Новости химической науки > Укрощение фтороформа

Спустя годы экспериментов, проб и ошибок химикам наконец удалось разработать общий метод, позволяющий превратить превращения фтороформ (CF₃H), бесполезное, а в ряде случаев и создающее проблемы вещество, в сырье для получения ряда фармацевтических и агрохимических веществ.

Ежегодно при создании антипригарных покрытий, хладагентов, изоляции для электрических проводов и текстиля особого назначения образуются тонны побочного продукта –CF₃H. Этот газ нетоксичен и оказывает лишь небольшое влияние на озоновый слой, однако потенциально может усугублять парниковый эффект. Чтобы не стравливать фтороформ в атмосферу, химическим компаниям приходилось делать выбор – тратить деньги на разрушение этого вещества или же просто создавать условия для его долговременного хранения в специальных резервуарах.

Рисунок из Chemical & Engineering News, 2012, Volume 90 Issue 50, p. 12

Сурья Пракаш (G. K. Surya Prakash) с соавторами из Университета Южной Калифорнии в конечном итоге смогли подобрать условия, позволяющие химикам использовать инертный CF₃H в качестве источника, позволяющего вводить трифторметильные группы во многие молекулы. Было обнаружено, что такое основание, как гексаметилдисилазид калия в тетрегидрофуране может селективно активировать связь C–H, при этом для активации не требуются особые условия.

В одной из обнаруженных реакций функционализации исследователи добавили элементную серу к CF₃H и получили трифторметансульфоновую кислоту CF₃SO₃H. Эта кислота является одной из наиболее сильных кислот и может применяться, например, в качестве катализатора.

Другая обнаруженная реакция активации фтороформа представляла собой взаимодействие CF₃H с различными триалкилсилилхлоридами, в результате чего были получены трифторметилсиланы различного строения. Один из полученных трифторметилсиланов (CH₃)₃SiCF₃ известен как реагент Рупперта-Пракаша (Ruppert-Prakash reagent) и используется для трифторметилирования. Также были изучены реакции CF₃H с триалкилборатами, позволяющие получить CF₃BF₃K, соль также использующуюся в реакциях трифторметилирования.

Помимо получения реагентов, описанных выше, исследователи использовали CF₃H для непосредственного трифторметилирования карбонильных групп кетонов, альдегидов. Формиатов и других соединений, правда, при этом достигался только умеренный выход продуктов трифторметилирования.

Томас Стивенсон (Thomas M. Stevenson), сотрудник исследовательского отдела компании Дюпон отмечает, что применение CF₃H в качестве относительно дешевого способа введения трифторметильной группы в органические соединения имеет большие перспективы. Так как это соединение газообразно, оно вряд ли приживется в лабораторной практике, однако вполне может оказаться полезным сырьем для промышленных производств.

Источник: Science, DOI: 10.1126/science.1227859

метки статьи: #органическая химия, #органический синтез, #химическая технология, #элементоорганическая химия