Перфтороктансульфонил фторид - Perfluorooctanesulfonyl fluoride

Перфтороктансульфонил фторид
Перфтороктановый сульфонилфторид.svg
Молекула POSF
Имена
Название ИЮПАК
1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-гептадекафтороктан-1-сульфонилфторид
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
СокращенияPOSF, PFOSF
ChemSpider
ECHA InfoCard100.005.638 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
  • 206-200-6
UNII
Свойства
C8F18О2S
Молярная масса502,12 г / моль
Точка кипения 154 ° С (309 ° F, 427 К)[1]
Родственные соединения
Родственные соединения
Перфтороктансульфоновая кислота (ПФОС), Перфтороктансульфонамид (ПФОСА), Перфтороктановая кислота (PFOA), Перфторбутансульфоновая кислота (PFBS)
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить (что проверятьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Перфтороктансульфонил фторид (POSF) является синтетическим перфторированное соединение с сульфонилфторид функциональная группа. Он используется для изготовления перфтороктансульфоновая кислота (ПФОС) и соединения на основе ПФОС. Эти соединения имеют множество промышленных и бытовых применений, но вещества, производные от POSF, в конечном итоге разлагаются с образованием PFOS.

Из-за экологических проблем, связанных с ПФОС, 3 млн прекратили использование POSF в 2002 году, и мировое производство резко упало. Однако после прекращения производства 3М производство в Китае выросло. По состоянию на май 2009 года POSF и PFOS перечислены как стойкие органические загрязнители (СОЗ), включенные в Приложение В Стокгольмская конвенция.

Производство

В 1949 году компания 3M начала производство POSF. электрохимическое фторирование (ECF).[2] С 1966 по 1990-е годы производство 3M увеличивалось, чтобы удовлетворить спрос на соединения на основе POSF.[2] В 1999 году 3M сообщила, что POSF является наиболее производимым фторхимическим продуктом.[3] До 2000 года 3M была крупнейшим мировым производителем POSF (в основном на своих Decatur, AL и Антверпен объектов), а мировое производство достигло ~ 4500 тонн в год.[2]

В 1999 г. Агентство по охране окружающей среды США начал расследование перфторированные соединения после получения данных о глобальном распространении и токсичности ПФОС, ключевого ингредиента в Скотчгард.[4] По этим причинам и под давлением USEPA,[5] основной американский производитель ПФОС, компания 3М, объявила в мае 2000 года о прекращении производства ПФОС, ПФОК, и продукты, связанные с ПФОС.[6] 3M заявила, что они приняли бы такое же решение независимо от давления USEPA.[7]

Сразу после прекращения производства 3M в 2000–2002 гг. Производство резко упало, но доминирующее и растущее производство переместилось в Китай.[8] В 2004 году производство соединений на основе ПФОС в Китае оценивалось в <50 тонны.[8] В 2005 году мировое производство оценивалось в 73–162 тонны,[9] а к 2006 году производство в Китае оценивалось в> 200 тонн.[8] Общий объем мирового производства в 2009 году оценивался примерно в 120 000 тонн.[2]

«[M] ost, если не все» промышленно синтезированные производные перфтороктансульфонила, такие как PFOS, содержат POSF в качестве предшественника.[10]

Синтез

POSF - это синтезированный электрохимическим фторированием октансульфонил фторид в безводный фтороводород посредством уравнение:[10]

C8ЧАС17ТАК2F + 17 F− → С8F17ТАК2F + 17 H+ + 34 e−.

Эта реакция приводит к 25% выходу POSF, что меньше выхода более коротких перфторсульфонилфторидов.[10] Полученный POSF не является чистым, поскольку представляет собой смесь линейных и разветвленных изомеры, с линейной ∼70%.[10] POSF также может быть получен ECF сульфонилгалогенид октансульфонилхлорид.[10]

Реактивность

Полимеры на основе POSF и POSF разлагаются с образованием ПФОС[11] который, как известно, не разлагается никакими экологическими процессами.[5] POSF гидролиз в воды однако происходит медленно.[10]

POSF реагирует с базы такие как гидроксид калия с образованием солей ПФОС:[10]

C8F17ТАК2F + КОН → С8F17О2ТАК3−K+.

