ие'дымилась. Систему защищали два последовательно соединенные конденсатора, охлаждаемые сухим льдом; в первом собралась прозрачная жидкость с некоторым количеством осадка, второй оказался пустым. При энглеровской перегонке было получено 16,5 г гексафторацетона с т. кип. — 26° (не исправлено) и 1 г жидкого остатка, дающего семикарбазон с т. пл. 190°. Это соединение не идентифицировалось.
В процессе перегонки, если имел доступ влажный воздух, отмечалось образование твердого вещества с температурой плавления ниже комнатной. Основная фракция состояла из 0,1 моля CF3COCF3, и, следовательно, выход при окислении равнялся 60%; если улучшить способ экстракции и обрабатывать большие количества вещества, то и результаты будут значительно лучше.
Дополнительные анализы. Вычислено для соединения СН2С1С(СН2)=СН2: Cl—66,7%; найдено: С1 — 66,1%. Вычислено для CCl3C(CH8)=CHCl: Cl—73,1%; найдено: Cl—73,0%. Вычислено для CF8C(CH2C1)=CH2: Cl — 24,5%; найдено: Cl—23,6%. Вычислено для CC1F2C(CH3)C1CH2C1: Cl—53,8%; найдено: С1 — 53,2%. Вычислено для CF3C (СН8)С1СС13: С1—56,8%; найдено: С1—56,6%. Вычислено для CF8C(CH8)C1CF2C1: Cl —32,7%; найдено: Cl — 32,4%. Вычислено для CF8C(CH2C1)=CH2: F — 39,4%; найдено: F — 39,7%.
выводы
Гексафторацетон получали с 60-процентным выходом при окислении (СРз)2С=СС12 перманганатом. Необходимый олефин получали из СР8С(СН3)С1СН3С1 последовательными операциями, каждая из которых после переработки непрореагировавших реагентов дает 90—95-процентный выход; в свою очередь CF8C(CH8)C1CH2C1 получали из трифторуксусной кислоты с количественным выходом; кроме того его можно получить и из хлористого изокротила последовательными простыми стадиями, что в случае получения больших количеств будет стоить значительно дешевле.
ЛИТЕРАТУРА
Fukuhara, Bigelow, J. Am. Chem. Soc., 63, 788 (1941).
Henne, Alderson, Newman, J. Am. Chem. Soc., 67, 918 (1945).
Henne, Trott, J. Am. Chem. Soc., 69, 1820 (1947).
Henne, Whaley, J. Am. Chem. Soc., 64, 1157 (1942); 67, 1197, 1639, 1906 (1945).
30
РЕАКЦИИ ПОЛИФТОРОЛЕФИНОВ
[1J РЕАКЦИИ С ПЕРВИЧНЫМИ И ВТОРИЧНЫМИ АМИНАМИ
Р. ПРУЭТ, ДЖ- БЭР, к. РЭП, К. БАНЕР, ДЖ. ГИБСОН, Р. ЛАФЕРТИR. Pruett, J. Barr, К. Rapp, С. Bahner, J. Gibson, R. Lafferty, J. Am. Chem. Soe.,72, 3646 (1950)
Диэтиламин реагирует с тетрафторэтиленом в присутствии хлористого алюминия при 90°, с образованием неидентифи- цируемых жидких веществ, кипящих при 177° (761 лш) [2]. Райгби и Шредер [31 обрабатывали тетрафторэтилен и хлор- трифторэтилен первичными и вторичными аминами в присутствии буры при температурах 50—150°. Этим методом они получили N-замещенный дифтор- и хлорфторацетамиды. Гурвич и Миллер [4] сообщали, что вторичные амины легко реагируют в мягких условиях с полифторэтиленами с образованием насыщенных веществ, имеющих исключительно а, а-дифтор-структуры.
Было проведено исследование реакций первичных и вторичных аминов (как алифатических, так и ароматических) с хлорфторэтиленом и гексафторциклобутеном. Результаты этих исследований показывают, что катализатор не обязателен для присоединения как первичных, так и вторичных аминов и что при применении вторичных аминов в качестве главного продукта реакции получаются соединения, не содержащие двух атомов фтора в «-положении.
Реакции между первичными алифатическими аминами и хлортрифторэтиленом, как это показано на примере я-бутил- амина, приводят к смеси фтористого М-я-бутил-а-хлор-«- фторацетимидила (II) и К,М'-ди-я-бутил-а-хлор-а-фторацет- амидина (III).
Имидилфторидная структура для соединения II подтверждается его гидролизом до N-я-бутил-а-хлор-а-фторацет- амида (IV) и реакцией с амином, с образованием соединения, идентичного по составу и показателю преломления с соединением 111.
По аналогии с ранее известными реакциями хлортрифтор- этилена с анионными реагентами [1, 4, 5] полагают, что фтористый имидил (II) образовался из неустойчивого первичного продукта присоединения I вследствие потери фтористого водорода:
h-C4H9NH2 + C1CF=CF2 —> [CHC1FCF2NHC4H9] (I) p н мн *'
CHClFC^ CHC1FCF=NC4H9 (II)
\nhc4h9
/О ( H,0
CHC1FC—NHC4H9
Таким же образом реагировали и ароматические амины, хотя реакция проходила гораздо медленнее. При реакции анилина с хлортрифторэтиленом единственным соединением, которое удалось изолировать, был N, N-дифенил-а-хлор-а-фтор- ацетамидин. Структура амидина была доказана с помощью гидролиза его в соответствующий амид. Амидин, повидимому, образует кристаллический комплекс с диоксаном в соотношении 1,5 моля диоксана:1 моль амидина.
При реакции вторичных аминов с хлортрифторэтиленом первыми продуктами взаимодействия являлись третичные амины, имеющие а, а-дифтор-структуру. Однако при употреблении избытка амина и некотором изменении условий происходила и дальнейшая реакция. Полагаем, что эта реакция протекала в несколько стадий. В первой стадии, которая наступала быстро и с выделением тепла, вторичный амин присоединялся к олефину. Последующие реакции, гораздо более медленные согласно этой гипотезе, осуществлялись за счет последовательной потери НХ и присоединения диалкиламина к конечным олефинам. Этот процесс продолжался до тех пор, пока весь галоид не был удален и пока не образовался конечный продукт тетракис-(диалкиламино)-этилен. Это вещество легко присоединяло галоид с образованием твердого солеобразного вещества, растворимого в воде и содержащего галоид, который можно было осадить нитратом серебра.
Присутствие двух арильных групп в амине, повидимому, делает амин инертным в отношении присоединения; так, например, дифениламин не присоединяется ни к одному из по- лифторолефинов даже при нагревании.
Иминосоединения, образующиеся при реакции первичных алифатических аминов с гексафторциклобутеном, являются основаниями, легко растворяющимися в разбавленной соляной кислоте. Это — нестойкие вещества, разлагающиеся даже при слабом нагревании. По этой причине все операции, связанные с приготовлением и выделением этих соединений, необходимо проводить при комнатной или еще более низкой температуре.
Хотя структуры иминопродуктов и не были строго доказаны, все же приведенная ниже схема превращений является весьма вероятной.
FC=CF + 4RNH2 —> 2RNH2-HF + RNHC=CNHR ^z± f2(!-(!f2f2c—cf2
H
±rz RNHC—C=NR,
F2C—CF2 %
H
RNHC—C=NR4-RNH2 —> RNH2 • HF-j-RNHC—C=NR ^
। I11 ।
F2C—CF2FC—CF2
^± RN=C—C=NR.
HC—cf2F
Ожидалось, что реакция гексафторциклобутена с анилином или 2-нафтиламином будет протекать подобно реакциям с алкиламинами. Однако при этой реакции образовывалась смола, из которой нельзя былд выделить индивидуальных веществ кроме одного, которое по аналитическим данным и свойствам, повидимому, является 2-нафтиламиндигидрофто- ридом.
Третичные амины, приготовленные реакцией диалкилами- нов с гексафторциклобутеном, практически лишены основных свойств
FC=CFRaNC=CF
2R2NH+ I J—>R2NH-HF+J I
F2C—CF2f2c—cf2
и нерастворимы в разбавленной соляной кислоте. В противоположность веществам, образовавшимся из перзичных аминов и гексафторциклобутена, они вполне стойки.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Гексафторциклобутен был приготовлен по методу, описанному Рэпом и сотрудниками.
Все реакции, кроме одной, осуществлялись либо в автоклаве под давлением^ либо в трехгорлой колбе. Автоклав был из нержавеющей стали и имел емкость 500 мл. В автоклав вносили амин, после чего реактор герметично закрывали, охлаждали с помощью смеси сухого льда с трихлорэтиленом и эвакуировали. Полифторолефин вводили медленно, обычно в то время, когда автоклав с его содержимым был погружен в охлаждающую баню. Затем присоединяли тройник, снабженный манометром и клапаном. Температуру доводили до комнатной и реакции позволяли развиваться дальше, в некоторых случаях помогая ее развитию механическим встряхиванием. Реакция сопровождалась падением давления в реакторе. Если необходимо было нагревание, то его проводили или на водяной бане или в электропечи с термостатом. При. слишком большом разогревании реактор погружали в водяную баню. В тех случаях, когда проводилась реакция дифениламина с хлорфторэтиленом и гексафторциклобутеном или диметиламина с хлортрифторэтиленом, олефин вводили под давлением небольшими порциями после того, как реакционный сосуд, автоклав или колбу нагревали до комнатной температуры.
Большинство реакций проводилось под атмосферным давлением и при комнатной температуре. Для выполнения реакций применялась трехгорлая колба. В этой колбе были вмонтированы газовая вводная трубка, термометр, механическая мешалка Гершберга и обратный холодильник, снабженный осушительной трубкой. Амин растворяли в сухом диэтиловом эфире, а олефин барботировали через него со скоростью 50—150 см*]мин. Почти во всех случаях немедленно начинал отделяться тяжелый осадок гидрофторида амина. Мешалка Гершберга использовалась лишь тогда, когда было необходимо разбить гель, вызванный образованием соли амина. Вследствие экзотермического характера реакции, колба все время была погружена в ледяную баию, чтобы поддерживать температуру ее содержимого в пределах 0—25°. Реакция продолжалась до тех пор, пока не было введено все нужное количество полифторолефина, определяемое. по уменьшению
24124116 Зак. 3427. Химия фтора
241
241
веса баллона с олефином. Время реакции варьировало в пределах 1—4 час., в зависимости от скорости присоединения олефина, и количества требуемого продукта.
Для реакции хлортрифторэтилена с пиперидином применяли несколько отличающийся прибор. В качестве реакционного сосуда использовали цилиндрическую трубку диаметром 20 мм и длиной 76 см. Трубка у дна заканчивалась дисперсионным газовым диском; сверху она была снабжена обратным холодильником и заключена в водяную рубашку. Ледяная вода циркулировала через водяную рубашку и холодильник, а термометр подвешивался в реакционной смеси.
Условия, установленные для проведения этих реакций, и физические свойства полученных соединений показаны в табл. 1 и 2. Аналитические данные относительно полученных первичных продуктов даны в табл. 3.
Фтористый М-ж-бутил-«-хлор-«-фгорацетамидил и К^'-Ди-ж-бутил-я-хлор-е-фторацетамидин. Хлортрифтор- этилен барботировали через раствор «-бутиламина в двойном объеме эфира в описанной выше трехгорлой колбе. По окончании времени реакции смесь фильтровали для удаления н-бутиламингидрофторида, а эфир отгоняли в вакууме. Оставшееся масло перегоняли на колонке Вигре длиной 50 см с флегмовым числом 10:1. Фтористый N-.бутил-а-хлор-а- фторацетимидил собирался в виде прозрачной подвижной жидкости, которая сильно дымила на воздухе и реагировала с спиртами, аминами и водой. Согласно аналитическим данным продукт имел эмпирическую формулу C6H1OC1F2N е одним фтором, способным к ионизации.
Оставшееся в колбе вещество после отгонки основного Продукта переносили в молекулярный перегонный куб и перегоняли при давлении 10 ц при 70°. Отогнанный N, N'-ди-н- бутил-а-хлор-а-фторацетамидин — вязкое масло соломенного цвета, растворимое в органических растворителях и разбавленных минеральных кислотах с пиридиноподобным запахом и л® 1,4387. По аналитическим данным его эмпирическая формула: C1OH2OC1FN2.
Доказательство структуры фтористого N-и-бутйл-я- хлор-«-фторацетамидила. /. Гидролиз. Фтористый амидил гидролизовали встряхиванием с двойным объемом воды сна-
|В । । । ^. i|В । । । ^. i
|В । । । ^. i
|В । । । ^. i
Реагент
Молярное*: отношение
Вещество
Реакция
Выход*®) "5
Т. кип.
"D
темп., °C
1 время, I часы
°C
jмм
M-C^HgNHa
0,96 0,14
(C4H8N=)2C4FgH
15—25
1
72
65—66в)
Л
W-CgHyNH^
1,03 0,09
(C3H7N=)2C4FsH
15—25
1
56
88—89в)
2-C10H7NH2
0,25 0,13
2-C10H7NHI.2HFr>
25
18
247—248,5В) разлож.
(C2H5)2NH
1,00 0,38
(C2H5)2NC4F5
15—25
4
59
76—77
52—54
1,3914
1,2271
(h-C3H7)2NH
0,88 0,14
(C3H7)3NC4N5
15—25
2
35
97—98
23
i,4oi6
ибо :
(CgHg^NH
0,10 0,11
He реагировал
60—75
19
—
— .
—
—
РЕАКЦИИ АМИНОВ С ГЕКСАФТОРЦИКЛОБУТЕНОМ
Таблица 2
в) ?е£^6™^^™ гекафтогобутена-
температура плавления (не исправленная).
Это вещество получено как побочный продукт реакции.
Таблица 3
АНАЛИЗ ПЕРВИЧНЫХ ПРОДУКТОВ
Соединение
Углерод,- °/o
Водород, »fe
Азот,
“io
вычислено
найдено
вычислено
найдено
вычислено
найдено
CHClFCF=NC4Hea)
42,49
)
42,62
5,94
5,84
8,31
8,31
^NCeHs6>
CHC1FC<
64,00
64,14
4,60
4,40
10,66
10,53
xNHCeH6 (C2H8)2NCF2CFC1Hb)
38,00
37,96
5,85
6,08
7,39
7,10
[(CH8)2Nl2C=C[N(CH3)2h
59,95
60,05
12,08
11,84.
27,97
27^1
C5H10NCF,CHClFr)
41,70
42,18
5,50
5,97
(C4HgN=)2C4FeH
58.04
58,60
7,71
7,64
11,29
11,25
(C3H7N=),C4F3H
54,53 x
54,67
6,87 -
6,87
12,72
13,04
CwH7NH2 • 2HF
65,56
66,04
6,05
5,34
7,65
7,81
«W^F,
44,53
44,73
4,67
4,63
6,50
750
(CgH^C.F,
49,38
49,21
5,80
5,47
5,76
6,20
*) Вычмелеио: С1 —2О,9Р/о; мол. вес 169,6; найдено: С1—ЗО,66°(о; мол. вес 163,4.
*) Вычислено: Cl— 18,8О>|о; найдено: С1—13,57°|о.
*) Вычислено: ионизирующий F—20,0*|а; найдено: F—19,76°,'».
®^ Вычислено: иотйирующнй F—18,86»|о: найдено: F—М,80°1о.
чала при охлаждении, а в конце в течение 5 мин. в горячей водяной бане. Перегонка нижнего слоя дала N-я-бутил-а- хлор-а-фторацетамид с л^ 1,4436. 2. Реакция с н-б^тил- ином. 10 мл я-бутиламина прибавляли к раствору 5,5 г фтористого имидила в 15 мл сухого диэтилового эфира и кипятили в течение 15 мин. Эфирный раствор отфильтровывали от осадка гидрофторида амина, сушили и эфир отгоняли. Оставшееся масло растворяли в этиловом спирте, высаживали водой и опять высушивали над хлористым кальцием.
Анализ. Вычислено для СюН^ОЕ!1^: С—15,92%; найдено: С1 — 15,82Р/0, л» 1,4392.
М,М'-днфенил-«-хлор-«-фторацетамиднн. Анилин и хлор- трифторэтилен реагировали в описанном выше автоклаве. В табл. 1 время показано большее,, чем требуется для завершения реакции. Причиной столь долину времени реакции является то, что не происходило понижения давления, так что нельзя было определить, когда реакция вполне была закончена. Реакционный продукт даже после более долгого стояния оказывался значительно темнее, чем тот, который был получен f по истечении месяца, что свидетельствовало о той, что, пожалуй, .было бы лучше сокращать время реакции.
После того, как избытку газа дали улетучиться, продукт реакции удаляли из сосуда и быстро обрабатывали избытком воды, причем было необходимо следить за тем, чтобы все кусочки были разбиты. При этом в реакционной массе произошло расслоение и в нижнем слое оказывался темный полу-* Твердый основной продукт реакции. Его отделяли от воды и растворяли в равном объеме диоксана. Смесь вымораживали, затем ей давали нагреваться до тех пор, пока диоксан не
расплавится, после чего светлокоричневое вещество весом 59,5 г отфильтровывали от холодного диоксана. Оно очищалось несколькими перекристаллизациями* из диоксана, причем конечный продукт оказывался белым и плавился при 64,5— 65,5°.
Взвешенный образу этого твердого вещества помещали в цилиндрическую трубку, содержащую стеклянный пористый
фильтр, и через вещество пропускали азот. Трубку с ere содержимым время от времени взвешивали до тех пор, пока потеря в весе не становилась почти незаметной. Эта операция занимала около 6 час. В течение этого времени твердое вещество становилось полужидким и затем снова кристаллизовав лось, причем температура плавления продукта была 51—59°. Потеря в весе равнялась 32% общего веса, соответствуя отношению 1,5 моля диоксана к 1 молю амидина.
М-Фенил-«-хлор-«-фторацетамид. 1 г вышеуказанного амидина растворяли в разбавленной соляной кислоте и раствор оставляли стоять при комнатной температуре в течение 2 дней. Получались белые кристаллы, которые после перекристаллизации из смеси метилового спирта с водой плавились при 80—81°.
Анализ. Вычислено для C8H7ONFC1 :С — 51,22, Н — 3,76, N —7,46, С1— 18,90%; найдено: С —51,16, Н —3,70, N —7,76, С1—18,83%.
• М-(2-хлор-1, 1, 2-трифторэтил)-диэтиламин. Для реакции хлортрифторэтилена и диэтиламина автоклав с его содер- -жимым оставляли стоять при комнатной температуре без встряхивания. Для охлаждения применяли водяную баню. Прямо из.реактора продукт переносили в перегонный куб, причем обращали внимание на то, чтобы он не подвергался действию воздуха более, чем это необходимо. Продукт перегоняли на колонке Вигре длиной 50 см с флегмовым числом около 4:1. Почти все вещество перегонялось при постоянной температуре, оставалось лишь небольшое количество смолистого осадка. Этот дестиллят легко реагировал с водой, спиртами и аминами.
N, И-Диэтил-«-хлор-«-фторацетамид. Часть реакционноспособного амина гидролизовали перемешиванием с избытком воды. Во время реакции выделялось большое количество тепла и было необходимо охлаждать смесь в ледяной бане. Нижний слой амида промывали водой и перегоняли на колонке
Вигре длиной 50 см. Амид—прозрачная жидкость с т. кип. 47°(0,7м),л« 1,4499, df 1,1635.
Анализ. Вычислено для C6HnONFQ :С—42,99, Н—6,67, N—8,37, С1 — 21,15%; мол. вес 167,6; найдено: С—43,04, Н — 6,67, N —7,94, С1 —20,90%; мол. вес 168,5.
Реакция с водой протекала количественно, давая 2 моля фтористого водорода и 1 моль NjN-диэтил-а-хлор-а-фторацетамида на каждый моль гйдролизованного амина. Так как, наряду с этим, при гидролизе не было обнаружено хлор-иона, можно считать доказанным, что присутствовал только изомер (C2H6)2NCF2CC1FH. Эти выводы согласуются с данными Гурвица и Миллера [4] и Хаскинса и Тарранта [6], которые показали, что диалкиламины реагируют с хлортрифторэтиле- ном с- образованием только а, а-дифтор-изомеров и что гидролиз этих изомеров приводит только к хлорфторацетамидам.
М-(2-хлор-1, 1, 2-трифторэтил)-пиперйдин. Пиперидин реагировал с хлортрифторэтиленом аналогично диэтиламину. Реакция осуществлялась в абсорбционной трубке, описанной выше, причем приходилось тщательно устранять влажность. Были приложены все старания удержать температуру на 0—10°, но выделение тепла было так велико, что температура за короткий период времени поднималась иногда до 40.—50°, Когда прекращение абсорбции этилена указывало на то, что реакция закончена, продукт перегоняли в отсутствие доступа влаги на колонке Вигре длиной 50 см. 87% остатка перегонялось в виде вещества, оставляющего в перегонном кубе небольшие количества черного смолистого осадка. Этот перегнанный амин также легко реагировал с водою и дымил на воздухе.
Тетракис-(диметиламино)-этилея. Реакцию диметиламина с хлортрифторэтиленом проводили в автоклаве; использовали большой избыток амина, чтобы .быть уверенным, что реакция пойдет до возможного предела, а не остановится на промежуточной стадии. После наполнения реактора амином и эвакуирования его при ^-78° его помещали на механическую качалку и всю систему охлаждали водой. Газообразный хлор- трифторэтилен вводили под давлением небольшими порциями при температуре, поддерживаемой ниже 32°. После того как присоединялось желаемое количество олефина и при реакции 348
не выделялось более тепло, охлаждение прекращали и сосуд нагревали до тех пор, пока не прекращалось дальнейшее уменьшение давления. Продукт состоял из коричневого, растворимого в воде, твердого вещества и черной жидкости. При перегонке этой жидкости на колонке Вигре длиной 50 см получили только одно вещество: тетракис-(диметиламино)- этилен. Это — прозрачная желтоватая подвижная жидкость, которая ярко люминиснировала при соприкосновении с воздухом. Она реагировала с кислородом с образованием белого твердого вещества и бурно реагировала с водой, спиртами и растворами брома и иода.
Дибром-тетракис-(диметиламино)-этаи. Около 3 г люминисцирующей жидкости растворяли в эфире. Медленно добавляли раствор брома в эфире до тех пор, пока сохранялось слабое окрашивание; за это время образовывался тяжелый осадок желтоватого твердого вещества. Осадок отфильтровывали, промывали большим количеством эфира и очищали перекристаллизацией из ацетона при—78°. Конечный продукт был желтоватого цвета и плавился при 252—254° (с разложением). Растворенное в воде вещество осаждало бромид серебра из раствора нитрата серебра.
Анализ. Вычислено для C10H24N4Br2: С — 33,5, Н—6,72%; найдено: С — 33,37, Н — 6,97%.
Попытка проведения реакции дифениламина с хлор- трифторэтиленом. Дифениламин не реагировал с хлортри- фторэтиленом. Эфирный раствор амина помещали в реактор и под давлением вводили олефин. После того как 16 час. спустя сосуд был открыт и эфир выпарен, возвратилось 91% дифениламина.
N, N-ди^м-бутил и N, N'-ди-я-пропил-З, 3, 4-трифтор- 1, 2-циклобутандиимин. я-Бутиламин и я-пропиламин обрабатывали гексафторциклобутеном при стандартных условиях. Амин растворяли в двойном объеме сухого Диэтилового эфира и реакцию проводили в трехгорлой колбе. Продукт реакции фильтровали для того, чтобы удалить ббльшую часть гидро- фторида амииа, и промывали водой. Раствор перегоняли при комнатной температуре под уменьшенным давлением до удаления всего эфира и большей части избыточного амина, Ост^«
ток смешивали с водой и смеси давали разделиться иа два слоя. Нижний слой извлекали, смешивали с большим количеством воды и хорошо перемешивали. Через несколько минут вся масса затвердевала с образованием желтоватого твердого вещества, которое очищали перекристаллизацией из ацетона при —78°.
N, N'-дн-я-бутил-З, 3, 1-трифтор-1, 2-циклобутанди- иминмоногидрохлорид. Часть вышеупомянутого бутилимина растворяли в сухом диэтиловом эфире и через раствор пропускали газообразный сухой хлористый водород. Когда смесь очень сильно охлаждалась, тяжелый маслянистый слой, отделившийся при этом, затвердевал. Фильтрование и промывание большим количеством эфира давало белое, растборимое в воде, твердое вещество с т. пл. 85—87°, которое оказалось более стойким, чем первоначальный имин.
Анализ. Вычислено для C18H10N2F3<31: Cl —12,45%; найдено: С1 —12,25%.
2-Нафтиламнндигндрофторид. Эфирный раствор 2-наф- тиламина реагировал с гексафторциклобутеном в автоклаве. Извлеченный из реактора продукт получился в виде смеси твердого и жидкого веществ. После выпаривания эфира твердого вещества стало больше. Объединенные твердые вещества смешивали с разбавленной соляной кислотой и фильтровали. Полученное в результате этой операции твердое вещество после обработки ацетоном разделилось на две фракции. Растворимая в ацетоне часть выделялась разбавлением избытком воды; после ее очищения оказалось, что по температуре плавления и по смешанной температуре плавления она идентична с 2-нафтиламином. Относительно нерастворимой части пришли к выводу, что это — 2-нафтиламиндигидрофто- рид. Это вещество не растворяется в обычных органических растворителях и в холодной воде, растворяется в кипящей воде, но после охлаждения «раствора выпадают пушистые кристаллы 2-нафтиламина. 2-Нафтиламиндигидрофторид растворялся в диэтиламине с образованием 2-нафтиламина и белых растворимых в воде кристаллов.
N, N-Диэтил- и N,N-дн-н-пpoпилпeнтaфтop-l-цикло- бутениламин. Оба соединения получали в трехгорлой колбе.
Этил- или я-пропиламин растворяли в эфире и через раствор барботировали гексафторциклобутен. После того, как было введено желаемое количество бутена, эфирный раствор промывали 20-процентным раствором едкого каля. Затем раствор концентрировали на горячей водяной бане, после чего обрабатывали разбавленной соляной кислотой. Образовавшийся нижний слой отделяли, промывали водой, высушивали и перегоняли на короткой колонке Вигре.
Попытка проведения реакции дифениламина с гексафторциклобутеном. Так же как и в случае хлортрифторэти- лена, между дифенилом и гексафторциклобутеном никакой реакции не произошло. Реагенты растворяли в эфирном растворе и нагревали в автоклаве. После того, как реактор был открыт и эфир улетучился, исходный материал оказался не- изменившимся.
Анализы. Для анализа образцов применялись различные методы. Углерод и водород определяли сжиганием. Обычно хлор определяли по методу Кариуса, а азот — методом сжигания. В некоторых случаях хлор определяли сплавлением с перекисью, а азот — по методу Кьельдаля. Анализ соединений, содержащих ионизируемый фтор, производили по специальному методу; маленький взвешенный образец в течение 5 мин. смешивали с отмеренным избытком 0,015 н. раствора едкого натра и количество освобожденной кислоты определяли обратным титрованием кислотой.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Третичные амины, содержащие хлортрифторэтил- или пентафтор-1-цикл обу тенильную группу, могут получаться легко и с превосходными выходами реакцией вторичных аминов с хлортрифторэтиленом или с гексафторциклобутеном. Дальнейшая реакция с избытком амина заканчивается полным дегалогенированием полифторэтилена. С первичными аминами получались соединения типа имина или имида.
