Развитие химии органических соединений фтора

РАЗВИТИЕ ХИМИИ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИИ ФТОРА [c.13]

По размаху и уровню научных достижений и масштабу их промышленной реализации химия фтора ныне представляет собой мощное самостоятельное научно-техническое направление в органической химии, вобравшее в себя всю специфику фторорганических соединений [12]. Базой для этого явились разработанные на рубеже 50-60-х годов "классические" методы фторирования. Их достоинства и преимущества сформулированы в монографии [12], оказавшей революционизирующее влияние на последующее развитие химии таких соединений благодаря глубокому проникновению в принципиальные вопросы химии фтора. [c.16]

В настоящей книге автор предпринял попытку привлечения химиков к этому интересному и бурно развивающемуся разделу органической химии с целью помочь специалистам, работающим в области создания новых препаратов для медицины и сельского хозяйства, систематизировать накопленный фактический материал и рассмотреть некоторые аспекты практического использования. Собран и проанализирован материал по методам синтеза гетероциклических соединений с перфторалкильными группами, накопленный преимущественно за последнее десятилетие, что позволяет ознакомить химиков с новой методологией построения гетероциклов и самыми последними достижениями в синтезе гетероциклов, содержащих перфторалкильные группы. Богатый опыт, полученный при развитии химии фторорганических соединений, показывает, что большинство идей и прогнозов относительно методов синтеза неизвестных соединений были реализованы на практике. Кроме того, автор акцентировал внимание на специфике проблем, имеющихся в химии гетероциклов, на известных способах их решения, на особенностях реакционной способности ряда соединений, содержащих атомы фтора. [c.10]

Интенсивное развитие химии элементоорганических соединений, синтез обширных классов органических соединений бора, кремния, фосфора, фтора и других неметаллов и металлов, а также многоэлементных соединений с несколькими гетероэлементами в молекуле потребовали разработки быстрых, достаточно универсальных, а главное, точных и надежных методов определения элементов. Одним из таких методов является абсорбционная спектрофотометрия. Спектрофотометрические методы получили широкое распространение в неорганическом анализе [254, 278—287]. Однако работ, посвященных применению этих методов для микроанализа органических соединений, мало. Литература по анализу многих элементоорганических соединений вообще отсутствует. Между тем спектрофотометрические методы отвечают жестким требованиям элементного анализа органических соединений благодаря таким особенностям, как 1) высокая чувствительность, позволяющая работать с миллиграммовыми навесками вещества в широком диапазоне концентраций определяемого элемента 2) большая избирательность, позволяющая проводить определение одного или нескольких элементов в присутствии большого числа других элементов 3) возможность получения результатов, характеризующихся высокой воспроизводимостью и правильностью. Наконец, если учесть большую производительность при выполнении серийных анализов, доступность и дешевизну реактивов и приборов, то целесообразность применения спектрофотометрии для анализа элементоорганических соединений делается очевидной. [c.159]

Калориметрический метод определения теплот сгорания в калориметрической бомбе первоначально был разработан применительно к органическим соединениям, подавляющее большинство которых экзотермически окисляется кислородом. Затем по мере развития калориметрии в течение последних десятилетий широкое распространение получил метод определения теплот взаимодействия неорганических соединений с кислородом и галогенами. Так, методом сожжения в атмосфере фтора под давлением были установлены стандартные термодинамические характеристики ряда фторидов, путем замещения хлора на кислород — теплоты образования некоторых оксидов, окси-хлоридов и хлоридов. Поэтому в настоящее время метод определения тепловых эффектов с помощью калориметрической бомбы можно считать инструментальным ме+годом неорганической химии. [c.18]

Развитие методов получения органических соединений определенной структуры со специфическими свойствами является одной из центральных проблем органической химии. Решение этой проблемы позволит выявить взаимосвязи между структурой и свойствами органических веществ, что особенно важно применительно к новым классам органических веществ, где в настоящее время доступная информация относительно их свойств может быть ограничена или несущественна. По этой причине относительно новый класс органических веществ, содержащих атомы фтора, требует пристального внимания и проведения широких исследований в силу специфического влияния, которое оказывают атомы фтора на свойства таких соединений. [c.5]

