БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (ФТ)

При замещении одного атома водорода в молекуле углеводорода на F температура кипения повышается, но меньше, чем при замене его на хлор. При полной замене атомов водорода на фтор у любых производных углеводородов температуры кипения очень сильно понижаются (см. табл.).

Сравнение температур кипения некоторых соединений

Формула	t кип , °С	Формула	t кип , °С
CH 3CN	+78	CF 3CN	-64
CH 3NO 2	+102	CF 3NO 2	-31
NC(CH 2) 4CN	+265	NC(CF 2) 4CN	+63
CH 3CH2NH 2	+19	CF 3CF 2NF 2	-34.3
CH 3COCH 3	+56	CF 3COCF 3	+29
	+35		-28

Фторуглероды — хорошие диэлектрики (удельное электрическое сопротивление около 10 14 ом ( см ; диэлектрическая проницаемость их значительно выше, чем у парафинов. Скорость распространения ультразвука во фторуглеродах необычайно низка (менее 800 м/сек ).

Химические свойства наиболее важных типов Ф. с. Фторуглероды парафинового и алициклических рядов характеризуются необычайно высокими химической инертностью и термостойкостью. Для них известно небольшое число реакций, осуществляемых лишь при высоких температурах. Так, пиролиз перфторэтана начинается около 1000°C, перфторгептана — около 800°C. Фторуглероды не реагируют в обычных условиях и при умеренном нагревании с концентрированными кислотами, сильными окислителями, металлами, щелочами и др.; реакция с металлическим натрием и перекисью натрия начинается при 400°C; Zn, Al, Fe и Sn в этих условиях реагируют очень медленно; Cu, Ag, Hg и некоторые др. в реакцию не вступают.

Перфторбензол и некоторые др. перфторароматические соединения легко взаимодействуют с нуклеофильными реагентами, например с аммиаком, аминами, алкоголятами, сульфидом натрия и др. При этом после замены одного атома фтора замещается второй, находящийся в пара- положении к первому:

Пентафторхлорбензол образует магнийорганическое соединение C 6F 5MgCl, широко используемое в органическом синтезе.

Перфторолефины, в отличие от олефинов, являющихся нуклеофилами, резко электрофильны. Они легко реагируют с различными нуклеофилами (см. Нуклеофильные и электрофильные реагенты ), причём в зависимости от типа последних образуются продукты присоединения или замещения атома F в винильном ( а ) или аллильном ( б ) положении на остаток нуклеофила (Nu):

Электрофильные соединения реагируют с фторолефинами значительно труднее, чем с их углеводородными аналогами. Однако фторолефины присоединяют галогены, смешанные галогены, серный ангидрид и др. сильные электрофильные реагенты. Перфторолефины легко вступают в радикальные реакции, например

CF 2= CF 2+ N 2O 4® CF 2NO 2— CF 2NO 2+ CF 2NO 2— CF 2ONO,

легко полимеризуются и сополимеризуются (см. Фторопласты , Фторкаучуки ). При окислении j-олефинов в щелочной среде образуются j-окиси (см. ниже).

Монофторметанол — нестойкая жидкость, t kип51°C; ди- и трифторметанолы не получены, но известны производные трифторметанола: трифторметилгипофторит CF 3OF — газ, t kип— 95°C, и алкоголяты CF 3OK и CF 3OCs. Фторзамещённые спирты (b-, g-, но не a-) — устойчивые, легко перегоняющиеся жидкости. Кислотные свойства спиртов усиливаются по мере накопления атомов фтора.

С увеличением содержания фтора в молекулах альдегидов и кетонов электрофильность карбонильного атома углерода резко усиливается. Перфторальдегиды и перфторкетоны, подобно хлоралю, образуют стойкие геминальные диолы, например CF 3—CH (OH) 2, CF 3—C (OH) 2—CF 3, и полуацетали; легче, чем их углеводородные аналоги, присоединяют NH 3, HCN, NH 2OH и др. нуклеофильные реагенты; легко подвергаются распаду с образованием фтороформа, например:

CF 3COCF 3+ NaOH ® CF 3H + CF 3COONa.

Частично фторированные кетоны и альдегиды характеризуются высоким содержанием енольных форм (см. Таутомерия ), склонных к образованию внутрикомплексных соединений; это свойство их используется для разделения редких и рассеянных элементов, например с помощью теноилтрифторацетона выделяют и очищают Be, Со, Hf, Zr, Ас, а также радиоактивные изотопы, образующиеся в ядерном реакторе.

Фторзамещённые карбоновые кислоты сильнее незамещённых и соответствующих хлорзамещённых кислот. Однако n -фторбензойная кислота слабее хлорбензойной вследствие большей способности атома F к сопряжению.

Под влиянием третичных аминов или ионов фтора j-окиси легко изомеризуются, а также полимеризуются, образуя исключительно стойкие к действию агрессивных сред масла.

Первичные и вторичные перфторалкиламины типа CF 3NH 2и (CF 3) 2NH малоустойчивы, третичные — исключительно стойки к действию самых агрессивных сред; они лишены основных свойств вследствие сильного снижения электронной плотности на атоме азота.

Разнообразные органические соединения, несущие группы — NF 2, являются сильными окислителями.

Фторнитрозосоединения типа R FN = O устойчивы; в отличие от водородных аналогов, окрашены в интенсивно-синий цвет, например трифторнитрозометан — синий газ, t kип— 84°C. При сополимеризации последнего с тетрафторэтиленом получается один из наиболее химически стойких фторкаучуков, т. н. нитрозокаучук.

Из Ф. с., содержащих серу, известны, например, фтормеркаптаны, сульфиды, ди- и полисульфиды, сульфоокиси, сульфоны, сульфоновые кислоты и их производные; промышленное применение нашли перфторсульфокислоты, в частности трифторметансульфокислота , и дифтортиофосген CF 2S (в синтезе эластомеров).

Из фторалкильных соединений металлов и металлоидов наибольшее значение имеют соединения с Li, Mg, Hg, Si; сравнительно хорошо изучены соединения с Р, As, Sb. Перфтордиметилртуть (CF 3) 2Hg резко отличается от обычных ртутьорганических соединений. Это бесцветное кристаллическое вещество, t пл161°C, хорошо растворимо в воде; в отличие от (CH 3) 2Hg, практически не алкилирует. Диперфторвинилртуть — хороший перфторвинилирующий агент. Из соединений кремния наибольшее значение имеет CF 3CH 2CH 2SiCl 2((CH 3), применяемый для производства термостойкого фторсилоксанового эластомера (см. Кремнийорганические каучуки ).