После лечения с серная кислота то сульфоновая кислота ПФОС тетрагидрат получается.[10]

POSF также реагирует с аммиак формировать перфтороктансульфонамид:[10]

C8F17ТАК2F + NH3 → С8F17О2SNH2.

Сульфонамиды и сульфонамидоэтанолы, синтезированные из POSF, могут, в свою очередь, реагировать с образованием множества различных функциональные группы для различных приложений и продуктов.[12]

Использует

Из-за множества углерод-фторные связи, Производные ПОСФ обладают химическими свойствами, которые гидрофобный ("боится воды"), липофобный («бояться жира»), и поверхностное натяжение понижение (как фторсодержащие ПАВ ).[3] Основное использование химические субстанции производные от POSF были:[2]

Стокгольмская конвенция перечисляет множество приемлемых целей и конкретных исключений для POSF и PFOS (и ее солей), включая:

  • фотоизображение;
  • фоторезистивные и антибликовые покрытия для полупроводники;
  • травитель для сложных полупроводников и керамика фильтры;
  • авиационные гидравлические жидкости;
  • металлизация (покрытие твердым металлом) только в замкнутых системах;
  • определенные медицинские устройства (например, этилентетрафторэтилен сополимерные (ETFE) слои и производство рентгеноконтрастных ETFE, медицинских устройств для диагностики in vitro и цветных фильтров CCD);
  • пена для пожаротушения;
  • приманки для борьбы с муравьями-листорезами Атта виды и Акромирмекс spp .;
  • фото маски в полупроводнике и жидкокристаллический экран (ЖК) отрасли;
  • металлизация (покрытие твердым металлом);
  • металлизация (декоративная обшивка);
  • электрические и электронные детали для некоторых цветных принтеров и цветных копировальных машин;
  • инсектициды для борьбы с завезенными красными огненными муравьями и термитами;
  • химическая добыча нефти;
  • ковры;
  • кожа и одежда;
  • текстиль и обивка;
  • бумага и упаковка;
  • покрытия и добавки к покрытиям; и
  • резина и пластмассы.[13]

Международный статус

На Четвертой Конференции сторон решение СК-4/17 поместило ПОСФ вместе с ПФОС в Стокгольмская конвенция о стойких органических загрязнителях (Приложение B) в мае 2009 г.[14][15] Таким образом, POSF не «запрещен», но имеет одобренное использование и исключения - наряду с программой (SC-4/19) в Приложении B, которая поощряет сокращение производства.[16][17]

