Российские химики усовершенствовали технологию получения фторированных эфиров
Сотрудники Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН (ИОНХ РАН) изучили закономерности и особенности важного технологического процесса, связанного с получением фторированных эфиров. Рассмотренный метод основан на процессе реакционной дистилляции с переэтерификацией изопропилацетата и гептафторбутанола.
Переэтерификация — это реакция жиров и масел, в которой сложные эфиры жирных кислот реагируют между собой или с жирными кислотами, в результате чего происходит обмен жирнокислотными группами и образуются новые сложные эфиры. Способность избирательно проводить переэтерификацию сложных фторорганических эфиров является крайне важной для создания новых малотоннажных технологий органического синтеза. Растущий интерес к переэтерификации для синтеза соединений связан прежде всего с развитием фармацевтики и производства пленочных батарей.
Авторы рассмотрели все возможные аспекты химии и технологии получения целевых фторорганических эфиров на примере системы переэтерификации изопропилацетата с гептафторбутанолом в присутствии кислотного катализатора, где целевым продуктом является гептафторбутилацетат — фторорганический эфир, востребованный в электрохимии, электронике и фармацевтике. Особое внимание ученые уделили побочным реакциям, протекающим параллельно с основной.
«Исследование состава реакционной смеси показало наличие в системе целых пяти побочных продуктов. Как оказалось, цепи побочных реакций инициируются межмолекулярной дегидратацией вторичных одноатомных спиртов с образованием углеводородных радикалов и воды, которые, в свою очередь, приводят к протеканию еще большего количества побочных процессов. Уникальное сочетание условий и спектра взаимодействий привело к образованию крайне редкого соединения, фторированного простого эфира, а именно – гептафторбутил изопропилового эфира. В научной литературе по этому компоненту нет абсолютно никаких данных и это соединение было синтезировано нами впервые», — отметил один из авторов исследования, научный сотрудник лаборатории теоретических основ химической технологии ИОНХ РАН, кандидат химических наук Андрей Полковниченко.
В работе описан весь спектр взаимодействий системы переэтерификации изопропилацетата с гептафторбутанолом при разных соотношениях реагентов, концентрации кислотного катализатора, температуры и давления для получения целевого продукта, что является ценным для понимания механизмов реакций и подбора оптимальных условий процесса.
В будущем ученые планируют провести поиск селективных ингибиторов, способных подавлять нежелательные побочные реакции.
Исследование поддержано грантом Российского научного фонда.