플루오로 카본

화학적 특성편집

퍼플 루오로 알칸은 유기 화학에서 가장 강한 탄소–불소 결합의 강도 때문에 매우 안정적입니다.그 강도는 탄소와 불소 원자에 대한 부분적인 전하를 통해 부분적인 이온 특성을 부여하는 불소의 전기 음성도의 결과이며,이는 유리한 공유 결합 상호 작용을 통해 결합을 단축하고 강화시킵니다. 또한,다중 탄소-불소 결합은 탄소가 더 높은 양의 부분 전하를 갖기 때문에 동일한 보석 탄소에 대한 다른 근처의 탄소–불소 결합의 강도와 안정성을 증가시킵니다. 게다가,다수 탄소 불소 유대는 또한 유도 효력에서”골격”탄소 탄소 유대를 강화합니다. 따라서 포화 플루오로 카본은 해당 탄화수소 대응 물 및 실제로 다른 유기 화합물보다 화학적 및 열적으로 안정합니다. 그들은 매우 강한 환원제에 의해 공격 받기 쉽습니다. 자작 나무 감소 및 매우 전문화 된 유기 금속 복합체.

플루오로 카본은 무색이며 물보다 두 배 이상 높은 밀도를 가지고 있습니다. 그들은 대부분의 유기 용매(예를들면,에타놀,아세톤,에틸 아세테이트 및 클로로프롬)와 혼합할 수 없고,그러나 몇몇 탄화수소(예를들면,어떤 경우에는 헥산)와 혼합할 수 있습니다. 그들은 물에 있는 아주 낮은 가용성이 있고,물에는 그(것)들에 있는 아주 낮은 가용성이 있습니다(물 10 의 순서에). 그들은 낮은 굴절률을 가지고 있습니다.

C δ+−F δ−{\displaystyle{\ce{{\복 다{\델타+}{C}}-{\복 다{\delta-}{F}}}}}

{\displaystyle{\ce{{\복 다{\델타+}{C}}-{\복 다{\delta-}{F}}}}}

부분적인 요금을 극화되는 탄소–불소 채권

으로 높은 전기 음성 불소의 감소 polarizability 아날로그 전자기구,디지털 전자,탄화불소만이 약하게 다감을 덧 쌍극자의 기초를 형성하는 런던의 분산을 힘입니다. 그 결과,플루오로 카본은 낮은 분자간 인력을 가지며 소수성 및 비극성 이외에 지방 성이다. 약한 분자간 힘을 반영하여 이러한 화합물은 유사한 비등점,낮은 표면 장력 및 낮은 기화 가열의 액체와 비교할 때 낮은 점도를 나타냅니다. 탄화불소 액체에 있는 낮은 매력적인 힘은 그(것)들을 압축성(낮은 부피 계수)및 가스를 상대적으로 잘 녹일 수 있습니다 만듭니다. 더 작은 플루오로 카본은 매우 휘발성입니다. 다섯 가지 퍼플 루오로 알칸 가스가 있습니다: tetrafluoromethane(bp-128°C),hexafluoroethane(bp-78.2°C),octafluoropropane(bp-36.5°C),perfluoro-n-부탄(bp-2.2°C)및 perfluoro-iso 부탄(bp-1°C). 거의 모든 다른 플루오로 알칸은 액체이며,가장 주목할만한 예외는 퍼플 루오로 시클로 헥산이며,이는 51 에서 승화됩니다.

  • 퍼플루오로알칸
  • 사 불화 탄소,가장 단순한 퍼플 루오로 알칸

  • 퍼플 루오로 옥탄,선형 퍼플 루오로 알칸

  • 퍼플 루오로-2-메틸 펜탄,분 지형 퍼플 루오로 알칸

  • 퍼플 루오로-1,3-디메틸 시클로 헥산,고리 형 퍼플 루오로 알칸

  • 퍼플 루오로 데 칼린,다환 퍼플 루오로 알칸

에서 가연성

1960 년대에는 마취제로서 플루오로 카본에 많은 관심이 있었습니다. 연구는 어떤 마취약도 생성하지 않았습니다,그러나 연구는 가연성 문제점에 시험을 포함하고,시험의 대부분이 순수한 산소 또는 순수한 아산화 질소(마취학에 있는 중요성의 가스)에 있었더라도 시험된 탄화불소가 어떤 비율에 있는 공기에서 가연물이 아니었다는 것을 보여주었습니다.

