Το **2,2-διφθοροπροπανικό οξύ** ή **2,3-διφθοροπροπιονικό οξύ** (αγγλικά *2,2-difluoropropanoic acid* ή *2,2-difluoropropionic acid*) είναι οργανική χημική ένωση, που περιέχει άνθρακα, υδρογόνο, οξυγόνο και φθόριο, με μοριακό τύπο **C3H4F2O2**, αν και συνηθέστερα παριστάνεται με τους ημισυντακτικούς τύπους **CH3CF2COOH**, **MeCF2COOH** και **CH3CF2CO2H**. Ανήκει στα α,α-διαλοκαρβοξυλικά οξέα. Το χημικά καθαρό 2,2-διφθοροπροπανικό οξύ, στις κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος, δηλαδή σε θερμοκρασία 25 °C και υπό πίεση 1 atm, είναι ευαίσθητο στην υγρασία στερεό.

2 Ονοματολογία
--------------

Κατά τη συστηματική ονοματολογία κατά IUPAC, η ένωση θεωρείται υποκατεστημένο προπανικό οξύ, δηλαδή προπανικό οξύ, τα δύο (2) άτομα υδρογόνου του #1 ατόμου άνθρακα αιθυλίου του οποίου, έχουν αντικατασταθεί από δύο άτομα φθορίου. Πιο αναλυτικά, το πρόθεμα «προπ-» δηλώνει την παρουσία τριών (3) ατόμων άνθρακα ανά μόριο της ένωσης, το ενδιάμεσο «-αν-» δείχνει την παρουσία μόνο απλών δεσμών μεταξύ ατόμων άνθρακα στο μόριο και η κατάληξη «-ικό οξύ» φανερώνει ότι η ένωση είναι ένα καρβοξυλικό οξύ, δηλαδή ότι κύρια χαρακτηριστική ομάδα της ένωσης είναι ένα καρβοξύλιο (-COOH). Το αρχικό πρόθεμα «διφθορ(ο)-» δηλώνει την παρουσία δύο (2) ατόμων φθορίου ανά μόριο της ένωσης. Η χρήση των αριθμών θέσης (2,2-) είναι απαραίτητη σε αυτήν την ένωση, γιατί υπάρχουν άλλα δύο (2) ισομερή διφθοροπροπανικά οξέα {συγκεκριμένα το 2,3-διφθοροπροπανικό οξύ [FCH2CHFCOOH, σε δύο (2) οπτικά ισομερή] και το 3,3-διφθοροπροπανικό οξύ [CHF2CH2COOH]}, με αποτέλεσμα η τυχόν απουσία των αριθμών θέσης από την ονομασία θα προκαλούσε σύγχιση για το πιο ισομερές εννοείται.

3 Μοριακή δομή
--------------

Η μοριακή δομή του μπορεί να βρεθεί από την αντίστοιχη του προπανικού οξέος με αντικατάσταση των δύο (2) ατόμων υδρογόνου του #1 ατόμου άνθρακα του αιθυλίου του από δύο (2) άτομα φθορίου. Η ενέργεια δεσμού των δεσμών C-F ανέρχεται σε 552 kJ/mol. Η ειδική θερμοχωρητικότητά του είναι Cp = 38,171 J/(mole·K) στους 25 °C. Οι δεσμοί αυτοί είναι πολύ σταθεροί και έχουν μεγάλη πολικότητα, αγγίζοντας τα όρια ετεροπολικού δεσμού.

|  |
| --- |
| **Δεσμοί** |
| Δεσμός | τύπος δεσμού | ηλεκτρονική δομή | Μήκος δεσμού | Ιονισμός |
| C-F | σ | 2sp³-2sp³ | 135 pm | 43% C+ F- |
| C#3-H | σ | 2sp³-1s | 109 pm | 3% C- H+ |
| C#2-C#1 | σ | 2sp³-2sp² | 151 pm |  |
| C#3- C#2 | σ | 2sp³-2sp³ | 154 pm |  |
| C=O | σ
π | 2sp²-2sp²
2p-2p | 132 pm | 19% C+ O- |
| C-O | σ | 2sp²-2sp³ | 147 pm | 19% C+ O- |
| O-H | σ | 2sp³-1s | 96 pm | 32% O- H+ |
| **Στατιστικό ηλεκτρικό φορτίο** |
| O (OH) | -0,51 |
| F | -0,43 |
| O (=O) | -0,38 |
| C#3 | -0,09 |
| H (HC) | +0,03 |
| H (OH) | +0,32 |
| C#1 | +0,57 |
| C#2 | +0,86 |