Реакция хлортрнфторэтилена с вторичными аминами является реакцией присоединения. По аналогии механизм реакции первичного амина является также, невидимому, реакцией присоединения, сопровождающейся потерей фтористого водорода с образованием двойной связи углерод — азот. По предлагаемой гипотезе, амины и гексафторциклобутен также рец-
гируют rto Типу присоединения, с последующей потерей фтористого водорода и образованием ненасыщенных аминов и иминосоединеиий.
Представляются ценными следующие обобщения; первич* иЫе амины легче реагируют с полифторолефииами, чем вторичные амииы; гексафторциклобутеи реагирует с аминами легче, чем хлортрифторэтилеи; продукты присоединения вторичных аминов с гексафторциклобутеиом имеют бблыпую' склонность к самопроизвольной потере фтористого водорода, чем продукты присоединения этих аминов к хлортрифтор- этиленаМ; алифатические амины легче реагируют с полифторолефииами, чем ароматические.
Фторсодержащие амииы, в' которых атомы фтора стоят при атоме углерода, соседнем с азотом, чрезвычайно чувствительны к реакциям с участием фтора. Основность третичных аминов и амидинов сильно уменьшается из-за присутствия полифторгруппы, близкой к атому *азота.
ВЫВОДЫ
Исследовались реакции хлортрифторэтилеиа и гексафторциклобутена с первичными и вторичными аминами. С алифатическими аминами эти реакции проходят очень.легко и дают разнообразные вещества. В случае первичных алифатических аминов продуктами являлись имино- или имидосоединения, в то вреМя как вторичные амииы давали замещенные третичные амины. Первичные ароматические амины реагируют медленно и дают вещества с иминной структурой, но дифениламин оказался инертным по отношеийю к обоим полифтороле- финам.
ЛИТЕРАТУРА
Rapp, Pruett, Barr et al., J. Am. Chem. Soc., 72, 3642 (1950).
E. I. Du Pont de Nemours & Co., англ. пат. 583874; С. A., 41. 5141 (1947).
Rigby, Schroeder, ам. пат. 2409315 (1946).
Hurwitz, Miller, Reactions of chlorofluoro olefins with anionic reagents. Abstracts of papefs 114th Meeting, Am. Chem. Soc., Washington, 4948, p. 41.
Hand ford, Rigby, ам. пат. 2409274, 1946; Miller, Fager, Griswold, J. Am. Chem. Soc., 70, 431 (1948); Park, Vail, Lea, Lacher, ibid., 70, 1550 (1948),
6. Huskins, Tarrant, Preparations and reactions of certain fluoro- chloroethyienes, Report to Office of Naval Research under Contract N8onr503, June 15. 1949,
31
ТРИФТОРМЕТИЛПЕНТАФТОРСУЛЬФИДДЖ. СИЛЬВЕЙ. ДЖ. кади
О. Silvey, О. Cady, J. Аш. Chern. Soc., 72, 3674 (1950)
Исследования фторирования, произведенные в нашей .лаборатории, показали, что трифторметилгипофторит CF8OF можно приготовить фторированием метилового спирта [1]. Предполагалось, что фторирование его серного аналога — метилмеркапта- на — может дать аналогичное вещество, но это предположение не подтвердилось: вместо него получился трифторметилпеита- фторсульфид CF8SF6. Химические свойства этого вещества напоминают свойства гексафторида серы. При дальнейшей работе обнаружено, что сероуглерод является более удобным исходным веществом, чем метилмеркаптан, так как ои дает больший выход пеитафтортрифторметилсульфида.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Способ фторирования напоминает уже описанный в литературе [2]. В качестве фторирующего агента употреблялся фторид кобальта. Применялись два реакционных сосуда из плоской медиой трубки диаметром 100 мм. Трубки наполняли трифторидом кобальта (36 молей) и при температуре 200 ±10° через них пропускали пары метилмер- каптана, разбавлеииого азотом. Газообразные продукты реакции для удаления фтористого водорода сначала пропускали через трубку, содержащую фторид натрия, а затем последовательно через стеклянные ловушки, охлаждаемые твердой углекислотой и жидким кислородом. Отделение продуктов коидеисации фракционной перегонкой при атмосферном давлении осложнялось присутствием сублимирующегося твердого вещества. Грубое разделение твердого и жидкого веществ из последней ловушки достигалось фильтрованием
при температуре жидкого кислорода. Фильтрат 8 основном состоял из четырехфтористого углерода. Твердый остаток вновь фильтровали уже при температуре —120°, и в этом случае он состоял главным образом из фтороформа. Полученные таким образом четырехфтористый углерод и фтороформ в дальнейшем очищали фракционированной перегонкой и идентифицировали по температуре кипения, температуре замерзания и плотности газа. Вещества, собранные в первом конденсаторе, фильтровали при —78°. Остаток после фильтрования был сублимирующимся твердым веществом, так же как и остаток после предыдущего фильтрования. Дальнейшая очистка этого твердого вещества осуществлялась сублимацией. Возгоняющиеся вещества собирали в нескольких стеклянных приемниках, охлаждаемых твердой углекислотой. Эти вещества оказались гексафторидом серы. Полученный при —789 фильтрат фракционировали на колонке, описанной Барбером [3], который нашел, что в условиях нашей .перегонки колонка должна иметь. 82 теоретические тарелки. Наименее летучая часть вещества представляла собою бесцветную жидкость с т. кип. —20,4° при давлении, в 1 атм. Анализ этого газа и определение его плотности показывают, что его формула CSF8 (мол. вес 196,07). На основании наличия в реакции известных нам элементов и их свойств можно было заключить, что это трифторметилпентафторсульфид. В газе определяли серу и фтор. Для этого взвешенное количество газа вводили в сосуд из стекла пирекс, содержащий избыток чистого металлического калия. Развившееся внутри сосуда давление отмечалось на манометре. Сосуд нагревали на газовой горелке1 до темнокрасного каления до тех пор, пока манометр не показывал 0. Содержимое сосуда обрабатывали этиловый спиртом для удаДения непрореагировавшего калия, затем переносили ~щ мерную колбу. Сразу же после этой, операции приближенно определяли серу; для этого часть раствора медленно и при непрестанном перемешивании выливали в 250—300 мл воды. Необходимое количество соляной кислоты определяли титрованием образца 6 н. раствором соляной кислоты в присутствии метилового оранжевого. Иод, который не восстанавливался сероводородом, титровали раствором тиосульфата натрия. Найденное таким образом содержание серы было равно 16,5; 16,0 и 15,8% (весовых) для трех определений. Теоретическая величина для CF8SF6 равна 16,3%.
Фтор определяли титрованием полученного раствора 0,1 н. раствором нитрата тория в присутствии натриевой соли али- заринсульфокислоты (по методу Госкинса и Ферриса) 141* Найденное содержание фтора было равно 77,3%, с возможной ошибкой ± 0,6%. Теоретическая величина для CFgSF6 равна 77,5%..
При взаимодействии этого газа с калием всегда оставался осадок углерода. Уголь отфильтровывали, высушивали и взвешивали. Найденное таким образом количество угля приблизительно соответствовало содержанию углерода в. образце.
В результате реакции трифторида кобальта с метилмер- каптаном при 200° получалось около 15% CFgSF6 (считая на количество употребленного меркаптана). При температуре 100° выход не превышал 5%; при 250—275° выход составлял 20%..
В качестве побочных продуктов фторирования метилмер- каптана было найдено несколько низших фторидов серы (главным образом при температуре 100°); судя по температуре кипения, преобладал тетрафторид серы, но в чистом виде его выделить из продуктов фторирования не. удалось.
По второму способу получения метилмеркаптан разбавляли азотом и пропускали в „каталитический" реакционный сосуд, где он реагировал с фтором, также разбавленным азотом. Аппарат и катализатор, состоящий из медной ленты, покрытой слоем фторида серебра, уже в свое время были описаны Келлогом и Кэди; проведение реакции также не отличалось от указанного этими авторами [1]. Каждый раз употребляли избыток фтора. Температура реакции поддерживалась при 200 ±10°. Как и в предыдущем способе, образовалась смесь веществ. Этим способом CFgSF6 получался с 10-процентным выходом. Наименее летучая часть смеси веществ представляла собой бесцветную жидкость с т. кип. 5,1°.. Плотность газа соответствовала молекулярному весу 178±1. Этот газ анализировали на фтор и серу так же, как было описано выше. Способ отличался лишь тем, что при нагревании газа в присутствии избытка металлического калия давление не снижалось до нуля, а достигало половины первоначальной величины. Этот остаточный газ, выкачанный из сосуда, оказался водородом. Три определения по фтору дали 74,6; 75,0 и. 74,8% CSHF7. Теоретическая величина для CSHF7 равна 74,7%. В трех определениях содержание серы оказалось
равным 17,d; 17,5 и 17,6% (весовые). Теоретическая Величина для CSHF7 равна 18,0%. Каталитическое фторирование метилмеркаптана при 200 ±10° дает 15% CSHF7. Образование фторида серы можно объяснить тем, что для фторирования употреблялся фтор, несвободный от кислорода. Фторид серы идентифицировался по температуре кипения, плотности газа и содержанию фтора и серы.
Была измерена температура плавления CF8SF6 и CSHF7. Аппарат для определения температуры плавления состоял из стеклянного цилиндра диаметром 10 мм и длиной 30 лл; аппарат был снабжен длинной тонкостенной трубкой диаметром 4 мм и микропробкой для наполнения. Цилиндр помещали в центре алюминиевого стакана, который, в свою очередь, укрепляли в стакане с двойными стенками. Весь прибор погружали для охлаждения в сосуд Дьюара. Один конец термопары, заключенный в .карман, помещали в стеклянный цилиндр, а другой—прикрепляли прямо к алюминиевой рубашке. Соответствующими действиями можно было получить почти линейную зависимость времени от температуры рубашки в значительном температурном интервале. Точки перехода и температуры плавления определялись экстраполированием кривых нагреваний: Эти кривые принимались в качестве основания для вычисления теплот превращения и плавления. Значения, полученные таким образом, могут иметь ошибку в ±20%. Детальное описание аппарата и способ определения даны Барджером [5].
Для CF8SF6 точка перехода находилась при —153,3 ±0,3°. AS для этого перехода по вычислению равна 14 энтропийным единицам. Температура плавления этого соединения была —86,9 ±0,2°, a AS плавления по вычислению равна 2 энтропийным единицам. 1
Температура плавления CSHF7 равна 87°. Форма кривой плавления указывала на весьма низкую теплоту плавления и, на то, что это плавление имело место для всего ряда в температурном интервале приблизительно 2°.
Таким образом, кажется вероятным, что истинная температура плавления выше, чем наблюдаемая.
С помощью аппарата, 'описанного Келлогом и Кэди [1], было исследовано давление паров двух Соединений. Образец CF8SF6, употребляемый для этой цели, был частью продукта, тщательно очищенного фракционированной перегонкой
по Описанному уже способу. CSHF7, количество которого было ограничено, перегоняли на колонке с насадкой из цельной проволочной спирали, обернутой вокруг центрального стержня из стекла пирекс, подобной насадке Митчелла и ОТормэна [6]. По данным, приводимым в литературе [6], колонка, применяемая в этом случае, по вычислениям, должна была работать приблизительно с 50 теоретическими тарелками.
Отношение между давлением пара и абсолютной температурой для CF3SF6 дается уравнением (1), а для CSHF,— уравнением (2).
lg^ = 6,71988 — 757,795/7—53,771,9/72. (1)
Вероятная ошибка в IgP^ равна 0,00023.
lgP^ = 6,64570 — 759,863/7— 80,107,2/72.(2)
Вероятная ошибка в 1g Р^ равна 0,00040,
В таблице приведено сравнение наблюдаемых давлений пара с вычисленными при помощи вышеприведенных уравнений. Эти данные охватывают целый ряд исследованных температур; в таблице приведена только половина экспериментальных температур.
Таблица
ДАВЛЕНИЕ ПАРА
cf3sp5
CSHP,
темп., °К
Р мн
темп., d К
Р мн
набл.
ВЫЧИСЛ.
иабл.
ВЫЧИСЛ.
205,8
58,9
58,8
221,9
39,5
39,4
211,6
86,7 ,
86,7
227,3
56,6
56,5
220,3
148,2
148,3
237,3
104,9
104,8
229,5
250,1
249,6
244,2
155,4
155,3
236,0
350,1
349,8
252,7
241,9
242,0
241,1
449,1
449,4
260,0
344,7
345,9
245,5
551,1
551,2
265,9
451,5
452.2
250,9
699,6
699,8
271,6
577,0
578,1
253,1
771,4
771,2
277,2
729,1
728,9
256,9
901,2
901,2
281,2
851,9
852,3
262,2
1113,0
1114,0
286,8
1052,0
1052,4
292,3
1281,6
1282,0
17 Зак. 3427. Химия фтора 257
Теплота испарения вычислялась с помощью интегрированной формы уравнения Клаузиуса — Клапейрона. Получены значения 5380 кал[мол для CF3SF6 и 6100 кал[мол для CSHF7. Когда будет точно известна плотность паров и жидкостей для этих веществ, можно будет с большей точностью вычислить теплоту испарения.
' CF3SF6 пытались гидролизовать, помещая для этого образец газа в 6 н. раствор едкого натра и оставляя раствор при комнатной температуре в течение 2,5 мес. По истечении этого времени никаких изменений объема и плотности газа обнаружено не было. Титрование щелочного раствора раствором нитрата тория показало, что ионный фтор отсутствует. По этому методу концентрация ионов . фтора не могла быть больше, чем 0,002 н.
Таким же способом обрабатывали и образец CSHF7. В этом случае выделение тепла наблюдалось сразу же по введении газа в реакционную колбу. Через коротай промежуток времени в растворе появлялся белый осадок. Анализ показал, что это осадок фторида натрия; кроме того, фторид, найденный в виде NaF, и фторид в гидролизном растворе соответствовали количеству фтора в первоначальном образце газа.
Гексафторид серы с успехом применялся в качестве газового изолятора. Вследствие инертности CF3SF6 и структурного сходства его с гексафторидом серы Линн и Жебальле [7] произвели ряд измерений высоковольтажных электрических разрядов. Эти измерения показали, что CF3SF6 является лучшим изолятором при низких давлениях, чем SF6.
Искровым разрядом CF3SF6 разлагается по реакции CF3SF6> CF4 -|- SF4. К такому заключению приводили многие наблюдения. Незатухающее искрение понижало вдвое первоначальное давление образца газа. По температуре замерзания и определенной плотности газа один из продуктов разложения был идентифицирован как четырехфтористый углерод. Разделить фракционированием продукты разложения, оставшиеся после удаления большей части более летучего четырех фтористого углерода, не удалось вследствие коррозии металлических частей колбнки. Поэтому без дальнейшей очистки в образце определялись сера и фтор. Плотность этого газа соответствовала молекулярному весу 107. Теоретический Молекулярный вес четырехфтористой серы равен 108. Про-
UeHt серы, найденный по бесу, соответствовал 29,2; 29,7 и 29,3% для трех определений. Теоретический процент серы для четырехфтористой серы равен 29,6%. Весовое содержание фтора было 67,2 и 67,4% для двух определений. Теоретическое содержание фтора в SF4 равно 70,4%. Образец CSHF7 разлагали искровым разрядом и исследовали природу продуктов разложения. Измерений напряжения не производили. Измерения температуры кипения смеси продуктов разложения указывали на присутствие CF4, СНР8и SF4. На стенках стеклянной реакционной колбы выделилось при разложении значительное количество свободной серы. Так же как метилмер- каптан, сероуглерод подвергали действию C0F8 при температуре 200 — 250° и в этом случае получали смесь веществ. Выход CF8SF6 из сероуглерода достигал 40%. Гексафторид серы и четырехфтористый углерод были единственными соединениями, присутствующими в количествах, достаточных для отделения и идентификаций. Запах реакционных продуктов указывал на присутствие в смеси следов с еще более низкими молекулярными весами.
ВЫВОДЫ
Метилмеркаптан фторировали или трехфтористым кобальтом при температуре 250°, или фтором, разбавленным азотом, в присутствии катализатора фторида серебра, нанесенного на медную сетку. При температуре 200° и в том и в другом случае одним из продуктов реакции явился трифторметил- пентафторсульфид CF8SF5, но препаративным методом его получения с выходом CF3SF6 до 40% явилась реакция Сероуглерода с COF3 при температуре 250°. Температура кипения трифторметилпентафторсульфида — 20,4°, т. пл. — 86,9 ± rt0,2°, т. перехода —153,3±:0,3°. Он не реагирует с 6 н. едким натром при комнатной температуре и реагирует с щелочными металлами только при температуре красного каления.
Трифторметилпентафторсульфид — очень хороший газовый изолятор при низком давлении, но в искровом разряде разлагается с образованием CF4 и SF4.
При фторировании меркаптана во втором случае было выделено также соединение состава CSHF7 с т. кип. 5,1° 17*259
й приблизительной т. пл. —87°. Оно быстро разлагается 6 н. раствором едкого натра, причем в продукте разложения атомы фтора отсутствуют.
ЛИТЕРАТУРА
Н.Kellogg, О. Cady, J. Am. Chern. Soc., 70, 3986 (1948).
R. Fowler et al., Ind. Eng. Chern., 39, 292 (1947).
E. Barber, Doctorate Thesis, University of Washington, 1948.
IF. Hoskins, C. Ferris, Ind. Eng. Chern., Anal. Ed., 8, 6 (1936).
L. Burger, Doctorate Thesis, University of Washington, 1948.
F, Mitchell J., J. O’Gorman, Anal. Chem., 20, 315 (1948).
F. Linn, R. Geballe, J. Applied Phys., 21, 592 (1950).
32
РЕАКЦИИ ПОЛИФТОРОЛЕФИНОВ
ПРИГОТОВЛЕНИЕ СУЛЬФИДОВ И СУЛЬФОНОВ
Я. РЭП, Р. ПРУЭТ, ДЖ. БЭР, К. БАНЕР, ДЖ. ГИБСОН, Р. ЛАФЕРТИ
К. Rapp, R, Pruett, J. Barr, C. Bahner, J. Gibson, R. Lafferty, J. Am. Chem. Soc„72, 3642 (1950)
В настоящей статье приводятся результаты исследования реакций хлортрифторэтилена, 1,1-дихлор-2, 2-дифторэтилена и гексафторциклобутена с соединениями, содержащими тиоловую группу. Ханфорд [1] сообщал, что этантиол реагирует с тетрафторэтиленом при 8-часовом нагревании до 110° в присутствии перекиси бензоила, с образованием жидких и твердых веществ, которые, по его мнению, имеют общую формулу Н (CgCF^CyH^SH, где п соответствует 1—25. Основной продукт кипел при 84—86°, а аналитические данные соответствовали вышеприведенной формуле с я = 1. В качестве катализаторов упомянуты органические и неорганические перекиси, основные катализаторы, различные кислотные катализаторы, кислород, озон и иод. Далее Ханфорд установил, что ниже 75° никакой ощутимой реакции не наблюдалось и обычно необходимо было нагревать реакционную смесь до 100° и выше, для того чтобы в наиболее короткий срок началась заметная реакция.
' Эти замечания особенно интересны ввиду того, что, как обнаружено, полифторолефины легко реагируют с тиолами при комнатной температуре под влиянием основных катализаторов, с образованием полифторсульфидов.
Реакции тиолов с полифторэтиленами протекают по типу простого присоединения. Хотя присоединение к хлортрифтор- этилену может вызвать образование двух изомеров, кривая перегонки C2H5SC2C1H при использовании колонки длиной 210 см со стеклянной насадкой указывала на образование лишь одного соединения. Масс-спектрограмма этого перегнанного вещества показала, что отношение массы к заряду одного ид иунов соответствовало остатку SCFa и другого -* 261
C2H5SCF2, но не остаткам SCFC1 или C2H6SCFCL С другой стороны, были найдены более низкие пики при отношениях масс к зарядам, свидетельствовавших о наличии остатков CFC1H и CF2H. Ввиду того, что эти остатки легко могли явиться результатом повторного соединения, очевидно, что реакция протекает только с образованием аа-дифторсуль- фида. Это согласуется с аналогичными реакциями со спиртами, с образованием полифторэфиров [2].
2-Меркаптоэтиловый спирт, содержащий как группы —ОН=, так и —SH=, дал возможность определить, что предпочтительно присоединяется к полифторолефину — спирт или тиол. Продукт, образованный с хлортрифторэти леном, не имел характерного запаха тиола и не давал осадков с нитратом серебра, хлоридом ртути или ацетатом свинца, Опытами установлено, что формулой этого продукта должно быть скорее HOC2H4SC2F8C1H, чем HSC2H4OC2F3C1H. Возможно, что одним из факторов, благоприятствующих образованию первого продукта, было присутствие в растворе более высокой концентрации ионов —SC2H4OH, чем —OC2H4SH, вследствие большей кислотности тиоловой группы.
Гексафторциклобутен в реакции с тиолами оказался более активным, чем хлортрифторэтилен. Реакция осложнялась выделением фтористого водорода, что позволяло образоч ваться соединениям и с одной и с двумя сульфидными связями.
Аналогичное объяснение механизма, предложенное Парком, Шарра и Лечером [3] для реакций спиртов, предполагает замещение:
F F FRSH + С=С —> RSC=C + HF.
FC— CF FC-CFF F F F
F
RSH + RSC=C —► RSC=CSR + HF.IIFC—CFC—CF
F F F F
Предлагается и другая гипотеза, согласно которой предполагается присоединение, а не замещение; состав выделен-
ных веществ ею объясняется лучше.
F F F FF
RSH4-C=C —► RSC—СН —> RSC=C + HF.
II4 1II
FC—CFFC—CFFC-CF
FFF FF F
IП
FHF
RSH + RSC=C —> RSC-CSR —* RSC=CSR + HF. .ii-it
Соединения, соответствующие формулам II, III и IV, были выделены и проанализированы *.
Если принять первую гипотезу, то появление соединения, соответствующего типичной формуле III, должно объясняться присоединением HF к соответствующему соединению типа IV. Однако кажется в высшей степени невероятным, что такое присоединение происходит в условиях проведения опытов. Действительно, самопроизвольное выделение HF произошло во время перегонки одного из продуктов, образующихся в смеси, состоящей только из соединений, соответствующих типам II и IV.
Окисление алкилсульфидов перманганатом калия в водной уксусной кислоте привело к образованию соответствующих сульфонов с хорошим выходом. Контраст между этими сульфонами и нефторированными сульфонами выявляется сравнением диэтилсульфона с т. пл. 73—74°, легко растворимого в воде, с этилсульфонилхлортрифторэтаном с т. пл. — 18°, который в воде не растворяется. Последнее соединение было способно смешиваться с жидким полимером хлортрифторэти- лена при температуре выше 48°.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Как сообщалось [4], 1, 1-дихлор-2, 2-дифторэтилеи получался дехлорированием 1,1,1,2-тетрахлор-2,2-дифторэтана.
Гексафторциклобутен получали дехлорированием 1, Г- ди - хлоргексафторциклобутена, который в свою очередь был полу-
.* Доказательства структуры соединения типа IV будут даны в четвертом сообщении.
чен термической димеризацией хлортрифторэтилена [5]. Почти количественное превращение хлортрифторэтилена в циклический димер осуществлялось нагреванием 1200 г первого в течение 24 час. при 200° в однолитровой бомбе, испытанной на высокое давление. Достигнутый максимум давления был около 210 атм. Ко времени окончания реакции оно быстро снижалось приблизительно до 35—42 атм. Найдено, что можно получить такие же хорошие выходы без применения столь высокого первоначального давления, если начинать реакцию при 125° и постепенно повышать температуру до 200° по мере падения давления, после чего поддерживать давление около 70 атм. При нагревании реакционной смеси в течение 24—30 час. выход достигал 95%. Удобнее всего, осуществлять дехлорирование обработкой 300 г 1,2-дихлор- гексафторциклобутана в 300 мд абсолютного этилового спирта и 175 г порошкообразного цинка (30 меш) в колбе, снабженной обратным холодильником и соединенной для конденсации и улавливания вещества с помощью хлоркальциевой трубки с металлическим приемником, охлаждаемым сухим льдом. Для начала реакции колбу нагревали до 45—50°, что вызывало самопроизвольное кипение в течение приблизительно одного часа. Кипение поддерживалось еще в течение 3 час. Непрореагировавший димер возвращался разбавлением реакционной массы равным объемом воды. Конверсия и выход варьировались от 90 до 95°/0, Такие же выходы были получены при работе с 15-процентным этиловым спиртом и при времени реакции 7—8 час.
Общий метод приготовления. Сульфиды получали обработкой тиола или замещенного тиола полифторолефином в присутствии щелочного катализатора. Так как употребляемые полифторолефины при комнатной температуре и при атмосферном давлении были газообразными, то реакция осуществлялась в стальном сосуде, рассчитанном на давление. Реактор, снабженный предохранительным клапаном, эвакуировали и наполняли смесью тиола и катализатора, затем охлаждали с помощью смеси сухого льда и трихлорэтилена и вновь эвакуировали, после этого вводили полифторолефин. При эвакуировании прибора загрузочную трубку заменяли тройником, снабженным манометром и предохранительным клапаном. Давление, отмеченное цемед-
ленно после того, как реактор был встряхнут и нагрет до комнатной температуры, было принято за первоначальное. Реактор встряхивали от случая к случаю вручную или посредством механической качалки, время от времени отмечая давление. Если была желательна температура выше комнатной, то реактор нагревали на теплой водяной бане или же с помощью электронагревателя с автоматическим регулированием температуры. Интересно, что в некоторых случаях совершенно не было отмечено изменения давления, несмотря даже на то, что реакция практически была уже закончена.
В связи с чрезвычайно неприятным запахом тиолов были приняты все меры к тому, чтобы обеспечить полное завершение реакции прежде, чем будет открыт реактор. По этой причине был использован избыток полифторолефина, а время и температура были больше, чем считалось необходимым для завершения реакции.
Жидкие продукты промывали водой и подсушивали над безводным карбонатом натрия. Летучие соединения фракционировали при уменьшенном давлении на колонке, с стеклянной насадкой. Жидкости с очень низким давлением пара перегоняли в молекулярном перегонном кубе Хикмэна [6], с применением сухого льда в коническом конденсаторе. В виду того, что эта операция не позволяет точно определить ни температуру, ни давление, следить за процессом перегонки можно было, наблюдая время от времени показатель преломления дестиллята.
Реакции полифторэтилеиов. Физические свойства пяти сульфидов, приготовленных реакцией тиолов с полифторэти- ленами, показаны в табл. 1.
Детали экспериментов выбранных показательных реакций описаны ниже.