Одно из препятствий к развитию химии фтора вообще состояло в том, что различиям между фтором и прочими галогенами уделялось больше внимания, чем сходству между ними. Прекрасным примером этого может служить прямое фторирование. Обычно подчеркивают, что органические соединения воспламеняются при соприкосновении с фтором, забывая, что хлор действует аналогично, хотя и при более высокой температуре. Очень показательно в этом смысле сравнить теплоты реакций фторирования, хлорирования и бромирования алифатических углеводородов [c.381]

Недостатком соединений фтора с точки зрения практического применения все же является их высокая стоимость, что связано не с высокой стоимостью самого фтора, а с такими факторами, как высокая токсичность и взрывоопасность исходных продуктов Р и HF, трудность введения в органические соединения нужного числа атомов фтора в нужные положения и др. По-видимому, по мере развития химии фтора и техники фторирования эти недостатки будут постепенно преодолеваться. [c.23]

XX век характеризуется бурным развитием науки и техники. Если ранее отдельные области естествознания создавались столетиями, то теперь мы являемся свидетелями того, как они заново возникают и достигают апогея развития в течение одного поколения. Так, во второй половине XX века создана паука об атомном ядре, возникла новая ветвь реактивной техники и небывалого развития достигла генетика. В области химических наук бурно развились новые отрасли органической химии — химия полимеров, химия природных соединений и химия фтора. Последняя уже сыграла существенную роль в развитии реактивной техники и авиации. Новые технические проблемы, выдвигаемые этими областями техники и в первую очередь повышенные требования к свойствам материалов, могут быть удовлетворены вовлечением в круг исследований новых элементов и создания па их основе новых структур. Одним из таких элементов и является фтор, основным соединениям которого посвящена настоящая книга. Авторы надеются, что она окажется интересной не только химикам, но и инженерам, работающим в самых разнообразных областях техники. [c.190]

В признание открытий в атмосфере различных инертных газов и определения их места в периодической системе элементов Б признание заслуг в развитии органической химии и химической промышленности, благодаря работам по органическим красителям и гидроароматическим соединениям В признание большого объема исследований, получения элемента фтора и введения в лабораторную и промышленную практику электрической печи, названной его именем В признание работ по биологической химии н открытия внеклеточной ферментации За исследования в области распада элементов и химии радиоактивных веществ В признание работ по катализу, а также за исследования основных принципов управления химическим равновесием и скоростями реакций [c.701]

В признание заслуг в развитии органической химии и химической промышленности, благодаря работам по органическим красителям и гидроароматическим соединениям. В признание большого объема исследований, получения элемента фтора и введения в лабораторную и промышленную практику электрической печи, названной его именем. [c.623]

Современная органическая химия, несмотря на стремительное развитие химии органических соединений фтора, фосфора, кремния и металлов, по-прежнему является химией соединений углерода, присутствие которого является наиболее типичным и характерным признаком органических веществ. Закономерности органической химии как науки во многом определяются природой атома углерода и характером его взаимодействия с гетероатомами, входящими в состав органических соединений. Не менее примечателен факт био-генности углерода и ряда элементов, расположенных в правой части таблицы периодической системы элементов, и их участия в веществах, образующих живую материю. В связи с этим возникает вопрос [c.4]

Несмотря на стремительное развитие химии органических соединений фтора, фосфора, кремния и металлов, современная органическая химия по-прежнему является химией соединений углерода, присутствие которого является наиболее типичным и характерным признаком органических веществ. Закономерности органической химии как науки во дшогом определяются природой атома углерода и характером его взаимодействия с гетероатомами, входящими в состав соединений. [c.4]

Бурное развитие химии органических соединений фтора, на-чавшееся в 40-х годах текущего столетия, было вызвано необходимостью удовлетворения потребностей новых областей техники, таких как атомная промышленность, высокоскоростная авиация, [c.3]

