Жидкий фтористый водород как реагент и растворитель

Жидкий фтористый водород является прекрасным растворителем многих органических соединений, например ароматических соединений, спиртов, кислот, простых эфиров (последние в присутствии фтористого водорода ведут себя как слабые кислоты и могут присоединять один протон). Таким образом, фтористый водород способен выступать в качестве и реакционной среды и катализатора одновременно. Трифторид бора, взаимодействуя с фтористым водородом, образует фторборную кислоту, отличающуюся высокой кислотностью и по каталитической активности значительно превосходящую фтористый водород. Кроме того, низкие вязкость и поверхностное натяжение фтористого водорода способствуют хорошему перемешиванию реагентов при гетерофазном процессе. Недостатком системы НР ВРз является, однако, ее высокая коррозионная активность. В опытах использовали автоклав из монель-металла, обладающего достаточно высокой коррозионной стойкостью. [c.303]

Жидкий фтористый водород как реагент и растворитель [c.69]

При проведении реакций фторирования органических соединений трифторидом брома особое внимание экспериментатора должно быть уделено методике проведения эксперимента, соотношению и количествам реагирующих компонентов, а также применению инертных растворителей. Низкие температуры в большинстве случаев способствуют более плавному протеканию процессов, а повышенные температуры их ускоряют, что может] привести к взрыву. Повышение температуры, а следовательно, и взрыв могут иметь место при проведении реакции в жидкой фазе с участием большого количества реагентов. Применение растворителей, таких, например, как безводный фтористый водород, способствует умеренному течению реакции, [c.202]

В еще недостаточно исследованном нитрофтор-процессе [31 — 33] облученные тепловыделяющие элементы реагируют с системой окислов азота и фторидов. Практический интерес представляют два реагента 20 мол.%-ный раствор NOj в жидком фтористом водороде и жидкость состава NOF 3HF. Обе жидкости реагируют почти со всеми компонентами используемых типов топливных материалов, превращая все элементы в соответствующие фториды. Эти фториды часто являются комплексными соединениями, содержащими окислы азота, которые можно превратить в нормальные фториды при осторожном нагревании. В созданной по этой схеме установке растворение облученного топливного элемента проводят в вертикально расположенной трубе из монель-металла диаметром 20—30 мм и длиной 150 см. В процессе растворения выделяются водород, криптон и ксенон. Нерастворимые комплексные фториды осаждаются в нижней части растворителя и удаляются из него промыванием и декантацией. Выходящий из растворителя раствор, содержащий уран и плутоний, выпаривают до сухого остатка, который подвергается термическому разложению до простых фторидов. К этому остатку добавляют жидкий трифторид брома смесь нагревают до 100—140° С. Образующиеся гексафторид урана и летучие фториды продуктов деления направляются в дистилляционную колонку, где происходит очистка паров гексафторида урана от продуктов и от BrFg. Полученный трифторид брома вновь используется для фторирования смеси фторидов [1, 2, 4]. [c.337]

Во многих системах Фриделя — Крафтса, например содержащих бромиды алюминия или галлия, алкилирование ароматических соединений происходит в гомогенном растворе как в неосновных, так и в основных растворителях. Однако в системах, содержащих трехфтористый бор и фтористый водород, а также хлористый алюминий и хлористый водород, если в качестве растворителей использовать углеводороды или другие неосновные соединения, образуются два жидких слоя. Один из этих слоев является кислотно-солевым и содержит все взятое количество бора или алюминия, именно в этом слое-происходит реакция. Второй слой — органический, он содержит органические реагенты и продукты реакции, если они не слишком сильно основны. Способность арена переходить в кислотно-солевой слой зависит от основности арена, а также от температуры, так как при повышении температуры умень-пшется солеподобная сольватация арена, и последний возвращается в углеводородный слой (частное сообщение Д. Пирсона). [c.300]

Относительное количество фтористого водорода, потребное для реакции, зависит от типа реакции и свойств реагентов и продуктов. Для некоторых реакций требуются только следы фтористого водорода, тогда как при других он служит жидким растворителем. Реакции, при которых образуются вода или аммиак, требуют больше катализатора, чем реакции, в которых веществ основного характера не образуется, так как накопление основания понижает каталитическую активность фтористого водорода. Кислород- и азотсодержащие органические вещества — спирты, эфиры, карбоновые кислоты, амины и т. п. — энергично реагируют с фтористым водородом со значительным выделением тепла. При применении этих веществ требуется гораздо больше катализатора, потому что, прежде чем останется какое-.либо количество, могущее действовать как катализатор, нужно. добавить столько фтористого водорода, сколько требуют эти реакции присоединения. При добавлении фтористого водорода к этим веществам следует быть особенно осторожным, так как реакции протекают очень бурно. Под основными веществами в этом отношении подразумеваются все органические соединения, содержащие кислород или азот, а также вода и серная кислота. Для смешения реагирующих веществ в этих случаях можно пользоваться обычной аппаратурой, но удобнее сначала брать навеску фтористого водорода с тем, чтобы проконтролировать его количество взвешиванием, а затем уже добавлять другое вещество. Если нужно получить моноалкилированные ароматические соединения, то алкилирующий агент следует медленно прибавлять к избытку ароматического соединения в присутствии катализатора, так как скорость превращения моноалкилированного соединения в диалкилированное в большинстве случаев больше скорости образования моноалкилированного вещества. Образование триалкильных и высших продуктов требует форсирования. [c.251]

С помощью соответствующей аппаратуры элементарный фтор успешно используется для фторирования органических соединений замещение водорода на фтор производится также с помощью фторидов металлов, в которых металл находится в состоянии высшей валентности, таких как AgF2 и СоРд. Имеется очень мало примеров реакций фторирования в жидкой фазе. В случае применения AgF2 и СоРд даже с жидкими реагентами реакция по существу протекает не в жидкой фазе, а на поверхности твердое тело—жидкость. Более успешно проходит фторирование элементарным фтором или фторидами металлов газообразных веществ. Иногда фторирование проводят, пропуская газообразный фтор в раствор органического вещества в жидком растворителе. Для этой цели в качестве растворителя применяли фтористый водород примером такого фторирования является фторирование ацетофенона в дифтор-ацетофенон [24]. Хотя фтористый водород инертен по отношению к элементарному фтору, однако вследствие сильной кислотности он не может быть использован в тех случаях, когда кислотность нежелательна. Фтор растворяется в этом растворителе очень медленно поэтому реакции, протекающие в жидкой фазе, трудно довести до конца, если не пользоваться очень разбавленными растворами органических веществ и не пропускать фтор очень медленно. При несоблюдении этих условий реакция будет протекать не в жидкой фазе, а на границе газ—жидкость. В качестве растворителей, кроме фтористого водорода, могут быть использованы также жидкие фторуглероды. Однако при всех реакциях, при которых имеет место замещение водорода фтором, происходит образование фтористого водорода. Таким образом в результате взаимодействия фтора с органическим веществом раствор органического вещества в жидком фторуглероде становится кислым. Хотя фтор лучше растворяется в жидком фторуглероде, чем во фтористом водороде, однако его растворимость все же низка и реакцию в жидкой фазе в этих условиях следует считать исключением. Хлорсодержащие растворители, такие как четыреххлористый углерод или дифтордихлорметан, благодаря реакции исходного вещества с растворителем служат причиной одновременно протекающих реакций хлорирования и фторирования [1]. Растворимость фтора в подобных фторсодержащих растворителях низка. Поэтому, как указал Бигелоу, реакция и в этом случае фактически проходит на поверхности раздела жидкость—газ. [c.352]