10 мл тритона-В (40-процентный водный раствор гидроокиси триметиламмония) смешивали в реакторе с 84,5 г этантиола и к смеси добавляли 198 г хлортрифторэтилена. Смесь встряхивали вручную и оставляли стоять на воздухе при 23,5°; через 3 часа самопроизвольно температура реакционной смеси повысилась приблизительно до 45°, после чего реактор был охлажден в холодной воде и снова оставлен на воздухе. Через 30 мин, он опять сделался теплым ра ошупь и снова был помещен в водяную б дню, Нд следующее ?6§
Молярное отношение
Продукты
Реакция
T. кип.
„25 rtD
.25 rf4
реагенты
катализаторы
|о
S и
Я e Я
°C
ММ
C2H5SH,CFg=CFCI 1:25
Трнтон-В 0,02
C2H5SC2F3C1H
26
48
95
69,1
100
1,4079
1,3212
h-C4H9SH,CF2=CFCI 1:12
T ритон-В 0,02
c4h9sc2f3cih
23
16
95
71,6
25
1,4196
1,2224
h-C4H9SH, CF2=CC12 1:13
Тритон-В 0,02
C4H9SC2F2CI2H
44
72
90
43,0
1
1,4545
1,2707
HSCH2COOH, CF2=?CFC1 2:38
(C2H5)3N2,03
HOOCCH2SC2F3C1H
45
24
48a>
856)'B)
0,01
1,4470
1,5847
HOC2H4SH, CF2=CFCI 2:25
NaSC2H4OH 2,05
HO(CH2)2SC2F3CIH
25
96
87
62,5
0,5
1,4426
1,4793
РЕАКЦИЯ ТИОЛОВ С ПОЛИФТОРЭТИЛЕНАМИ
Т а б лиц а 1
а)Этот выход.относится к перегнанному веществу, а другие—к промытому продукту до перегонки. ' Максимальная температура перегонного молекулярного куба Хикмэна.
■> Т. Ял. 19’.
Таблнца 2Таблнца 2
Таблнца 2
Таблнца 2
РЕАКЦИЯ ТИОЛОВ G ГЕКСАФТОРЦИКЛОБУТЕНОМ
Молярное отношение
Продукты
Реакция
Т. пл., °C
Т. кип.
„25 ”d
реагенты
катализаторы
темп., °C
время, час.
ВЫХОД,а)
°C
ММ
H-C4H9SH, Цикло-С4Р6
1:12
Трнтон-В 0,02
(C4HeS)2C4F6H
44
168
30
—31,5
506)
<0,01
1,4810
1,1588
H-C4HeSH.
Цикло-С4Р6
1:10
(C2H6)3N 1,10
C4HgSC4F6
46
48
23в)
61,7
18
1,4086
1,2555
(C4H,S)2C4F4
—
—
33г>
—41
456)
<0,01
1,4791
1,1645
HSCH2COOH, Цикло-С4Рв
1:88
Трнтон-В 2,03
(HOOCCH2S)2C4F4
26
72
23
116—117
2-С,уН75Н, Цнкло-С4Рв
2:16
(C4H9)sN 0,52
(C1oH7S)2C4F4
25
72
70
90—91,
а) Эти выходы относятся к перегнанным нли кристаллизованным веществам.
^ Максимальная температура перегонного молекулярного куба Хикмэна.
е^ г) Как полагают, часть выходов соответственно падает иа С4НеЗС4?аН и (<yi8S)iC4FgH.
• Е
Е х 05 РЭ Sa X
X рз
Е
Е 8я ср i
ё X
ОХ X
*
я о ё СР ТЗ * X
X X
X
S3
X
X
X 13 рз
я
*g
о тз X 8а X
я
65
со
X Е Е
X
ОХ о X рз
Е
X
S
X X
X
5
*8
X X ь X
»
X
СО ср Е СР
я
Е Е я РЭ Sa X
»
X РЭ
X X
X
8я О ОХ рз S3
X X X
оо
СР
-I о *
X X
X X
X
X о Е
Я
СР
Е рз
X
Е
рз
рз
ьо
Е ср
Ё х 05 РЭ
. X
СР я
ср
X
Е ср
СР X X
X X о »
X
Ж
X
X
X
СР X
X
X
X s X X
X СР тз РЭ
E
CP
И
Sa
X рэ
X
I
5
X
я 13 X
*8 Е ср
Е х 05 РЭ X X СР
я 15 X
рз
Я
Е Я СР тз РЭ
я ТЗ X ох РЭ 05 Й ы X
X
РЭ
ОХ*О
03
рз
Е рз X
рз X рз
X рз Sa X X
X
X
S
8я Sa х
X X
СР X X X
X
X
X
рз
X
X о »
X X
XЕ
ш 5а СР X X ф
X E E Q
X
со Е
X
X
X
Sa
X
X
Е
X си fa
X СР
Ж
РЭ
X Sa X
СР
CP X X X X о § X X
s CP
X рэ X
Е
X X
X
X
я 15 X
S x
СР X
»
я 15 X
X
ОХ
X Sa
X
is
X
я о Е О Е о* 5
я СР тз
Е рз X
рз X рз Н рз
X рз X X X
X Sa РЭ Е X
X ь X
X СР »
E “
Ф Г11
X X sa x co
» О X X. co
X
8я
X к
8я
XSJ
X X
X X СР X
s
X
8
15 X
X X E s
со
X
»
Ж
СР X
I
X X X x
Е
СР X
X
я
Е
Я
E
Sa X
X Е СР Sa
РЭ
X,
»
Е
я СР X н X
8а
9 "i" Ja Е
о\ Е Sa X
я
X
Е
8я РЭ Sa ср X X X
x 13 X E
Е
X
X о? н X
8a X
СР X X
X о E CP X X X
x X 2 о Ы x
8а ср X X X
ср
РЭ
X
X
Я
E
E
CP
X СР
X
X
8а .< X X CP X X.
»
8a x $
X
X Sa
я
X Sa X co X 5
О
CP
§ CP X X E s
я
я
x X о E
X я S» х
X
я
E
X
to
К
СульфонВыход, %Т. пл., °CТ. кип.«35 nD°CММC2H6SO2C2F3C1H86—1899221.4J441,5009c4h8so2c2f3cih88-15950,21,42181,3635C4H9S O2C2F 2С12Н88-0,5до+0,570»)0,011,45171,3953СульфонВыход, %Т. пл., °CТ. кип.«35 nD°CММC2H6SO2C2F3C1H86—1899221.4J441,5009c4h8so2c2f3cih88-15950,21,42181,3635C4H9S O2C2F 2С12Н88-0,5до+0,570»)0,011,45171,3953ПОЛИФТОРАЛКИЛСУЛЬФОНЫПОЛИФТОРАЛКИЛСУЛЬФОНЫТаблица 3Таблица 3») Максимальная температура молекулярного перегонного куба Хикмэна.») Максимальная температура молекулярного перегонного куба Хикмэна.
Сульфон
Выход, %
Т. пл., °C
Т. кип.
«35 nD
°C
ММ
C2H6SO2C2F3C1H
86
—18
99
22
1.4J44
1,5009
c4h8so2c2f3cih
88
-15
95
0,2
1,4218
1,3635
C4H9S O2C2F 2С12Н
88
-0,5до+0,5
70»)
0,01
1,4517
1,3953
Сульфон
Выход, %
Т. пл., °C
Т. кип.
«35 nD
°C
ММ
C2H6SO2C2F3C1H
86
—18
99
22
1.4J44
1,5009
c4h8so2c2f3cih
88
-15
95
0,2
1,4218
1,3635
C4H9S O2C2F 2С12Н
88
-0,5до+0,5
70»)
0,01
1,4517
1,3953
ПОЛИФТОРАЛКИЛСУЛЬФОНЫ
ПОЛИФТОРАЛКИЛСУЛЬФОНЫ
Таблица 3
Таблица 3
») Максимальная температура молекулярного перегонного куба Хикмэна.
») Максимальная температура молекулярного перегонного куба Хикмэна.
Выходы промытых сульфонов были около 86—88%. Все сульфоны, перечисленные, в табл. 3, были приготовлены из соответствующих сульфидов указанным способом. Эти суль* фоны представляли собой бесцветные нейтральные подвижные жидкости с приятным запахом, нерастворимые в воде, но растворимые в обычных органических растворителях и устойчивые к действию повышенных температур.
Анализы. Были использованы разные аналитические методы. Воспроизводимость и достоверность определений углерода и водорода по методу сжигания были хороши, но определение серы и хлора по методу Кариуса оказалось менее удовлетворительным. В некоторых случаях сера и хлор были определены по методу сплавления с перекисью. Результаты всех анализов приведены в табл. 4.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Полифторалкилсульфиды получаются легко и с превосходным выходом реакцией тиолов с полифторолефинами при комнатной температуре или близкой к ней в присутствии основных катализаторов. Приготовленные таким образом сульфиды относительно устойчивы по отношению к действию большинства реагентов.
Присоединение окситиолов к полифторолефинам протекает предпочтительно * за счет группы —-SH, повидимому, вследствие ее большей кислотности.
Гексафторциклобутен в реакций С Тиолами более активен чем хлортрифторэтилен; в этих реакциях получены вещества следующих типов:
FН FRSC—CSR
RSC=CRSC—CSR| |
||||FC—CF
FC-CFFC—CFF F
F FF F
Полифторалкилсульфоны можно получить легко и с превосходным выходом окислением полифторалкилсульфидов перманганатом калия в водной уксусной кислоте. Это — стойкие вещества, обладающие своеобразными свойствами.
ВЫВОДЫ
В присутствии щелочного катализатора тиолы легко реагируют при комнатной температуре с полифторолефинами, Такими, как хлортрифторэтилен, 1, 1-дихлор-2-дифторэтилен и гексафторциклобутен. Гидроокись бензилтриметиламмония или этилмеркаптид натрия в качестве катализаторов дают высокие выходы этилтиохлортрифторэтана из этантиола и хлортрифторэтилена; трибутиламин дает более низкие выходы вследствие более медленной реакции. Меркаптоуксус- ная кислота и 2-меркаптоэтиловый спирт реагируют, как простые алкантиолы. Окислением полифторалкилсульфидов перманганатом калия в водной уксусной кислоте были получены соответствующие сульфиды.
Реакции гексафторциклобутена с тиолами осложнены выделением фтористого водорода, с образованием ненасыщенных сульфидов, способных к дальнейшей реакции. В результате реакции гексафторциклобутена и 1-бутантиола были получены 1-бутилтио-2, 3, 3,4,4-пентафторциклобутен, 1, 2-бас- (бутилтио)-1, 3, 3, 4, 4-пентафторциклобутан и 1, 2-бис- (бутилтио)-3, 3, 4, 4-тетрафторциклобутен.
ЛИТЕРАТУРА
Hanford, ам. пат. 2443003, 1948; Е. I. du Pont de Nemours & Co., англ. пат. 583874, 1947.
Hanford, Rigby, ам. пат. 2409274, 1946; Miller, Pager, Griswold, J. Am. Chem. Soc„ 70, 431 (1948); Park, Vail, Lea, Lacher,
ibid;? 70, 1550, 1948; Hurwitz, Miller, Reactions of Chlorofluoro Olefins with Anionic Reagents, Abstracts of Papers, Am. Chem. Soc., August, 1948, p. 4L; Young, Tarrant, J. Am. Chem. Soc., 71, 2432 (1949).
Park, Sharrah, Lacher, J. Am. Chem. Soc., 71, 2337 (1949).
Miller, J. Am. Chem. Soc., 62, 993, 1940; Henne, Weist, ibid; 62, 2051 (1940).
Harmon, ам. пат. 2404374, 1946; Henne, Ruh, J. Am. Chem. Soc., 69, 279 (1947); Henne, Zimmerscheid, ibid., 69, 281 (1947); Harmon, ам. пат. 2436142, 1948.
Мортон, Лабораторная техника в органической химии, Госхим- издат, 1941.
18 Зак. 3427. Химия фтора
33
РЕАКЦИИ ФТОРУГЛЕРОДНЫХ РАДИКАЛОВ
РЕАКЦИИ ИОДТРИФТОРМЕТАНА С ЭТИЛЕНОМ ИТЕТРАфТОРЭТИЛЕНОМ
Р. ХАЗЕЛЬДИН
R. Haszeldine, J. Chem. Sac., 1949, 2859
Хазельдин и Эмилиус уже получили некоторые доказательства существования свободного трифторметильного радикала [1]. Эксперимент показывает, что этот радикал, полученный из иодтрифторметана путем фото- или термохимической реакции, способен полимеризовать этилен и тетрафтор- этилен. Происходящие при этом необычные реакции приводят к получению полимеров типа CFq • [СН„ • CH„L J и CF3[CF2.CF2]„J.
В темноте и при комнатной температуре иодтрифтор- метан и этилен не реагировали. Однако при освещении в сосудах из кварца или стекла пирекс реакция проходила хотя и медленно, но количественно, причем главным продуктом оказался З-иод-1,1,1-трифторпропан, наряду с 5-иод-1,1, 1 -трифторгептаном.
Твердое кристаллическое вещество, полученное в небольших количествах, повидимому, является 7-иод-1, 1, 1-три- фторгептаном. При оптимальных условиях никаких побочных продуктов реакции не образовывалось. Ртуть катализировала фотохимическую реакцию между иодтрифторметаном и этиленом, при этом возникали следы иодидов ртути; повидимому, каталитическое действие обеспечивается предотвращением реакции между ртутью и иодом путем рекомбинации радикала CF3 с атомом иода.
Чисто термическая реакция иодтрифторметана с этиленом протекала быстро и без образования побочных продуктов даже при 200° с образованием соединений, похожих на полученные при реакции, инициированной светом. Ртуть в этом случае действовала в качестве катализатора и понижала температуру начала реакции на 20—30°.
Предполагаемый механизм реакции:
CF3J+b—>CF3- + .J,
CF3 • +СН2: CH2=CF3 • СН2 • СН2 • (начало цепи),
CF3 • СН2. СН2 • +СН2: CH2=CFg • СН2 • СН2 • СН2 • СН2 • и т. д.
CF3 • СН2 • СН2 • 4-CF3J=CF3 • СН2 • CH^+CFa •
или CF3 • СН2 • СН2 • СН2 • СН2 • +CF3J=CF3 • СН2 • СН2 • СН2 •
• CH2J + CF3 • (обрыв цепи).
Постулирование необычного обрыва цепной реакции необходимо для того, чтобы объяснить, почему все молекулы полимера содержали конечные атомы иода и почему в течение реакции освобождались только следы молекулярного иода. Обрыв цепи сочетанием радикала с иодом
CF3 • СН2 • СН2 • + • J=CF3 • СН2 • CH2J и т. д.
особенно большого значения иметь не мог, потому что в любой момент концентрация атомов иода и трифторметильных радикалов была низка и маловероятно, чтобы возрастающая цепь радикала встречала атом иода и соединялась с ним до полного исчерпания трифторметила или другого радикала. Соединения типа СР3 • [СНа • СНа]я • СР3 в продуктах реакции не открыты. Более того, обрыва цепи диспропорционированием двух трифторпропильных радикалов
CF3 • СН2 • СН2 • +CF3 • СН2 • СН2 • =CF3 • СН2 • CH3+CF3 • СН : СН2
даже при оптимальных условиях не происходит.
Инициированное перекисью присоединение четыреххлористого углерода к этилену дает вещества, содержащие 1—4 молекулы этилена [2].
Хараш с сотрудниками описали также исследования многочисленных реакций инициированного присоединения четыреххлористого углерода к октену [3], имеющих, повидимому, одинаковый механизм, хотя указываемые Харашем условия и метод инициирования отличаются от вышеприведенных.
Несмотря на то, что ионный механизм хорошо объясняет природу продуктов, полученных полимеризацией иодтрифтор- метана и этилена:
CF3J=CF"+J+,
CF3"+CH2: CH2=CF3 • СН2 • СН2" и т. д.
CF3 • СН2 • CH2-+CH3J=CF3 • СН2 • CH2J+CFs- и т. д„
все же гетеролитическое расщепление связи в реакциях, протекающих в паровой фазе, представляется невероятным.
В условиях взаимодействия иодтрифторметана и этилена 3-иод- 1, 1, 1-трифторпропан и 5-иод-1, 1, 1- трифторпентан в дальнейшие реакции с этиленом с образованием высоких членов этого полимерного ряда не вступали. При освещении в течение нескольких дней или при повышении температуры свыше 240° (в особенности в присутствии ртути) С—J-связь в иодфторпропане и иодфторпентане разрывалась и образовывался молекулярный иод (или иодид ртути), а •фторуглеводородные радикалы вступали в следующие реакции:
CF3 ■ СН2 • СН^=СР3 • СН2 • СН2 • + • J,J ' + - J==J2>
CF3 • СН2 • СН4 • +RH=CF3 • СН2 • CH3+R • и т. д.
В последней стадии этих превращений RH являлся во всяком случае не фторированным углеводородом, а, по всей вероятности, соединением, содержащим этилен, так как ни фторпропана, ни фторпентена обнаружено не было и из продуктов реакции были выделены только 1,1,1-трифторпро- пан и 1,1,1-трифторпентан. Соединения двух трифторпропильных радикалов с образованием гексафторгексана не происходило.
Так как количество фторпентана в конечном продукте было больше, чем количество соответствующего иодфторида в начальном полимере, очевидно, что реакция в значительной мере протекала в направлении продолжения цепи трифторпропильного радикала с этиленом, приводя к превращению полимера из иодтрифторметана и этилена во фторуглеводород с общей формулой СР3. [СН2]Я-СН3, где и — нечетное число:
CF3 • СН2 • СН2 • +СН2: СН2 —> CF3 • СН2 ■ СН2 • СН2 • СН2 ■ —>
—>CF3.CH2-CH2-CH2-CH3 и т. д.
Пока имеются некоторые доказательства присутствия в продуктах реакции соединения с и, равным 5; несомненно, что дальнейшее исследование реакции приведет к синтезу более высоких членов обоих рядов.
При взаимодействии полимера, образованного первоначально из иодтрифторметана и этилена, с избытком этилена в присутствии ртути получалось небольшое количество белого кристаллического соединения 3,3,3-трифторпропилртуть-
иодида CF3 • СН2 * СН2 • HgJ. Это является еще одним подтверждением радикального механизма реакции.
Реакция иодтрифторметана с тетрафторэтиленом представляет большой интерес, потому что до сих пор еще не был разработан метод получения полимеров с короткой цепью, хотя тетрафторэтилен легко полимеризуется в нейтральные полимеры с высоким молекулярным весом. Реакция дала полимеры с короткой цепью, содержащие конечный атом иода; при реакции с хлорирующим или фторирующим агентом полимеры могут превратиться в инертные масла. Так же, как в случае этилена, реакция с тетрафторэтиленом вызывалась или освещением при комнатной температуре, или теплом. Ртуть мало эффективна. Основным продуктом реакции было белое твердое вещество, но при этом получалось еще и небольшое количество жидких веществ, которые после обработки тетрафторэтиленом также давали твердый полимер. Из жидких веществ были выделены 1-иодгептафторпропан и 1-иодундекафторпентан. Схема реакции может быть выражена следующим рядом превращений:
CF3J+^=CF3 • + • J,CF3 • +CF2: CF2=CF3 • CF2 • CF2 •.
CF3.CF2 • CF2 • +CF3J=CF3 ■ CF2 • CF2J+CF3 • и т. д.
Жидкие иодфториды, образованные из тетрафторэтилена, в противоположность образованным из этилена обнаруживают свойства, сходные со свойствами самого иодтрифторметана, и легко вступают в реакцию с олефином с образованием твердых веществ.
Белый твердый продукт реакции иодтрифторметана и тетрафторэтилена мог состоять или из прямолинейных фторуглеродов типа CFS • [CF2 • CF2]„-CF3, образованных соединением двух фторуглеродных радикалов, или из иод-соединений типа CF3-[CF2-CF2]m • J. Более низкие члены первого фторуглеродного ряда; где п равно 2, 3 и 4, представляют собой жидкости с т. кип. 52,104 и 144°. В продукте реакции эти жидкости не присутствовали, поэтому вполне вероятно, что твердое вещество (содержащее иод) так же, как и жидкие вещества, состоит из иодфторидов типа CF3 . [CF2 ■ CF2]m • J. При таком предположении можно определить длину цепи т анализом, так как разветвления цепи, вызывающие расщепление связи CF, вряд ли возможны. В соответствий с этим
в эфирной вытяжке из твердого продукта были обнаружены вещества с формулами, средними между CF3 • {CF2 • CF2]6 - J и CFg * [CF2 • CF2]10 • J.
Дальнейшие эксперименты, которые будут описаны позднее, показывают, что регулирование условий реакции приводит к удовлетворительным выходам более низких иодфтори- дов. Найдено также, что иодпентафторэтан [4] реагирует подобным же образом с этиленом и тетрафторэтиленом и что трифторметильные или пентафторэтильные радикалы, производимые от бяс-трифторметилртути и бис-пентафторэтилртути, вызывают полимеризацию олефинов. В случае иодпентафтор- этана полимеры содержат четное число атомов углерода. Таким образом, взаимодействие иодтрифторметана и иодпен- тафторметана с тетрафторэтиленом дает возможность получать прямолинейные алифатические иодфторуглероды любого молекулярного веса с конечными реакционными атомами иода.„
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Иодтрифторметан приготовляли с 95-процентным выходом действием пентафториодида на CJ4, как описано Бэнксом и другими [4]. Для получения хороших выходов необходимо тщательно перемешивать смесь энергичным встряхиванием. Пентафториодид приготовляли с 80-процентным выходом пропусканием фтора над иодом в кварцевой трубке длиной 25 см и внутренним диаметром 3 см при медленном встряхивании и охлаждении водой. Потерю пентафториодида вследствие конверсии его в летучий гептафторид предотвращали непрерывным перемешиванием непрореагировавшего иода с пента- фториодидом. Конец реакции определяли по исчезновению окраски.
Для реакции полимеризации употребляли реактор из стекла пирекс или кварцевую трубку (объемом приблизительно 50 жд), в которых после предварительного эвакуирования конденсировались реагирующие вещества. Для ультрафиолетового облучения использовали флюоресцирующую лампу Гановиа, но без фильтра Вуддса; при длине волны менее 3000 А в реактор из стекла пирекс проникало небольшое количество света.
Реакция иодфторметана с этиленом под действием ультрафиолетового света. Опыты производились при ком- 278
иатной температуре, как показано в табл. 1. Выход продуктов был пропорционален времени экспозиции; скорость реакции была больше при' применении реактора из кварца.
Таблица 1
Опыт. №
С?3Л 1
С,Н„ г
Время реакции, часы
Выделено, “(о
Полимер, г
1,1-Аддукт в полимере, °|о
CF3
с,н.
1
3,0
0,7 а)
2,2
92
93
0,15 1
82
2
3,0
0,7
108
54
74
3,10 )
3
3,0
0,7
108
4
3,0
0,7
12
0,7
72
0
61
6,66
82
5
3,0
0,7
12
0,7
72
а) з г иодтрнфторметана теоретически реагируют с 0,42 г этилена с образованием 1,1-аддукта.
Опыты 1—3 в реакторе из стекла пирекс иллюстрируют сравнительно медленную реакцию в отсутствие ртути. В опытах 4 и 5, которые производились в кварцевых сосудах, иодтрифторметан и этилен освещались в течение 12 час., затем добавлялось еще 0,7 г этилена и освещение продолжалось еще 72 часа. Состав полимера не изменялся; первоначально образовавшиеся аддукты с избытком этилена не реагировали. Более продолжительное освещение (опыты 4 и 5) дало некоторое количество 1,1,1-трифторпропана (0,24 г; см. ниже).
Найдено, что полимерное вещество, полученное при проведении реакций вышеописанного типа, содержит 3-иод- 1,1,1-трифторпропан, т. кип. 90°, п" 1,423 (вычислено для C3H4JF3: С —16,2; Н —1,8; J —56,7; F —25,4%; мол. вес 224; найдено: С —16,0; . Н—1,9; J —57,1; F — 24,3%; мол. вес 224), и 5-иод-1,1,1-трифторпентан, т. кип. 153°, п" 1,439 (вычислено для C6HgJF3: С—23,8; Н — 3,2; J — 50,4; F — 22,6%; мол. вес 252; найдено: С—23,6; 23,9; Н —3,0; 3,1; J —50,0; F — 23,00/0; мол. вес 250).
Результаты в табл. 2 иллюстрируют каталитическое дей* ствие ртути (0,1 г) в реакции при комнатной температуре,
Таблица 2
Опыт, №
GF.J, г
С2Н„ г
Время, часы
Выделено, ®/о
Полимер, г .
1,1-Аддукт в полимере, ”|о
CFgJ
с2н4
6
3,0
0,7
2,2
0
40
3,45
78
7
8
3,0
3,о
0,7
0,7
120 1
120 f
0
0
4,25'
57
При сравнении данных опыта 6 в табл. 2 с данными опыта 1 в табл. 1 становится очевидным, что скорость реакции в опыте 6 по сравнению р опытом 1 была значительно выше, а состав полимера по существу остался прежним. При проведении опытов 7 и 8 продолжительное освещение вызвало некоторое разложение и был выделен 1,1,1-трифтор- пропан (0,45 г) (вычислено для CgH6F3: С—36,7%; мол. вес 98; найдено: С — 38,7%; мол. вес 98; т. кип. —11°). По сообщению Хэна и Уэлея [5], температура кипения этого соединения —13°. Состав трифторпропана подтвердился хлорированием его с превращением в смесь 1,1,1-трифтор-3, 3-ди- хлор- и 3, 3,' 3-трифторпропанов [5].
Реакция иодтрифторметана с этиленом под действием тепла и в отсутствие света. Реакционные трубки нагревали в качающейся печи в темноте. Результаты опытов даны в табл. 3 (ртуть не применялась).
При 180° (опыты 9 и 10) реакция не заканчивалась, но при температурах между 200 и 250° (например, опыты 11 и 12) она протекала до конца без образования побочных продуктов. В опытах 13 и 14 были сделаны попытки конверсии полимера (образовавшегося после 20-часовой реакции) обработкой его еще 0,7 г этилена в более высокий член полимерного ряда. Попытка не удалась, и вещество осталось без изменения.
В табл. 4 показаны данные типичных опытов в присутствии ртути (0,1 г).
Таблица 3
Опыт, №
CF3J, г
С2Н„ г
Темп., °C
Время, часы
Выделено, °fo
Полимер, г
1,1-Аддукт в полимере, О/о
CPU |
с,н<
9
3,0
0,7
180
401
93
90
0,42
10
3,0
0,7
180
40 f
11
3,0
0,7
250
48 |
0
37
6,80
75
12
3,0
0,7
250
48 f
13
3,0
0,7
250
20
0,7
250
24
0
75
6,66
74
14
3,0
0,7
250
20
0,7
250
24
Следует сравнить данные опытов 15 и 16 с данными опытов 9 и 10 (табл. 3); на основании этих данных можно ясно видеть каталитическое действие ртути. Продукты катализированных реакций содержали несколько больше вещества с длинной цепью, чем продукты некатализированных реакций. При проведении опытов 17 и 18 в небольшом количестве образовался 1,1,1-трифторпропан (0,3 г). При проведении опытов этого типа был получен также высококипя- щий продукт, содержащий, повидимому, 7-иод-1,1,1-три- фторпентан и 9-иод-1,1,1-трифторнонан, хотя в чистом виде эти соединения и не были выделены.
