Decafluorobifenileste un compus chimic cu zece atomi de fluor care înlocuiesc atomii de hidrogen din molecula inelului bifenil. Formula moleculară este C12H2F10, CAS V434-90-2, iar masa molară este de 414,11 g/mol. Este un solid incolor până la galben deschis, care apare sub formă de cristale sau pulberi la temperatura camerei. Solubilitate scăzută în solvenți comuni, cum ar fi apa. Are o anumită solubilitate în solvenții organici (cum ar fi etanol, metanol, diclorometan). Este un compus relativ stabil, care nu este ușor de descompus sau suferă reacții chimice în condiții convenționale. Are o stabilitate bună la aer, apă și lumină. Este transparent la lumina vizibilă și nu are o culoare distinctă. Este un compus non-polar cu inerime chimică ridicată și stabilitate termică datorită substituției atomilor de fluor. Acest lucru îi permite să fie utilizat ca agent izolant, lichid de răcire, lubrifiant și mediu în anumite aplicații. În condiții normale, are o reactivitate scăzută la cei mai frecventi reactivi și afecțiuni chimice. Cu toate acestea, sub temperatură ridicată, presiune ridicată sau prezența unui catalizator specific, poate suferi unele reacții chimice, cum ar fi reacția de substituție nucleară aromatică.
Câmpurile de aplicare sunt concentrate în principal în câmpuri precum producția petrochimică, microelectronică, fabricarea mecanică și aerospațială. În plus, bifenilii perfluorinați sunt folosiți în domenii precum industria auto și aerospațial. Dezvoltarea rapidă a industriei auto a determinat dezvoltarea rapidă a industriei bifenil perfluorinate, care este utilizată pe scară largă la fabricarea furtunilor de combustibil pentru motoare pentru motor auto și sinteza materialelor de etanșare. Matricea de acoperire cu fluorocarbon este în principal perfluorobifenil, cum ar fi acoperirea PTFE, vindecarea ambientală PEVE Fluoropolimer, fluoropolimer PVDF, etc. Aceste materiale sunt utilizate pe scară largă în industria construcțiilor, antifouling marin, acoperire din fibră optică și alte câmpuri.
|
|
|
|
Formula chimică |
C12F10 |
|
Liturghie exactă |
334 |
|
Greutate moleculară |
334 |
|
m/z |
334 (100.0%), 335 (13.0%) |
|
Analiza elementară |
C, 43.14; F, 56.86 |
Decafluorobifenil(DFBP) este un compus chimic compus din două inele de benzen, cu cinci atomi de fluor înlocuiți pe fiecare inel de benzen. DFBP are câteva aplicații importante în diferite domenii.
1. în domeniul electronicelor și ingineriei electrice:
-Agent de izolare: DFBP are performanță excelentă a izolației electrice și stabilitate termică, astfel încât este utilizat pe scară largă ca material de izolare în echipamentele electrice. Poate fi utilizat pentru echipamente precum cabluri, transformatoare, comutatoare și relee pentru a izola și proteja circuitele și a preveni generarea arcului.
-Sensors: DFBP poate fi utilizat ca mediu de lucru la unii senzori, cum ar fi senzorii de gaz și senzorii de umiditate. Conductivitatea și stabilitatea scăzută au aplicații potențiale în domeniul senzorilor.
2. Câmpul de gestionare termică:
-Coolant: DFBP are un punct de fierbere relativ ridicat și o stabilitate termică, ceea ce îl face un lichid lichid utilizat pentru echipamentele de răcire și sistemele de disipare a căldurii. Este utilizat pe scară largă în dispozitive electronice și sisteme de răcire a computerului pentru a oferi o disipare eficientă a căldurii și controlul temperaturii.
-Medent de conducere la încălzire: DFBP poate fi utilizat ca mediu de conducere de căldură la temperatură ridicată, cum ar fi un mediu lichid sau pastă utilizat pentru transferul de căldură în transformatoarele de energie și ambalajele electronice.