Настоящая книга представляет собой субъективный тодбор таких разделов химии органических соединений фтора, которые имеют шрямое отношение к собственной практике автора в данной 10 бласти. Автор стремился включить лишь наиболее существенные сведения, необходимые для экспериментальной работы, чтобы в общих чертах ознакомить читателя с возможностью дальнейшего развития химии Органических соединений фтора и с лабораторной техникой, во многом отличающейся от обычной. В книге не уделяется специального внимания впервые разработанным методам, веществам и реакциям, иет претензии и на. критический отбор статей, котО рые 1могли бы сообщить экспериментальные данные (наиболее полно. Автор воздерживался также от теоретических рассуждений, если только это не было необходимо для понимания тех или иных реакций. Вместо этого в книгу введены многочисленные описания методов получения отдельных соединений, так как конкретные горимеры всегда нагляднее общих указаний. [c.11]

Химия алифатических соединений фтора широко использует как обширный арсенал традиционных методов органической химии, так и специфические пути синтеза. Отсутствие до недавнего времени удобных способов прямого фторирования органических соединений предопределкло характер развития химии этого класса соединений. Большинство алифатических соединений фтора получают путем последовательных превращений из весьма ограниченного количества исходных веществ. [c.7]

За последние годы развитие химии фторорганических соединений заметно усилилось. Фтор, некоторые его- кислоты — плавиковая, борфтористоводородная, фторсульфоновая, а также многие неорганические фториды — фтористое серебро, трехфтористый кобальт, фториды свинца, галогенов и др., являются фторирующими агентами и легко вступают в реакции с органическими соединениями, образуя фторорганические соединения. Ядовитость фторогани-ческих соединений еще недостаточно изучена, однако имеется достаточно оснований считать многие соединения этого класса высокотоксичными. Обширные исследования [15] последних лет показывают, что высокотоксичными являются соединения, содержащие группы [c.62]

Все элементы периодической системы, кроме Не, Ме и Аг, обра--зуют галогениды. Ионные и ковалентные галогениды относятся к числу наиболее важных и распространенных соединений. Они относятся к числу наиболее легко образующихся соединений, и поэтому их широко используют для синтеза других веществ. Если элемент проявляет переменную валентность, то его галогениды представляют собой наиболее изученные и доступные соединения для всех валентных состояний. Разнообразна и широко развита также химия органических соединений галогенов. Уникальными свойствами обладают соединения фтора, в особенности фторуглероды, где фтор полностью замещает водород. [c.380]

Стремительное развитие химии фторкремнийорганических соединений за последние 15—20 лет, как видно из данных, рассмотренных в монографии, определялось в первую очередь тем, что кремнийорганические соединения, содержащие фтор в органических радикалах (мономеры и полимеры), нашли широкое практическое применение во многих областях науки, техники, народного хозяйства. Эта тенденция проявляется и сейчас, что выражается в поиске и исследовании свойств мономеров и полимеров с фторорганическими радикалами, отличающимися по строению от у-трифторпропильного. Вместе с тед1 не прекращаются и исследования по созданию таких фторкремнийорганических соединений, которые бы позволили получить кремнийорганические полимеры с фторорганическими фрагментами в основной цепи. При этом, естественно, решаются и многие теоретические проблемы органической химии фтора и кремния, которые являются общими для многих фторсодержащих элементоорганических соединений. На этих проблемах мы подробно останавливались в монографии. Нет сомнения, что ближайшее будущее принесет новые замечательные успехи в этой области, которые будут важны не только для науки, но и для практики. Химия фтора в своем развитии проникает во все новые и новые области элементоорганической химии [1]. [c.187]

