氟气在直接氟化反应中的应用氟气在直接氟化反应中的应用.pdfVIP

年第 卷第 期 2014 45 5 - 1 - 氟 化 工 氟气在直接氟化反应中的应用 何双材， 田端正， 郭本辉， 陈慧闯 （浙江省化工研究院有限公司， 浙江 杭州 310023 ） 摘 要： 介绍了氟气的性质及其应用， 同时介绍了氟气在无机氟化反应和有机氟化反应 中的应用。 关键词： 氟气； 直接氟 ； 反应； 有机氟； 应用 文章编号： （ ） 1006-4184 2014 5-0001-05 238 235 ， 通过气体扩散从 中分离出同位素 ， UF6 U U 0 前言 这是原子弹制造的核心技术。 1771 年 Scheele 第一次报导了氟化氢，1836 如不采取特殊的措施，氟气与有机物直接反 年Dumas 和Peligot 报导了第一个有机氟化合物： 应是以爆炸的方式进行的，无法得到反应主要产 一氟甲烷的合成，而元素氟的制备则在 年后， 物。 世纪 年代 根据热化学理 50 20 30 W.Bockemuller 1886 年Henri Moissan 分离得到了氟气。 论对直接氟化有机物发生爆炸反应做出阐述：首 表 ， ， 的比较 先是由于反应生成高度稳定的 C-F 键而释放出 1 H F Cl H F Cl 来的能量（约为 116 kcal/mol）大大高于C-C 键（~ 电子排布 1 2 5 2 5 0 83 kcal/mol ）或 C-H 键（~99 kcal/mol ）的断裂能； 1s 2s 2p 3s 3p 3d 电负性 2.1 4.0 3.0 其次是氟气的均裂能特别低 （仅仅37 kcal/mol ）， 电离能 · -1 /kcal mol 315 403 300 因此即使在低温和无光照条件下也很容易引发 键能 · -1 C-X/kcal mol 99 111 78 一个无法控制的链反应。 鉴于氟气特别的活泼 键长 C-X (魦) 1.09 1.32 1.77 性，直接氟化反应需要控制高反应热来获得全氟 氟原子半径小，是电负性最强的元素，这种 化或选择氟化产物，一般方法是选用合适的溶剂 极强烈的电负性增加了氟与碳的亲和力。 因此它 在液相反应，氟气用惰性气体稀释；还有一个方 们所形成的 C-F 键要比 C-H 键键能大得多，明 法是将待反应的有机物涂在氟化钠粉末上发生 显地增强了含氟有机化合物的稳定性。 反应，或采取缓慢的逐步增加氟气浓度的方法实 氟原子的引入导致有机及无机化合物具有 现全氟化，近几年微反应器作为控制氟化过程产 独特的物理、化学性