Забота об окружающей среде

Продукт разложения POSF, PFOS, является доминирующим перфторированным соединением, обнаруженным в биомониторинг исследования[18] где обнаруженные концентрации считаются достаточными для «изменения параметров здоровья».[19][20]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ «Перфтор-1-октансульфонилфторид». Национальный институт стандартов и технологий. Получено 10 июля 2009.
  2. ^ а б c d е Пол AG, Джонс KC, Sweetman AJ (2009). «Первая глобальная инвентаризация производства, выбросов и окружающей среды для перфтороктанового сульфоната». Environ. Sci. Technol. 43 (2): 386–92. Дои:10.1021 / es802216n. PMID  19238969.CS1 maint: использует параметр авторов (ссылка на сайт)
  3. ^ а б (1999) 3М. 1999. Наука органическая флюорохимия. Компания 3М, 5 февраля 1999 г. (PDF-файл доступен через поиск в Google по названию статьи).
  4. ^ Азиз Уллах. «Фторохимическая дилемма: в чем заключается суета о ПФОС / ПФОК» Очистка и восстановление. www.ascr.org (октябрь 2006 г.). Доступ 25 октября 2008 г.
  5. ^ а б Ли, Дженнифер 8. (15 апреля 2003 г.). "E.P.A. приказывает компаниям исследовать воздействие химических веществ". Нью-Йорк Таймс. Получено 15 мая 2009.
  6. ^ 3M: "Информация о ПФОС-ПФОК: чем занимается 3М?" В архиве 2008-09-22 на Wayback Machine Доступ 25 октября 2008 г.
  7. ^ Вебер, Джозеф (5 июня 2000 г.). «Большая уборка компании 3M - почему она решила отказаться от своего самого продаваемого пятновыводителя». Деловая неделя (3684): 96.
  8. ^ а б c Ван Т., Ван И, Ляо Ц, Цай И, Цзян Г. (2009). «Перспективы включения перфтороктанового сульфоната в Стокгольмскую конвенцию о стойких органических загрязнителях». Environ. Sci. Technol. 43 (14): 5171–5. Дои:10.1021 / es900464a. PMID  19708337.CS1 maint: использует параметр авторов (ссылка на сайт)
  9. ^ (Декабрь 2006 г.). «Результаты исследования ОЭСР по производству и использованию ПФОС, ПФАС, ПФОК, ПФКК, связанных с ними веществ и продуктов / смесей, содержащих эти вещества» (PDF). Организация экономического сотрудничества и развития. п. 10. Получено 30 августа 2009.
  10. ^ а б c d е ж г час я Лемлер, HJ (2005). «Синтез экологически значимых фторированных поверхностно-активных веществ - обзор». Атмосфера. 58 (11): 1471–96. Дои:10.1016 / j.chemosphere.2004.11.078. PMID  15694468.
  11. ^ Гизи Дж. П., Каннан К. (2002). «Перфторхимические ПАВ в окружающей среде». Environ. Sci. Technol. 36 (7): 146A – 152A. Дои:10.1021 / es022253t. PMID  11999053.CS1 maint: использует параметр авторов (ссылка на сайт)
  12. ^ «Оценка опасности перфтороктанового сульфоната (ПФОС) и его солей» (PDF). Организация экономического сотрудничества и развития. 21 ноября 2002 г. с. 14.
  13. ^ "Доклад Конференции Сторон Стокгольмской конвенции о стойких органических загрязнителях о работе ее четвертого совещания "(PDF). Стр. 67.
  14. ^ «Правительства объединяются, чтобы усилить сокращение глобальной зависимости от ДДТ и добавить девять новых химических веществ в соответствии с международным договором». Женева: Секретариат Стокгольмской конвенции. 8 мая 2008 г.
  15. ^ «Отчет Конференции Сторон Стокгольмской конвенции о стойких органических загрязнителях о работе ее четвертого совещания» (PDF). Женева. 8 мая 2009 г. с. 66.
  16. ^ "Доклад Конференции Сторон Стокгольмской конвенции о стойких органических загрязнителях о работе ее четвертого совещания "(PDF). С. 67–69.
  17. ^ «Договор ООН расширен еще на 9 химических веществ: страны-участницы имеют один год на то, чтобы принять решение о следующих шагах». Новости NBC. Ассошиэйтед Пресс. 11 мая 2009 года. Получено 5 сентября 2009.
  18. ^ Хоуд М., Мартин Дж. В., Летчер Р. Дж., Соломон К. Р., Мьюир, округ Колумбия (июнь 2006 г.). «Биологический мониторинг полифторалкильных веществ: обзор». Environ. Sci. Technol. 40 (11): 3463–73. Дои:10.1021 / es052580b. PMID  16786681. Вспомогательная информация (PDF).
  19. ^ Peden-Adams, M. M .; Keil, D.E .; Романо, Т .; Mollenhauer, M.A.M .; Форт, Д. Дж .; Guiney, P.D .; Houde, M .; Kannan, K .; Muir, D.C .; Rice, C.D .; Stuckey, J .; Сегарс, А.Л .; Scott, T .; Талант, Л .; Bossart, G.D .; Ярмарка, П. А .; Келлер, Дж. М. (2009). «Воздействие перфторированных соединений на здоровье - что нам говорят дикая природа?». Репродуктивная токсикология. 27 (3–4): 414. Дои:10.1016 / j.reprotox.2008.11.016.
  20. ^ Педен-Адамс и другие. (Июнь 2008 г.). В Дни PFAA II В архиве 2011-07-26 на Wayback Machine (PDF). п. 28.

внешние ссылки