Разработаны инновационные методы получения фторированных эфиров
Ученые Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН (ИОНХ РАН) разработали инновационные методы получения и очистки фторированных эфиров. Эти соединения применяют в тонком органическом синтезе, электрохимии, электротехнике, а также в медицине.
Фторорганические соединения, имеющие связи углерод-фтор, проявляют уникальные свойства, такие как высокая термическая и химическая стабильность, высокая поверхностная активность, отсутствие светопоглощающей способности, высокий фармакологический эффект и применяются в различных отраслях промышленности. Высокая добавленная стоимостью таких продуктов делает разработку новых методов синтеза и технологий производства фторорганических соединений весьма актуальной.
Предложенная технология основана на процессе реакционной дистилляции, в ходе которой из фторированных спиртов образуются сложные эфиры. Ученые ИОНХ РАН впервые создали математическую модель, которая позволяет описывать равновесие и кинетику реакции в системе гептафторбутанол — уксусная кислота. Полученные данные существенно улучшают понимание процесса получения целевого продукта — гептафторбутилацетата — и создают предпосылки для дальнейшего производственного масштабирования данного сложного эфира.
«По большому счету, перед нами стоит задача расширить представление о химических процессах, протекающих в системах с фторированными эфирами и спиртами. Объектом настоящей работы является гептафторбутилацетат, а точнее химическая реакция, положенная в основу процесса реакционной дистилляции как метода получения этого эфира. Сам гептафторбутилацетат входит в состав пропеллентов, антикоррозийных или антибактериальных аэрозолей, растворителей, применяется при производстве пленочных внешних батарей и батарейных модулей (мембран), а также для создания композиции покрытия для удержания заряда», — рассказал один из авторов исследования, научный сотрудник лаборатории теоретических основ химической технологии ИОНХ РАН, кандидат химических наук Андрей Полковниченко.
Ученые рассмотрели процесс получения целевого продукта через этерификацию — смешивание кислоты со спиртом — и впервые получили зависимости химического равновесия и кинетики этой реакции от параметров процесса. На основании экспериментальных данных исследователи оценили кинетические и термодинамические параметры реакции и разработали математическую модель, которая позволяет в полной мере описывать протекающие в системе процессы.
В дальнейшем авторы планируют реализовать процесс реакционной дистилляции для получения гептафторбутилацетата и адаптировать эту технологию для получения других фторированных эфиров.
Исследование поддержано грантом Российского научного фонда.