Таблица 4
Опыт, №
CFaJ, г
С8Н„ г
Темп., °C
Время, часы
Выделено, °ю
Полимер, г
1,1-Аддукт в полимере, ^о
CF3J
С8Н,
15
3,0
0,7
180
40 (
10
50
5,70
70
16
3,0
0,7
180
40 J
17
3,0
0,7
220
18 1
0
31
6,05
62
18
3,0
0,7
220
18 )
Ртуть при высоких температурах медленно вступает в реакцию, причем образуется некоторое количество ртутных иодистых производных. Экстракция их эфиром, упаривание эфирного раствора и сублимация кристаллического остатка дали 3,3,3-трифторпропилртутьиодид, сублимирующийся 281
при 60° в форме блестящих игл (вычислено для C3H4JFHg: С —8,5; Н—0,9; Hg—47,2%; найдено: С—9,0; Н—1,0; Hg-47,0%).
Синтез 1,1,1 -трифторуглеводородов. Иодтрифторме- тан (6,0 г) нагревали при 250° с этиленом (1,4 г) в течение 3 час. в присутствии ртути (2 мл} и в отсутствие света. Наблюдались лишь следы производных ртути, а иодфторид полностью превращался в 3-иод-1,1,1-трифторпропан и 5-иод-1,1,1-трифторпентан. В реакционный сосуд добавляли этилен (1,4 г) и реактор нагревали еще в течение 30 час., после чего осталось лишь небольшое количество вещества с температурой кипения выше 50° (1,7 г), а количество присутствующего иодида ртути (11) значительно увеличилось. Кроме неизмененного этилена (0,39 г; 14%), в продукте находились два соединения с температурой кипения ниже 50°: а) 1,1,1- трифторпропан, выделенный с 33-процентным выходом и идентифицированный, как описано раньше, с т. кип. —12° (вычислено для C3HBF3: мол. вес 98; найдено: мол. вес 98)> и б) 1,1,1-трифторпентан с т. кип. 47°, выделен с 26- процентным выходом (вычислено для CBH9F3: С—47,6%; мол. вес 126; найдено: С—46,8%; мол. вес 126).
В результате фракционирования вещества с температурой кипения выше 50°, выделенного при проведении опытов этого типа, установлено, что оно содержит неизмененное исходное вещество и, повидимому, небольшое количество 1,1,1-трифторгептана. Окончательно охарактеризовано это соединение не было.
Реакция иодтрифторметана с тетрафторэтиленом при ультрафиолетовом облучении. При освещении чистого тетрафторэтилена (1,56 г) в трубке из стекла пирекс в течение 14 час. произошла полимеризация и на стенках сосуда отложилось белое твердое вещество. В результате фракционирования летучих продуктов найдено, что полимеризовалось 60% тетрафторэтилена.
Полученный политетрафторэтилен с длинной цепью совершенно не растворялся в кипящих органических растворителях даже * при экстрагировании его в течение нескольких дней и не сублимировался при 200° (10 мм}.
Тетрафторэтилен (1,25 г) и иодтрифторметан (3,0 г) смешивали в реакционной кварцевой трубке и подвергали
облучению. Через несколько минут экспозиции жидкость в трубке превращалась в прозрачную желатиноподобную массу, которая при энергичном встряхивании переходила в белое твердое вещество, причем гранулы полимера оседали на стенках трубки. Через 45 мин. реакцию прекращали погружением реактора в жидкий воздух. Летучие соединения фракционировали в вакууме, а жидкое вещество Л (0,03 г) с температурой кипения выше комнатной было оставлено для дальнейшего исследования; 90% иодфторнда и 30% олефина возвращались без изменения. Твердый полимер, снятый со стенок трубки (0,3 г), экстрагировали эфиром в микроэкстракторе Сокслета в течение 5 час. Упаривание экстракта дало твердое вещество в количестве 25% от веса сырого полимера. Реакция между иодтрифторметаном (3,0 г) и тетрафторэтиленом (1,56 г), запаянными в реакторе из стекла пирекс, подвергнутом действию ультрафиолетового света, протекала медленнее, чем в трубке из кварца; продукты реакции оказались очень сходными, и опять выделилось небольшое количество вещества Л (0,04 г). Если продолжительность реакции достигала 12 час., то получалось большее количество твердого полимера (0,45 г), но Л не удалось выделить. Более того, если жидкий Л выделяли и облучали в присутствии тетрафторэтилена, то он превращался в твердый полимер, часть которого была растворима в воде.
Иодтрифторметан, или жидкий продукт Л, и тетрафтор- этилен в темноте не реагировали. При облучении иодтрифтор- метана (3,0 г) и тетрафторэтилена (1,56 г) в течение 9 час. в трубке из стекла пирекс с насадкой из стеклянной ваты выход жидкого продукта Л увеличивался до 0,1 г. В этом случае твердый полимер не исследовался.
Исследовались жидкие фракции продукта Л, полученные при проведении нескольких опытов с иодтрифторметаном и тетрафторэтиленом, причем было обнаружено, что они содержат 1 -иод- гептафторпропан (вычислено для C3JF7: J—42,9; F—44,9%; мол. вес 296; найдено: J—43,0; F—44,5%; мол. вес 293) и 1-иод- ундекафторпентан (вычислено для C6JFn: J—32,1; F—52,8%; мол. вес 396; найдено: J—32,0; F—54,0%; мол. вес 380). Физические константы этих веществ пока еще не определяли.
Реакция иодтрифторметана и тетрафторэтилена под влиянием тепла. При нагревании чистого тетрафторэтилена
с иодтрифторметаном в условиях реакции полимеризации твердый полимер не образовывался: 60% тетрафторэтилена не изменялось, а остаток превращался, повидимому, в циклический насыщенный димер с молекулярным весом 200. Кроме того, были выделены небольшие количества соединения с молекулярным весом 150 — возможно, гексафторциклопропана [6], но более вероятно, что гексафторпропена CF3-CF:CF2 [7].
При нагревании иодтрифторметана (2,4 г) и тетрафторэтилена (1,56 г) до 200° в течение 10 час. в темноте получался белый твердый полимер и олефин в количестве 31% возвратился неизмененным (оказалось невозможным выделить количественно неизмененный иодтрифторметан и димер тетрафторэтилена). При этом был также обнаружен жидкий продукт Л (0,08 г). До 35% твердого полимера (1,17 г) растворилось в эфире. Исследование жидкого продукта А описано выше.
Часть растворимых в эфире продуктов, полученных при полимеризации тетрафторэтилена и иодтрифторметана, сублимировалась при 100—150° при атмосферном давлении в виде белых пластинок. Это соединение имело в среднем состав, соответствующий 6 единицам CF2 • CF2 на молекулу Иодтрифторметана, т. е? соединение представляло собой CF3 • [CF2 • CF2]6 • J (вычислено для C13JF27: С—19,6: J—16,0%; найдено: С—19,5; J—16,1%).
Удалось выделить небольшие количества полимера с более короткой цепью. Остаток, не сублимирующийся при обычном давлении, сублимировался в вакууме и дал продукт, содержащий 7—10 единиц CF2«CF2 на молекулу, отвечающий, например, формуле CF4 • [CF0 • CFJ]nJ (вычислено для Co,JF,„: С-21,1; J-10,6%; найдено: С-20,9; J-10,8%).
Часть нерастворимых в эфире веществ, полученных полимеризацией, очищалась сублимацией в высоком вакууме и содержала 10—15 единиц CF2 • CF2 на молекулу.
ЛИТЕРАТУРА
Haszeldine, EmeUus, Research, 1, 715 (1948).
Joyce, Hanford, Harmon, J. Am. Chem. Soc., 70, 2529 (1948).
Kharash, Jensen, Urry, J. Am. Chem. Soc., 69, 1100 (1947).
Banks, Emeleus, Haszeldine, Kerrigan, J. Chem. Soc., 1948, 2188.
Henne, Whaley, J. Am. Chem. Soc., 64, 1157 (1942).
Benning, Downing, Park, ам. пат. 2394581.
J. Am. Chem. Soc., 70, 2814, 2816, 2817 (1948).
34
РАЗЛОЖЕНИЕ ТРИФТОРАЦЕТАТА СЕРЕБРАДО ТРИФТОРИОДМЕТАНА
А. ХЭН, В. ФИННЕГАН
A. Henne, W. Finnegan, J. Am. Chern. Soe„ 72, 3806 (1950)
Как было показано, трифториодметан CF3J гомолити- чески расщепляется и в настоящее время является единственным источником свободных трифторметильных радикалов. Ценность этого вещества подтверждается легким присоединением его по двойной или тройной углерод—углеродной связи. Ни один из описанных ранее способов приготовления CF3J из CJ4 и пентафториодида не давал ощутимых количеств CF3J [1, 2, 3].
Для синтеза этого соединения нам казалось наиболее удобным использовать реакцию разложения трифторацетата серебра избытком иода. Реакцию можно выразить следующим уравнением: CF3COOAg-ф- J2 —> CF3J -ф- AgJ -ф- СО2. Первой стадией является образование иодированного комплекса CF3CO2AgJ2, в котором иод имеет определенно положительный характер. Электроположительная природа группы CF3 должна повышать ее способность к миграции в качестве отрицательного остатка по направлению к положительному иодированному концу молекулы с образованием скорее CF3J, чем CF3COOCF3; это происходит в противоположность реакции с нефторирбванными серебреными солями, которые ведут к образованию эфира.
Опытным путем было показано, что осторожное разложение нагреванием эквимолекулярной смеси сухой серебряной соли и иода дало 80% выхода CF3J, причем не обнаружено следов других соединений. Механические потери, составляющие 10%, были относительно высоки вследствие невозможности применения растворителей. Таким образом, становится доступным одностадийный синтез CF3.
ОПИСАНИЕ ОПЫТА
Трифторацетат серебра можно приготовить прибавлением трифторуксусной кислоты к небольшому избытку суспензированной гидроокиси серебра, с последующим фильтрованием, упариванием, растиранием в порошок и, наконец, окончательным высушиванием в вакууме на водяной бане. Чистая сухая соль не чувствительна к свету.
Существует и другой метод, заключающийся в том, что нитрат серебра растворяют в равном количестве воды, прибавляют эквимолекулярное количество трифторацетата натрия и экстрагируют равными объемами эфира. Рекомендуется сильное перемешивание на механической качалке в течение 30 мин., так как благодаря различной плотности слои имеют тенденцию не смешиваться. После трех экстракций полезно отогнать всю воду, которую можно удалить из водного слоя, не вызывая кристаллизации, потому что кристаллы являются смесью нитрата натрия и трифторацетата серебра. После отгонки эфира остается рыхлый осадок серебряной соли с эфиром; эфир также следует удалить высушиванием в вакуумэксикаторе, как указано выше.
Сухую соль (0,3 моля) тонко измельчали и смешивали с порошкообразным иодом (0,32 моля). Смесь помещали в горизонтально укрепленную трубку диаметром 25 мм и длиной 25 см\ с одного конца трубку запаивали, а другой конец соединяли с большой ловушкой, охлаждаемой ледяной водой; за ней помещали две ловушки, охлаждаемые сухим льдом, и маленький водяной барботер, показывающий скорость выделения углекислого газа. В охлаждаемой льдом ловушке собирали тонкий сублимат иода и тем предотвращали засорение ловушек с сухим льдом, в первой из которых собирался практически весь трифториодметан.
Смесь серебряной соли и иода осторожно нагревали на газовой горелке, начиная с дальнего конца трубки. Разложение соли легко протекает при 100°. При неосторожном нагревании температура самопроизвольно повышается и уже не поддается регулированию.
Выделение углекислого газа служило показателем скорости, с которой можно передвигать горелку к ближнему концу трубки. При работе с маленькой установкой для завершения реакции требовалось 90 мин. Выход сырого CF3J
286
достигал 47 г, или 0,24 моля, что соответствовало 80%. При работе с более крупной установкой получен выход, в среднем равный 87%. CF3J очищали фракционированной перегонкой; получалось вещество с т. кип. —21,8°; по литературным данным, т. кип. —22,5°.
CF3J удобно хранить в стеклянных ампулах. Выставленный на свет, он понемногу становится розовым, затем пурпурным, что совпадает с известным фактом его легкой диссоциации на свободные радикалы.
ЛИТЕРАТУРА
Haszeldlne, Emelius, Research, 1, 715 (1948).
Banks, EmeUus, Haszeldlne, Kerrigan, J. Chern. Soc., 1948, 2188. 3. Haszeldlne, J. Chem. Soc., 1949, 2856; Nature, 165, 152 (1950).
35
ТОКСИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ ФТОРА,СОДЕРЖАЩИЕ С—Е-СВЯЗЬ
МЕТИЛФТОРАЦЕТАТ И РОДСТВЕННЫЕ ЕМУ СОЕДИНЕНИЯ
Б. САУНДЕРС, ДЖ- СТЭЙСИ
В. Saunders, О. Stacey, J. Ghent. Soc., 1948, 1773
Описываемая в этой серии сообщений работа была проведена в Кембридже во время войны и была представлена нами в министерство снабжения под названием „Фторацетат и подобные соединения". Настоящее сообщение главным образом касается метилового эфира фторуксусной кислоты (СН2РСООСН3) и некоторых других производных фторуксусной кислоты. В этом же томе журнала [1] на стр. 695 мы описывали токсичные соединения фтора, содержащие > POF- группу. Такие соединения обладают способностью быстро вывывать шок; многие из них обладают резким миотическим действием.
Соединения ряда фторацетатов содержат группу СН2Р. Многие из них оказались высоко токсичными соединениями с замедленным действием, но совершенно не обладающие миотическим действием. По своему действию они напоминают конвульсивные яды.
Впервые с малым выходом метиловый эфир фторуксусной кислоты был получен Свартсом [2] действием фторида серебра или ртути на метиловый эфир иодуксусной кислоты.
Этот метод совершенно непригоден для приготовления эфира в больших количествах, и поэтому он вновь был детально переработан. Иодацетат был заменен более дешевым метиловым эфиром хлоруксусной кислоты; в качестве же фторирующего агента были испробованы различные фториды металлов. Наилучшим оказался метод, состоящий в нагревании метилового эфира хлоруксусной кислоты с фторидом калия во вращающемся автоклаве при 220° в течение 4 час. Фторид натрия в этих же условиях не реагировал. Метило- 288
. йыЙ эфир фторуксусной кислоты— жидкость, почти лишён- ная запаха с т. кип. 104° и т. пл. —32°. Смертельные концентрации паров не оказывали никакого действия на мелкий животных в тёчейие 10 мин. После 30—60 мин. действия (зависит от Концентрации) появлялись не очень ясные симптомы.
Симптомы отравления различны в зависимости от вЦдй животного, но конвульсии наблюдались у всех подопытных животных. Повторное возвращение конвульсий вызывало смерть. LD^ для кроликов, крыс и морских свинок равна 0,1 мг/кг.
Мыши обладают большей сопротивляемостью. При внутри* венном введении LD60 для кроликов была 0,25 мг[кг; LDgQ при подкожном введении мышам была порядка 7—10 мг)кг.
. Было также обнаружено, что метиловый эфир фторуксусной кислоты вызывает отравление и при всасывании через кожу, но это действие слабее, чем в других случаях. При нанесении этого эфира на кожу кроликов, освобожденную от волосяного покрова, LD60 определена приблизительно равной 20 мг!кг\ при. этом у животных наблюдались обычные симптомы отравления.
Следует отметить, что большие концентрации паров метилового эфира хлоруксусной кислоты (1:1,000; 4,85 мг[кг^ не оказались смертельными ни для одного животного. Метиловый эфир фторуксусной кислоты почти не обладает запахом. Когда мы вчетвером находились в камере объемом 10 м6, где концентрация паров была равна 1:1 000 000, мы не смогли обнаружить соединения по запаху. Даже при концентрации 1: 100 000 (30 сек. для безопасности) это соединение обладает только очень слабым фруктовым запахом, похожим на запах многих безвредных эфиров, не содержащих фтора.
Атом фтора в метиловом эфире фторуксусной кислоты (и во многих других соединениях, содержащих группу CHaF и описанных в этой статье) гидролизуется трудно. При кипячении этого эфира с 20-процентным спиртовым раствором -едкого кали в течение 5 мин. не появлялось свободного иона фтора. После кипячения в течение 20 час. только около 5О°/о эфира превращалось во фторид калия.
С самого начала работы мы нашли чувствительную качественную реакцию на фтор в органических соединениях при ■ Д9 Зак. 3427. Химия фтора. 289
нагревании вещества со смесью концентрированной серной кислоты и бихромата калия.
Интересно было выяснить токсичность других эфиров фторуксусной кислоты и установить, будут ли они более или менее токсичны, чем рассматриваемый. Например, в ряду фторфосфатов мы нашли, что эфиры вторичных спиртов более токсичны, чем эфиры первичных спиртов; так, диизо- пропилфторфосфат (I) обладает исключительной активностью [3].
Нагреванием во вращающемся автоклаве соответствующих эфиров хлоруксусной кислоты с фторидом калия были приготовлены этиловый, «^пропиловый и изопропиловый эфиры фторуксусной кислоты,
' /СНзх \ сн3х
)СНО POF, CH3CHFCOOCH3, >CF-COOCH,.
\СН/ /8 сн/ ’
По токсичности эти эфиры похожи на метиловый эфир фторуксусной кислоты.
В ряду фторфосфатов мы нашли, что дифениловый эфир [4] относительно безвреден. Тем не менее фениловый эфир фторуксусной кислоты токсичен; его LD60 при подкожном введении мышам равна 6—10 мг]кг. Симптомы отравления были такие же, какие наблюдались в случае отравления метиловым эфиром фторуксусной кислоты.
Важно также было Определить влияние фтора на соседние атомы. Для этого приготовили метиловый эфир а-фтор пропионовой кислоты (И) и а-фторизомасляной кислоты (III). Оба эти соединения оказались нетоксичными. Смертоносное действие первого при концентрации 1 :20,000 равно °/gg для группы из 3 кроликов, 4 морских свинок, 6 крыс и 10 мышей. Смертоносное действие второго при этой же концентрации равно 2/23. В докладе № 5 о фторацетатах (министру снабжения) мы дали метод приготовления метилового эфира 1,3-дифторацетоуксусной кислоты CH2F • СО • CHF • СООСН3 действием натрия на метиловый эфир фторуксусной кислоты с выходом 10%.
Позже мы сообщали, что если конденсацию проводить в присутствии метилового спирта, то можно достичь выхода 23%. С учетом непрореагировавшего эфира общий выход достигал 35%.
Удобным фторацетилирующим агентом был хлорисТый фторацетил. Интересно было сравнить его токсичность р токсичностью изомерного фтористого хлорацетила.
Фтористый фторацетил обладал токсичностью метилового эфира фторуксусной кислоты, в то время как фтористый хлорацетил был относительно нетоксичен. Теперь понятно, почему хлористый фторацетил дает токсичную фторуксусную кислоту, фтористый же хлорацетил гидролизуется в хлоруксусную кислоту и относительно нетоксичный (при употребляющихся концентрациях) фтористый водород.
Токсичность фтористого фторацетила равна токсичности хлористого фторацетила и метилфторацетата. Это опять указывает на то, что токсические свойства вещества обусловлены не группой COF. Фтористый ацетил также нетоксичен. Го- суоми и Саркер [5] сообщали, что метиловый и этиловый эфиры фтормуравьиной кислоты можно получать действием фторида таллия на соответствующие эфиры хлормуравьиной кислоты. Эти эфиры фтормуравьиной кислоты были описаны ими как сильные лакриматоры. Мы же нашли, что никакой реакции между фторидом калия и этиловым эфиром хлормуравьиной кислоты в кипящем четыреххлористом углероде или нитробензоле не идет.
Этиловый эфир фтормуравьиной кислоты готовился нами в автоклаве действием фторида- калия на этиловый эфир хлормуравьиной кислоты. Приготовленный этиловый эфир фтормуравьиной кислоты не обладал лакриматорным действием и по сравнению с метиловым эфиром фторуксусной кислоты был нетоксичен. Отсутствие токсичности у - этого соединения не было неожиданным, так как эфир фтормуравьиной кислоты содержит группу • COF и не содержит группы CH2F.
Хлррметиловые эфиры очень легко получались действием параформальдегида на соответствующие хлорангидриды кислот в присутствии хлорида цинка [6].
При действии параформальдегида иа фтористый фторацетил удалось выделить только одно вещество с низкой температурой плавления, которое оказалось метилендифторацетатом СН2(О-СО-СН2Р)2. Это соединение подвергалось физиологическим испытаниям, которые показали, что LDW при подкожном введении мышам равна около 10 мг/кг. Смертоносное действие при подкожном введении крысам 25,5 и 10 мг]кг равно 71- Для подкормки животных был приготовлен хорошо 19*291
Растворимый в воде, устойчийый фторацетат Натрий, содержащий группу CH^F • СО -. Эта соль получена по новому методу, подробно описанному в экспериментальной части.
Ангидрид фторуксусной кислоты, который был легко приготовлен из хлористого фторацетила и фторацетата натрий, представлял собой подвижную жидкость с т. кип. 89° (12 мм); При ингаляции ангидрид более токсичен, чем метиловый эфир фторуксусной кислоты (при весовом соотношении 1:1).
Так как триалкилсвинцовые соли при распылении в форме облака [7] обладали значительным чихательным действием, предполагали, что фторацетаттриалкилсвинец CH2F . COOPb(C2Hg)s будет обладать как чихательным действием, так и активностью фторацетатов.
Фторацетаттриалкилсвинец был приготовлен взаимодействием фторуксусной кислоты с триэтилсвинцом в присутствии силикагеля. Это устойчивое, хорошо кристаллизующееся вещество обладало чихательным действием, как и многие другие триэтилсвинцовые соли органических кислот. Восемь человек подвергали в течение 10 мин. действию эфирноспиртового раствора одной части вещества в 10 000 000 частях раствори* теля (т. е. 1,7 .мг/л#3). У всех отмечалось сильное раздражение носоглотки, а пять человек испытывали и боль в грудной клетке. Подкожное введение мышам около 15 мг(кг. фторацетаттриалкилсвинца вызывало симптомы, напоминающий действие фторацетата.
Ди-(фторацетат)-гликоля получали с целью приготовления токсического соединения фтора (содержащего группу CH2F • СО), которое имело бы высокую температуру кипения и было бы растворимо в маслах и жирах. Когда оно было распылено в камере, то 4/13 животных (крыс, морских свинок, кроликов) были мертвы через 10 мин. У них наблюдались конвульсии, характерные для отравления метиловым эфиром трифторуксусной кислоты. Такая низкая токсичность может быть следствием незначительной летучести соединения. Это соединение хорошо растворялось в горячем оливковом масле. На холоду оно давало раствор нужной концентрации для экспериментального скармливания животным. Введение раствора (5 MijcM^ в желудок через катетер показало, что LD^ для крыс была равна около 2,2 мг^кг.
Получение фторацетатхолестерина являлось попыткой получить путем комбинирования фторуксусной кислоты с каким-либо
биологически важным соединением вещество с повышенной токсичностью и исследовать поведение фторуксусной кислоты (или ее метилового эфира) в организме. Из-за плохой растворимости препарата введение его животным было затруднено. Оказалось, что оно значительно менее токсично, чем метиловый эфир фторуксусной кислоты.
Учитывая хорошо известное фармакологическое действие аспирина, полагали, что его аналог — 0-(фторацетат)-сали- циловая кислота — мог бы иметь значительный интерес. Это соединение было легко приготовлено ацилированием салициловой кислоты с помощью хлористого фторацетила в присутствии пиридина. LD60 при подкожном введении для мышей приблизительно равна 15 мг]кг. После подкожного введения у мышей наступал одурманивающий сон и в течение ночи животные умирали.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Метиловый эфир фторуксусной кислоты. 108,5 г (1 моль) метилового эфира хлоруксусной кислоты и 70 г (1,2 моля) нейтрального безводного фторида калия нагревали со стеклянными бусами во вращающемся автоклаве при постоянной температуре. Скорость вращения (около 280 об/мин) обеспечивала хорошее перемешивание смеси. После перемешивания автоклав охлаждали. Реакционную массу промывали эфиром, неорганические соли отфильтровывали, фильтрат перегоняли на эффективной фракционировочной колонке длиной 80 см. Эфйр отгонялся медленно. После отгонки эфира температура быстро поднималась до 104°. Собирали фракцию метилового эфира фторуксусной кислоты (104—110°). Затем температуру опять быстро поднимали до 125° и собирали вторую фракцию, кипящую в температурном интервале 125—132° (непрореагировавший метиловый эфир хлоруксусной кислоты).
Ниже приводятся результаты опытов при различных температурах и времени. Для всей иоследующих работ пользовались условиями опыта № 5 (см. табл. 1).
Фракция с т. кип. 104—110° при повторной перегонке полностью перегналась при 104,5°.
Вычислено для C3H6O2F: F — 20,65% [8]; найдено; F — 20,65%.
Таблица 1
РЕЗУЛЬТАТЫ ОПЫТОВ ПО ПОЛУЧЕНИЮ МЕТИЛОВОГО ЭФИРА ФТОР- УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ и ВРЕМЕНИ
Опыт №
Температура, °C
Вре мя, часы
Количество, г
Неорганические соли, г
5 со 1 2 Я Q. geo ±04 и &S Е-
S 4 « яЙ^^ о О» $ я МО3” 3 Ш OS
К 1 Я 4
S .
S и и У 4) Я u a S я 5 за» = i*
е ев ©~ S
Примечание
т. кип КИНО»
т. кип
125— 132е
т. кип.
> 132°
1
140
24
1,2
85,3
5,6
70
1,3
6Д
2
150
20
3,6
81,3
7,7
72
3,9
15,6
3
160
15
5,6
78,5
6,7
73
6,1
22,0
Давление около 2 атм
4
190
10
35
40,5
9,1
86
38,0
60,7
Давление около 10 атм
5
220
4
50,1
4,5
9,4
99
54,5
59,6
Давление около 12 атм и около
1 атм на холоду под конец перегонки
6
250
2
43,8
4,8
9,6
98
37,8
39,6
Давление около 30 атм, под конец перегонки 4 атм на холоду
Метиловый эфир фторуксусной кислоты — подвижная жидкость с т. замерз. — 32°, d^ 1,1744, п^ 1,3679, растворимость в воде около 15,О°/о.
Гидролиз, протекающий по уравнению CH2F • СООСН3-|- 4-H2O = CH3F. СООН + СН3ОН, за 14 дней при комнатной температуре проходил на 50%. Эфир хорошо смешивался со 294
спиртом, эфиром, ацетоном, с легким петролейным эфиром (т. кйп. 40—60°), с четыреххлористым углеродом, бензолом, ледяной уксусной кислотой, 2,2-дихлорэтилсульфидом и частично растворялся в сероуглероде.