Παραγωγή
--------

### Με προσθήκη υδροφθορίου σε προπινικό οξύ

Με προσθήκη δύο (2) ισοδυνάμων υδροφθορίου (HF) σε προπινικό οξύ (HC≡CCOOH) παράγεται 2,2-διφθοροπροπανικό οξύ:

{\displaystyle \mathrm {HC\equiv CCOOH+2HF{\xrightarrow {}}CH\_{3}CF\_{2}COOH} }

### Με ολική υποκατάσταση χλωρίου από φθόριο

Με επίδραση φθοριούχου υφυδραργύρου (Hg2F2) σε 2,2-διχλωροπροπανικό οξύ (CH3CCl2COOH) μπορεί να υποκατασταθεί το χλώριο από φθόριο, γιατί ο σχηματισμός δυσδυάλυτου χλωριούχου υφυδραργύρου (Hg2Cl2) μετακινεί τη χημική ισορροπία της αντίδρασης προς τα δεξιά:

{\displaystyle \mathrm {CH\_{3}CCl\_{2}COOH+Hg\_{2}F\_{2}{\xrightarrow {}}CH\_{3}CF\_{2}COOH+Hg\_{2}Cl\_{2}\downarrow } }

Παρόμοια υποκατάσταση συμβαίνει και με χρήση φθοριούχου αργύρου (AgF):

{\displaystyle \mathrm {CH\_{3}CCl\_{2}COOH+2AgF{\xrightarrow {}}CH\_{3}CF\_{2}COOH+2AgCl\downarrow } }

Χημικές ιδιότητες και παράγωγα
------------------------------

Το 2,2-διφθοροπροπανικό οξυ συνδυάζει τις ιδιότητες καρβοξυλικού οξέος και διφθοροπαραγώγου.

### ΄Οξινος χαρακτήρας και καρβονικά άλατα

Το 2,2-διφθοροπροπανικό οξύ είναι ένα ασθενές μονοβασικό οξύ. Το 2,2-διφθοροπροπανικό οξύ αντιδρά με ορισμένα μέταλλα μέταλλα και βάσεις σχηματίζοντας άλατα με σύγχρονη έκλυση υδρογόνου ή νερού, αντίστοιχα. 

{\displaystyle \mathrm {CH\_{3}CF\_{2}COOH{\rightleftarrows }CH\_{3}CF\_{2}COO^{-}+H^{+}} }

(Αντίδραση διάστασης)

{\displaystyle \mathrm {CH\_{3}CF\_{2}COOH+Na{\xrightarrow {}}CH\_{3}CF\_{2}COONa+H\_{2}\uparrow } }

(Επίδραση μετάλλων ηλεκτροθετικότερων του υδρογόνου)

{\displaystyle \mathrm {CH\_{3}CF\_{2}COOH+NaOH{\xrightarrow {}}CH\_{3}CF\_{2}COONa+H\_{2}O} }

(Αντίδραση εξουδετέρωσης)

* Τα ηλεκτροθετικότερα των μετάλλων, όπως τα αλκαλιμέταλλα, καθώς και τα πυκνά διαλύματα ισχυρών βάσεων έχουν επίσης την τάση να δίνουν και αντιδράσεις απόσπασης υδροφθορίου (δείτε παρακάτω).

### Αποκαρβοξυλίωση

1. Με θέρμανση 2,2-διφθοροπροπανικού νατρίου παίρνουμε διοξείδιο του άνθρακα και 1,1-διφθοραιθάνιο:

{\displaystyle \mathrm {CH\_{3}CF\_{2}COOH+NaOH{\xrightarrow {}}CH\_{3}CF\_{2}COONa+H\_{2}O{\xrightarrow {\triangle }}CH\_{3}CHF\_{2}+NaOH+CO\_{2}} }

2. Με ηλεκτρόλυση 2,2-φθοροπροπανικού νατρίου (μέθοδος Kolbe), παράγονται διοξείδιο του άνθρακα και 2,2,3,3-τετραφθοροβουτάνιο:

{\displaystyle \mathrm {2CH\_{3}CF\_{2}COOH+2NaOH{\xrightarrow {}}2CH\_{3}CF\_{2}COONa+2H\_{2}O{\xrightarrow {\eta \lambda \epsilon \kappa \tau \rho {\acute {o}}\lambda \upsilon \sigma \eta }}CH\_{3}CF\_{2}CF\_{2}CH\_{3}+2NaOH+2CO\_{2}\uparrow } }

