1,2,3,4-tetracloro-esafluorobutano

1,2,3,4-tetracloro-esafluorobutano
Nome IUPAC
1,2,3,4-tetracloro-esafluorobutano
Abbreviazioni
CFC-316lbb R-316
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	C4Cl4F6
Massa molecolare (u)	303,834 g/mol
Aspetto	liquido incolore
Numero CAS	375-45-1
Numero EINECS	609-441-9
PubChem	559240
SMILES	FC(F)(Cl)C(F)(Cl)C(F)(Cl)C(F)(F)Cl
Proprietà chimico-fisiche
Temperatura di ebollizione	134 °C
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
Frasi H	H315,H319,H335
Consigli P	P264,P302+P352,P304+P340, P305+P351+P338, P332+P313,P337+P313[1]

L'1,2,3,4-tetracloro-esafluorobutano è un idrocarburo completamente alogenato del gruppo dei freon (CFC), avente formula molecolare C₄Cl₄F₆.

A temperatura ambiente si presenta come un liquido incolore dall'odore dolciastro. Può essere usato come intermedio per la sintesi di altri composti chimici (ad esempio l'esafluoro-1,3-butadiene) oppure come solvente al posto del freon-113.[2]

Produzione

• Può essere sintetizzato a partire dall'1,2,3,4-tetraclorobutano mediante fluorurazione diretta;[3] l'1,2,3,4-tetraclorobutano di partenza è un sottoprodotto proveniente dalla clorurazione dell'1,3-butadiene. Il prodotto principale del processo, ovvero la monoaddizione di cloro all'1,3-butadiene, viene usato per la produzione di neoprene.

  CH₂=CH-CH=CH₂ + 2 Cl₂ → ClCH₂(CHCl)₂CH₂Cl

  ClCH₂(CHCl)₂CH₂Cl + 6 F₂ → C₄F₆Cl₄ + 6 HF

• Può essere ottenuto anche per addizione di fluoruro di cloro all'1,2,3,4-tetraclorobutadiene[4]:

  CHCl=CCl-CCl=CHCl + ClF → C₄F₆Cl₄

• Un'altra via sintetica parte dall'1,2-dicloro-1,1,2-trifluoro-2-iodoetano mediante coupling o dealogenazione riduttiva;[5][6] l'intermedio 1,2-dicloro-1,1,2-trifluoro-2-iodoetano può essere preparato per addizione di monocloruro di iodio al cloro-trifluoroetilene.[7]

  CF₂-CFCl + ICl → ICFCl-CF₂Cl

  2 ICFCl-CF₂Cl → C₄F₆Cl₄

• Può essere prodotto nella fluorurazione dell'1,2-difluoro-1,2-dicloroetilene;[8] non sono tuttavia riportati metodi industriali che seguono questa via sintetica.[9]

  2 CFCl=CFCl + F₂ → C₄F₆Cl₄

• In maniera simile è possibile partire dalla fluorurazione della trielina[10] e operare alogenazioni e dealogenazioni successive:

  2 CHCl=CCl₂ + F₂ → C₄F₂Cl₆H₂

  C₄F₂Cl₆H₂ → CFCl=CCl-CCl=CFCl

  CFCl=CCl-CCl=CFCl + F₂ → C₄F₆Cl₄

• Sempre a partire dall'1,2-difluoro-1,2-dicloroetilene mediante coupling e alogenazioni successive[11] con cloro e antimonio-trifluoro-dicloruro:[9]

  2 CFCl=CFCl → CFCl=CF-CFCl-CFCl₂

  CFCl=CF-CFCl-CFCl₂ + Cl₂ → CFCl₂CFCl-CFCl-CFCl₂

  CFCl₂CFCl-CFCl-CFCl₂ + SbF₃Cl₂ → C₄F₆Cl₄

• È possibile partire dal cloro-trifluoro-etilene e arrivare al prodotto finale in due step; nella prima reazione si sintetizza il 1,2-dicloro-1,2,2-trifluoro-iodoetano il quale viene sottoposto a coupling riduttivo con mercurio.[12]

  CF₂=CFCl +ICl → CF₂Cl-CFClI

  CF₂Cl-CFClI + Hg → C₄F₆Cl₄ + HgI₂

• Sempre dal cloro-trifluoro-etilene passando tramite 3,4-dicloro-esafluoro-butene[13] o tramite esafluoro-ciclobutene:[14][15]

  2 CF₂=CFCl → CF₂=CF-CFCl-CF₂Cl

  CF₂=CF-CFCl-CF₂Cl + Cl₂ → C₄F₆Cl₄

  2 CF₂=CFCl → c-(-CF₂-CF₂-CFCl-CFCl-) → c-(-CF₂-CF₂-CF=CF-)

  c-(-CF₂-CF₂-CF=CF-) +H₂ → CF₂H-CFH-CFH-CF₂H

  CF₂H-CFH-CFH-CF₂H + Cl₂ → C₄F₆Cl₄

Note

1. Copia archiviata (PDF), su fluorochem.co.uk. URL consultato il 25 ottobre 2015 (archiviato dall'url originale il 5 marzo 2016).
2. (EN) Solvent Selection Guide for InfraCal TOG/TPH Analyzers (PDF), su wilksir.com. URL consultato il 12 aprile 2015 (archiviato dall'url originale il 2 giugno 2014).
3. (EN) Process for producing hexafluoro-1,3-butadiene, su google.com.tr. URL consultato il 12 aprile 2015.
4. By Muray, J. ;Fluorination of 1,2,3,4-tetrachlorobutadiene with chlorine fluorides; Journal of the Chemical Society, 1884-7; 1959
5. Henne, A. L., Postelneck, Wm.; Journal of the American Chemical Society, 77, 2334-5; 1955
6. Eapen, K. C. , Tamborski, C.; