2-φθοροπροπένιο

Το ισοπροπενυλοφθορίδιο ή 2-προπυλενοφθορίδιο ή 2-φθοροπροπένιο έχει χημικό τύπο είναι C3H5F και σύντομο συντακτικό CH3CF=CH2. Ανήκει στα αλκενυλοαλογονίδια, δηλαδή στα άκυκλα μονοακόρεστα, δηλαδή με ένα διπλό δεσμό, οργανομονοαλογονίδια.  Έχει τα ακόλουθα τρία (3) ισομερή θέσης:
 1-φθοροπροπένιο.
 3-φθοροπροπένιο.
 Φθοροκυκλοπροπάνιο.

 Μοριακή δομή 

ΔεσμοίΔεσμόςτύπος δεσμούηλεκτρονική δομήΜήκος δεσμούΙονισμόςC-Fσ2sp2-2sp3129 pm43% C+ F-C1-Hσ2sp2-1s99 pm3% C- H+C=Cσ2sp2-2sp2134 pmπ2p-2pC-Cσ2sp3-2sp2144 pmC3-Hσ2sp3-1s109 pm3% C- H+

 Παραγωγή 

 Από προπίνιο 

Με μερική υδροφθορίωση αιθινίου παράγεται ισοπροπενυλοφθορίδιοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 158, §6.9.1., X = F:

 Από αλοφθοροπροπάνιο 

Με απόσπαση ενός ατόμου υδραλογόνου από 1-αλο-2-φθοροπροπάνιο ή 2-αλο-2-φθοροαιθάνιο, με καλύτερα αποτελέσματα αν το άλλο αλογόνο δεν είναι κι εκείνο φθόριο, παράγεται ισοπροπενυλοφθορίδιοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.153, §6.3.1α:
ή

 Με αφυδάτωση 2-φθορο-1-προπανόλης 

Με ενδομοριακή αφυδάτωση 2-φθορο-1-προπανόλης παράγεται ισοπροπενυλοφθορίδιο. Η αντίδραση ευνοείται σε σχετικά υψηηλές θερμοκρασίες, >150 °CΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.153, §6.3.3.:

 Με απόσπαση αλογόνου 

Με απόσπαση αλογόνου (X2) από 1,2-διαλο-2-φθοροπροπάνιο παράγεται ισοπροπενυλοφθορίδιο. Καλύτερη απόδοση αν τα άλλα αλογόνα δεν είναι κι εκείνα φθόριοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.153, §6.3.1β.:

 Χημικές ιδιότητες και παράγωγα 

 Παρέχει δυνατότητες προσθήκης στο διπλό του δεσμό, όσο και προσθήκης ή απόσπασης με το αλογόνο του, αν και το οποίο είναι το χειρότερο για τέτοιες αντιδράσεις.
 Σε περίπτωση προσθήκης, το αρνητικότερο τμήμα της προσθηκόμενης ένωσης, προσελκύεται στο άτομο άνθρακα #2,  λόγω της παρουσίας του ηλεκτραρνητικού φθορίου δημιουργείται μερικό θετικό φορτίο στο άτομο άνθρακα.
Αντιδράσεις προσθήκης στο διπλό δεσμό
 Προσθήκη ύδατος 
1. Επίδραση θειικού οξέος και στη συνέχεια νερού (ενυδάτωση). Παράγεται προπανόνηΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 156, §6.8.3.:

 Αρχικά παράγεται 2-φθορο-2-προπανόλη που αφυδροφθοριώνεται παράγοντας 1-προπεν-2-όλη, η οποία τελικά ισομερειώνεται σε προπανόνη.
2. Υδροβορίωση και στη συνέχεια επίδραση με υπεροξείδιο του υδρογόνου. Παράγεται τρι(2-φθοροπροπυλο)βοράνιο και στη συνέχεια 2-φθορο-1-προπανόληΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 156, §6.8.5.:

 Προσθήκη διβορανίου έχει το ίδιο αποτέλεσμα.
3. Αντίδραση με οξικό υδράργυρο και έπειτα αναγωγή, αρχικά παράγεται 2-φθοροπροπανόλη-2 που αφυδροφθοριώνεται παράγοντας προπενόλη-2, η οποία τελικά ισομερειώνεται σε προπανόνη:

4. Υπάρχει ακόμη η δυνατότητα αλλυλικής υδροξυλίωσης κατά Prins με επίδραση αλδευδών ή κετονών σε ισοπροπενυλοφθορίδιο απουσία νερού. Π.χ. με μεθανάλη προκύπτει 3-φθορο-2-βουτεν-1-όλη:


