Введение к работе
Актуальность темы, йодперфторалканы (ИПФА) являются кяотевыми соединениями в синтезе функциональных фторпрокзводных различных классов, в том число красителей, текстильно-вспомогательных веществ, биологически активных соединений. Они имеит такте самостоятельное техническое применение, в частности, в лазерной технике. Однако яярокое их использование, особенно разветвленных ИГЙА и а-иодперфторэфиров, сдергивается отсутствием удобных катодов получения. В настоящее время как в нашей стране, так и за рубегом освоено лишь производство первичных C?3«J, h-C3P7J, CP30C?2CT2J и вторичного изо-Сз?7.Т. Другие вторичные, а такхе третичные и а-замецен-ные ИПФА не выпускаются вообще, хотя по ряду параметров они превосходят первичные.
Описано получение разветвленных Ш5А как электрофильным (ЭИФ), -так и нуклеофальЕым (НЙ5) иодфторнровашеы перфторалкенов. Первый метод сопряжен с рядом сложностей и ограничений: гесткость условий, невозмогность электрофильного иодфторирования интервальных пєрфторалкенов, а такке получения а-иодпзрфторэфиров
V-^Rf-O-CPJ-CPg
Rj-0-C?2-CP2J
Второй метод (нуклеофальное иодфторирование пйрфторалкенов) іредставляотся из-за большей универсальности более перспективным
(CF3)2C?=CF2 + JX + К? —» (C?3)3CJ .
Однако метод малоизучен: нет данных о влиянии природы иодкруи-іего агент8, растворителя, катализатора, структуры перфторалкена а ход реакции. Ассортимент и выход продуктов низкяэ. Тек, 2-иод-[врфторбутан образуется по этому методу из пероро>теаа-2 с пыхо-jOM 17.
Еще один потенциально возможный н перспективный метод получения азветвдзнша ИПФА - замещение водорода в мояогидроперфторалкапах а вод - не описав.
Таким образом, в настоящее время актуальной представляется раэ-аботка методов, позволяющих получать вторичные, третичные к -функциональные ИП5А из доступного сырья с высокими выходами.
Цель работы. Разработка новых подходов к получении разветвленных и а-замещенных ЯПЭА: систематическое исследование реакцщ; нуклео-фильного ксдфторированяя перфторалкенов (влияние природа иодкруще-го агента, растворителя, катализатора, структуры перфторалкенс). Поиск к разработка новых препаративных методов синтеза разветвленных КПФА, в той числа с а-функцкональнымк группами, из соответствующих СН-КЕСЛОТ.
Научная новизна. Впервые систематически исследовано нуклзофиль-ное иодфторировгниб поягфторалкенов и гфлрэв и показана применимость реакции не только к линейным и разветвленным, но и к циклическим перфтор- и полифторалкенам к вцеталям. Изучено влияние природы иоди-рущаго агента, растворителя, катализатора на реакцию НИФ и высказано предположение о ее зарядовом контроле. Определены основные закономерности ориентации атома иода при НЙ5.
Впервые предлохена и разработана реакция электрофильного иодирования СН-кислот и показана ее применимость к моногидроперфторЕлка-нам и моногидроперфторнитрклам. Исследовано влияние основания, растворителя, алоктрофильности иодирующего агента, а таксе структуры СН-кислотн на реакцию иодирования.
Установлена идентичность карбанионных интермедиатов реакций нук-леофильного иодфторирования перфторалкенов и электрофильного иодирования СН-кислот. Впервые показана возможность ионного замещения иода во вторичных а третичных иодполифторЕрованных соединениях на хлор действием КС1.
Практическая ценность работы. Расширен метод нуклеофильного иод-фторирования полифторалкенов и разработан универсальный подход, позволяющий получать иодоерфторалканы различного строения: первичные, вторичные, третичные, циклические, содергащие в молекуле атокы водорода, хлора, брома, а также эфирные и ацетальные группы.
Предложен к разработав новый препаративный метод электрофильного иодирования нгаогидроперфторсоедшений различных классов, позволяющий получать 2-иодперфтор-2-метилпропан без использования высоко-опасного перфторизобутилена (1ШБ) и недоступные или малодоступные ранее вторичные и третичные иодперфторнитрилы.
Разработана нормативно-техническая документация и создано опытное производство 2-иодперфторбутана.
Апрояятуя работы и публикации. Отдельные разделы работы докладывались на VI Всесоюзной конференции по химии фторорганических соединений (1990, г. Новосибирск) и I советско-английском симпозиуме по
химии фтора (1991, г. Новосибирск). По материалам работы опубликовано 3 статьи, получено 2 авторских свидетельства.
Объем и структура диссертации., Диссертация изложена на 120 страницах .машинописного текста, содержит 20 таблиц, библиографа» из 200 найменований. Работа состоит из введения, 4 глаз, ваводов и списка литературы. В 1-й главе представлен обзор литературных данных по методвм синтеза ИПЭЛ, 2-я и 3-я главы содержат результаты собственных экспериментальных исследований, описание технологии получения 2-иодперфторбутана л результаты квантово-хншческих расчетов. 4-я глава содержит описание экспериментальной частя исследования.