Этиловый эфир фторуксусиой кислоты. 122,5 г (1 моль) этилового- эфира хлоруксусной кислоты и 70 г (1,2 моля) сухого фторида калия нагревали в течение 4 час. при 220° во вращающемся автоклаве. Реакционную массу экстрагировали эфиром, эфир отгоняли, а остаток фракционировали.
Фторацетат (20 г) перегоняли при 117—125°, непрореагировавший этиловый эфир хлоруксусной кислоты (72,6 г) — при 125—144°; выше этой температуры оставался остаток (8^5 г). Фторацетат после повторной перегонки кипел при 117—121°. Это вещество хлора не содержало.
Вычислено для C4H7O2F: F—17,9%; найдено: F—18,0%.
«-Пропиловый эфир фторуксусной кислоты [12]. 567 г хлоруксусной кислоты и 540 г нормального пропилового Спирта кипятили в течение 6 час. при постоянном пропускании сухого газообразного хлористого водорода. Реакционная масса расслаивалась. Нижний эфирный слой А обрабатывали безводным карбонатом натрия, фильтровали и сушили сульфатом натрия (А).
Верхний слой насыщали содой, после чего происходило расслоение. Нижний слой Б сушили сульфатом натрия.
Вещества А и Б были объединены и перегнаны; продукт имел т. кип. 156—158°; выход был равен 450 г (69,1%).
Смесь 1 моля w-пропилового эфира хлоруксусной кислоты и 1,2 моля сухого порошкообразного фторида калия нагревали в течение 4,5 час. при 200° во вращающемся автоклаве. Реакционную массу экстрагировали сухим эфиром и разгоняли на фракционировочной колонке длиной 50 см. Температура кипения «-пропилового эфира фторуксусной кислоты найдена равной 135—137°.
Вычислено для C6H9O2F:F—15,8%; найдено: F—15,62%.
Изопропиловый эфир фторуксусиой кислоты. Изо- пропилхлорацетат получали так же, как нормальны# пропиловый эфир хлоруксусной кислоты с выходом. 71%; температура кипения хлорацетата 148,5°. Изопропиловый эфир фторуксусной кислоты получали из изопропилового 295.
эфира хлоруксусной кислоты и фторида калия во вращающемся автоклаве; т, кип. 124°, выход 42°/п. Найдено: F — 15,61%.
Фениловый эфир фторуксусной кислоты. 20 г (5-процентный избыток) хлористого фторацетила медленно прибавляли к раствору фенола (18,8 г) в сухом пиридине (155 м^\ температуру поддерживали около 50°.
Смесь нагревали на водяной бане в течение 10 мин, и выливали в воду. Выпавший твердый осадок отделяли. Выход 30 г (100%). Фторацетат кристаллизовался из водного спирта в виде блестящих бесцветных пластинок с т, пл. 63,5—64,0°.
Вычислено для CSH7O2F:F —12,34%; найдено: F—12,45%.
Метиловый эфир «-фторпропионовой кислоты. Метиловый эфир а-бромпропионовой кислоты получали по методу Валькера [9] с выходом 73%.
70 г бромпропионата и 35 г фторида калия нагревали во вращающемся автоклаве при температуре 200—210° в течение 7 час. Реакционную смесь экстрагировали эфиром, фильтровали, эфир удаляли, а остаток фракционировали.
Получали следующие фракции: а) 100—120°, б) 120—140°. Первая фракция прн повторной перегонке давала метиловый эфир фторпропионовой кислоты с т. кип. 106,5—108,5°.
Вычислено для C4H7O2F: С —45,3, Н —6,6, F —17,9%; найдено: С —45,6, Н —6,9, F —18,0%,
Метиловый эфир «-бромизомасляиой кислоты. 12,5 г красного фосфора (0,4 *моля), высушенного над пятиокисью фосфора, смешивали с 70,4 (0,8 моля) изомасляной кислоты. К смеси медленно прибавляли 319,6 г (4 моля) брома, высушенного концентрированной серной кислотой. Реакционную смесь нагревали с обратным холодильником на водяной бане в течение 5 час. Затем обратный холодильник заменяли хлор- цалвпиевой трубкой и смесь нагревали еще 1 час. Охлажденную смесь осторожно смешивали с 128 г (4 моля) метилового спирта,
После прибавления реакционной массы к насыщенному раствору соды, охлаждаемому холодильной смесью, отслаива- дось тяжелое масло. Водный раствор экстрагировали эфиром 296
и экстракт присоединяли к маслу. Смесь промывали 10-процентным водным раствором бисульфита натрия, водным раствором соды, водой и сушили над сульфатом натрия.
Эфир удаляли, а жидкий остаток перегоняли при 53—55° (21 лм<). Получали выход 121,9 г (84,2%).
Метиловый эфир «-фторнзомасляной кислоты. Смесь 72,4 г (0,4 моля) метилового эфира а-бромизомасляной кислоты и 76,2 г (0,6 моля) сухого фторида серебра в течение 3 час. нагревали в колбе, снабженной обратным холодильником и мешалкой. Реакционную смесь охлаждали и фильтровали. Осадок промывали эфиром.
Эфирный раствор присоединяли к фильтрату, при этом Опять выпадал твердый осадок, который отфильтровывали. Раствор сушили сульфатом натрия, эфир отгоняли и твердый осадок отфильтровывали.
Дестиллят с т. кип. 24—30° (24 мм) перегоняли еще дважды при атмосферном давлении (т. кип. 108—109°). Но и повторная перегонка не дала достаточно чистого вещества. Анализ эфира, содержащего фтор: вычислено для СЬН9О2Р: С — 50,0, Н — 7,52%; найдено: С —52,0, Н —7,5%.
Этиловый эфир 1,3-дифторацетоук су свой кислоты. Конденсация в присутствии натрия и метилового спирта. 75 г метилового эфира фторуксусной кислоты и 2 мл этилового спирта помещали в колбу и добавляли 7,5 г натриевой проволоки. Реакция начиналась немедленно и через 30 мин. заканчивалась. Реакционную колбу охлаждали ледяной водой. После того, как весь натрий прореагировал, раствор подкисляли ледяной уксусной кислотой и затем разбавляли 300 мл воды. Раствор экстрагировали эфиром. Экстракт сушили сульфатом натрия и эфир удаляли. Остаток фракционировали.
Дифторацетоацетат кипел при 97° (14 мм); выход достигал 14 г (23%). 25 г исходного эфира возвращалось; общий выход дифторацетоацетата 35%.
Вычислено для C6HeOgF2: С—39,5, Н—4,95, F—25,0%; найдено: С —39,3, Н —4,06, F —24,9 и 24,84%.
Конденсация в присутствии натрия. 7,5 г натриевой проволоки прибавляли к 75 г свежеперегнанного метилового эфира фторуксусной кислоты. Реакция начиналась через
5—40 мин.; вначале требовалось охлаждение. После того, как весь натрий прореагировал (около 100 мин.), темнокоричневую полутвердую массу растворяли в воде (300 мл\ подкисляли ледяной уксусной кислотой (5 мл') и экстрагировали 3 раза эфиром (250 мл). Экстракт сушили сульфатом натрия, эфир удаляли, а жидкий остаток фракционировали в вакууме. Получали две фракции: 1) с т. кип. 30—35е (20 мм) (непрореагировавший метиловый эфир фторуксусной кислоты); 2) с т. кип. 103—105° (20 Мм) (в основном дифторацетоацетат).
При повторной разгонке первой фракции получили 25 г метилового эфира фторуксусной кислоты с т. кип. 103—105° (760 лж); из второй фракции получили 9 г (15°/0) ацетоацетата с т. кип. 104° (20 мм). Выход эфира составлял 22,5°/0, учитывая непрореагировавший метиловый эфир фторуксусной кислоты.
Замечания. В случае неполного растворения темнокоричневого полутвердого вещества выход снижался. Метиловый эфир фторуксусной кислоты в первой фракции обычно содержал уксусную кислоту, которую удаляли встряхиванием с минимальным количеством раствора соды. Если брали избыток соды, то некоторое количество эфира терялось.
Конденсация в присутствии метилата натрия. 20 г метилата натрия медленно прибавляли к 70 г метилового эфира фторуксусной кислоты и смесь нагревали с обратным холодильником в течение 6 час. на масляной бане (прибавление метилового эфира к метилату приводило к осмолению). Реакционную смесь подкисляли, экстрагировали эфиром, эфирный экстракт высушивали сульфатом натрия, эфир удаляли, а остаток разгоняли. Дифторацетоуксусный эфир при этом не получался.
Фторуксусная кислота. Несколько капель раствора фенолфталеина прибавляли к смеси метилового эфира фторуксусной кислоты (46,0 г, 0,5 моля) и воды (100 мл), а затем небольшими порциями вносили порошкообразный Ва(ОН)2-8Н2О (78,9 г, 0,25 моля). После добавления каждой порции гидрата окиси бария смесь перемешивали до исчезновения щелочной реакции. По окончании прибавления всего количества гидрата окиси бария избыток щелочи, если это необходимо, удаляли несколькими каплями эфира фторуксусной кислоты.
Фильтрат упаривали до 100 мл на водяной бане. Раствор охлаждали. Фторацетат бария осаждали 500 мл денатурированного спирта. Осадок отфильтровывали, высушивали, но не перекристаллизовывали; получали выход 69,0 г (95%).
58 г (0,2 моля) сухого фторацетата бария медленно прибавляли к 100-процентной серной кислоте (122,5 г, 1,25 моля). Перегонку проводили в вакууме с широким воздушным холодильником. Фторуксусная кислота перегонялась при 83—100° (17 мм) и кристаллизовалась немедленно. Вторичную перегонку проводили при атмосферном давлении. Температура кипения фторуксусной кислоты найдена равной 167—168,5°; выход достигал 29,5 г (94,2%); продукт кристаллизовался в форме бесцветных игл с т. пл. 31—32°.
Вычислено для C2H3O2F :F —24,4%; найдено: F — 24,3%.
Эти выходы значительно выше, чем полученные по методу Свартса.
Хлористый фторацетил. 93,8 г (0,45 моля) пятихлористого фосфора помещали в круглодонную колбу емкостью 250 мл, которая охлаждалась ледяной водой. Колбу снабжали обратным холодильником и вводной трубкой, содержащей 362 г расплавленной фторуксусной кислоты, которую прибавляли небольшими порциями. Вначале реакция шла очень энергично, но позднее постоянного охлаждения не требовалось. По окончании прибавления фторуксусной кислоты смесь в течение 45 мин. нагревали с обратным холодильником на масляной бане при 100°.
Реакционную массу затем разгоняли на фракционной колонке длиной 30 см и отбирали фракцию, кипящую в температурном интервале 72—80°. При повторной перегонке основная масса перегонялась при 71,5—73° (760 мм); выход достигал 27 г.
Хлористый .фторацетил — жидкость с острым запахом — легко гидролизуется водой.
Вычислено для C2H2OC1F : F — 19,7%; найдено: F—19,7%.
Фтористый хлорацетил. а) Смесь ИЗ г хлористого хлорацетила и 69,6 г (1,2 моля) фторида калия нагревали при различных температурах и времени во вращающемся автоклаве (см. ниже). К концу реакции в автоклаве всегда оставалось небольшое давление; реакционная масса осмолялась,
но большого разложения не происходило. Твердое вещество экстрагировали ксилолом и фракционировали; собирали фракцию, кипящую в пределах 70—90°, которую еще раз перегоняли.
Вычислено для C2H8OC1F : F — 19,7%; найдено: F— 19,6%.
Т. перегонки, °C
Продолжительность перегонки, мии.
Выход продукта, г (°?о)
Т. кип. продукта, °C (яя)
200
45
32,0 (33,2)
73—75 (760)
200
20
43,7 (45,2)
73—76 (760)
170
30
53,7 (55,6)
73—76 (760)
РЕЗУЛЬТАТЫ
Таблица 2
ПЕРЕГОНКИ СМЕСИ ХЛОРИСТОГО ХЛОРАЦЕТИЛА И ФТОРИДА КАЛИЯ в РАЗНЫХ УСЛОВИЯХ
Смесь хлористого хлорацетила и фторида калия в нитробензоле кипятили в течение 6 час. Выход фтористого хлорацетила составлял 6,8%.
При нагревании смеси хлористого хлорацетила, фторида калия и хлористого бензоила при 150° в течение 1 час. выход фтористого хлорацетила равнялся 15,8%..
Траубе и Кремер [10] получали фтористый хлорацетил из фторсульфоновой и хлоруксусной кислот с выходом 15°/^
Фтористый фторацетил. 23,4 г (0,3 моля) фторуксусной кислоты и 23,2 г (0,4 моля) сухого фторида калия помещали в колбу, снабженную капельной воронкой и обратным холодильником, через который протекала вода с температурой 60°. С помощью насадки обратный холодильник соединяли с длинным, охлаждаемым водой, прямым холодильником и ловушкой, защищенной хлоркальциевой трубкой и охлаждаемой холодильной смесью. Смесь осторожно нагревали и при помешивании в течение 40 мин. из капельной воронки прибавляли 42,2 г (0,3 моля) хлористого бензоила. Во время реакции наблюдалось осмоление и испарение, в ловушке конденсировалось небольшое количество жидкости, термометр в насадке показывал температуру 32—40°. После прибавления всего количества хлористого бензоила смесь нагревали еще в течение нескольких минут. Собранный фторид neperq- 300
йяйи; 6н кипел при 50,5—516; выход составлял 4,1 г (17,1%). Вычислено для C2H2OF2:F— 47,5%; найдено: F — 48,2%.
Реакцию удобно вести в растворителе (нитробензоле); это облегчает перемешивание.
19,3 г (0,2 моля) хлористого фторацетила и 17 г (0,1 моля) сухого порошкообразного фторида сурьмы (III) осторожно нагревали в течение 3 "час. с обратным холодильником. Реакционную массу затем охлаждали, твердый осадок отфильтровывали, а фильтрат перегоняли. Собирали фракцию, кипящую при 44—51° (з основном 50—51°); в колбе оставался выше кипящий хлорид. Выход составлял 10,3 г (64,4%).
После вторичной перегонки получали вещество с т. кип. 50,5—51°; это был фтористый фторацетил.
Этиловый эфир фтормуравьиной кислоты. Смесь 108,5 г (1 моль) этилового эфира хлормуравьиной кислоты и 69,6 г (1,2 моля) сухого фторида калия в течение 3 час. нагревали во вращающемся автоклаве при температуре 100—105°. После охлаждения в автоклаве оставалось давление 5 атм.
Реакционную массу экстрагировали чистым сухим ксилолом. Экстракт фильтровали. Фильтрат осторожно фракционировали на колонке длиной 88 см. Получали фракции (а) и (б) с т. кип. 4G—60° (26 г), 60—105° соответственно; обе фракции в основном состояли из непрореагировавшего этилового эфира хлормуравьиной кислоты. Фракцию а дважды перегоняли; в результате был получен этиловый эфир фтормуравьиной кислоты с т. кип. 55,5°. Эта фракция не содержала хлора и энергично реагировала с водным аммиаком.
Вычислено для С2НБО2Р — 20,65%; найдено: F — 20,4%, 20,8%— при кипячении с натрием в спирте.
Действие параформальдегида на фтористый фторацетил. Была сделана попытка получения фторметилового эфира фторуксусной кислоты, но вместо него был выделен метилендифторацетат. Дескюдэ [11] аналогичной реакцией с помощью хлористого хлорацетила получил, наряду с хлорметиловым эфиром хлоруксусной кислоты, еще несколько хлораналогов.
3,6 г (0,12 моля) параформальдегида, 9,6 г (0,12 моля) хлористого фторацетила и несколько кусочков хлорида цинка нагревали на водяной бане до тех пор, пока вся смесь не
301
Пбрешла в раствор (около 3 час). После охЛажденйя реакционную массу перенесли в перегонную колбу. В начале перегонки наблюдалось выделение газообразных продуктов разложения. Но как только температура поднялась, вещество перегонялось без разложения и после охлаждения затвердевало.
Перегонка продолжалась до достижения температуры 180° (15 жж). Полученное твердое вещество кристаллизовали из легкого петролейного эфира (т. кип. 40—60°). Вследствие плохой растворимости вещества в петролейном эфире, лучше пользоваться аппаратом для непрерывной экстракции.
При перекристаллизации из бензола вещество окрашивалось в темнокрасный цвет. Метилендифторацетат — мелкие бесцветные иглы с т. пл. 57°.
Вычислено для C-H6O4F2 : F — 20,6%; найдено: F — -22,9%.
Фторацетат натрия. Раствор 20 г (0,5 моля) едкого натра в 100 мл воды медленно прибавляли к 46,0 г (0,5 моля) метилового эфира фторуксусной кислоты, суспендированного в 100 мл воды, содержащей несколько капель фенолфталеина. Смесь все время хорошо перемешивали, причем скорость прибавления щелочи определялась скоростью исчезновения красной окраски раствора. После прибавления всего количества едкой щелочи добавлялось еще несколько капель метилового эфира фторуксусной кислоты до появления кислой реакции. Реакционную смесь упаривали на водяной бане до начала кристаллизации, охлаждали и фильтровали.
Из маточника после прибавления спирта выделялось это же вещество дополнительно. Выход составлял 45,5 г (91%).
Вычислено для C2H2O2FNa : F—19,01%; найдено: F —19,0%.
Фторацетат натрия был превращен в л-нитробензиловый эфир фторуксусной кислоты; бромистый л-нитробензил (0,9), растворенный в спирте, медленно прибавляли к раствору фторацетата натрия (0,3 г) в минимальном количестве воды. Смесь нагревали с обратным холодильником в течение 2 час. и затем охлаждали. Твердое вещество отфильтровывали и кристаллизовали из этилового спирта в виде длинных игл с т. пл. 76°.
Вычислено для C9H8O4NF:C— 50,7, Н — 3,8, N — 6,6%; найдено: С — 50,9, Н—4,10, N — 6,7%.
Ангидрид фторуксусной кислоты. 15 г (0,15 моля) трифторацетата натрия, высушенного в вакууме над серной кислотой, помещали в колбу Клайзена и медленно по каплям из капельной воронки добавляли 12,1 г (0,125 моля) хлористого фторацетила.
Смесь в течение 1% час. кипятили на масляной бане при температуре ПО—120°. Реакционную массу перегоняли в вакууме. Собирали только одну фракцию. Вещество начинало перегоняться при 108° (41 мм); но когда температура поднималась до 110°, давление начинало падать и под конец вещество перегонялось при 106° (32 мм); выход составлял 13,4 г (77,7%). Полученное после вторичной перегонки вещество кипело при 88—89° (12 мм). Ангидрид не содержал хлора.
Вычислено для C4H4O3F2: F—27,52%; найдено: F—28,0%.
Фторацетат триэтилсвинца. 9,7 г (0,03 моля) тетраэтилсвинца и несколько кусочков силикагеля прибавляли к. 2,3 г (0,03 моля) фторуксусной кислоты, растворенной в 5 мл абсолютного эфира. После нагревания в течение 5 мин. смеси на водяной бане выпадало белое кристаллическое вещество, а через 15 мин. вся масса закристаллизовалась. Через несколько часов стояния при комнатной температуре кристаллы отфильтровывались; выход составлял 8,8 г (79,1%).
Фторацетат триэтилсвинца, перекристаллизованный из смеси толуола с небольшим количеством этилового спирта, имел т. пл. 180,5° (разлагается).
Вычислено для C8H17O2FPb : Pb — 55,8%; найдено: РЬ—
55,5<>/о.
При 165° появляется светложелтое окрашивание, но оно исчезает в области, близкой к достижению температуры плавления.
Дифторацетат гликоля. 5 г свежеперегнанного гликоля с т. кип. 194° помещали в маленькую колбу Клайзена, снабженную холодильником и капельной воронкой. Боковой отвод колбы закрывали пробкой.
При постоянном охлаждении из капельной воронки медленно добавляли по каплям 16 г хлористого фторацетила. Реакционную массу затем нагревали до 100° (на масляной .бане) и перегоняли, причем собирали две фракции.
Первая фракция выкипала при 85—90° (22 мм) (иепро- реагировавший гликоль, 3 г), а вторая — дифторацетат гликоля— кипела при 140—141° (И мм) (5,3 г).
Вычислено для C6H8O4F2: F—20,9%; иайдеио: F—21,1%.
Дифторацетат гликоля — устойчивая, густая, бесцветная жидкость, нерастворимая в воде, ио хорошо растворимая в обычных органических растворителях.
Холестерилфторацетат. 10 г хлористого фгорацетила прибавляли к 5 г холестерина и смесь нагревали с обратным холодильником на водяной бане в течение 1 час. Холестерин растворялся, причем первоначальное синее окрашивание переходило в красио-коричиевое. После охлаждения к смеси добавляли 25 мл воды и 25 мл спирта для того, чтобы осадить холестерилфторацетат и прогидролизовать иепрореагировав- ший хлористый фторацетил (требуется охлаждение). Осадок отфильтровывали, хорошо отмывали водой от фторуксусной кислоты и перекристаллизовывали из этилового спирта. Выход составлял 3,7 г (62%). Т. пл. 144—144,5°. Этерификацию проводили также и в присутствии пиридина, причем был получен идентичный продукт с т. пл. 144,5°. Смешанная проба с холестерином (т. пл. 148°) плавилась при 120—130°. Полученный эфир не растворялся ни в воде, ни в холодном спирте, ио растворялся в хлороформе и лучше, чем холестерин, в холодном ацетоне. Вещество не содержало хлора.
Вычислено для C28H45O2F :F — 4,17%; найдено: F—3,98;. 4,Ю%.
Гидролиз 0,1 н. спиртовым раствором соды показал, что имелась только одна фторацетильиая группа. Продукт гидролиза плавился при 146,5° и не содержал фтора: следовательно, это был холестерин.
О-(Фторацетил)-салициловая кислота. 10 г салициловой кислоты растворяли в 7 мл пиридина и маленькими порциями прибавляли 9,6 мл хлористого фторацетила, при этом выделялось значительное количество тепла.
Реакционную смесь в течение 7 мин. нагревали на кипящей водяной бане и затем медленно выливали в 300 мл холодной воды. Вначале, выпадало тяжелое масло, которое в течение 20 мин. кристаллизовалось при перемешивании и растирании палочкой. Выход составлял 11 г (85%). После
высушивания в сушильном шкафе вещество было дважды перекристаллизовано из бензола; оно имело т. пл. 131,6° (5,3 г, 40%).
Вычислено для C9H7O4F: F — 9,5%; найдено: F—9,76%.
Кислота плохо растворялась в холодной воде, но хорошо— в горячей и в холодном разбавленном растворе едкого натра. - Кислота не давала окрашивания с хлоридом железа (III) в отсутствие фенольной гидроксильной группы.
ЛИТЕРАТУРА
McComble, Saunders, Nature, 157, 287, 776 (1946).
Swarts, Bull. soc. chim., 15, 1134 (1896).
Saunders, Stacey, J. Chern. Soc., 1948, 696.
Saunders, Stacey, J. Chern. Soc., 1948, 1011.
Goswami, Sarkar, J. Indian Chern. Soc, 1933, 537.
Ullsh, Adams, J. Am. Chern. Soc., 43, 662 (1921).
,7. McComble, Saunders, Nature, 59, 491 (1947).
Chapman, Heap, Saunders, Analyst (в печати).
Walker, Jahresberichte fiber die Fortschritte der Chemie, 67, 922 (1895).
Traube, Krahmer, Ber., 52, 1079 (1919).
Descude, Compt. rend., 136, 1566 (1903).
Shreiner, Ann., 197, 8 (1879).
20 Зак. 3427. Химия фтора
36
ТОКСИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ ФТОРА, СОДЕРЖАЩИЕС—Е-СВЯЗЬ
И. 2-ФТОРПРОПАНОН И ЕГО ПРОИЗВОДНЫЕ
Б. САУНДЕРС, Дж. СТЭЙСИ, Дж. УИЛДИНГ
В. Saunders, О. Stacey, J. Wilding, J. Chern. Soc., 1949, 773
В настоящей статье описывается приготовление фторэтилового спирта (2-фторэтанола)—соединения, необходимого, с одной стороны, для выяснения его токсического действия, а с другой стороны, для приготовления с его помощью новых фторсодержащих соединений. Свартсу [1] не удалось получить 2-фторэтиловый спирт действием фторида серебра или ртути ни на этиленхлоргидрин, ни на этиленбромгидрин. В каждом случае он получал ацетальдегид. Наконец, ему удалось получить фторэтиловый спирт с очень плохим выходом путем гидролиза фторацетина (полученного из бромацетина и фторида ртути) разбавленной минеральной кислотой в течение 80 час.
В сообщении III и О фторацетатах и родственных им соединениях", представленном министерству снабжения, мы описали очень простой и удобный способ приготовления фторэтилового спирта нагреванием этиленхлоргидрина и фторида калия в течение 4 час. во вращающемся автоклаве. При работе с ббльшими количествами для разбавления рекомен-' дуется употреблять нитробензол; это позволяет лучше перемешивать реакционную массу и облегчает ее удаление из автоклава.
Фторэтиловый спирт растворим в воде и устойчив к действию влаги. При летальной ингаляции он вызывает у животных конвульсии, напоминающие вызываемые метилфторацета- том. При концентрации 0,29 мг^л (при действии в течение 10 мин.) он убил 62% из партии кроликов, морских свинок и крыс, а при концентрации 0,14 мг]л 38%; смерть наступала в течение 12 час. Мыши оказались более стойкими. LDto была равна приблизительно 1,1 мг/л.
1-Хлор-2-фторэтан оказался нетоксичным. При концентрации 0,184 мг]л он не убил ни одного животного, тогда как при подобной же концентрации фторэтилового спирта или метилфторацетата наступала смерть около 50% из партии кроликов, морских свинок и крыс. Атом хлора во фтор- хлорэтане, очевидно, не реакционноспособен; он не реагировал с большинством химических реагентов, чем, несомненно, и объясняется отсутствие токсических свойств у фторхлорэтана, и мало вероятно, чтобы организм животного был в состоянии превратить гидролизом фторхлорэтан в токсический фторэтиловый спирт.
Хлорфторэтан в условиях наших экспериментов не реагировал -ни с фталимидом калия, ни с тиоцианатом калия. Он не реагировал с магнием с образованием комплекса Гриньяра, несмотря на то, что после продолжительного нагревания часть металла переходила в раствор, с образованием вещества, превращавшегося после добавления воды в желатинообразную массу,
Все попытки приготовить 2,2-дифтордиэтилсульфид действием сульфида натрия на хлорфторэтан закончились образованием дитиана, наряду с другими полимерными веществами. Анилин или совсем не реагировал или в очень жестких условиях давал NN'-дифенилпиперазин и NN'-дифенилэтилен- диамин.