 Προσθήκη υποαλογονώδους οξέως 

Με επίδραση (προσθήκη) υποαλογονώδους οξέος (HOX) σε 2-φθοροπροπένιο παράγεται αλοπροπανόνηΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 156, §6.8.4.:

 Το HOX παράγεται συνήθως επιτόπου με την αντίδραση:

 Αρχικά παράγεται 1-αλο-2-φθορο-2-προπανόλη που αφυδροφθοριώνεται παράγοντας 1-αλο-1-προπεν-2-όλη, η οποία τελικά ισομερειώνεται σε αλoπροπανόνη.
Τα παραπάνω ισχύουν αν X≠F. Αν X=F τότε παράγεται 2,2-διφθορο-1-προπανόλη:

 Καταλυτική υδρογόνωση 

Με καταλυτική υδρογόνωση 2-φθοροπροπενίου σχηματίζεται 2-φθοροπροπάνιο. Π.χ.Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 156, §6.8.6.:

 Αλογόνωση 

Με επίδραση αλογόνου (X2) (αλογόνωση) σε 2-φθοροπροπένιο έχουμε προσθήκη στο διπλό δεσμό. Παράγεται 1,2-διαλο-2-φθοροπροπάνιο. Π.χ.Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 156, §6.8.2.:

 Υδραλογόνωση 

Με προσθήκη υδραλογόνων (HX) (υδραλογόνωση) σε  2-φθοροπροπένιο  παράγεται 2-αλο-2-φθοροπροπάνιοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 156, §6.8.1.:

 Υδροκυάνωση 

Με προσθήκη υδροκυανίου (HCN) (υδροκυάνωση) σε 2-φθοροπροπένιο παράγεται μεθυλο-2-φθοροπροπανονιτρίλιο:

 Καταλυτική φορμυλίωση 

Με προσθήκη μεθανάλης (CO + H2) σε 2-φθοροπροπένιο παράγεται μείγμα 3-φθοροβουτανάλης και μεθυλο-2-φθοροπροπανάλης. Π.χ.:

 Τα παραπάνω μέταλλα που αναφέρονται στη θέση του καταλύτη χρησιμοποιούνται με τη μορφή συμπλόκων τους και όχι σε μεταλλική μορφή.
 Όπου . Εξαρτάται από την επιλογή του καταλύτη. Οι σχετικά ογκώδεις καταλύτες ευνοούν το δεύτερο παράγωγο.

 Διυδροξυλίωση 

Η διυδροξυλίωση 2-φθοροπροπενίου, αντιστοιχεί σε προσθήκη H2O2Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 157, §6.8.9.:

1. Επίδραση αραιού διαλύματος υπερμαγγανικού καλίου. Παράγει υδροξυπροπανόνη:

2. Επίδραση καρβοξυλικού οξέος και υπεροξείδιου του υδρογόνου. Παράγει υδροξυπροπανόνη:

3. Μέθοδος Sharpless. Παράγει υδροξυπροπανόνη:

4. Μέθοδος Woodward. Παράγει υδροξυπροπανόνη:

 Στις μεθόδους 1-4 παράγεται αρχικά 2-φθορο-1,2-προπανοδιόλη που αφυδροφθοριώνεται σχηματίζοντας 1-προπενο-1,2-διόλη που με τη σειρά της ισομερειώνεται σε υδροξυπροπανόνη.
5. Υπάρχει ακόμη δυνατότητα για 1,3-διυδροξυλίωση με επίδραση αλδευδών ή κετονών σε ισοπροπενυλοφθορίδιο, παρουσία νερού. Αντίδραση Prins. Π.χ. με μεθανάλη παράγεται τελικά 4-υδροξυβουτανόνη:

 Σχηματίζεται αρχικά 3-φθορο-1,3-βουτανοδιόλη που αφυδροφθοριώνεται σχηματίζοντας 2-βουτεν-1,3-διόλη που ισομερειώνεται τελικά σε 4-υδροξυβουτανόνη.

 Οζονόλυση 

Με επίδραση όζοντος (οζονόλυση) σε 2-φθοροπροπένιο, παράγεται ασταθές οζονίδιο που τελικά διασπάται σε ακετυλοφθορίδιο και μεθανάληΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 157, §6.8.10.:


 Επίδραση πυκνού υπερμαγγανικού καλίου 

Με επίδραση πυκνού διαλύματος υπερμαγγανικού καλίου (KMnO4) παράγονται ακετυλοφθορίδιο και μεθανικό οξύΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 158, §6.9.8.:


 Πολυμερισμός 

Διακρίνονται τα ακόλουθα είδη πολυμερισμού 2-φθοροπροπενίου, που όλα παράγουν πολυϊσοπροπυλοφθορίδιο (PIPF)Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 157, §6.8.11.:
1. Κατιονικός. Π.χ.:

2. Ελευθέρων ριζών. Π.χ.:

 Όπου v ο βαθμός πολυμερισμού.