3. Câmpul de sinteză chimică:
-Solvent: Datorită proprietăților speciale ale substanțelor bazate pe DF, DFBP poate fi utilizat ca solvent pentru unele reacții de sinteză organică. Poate oferi un mediu inert pentru reacțiile catalitice metalice organice în condiții anhidre și să acționeze ca un ligand.
-Catalizator transportator: DFBP poate servi ca purtător de catalizator pentru unele reacții catalitice. Poate oferi un mediu de reacție stabil și poate promova progresul reacțiilor specifice.
4. Câmp de materiale de înaltă performanță:
-Lubricant: DFBP are o stabilitate excelentă și o inerție chimică, ceea ce o face potrivită pentru utilizare ca un lubrifiant de înaltă performanță la temperaturi ridicate. Este utilizat în câmpul aerospațial pentru a unge componente în mișcare, cum ar fi rachete, rachete și motoare cu jet.
-Medium: DFBP are o conductivitate scăzută și o rezistență ridicată la căldură și poate fi utilizat ca mediu pentru condensatoare, filme izolatoare și materiale compozite dielectrice. Are o conductivitate scăzută și o rezistență ridicată la căldură. Poate fi, de asemenea, utilizat ca mediu lichid cu fibră optică în comunicarea cu fibră optică.
5. Protecția mediului:
-Agent de stingere a focului: DFBP are un punct de fierbere ridicat și o performanță excelentă de stingere a incendiilor, astfel încât poate fi utilizat ca agent de stingere a incendiilor în situații speciale. Cu toate acestea, utilizarea substanțelor bazate pe DF ca agenți de stingere a incendiilor poate fi restricționată sau interzisă în multe regiuni, deoarece aparțin grupului alcan halogenat și pot avea pericole potențiale pentru mediu și sănătate.
Perfluorobifenilul (PFBP) este un compus aromatic perfluorinat cu formula moleculară C12F10, sintetizată prin perfluorinarea bifenilului (C12H10). Structura sa unică perfluorinată înzestrează următoarele caracteristici de bază:
Stabilitate termică ultra ridicată: temperatura de descompunere care depășește 400 de grade, punctul de fierbere ajungând la 213 grade (sub presiune normală)
Inerea chimică: Aproape nu reacționează cu toți acizii, bazele și oxidanții
Tensiune de suprafață scăzută: 22,5 mn/m (25 grade), mai mică decât majoritatea solvenților organici
Electrical insulation: resistivity>10 ¹⁴ω · cm, constantă dielectrică 2,05 (1kHz)
Persistența mediului: structura perfluorocarbonului rezistent la fotoliză, biodegradare și metabolism
Zonele de aplicare de bază
Industrie electronică
Curățare cu semiconductor
Îndepărtarea fotorezistă: înlocuiți N-metilpirolidona (NMP) pentru a evita contaminarea cu ioni metalici
Curățarea reziduală după gravură: pentru reziduurile de polimeri în procesul TSV (prin siliciu Via)
Avantaje:
Punct de fierbere moderat, ușor de îndepărtat prin uscare în vid
Fără coroziune la metale de aluminiu și cupru
Compatibil cu soluția de gravură HF
Fabricarea afișajului cu panou plat
Curățarea OLED: eliminarea stratului de definiție a pixelilor (PDL) fotoresist
Infuzie de cristal lichid: ca solvent temporar pentru materiale cu cristal lichid
Cerințe caracteristice:
Conținut de umiditate<10ppm
Dimensiunea particulelor<0.1 μ m
Placă de circuit imprimat (PCB)
Curățarea găurilor orb: eliminarea reziduurilor de rășină epoxidică generată de forajul laser
Dezvoltare de mască de lipit: Înlocuirea solvenților ODS, cum ar fi tricloroetanul
Sistem de management termic