Однако при нагревании спиртового раствора фенолята натрия с хлорфторэтаном получался 2-фторэтиловый эфир фенола в виде твердого вещества, оказавшегося, менее токсичным, чем метилфторацетат.
Приготовить 1-бром-2-фторэтан частичным фторированием этилендибромида с помощью фторида сурьмы (III) также не удалось. Это соединение лучше всего получалось при действии трехбромистого фосфора на фторэтилацетат. Впервые оно получено Свартсом [2], но выход остался неизвестным. Его методом мы получили 6% выхода. Мы видоизменили метод, и, в конце концов, нам удалось повысить выход до 50%. Соединение было относительно нетоксичным, и атом брома реагировал довольно слабо, но все же значительно сильнее, чем атом хлора в хлорфторэтане. Бромфторэтан например, легко превращался при действии тиоцианата калия в 2-фторэтилтиоцианат. При летальной ингаляции токсичность тиоцианата была значительно ниже, чем у метилфторацетата.
Однако при инъекции токсичность была, повидимому, высока. Результаты этой части работы мы сообщим позднее.
Цианид калия с бромфторэтаном не реагировал.
По аналогичному методу Джонсона и Дугласа для превращения SCN в SO2C1 [3] фторэтилтиоцианат легко превращался при действии хлорной воды в устойчивый 2-фторэтил* сульфонилхлорид. При концентрации 0,5 мг!л в течение 10 мин. это вещество вызывало у маленбких животных раздражение глаз и слезотечение, но цр одно из них не погибло.
2-Фторэтилксантат FCH2 • СН2 • S • CS • ОС2НБ получали действием ксантата натрия на бромфторэтан. LD60 этого со- единения при подкожной инъекции мышам равнялась 50 мг!кг’, таким образом, было очевидно, что оно значительно менее токсично, чем метилфторацетат [4].
Было исследовано действие хлористого сульфурила на фторэтилацетат главным образом с целью получения 2,2-дифтордиэтилсульфата— соединения, применение которого, по предположениям, должно было быть аналогично применению диэтилсульфата. Сначала использовали метод, рекомендованный Харашем и другими [5] для приготовления 2,2-дихлордиэтилсульфата. По этому методу фторэтиловый спирт медленно прибавляли к4 охлажденному хлористому сульфурилу. Однако единственное вещество, которое удалось выделить, был 2-фторэтилхлорсульфонат С1 • SO2 • О • СН2 • CH2F. При проведении другого опыта, наоборот, хлористый сульфурил прибавлялся к почти теоретическому количеству фторэтил- ацетата. На этот раз получился дифтордиэтилсульфат, но с небольшим выходом.
Подвергая животных в течение 10 мин. действию 0,327 г/л#8 хлорсульфоната, наблюдали раздражение глаз, у. крыс появлялись такие же конвульсии, как и в случае действия метилфторацетата. Однако лишь 2/18 всей партии кроликов, морских свинок и крыс умерло за 24 часа. Дифтордиэтилсульфат не имел раздражающего действия и не был токсичен.
2-Нафтил-2-фторэтиловый эфир легко приготовлялся нагреванием щелочного раствора 2-нафтола с 2,2-дифтордиэтилсульфатом. Подкожное впрыскивание пропиленгликолевого раствора этого вещества мышам показало, что LD50 соединения равна приблизительно • 60 мг/кг и, следовательно, со-, единение было значительно менее токсично, чем метилфторацетат.
Реакция Между фторзТилаЦетЗтом,. перекисью марганца И Серной кислотой исследовалась сначала с целью приготовления соответствующего фторированного ацеталя. Скоро стало очевидно, что по ходу этого опыта может оказаться возможным выделение не описанного до сих пор фторацетальдегида, и все внимание было устремлено на это. Доказательством образования фторацеТальдегида служило выделение из водного дестиллята 2,4-динитрофенилгидразона. Этот фторсодержащий водный дестиллят давал также большинство обычных альдегидных реакций (например, серебряное зеркало с аммиачным раствором нитрата серебра, слабое розовое окрашивание с основанием .Шиффа и т. д.).
По анализу количество альдегида, присутствующего в дестилляте, соответствовало 7%, но с помощью обычных приемов обезвоживания можно было, получить незначительное количество жидкости с т. кип. 89—93°, содержащей окало 80% альдегида. В результате дальнейшей дегидратации была получена жидкость с т. кип. 57—65°, но при хранении оиа быстро полимеризовалась.
По аналогии с хлоралем н монохлорацетальдегидом следовало ожидать, что фторацетальдегид будет легко давать гидрат, и нет ничего невероятного в том, что в жидкости с т. кип. 89—93° он присутствует в виде гидрата в большом количестве.
При определении токсичности образца, содержащего 80% альдегида, посредством подкожной инъекции мышам установлено, что LDSO равна 6 мг]кг. Так как LD^ метилфтораце- тата также равна 6 мг]кг, то оба соединения одинаково токсичны, нЪ следует учесть содержание 20% воды, присутствующей в альдегиде. Таким образом, степень токсичности вполне согласуется с той, которую предполагали.
ЛИТЕРАТУРА
Swarts, С., I, 1551 (1914).
Swferts, Bull. Acad. toy. Belg., 1914, 7.
Johnson, Douglass, J. Am. Chem. Soc., 61, 381 (1939).
Saunders, Stacey, J. Cheni. Soc., 1948, 1773.
Kharasch et al., частное сообщение, J 943.
37
ТОКСИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ ФТОРА,СОДЕРЖАЩИЕ С—F-СВЯЗЬ
Ш. ФТОРАЦЕТАМИД И РОДСТВЕННЫЕ ЕМУ СОЕДИНЕНИЯ
Ф. ВАКЛЬ, Р. ХИП, Б. САУНДЕРС
F. Buckle, Ц. Heap, В. Saunders, J. Chern. Soc., 1949, 912
Впервые фторацетамид упоминается Свартсом [1[, но им не приводится способ его приготовления. В 1943 г. мы приготовили фторацетамид с хорошим выходом действием аммиака на фторацетат. Это —кристаллическое устойчивое соединение с четко выраженной температурой кипения; оно оказалось удобным для идентификации метилфторацетата. Вследствие устойчивости фторацетамида и возможности получать его Л совершенно чистом виде, он оказался очень ценным в качестве аналитического стандарта при анализе органических соединений, содержащих фтор. Присутствие азота, который можно определить самостоятельно, еще более увеличивает аналитическую ценность фторацетата. Определить токсичность фторацетамида посредством вдыхания было невозможно, так как это твердое вещество, но внутривенное вливание кроликам показало, что фторацетамид обладает почти такою же токсичностью, как и метилфторацетат, и вызывает такие же конвульсии.
Перегонкой амида с фосфорным ангидридом при обычном давлении удалось получить фторметилцианид в виде бесцветной подвижной жидкости фторметилцианида. Это соединение было получено Свартсом [2], который утверждал, что для его получения необходимо перегонять амид с окисью фосфора при уменьшенном давлении и собирать дестиллят при J—50°. Мы показали, что такая обработка является излишней. Токсичность «фторметилцианида при вдыхании оказалась меньше, чем метилфторацетата. Однако цианид обладает интересными свойствами: он гораздо более ядовит для кроликов, чем для морских свинок, крыс и мышей. Приготовление свободной фторуксусной кислоты, а также ее бариевой соли, описано
ранее (3). Другой более удобный метод приготовлений Овб* водной кислоты состоит в обработке фторацетамвда окислами азота, причем выход чистой кислоты достигает 90%. Оба метода можно представить следующим образом:
Общий
90 7о/п 'ВЫХОД
РСН2-СО2СН3 (F • СН2 • СО2)ВаF.CH2-CO2H 75»/0
(сырой)(чистый)
Общий «.ВЫХОД
F • СН2 • СО2СН3 —-> F • СН2 • СО • NH2 F • СН2 • СО2Н 90% (сырой)(чистый)
Следует упомянуть, что при внутривенной инъекции величины LD^ для фторуксусной кислоты, метилфторацетата и амида почти одинаковы (0,25 мг]кг для кроликов).
N-Метилфторацетамид и его N-нитрозопроизводное приготовляли стандартными методами, и найденная токсичность указывала на то, что эти соединения легко гидролизуются животным организмом до фторуксусной кислоты.
Как известно, вещество CH3-N(CH2'CHaCl)a, обладающее кожнонарывным действием, содержит группу СЬСН2-СНа-М<. Мы решили, ввести эту группу в молекулу фторацетамида в надежде объединить нарывные свойства о вызывающим конвульсии действием фторацетатов.
С этой целью действием моноэтаноламина на метилфтор- ацетат был приготовлен N-2-оксиэтилфторацетамид (1), который был легко превращен с помощью хлористого тионила в N-2-хлорэтилфторацетамид (II).
СН2Р • СО2СН3 4- МН2 • СНа • СН2 • ОН —►
—► CH2F • СО ■ NH ■ сн2 ■ сн2 • ОН —>
I
—>■ СН2Р • СО • NH * СН2 • CHjCl.
II
N-2-хлорэтилфторацетамид был приготовлен также и непосредственным взаимодействием 2 молей хлористого фтор* ацетила с этаноламином (эту реакцию мы проводили с целью приготовления 2-(фторацетамидо)-этилфторацетата
CHaF - СОаСНе - СНа • NH. СО • CHaF).
В результате инъекции мышам было установлен», что LDto (П) была одинакова с фторацетамидом и фторуксусной кислотой, и вызываемые обоими веществами симптомы отра
ЬлеНйя й каждой случае, йовидийому, идёй!ийны: одйакб соединение II нарывного действия не имеет. Поэтому, вероятно, гидролиз молекулы происходит in vivo, заканчиваясь образованием фторуксусной кислоты и относительно безвредного 2-хлорэти ламина.
Реакциями, подобными вышеуказанной, мы приготовили также НМ-ди-(2-оксиэтил)-фторацетамид и NN-ди-(2-хлор- этил)-фторацетамид.
Мы надеялись, что действием брома и раствора едкого кали иа фторацетамид можно получить до сих пор не описанный фторметиламин. Но в использованных нами условиях получился не фторметиламин, а кристаллическое твердое вещество, содержащее и фтор и азот. Анализ и общие реакции показали, что это N-фтopaцeтил-N-фтopмeтилкapбaмид. Метод получения был совершенно аналогичен гофмановскому методу получения соответствующего хлористого соединения из хлорацетамида [4J. При инъекции мышам LDM оказалась равной приблизительно 60 мг1кг.
Наше внимание привлекли свойства фторметилцианида;' по теоретическим соображениям, нам казалось вероятным, что он очень легко будет вступать в реакции присоединения. Спирт и сухой хлористый водород легко превращали фтор- метилцианид в соответствующий гидрохлорид иминоэфира (III), который затем с помощью спиртового раствора аммиака превращался в амидин (IV). Подобная же конденсация цианида с 2-фторэтанолом и фенолом дала хлористоводородную соль фторацетимино-2-фторэтилового эфира (V; R^=CH2-CH2F) и соответственно хлоргидрат иминофенилового эфира (V; R=CgH6). Аналогичные опыты были проведен^ с метилциани- дом и было установлено, что скорость образования имино- Эфиров в случае метйлцианида была
F • CHj • C(OCjH6): NH2C1 F ■ Ct^ • C(NH2): NHjClnrIV
+--8+8/\-8
F • CH2 - C(OR): NHSC1 F ч— CH2 ч— C = NVVI
т. e. значительно ниже, чём с ф'торзамещенным аналогом; например, при употреблении 0,1 м выделение соединения III произошло в течение 10 мин. и смесь, несмотря на охлаждение льдом, сильно разогрелась; в случае метилцианида, хотя абсорбция
хлористого водорода происходила так же быстро, раствор почти не нагревался и образования твердых Веществ не наблюдалось даже в течение нескольких часов. При конденсации с фенолом разница в реакционной способности была еще более заметна. Эта повышенная активность фторметилцианида, несомненно, является следствием индуктивного влияния атома фтора, который оттягивает электроны от атома углерода, связанного с азотом, что, повидимому, еще более увеличивает полярность связи углерод—азот, как это показано схемой (VI). Возросшая полярность CN-связи, очевидно, облегчает полярное присоединение хлористого водорода и спиртов (или фенолов).
Соединения III, IV и V (R=CH2 • CH2F и R=C6H6) были подвергнуты фармакологическому испытанию путем подкожного впрыскивания мышам. Полученные результаты показаны в таблице.
СоединениеIIIV (R = С6Н6)IVV (R = CH2-CH2F)СоединениеIIIV (R = С6Н6)IVV (R = CH2-CH2F)Токсичность для мышей
Соединение
III
V (R = С6Н6)
IV
V (R = CH2-CH2F)
Соединение
III
V (R = С6Н6)
IV
V (R = CH2-CH2F)
Сходно с токсичностью метилфтор- ацетата
То же
Сходно с токсичностью 2-фтор.
этилфторацетата.
Можно было ожидать, что хлористоводородные соли иминоэфиров будут гидролизоваться в организме с образованием соответствующего фторацетата и хлорида аммония и в грубых чертах токсичность их будет такая же, как и у фторацетатов. Результаты испытаний подтверждают эту точку зрения. Соединение V (R=CH2 •• CH2F), как и следовало ожидать, более ядовито, чем другие соединения, поскольку оно при гидролизе образует 2-фторэтилфторацетат, который, как известно, вдвое токсичнее, чем метил- или этилфторацетат[5].
ЛИТЕРАТУРА
Swarts, Bulk soc. chim., 15, 1134 (1896),
Swarts, Bull. soc. Chim. Belg., 31, 364 (1922).
Saunders, Stacey, J. Chem. Soc., 1948, 1773.
Hofmann, Ber., 18, 2735 (1885).
McCombie^ Saunders^ Nature, 15$, 382 (1946),
38
ТОКСИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ ФТОРА, СОДЕРЖАЩИЕС— Р-СВЯЗЬ
fV. А) 2-ФТОРЭТИЛФТОРАЦЕТАТ И РОДСТВЕННЫЕ СОЕДИНЕНИЯ. Б) 2,2' ДИФТОРДИЭТИЛЭТИЛЕНДИТИОГЛИКОЛЕВЫЙ ЭФИР
Б. САУНДЕРС, ДЖ. СТЭЙСИ
В. Saunders, Q. Stacey, J. Chetn. Sec., 1949, 916
Фторэтиловый спирт так же токсичен, как и фторацетат (или как фторуксусная кислота). В 1943 г. мы впервые получили и описали 2-фторэтилфторацетат— соединение, в котором содержались активные части вышеупомянутых веществ-, — в надежде получить еще более токсичное вещество. Этот эфир легко получался действием хлористого фторацетила[1] на фторэтиловый спирт [2] в виде подвижной жидкости с чрезвычайно слабым запахом.
Как и ожидалось, 2-фторэтилфторацетат оказался очень токсичным. При вдыхании у кроликов LD^ была равна 0,05 мг]кг. Это показывает, что он почти вдвое (вес на вес) токсичнее фторэтилового спирта и метилфторацетата. Повидимому, токсичность 2-фторэтилфторацетата не может быть лишь следствием токсичности продукте® его гидролиза согласно уравнению
CH2F • СО2 - СН2 • CH2F + Н2О = CH2F • СО2№+ CH2F • СН2 • ОН, потому что в таком случае LD^ была бы равна приблизительно ЬВЮ фторэтилового спирта или метилфторацетата. Следовательно, 2-фторэтилфторацетат должен обладать токсическими свойствами per se, и это может быть обусловлено влиянием обоих активных концов молекулы. Подкожное впрыскивание мышам также показало, что это соединение, почти вдвое токсичнее метилфторацетата. В отношении других животных это различие не всегда было заметно.
Чтобы определить, зависит ли увеличение токсичности от присутствия в молекуле двух атомов фтора, был приготовлен и исследован целый ряд родственных по строению эфиров, Первым был исследован 2-фторэтилацетат (II) (было
показано} что этилфторацетат обладает почти такими же токсическими свойствами, как и метиловый эфир1 [1])» При вдыхании соединение II вызвало симптомы подобно фторацетату и оказалось лишь немного менее токсичным, чей метилфторацетат.
2-Хлорэтилфторацетат (III) при концентрации 0,31 лг/л убил 92% партии кроликов, морских свинок и крыс, а при 0,10 мг\л— 54%. Помимо этих, и другие полученные дан» ные показывают, что это соединение токсичнее, чем метилфторацетат, но менее ядовито, чем I.
Интересно, что соединение III и 2-фторэтилхлорацетат (IV) имеют одинаковые температуры кипения. Обнаружено, что токсичность этих двух изомеров тоже почти идентична.- . Синтез упомянутого выше 2-фторэтилфторацетата связан с двойным фторированием: фторированием хлоргидрина до фторэтилового спирта и метилхлорацетата до метилфтор- ацетата. Поэтому мы попытались приготовить соединение I непосредственным фторированием 2-хлорэтилхлорацетата. Хлорэфир обрабатывали во вращающемся автоклаве под давлением фторидом калия; при этом получалось соединение I, но с плохим выходом. Варьируя условия фторирования, не удалось добиться выхода больше 14%. Даже и в этом случае продукт содержал следы частично фторированных эфиров. Повидимому, метод двойного фторирования все же более пригоден.
Фенилфтортиолацетат (V) при подкожном впрыскивании мышам имел LD50 около 80 мг)кг, и его токсичность равнялась */10 токсичности метилфторацетата.
2-Хлорэтилфтортиолацетат (VI) приготовляли в расчете, что он объединит нарывное действие с вызывающим конвульсии действием фторацетатов. Получилось масло с очень неприятным запахом, не обладающее, однако, нарывным действием. LDM при подкожном впрыскивании мышам была равна 17,5 мг(кг. Следовательно, это вещество менее токсично, чем метилфторацетат. При вдыхании токсичность была еще ниже, может быть, из-за относительно низкой летучести, т. кип. 100° (29 мм\
Ввиду того что некоторые винильные и аллильные соединения производят раздражающее действие, был приготовлен и исследован аллилфторацетат (VII). При вдыхании он оказался таким же токсичным, как метилфторацетат, и кроме того
'вузывал у животных раздражение. К концу опыта обнаруживалось замедление дыхания и одышка. Наблюдались также конвульсии, характерные для отравления фторацетатом. Подкожное впрыскивание нормального солевого раствора мышам показало, что LD^ равна 6 мг[кг, т. е. близка к LDM метилфторацетата.
Все вышесказанное можно объединить в следующей таблице;
Таблица
Эфир
Формула
Токсичность по сравнению с метилфторацетатом
Этилфторацетат
сн,р-со2.сн2.сн3
Сходная
2-Хлорэтилфтораце- тат
CH2F • СО2 • СН2 • • СН2С1 (III)
Несколько выше
2-Фторэтилацетат
СНд • СО2 • СН2 * . CH2F (11)
Меньше
2-Фторэтилхлораце- тат
сн2сьсо2.сн2. • CH2F (IV)
Несколько выше
* 2-Фтор этилфторацетат
CH2F-CO2-CH2 .
• CH2F (V)
Вдвое выше
■ Феннлфтортиолацетат
CH2F.CO.S-CeH5
Низкая
(V)
2-Хлорэтилфтортиол-
ch2f-co.s-ch, .
При инъекции ниже,
ацетат
• CH2C1 (VI)
при вдыхании значительно ниже
Аллилфторацетат
CH2F • CO2C3H5 (VII)
Очень незначительно меньше
Имея в виду сильное нарывное действие 2,2'-дихлорди- этилэтилендитног'лнколевого эфира, мы решили в 1943 г. приготовить соответствующий фтористый аналог. До сих пор химикам не удавалось осуществить синтез этого соединения. Мы получили его в результате обработки бромфторэтана бисульфидом натрия. Конечный фторэтантнол (VIII) прямо без выделения превращался в меркаптид натрия (IX). Это .соединение нагревали с обратным холодильником со спирте- вум раствором бромфторэтана; таким образом был получен ^15
2,2'-дифтордиэтилэтиленднтиогликолевый эфир (1,8-днфтор- 3,6-дитиооктан) (X).
CH2F-CH2SH (VIII) —► CHzF.CHg.SNa (IX),2CH2F • СН2 • SNa + CH2F • CH2Br —>
—► CH2F • CH2S. CH2 • CH2 • S • СНаСН-ДХ).
' Эта реакция очень интересна, так как известно, что галоидные атомы в бромфторэтане инертны по отношению к действию многих реагентов. Возможно, что реакция совсем не так проста, как описано выше.
Для подтверждения строения соединения (X) последнее синтезировали другим способом. Этилендибромид превращали в этилендитиол, который нагревали затем с бромфторэтаном в присутствии едкого натра. По этому методу удалось получить лишь незначительный выход соединения X; наряду с этим соединением получалось большое количество дитиана.
ЛИТЕРАТУРА
Saunders, Stacey, J. Chern. SociJSiS, 1773.
Saunders, Stacey, Wilding, J. Chern. Soc., 1949, 773.
39
ТОКСИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ ФТОРА, СОДЕРЖАЩИЕС—F-СВЯЗЬ
V. А) ФТОРСОДЕРЖАЩИЕ АММОНИЕВЫЕ СОЛИ (СОВМЕСТНО СИ. Г. Э. ВИЛЬДИНГОМЛ В) СООТНОШЕНИЕ МЕЖДУ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕДЕЙСТВИЕМ И ХИМИЧЕСКИМ СТРОЕНИЕМ
В. САУНДЕРС
В. Saunders, J. Chern. Soc., 1949, 1279
Хорошо известно, что присутствие в некоторых веществах амйно- и ацетамидогруппы и группы четвертичных аммониевых солей часто придает им свойства физиологически активных соединений (ср., например, работу Гоуорта с сотрудниками о токсическом действии четвертичных солей аммония [1]).
В связи с этим, а также учитывая известное токсическое действие фторацетатов, важно было исследовать соединения, содержащие как фтор, так и упомянутые группы. Из таких соединений еще в 1943 г. мы приготовили этилфторацет- амидоацетат CH2F •СО•NH• СН2 • СО2 • СН2СН3 (I) в виде бесцветного кристаллического вещества, которое при инъекции мышам показывало LD60, равную 20 мг/кг, в то время как LD60 метилфторацетата была найдена равной 6 мг(кг. В каждом случае симптомы отравления были одинаковы (замедленное возникновение конвульсии).
2-Фторэтиламиноацетатгидрохлорид (И) легко получается этерификацией глицина фторэтиловым спиртом по методу Фишера — Шпейера:
NH2 • СН2 • СО2Н + СН2Р • СН2ОН —'
—► [NH8.CH2.CO2-CH2.CH2F]+CF. (II)
Попытка проведения реакции бетаина с фторэтиловым Спиртом (по аналогии с вышеприведенной схемой) не привела к получению ожидаемого эфира. Бетаин остался без изменения. Однако при реакции триметиламина с фторэтилхлораце- татом был с превосходным выходом получен 2-фторэтилбе- таингидрохлорид:
N (СНз)8 + СН2С1 • СО2СН2. CH2F —>
—> {N(CH3)S- СН2- СО2СН2- СН2Р]+СГ. (HI) 318
При подкожном впрыскивании мышам гидрохлорид (II) обнаруживал LDB0, равную приблизительно 10 мг/кг, a LDB0 2-фторэтилбетаингидрохлорида найдена равной 45 мг]кг. Соединения II и III вызывали такие же симптомы, как и фторацетат.
При синтезе других соединений, содержащих фтор и четвертичные аммониевые группы, мы исходили из дигалоид- ных соединений, например из 1-бром-2-фторэтана, у которого атом брома обладает большей реакционной способностью, чем фтор. Триметиламии с бромфторэтаном реагирует при комнатной температуре, с образованием бромистого триметил- 2-фторэтиламмония (IV), а триэтиламин с бромфторэтиловым спиртом — с образованием бромистого 2-фтортетраэтилам- мония:
Br[N(CH8)g • СН2 • CH,F CbH6N • СН2 • CH»F]BrIVV
[NH(CHa)e • CeH4 • СН2 • СН2 • NH(CH8),]Br2
Пиридин также реагировал с бромфторэтаном с образованием бромистого 2-фторэтилпиридина (V), но с диметил- анилином ожидаемого бромистого фенилдиметил-2-фторэтил- аммония получено не было; удалось лишь приготовить с плохим выходом соединение VI. С водородами диметиланилина в пара-положении прореагировали оба галоида. Образование соединения VI было совершенно неожиданным. Повидимому, вначале образуется соединение
[СН2Р • СН2 • СНвН4 • NCH3]Br~,(VII)
у которого атом фтора значительно реакционноспособнее, чем в исходном бромфторэтане; поэтому он легко реагирует с водородом в пара-положении второй молекулы диметиланилина:
/\~COOCjH5
ЦК
ch2-ch2f
(VHI)
Полученные фторированные соли четвертичных аммониевых оснований оказались не очень токсичными (LDW 319
порядка 300 мг]кг\ Ввиду большого биологического значения никотиновой кислоты было решено приготовить из бром- фторэтана четвертичную соль никотиновой кислоты или ее эфира. Мы получили и исследовали N-2-фторэтнлпириди- нийбромид (VIII) (LD60 при подкожном впрыскивании мышам была равна 200 мг[кг, т. е. он по сравнению с метилфтор- ацетатом был относительно безвреден)^
Сравнивая токсичность вышеупомянутых веществ, можно вывести некоторые заключении. Следует отметить, что этил- фторацетамидацетат (I) гидролизуется в живом организме, почти как правило, с образованием свободной фторуксусной кислоты и что соединения II и III в живом организме превращаются в 2-фторэтиловый спирт (in vivo окисляющийся в фторуксусную кислоту).
Эти три соединения фактически обладают такой же токсичностью, как метилфторацетат (или фторуксусная кислота); однако III является,, пожалуй, менее токсичным, чем этого можно было ожидать.
Отсутствие активности у фторированных солей четвертичных аммониевых оснований вероятно, является следствием неспособности живого организма разрушить С—N- связь в группировке CH8F • CH8N <• Тем не менее данные по токсичности обнаруживают интересное свойство; например, впрыскивание под кожу мышам солевого раствора бромистого 2-фтортетраэтиламмония привело к следующим результатам: доза 500 мг]кг убивала 71 через 10 мин.; 400 мг(кг— 7< в пределах 90 мин.; 300 мг^кг— 8/4 в пределах 278 час., а действие 200 и 100 мг/кг было равно соответственно % и %. Эти данные указывают на очень быстрое действие вещества при высоких концентрациях, и, следовательно, токсичность обусловливается действием иона четвертичного аммония.
