Главная страница /

 

Ученые из Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН разработали инновационные методы получения и очистки фторированных эфиров. Предложенная технология основана на процессе реакционной дистилляции, в ходе которой из фторированных спиртов образуются сложные эфиры. Разработка имеет большие перспективы для химической промышленности, так как связана с применением фторированных соединений в тонком органическом синтезе, электрохимии и электротехнике. Результаты работы опубликованы в журнале Molecules.

 

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.

 

Ученые из ИОНХ РАН впервые 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.

 

Работу прокомментировал научный сотрудник Лаборатории теоретических основ химической технологии ИОНХ РАН, кандидат химических наук Андрей Полковниченко: «Глобально, 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 и др. Нами рассмотрен процесс получения целевого продукта через этерификацию, т.е. смешивание кислоты со спиртом. В системе отсутствуют побочные продукты, реакция проходит быстро. Нами впервые получены зависимости химического равновесия и кинетики этой реакции от параметров процесса. На основании экспериментальных данных оценены кинетические и термодинамические параметры реакции. Разработана математическая модель, которая позволяет в полной мере описывать протекающие в системе процессы. Наша работа является одной из первых, посвященных технологии гептафторбутилацетата. Следует отметить, что уровень разработанности технологии напрямую влияет на себестоимость продукции, и для процессов, где гептафторбутилацетат в том или ином виде присутствует в производственной цепочке, подобные исследования оказывают положительный экономический эффект».

 

 

 

По словам авторов, в контексте дальнейших исследований фундаментальный интерес представляет проведение сравнительного анализа влияния стерических факторов, кислотности функциональных групп и галогенирования углеродной цепи на кинетику, химическое равновесие и термодинамику этерификации реакционных систем с фторированными и нефторированными реагентами. Авторы планируют реализацию процесса реакционной дистилляции для получения гептафторбутилацетата и адаптацию этой технологии для получения других фторированных эфиров.

Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (№ 23-79-01164).

 

Источник: Polkovnichenko, A.V.; Kovaleva, E.I.; Privalov, V.I.; Selivanov, N.A.; Kvashnin, S.Y.; Lupachev, E.V. 2,2,3,3,4,4,4-Heptafluorobutyl Acetate—Chemical Equilibrium and Kinetics of the Esterification Reaction of 2,2,3,3,4,4,4-Heptafluorobutan-1-ol and Acetic Acid in the Presence of an Acidic Catalyst. Molecules 2025, 30, 1744. DOI: 10.3390/molecules30081744

 

Пресс-релиз опубликован на сайтах Минобрнауки России (https://minobrnauki.gov.ru/press-center/news/nauka/97425/), Научная Россия (https://scientificrussia.ru/articles/novuu-tehnologiu-polucenia-ftorirovannogo-efira-razrabotali-v-ionh-ran), Поиск (https://poisknews.ru/himiya/dlya-himicheskoj-promyshlennosti-razrabotany-novye-tehnologii-polucheniya-i-ochistki-ftorirovannogo-efira/), РАН (https://new.ras.ru/activities/news/novye-tekhnologii-polucheniya-i-ochistki-ftorirovannogo-efira-dlya-khimicheskoy-promyshlennosti/), РНФ (https://rscf.ru/en/news/engineering-sciences/dlya-khimicheskoy-promyshlennosti-razrabotany-novye-tekhnologii-polucheniya-i-ochistki-ftorirovannog/), Индикатор (https://indicator.ru/chemistry-and-materials/novye-tekhnologii-polucheniya-i-ochistki-ftorirovannogo-efira-dlya-khimicheskoi-promyshlennosti-10-05-2025.htm), InScience (https://inscience.pro/AA100002353843411993/937_uchenymi-ionh-ran-razrabotan-novye-tehnologii-polucheniya-i-ochistki-ftorirovannogo-efira-dlya-himicheskoj-promyshlennosti), Mendeleev.info (https://mendeleev.info/novye-tehnologii-polucheniya-i-ochistki-ftorirovannogo-efira-dlya-himicheskoj-promyshlennosti/), Наука.Mail (https://science.mail.ru/news/1839-ftorirovannye-efiry/), Новый химический журнал (https://newchemjournal.ru/dostizheniya-rossijskih-uchenyh/innovaczionnyj-podhod-k-polucheniyu-i-ochistke-ftorirovannyh-efirov/), Дзен (https://dzen.ru/a/aCjZ2L0opWFpCGLd), Научный микроблог Минобрнауки России (https://sciencemon.ru/office/org/blog/264087/).