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, опубликованы в журнале Journal of Chemical and Engineering Data.
Продукты фторирования углеводородов — перфторуглероды — могут переносить кислород и поэтому активно используются в качестве кровезаменителей («Перфторан» и «Флюозол»). Один из таких продуктов — 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 образуется 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.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