Обсуждение результатов. В этом и в предыдущих сообщениях были описаны разнообразные соединения, содержащие связь С—F. Эти соединения мы теперь можем классифицировать соответственно их физиологическому действию. В общем были даны оценки токсичности двух ти-
hoe [^j: а) ннгалляционной токсичности жидкости, определяем мой величиной LDM в Мг/л; б) инъекционной токсичности жидких и твердых веществ, определяемой также величиной LD60 мг)кг, относимой к весу тела животного. LDM метилфтор- ацетата для кроликов, морских свинок и крыс равна О.Гжг/д; LDM фторэтилового спирта близка по значению к LDM мети лфторацетата. При внутривенном вливании кроликам метил- фторацетат, фторэтиловый спирт и свободная фторуксусная кислота (твердое вещество) показывают LDy, порядка 0,25 мг^кг, а при подкожном впрыскивания мышам величина равна приблизительно 6 мг(кг для каждого из этих веществ. Таким образом, любое из указанных трех веществ может быть с удобством принято в качестве эталона токсичности. При поражении этими веществами симптомы отравления одни и те же, действие же одинаково с ядами, вызывающими замедленные конвульсии. В этих соединениях фтор химически очень инертен; например, на атом фтора в фторуксусной кислоте не действует ии вода, ни водная щелочь, а кипящим спиртовым раствором едкого кали удаляется в течение 10 час. только 50% фтора.
Для наглядности сравнения величина токсичности фторуксусной кислоты обозначена через В; обозначение А служит для тогр, чтобы показать более высокую токсичность (до коэффициента 2), а С-—более низкую токсичность (приблизительно до % токсичности фторуксусной кислоты); D обозначает или очень низкую или совершенно ничтожную токсичность соединений фторацетатного типа.
К классу В отнесены все простые эфиры фторуксусной кислоты типа CH8F ■ CO8R, где R— метил, этил, Н — пропил, изопропил, фенил и т» д. У соединений типа ClaFCOOR (R = СН3 или Н^Ну), в которых а-водородные атомы замещены на другие группы (например: CH3CHF— СООСНй снзХ
. ^CF — С00СН3), токсичность отсутствует; отсюда сле- СН3/
дует, что в токсическом соединении важное значение имеет незамещенная фторметильная группа. В сообщении Ш [3] показано, что фторацетамид и большое количество замещенных амидов, таких, как СН8Р*- СО* NH- СН8 • СНаС1, обладают совершенно одинаковой токсичностью с фторуксусной кислотой и вызывают такие же симптомы отравления. Следова-
21 Зи. 3427. Химия фтора21 Зи. 3427. Химия фтора321321
21 Зи. 3427. Химия фтора
21 Зи. 3427. Химия фтора
321
321
тельцо, 2-хлдрэТилЬнаЯ группа Заметно не увеличивает токсичности молекулы. Большинство эфиров, приготовленных из фторэтилового спирта, обнаруживало токсичность самого этиленфторгидрида; таковы, например, 2-фторэтилхдорсуль- фонат CH2F • CHg • О • SO2C1, ди-(2-фторэтил)-сульфат и 2- фторэтилглицингидрохлорид.
Фторацетальдегид оказался так же токсичен, как и фторуксусная кислота.
Все вышеупомянутые токсические соединения либо гидролизовались, либо были способны к окислению до фторуксусной кислоты. В связи с этим следует отметить, что 1-хлор- 2-фторэтан не проявляет токсичности. Атом хлора в этом соединении оказалси химически очень инертным; следовательно, предполагаемый гидролиз в живом организме до токсичного фторэтилового спирта мало вероятен.
Соединения, у которых атом фтора связан непрочно, относительно нетоксичны. Например, группа СОР не токсо- форна; это хорошо иллюстрируется нетоксичностью фтористого ацетила, фтористого хлорацетила и этилфторформиата. К нетокЬическим соединениям относятся также четнертииные соли аммония, описанные в этом сообщении. 2,2'-Дифторди- этилендитиогликолевый эфир [4] не обладал ни кожнонарывным, ни токсическим действием, тогда как соответствующие соединения хлора оказались сильнодействующими веществами. Хлористый 2-фторэтилсульфонил CHgF • СН2 • SO2C1 при вдыхании был также нетоксичен. Эти факты приводят к убеждению, что живой организм ие способен легко разрывать связи С—N и С—S, благодаря чему предотвращается образование свободного фторэтилового спирта.
Однако есть и другой фактор, который не следует упускать из вида. У высокотоксичных соединений атом фтора связан прочио, и от этого до некоторой степени может зависеть токсическое действие. У соединений, содержащих азот или серу в положении 2 по отношению к атому фтора, последний может быть связан не прочно, в пользу чего имеются некоторые данные, нуждающиеся в подтверждении в дальнейшем.
Соединения класса С определенно показывают фтораце- татоподобную активность, но являются значительно менее активными, чем соединения, входящие в класс В.
2-Фторэтилфторацетат— соединение с чрезвычайно высокой токсичностью [4]. Величина его LDM для кроликов (при
вдыхании) равна 0,05 лг/л, т. е. почти вдвое меньше, чем у метилфторацетата. Поэтому 2-фторацетат отнесен к классу А. Повидимому, кроме гидролиза до фторэтиловогр спирта и фторуксусной кислоты, имеются и другие факторы, обусловливающие токсическое действие, и молекула токсична pet se. Гидрохлорид фторацетилимин-2-фторэтилового эфира [CH2F- • C^NHg) • О • СН2СН2Р]+СГ также отнесен к классу А, так как он легко гидролизуется водой до 2-фторэтилфтор- ацетата.
Однако другие гидрохлориды фторацетилиминоэфиров, содержащие только один атом фтора, попадают в класс В, как и сам гидрохлорид фторацетамидина.
Сочетание фторацетатоподобной активности с определенным физиологическим действием имеет место в фтораспирине (снотворное), в фторацетате триэтилсвинца (чихательное) и в дифторэтилфторфосфонате (действие, вызывающее слабое сужение зрачков).
В общем, группы четвертичного аммония и группы S • CH, • СН2С1 и N • СН2 • СН2С1 не усиливают токсического действия содержащих их молбкул. Все же, повидимому, иногда группа СН2 • СН2С1 оказывает некоторое слабое влияние, как, например, в 2-хлорэтилфторацетате.
При оценке токсического действия соединения, кроме химических соображений, играют роль и чисто физические явления, например скорость диффузии через оболочку клетки. Далеко не исчерпывающая классификация соединений приводится ниже.
Класс А: 2-фторэтилфторацетат.
Класс, В+: 2-хлорэтилфторацетат.
Класс В: фторуксусная кислота и ее соли, например: фторацетат натрия, фторацетат триэтилсвинца; все простые эфиры фторуксусной кислоты; фторацетамид и замещенные амиды; гидрохлорид фторацетамидина; фторацетилхлорид и фтораце- тилфторид; фторэтиловый спирт и его простые эфиры; фторацетальдегид.
_ Класс С: фторметилцианид (но для кроликов более токсичен); некоторые 2-фторэтиловые эфиры; фенилфтортиол- ацетат CH2F • СО • SC2H5.
Класс D: эфиры 1-алкилированных фторуксусных кислот CHR'F • CO2R и C'R~R"F • COaR; фтористые ацетил и хлорацетил; четвертичные аммониевые соли CH2F • СН2 • NRgX,
21*21*323
21*
21*
хлорфторэтан; серусодержащие соединения, например CH2F-CH2SR.
В качестве подтверждения изложенных выше предположений в дальнейшем -будет дано описание синтеза высоко- токсичных соединений, содержащих связь С—F.
ЛИТЕРАТУРА
Haworth, et al, J. Chern. Soc., 1946, 176, 182.
Saunders, Stacey, J. Chern. Soc., 1948, 697z
Saunders, J. Chem. Soc., 1949, 912.
Saunders, J. Chem. Soc., 1949, 916.
40
ТОКСИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ ФТОРА, СОДЕРЖАЩИЕС—Е-СВЯЗЬ
VI. ш-ФТОРКАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ И ИХ ПРОИЗВОДНЫЕФ. БАКЛЬ, Ф. ПАТТИСОН, Б. САУНДЕРС
F. Buckle, F. Pattison, В. Saunders, J. Ghem. Soc., 1949, 1471
В предыдущих сообщениях [1] было показано, что любое соединение, которое в результате гидролиза или окисления (или того й другого вместе) может вызвать образование фторуксусной кислоты или фторацетатного иона, всегда будет токсично. Таким образом, токсической является F • СН2 • СО- группа, а всякое замещение в этом радикале уничтожает токсичность. Мы пришли к этому заключению еще в мае 1943 г. Американские исследователи позднее показали (частное сообщение), что эфиры p-фторпропионовой кислоты не являются токсичными, тогда как эфиры 7-фтормасляной кислоты токсичны. В 1944 г. мы сообщили о синтезе этилового эфира 5-фторпентанкарбоновой кислоты F • [СН2]6 • СО2СН2СН3 (I). Полученный Нами эфир представлял собой устойчивую бесцветную жидкость, обладающую очень сильной токсичностью, напоминающею токсичность фторацетата. Подкожной инъекцией мышам пропиленгликолевого раствора величина LD60 установлена равно# 4 мг/кг. В качестве удобного эталона для сравнения [2] может быть принят метилфторацетат (II), величина LDgQ которого равна 6 мг^кг для солевых и 15 мг!кг для пропиленгликолевых растворов. Следовательно, этил-5- фторпентанкарбоксилат примерно в 7 раз токсичнее метил- фторацетата (в молярном соотношении).
В сообщении IV [3] было показано, что 2-фторэтилфтор- ацетат при вдыхании оказался вдвое токсичнее метилфтор- ацетата. Тогда по аналогии предположили, что 2-фторэтил- 5-фторпентанкарбоксилат (III) может оказаться соединением
с чрезвычайно высокой токсичностью. Это предположение подтвердилось: LD60 для соединения III при подкожном впрыскивании мышам равна 2,5 мг!кг, т. е. соединение III почти в 11 раз токсичнее метилфторацетата (в молярном соотношении).
Сравнение токсичности соединений I, II и III путем внутривенного вливания кроликам показало подобное же нарастание токсичности:
LDS0 мг!кг
Метилфторацетат (И). . . . . 0,25
Этил-5-фторпентанкарбоксилат (I)0,2—0,5
2-Фторэтил-5-фторпентанкарбоксилат (III) . • . 0,1—0,2
Очень высокая токсичность этил-5-фторпентанкарбокси- лата и его производных вызывала особый интерес, так как этим доказывалось, что путем [3-окисления в животном организме 5-фторпентанкарбоновой кислоты легко вызывается образование токсичной фторуксусной кислоты.
Это относится также и к у-фтормасляной кислоте и ее производным, приготовленным американскими химиками. С другой стороны, нетоксичность [3-фторпропионовой кислоты и ее производных объясняется, быть может, неспособностью образовать процессом окисления токсичную фторуксусную кислоту.
Для того, чтобы доказать ответственность фтора за летальное действие соединений I и II, были исследованы с физиологической стороны промежуточные бромэфиры, и обнаружено, что этил-5-бромпентанкарбоксилат совершенно лишен отравляющего действия, а токсичность 2-фторэтило- вого эфира очень низка: LD60 равна приблизительно 75 лг/кг.
Тогда мы решили определить, наблюдается ли подобное изменение токсических свойств также и среди других ш-фтор- карбоновых кислот.
Было найдено, что этил-8-фторвалериат (IV) совершенно нетоксичен. Подкожное впрыскивание 160 мг/кг не убило ни одной из двух подопытных мышей, причем отсутствовали какие бы то ни было симптомы отравления. Равным образом, не вызывала никаких симптомов отравления у крыс и внутримышечная инъекция 40 мг/кг. Мы показали, что этил-7- фторгептанкарбоксилат (V) оказался чрезвычайно токсичным, а 2-фторэтиловый эфир (VI) немного токсичнее последнего.
При инъекции кроликам было найдено, что этил-9-фторно- нанкарбоксилат (VII) еще более токсичен, так как LD60 пропиленгликолевого раствора (VII) равна 0,2 мг/кг. * Мыши и крысы выдерживали несколько больше, но обнаруживали конвульсии, характерные для фторацегатного отравления. Вследствие высокой температуры кипения вещества, опыты с ингаляцией не проводились. Инъекция мышам 2-фтор- этилового эфира 9-фторнонанкарбоновой кислоты (VIII) показала, что он по действию почти не отличается от соответствующего этилового эфира. LD60 каждого из эфиров была равна приблизительно 10 мг^кг. Эта кажущаяся аномалия будет обсуждаться позднее.
Впрыскивание мышам этил-10-фтордеканкарбоксилата (IX) при концентрации 100 мг/кг не убивало их и не вызывало никаких симптомов отравления; следовательно, соединение (IX) не было токсичным. Согласно ожиданиям токсичным оказался этил-11-фторундеканкарбоксилат (X).
Результаты инъекций мышам пропиленгликолевых растворов обобщены в следующей таблице:
Таблица
Количество СНя-групп в F ■ (СН2)„ • СО2Н
LDjo, лсг/«г а)
метиловый эфир
этиловый эфир
2-фторэтиловый эфир
1
15
8,5
2
Не токсичен 6
Не токсичен 6)
—
3
Токсичен 6)
Токсичен 6)
Токсичен 6)
4
—
>160
—
/.Не токсичен
Не токсичен
5
'4
2,5
7
—
9
7
9
—.
10
10 ■
—
>100
—
10
/. Не токсичен
Не токсичен
11
—
<20
—•
а) Растворитель—пропилеигликоль.
6) Данные американских исследователей.
* Возможно, что в солевом растворе эфир (VII) еще более токсичен.
Таким образом, очевидно, что в ряду <о-фторкарбоновык эфиров при нечетном п соединение высокотоксично, а . при четном — не токсично. Это поразительное изменение токсичности, повидимому, может явиться способом испытания теории р-окисления жирных кислот в организме животного.
Теория р-окисления впервые была выдвинута Кнопом [4]; она основана главным образом на следующем факте: ш-фениль- ные производные жирных кислот, содержащих 1—5 атомов углерода, скармливались собакам; моча собак анализировалась на присутствие производных этих кислот. Во всех случаях конечная кислота, полученная разложением, обнаруживалась в моче в виде глицинового производного. Те из жирных кислот, которые содержали нечетное число атомов углерода, выбрасывались организмом в виде гиппуровой кислоты, а кислоты с четным числом углеродных атомов — в виде фенилацетуровой кислоты СН2С8Н6 • СО • NH • СН2 • СО2Н. Эти результаты привели Кнопа к постулату, что жирные кислоты окислялись, с потерей двух углеродных атомов в каждой стадии вследствие окисления, происходящего уР-углеродного атома,_Он высказал предположение —однако без доказательств, — что р-окисление происходит следующим путем:
R • СН2 • СНаСО2Н —’-* R•CH:СН• СО2Н -^2*
* R • СО • СН2 - СО2Н -^-t R. СО2Н + СН8СО2Н.
В нашем ряду ш-фторкарбоновых кислот легко заметить, что если п нечетное число, то р-окисление дает токсичную фторуксусную кислоту; в тех же случаях, когда п четное, соединение окисляется не далее, чем в нетоксичную 'р-фтор- пропионовую кислоту. Полученные нами результаты фармакологических испытаний находятся в полном согласии с этой гипотезой и подтверждают существование процесса Р-икис- ления в живом организме, хотя еще и не вполне убедительно. Недавно Вейнгауз и другие [5] испытали на крысах одну или две жирные кислоты, содержащие изотопный атом углерода, и после исследования печени крыс получили некоторые доказательства процесса р-окисления.
Некоторые положения наших выводов, хотя и не отрицают Р-окислительиую теорию ш-фторкарбоновых кислот, однако указывают на то, что Р-окисление не является един-
сТвенным фактором, обусловливающим изменение Токсических свойств.
Согласно ожиданиям этил-9-фторбромнонанкарбоксилат токсичен, но интенсивность его токсичности (LD^ для инъекции кроликам равна 0,2 мг^кг) больше (в молярном соотношении), чем у метилфторацетата (LD60 равна 0,25 мг)кг\
На основании только одной теории ^-окисления токсичность первого эфира должна быть меньше, чем токсичность последнего, вследствие того, что в живом организме должна быть окислена полностью длинная цепь групп СН2 прежде, чем образуется фторуксусная кислота. .
Но может случиться и так, что как раз из-за длинной. цепи эфир будет иметь более высокий коэффициент распределения между водой и жиром и поэтому скорее, чем более низкомолекулярный эфир, проникнет через оболочку клеток и разложится, образуя внутри клетки высокую концентрацию фторуксусной кислоты.
Инъекция мышам показала, что 2-фторэтил-9-фторнонан- карбоксилат не более токсичен, чем соответствующий этиловый эфир. Это противоречило ожиданиям; поэтому было проведено такое исследование: одной партии мышей был впрыснут этил-9-фторнонанкарбоксилат обычным способом, другой партии сделали точно такие же инъекции этого эфира, а затем почти'одновременно впрыснули фторэтиловый спирт в количестве, соответствующем тому, которое освободилось бы, если бы вместо него был впрыснут 2-фторэтил-9-фторнонан- карбоксилат. Таким образом, вторая партия мышей получила то же количество фтора, как если бы им сделали инъекцию последнего эфира. Результаты показаны в следующей таблице:
Соединения
Вес одного нонанкарбоксилаТа, Mi[Kz
20
8
6
Убито мышей
Этил-9-фторнойанкарбоксилат . . .
6/6
4/6 "
4/6
Этил-9-фторнонанкарбоксилат +
+ фторэтиловый спирт
6/6
5/6
1/6
Отсюда видно, что фторэтиловый спирт не оказывал заметного действия, и это наблюдение согласовалось с тем фактом, что этил- и 2-фторэтиловый эфир обладают одинаковой токсичностью.
Для выяснения причин такой близкой токсичности были осуществлены экспериментальные исследования с двух точек зрения:.
С увеличением молекулярного веса <о-фторэфиров количество фторэтилового спирта, который может образоваться из 2-фторэтиловых эфиров, должно пропорционально уменьшаться. Предполагалось, что наступит такой момент, когда количество образованного 2-фторэтиловым эфиром фторэтилового спирта окажется слишком незначительным, чтобы вызвать заметную разницу токсичности для мышей. ЬПЮ 2-фторэтил-9-фторнонанкарбоксилата содержит примерно только 0,05 мг фторэтилового спирта. Если ввести только этот спирт, он не окажет никакого действия.
Было найдено, что 2-фторэтил-5-фторпентанкарбоксилат почти в 2 раза токсичнее, чем соответствующий этиловый эфир, если они взяты в равных по весу количествах, но если бы его действие было следствием только гидролиза, in vivo, то токсичность должна была бы быть одинаковой.' Так же ведет себя и 2-фторэтилфторацетат.
Таким образом, кажется возможным, что молекула действует per se независимо от какого бы то ни было посте* пенного разложения. Далее, можно предположить, что если токсическое действие этих двух 2-фторэтиловых эфиров действительно зависит в первую очередь от всей молекулы (в отличие от продуктов гидролиза), то такое действие может быть приписано конечным атомам фтора в молекуле; если это так, то должно быть какое-то оптимальное расстояние от атомов фтора для того, чтобы молекула оказывала максимальное токсическое действие. Большое значение для различия активности этиловых и 2-фторэтиловых эфиров имеет длина цепи: чем цепь короче, тем активность выше. Это различие очень мало у фторгептанкарбоксилата, а у цонан- карбоксилатов оно совершенно исчезает.
Хотя наши результаты подтверждают теорию (3-окисления, однако не следует забывать, что фторуксусная кислота, может быть, не является в действительности токсическим агентом, и, чтобы проявить активность, она должна предва-
330
рительнО превратиться в какое-то другое соединение. Американские исследователи показали (частное сообщение), что метил-^-фторбутират и метил-^-фторкротонат оказались чрезвычайно токсичными; в свою очередь мы показали, что летальное действие кротоната гораздо быстрее, чем фторацетата. Однако это лишь гипотеза, до сих пор не подтвержденная никакими прямыми экспериментальными доказатель- ствами.
Синтетические методы приготовления соединений этого» ряда.Так как прямое хлорирование или бромирование карбоновой кислоты непременно дает а-замещенную кислоту, этот метод оказался бесполезным для приготовления ш-замещен- ных кислот, необходимых для настоящего исследования; поэтому было необходимо уайти специальный метод приготовления каждой отдельной <о-фторкарбоновой кислоты и ее производных.
По анализу на фтор этил-8-фторвалериат, приготовленный из этил-8-бромвалериата, 4 содержал только 67°/0 фтор- эфира; более чистым он получался из этил-8-иодвалериата и фторида • серебра. Следует отметить, что превращение аллилуксусной кислоты в 8-бромвалериановую кислоту встретило некоторые затруднения. Варьировались условия опыта, реакции проводились как в присутствии, так и в отсутствие пероксидов.
8-Иодвалериановая кислота и ее этиловый эфир получались по методу Картера [8]. Мы нашли, что при получении этилового эфира иодвалериановрй кислоты по методу Картера (действием на свободную кислоту спиртового раствора хлористого водорода) происходит обмен иода на хлор и значительная часть кислоты превращается в этиловый эфир 8-хлорвалериановоЙ кислоты. В наших экспериментах этерификация осуществлялась в присутствии серной кислоты при соотношении компонентов 1:4:32 (серная кислота, 8-иодвалериановая кислота, этиловый спирт). Этиловый эфир 8-фторвалериановой кислоты получали из этилового эфира 8-иодвалериановой кислоты и сухого фторида серебра без растворителя.
5-ФторпентАнкарбоновЫе эфиры получали из циклогексанона; циклогексанон окисляли по методу Робинсона и Смита [9] в 5-оксипентанкарбоновую кислоту. Затем с помощью бромистого водорода и серной кислоты его превращали в 5-бромпентанкарбоновую кислоту [10].
Несколько видоизменяя метод, можно было повысить выход кислот. Следует отметить, что во время приготовления 5-оксипентанкарбоновой кислоты обычно получалось твердое вещество с т. пл. 130°; это, повидимому, перекись дициклогексилидена (XI):
СбН10\ /С6Ню
(XI)
Выделение этого соединения может пролить свет на Механизм окисления циклогексанола [11, 12].
5-Бромпентанкарбоновую кислоту превращали в соответствующие эфиры следующим образом:
Вг.[СН2]5.СО2Н
CH2F.CH2-OH + H2SO4 | СН2СН3ОН + H2SO4
Вг • [СН2]5. СО2. СН2 • CH2FВг . [СН2]Б • СО2СН2СН3
^AgF1
F [СН2]5 • С02 • СН2 ■ CH2FF • [СН2]Б • СО2СН2СН3
7-фторгептанкарбоксилаты синтезировали из гексаметилендибромида согласно схеме (см. стр. 333).
Все соединения, кроме гексаметилендибромида, являются новыми.
Расщепление соединения XII легко осуществлялось с помощью иодистоводородной кислоты с образованием чистой гептанкарбоновой кислоты. Фторирование соединения XIII проходило легче, чем фторирование соединения XIV.
Этил и 2-фторэтил-9-бромнонанкарбоксилат и этил и 2-фторэтил-9-фторнонанкарбоксилат приготовляли из 9-бром- нонанкарбоновой кислоты, полученной действием бромистого водорода и серной кислоты на 9-ацетоксинонанкарбоновую кислоту, которую в свою очередь получали с помощью четырехстадийного синтеза из сёбациновой кислоты.
•[cHg]e-Br ^^^Br JCH2]6-0C6H5-^^^—-—^CHtCOgCHgC^-fcHgle-OCeHs икислот^ CH(CO2H)2-[CH2 6'0СбН5•[cHg]e-Br ^^^Br JCH2]6-0C6H5-^^^—-—^CHtCOgCHgC^-fcHgle-OCeHs икислот^ CH(CO2H)2-[CH2 6'0СбН5
•[cHg]e-Br ^^^Br JCH2]6-0C6H5-^^^—-—^CHtCOgCHgC^-fcHgle-OCeHs икислот^ CH(CO2H)2-[CH2 6'0СбН5
•[cHg]e-Br ^^^Br JCH2]6-0C6H5-^^^—-—^CHtCOgCHgC^-fcHgle-OCeHs икислот^ CH(CO2H)2-[CH2 6'0СбН5
Эфир-10-фтордеканкарбоксилат легко получали фторированием соответствующего бромистого эфира, полученного этерификацией кислоты этиловым спиртом в присутствии серной кислоты.
Этил-П-фторундеканкарбоксилат синтезировали из 10 бромдеканкарбоновой кислоты следующим образом:
Вг.[СН2]10-СО2Н —^> Br.[CH2h0.COCl —^
—^Вг • [CHalio • СО • CHN2^-^ Вг • (СН2]и • СО • NH2(XV) ++ ы2 .^ffl^i»^ вг• [сн2]и. со2сн2сн3(xvi) -^
■^ F. [СН2]Ц. СО2СН2СН3 (X)
Алкоголиз соединения XI в соединение XVI производили кипячением в продолжение 10 час. с абсолютным спиртом и серной кислотой. Применяли обычную технику фторирования.
ЛИТЕРАТУРА
2. Saunders, J. Chem. Soc., 1948, 1773.° Saunders, J. Chem. Soc., 1949, 912.Knoop, Beitr. Chem. Physiol. Path., 6, 150 (1904); 11, 411 (1906).Weinhouse et al., J. Biol. Chem., 153, 689 (1944).Boorman et al, J. Chem. Soc., 568, 1974, 1933.Kharash, McNab, Chem. and Ind., 54, 98 (1935).Carter, J. Am. Chem. Soc., 50, 1968 (1928).Robinson, Smith, J. Chem. Soc., 1937, 373.Barger et al., J. Chem. Soc., 1937, 718.Waters, Ann. rep., 42, 147 (1945).Milas et at., J. Am. Chem. Soc., 61, 2430 (1939).2. Saunders, J. Chem. Soc., 1948, 1773.° Saunders, J. Chem. Soc., 1949, 912.Knoop, Beitr. Chem. Physiol. Path., 6, 150 (1904); 11, 411 (1906).Weinhouse et al., J. Biol. Chem., 153, 689 (1944).Boorman et al, J. Chem. Soc., 568, 1974, 1933.Kharash, McNab, Chem. and Ind., 54, 98 (1935).Carter, J. Am. Chem. Soc., 50, 1968 (1928).Robinson, Smith, J. Chem. Soc., 1937, 373.Barger et al., J. Chem. Soc., 1937, 718.Waters, Ann. rep., 42, 147 (1945).Milas et at., J. Am. Chem. Soc., 61, 2430 (1939).3.3.Saunders et al., J. Chem. Soc., 1948, 1773; 1949, 773, 914, 916, 1279.
2. Saunders, J. Chem. Soc., 1948, 1773.
° Saunders, J. Chem. Soc., 1949, 912.
Knoop, Beitr. Chem. Physiol. Path., 6, 150 (1904); 11, 411 (1906).
Weinhouse et al., J. Biol. Chem., 153, 689 (1944).
Boorman et al, J. Chem. Soc., 568, 1974, 1933.
Kharash, McNab, Chem. and Ind., 54, 98 (1935).
Carter, J. Am. Chem. Soc., 50, 1968 (1928).
Robinson, Smith, J. Chem. Soc., 1937, 373.
Barger et al., J. Chem. Soc., 1937, 718.
Waters, Ann. rep., 42, 147 (1945).
Milas et at., J. Am. Chem. Soc., 61, 2430 (1939).
2. Saunders, J. Chem. Soc., 1948, 1773.
° Saunders, J. Chem. Soc., 1949, 912.
