Ученые из Института общей и неорганической химии имени Н.С. Курнакова РАН (ИОНХ РАН) впервые синтезировали редкий фторорганический эфир — гептафторбутил изопропиловый эфир — в рамках фундаментального исследования переэтерификации. Работа посвящена изучению ключевых закономерностей синтеза фторированных сложных эфиров — соединений, востребованных в электрохимии, электронике и фармацевтике. Результаты опубликованы в журнале Chemical Engineering Research and Design.
Исследование сфокусировано на химии и технологии получения гептафторбутилацетата — важного продукта для высокотехнологичных отраслей. Метод основан на реакционной дистилляции изопропилацетата с гептафторбутанолом в присутствии кислотного катализатора. Особое внимание ученые уделили побочным реакциям, протекающим параллельно с основной — в реакционной смеси было обнаружено пять побочных продуктов.
Исследование состава реакционной смеси показало наличие в системе целых пяти побочных продуктов. Как оказалось, цепи побочных реакций инициируются межмолекулярной дегидратацией вторичных одноатомных спиртов с образованием углеводородных радикалов и воды, которые, в свою очередь, приводят к протеканию еще большего количества побочных процессов. Уникальное сочетание условий и спектра взаимодействий привело к образованию крайне редкого соединения, фторированного простого эфира, а именно – гептафторбутил изопропилового эфира. Здесь хочу отдельно и с гордостью отметить – в научной литературе по этому компоненту нет абсолютно никаких данных и это соединение было синтезировано нами впервые. Конечно, само исследование предполагало комплексный и всесторонний анализ. Проведено скрупулезное (подробное) изучение всевозможных факторов на полученный результат. Изучено и раскрыто влияние таких параметров, как температура, давление, исходное соотношение реагентов, концентрация катализатора и наличие массообмена на качественный и количественный состав реакционной массы. Таким образом, настоящая работа открывает перед нами целый спектр новых, ранее не изученных явлений в химии и технологии не только фторорганических эфиров, но и их углеводородных аналогов.
- Андрей Полковниченко, руководитель гранта РНФ, научный сотрудник Лаборатории теоретических основ химической технологии ИОНХ РАН, кандидат химических наук
В рамках работы исследована роль температуры, давления, соотношения реагентов, концентрации катализатора и массообмена в формировании целевого продукта и побочных соединений. Особый интерес вызвала реакция дегидратации вторичных спиртов, запускающая каскад нежелательных превращений. В будущем команда планирует поиск селективных ингибиторов, способных подавлять побочные реакции.
Исследование поддержано Российским научным фондом и открывает новые перспективы в разработке эффективных методов синтеза фторорганических и углеводородных эфиров для нужд точной химии и высокотехнологичных производств.
Источник: Минобрнауки РФ
Фото: ИОНХ РАН