Lichid de răcire a reactorului nuclear
Al patrulea reactor de generație:Decafluorobifenilca aditiv pentru lichid de răcire din metal lichid (sodiu/plumb)
Stack de sare topită: îmbunătățirea eficienței conductivității termice a sistemului de sare cu fluor
Parametri cheie:
Radiation stability>10 ⁶ Gy
Secțiune transversală de absorbție a neutronilor<0.1 target
Gestionarea termică a bateriilor de alimentare
Material de modificare a fazelor (PCM) purtător: îmbunătățirea conductivității termice a materialelor pe bază de parafină
Material de interfață termică: utilizat pentru conductivitate termică grăsime de silicon între modulele bateriei
Avantaje de performanță:
Interval de temperatură pentru utilizare: -60 grade până la 250 de grade
Rezistență termică<0.05 ℃ · cm ²/W
Sistem de colectare a căldurii solare
Colector parabolic de jgheab: ca lichid de transfer de căldură
Sistem de stocare a energiei cu sare topită: reducerea vâscozității sării topite de nitrați
Sinteză chimică
Reactiv fluorinat
Reacție de perfluorochilare: cuplarea încrucișată cu olefine catalizate de nichel
Reactiv trifluorometilare: implicat în sinteza reactivului Umemoto
Reacție tipică:
C6F5-CF2-CF2-CF2-CF2-CF 3+ PFBP → Extensia lanțului perfluorocarbon
Intermediari farmaceutici
Medicamente respiratorii: purtători de sânge artificial pe bază de perfluorocarbon
Medicamente antitumorale: blocuri de compuși heterociclici fluoruși
Produs reprezentativ:
Lanț lateral al grupului fluvix
Înlocuitori fluorinați everolimus
Sinteza polimerului
Monomer fluorurat: prepararea copolimerului de fluorură de poliviniliden (PVDF)
Agent de reticulare: utilizat pentru modificarea rășinii acidului perfluorosulfonic (NAFION)
Câmp de lubrifiere specială
Lubrifierea mediului în vid
Nave spațiale Arm robotizate: Menține lubrifierea sub un grad de vid de 10 ⁻⁶ PA
Rulmenți de temperatură scăzută: mediu lubrifiant în intervalul de temperatură a azotului lichid (-196 grade)
Indicatori de performanță:
Presiune de vapori saturați<10 ⁻⁸ Torr (25 ℃)
Coeficient de frecare<0.05 (steel steel contact)
Mediu de depozitare magnetică
Hard disk Cap: acționând ca un strat lubrifiant între acoperirea cu carbon și aliajul pe bază de cobalt
Acoperire cu bandă magnetică: îmbunătățirea uniformității de dispersie a particulelor magnetice
Echipament de mare adâncime
Zece mii de metri submersibile: lubrifiere cu inel O pentru camera de presiune
Senzor de mare adâncime: sistem de ungere anti -presiune (110MPa)
Domeniul de analiză și testare
Cromatografie cu gaz faza staționară
High temperature chromatography column: analysis of high boiling point organic compounds (>350 de grade)
Separarea polarității: izomeri distinctori (cum ar fi diclorobenzenul)
Aplicații tipice:
Analiza cantitativă a hidrocarburilor aromatice în fracțiile petroliere
Detectarea reziduurilor de pesticide
Standard de rezonanță magnetică nucleară
Referință de schimbare chimică a spectrului fluor: Δ =-162 ppm (cf ∝ cf ₂ - referință)
Standard de timp de relaxare: T 1=0.85 S (300MHz)
Calibrarea spectrometriei de masă
Standardul raportului de înaltă calitate/încărcare: vârful ionului molecular m/z =522 (m ⁺)
Mod de fragmentare: c8f7⁺ (m/z =333), c ₄ f ∝⁺ (m/z =113)
Aplicarea științei mediului
Trasor poluant
Cercetarea migrației atmosferice: monitorizarea circulației atmosferice prin distribuția globală a PFBP