Knoop, Beitr. Chem. Physiol. Path., 6, 150 (1904); 11, 411 (1906).
Weinhouse et al., J. Biol. Chem., 153, 689 (1944).
Boorman et al, J. Chem. Soc., 568, 1974, 1933.
Kharash, McNab, Chem. and Ind., 54, 98 (1935).
Carter, J. Am. Chem. Soc., 50, 1968 (1928).
Robinson, Smith, J. Chem. Soc., 1937, 373.
Barger et al., J. Chem. Soc., 1937, 718.
Waters, Ann. rep., 42, 147 (1945).
Milas et at., J. Am. Chem. Soc., 61, 2430 (1939).
3.
3.
4. 5.
8.
9. Ю. II. 12.
41
ТОКСИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ ФТОРА, СОДЕРЖАЩИЕ С-F-СВЯЗЬ
VII. ДОКАЗАТЕЛЬСТВО 3-ОКИСЛЕНИЯ IN VIVO ш-ФТОРКАРБОНОВЫХКИСЛОТ
Ф. ПАТТИСОН, Б. САУНДЕРСF. Pattison, В. Saunders, J. £hem. Soo., 1949, 2745
В сообщении VI [1] мы показали, что иногда наблюдалось резкое изменение физиологических свойств в зависимости от я у ш-фторкарбоновых эфиров общей формулы F • [СН2] п • СО2 R, а именно, когда п нечетное, то соединение оказывалось чрезвычайно токсичным; при четном п соединение было нетоксично. Все токсичные соединения были сильными ядами, вызывающими конвульсии, и при отравлении ими обнаруживались симптомы, подобные симптомам при отравлении фторацетатом [2]. Результаты испытания рассматривались с целью объяснения процесса разложения веществ в животном организме, причем был сделан вывод, что главное химическое изменение, несомненно, вызывалось Р-окис- лением, .несмотря на то, что действовали и некоторые другие факторы.
Мы нашли независимый метод доказательства справедливости теории Р-окисления. С этой целью мы синтезировали фтористые соединения, которые содержали токсичный скелет, но такой, какой в организме не мог претерпевать р-окисления. Если бы эти новые соединения оказались токсичными, то теорию Р-окисления следовало бы отбросить; и наоборот, если бы они оказались нетоксичными, то она получила бы превосходное подтверждение как раз с той стороны, которая до сих пор не принималась в соображение.
Структурно предупреждение р-окисления осуществлялось двумя способами: а) блокированием с помощью боковой цепи и б) блокированием с помощью кольцевого замыкания. Например: а) р-окисление высокотоксичного этил-у-фторбути-
рата предположительно можно остановить эффективным блокированием 0-положения цепи.
Простым соединением, удовлетворяющим этому условию, был этил-у-фтор-рр-диметилбутират CH2F • СМе2 • СН2СО2 • • СН2СН8[1], который, как было найдено, совершенно лишен токсических свойств, а- и p-Углеродные атомы метил-у-фтор- бутирата защищались частью кольцевой системы. Считалось совершенно невероятным, что животный организм будет в состоянии разрушить такое соединение процессом р-окис- ления. Были синтезированы— и оказалось, что они не токсичны,— следующие соединения этого класса: метил-2-фтор- метил-4,5-диметил-Д4-тетрагидробензоат (И), метил-2-фтор- метил-4,5-диметилгексагидробензоат (III), метил-2-фторме- тил-3,6-эндометилен-Д4-тетрагидробензоат (IV) и метил-2- фторметил-3,6-эндометиленгексагидробензоат (V).
В связи с этим следует упомянуть еще об одном соединении, а именно о л-фторфенилуксусной кислоте (VI), которая имеет скелет высокотоксичной 5-фторпентанкарбоновой кислоты (VII):
/СН = СН^/СН2 — СН2
FCС-СН2-СО2Н f-h2cСН2-СН,СО2Н
^сн — сн^
(VI)(VII)
ZCH2 — СН2\
F • НССН-СН2-СО3Н(VIII)
хсн2 — сн/
Казалось невероятным, что соединение VI может in vivo разлагаться до фторуксусной кислоты, и, как и ожидали, при испытании оно оказалось нетоксичным. Следует, однако, заметить, что ароматические соединения способны к некоторому распаду в организме животного. Например, Жаффе. [3] из мочи собак и кроликов, получивших значительную дозу бензола, выделил небольшие количества муконовой кислоты.
Синтетические методы. pP-Диметилглутаровая кислота (синтезированная из окиси мезитила) превращалась в дисе- . ребряную соль, которая улучшенным методом [4] в свою очередь превращалась в рр-диметил-у-бутиролактон; последний после обработки постоянно кипящей смесью НВг и H2SO4 давал f-бром-рр-диметилмасляную кислоту; из нее обычным
способом приготовляли этиловый эфир. Реакцией обмена посредством нагревания с фторидом серебра 7-хлорэтиловый эфир с плохим выходом превращайся в чистый у-фторэтило- вый эфир.
Синтезы соединений II, III, IV и V осуществлялись согласно принятой схеме, • исходя из метил-7-фторкротоната. Метил-у-фторкротонат был приготовлен ранее. Хараш (частное сообщение) описал его как высокотоксичное соединение. Он обладает скелетом метил-7-фторбутирата, а двойная связь в оф-положении, несомненно, облегчает окисление. Американские исследователи синтезировали метил-у-фторкротонат из эпифторгидрина остроумным пятистадийным процессом.
(П)(П)4- /СН2. СН3С ' II СН3С4- /СН2. СН3С ' II СН3С(Ш)(Ш)CH2F • СН:СН• СО2СН3CH2F • СН:СН• СО2СН3СНа: ССН3- ССН3: СН2 | циклопентадиенСНа: ССН3- ССН3: СН2 | циклопентадиенch-ch2f^нсосн.ch-ch2f^нсосн.нс р CH;CH2FII сн2 IНС I сн.со2сн3 \сн/нс р CH;CH2FII сн2 IНС I сн.со2сн3 \сн/(IV)(IV)H2|Pd/СН2Хсн3нссн. CH2Fсн3н<:сн. со2сн3* ^сн/H2|Pd/СН2Хсн3нссн. CH2Fсн3н<:сн. со2сн3* ^сн/H2|Pd /сн\ н2с I сн. СН2РI СН2Н2С | СН. СО2СН3 \сн/H2|Pd /сн\ н2с I сн. СН2РI СН2Н2С | СН. СО2СН3 \сн/(V)(V)
(П)
(П)
4- /СН2. СН3С ' II СН3С
4- /СН2. СН3С ' II СН3С
(Ш)
(Ш)
CH2F • СН:СН• СО2СН3
CH2F • СН:СН• СО2СН3
СНа: ССН3- ССН3: СН2 | циклопентадиен
СНа: ССН3- ССН3: СН2 | циклопентадиен
ch-ch2f
^нсосн.
ch-ch2f
^нсосн.
нс р CH;CH2F
II сн2 I
НС I сн.со2сн3 \сн/
нс р CH;CH2F
II сн2 I
НС I сн.со2сн3 \сн/
(IV)
(IV)
H2|Pd
/СН2Х
сн3нссн. CH2F
сн3н<:сн. со2сн3
* ^сн/
H2|Pd
/СН2Х
сн3нссн. CH2F
сн3н<:сн. со2сн3
* ^сн/
H2|Pd /сн\ н2с I сн. СН2Р
I СН2
Н2С | СН. СО2СН3 \сн/
H2|Pd /сн\ н2с I сн. СН2Р
I СН2
Н2С | СН. СО2СН3 \сн/
(V)
(V)
СН2
Мы же синтезировали его фторированием метил-7-бромкрото- ната с помощью фторида серебра. Бромистый эфир получался а) из метилкротоната с помощью N-бромсукцини- мида [5] и б) присоединением брома к метилвинилацетату, с последующим удалением бромистого водорода с помощью этилата натрия [6]. Метил-7-фторкротонат присоединялся к 2-3-диметилбута-1,3-диену и циклопентадиену по методу Дильса — Адлера нагреванием реагентов в запаянных трубках при ПО—120° в течение почти 9 час.
Восстановление насыщенных соединений II и IV осуществлялось при комнатной температуре в присутствии в качестве
22 Зак. 3427. Химия фтора 337
катализатора палладия. В обоих случаях адсорбировалось теоретическое количество водорода, хотя восстановление соединения II протекало значительно медленнее, чем соединения IV.
л-Фторфенилуксусная кислота была получена Диппи и Вильямсом [7] довольно сложным процессом. Мы же синте,- зировали его из л-фтортолуола другим более усовершенствованным методом.
л-Фтортолуол обрабатывали хлористым сульфурилом в присутствии следов перекиси, с образованием хлористого л-фторбензила, подтверждая еще раз свободно-радикальное хлорирование, описанное впервые Харашем и Броуном [8]. Хлорид превращался в цианид и затем в свободную кислоту. Пытались также получить 4-фторциклогексилуксусную кислоту (VIII); с этой целью л-фторфенилуксусная кислота гидрировалась в различных условиях в спирте в присутствии никеля Рэнея под высоким давлением. Это соединение имеет еще большее сходство с 5-фторпентанкарбоновой кислотой чем л-фторфенилуксусная кислота. Однако восстановление ароматического ядра нельзя было провести без потери атома фтора: или л-фторфенилуксусная кислота возвращалась без изменений, или образовывалась циклогексилуксусная кислота.
ЛИТЕРАТУРА
Saunders et al., J. Chern. Soc., 1949, 1461.
Saunders, Stacey, J. Chern. Soc., 1948, 1773.
Jaffe, J. phys. Chern., 62, 58 (1909).
Windaus, Kldnhardt, Вег., 54B, 581 (1921).
Zeigler, Ann., 551, 103 (1942).
Glattfeld, Rietz, J. Am, Chem. Soc., 62, 976 (1940).
Dippy, Williams, J. Chem. Soc., 1984, 1466.
Kharash, Brown, J. Am. Chem. Soc., 61, 2142 (1939).
42
ТОКСИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ ФТОРА, СОДЕРЖАЩИЕС—F-СВЯЗЬ
VIII. ш.ФТОРКАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ И ИХ КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩИЕПРОИЗВОДНЫЕ
Ф. БАКЛЬ. Б. САУНДЕРС
F. Bu:kle, В. Saunders, J. Chem. Soc„ 1949, 2774
Так как имелись явные доказательства ^-окисления о>-фтор- карбоновых кислот In vivo [1] и, наоборот, задерживания (3-окисления в случае „защищенных" а- и [3-положений [2], мы решили исследовать влияние атома кислорода введением его в определенный участок цепи. . С этой целью было синтезировано и фармакологически испытано 11 соединений.
При взаимодействии этиленфторгидрина с цианистым винилом в водном растворе едкого кали получался с хорошим выходом З^'-фторэтоксиэтилцианид F ■ [СН2]2 • О • [СН2]2 • CN, который легко гидролизовался соляной кислотой с образованием [3-2-фторэтоксипропионовой кислоты. Хлорангидрид [3-2-фторэтоксипропионовой кислоты с помощью большого избытка диазометана превращался в диазометил-2-2'-фтор- этоксиэтилкетон F • [СН2]2 • О • [СН2]2 • СО • СНМ2. Кетон — устойчивое до 60° желтоватое масло. Однако при перегонке кетон иногда разлагался со взрывом, так что дальнейшей очистке он не подвергался. Кетон при нагревании с абсолютным спиртом и сухой окисью серебра легко превращался в этил-?-2-фторэтоксибутират F • [СН2]2 • О • [СН2]3 • СО2 • • СН2 • СН3. Реакцией Арндта—Эйстерта диазокетон не удалось превратить в свободную кислоту или в амид. Этерификацией фторэтоксипропионовая кислота превращалась в этил-[3-2-фторэтоксипропионат; последний реагировал с фе- нилмагнийбромидом не с образованием ожидаемого дифенил- 2-2'-фторэтоксиэтилкарбинола, а соответствующего бромистого соединения Вг • (СН2)2 • О • (СН2)2 • С(СбН6)2 • ОН, получающегося в результате обмена. Образование этого соединения было неожиданным, и в литературе нет указаний на замещение одного галоида другим с помрщью реактива Гриньяра.
Даже без реактива Гриньяра единственным выделенным продуктом реакции оказался бромэтоксикарбинол. Такой неожиданный обмен малоактивного атома фтора более активным атомом брома заслуживает дальнейшего исследования. Было осуществлено восстановление 2-2/-фторэтоксиэтилцианида водородом в присутствии никеля Рэнея в различных условиях.
При восстановлении очень легко идет дефторирование, но, в конце концов, были найдены условия, при которых CN восстанавливался в СН2 • NH2 без удаления атома фтора. Полученный 3-2-фторэтоксипропиламин оказался устойчивой перегоняющейся жидкостью.
Этил-2-фторэтоксиацетат F • [СН2]2• О • СН2 • СО2 • СН3 • СН8 действием этилдиазоацетата на чистый свежеперегнанный 2-фторэтиловый спирт приготовить не удалось. Несмотря на ю, что каталитическое влияние кислот на разложение диазосоединения известно, добавление небольших количеств концентрированной соляной кислоты не оказало никакого влияния на разложение этилдиазоацетата. Однако сырой фторэтиловый спирт немедленно, реагировал с этилдиазоацетатом, с выделением азота и одновременным исчезновением желтой окраски диазоуксуснОго эфира. После перегонки было выделено вещество с низким содержанием фтора, очевидно из-за присутствия воды в сыром фторэтиловом спирте, вызвавшего образование этилгликолята. Температура кипения полученного эфира была близка к температуре кипения желаемого фторэтоксиэфира. Этил-2-фторэтоксиацетат очищали от гликолята встряхиванием реакционной массы с водой.
Реакция между 2-фторэтиловым спиртом и этилхлороформиатом протекала медленно, но ускорялась нагреванием смеси до 100°, и через 10 час. выделение хлористого водорода прекращалось. После перегонки продукта реакции получался чистый этил-2-фторэтилкарбонат F>(CH2)2-O-CO2-CH2-CH3.
При нагревании 2,5 моля 2-фторэтилового спирта и 1 моля окиси этилена в присутствии концентрированной серной кислоты получился с 25-процентным выходом 2-2-фторэтокСи- этиловый спирт (2-фтор-2-оксидиэтиловый эфир). Указаний на образование более высокомолекулярных продуктов конденсации не было. Однако с увеличением избытка спирта (5 молей) и при нагревании смеси в автоклаве при 140° в течение 4 час. с безводным сульфатом натрия в качестве катализатора выход 2-2-фторэтоксиэтилового спирта возра-
стал'до 70%. Наряду с этим 15% вещества превращалось в 2-окси-2-2-фторэтоксиэтиловый эфир Р-(СН2)2-О-(СН2)2 • • о . (СН2)2 . он.
Из трифторпропилового спирта были приготовлены следующие гомологи: 2-3-фторпропоксиэтилцианид Р(СН2)3-О • • (CH^CN, p-3-фторпропоксипропионовая кислота и ее хлорангидрид, диазометил-2-З-фторпропоксиэтилкетон и этил- 7-3 - фторпропоксибутират.
Фармакологические исследования проводились на мышах посредством подкожного впрыскивания соединений в соответствующем растворителе. В качестве контроля в таких же условиях определенной группе мышей впрыскивался метил- фторацетат [3]. Атом углерода в p-положении в p-2-фтор- этоксипропионовой кислоте и в p-3-фторпропоксипропионо- вой кислоте связан с эфирным кислородным атомом, и если in vivo имеет место ^окисление этих соединений, то должен образоваться FCH2CH2OCOOH, а по токсичности соединение будет таким же, как и сам спирт, так как последний неизменно будет возникать либо гидролизом, либо декарбоксилированием полученного соединения:
F[CH2J2 • О • [СН2]2 • СО2Н ^^ F • [СН2]2. О • СО2Н —>—> F • [СН2]2 • ОН.
Было показано, что 2-фторэтилкарбонат так же токсичен, как и 2-фторэтиловый спирт. Более того, мы нашли, что p-2-фтороксипропионовая кислота действительно токсична, тогда как p-3-фторпропоксипропионовая кислота не токсична (3-фторпропиловый спирт сам по себе не токсичен).
Однако фактически LDB0 для p-2-фторэтоксипропионовой кислоты была около 70 ли-кг и потому являлась значительно меньшей, чем для фторэтилового спирта, тогда как нитрил этой кислоты обнаруживал токсичность LDB0, равную 10—20 мг{кг, т. е. того же порядка, что и спирт. Такое поведение может быть результатом различной скорости адсорбции. Согласно с этим 2-3/-фторпропоксиэтилцианид оказался нетоксичным.
Полученный и испытанный нами этил-2-цианоэтиловыЙ спирт СН8 ■ СН2О[СН2]2 • CN оказался действительно нетоксичным; тем самым подтверждено, что токсичность вызывалась исключительно присутствием атома фтора (в виде фтор- этоксила), а не какой-либо другой частью молекулы.
Предполагалось, что р-окисление этил-7-2-фторэтоксибу- тирата и f-3-фторпропоксибутирата не должно привести к образованию карбоната, а должно дать фторалкоксиуксус- ную кислоту. Для подтверждения этого предположения и был приготовлен и исследован этил-2-фторэтоксиацетат. Как и ожидали! этот э<Ьир и оба эфира масляной кислоты были нетоксичны. 2-Фтор- и 2-окси-2,-2"-фторэтоксидиэтиловый эфиры были оба . токсичны: величина LD60 для первого была 15—20, а для последнего 30—10 мг/кг. Если первый в живом организме легко окисляется в соответствующую кислоту, то мы должны ожидать, что он будет нетоксичным вследствие нетоксичности этил-2-фторэтоксиацетата, на которую мы указывали выше. Тогда приходится вывести заключение, что эфироспирты per se обладают токсическим действием. Было исследовано физиологическое действие моноэтилового эфира этиленгликоля, но испытания показали, что он совершенно не токсичен, вновь подтверждая то, что токсичность 2-фтор- 2'-оксиэтилового эфира зависит от присутствия в молекуле 2-фторэтоксигруппы.
LDM 3-2/-фторэт6ксипропиламина равна приблизительно 50 мг1кг. Исходя из данных выше определений токсичности, нельзя прийти к таким же точным выводам, какие были сделаны в предыдущих сообщениях. Однако были получены дальнейшие доказательства процесса ^-окисления, хотя и не такие явные, как у соединений, описанных в сообщениях VI и VII [2]. Повидимому, кроме р-окисления действуют еще и другие факторы, обусловленные присутствием эфирной связи.
ЛИТЕРАТУРА
Buckle, Pattison, Saunders, J. Chern. Soc., 1949, 1471.
Pattison, Saunders, J. Chern. Soc., 1949, 2745.
Saunders, Stacey, J. Chern. Soc., 1948, 1773.
Редактор В. А. ЗАХАРЬЕВСКИЙ Технический редактор Б. И. Корнилов Корректор 3. Н. Петрова
Сдано в производство 14/IV 1952 г.
Подписано к печати 16/VU 1952 г.
А-05643. Бумага 84х1081/32=5,4 бум л.
17,7 печ. л. Уч.-изд. л. 17 8.
Изд. № 3/1009. Цена 13 р. 95 к.
по прейскуранту 1952 г. Зак. 3427.
4-я типография им. Евг. СоколовойГлавполиграфиздатапри Совете Министров СССР.Ленинград, Измайловский пр., 29.
ОПЕЧАТКИ
и
Колонка, строка
Напечатано
Следует читать
17
6 кол., 9 св.
стр. 194
Стр. 134
31
6 кол., 9 св.
13*
113*
62
2 кол.,
СН3 СН3
СНзСН3
4 св.
cf2cf2cf2c!ch2oc = сн2
CH2CF2CF2C—СН2О-С=СН2
63
4 кол..
CF2CF = CFCF2+h-C3H7NH2
CF2CF=CFCF2+h-C3H,NH2
9 сн.
11
1.н
84
7 св.
Cl2 = CC1CN
СС12 = CC1CN
84
9 ,
ROCF2CHF2CN
rocf2chfcn
153
4 ,
95°
—95°
155
3 ,
CF3OH
CF3OF
168
8 сн.
. 3,3, 4, 4,4,5,5,5
3,3,4,4,5, ,5
170
9 св.
C3BrF7—14,45%
C3BrF7: С—14,45%
170
19 сн.
т. пл. 100—120°
т. пл. 100—102°
222
17 ,
CF4
SiF4
225
6 св.
(COF2)
(COF)2
226
14 св.
ov<Z- р/ \p
%:/ FZ \р
228
6 сн.
т. пл.
т. кнп.
310
18 св.
фторацетата
фторацетамнда
321
19 ,
10 часов
20 часов
кк. 3427.
химияФТОРА
СБОРНИК № 3
ФТОРАЛИФАТИЧЕСКИЕСОЕДИНЕНИЯ
Перевод с английскогои французского
Под редакцией
члена-корреспондента Академии наук СССР
И. Л. КНУНЯНЦА
и О. В. КИЛЬДИШЕВОЙ
и*л
ИЗДАТЕЛЬСТВОИНОСТРАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫМосква, 1952
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
Предисловие... 7
Таблица алифатических галоид-, кислород-, азот- и серу содержащих фтороргаии- ческих соединений 9
Литература к таблице 72
Дж. Парк, Д. Вейл, К. Ли, Дж. Лечер Полифторалкиловые эфиры иих получение 77
Д. Чени
Присоединение спиртов к нитрилам фторакриловых кислот . . .’ 84
И. Парк, М. Шерах, Дж. Лечер Действие спирта на перфторциклобутен 85
Д. Кофман, М. Раш, Г. Райгби, П. Баррик Реакции присоединения тетрафторэтилена 91
Дж. Бэр, К. Рэп, Р. Пруэт, К. Банер, Дж. Гибсон, Р. Лаферти
Реакции полифторолефинов. III. Получение полифтор- эфиров 103
Дж. Юнг, П. Таррант
Новый метод получения эфира дифторуксусной кислоты112
Т. Нортон
Новый синтез этилового эфира трифторуксусной кислоты 115
8; Л. Хэн, И. Шмитц, В. Финнеган
Присоединение уксусной кислоты к перфторбутину . .120
М. Стэйси, Е. Бурн, Дж. Тетлоу, Дж. Теддер Получение сложных эфиров с помощью ангидрида трифторуксусной кислоты 125
Е. Грышкевич-Трохимовский.А.Споржиньский.Е.Внук Исследование фтористых органических соединений алифатического ряда. I. Общий метод приготовления фтористых органических соединений 127
И. Е. Грышкевич-Трохимовский, А.Споржиньский, Е. Внук Исследование фтористых органических соединений алифатического ряда. II. Производные моно-, ди- и трифторуксусных кислот 134
Е. Гр ышкееич-Трохимовский
Исследование органических фтористых соединений алифатического ряда. IV. Синтез p-фторпропионовых и у-фтормасляных кислот 144
К. Келлог, Дж. Кэди Трифторметилгипофторит 147
Дж. Юнг, П. Таррант.
Получение некоторых производных хлорфторуксусной кислоты 157
Е. Мак-Би, А. Трачен
Соединение Гриньяра из 3-хлор-1,1,1-трифторпропана 163 16. Р. Хаэельдин
Реакции фторуглеродных радикалов. III. Синтез гептафтормасляной кислоты 166
Р. Хаэельдин
Синтезы фторуглеродов, перфторалкилиодидов, пер- фторалкилбромидов и гриньяровскихперфторгалоидал- кильных реагентов ..173
Д. Чени
Перфторпроизводные акронитрила 178
Д. Чени Полифторированные пропионитрилы 180
Е. Грышкевич-Трохимовский
Исследование фтористых органических соединений алифатического ряда. III. О некоторых алифатических фторсодержащих спиртах 182
Ф. Гофман
Получение алифатических фторсодержащих соединений 186
Г. Гильман, Р. Джонс
Получение трифторэтилового спирта (2,2,2-трифтор- этанола) . 189
А. Хэн, Р. Альм, М. Смук Трифторэтиловый спирт 192
К. Кемпбелл, Дж. Кноблох, Б. Кемпбелл
Получение 1,1,1-трифторалкенов-2 и некоторые реакции этих соединений 195
А. Хэн, Р. Пелли, Р. Альм
Получение альдегидов, содержащих трифторметильную группу 209
213220228229238253261274285288306310213220228229238253261274285288306310
213
220
228
229
238
253
261
274
285
288
306
310
213
220
228
229
238
253
261
274
285
288
306
310
Г. Шехтер, Ф. Конрад
Окислительное нитрование 1,1,1-трифторпропана. Трифторацетальдегид .-
Н. Фукухара, Л. Бигелов
Действие элементарного фтора на органические соединения. X. Фторирование ацетона в паровой фазе . . .
Е. Таун, Д. Дики 3-Х лор-1,1,1-трифтор-2-пропанон
А. Хэн, Дж. Шепард, И. Юнг Получение гексафторацетона
Р. Пруэт, Дж. Бэр, К. Рэп, К. Банер, Дж. Гибсон, Р. Лафер ти
Реакции полифторолефинов. И. Реакции с первичными и вторичными аминами
Дж. Сильвей, Дж. Кэди Трифторметилпентафторсульфид
К. Рэп, Р. Пруэт, Дж. Бэр, К. Банер, Дж. Гибсон, Р. Лаферти
Реакции полифторолефинов. I. Получение сульфидов и сульфонов
Р. Хазельдин
Реакции фторуглеродных радикалов. I. Реакции иод- трифторметана с этиленом и тетрафторэтиленом . . .
А. Хэн, В. Финнеган
Разложение трифторацетата серебра до трифториод- метана
Б. Саундерс, Дж. Стэйси
Токсические соединения фтора, содержащие С—F-связь.
Метилфторацетат и родственные ему соединения .
Б. Саундерс, Дж. Стэйси, Дж. Уилдинг
Токсические соединения фтора, содержащие С — F- связь. II. 2-Фторпропанон и его производные
ф. Бакль, Р. Хип, Б^аундерс
Токсические соединения фтора, содержащие С — F- связь. III. Фторацетамид и родственные ему соединения
Б. Саундерс, Дж. Стэйси
Токсические соединения фтора, содержащие С — F- связь. IV. а) 2-Фторэтилфторацетат и родственные соединения, б) 2,2/-Дифтордиэтилэтилендитиогликоле- вый эфир ,. .
318325335339318325335339
318
325
335
339
318
325
335
339
Б. Саундерс
Токсические соединения фтора, содержащие С — F- связь. V. а) Фторсодержащие аммониевые соли, б) Соотношение между физиологическим действием и химическим строением .
Ф. Бакль, Ф. Паттисон, Б. Саундерс
Токсические соединения фтора, содержащие С —F- связь. VI. ш-Фторкарбоновые кислоты и их производные
Ф. Паттисон, Б. Саундерс
Токсические соединения фтора, содержащие С—F- связь. VII. Доказательство (3-окисления in vivo ш-фтор- карбоновых кислот
Ф. Бакль, Б. Саундерс
Токсические соединения фтора, содержащие С — F- связь. VIII. <в-Фторкарбоновые кислоты и их кислородсодержащие производные