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El fluoroformo es el compuesto químico con la fórmula CHF 3 . Es uno de los " haloformas ", una clase de compuestos con la fórmula CHX 3 (X = halógeno ) con simetría C 3v . El fluoroformo se utiliza en diversas aplicaciones en síntesis orgánica . No agota la capa de ozono, pero es un gas de efecto invernadero . [1]

Síntesis [ editar ]

Aproximadamente 20 millones de kg / año se producen industrialmente como subproducto y precursor de la fabricación de teflón . [1] Se produce por reacción de cloroformo con HF : [2]

CHCl 3 + 3 HF → CHF 3 + 3 HCl

También se genera biológicamente en pequeñas cantidades aparentemente por descarboxilación del ácido trifluoroacético . [3]

Histórico [ editar ]

El fluoroformo fue obtenido por primera vez por Maurice Meslans en la violenta reacción de yodoformo con fluoruro de plata seco en 1894. [4] Otto Ruff mejoró la reacción mediante la sustitución del fluoruro de plata por una mezcla de fluoruro de mercurio y fluoruro de calcio . [5] La reacción de intercambio funciona con yodoformo y bromoformo , y el intercambio de los dos primeros átomos de halógeno por flúor es vigoroso. Al cambiar a un proceso de dos pasos, primero se forma un bromodifluorometano en la reacción del trifluoruro de antimonio.con bromoformo y terminando la reacción con fluoruro de mercurio, Henne encontró el primer método de síntesis eficiente. [5]

Aplicaciones industriales [ editar ]

El CHF 3 se utiliza en la industria de los semiconductores en el grabado por plasma de óxido de silicio y nitruro de silicio . Conocido como R-23 o HFC-23, también fue un refrigerante útil , a veces como reemplazo del clorotrifluorometano (cfc-13) y es un subproducto de su fabricación.

Cuando se utiliza como supresor de incendios, el fluoroformo lleva el nombre comercial de DuPont , FE-13 . Se recomienda CHF 3 para esta aplicación debido a su baja toxicidad, su baja reactividad y su alta densidad. El HFC-23 se ha utilizado en el pasado como sustituto del Halón 1301 [cfc-13b1] en los sistemas de extinción de incendios como agente de extinción de incendios gaseoso de inundación total .

Química orgánica [ editar ]

El fluoroformo es débilmente ácido con un pK a = 25-28 y bastante inerte. El intento de desprotonación da como resultado la defluoración para generar F - y difluorocarbeno (CF 2 ). Algunos compuestos de organocobre y organocadmio se han desarrollado como reactivos de trifluorometilación. [6]

El fluoroformo es un precursor del reactivo de Ruppert-Prakash CF 3 Si (CH 3 ) 3 , que es una fuente del anión nucleófilo CF 3 - . [7] [8]

Gas de efecto invernadero [ editar ]

Concentración atmosférica de HFC-23 frente a gases artificiales similares (gráfico de la derecha), escala logarítmica.

CHF 3 es un potente gas de efecto invernadero . Una tonelada de HFC-23 en la atmósfera tiene el mismo efecto que 11.700 toneladas de dióxido de carbono. Esta equivalencia, también llamada potencial de calentamiento global de 100 años , es ligeramente mayor a 14.800 para el HFC-23. [9] La vida atmosférica es de 270 años. [9]

El HFC-23 fue el HFC más abundante en la atmósfera mundial hasta alrededor de 2001, que es cuando la concentración media mundial de HFC-134a (1,1,1,2-tetrafluoroetano), el químico que ahora se usa ampliamente en los acondicionadores de aire de los automóviles, superó los del HFC-23. En el pasado, las emisiones mundiales de HFC-23 han estado dominadas por la producción y liberación involuntarias durante la fabricación del refrigerante HCFC-22 (clorodifluorometano).

Son evidentes disminuciones sustanciales en las emisiones de HFC-23 de los países desarrollados o del Anexo 1 desde la década de 1990 hasta la de 2000 (bases de datos de emisiones de gases de efecto invernadero de la CMNUCC). [10] Los proyectos del Mecanismo de Desarrollo Limpio de la CMNUCC han proporcionado financiación y facilitado la destrucción del HFC-23 coproducido a partir de una parte del HCFC-22 producido en países en desarrollo o no incluidos en el Anexo 1 desde 2003. Los países en desarrollo se han convertido en los mayores productores de HCFC-22 en los últimos años según datos recopilados por la Secretaría del Ozono de la Organización Meteorológica Mundial. [11] [12] [13] Las emisiones de todos los HFC están incluidas en el Protocolo de Kyoto de la CMNUCC. Para mitigar su impacto, CHF 3puede destruirse con tecnologías de arco de plasma eléctrico o mediante incineración a alta temperatura. [14]