Datarea sedimentelor de apă: folosind timpul de înjumătățire a izotopilor ¹⁴ C (5730 ani)
Pregătirea materialului de referință certificat
Conținut de fluor organic Standard: utilizat pentru analiza ICP-MS/OES
Referință persistentă de poluanți organici (POPS): respectă cerințele Convenției de la Stockholm
Experiment de bioacumulare
Fish Bioaccumulation: Evaluating BCF Values (>5000)
Bird toxicology: LD50>2000mg/kg (prepeliță)
Decafluorobifenileste utilizat pe scară largă în sinteza furtunilor de combustibil și a materialelor de etanșare pentru motoarele auto. Matricea de acoperire cu fluorocarbon este în principal perfluorobifenil, cum ar fi acoperirea PTFE, vindecarea ambientală PEVE Fluoropolimer, fluoropolimer PVDF, etc. Aceste materiale sunt utilizate pe scară largă în industria construcțiilor, antifouling marin, acoperire din fibră optică și alte câmpuri. Procesul său de sinteză este următorul:
Adăugați Cubr · SME2 (0,0013g, 0,0060mmol) la un flacon de uscare de 4 ml echipat cu o tijă de agitare. Sticla mică este sigilată cu o diafragmă de cauciuc. Apoi goliți flaconul sigilat și umpleți -l cu argon de trei ori, apoi adăugați THF anhidru (0,60 ml), bromură de magneziu pe bază de fenilacetilenă (1,0 minute) (0,30ml, 0,30 mmol) și (ciclohexilmetil) bromură de magneziu. Ulterior, la amestecul agitată s-a adăugat di-tert-butildiazinonă (1) (0,0562g, 0,33mmol). Amestecați amestecul de reacție puternic la temperatura camerei sub gaz argon timp de 3 ore, concentrați -vă și purificați prin cromatografie rapidă (silicagel, pentan). Produsul cuplat încrucișat 4G este ulei incolor (0,0482g, 81%). A obținut perfluorobifenil solid alb (0,0477 ChemicalBookg, 58%). Punctul de topire 112-113 gradul C (punctul de topire 116-118 grade C); IR (pur) 160714831249979cm-1; 1H rezonanță magnetică nucleară (300MHz, CDCL3) δ 7.40-7.33 (M, 2H), 7,05-6,99 (M, 2AH), 3,87 (S, 3H); 19F Rezonanță magnetică nucleară (282MHz, CDCl3) Δ - 143.7 (dd, jf =23.1, 7.9Hz, 2f), -156.6 (t, jf =20.9 Hz, 1F), -162.6 (TD, JF =23.1}, 7.9Hz, 2f; Valoarea de calcul HRMS a C13H7F5O (M+): 274.0412;
Decafluorobifenil(Un compus aromatic extrem de fluorurat, cu numărul 434-90-2 CAS) are următoarele proprietăți chimice:
Structură și compoziție moleculară
Formula moleculară a decafluorobifenilului este C₁₂F₁₀. Este compus din două inele de benzen conectate prin legături unice, iar toți atomii de hidrogen sunt înlocuiți cu atomi de fluor. Această structură complet fluorurată o înzestrează cu o stabilitate chimică unică. Electronegativitatea puternică a atomilor de fluor (3,98) din moleculă face ca legătura de carbon-fluor (cu o energie de legătură de aproximativ 485 kJ/mol) să fie semnificativ mai puternică decât legătura de carbon-hidrogen (aproximativ 413 kJ/mol), formând astfel o distribuție de cloud electronică extrem de inert.
Stare fizică și stabilitate termică
La temperatura camerei, decafluorobifenilul este un solid cristalin alb, cu un punct de topire de 68-70 grade, și atât punctul său de fierbere, cât și punctul de flash sunt de 206 grade. Densitatea sa este de 1,785 g/cm³, care este mult mai mare decât cea a apei (1 g/cm³), indicând forțe intermoleculare puternice. Acest compus rămâne stabil sub 206 grade, iar temperatura sa de descompunere termică este mai mare decât cea a solvenților organici convenționali, ceea ce îl face potrivit pentru sistemele de reacție la temperaturi ridicate.
