Φθοραιθίνιο

Το φθοραιθίνιοΓια εναλλακτικές ονομασίες και συμβολισμούς δείτε τον πίνακα πληροφοριών. είναι οργανική χημική ένωση, που περιέχει άνθρακα, υδρογόνο και φθόριο, με μοριακό τύπο C2HF, αλλά συχνά αποδίδεται με το σύντομο συντακτικό τύπο HC≡CF. Ανήκει στα αλαλκίνια, δηλαδή στους άκυκλους με έναν τριπλό δεσμό αλυδρογονάνθρακες. Τα δυο (2) άτομα άνθρακα, που περιέχει, βρίσκονται σε υβριδισμό sp και συνδέονται με τριπλό δεσμό, δηλαδή ένα (1) σ και δύο (2) π.

 Μοριακή δομή 

ΔεσμοίΔεσμόςτύπος δεσμούηλεκτρονική δομήΜήκος δεσμούΙονισμόςC-Hσ2sp-1s92 pm3% C- H+C≡Cσ2sp-2sp120 pmπ2py-2pyπ2pz-2pzC-Fσ2sp-2sp3122 pm43% C+ F-Κατανομή φορτίων

σε ουδέτερο μόριοF -0,43C#2 -0,03H +0,03C#1 +0,43

 Παραγωγή 

 Με απόσπαση υδραλογόνων 

Με απόσπαση δύο μορίων υδραλογόνου από 1,1-διαλο-1-φθοροαιθάνιο ή 1,2-διαλο-1-φθοροαιθάνιο ή και 1,1-διαλο-2-φθοροαιθάνιο, με χρήση υδροξειδίου του νατρίου (NaOH), με καλύτερα αποτελέσματα αν τα άλλα αλογόνα δεν είναι κι εκείνα φθόριο, παράγεται φθοραιθίνιο.Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.153, §6.4.3.:
ή

ή

 Με απόσπαση αλογόνου 

Με απόσπαση δύο μορίων αλογόνου από 1,1,2,2-τετρααλο-1-φθοροαιθάνιο, με χρήση ψευδαργύρου (Zn), παράγεται αιθινυλοφθορίδιο. Καλύτερη απόδοση αν τα άλλα αλογόνα δεν είναι κι εκείνα φθόριο παράγεται φθοραιθίνιοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.153, §6.3.1β.:

 Από χλωραιθίνιο 

Με επίδραση φθοριούχου υφυδραργύρου (Hg2F2) σε χλωραιθίνιο παράγεται φθοραιθίνιοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 185, §7.2.8.:

 Χημικές ιδιότητες και παράγωγα 

 Παρέχει δυνατότητες προσθήκης στο τριπλό του δεσμό, όσο και υποκατάστασης με το αλογόνο του, αν και το οποίο είναι το χειρότερο για τέτοιες αντιδράσεις.

 Αντιδράσεις προσθήκης στον τριπλό δεσμό 

 Ενυδάτωση 

Με επίδραση θειικού οξέος και στη συνέχεια νερού (ενυδάτωση) σε φθοραιθίνιο, παρουσία ιόντων υδραργύρου (Hg), παράγεται ακετυλοφθορίδιο (CH3COF)
Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 158, §6.9.3.:

 Ενδιάμεσα παράγεται 1-φθοροαιθενόλη (ασταθής ενόλη) που ισομερειώνεται προς ακετυλοφθορίδιο.

 Προσθήκη υπαλογονώδους οξέος 

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

 Το HOX παράγεται συνήθως επιτόπου με την αντίδραση:

 Ενδιάμεσα παράγεται αλαιθενόλη (ασταθής ενόλη) που ισομερειώνεται σε αλαιθανοϋλοφθορίδιο.

 Καταλυτική υδρογόνωση 

Με καταλυτική υδρογόνωση φθοραιθίνιου σχηματίζεται αρχικά φθοραιθένιο, και στη συνέχεια, με περίσσεια υδρογόνου φθοραιθάνιο.Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 158, §6.9.4α.:

 Αλογόνωση 

Με επίδραση αλογόνου (X2) (αλογόνωση) σε φθοραιθίνιο έχουμε προσθήκη στον τριπλό δεσμό. Παράγεται αρχικά 1,2-διαλο-1-φθοροαιθένιο,
και στη συνέχεια, με περίσσεια αλογόνου, 1,1,2,2-τετρααλο-1-φθοροαιθάνιο.Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 158, §6.9.2.:

 Υδραλογόνωση 

Με προσθήκη υδραλογόνων (HX) (υδραλογόνωση) σε φθοραιθίνιο παράγεται αρχικά 1-αλο-1-φθοροαιθένιο και στη συνέχεια, με περίσσεια υδραλογόνου, 1,1-διαλο-1-φθοροαιθάνιο.Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 158, §6.9.1.:

 Υδροκυάνωση 

Με προσθήκη υδροκυανίου (HCN) (υδροκυάνωση) σε φθοραιθίνιο παράγεται 2-φθοροπροπενονιτρίλιο:

 Προσθήκη μονοξειδίου του άνθρακα 

1. Με προσθήκη μονοξειδίου του άνθρακα (CO) και νερού (H2O) σε φθοραιθίνιο, παράγεται 2-φθοροπροπενικό οξύ:

2. Με προσθήκη μονοξειδίου του άνθρακα (CO) και αλκοόλης (ROH) σε φθοραιθίνιο, παράγεται 2-φθοροπροπενικός αλκυλεστέρας:

 Διυδροξυλίωση 

Η διυδροξυλίωση αιθινυλοφθορίδιου, αντιστοιχεί σε προσθήκη H2O2 και παράγει υδροξυαιθανοϋλοφθορίδιοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 157, §6.8.9. Μπορεί να γίνει με τους παρακάτω δυο τρόπους:

1. Με επίδραση αραιού διαλύματος υπερμαγγανικού καλίου (KMnO4) σε φθοραιθίνιο:

2. Επίδραση καρβοξυλικού οξέος και υπεροξείδιου του υδρογόνου σε φθοραιθίνιο:

 Ενδιάμεσα παράγεται 1-φθορο-1,2-αιθενοδιόλη (ασταθής ενόλη) που ισομερειώνεται σε υδροξυαιθανοϋλοφθορίδιο.

 Προσθήκη αλκοολών 

Με επίδραση αλκοόλης (ROH) σε φθοραιθίνιο παράγεται 1-αλκοξυ-1-φθοραιθάνιοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 158, §6.9.5.:

 Προσθήκη καρβοξυλικών οξέων 

Με επίδραση καρβοξυλικών οξέων (RCOOH) σε φθοραιθίνιο παράγεται αλκυλοκαρβοξυλικός (2-φθοροαιθενυλ)εστέραςΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 158, §6.9.6.:

 Οζονόλυση 

Με επίδραση όζοντος (οζονόλυση) σε φθοραιθίνιο, παράγεται αρχικά ασταθές οζονίδιο, που τελικά διασπάται σε φορμυλομεθανοϋλοφθορίδιοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 158, §6.9.7α.:

 Επίδραση πυκνού υπερμαγγανικού καλίου 

Με επίδραση πυκνού διαλύματος υπερμαγγανικού καλίου (KMnO4) σε φθοραιθίνιο παράγεται φθοροφορμυλομεθανικό οξύΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 158, §6.9.8.:

 Επίδραση καρβονυλικών ενώσεων 

Με επίδραση καρβονυλικής ένωσης (RCOR') παράγεται φθοραιθινυλοαλκοόληΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 159, §6.9.9.:

 όπου R,R' μπορεί να είναι και υδρογόνα.

 Πολυμερισμός 

 Τα προϊόντα πολυμερισμού του φθοραιθινίου ποικίλλουν ανάλογα με τις συνθήκες, που περιλαμβάνουν και την παρουσία (διαφορετικών κατά περίπτωση) καταλυτών:

1. Το φθοραιθίνιο διμερίζεται σχηματίζοντας 2,4-διφθοροβουτενίνιο, παρουσία χλωριούχου υποχαλκού (Cu2Cl2)Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 159, §6.9.11α.:

2. Το φθοραιθίνιο διμερίζεται σχηματίζοντας διφθοροβουταδιίνιο, παρουσία οξειδωτικών μέσων, όπως τα ιόντα δισθενούς χαλκού (Cu2+). Αποσπούνται δύο πρωτόνιαΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 159, §6.9.11β.:

3. Το φθοραιθίνιο τριμερίζεται σχηματίζοντας 1,3,5-τριφθοροβενζόλιο, παρουσία σιδήρουΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 159, §6.9.11γ.:

4. Το φθοραιθίνιο τετραμερίζεται σχηματίζοντας 1,3,5,7-τετραφθοροκυκλοοκτατετραένιο, παρουσία κυανιούχου νικελίου [Ni(CN)2], ανθρακασβέστιου (CaC2) και τετραϋδροφουρανίου (THF), σε θερμοκρασία 60 °C και υπό πίεση 15 barΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 159, §6.9.11δ.:

 Αντιδράσεις υποκατάστασης του φθορίου 

 Υποκατάσταση φθορίου από υδροξύλιο 

Με υδρόλυση φθοραιθινίου με αραιό διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου (NaOH) σχηματίζεται τελικά αιθενόνη (CH2=C=O)Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 186, §7.3.1.:

 Ενδιάμεσα παράγεται αιθινόλη (ασταθής ινόλη) που ισομερειώνεται προς αιθενόνη.

 Παραγωγή αιθέρα 

Με επίδραση αλκοολικού άλατος (RONa) σε φθοραιθίνιο σχηματίζεται αιθινυλαλκυλοαιθέρας (HC≡COR):

 Παραγωγή αλκαδιινίου 

Με επίδραση αλκινικού άλατος (RC≡CNa) σε φθοραιθίνιο σχηματίζεται αλαλκαδιίνιο (RC≡CC≡CH). Π.χ.:

 Παραγωγή εστέρα 

Με επίδραση καρβοξυλικού άλατος (RCOONa) σε φθοραιθίνιο σχηματίζεται καρβοξυλικό αιθινυλεστέρα (RCOOC≡CH):

 Παραγωγή νιτριλίου 

Με επίδραση κυανιούχου νατρίου (NaCN) σε φθοραιθίνιο σχηματίζεται προπινονιτρίλιο (ΗC≡CCN):

 Παραγωγή αλκινίου 

Με επίδραση αλκυλολιθίου (RLi) σε φθοραιθίνιο σχηματίζεται αλκίνιο:

 Παραγωγή θειάλης 

Με επίδραση όξινου θειούχου νατρίου (NaSH) σε φθοραιθίνιο σχηματίζεται αιθενοθειόνη (CH2=C=S):

 Αρχικά παράγεται αιθινοθειόλη που ισομερειώνεται προς αιθενοθειόνη.

 Παραγωγή θειαιθέρα 

Με επίδραση θειολικού νατρίου (RSNa) σε φθοραιθίνιο σχηματίζεται αιθινυλοαλκυλοθειαιθέρας (RSC≡CH):

 Παραγωγή αιθινυλιωδιδίου 

Με επίδραση ιωδιούχου νατρίου (NaI) σε φθοραιθίνιο σχηματίζεται ιωδαιθίνιο (HC≡CI):

 Παραγωγή νιτροπαραγώγων 

Με επίδραση νιτρώδους αργύρου (AgNO2) σε φθοραιθίνιο σχηματίζεται νιτροαιθίνιο (ΗC≡CNO2)Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 244, §10.3.Α, R = HC≡C, X = F.:

 Παραγωγή αιθινυλοβενζολίου 

Με αιθινυλίωση κατά Friedel-Crafts βενζολίου παράγεται αιθινυλοβενζόλιο:

 Επίδραση καρβενίων 

Τα καρβένια, όπως το μεθυλένιο, δίνουν αντιδράσεις παρεμβολής στους δεσμούς C-Η ή και σχηματισμού κυκλοπροπενικού δακτυλίου με αντίδραση προσθήκης τους στον τριπλό δεσμό. Έτσι, με επίδραση μεθυλενίου σε φθοραιθίνιο σχηματίζονται  1-φθοροπροπίνιο και 1-φθοροκυκλοπροπένιοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 157, §6.8.7., σελ. 155, §6.7.3, R = C≡CH:
 80 px

 Η αντίδραση είναι ελάχιστα εκλεκτική και αυτό σημαίνει ότι κατά προσέγγιση έχουμε:
1. Παρεμβολή ον έναν (1) δεσμό C-H: Προκύπτει 1-φθοροπροπίνιο, ένα φθοροαλκίνιο.
2. Προσθήκη στον έναν (1) τριπλό δεσμό: Προκύπτει 1-φθοροκυκλοπροπένιο, ένα φθοροκυκλοαλκένιο.

 Προκύπτει επομένως μείγμα 1-φθοροπροπίνιου ~50% και 1-φθοροκυκλοπροπενίου ~50%.
 Με τη χρήση μεθυλενοδιιωδιδίου (CH2I2) και ψευδαργύρου (Zn) επικρατεί η προσθήκη, οπότε είναι:
 80 px

 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

 Σημειώσεις και αναφορές 

Κατηγορία:Αλκινυλαλογονίδια
Κατηγορία:Οργανικές ενώσεις φθορίου
Κατηγορία:C2