Подход к улучшению технологии очистки кровезаменителей

Ученым из Института общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН удалось улучшить технологию очистки кровезаменителей на основе перфторуглеродов.

При получении перфторированных органических соединений зачастую образуются побочные продукты, от которых необходимо избавляться. Ученым удалось выделить эти побочные вещества и более полно описать механизм их образования, что позволит увеличить чистоту основного продукта. Результаты работы, поддержанной Российским научным фондом (проект № 22-29-00791), опубликованы в журнале Journal of Chemical and Engineering Data.

Продукты фторирования углеводородов – перфторуглероды – могут переносить кислород и поэтому активно используется в качестве кровезаменителей («Перфторан» и «Флюозол»). Одним из таких продуктов является перфтордекалин, его получают электрохимическим фторированием. При этом происходит частичное разрушение углеродной цепи молекул целевого компонента и поэтому на первой стадии обычно осуществляют «мягкое» фторирование, которое позволяет защитить углеродную цепь, а на второй стадии получившуюся смесь обрабатывают молекулярным фтором. В ходе реакции фторирования образуются ряд побочных продуктов, которые загрязняют основное вещество, но при этом имеют собственные области применения и самостоятельную ценность, например, используются при производстве полимерных пленок, индикаторов для оценки утечек углекислого газа в истощенных нефтяных пластах, а также контрастных агентов в клинической магнитно-резонансной томографии. Поэтому столь важно определить точный состав побочных продуктов и установить механизм их образования. С этой задачей успешно справились ученые из ИОНХ РАН.

Результаты исследования прокомментировал научный сотрудник Лаборатории теоретических основ химической технологии ИОНХ РАН, кандидат химических наук Андрей Полковниченко: «Для достижения необходимой чистоты продукта требуется большое число стадий, что приводит к увеличению габаритов разделительного оборудования и повышенному энергопотреблению. Поэтому определение состава побочных продуктов фторирования углеводородов – очень важная задача на производстве. В своей работе мы использовали методы спектрального анализа и смогли не только установить точный состав продуктов, но и уточнить механизм протекания побочной реакции, что может позволить разработать улучшенные технологии фторирования. При этом, с другой стороны, выделенные побочные продукты фторирования углеводородов в дальнейшем могут применяться в качестве инертных растворителей при производстве полимерных пленок и других перспективных материалов».

Полученные результаты по электрохимическому фторированию декалина и образованию перфтордекалинов помогут снизить себестоимость их производства. Ученые продолжают работу над исследованием свойств выделенных побочных компонентов и их смесей, и в дальнейшем планируют провести испытания технологии в полупромышленных условиях.

Структура молекулы перфтордекалина, который применяется в качестве кровезаменителя.

Источник: ИОНХ РАН.