FLUOROWANIE

Freony

Freony - ogólnie przyj ta nazwa fluorochloropochodnych i fluoropochodnych metanu

i etanu. Nazwa ta została wprowadzona przez firm Du Pont. Zwi zki te podzieli mo na
na trzy szeregi - zale nie od wyj ciowego surowca chloroorganicznego:

•

chloroformu,

•

tetrachlorometanu

•

lub heksachloroetanu.

Nomenklatura jest oparta na zasadzie, e numer freonu to trzycyfrowa liczba XYZ:
Z - oznacza liczb atomów fluoru w cz steczce
Y - oznacza liczb atomów wodoru zwi ksz o jeden,
X - oznacza liczb atomów w gla zmniejszon o jeden,
pozostałe atomy w cz steczce s atomami chloru, wyst puj cymi w liczbie
niezb dnej, aby zachowana była czterowarto ciowo w gla.

R 21 CHCl2F,
R 11 CCl3F
R 12 CCl2F2
R 22 CHClF2
i inne
R 113 Cl2FC-ClF2

OTRZYMYWANIE FREONÓW

W przemy le do fluorowania zwi zków organicznych nie stosuje si wolnego

fluoru, wykazuje on du e powinowactwo do zwi zków organicznych. Reaguje z
tymi zwi zkami gwałtownie, najcz ciej wybuchowo, przy czym wydziela si
bardzo du a ilo ciepła, np.:

C7H16 + 16 F2 C7F16 + 16HF

∆

H= - 6948 kJ/mol

Metody otrzymywania difluorodichlorometanu,

CCl

4

+

2HF

SbCl

5

CF

2

Cl

2

+

2HCl

produkty uboczne:

CCl

4

+

HF

CFCl

3

+

HCl

CCl

4

+

3HF

CF

3

Cl

+

3HCl

Proces mo e przebiega w fazie ciekłej, pod zwi kszonym ci nieniem, w
temperaturze ok. 100oC, w obecno ci fluorków antymonu - lub w fazie gazowej, w
temp. ok. 150oC, w obecno ci fluorku glinu lub chromu.

Inne freony:

CHCl3 + HgO + 2 HF CHClF2 + HgCl2 + H2O

3CCl

4

+

2SbF

3

3CCl

2

F

2

+

2SbCl

3

SbCl

5

Wy sze alkany fluoruje si fluorkami metali o zmiennej warto ciowo ci. Fluorki te
przed reakcj wyst puj na wy szym stopniu utlenienia, a po zaj ciu reakcji na
ni szym oddaj c atomy fluoru zwi zkowi organicznemu, np. przed reakcj CoF3,
po reakcji CoF2. Inne fluorki stosowane w omawianym procesie to: AgF2, HgF2,
MnF4, PbF4, BiF5.

Zastosowanie freonów:

•

Ze wzgl du na korzystn temperatur i ci gnienie krytyczne, jak te cenne
wła ciwo ci szczególnie przydatne s jako chłodziwa w urz dzeniach
chłodniczych i klimatyzacyjnych.

•

Freony wykorzystuje si jako propelenty, tj. rodki wytwarzaj ce ci nienie w
pojemnikach aerozoli.

•

W postaci aerozoli przyrz dza si m.in. rodki przeciwogniowe, rodki
ochrony ro lin, rodki lecznicze, od wie acze powietrza, liczne rodki kosme-
tyczne (dezodoranty, lakiery do włosów, kremy do opalania i do golenia), farby
i lakiery.

•

Pozostaje zastosowania freonów to: rodki pianotwórcze przy produkcji
tworzyw piankowych oraz rodki myj ce w elektronice i monomery w produkcji
specjalnych tworzyw sztucznych.

Dziura ozonowa:

X + O

3

XO + O

2

X + 2 O

2

XO + O

3

gdzie:

X= N

2

, NO, NO

2

, OH

.

, Br

.

, Cl

.

•

hipoteza Molina-Rowlanda

R-12

.

CF

2

Cl + Cl

.

CF

2

Cl

2

Cl

.

+ O

3

ClO

.

+ O

2

Cl

.

+ 2 O

2

ClO

.