3. Με θέρμανση αλάτων του με ασβέστιο (ή βάριο) παράγεται 2,2,4,4-τετραφθορο-3-πεντανόνη:

{\displaystyle \mathrm {(CH\_{3}CF\_{2}COO)\_{2}Ca{\xrightarrow {\triangle }}CH\_{3}CF\_{2}COCF\_{2}CH\_{3}+CaCO\_{3}\downarrow } }

4. Με επίδραση βρωμίου σε 2,2-φθοροπροπανικό άργυρο παράγεται 1-βρωμο-1,1-διφθοραιθάνιο - Αντίδραση Hunsdiecker:

{\displaystyle \mathrm {CH\_{3}CF\_{2}COOAg+Br\_{2}{\xrightarrow {}}CH\_{3}CBrF\_{2}+AgBr\downarrow +CO\_{2}\uparrow } }

### Αναγωγή

1. Τo 2,2-διφθοροπροπανικό οξύ ανάγεται με λιθιοαργιλιοϋδρίδιο (LiAlH4) (κυρίως) προς 1-προπανόλη:

{\displaystyle \mathrm {2CH\_{3}CF\_{2}COOH+3LiAlH\_{4}{\xrightarrow {}}2CH\_{3}CH\_{2}OH+2LiAlO\_{2}+LiF+AlF\_{3}} }

2. Με «υδρογόνο εν τω γενάσθαι», δηλαδή μέταλλο + οξύ παράγεται προπανικό οξύ:

{\displaystyle \mathrm {CH\_{3}CF\_{2}COOH+2Zn+2HCl{\xrightarrow {}}CH\_{3}CH\_{2}COOH+2ZnClF} }

3. Με σιλάνιο, παρουσία τριφθοριούχου βορίου παράγεται προπανικό οξύ:

{\displaystyle \mathrm {CH\_{3}CF\_{2}COOH+SiH\_{4}{\xrightarrow {BF\_{3}}}CH\_{3}CH\_{2}COOH+SiH\_{2}F\_{2}} }

4. Αναγωγή από ένα αλκυλοκασσιτεράνιο. Παράγεται προπανικό οξύ. Π.χ.:

{\displaystyle \mathrm {CH\_{3}CF\_{2}COOH+RSnH\_{3}{\xrightarrow {}}CH\_{3}CH\_{2}COOH+RSnHF\_{2}} }

### Οξείδωση

Τo φθοραιθανικό οξύ οξειδώνεται σε 2,2-διφθοροπροπανικό υπεροξύ από το υπεροξείδιο του υδρογόνου (H2O2), σε όξινο περιβάλλον:

{\displaystyle \mathrm {CH\_{3}CF\_{2}COOH+H\_{2}O\_{2}{\xrightarrow {H^{+}}}CH\_{3}CF\_{2}CO\_{3}H+H\_{2}O} }

### Εστεροποίηση

* Με επίδραση αλκοολών παράγονται 2,2-διφθοροπροπικοί εστέρες::

{\displaystyle \mathrm {CH\_{3}CF\_{2}COOH+ROH{\rightleftarrows }CH\_{3}CF\_{2}COOR+H\_{2}O} }

Πηγές
-----

* Ν. Αλεξάνδρου, *Γενική Οργανική Χημεία*, ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 1985
* 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
* Πολυχρόνη Σ. Καραγκιοζίδη: Ονοματολογία οργανικών ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1991, Έκδοση Β΄.
* Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροκυκλικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985, Έκδοση Β΄.
* Δ. Νικολαΐδη: Ειδικά κεφάλαια Οργανικής Χημεία, Θεσσαλονίκη 1983.

Aναφορές και σημειώσεις
-----------------------

1. ↑  Διαδικτυακός τόπος ChemSpider
2. ↑  Τα δεδομένα προέρχονται εν μέρει από το «Table of periodic properties of thw Ellements», Sagrent-Welch Scientidic Company και Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, Σελ. 34.
3. ↑  «Selected Bond Energies and Bond Lengths» (PDF). *chem.tamu.edu/*. [*νεκρός σύνδεσμος*]
4. ↑  Υπολογισμένο βάση του ιονισμού από τον παραπάνω πίνακα
5. ↑  Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 158, §6.9.1.
6. ↑  Σημείωση: Όπου X (θεωρητικά) οποιοδήποτε αλογόνο, εκτός από το το αστάτιο, που έχει ερευνηθεί ελάχιστα.
7. ↑  Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 185, §7.2.8.
8. ↑  Acetic Acid and Its Derivatives (Chemical Industries) von V. Agreda, J. Zoeller, und Agreda H. Agreda von Marcel Dekker Inc (Gebundene Ausgabe - 16. Dezember 1992), ISBN 0-8247-8792-7.
9. ↑  Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ.285, §12.4.3α.
10. ↑  Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ.285, §12.4.3β.
11. ↑  Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ.285, §12.4.3γ.
12. ↑  Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ.285, §12.4.3δ.
13. ↑  Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ.285, §12.4.4. και σελ. 187, §7.3.3α
14. ↑  Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 187, §7.3.3β, R = CH2COOH, X = F.
15. ↑  Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991, σελ. 291-293, §19.1.
16. ↑  SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, Σελ. 42, §4.3.
17. ↑  Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ.285, §12.4.5α.
18. ↑  Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ.285, §12.4.8α.