 Αντιδράσεις υποκατάστασης φθορίου 
 Υποκατάσταση φθορίου από υδροξύλιο 

Υδρόλυση με διάλυμα υδροξειδίου του αργύρου (AgOH) προς προπανόνη Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 186, §7.3.1.:

 Αρχικά σχηματίζεται 1-προπεν-2-όλη που ισομερειώνεται προς προπανόνη.

 Παραγωγή αιθέρα 

Με αλκοολικά άλατα (RONa) προς αλκυλο(μεθυλοβινυλ)αιθέρα :

 Παραγωγή αλκενινίου 

Με αλκινικά άλατα (RC≡CNa) προς αλκενίνιο [RC≡CC(CH3)=CH2]. Π.χ.:

 Παραγωγή εστέρα 

Με καρβοξυλικά άλατα (RCOONa) προς καρβοξυλικό (μεθυλοβινυλ)εστέρα [RCOOC(CH3)=CH2]:

 Παραγωγή νιτριλίου 

Με κυανιούχο νάτριο (NaCN) προς μεθυλοπροπενονιτρίλιο (CH3CH=CHCN):

 Παραγωγή αλκενίου 

Με αλκυλολίθιο (RLi) προς αλκένιο:

 Παραγωγή θειάλης 

Με όξινο θειούχο νάτριο (NaSH) προς προπανοθειόνη:

 Αρχικά παράγεται προπενοθειόλη που ισομερειώνεται προς προπανοθειάλη.

 Παραγωγή θειαιθέρα 

Με θειολικό νάτριο (RSNa) προς αλκυλομεθυλοβινυλοθειαιθέρα:

 Παραγωγή νιτροπαραγώγου 

Με νιτρώδη άργυρο (AgNO2) προς 2-νιτροπροπένιο [CH2=C(NO2CH3)]Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 244, §10.3.Α, R = CH3C=CH2, X = F.:

 Παραγωγή οργανομεταλλικών ενώσεων 

1. Με λίθιο (Li). Παράγεται προπεν-1-υλολίθιο:

2. Με μαγνήσιο (Mg) (αντιδραστήριο Grignard)Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 187, §7.3.5, R = CH3C=CH2, X = F.:

 Παραγωγή 2-φαινυλοπροπενίου 

Με βινυλίωση κατά Friedel-Crafts βενζολίου παράγεται 2-φαινυλοπροπένιο:

 Απόσπαση του υδροφθορίου 

Με επίδραση διαλύματος υδροξειδίου του νατρίου (NaOH) σε αλκοόλη αφυδροφθοριώνεται προς προπίνιο:

 Προσθήκη καρβενίων 
Κατά την προσθήκη μεθυλενίου σε 2-φθοροπροπένιο σχηματίζεται μείγμα από 2-φθορο-1-βουτένιο, 2-φθορο-2-βουτένιο  και μεθυλο-1-φθοροκυκλοπροπάνιο.Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 157, §6.8.7., σελ. 155, §6.7.3.
 80 px

 Η αντίδραση είναι ελάχιστα εκλεκτική και αυτό σημαίνει ότι κατά προσέγγιση έχουμε:
 Παρεμβολή στους τρεις (3) δεσμούς CH2-H: Παράγεται 2-φθορο-1-βουτένιο, ένα αλκενυλαλογονίδιο.
 Παρεμβολή στους δύο (2) δεσμούς CΗ-H: Παράγεται 2-φθορο-2-βουτένιο, ένα αλκενυλαλογονίδιο.
 Προσθήκη στον ένα (1) διπλό δεσμό: Παράγεται 1-μεθυλο-1-φθοροκυκλοπροπάνιο, ένα κυκλοαλκυλαλογονίδιο.

Προκύπτει επομένως μείγμα 1-φθορο-1-βουτενίου ~33%, 2-φθορο-2-βουτενίου ~17%, μεθυλo-1-φθοροοπροπένιου ~17% και μεθυλο-1-φθοροκυκλοπροπάνιου ~17%.
 Με τη χρήση διιωδομεθάνιου (CH2I2) και ψευδαργύρου (Zn) επικρατεί η προσθήκη, οπότε είναι:
 80 px

 Σημειώσεις και αναφορές 

 Πηγές 

 Γ. Βάρβογλη, Ν. Αλεξάνδρου, Οργανική Χημεία, Αθήνα 1972
 Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
 SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
 Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982

Κατηγορία:Αλκενυλαλογονίδια
Κατηγορία:Οργανικές ενώσεις φθορίου