Hexafluoraceton

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Strukturformel
Struktur von Hexafluoraceton
Allgemeines
Name Hexafluoraceton
Andere Namen
  • HFA
  • Perfluoraceton
  • Hexafluor-2-propanon
Summenformel
  • C3F6O
  • C6H6F12O5 (Sesquihydrat)
CAS-Nummer
  • 684-16-2
  • 13098-39-0 (Sesquihydrat)
PubChem 3032602
Kurzbeschreibung

farblose Flüssigkeit (Sesquihydrat)[1]

Eigenschaften
Molare Masse
  • 166,02 g·mol−1
  • 193,03 g·mol−1 (Sesquihydrat)
Aggregatzustand
  • gasförmig
  • flüssig (Sesquihydrat)
Dichte
  • 1,62 g·l−1[2]
  • 1,69 g·cm−3 (Sesquihydrat bei 20 °C)[1]
Schmelzpunkt
  • −129 °C[2]
  • 11–20 °C (Sesquihydrat)[1]
Siedepunkt

−26 °C[2]

Dampfdruck
  • 0,60 MPa (21,1 °C)[2]
  • 202 hPa (Sesquihydrat bei 20 °C)[1]
Löslichkeit

löslich in Wasser[1]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [2]
04 – Gasflasche 05 – Ätzend 06 – Giftig oder sehr giftig 08 – Gesundheitsgefährdend

Gefahr

H- und P-Sätze H: 280​‐​301​‐​311​‐​314​‐​330​‐​360Vorlage:H-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze
P: 201​‐​260​‐​280​‐​284​‐​301+310​‐​305+351+338Vorlage:P-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze [2]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [3][2]
Giftig
Giftig
(T)
R- und S-Sätze R: 60​‐​63​‐​14​‐​23/24/25​‐​34
S: 7/9​‐​26​‐​28​‐​36​‐​45
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche vorhanden

Hexafluoraceton (HFA) ist ein Derivat des Acetons, bei dem alle Wasserstoffatome durch Fluor ersetzt sind. Als Feinchemikalie ist es im Handel als Sesquihydrat, also mit formal 1,5 Wassermolekülen pro Molekül. Es dient als Baustein bei der Synthese fluorhaltiger organischer Verbindungen. So werden durch Umsetzung mit Aromaten Vernetzungsmittel für Kautschuke sowie Monomere für die Herstellung von Polyamiden erzeugt.[4] Weiterhin findet das Deutero-Hydrat als NMR-Lösungsmittel und als Reagenz in der Schutzgruppen-Technik Verwendung.

Herstellung[Bearbeiten]

Zur Herstellung von Hexafluoraceton wird technisch zumeist die Isomerisierung von Hexafluor-1,2-epoxypropan gewählt. So erhält man es durch Umsetzung in Gegenwart von lewis-sauren Katalysatoren wie Al2O3, TiO2, WO2, AlCl3, AlBr3, SnCl4, VOCl3, TiCl4, FeCl3, CuCl2 oder ZrOCl2.[5]

Hexafluoraceton Isomere.svg

Eine Labormethode beruht auf der Umsetzung von Perfluorpropen mit Schwefel und Kaliumfluorid und anschließender Ringöffnung des Dithietans mit Kaliumfluorid und Kaliumiodat zum HFA.[6]

Dithian2.svg

Eigenschaften[Bearbeiten]

Im Hexafluoraceton ist das Carbonyl-Kohlenstoffatom durch seine benachbarten Trifluormethyl-Reste sehr elektronenarm und daher gegenüber Nucleophilen wie selbst Aromaten oder Olefinen reaktionsfähig. Mit Wasser bilden sich stabile Hydrate. Analog reagiert HFA mit Ammoniak zu den entsprechenden Halbaminalen (CF3)2C(OH)(NH2), deren Dehydratisierung mit Phosphoroxychlorid (POCl3) das Hexafluor-2-propylimin (CF3)2CNH liefert.[7]

Da HFA keine zur Carbonylgruppe benachbarten Wasserstoffatome hat, zeigt es kein zur Keto-Enol-Tautomerie vergleichbares Verhalten.

Verwendung[Bearbeiten]

Eine Bedeutung hat HFA als elektrophiles Reagenz für die Substitution an Aromaten. So reagiert es meist in Gegenwart von Säuren zu den entsprechenden Hexafluor-2-hydroxy-2-aryl-verbindungen, die als Zwischenprodukte in der Wirkstoffsynthese dienen.[8]

Hexafluoraceton + aniline is.svg


Das Hydroperoxid des HFA, also das Wasserstoffperoxid-Addukt, ist ein potentes Epoxidierungsmittel.[9]

Die Reduktion von HFA mit Lithiumaluminiumhydrid oder Natriumborhydrid liefert das wichtige Lösungsmittel Hexafluor-2-propanol.

Reduktion von HFA

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c d e Datenblatt Hexafluoraceton bei Merck, abgerufen am 9. März 2010..
  2. a b c d e f g Datenblatt Hexafluoroacetone bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 3. April 2011 (PDF).
  3. Seit 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Gemischen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
  4. C. G. Krespan, W. J. Middleton: "Fluorine", in: Chem. Rev., 1967, 1, S. 145.
  5. U.S.-Patent 3.321.515.
  6. M. Van Der Puy, Louis G. Anello, in: Org. Synth., Coll. Vol. 7, 1990, S. 251.
  7. W. J. Middleton, H. D. Carlson: "Hexafluoroacetoneimine", in: Org. Synth., Coll. Vol. 6, 1988, S. 664.
  8. H. Hacklin: Phosphorinane: Synthesen, Eigenschaften und Verhalten gegenüber Hexafluoraceton, Universität Bremen, Dissertations Druck, Darmstadt, 1987.
  9. W. Adam, et al, in: Chem. Rev., 2001, 101, S. 3499.