|  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 

| π • σ • ε
Καρβοξυλικά οξέα |
| --- |
|  |
| **Αλκανικά οξέα** | 
Μυρμηκικό οξύ  · Οξικό οξύ  · Προπιονικό οξύ  · Βουτυρικό οξύ  · Ισοβουτυρικό οξύ  · Βαλερικό οξύ  · Καπροϊκό οξύ  · Εναθικό οξύ  · Καπρυλικό οξύ  · Πελαργονικό οξύ  · Καπρικό οξύ  · Λαυρικό οξύ  · Μυριστικό οξύ  · Παλμιτικό οξύ  · Στεαρικό οξύ  · Αραχιδικό οξύ  · Βαχενικό οξύ  · Λιγνοκερικό οξύ |
|  |
| **Αλκενικά οξέα** | 
Ακρυλικό οξύ  · Κροτονικό οξύ  · 3-βουτενικό οξύ  · Μεθυλοπροπενικό οξύ |
|  |
| **Αλκινικά οξέα** | 
Προπιολικό οξύ |
|  |
| **Αλκαδιενικά οξέα** | 
Σορβικό οξύ |
|  |
| **Αλκανοδιικά οξέα** | 
Οξαλικό οξύ  · Μηλονικό οξύ  · Ηλεκτρικό οξύ  · Γλουταρικό οξύ  · Αδιπικό οξύ |
|  |
| **Αλκενοδιικά οξέα** | 
Μηλεϊνικό οξύ  · Φουμαρικό οξύ |
|  |
| **Αρωματικά οξέα** | 
Βενζοϊκό οξύ  · Φαινυλαιθανικό οξύ  · Κιναμωμικιό οξύ  · Βενζιλικό οξύ  · Φθαλικό οξύ  · Ισαφθαλικό οξύ  · Τερεφθαλικό οξύ  · Ανθρανιλικό οξύ  · Σαλικυλικό οξύ  · Ασπιρίνη  · π-αμινοσαλικυλικό οξύ  · Γαλλικό οξύ  · μ-Διγαλλικό οξύ |
|  |
| **Αλαλκανικά οξέα** | 
Φθοραιθανικό οξύ  · Χλωροξικό οξύ  · Βρωμαιθανικό οξύ  · 2-φθοροπροπιονικό οξύ  · 3-φθοροπροπανικό οξύ  · 2-φθοροβουτανικό οξύ |
|  |
| **Διαλαλκανικά οξέα** | 
Διφθοροξικό οξύ  · Φθοροχλωραιθανικό οξύ  · 2,2-διφθοροπροπανικό οξύ |
|  |
| **Τριαλαλκανικά οξέα** | 
Τριφθοραιθανικό οξύ |
|  |
| **Αλαλκενικά οξέα** | 
2-φθοροπροπενικό οξύ |
|  |
| **Υδροξυοξέα** | 
Γλυκολικό οξύ  · Γαλακτικό οξύ  · Υδρακρυλικό οξύ  · Μηλικό οξύ  · Τρυγικό οξύ  · Κιτρικό οξύ |
|  |
| **Αλδεϋδοξέα** και **κετοξέα** | 
Οξαιθανικό οξύ  · Πυροσταφυλικό οξύ  · α-κετοβουτυρικό οξύ  · Ακετοξικό οξύ |
|  |
| **Υδροθειοξέα** | 
Θειογλυκολικό οξύ |
|  |
| **Νιτροαλκανικά οξέα** | 
Νιτρομεθανικό οξύ  · Νιτροαιθανικό οξύ  · 2-νιτροπροπανικό οξύ  · 3-νιτροπροπανικό οξύ  · 2-νιτροβουτανικό οξύ  · 3-νιτροβουτανικό οξύ  · 4-νιτροβουτανικό οξύ |

 |