Compound Test conditions Result
Hexafluoroethane Lower flammability limit in oxygen None
Perfluoropentane Flash point in air None
Flash point in oxygen −6 °C
Flash point nitrous oxide −32 °C
Perfluoromethylcyclohexane Lower flammability limit in air None
Lower flammability limit in 산소 8.3%
산소에 있는 더 낮은 가연성 한계(50.) 7.4%
아산화질소에 있는 가연성 한계를 낮추십시오 7.7%
퍼플루오로-1,3-디메틸시클로헥산 산소의 인화성 한계 낮음(50.50.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00) 5.2%
퍼플루오로메틸데칼린 자연발화 시험
127 바에서의 산소에서의
500 에서 점화하지 않음.
단열 충격의 자발적 점화
산소의 파동,0.98 에서 186 막대기
점화 없음
단열 충격에서 자발적인 점화
산소의 파동,0.98~196 바
점화

1993 년,3 미터는 플루오로 카본을 소화제로 간주하여 사용하였다. 이 소화 효과는 높은 열 용량에 기인 한,이는 멀리 화재에서 열을 소요. 우주 정거장 또는 이와 유사한 곳에서 상당한 비율의 퍼플루오로탄소를 포함하는 대기가 화재를 완전히 막을 것이라고 제안되었다.연소가 발생하면 카르 보닐 불화물,일산화탄소 및 불화 수소를 포함한 유독 가스가 발생합니다.

가스 용해 특성 편집

퍼플루오로카본은 비교적 많은 양의 가스를 용해시킨다. 가스의 높은 용해도는 이러한 플루오로 카본 유체에서 약한 분자간 상호 작용에 기인합니다.

이 표는 혈액–가스 분할 계수로부터 계산 된 질소 용해의 몰 분율,엑스 1 에 대한 값을 보여줍니다.

Liquid 104 x1 Concentration, mM
Water 0.118 0.65
Ethanol 3.57 6.12
Acetone 5.42 7.32
Tetrahydrofuran 5.21 6.42
Cyclohexane 7.73 7.16
Perfluoromethylcyclohexane 33.1 16.9
Perfluoro-1,3-dimethylcyclohexane 31.9 14.6

제조편

플루오로 카본 산업의 발전은 제 2 차 세계 대전과 일치했습니다.그 전에는 플루오로 카본이 탄화수소와 불소의 반응,즉 직접 불소화에 의해 제조되었습니다. 씨-씨 결합은 불소에 의해 쉽게 분해되기 때문에 직접 불소화는 주로 테트라 플루오로 메탄,헥사 플루오로 에탄 및 옥타 플루오로 프로판과 같은 더 작은 퍼 플루오로 카본을 제공합니다.

파울러 공정편집

플루오로 카본의 대규모 제조를 가능하게 한 중요한 돌파구는 파울러 공정이었다. 이 과정에서 코발트 트리 플루오 라이드가 불소 공급원으로 사용됩니다. 이 두 단계는 산업적으로,예를 들어 플루오로카본의 플루텍 범위의 제조에서 결합되고,예를 들어,플루오로카본의 플루텍 범위의 제조에서,예를 들어,플루오로카본의 플루텍 범위의 제조에서,예를 들어,플루오로카본의 플루텍 범위의 제조에서,예를 들어,플루오로카본의 플루텍 범위의 제조에서,예를 들어,플루오로카본의 플루오로카본의 제조에서,예를 들어,플루오로카본의 플루오로카본의 제조에서,예를 들어,플루오로카본의 플루오로카본의 제조에서,예를 들어,플루오로카본의 플루오로카본의 제조에서,예를 들어,플루오로카본의 플루오로카본의 제조에서,예를 들어,플루오로카본의 플루오로카본의 제조에서,예를 들어,플루오로카본의 플루오로카본의 제조에서,예를 들어,플루오로카본의 플루오로카본의 제조에서,예를 들어,플루오로카본의 플루오로카본의 제조에서,예를 들어,플루오로카본의 플루오로카본의 제조에서,예를 들어,플루오로카본의 플루오로카본의 제조에서,수직 교반 베드 반응기,탄화수소가 바닥에 도입되고 불소가 반응기 중간에 도입되었습니다. 탄화 불소 증기는 상단에서 회수된다.