Региоселективное замещение водорода на фтор или перфторалкильную группу в гетероциклической системе существенным образом оказывает влияние на биологические и физические свойства молекулы. Как результат в последние годы возросло число работ, направленных на развитие методологии синтеза фторсодержаших гетероциклических соединений с использованием методологии формирования гетероциклов за счет двойной связи перфтороле-фина и бинуклеофильного реагента. Фторолефины являются ключевыми соединениями, на основе которых строится все здание органической химии фтора. Они занимают центральное место в синтетической химии фторорганических соединений. Модификация свойств двойной связи при введении атомов фтора позволяет развить направление реакций, которые отсутствуют в углеводородном ряду, и поэтому создает превосходные возможности для синтеза определенных структур, в том числе и гетероциклических. Они существенно расширяют возможности синтеза гетероциклических соединений, которые могут представить значительный интерес для получения биоактивных соединений для медицины и эффективных препаратов для сельского хозяйства. [c.36]

Представленный в данной главе материал позволяет констатировать значительный интерес к разработке новых методов и подходов в синтезе фторсодержащих гетероциклических соединений и широкое использование специфических особенностей перфторированных органических соединений, особенно перфторолефинов и полифторароматических соединений, для создания новых предпосылок развития и углубления наших представлений о возможностях органического синтеза. Причем, что самое важное для перспективы их широкого использования, эти подходы базируются на доступных и дешевых исходных материалах промышленной химии фтора. Бурный рост фторорганической химии в последние годы привел к открытию новых фторсодержащих гетероциклических соединений уникального строения, у многих из которых были обнаружены специфическая биологическая активность и эффективность в качестве медицинских препаратов и пестицидов. Это в значительной степени стимулирует интерес к такого рода соединениям, и можно надеяться на разработку еще более совершенньк оригинальных методов получения гетероциклических структур, что, несомненно, обогатит синтетическую органическую химию арсеналом новых методологий и позволит осуществлять целенаправленный синтез необходимых структур и моделей. Сложной проблемой является высокая стоимость введения фтора в органические молекулы. Учитывая уникальные свойства, придаваемые фтором, которые нельзя достигнуть при введении других элементов, по мере развития химии и технологии фторорганического синтеза и соответствующего снижения стоимости применение фтора в этом направлении будет, безусловно, постепенно расширяться. [c.285]

Химия гетероциклических соединений с перфторалкильными группами, представленная в настоящей книге, показывает, с нащей точки зрения, существенные успехи в развитии новых методов и подходов в области синтеза данного класса соединений и широком использовании определенных и специфических свойств перфторолефинов и их производных в процессах формирования гетероциклических систем. Эти результаты, в свою очередь, обеспечивают новые возможности для развития и расщирения нащего знания в области органического синтеза фторорганических соединений. Важное преимущество новой методологии — использование дешевых и легко доступных исходных полупродуктов, в частности перфторолефинов, являющихся продуктами индустриальной химии фтора. Вместе с тем перфторолефины оказываются удобными модельными объектами для решения различных проблем, связанных с нуклеофильными реакциями фторолефинов, таких как выявление соотношения процессов присоединения, винильного и аллильного замещения, применение нуклеофильного катализа в реакциях присоединения и циклоприсоединения и т.п. Развитие химии перфторолефинов наряду с чисто практическими результатами во многом определило общие успехи в исследовании фторсодержащих соединений различных классов. [c.303]

Быстрый прогресс в развитии химии элементов и классе соединений наблюдался в текущем столетии во всех областях н( органической химии. Упомянем, в частности, об открытии соедр нений благородных газов. В 1933 г. Лайнус Полинг, исходя и термодинамических соображений, предсказал возможност существования соединений благородных газов, в частности гекса фторидов — криптона и ксенона. Действительно, в 1960 I М. Иост совместно с А. Л. Кейсом осуществил реакцию межд криптоном и фтором, а также между ксеноном и фтором. В 19621 Н. Бартлет получил гексафторплатинат ксенона. Несколько позд нее американские химики X. Классен, X. Селиг и Дж. Г. Маль5 синтезировали тетрафторид ксенона нагреванием смеси ксенон [c.226]