Inerție chimică și reactivitate
Inerea chimică a decafluorobifenilului provine din structura complet fluorurată:
Rezistența la oxidare: Efectul puternic de retragere a electronilor a atomilor de fluor reduce densitatea norului de electroni a inelului benzenului, ceea ce face dificilă atacarea oxidanților. De exemplu, în soluția concentrată a acidului azotic sau a permanganatului de potasiu, acest compus poate rămâne stabil mult timp.
Rezistența hidrolitică: polaritatea (momentul dipolului aproximativ 1,4 d) a legăturii de carbon-fluor este mai mică decât cea a legăturii de carbon-oxigen, iar raza atomului de fluor (0,64 A) este aproape de cea a atomului de hidrogen (0,53 A), cu o mică piedică sterică, prevenind efectiv moleculele de apă de la atac. Prin urmare, în condiții neutre sau slab acide, rata de hidroliză este extrem de scăzută.
Reactivitate scăzută: în sinteza organică convențională (cum ar fi substituția nucleofilă, alchilarea cu meșteșuguri Friedel), decafluorobifenilul este de obicei utilizat ca solvent inert sau matrice și doar reacții limitate pot apărea în condiții extreme (cum ar fi temperatură ridicată, bază puternică sau cataliză metalică).
Solubilitate și compatibilitate
Decafluorobifenilul este ușor solubil în apă (solubilitate <0,1 g/l), dar solubil în solvenți organici non-polari (cum ar fi cloroform, toluen) și unii solvenți non-aqueoși polari (cum ar fi DMF, DMSO). Comportamentul său de solubilitate se conformează principiului „Like Like Dizolves Like”. Structura cu totul fluorinată o face să aibă o compatibilitate bună cu polimerii fluoruși (cum ar fi PTFE) și este adesea folosită pentru a prepara materiale compozite fluorurate.
Caracteristici de siguranță și mediu
Toxicitate scăzută: datele toxicologice actuale nu înregistrează în mod clar parametrii de toxicitate acută, dar compușii perfluorinați pot reprezenta o amenințare potențială pentru organismele acvatice și ar trebui evitați să fie descărcați direct în corpuri de apă.
Stabilitate și depozitare: Decafluorobifenilul poate fi păstrat stabil pentru o lungă perioadă de timp în condiții uscate și protejate de lumină, dar trebuie evitat să intre în contact cu oxidanți puternici (cum ar fi acidul sulfuric concentrat, peroxidul de hidrogen) pentru a preveni reacțiile ireversibile.
Câmpuri de aplicație
Pe baza proprietăților de mai sus, decafluorobifenilul are o valoare semnificativă în următoarele câmpuri:
Materiale electronice: Ca fluid dielectric pentru condensatoare și transformatoare de înaltă performanță, constanta sa dielectrică ridicată (ε ≈ 2.1) și pierderea dielectrică scăzută (tanδ <0,001) pot spori semnificativ stabilitatea echipamentului.
Sinteză organică: ca o matrice de reacție inertă, este utilizată pentru a prepara fluoropolimeri (cum ar fi fluororubber, fluororesină) sau materiale speciale cu cristal lichid.
Câmpuri de cercetare: în electronice organice (cum ar fi celulele solare perovskite), performanța sa de transport electronic poate optimiza eficiența dispozitivului; În știința materialelor, ca agent de reticulare, poate îmbunătăți rezistența la căldură, rezistența chimică și rezistența UV a elastomerilor și acoperirilor.
Tag-uri populare: Decafluorobifenil CAS 434-90-2, furnizori, producători, fabrică, en-gros, cumpărare, preț, vrac, de vânzare