+ O

3

W roku 2009, przy bardzo optymistycznych prognozach produkcja freonów mo e

osi gn 50% produkcji z 1986 r. (ok. 1,2 mln t), ale dopiero po 100 latach od

całkowitego zaniechania ich produkcji st enie freonów w powietrzu mo e obni y

si do połowy swojej warto ci maksymalnej.

ZWI ZKI BROMU W PRZEMY LE:

1,2-dibromoetan – dodatek do benzyny etylizowanej, aby zapobiec zanieczyszczaniu
silnika zwi zkami ołowiu podczas spalania benzyny

CH

2

CH

2

+ Br

2

C

H

2

C

H

2

Br

Br

1,1,2,2-tetrabromoetan (g sto – 3 g/cm

3

) – nale c do grupy tzw. cieczy ci kich,

wykorzystuje si do wzbogacania rud i rozdziału minerałów.

chlorobromometan i inne halogenopochodne metanu zawieraj ce w cz steczce atomy
ró nych halogenów (w tym atomy bromu) wykorzystuje si jako substancje gasz ce.

6 CH

2

BrCl + 2 AlCl

3

6 CH

2

Cl

2

+

3 Br

2

+ 2 Al

CF

3

Br (Halon 1301) i CF

2

Br-CF

2

Br (Halon 2402) – jako rodki ga nicze np. w

samolotach

Halogenopochodne metanu zawieraj ce brom jako inhibitory utlenienia.

Liczne bromopochodne wykorzystuje si w lecznictwie jako rodki uspakajaj ce i
nasenne, półprodukty oraz substancje pomocnicze.

Półproduktami stosowanymi w syntezie leków s m.in. kwas bromooctowy:

CH

2

BrCOOH + HBr

CH

3

COOH + Br

2

Kwas

α-bromoizowalerianowy CH(CH

3

)

2

CHBrCOOOH w reakcji z mocznikiem

daje bromural rodek nasenny i uspokajaj cy.
Wielohalogenopochodna etanu, halotan, 1,1,1-trifluoro-2-chloro-2-bromoetan –
jako rodek do znieczulania wziewnego, stosowany w anestezjologii.

CF

3

CH

2

Cl

CF

2

=CHCl

CF

3

CHBrCl

HF

Br

2

- HBr

bromopochodne nale do grupy lakrymatorów, tj. bojowych rodków dra ni cych
spojówki. S to m.in.

bromocyjanek benzylu – C

6

H

5

CH(CN)Br,

bromek benzylu – C

6

H

5

CH

2

Br

bromek ksylilu – o-CH

3

-C

6

H

4

CH

2

Br (kamit) – st enie 0,0003 mg/l powoduje

silne podra nienie spojówek oczu i obfite łzawienie. Dłu sze przebywanie w
atmosferze ska onej mo e spowodowa lepot .

ZASTOSOWANIE ZWI ZKÓW JODU:

rodki kontrastuj ce (no niki efektu cieniowego), przy sporz dzaniu zdj

rentgenowskich – jodowany olej sezamowy, jodowany olej makowy, sól sodowa
kwasu dijodometanosulfonowego I

2

CHSO

3

Na

Jodofory – kompleksy jodu pierwiastkowego z rozpuszczalnymi polimerami (np.
poliwinylopirolidonem, poli(alkoholem winylowym) lub niejonowymi zwi zkami
powierzchniowo-czynnymi, np. polioksyetylenowany nonylofenol – wykazuj dobr
aktywno antybakteryjn , antyple niow , antydro d ow i czasami antywirusow .
Trijodometan CHI

3

– rodek bakteriostatyczny, przy zetkni ciu z tkank wydziela jod

działaj cy antyseptycznei i bakteriobójczo – stosowany w weterynarii.

CI

3

COCH

3

CH

3

COCH

3

CHI

3

3 NaOI

NaOH

Inne rodki dezynfekuj ce:

OH

I

C

H

3

CH

3

I

OH

CH

3

CH

3

CH

3

CH

3

aristo

l

IC

CI CI

N

H

CI

jodol

Kwas jodoocowy – silny inhibitor enzymów (w biochemii),

Barwniki – np, ró bengalski stanowi barwnik dla wełny, a erytrozyn , sól sodow
2,4,5,7-tetrajodofluoresceiny, stosowano do niedawna do barwienia artykułów
spo ywczych na kolor czerwony

O

COONa

I

NaO

I

I

O

I

eretrozyna