Важные достижения в области химии фторированных сложных эфиров

Целевым продуктом таких превращений является важный для применения в электрохимии и электронике фторированный сложный эфир, гептафторбутилацет. Результаты работы опубликованы в журнале Chemical Engineering Research and Design.

Способность избирательно проводить переэтерификацию сложных фторорганических эфиров является крайне важной для создания новых малотоннажных технологий органического синтеза. Растущий интерес к переэтерификации для синтеза соединений, имеющих фармацевтическое значение, а также для производства плёночных батарей приводит к необходимости разработки и подбора оптимальных условий подхода.

Группа учёных ИОНХ РАН рассмотрела все возможные аспекты химии и технологии получения целевых фторорганических эфиров, на примере системы переэтерификации изопропилацетата с гептафторбутанолом, где целевым продуктом является гептафторбутилацетат.

«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 скрупулёзное, подробное изучение всевозможных факторов, влияющих 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», — рассказал соавтор статьи, руководитель гранта РНФ, научный сотрудник лаборатории теоретических основ химической технологии ИОНХ РАН, кандидат химических наук Андрей Полковниченко.

В представленном фундаментальном исследовании авторы рассмотрели различные аспекты процесса получения целевого продукта — гептафторбутилацета, при этом обнаружились интересные побочные продукты. Описан весь спектр взаимодействий системы переэтерификации изопропилацетата с гептафторбутанолом при разных соотношениях реагентов, концентрации кислотного катализатора, температуры и давления для получения целевого продукта, что является ценным для понимания механизмов реакций и подбора оптимальных условий процесса. Авторы планируют будущие исследования, направленные на выявление селективных ингибиторов, способных подавлять реакцию дегидратации изопропанола.

Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (№ 23-79-01164).

Источник: Минобрнауки России.