Органические производные галоидов в природе встречаются редко среди них особенно редки соединения фтора, насчитывающиеся буквально единицами. Искусственное получение многих фторорганических соединений было осуществлено еще в середине прошлого столетия, однако до конца первой четверти XX в. они не находили применения и их свойства оставались неисследованными. Начиная с 30-х годов текущего столетия, химия этих соединений получила стремительное развитие и в настоящее время выросла в большую и самостоятельную область органической химии. Поводом к ее развитию послужило возникновение атомной промышленности, где понадобились химически стойкие материалы — смазочные масла, прокладки, трубопроводы, устойчивые к действию агрессивных агентов. Ни один из известных до тех пор материалов органического происхождения не удовлетворял этим требованиям. Благодаря счастливой случайности действие фтористого урана было испытано на образце полностью фторированного углеводорода, который в очень небольшом количестве хранился в одном из университетов Англии он оказался устойчивым. Это наблюдение послужило толчком к изысканию новых методов исследования углеводородов, в которых атомы водорода полностью заменены на атомы фтора. Соединения этого типа (перфтор-углероды), естественно, оказались чрезвычайно стойкими к действию высокой и низкой температуры, окислителей, щелочей, металлов, негорючими, устойчивыми к действию микроорганизмов. Твердые пластмассы этого типа но многим свойствам оказались почти столь же устойчивыми, как и благородные металлы. До 1937 г. были известны лишь два перфторуглерода — перфторметан и [c.41]

Большие успехи достигнуты советскими исследователями в самой молодой и бурно развивающейся области — химии фторорганических соединений. Еще в 1934 г. А. Н. Несмеянов и Э. И. Кан [496] получили фтористый форм1м НСОЕ, показав тем самым, что введение фтора стабилизует структуры, не устойчивые в обычной органической химии. Быстрое развитие основных направлений фторорганической химии в послевоенные годы связано в основном с работами И. Л. Кнунянца и его школы, А. Я. Якубовича и Н. Н. Ворожцова с сотрудниками. [c.150]

Химия фтора быстро вторгается в современную технику, научную практику и быт. Уже более четверти века органические фториды используются в химической, электротехнической, холодильной и медицинской промышленности. Вместе г тем каких-нибудь тридцать лет назад мало кто мог предска зать бурное развитие этой отрасли химической науки и техники. В промышленности с древних времен использовались лишь некоторые фториды металлов и другие неорганические соединения фтора. Попытки выделить фтор в свободном сО стоянии безуспешно продолжались более ста лет. Можно удивляться и восхищаться смелостью ученых, пытавшихся дырвать у природы тайну элементарного фтора. Одна из важнейших задач химической науки XIX в.— получение элементарного фтора — была разрешена только в 1886 г. фрак- цузским ученым Анри Муассаном. Выделение свободного фтора позволило обнаружить предсказанную ранее его поразительную реакционную способность. Разрушительные свойства фтора и его простейших соединений в течение длительного времени создавали почти непреодолимые трудности для исследователей. [c.3]

Несмотря на значительное число работ в области химии фторсодержаших гетероциклических соединений, обобщение экспериментального материала и анализ тенденций развития направлений в синтезе гетероциклов проводятся недостаточно. В более ранних обзорах рассматривались только лекарственные аспекты и практическое использование гетероциклических соединений. Химические аспекты, методы для синтеза гетероциклических систем, содержащих фтор, анализировались не в полном объеме. В представленной книге на основе новой информации, появившейся в печати, рассмотрены пути и методы формирования гетероциклических остовов с перфторалкильными группами. Анализ накопившегося в течение последнего десятилетия материала, сбор новой информации воедино, решение проблем и задач могут привлечь определенное внимание химиков к этому интересному и быстро развивающемуся разделу органической химии, а также помочь специалистам, работающим в области синтеза новых веществ для производства, включая исследования в области агрохимии и ветеринарии. [c.9]

Нами не ставилась задача полного обзора имеющихся данных по хими фторсодержаших гетероциклических соединений. Вместе с тем в книге отражу ны главные направления в развитии методов синтеза фторсодержащих гетере циклических соединений и влиянии на реакционную способность перфтороле финов атомов фтора. Автор надеется, что книга будет полезной не только спе циалистам по фторорганической химии, но также широкому кругу химико работающих в области синтетической органической химии. [c.304]