Referencias [ editar ]

  1. ↑ a b ShivaKumar Kyasa (2015). "Fluoroformo (CHF3)" . Synlett . 26 (13): 1911-1912. doi : 10.1055 / s-0034-1380924 .
  2. ^ G. Siegemund; W. Schwertfeger; A. Feiring; B. Inteligente; F. Behr; H. Vogel; B. McKusick (2005). "Compuestos de flúor, orgánicos". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002 / 14356007.a11_349 .
  3. ^ Kirschner, E., Chemical and Engineering News 1994, 8.
  4. Meslans MM (1894). "Recherches sur quelques fluorures organiques de la série grasse" . Annales de chimie et de physique . 7 (1): 346–423.
  5. ↑ a b Henne AL (1937). "Fluoroformo". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 59 (7): 1200–1202. doi : 10.1021 / ja01286a012 .
  6. ^ Zanardi, Alessandro; Novikov, Maxim A .; Martin, Eddy; Benet-Buchholz, Jordi; Grushin, Vladimir V. (28 de diciembre de 2011). "Cupración directa de fluoroformo". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 133 (51): 20901–20913. doi : 10.1021 / ja2081026 . ISSN 0002-7863 . PMID 22136628 .  
  7. ^ Rozen, S .; Hagooly, A. "Fluoroformo" en Enciclopedia de reactivos para síntesis orgánica (Ed: L. Paquette) 2004, J. Wiley & Sons, Nueva York. doi : 10.1002 / 047084289X.rn00522
  8. ^ Prakash, GK Surya; Jog, Parag V .; Batamack, Patrice TD; Olah, George A. (7 de diciembre de 2012). "Domesticación de fluoroformo: trifluorometilación nucleofílica directa de centros Si, B, S y C". Ciencia . 338 (6112): 1324-1327. Código bibliográfico : 2012Sci ... 338.1324P . doi : 10.1126 / science.1227859 . ISSN 0036-8075 . PMID 23224551 . S2CID 206544170 .   
  9. ^ a b Forster, P .; V. Ramaswamy; P. Artaxo; T. Berntsen; R. Betts; DW Fahey; J. Haywood; J. Lean; DC Lowe; G. Myhre; J. Nganga; R. Prinn; G. Raga; M. Schulz y R. Van Dorland (2007). "Cambios en los constituyentes atmosféricos y en el forzamiento radiativo". (PDF) . Cambio climático 2007: la base de la ciencia física. Contribución del Grupo de Trabajo I al Cuarto Informe de Evaluación del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático .
  10. ^ http://unfccc.int/di/FlexibleQueries.do
  11. ^ "Copia archivada" . Archivado desde el original el 21 de julio de 2011 . Consultado el 3 de abril de 2010 .Mantenimiento de CS1: copia archivada como título ( enlace )
  12. ^ Los beneficios de los créditos de carbono impulsan la producción de un gas nocivo 8 de agosto de 2012 New York Times
  13. ^ Subsidios para un gas de calentamiento global
  14. ^ Han, Wenfeng; Li, Ying; Tang, Haodong; Liu, Huazhang (2012). "Tratamiento del potente gas de efecto invernadero, CHF 3. Resumen". Revista de química del flúor . 140 : 7-16. doi : 10.1016 / j.jfluchem.2012.04.012 .

Literatura [ editar ]

  • McBee et al. (1947). "Química del flúor". Química industrial y de ingeniería . 39 (3): 236–237. doi : 10.1021 / ie50447a002 .
  • Oram DE; Sturges WT; Penkett SA; McCulloch A .; Fraser PJ (1998). "Crecimiento de fluoroformo (CHF 3 , HFC-23) en la atmósfera de fondo" . Cartas de investigación geofísica . 25 (1): 236–237. Código bibliográfico : 1998GeoRL..25 ... 35O . doi : 10.1029 / 97GL03483 .
  • McCulloch A. (2003). "Fluorocarbonos en el medio ambiente global: una revisión de las interacciones importantes con la física y la química atmosférica". Revista de química del flúor . 123 (1): 21-29. doi : 10.1016 / S0022-1139 (03) 00105-2 .

Enlaces externos [ editar ]

  • Tarjeta internacional de seguridad química 0577
  • MSDS en la Universidad de Oxford
  • MSDS en mathesontrigas.com
  • Acoplamiento de fluoroformo con aldehídos utilizando una base electrogenerada

Propiedades físicas adicionales [ editar ]