전기화학적 불소화편집

(또한 시몬스의 공정이라고도 함)은 불화수소에 용해된 기판의 전기분해를 포함한다. 불소는 그 자체로 불화수소의 전기분해에 의해 제조되기 때문에,전자공학은 플루오로 카본으로 가는 오히려 더 직접적인 경로이다. 이 공정은 낮은 전압(5–6 볼트)에서 진행되어 유리 불소가 방출되지 않습니다. 기질의 선택은 이상적으로 수소 불화물에서 녹아야 하기 때문에 제한됩니다. 에테르 및 3 차 아민이 전형적으로 사용된다. 퍼플루오로헥산을 제조하기 위해,트리헥실아민이 사용된다:

퍼플루오로화된 아민은 또한 생산될 것이다:

엔엔엔엔엔엔

플루오로 알칸은 일반적으로 불활성이고 독성이 없다.

플루오로 알칸은 염소 또는 브롬 원자를 포함하지 않기 때문에 오존 파괴가 아니며 때로는 오존 파괴 화학 물질의 대체물로 사용됩니다.플루오로 카본이라는 용어는 오존 파괴 인 클로로 플루오로 카본을 포함하여 불소와 탄소를 함유 한 모든 화학 물질을 포함하기 위해 다소 느슨하게 사용됩니다. 플루오로 알칸은 때때로 플루오로 계면 활성제와 혼동되어 생체 축적이 크게 발생합니다.의료 절차에 사용되는 것들은 주로 증기압의 함수로서 배설 속도로 만료를 통해 체내에서 빠르게 배설된다;옥타플루오로프로판의 반감기는 퍼플루오로데칼린의 경우 약 1 주일에 비해 2 분 미만이다.

1978 년과 2015 년 사이에 유사한 인공 할로겐화 가스에 비해 대기 농도(오른쪽 그래프). 로그 스케일에 유의하십시오.

저비등 퍼플루오로 알칸은 매우 긴 대기 수명 때문에 강력한 온실 가스이며,그 사용은 교토 의정서에 의해 다루어집니다. 많은 가스의 지구 온난화 잠재력(이산화탄소에 비해)은 제 5 차 평가 보고서에서 찾을 수 있습니다.

Name Chemical formula Lifetime (y) GWP (100 years)
PFC-14 CF4 50000 6630
PFC-116 C2F6 10000 11100
PFC-c216 c-C3F6 3000 9200
PFC-218 C3F6 2600 8900
PFC-318 c-C4F8 3200 9540

The aluminium 제련 산업은 전기 분해 공정의 부산물로 생산되는 대기 중 퍼 플루오로 카본(특히 테트라 플루오로 메탄 및 헥사 플루오로 에탄)의 주요 공급원이었습니다. 그러나 업계는 최근 몇 년 동안 배출량을 줄이는 데 적극적으로 참여해 왔습니다.불활성이기 때문에,퍼플루오로 알칸은 본질적으로 화학적 용도가 없지만,물리적 특성은 많은 다양한 응용 분야에서 그 용도를 가져왔다. 여기에는 다음이 포함됩니다:

  • 퍼플 플루오로 카본 트레이서
  • 액체 유전체
  • 화학 기상 증착
  • 유기 랭킨 사이클
  • 플루오르 2 상 촉매
  • 화장품
  • 스키 왁스

뿐만 아니라 여러 의료 용도:

  • 액체 호흡
  • 혈액 대체
  • 대조 강화 초음파
  • 눈 수술
  • 문신 제거



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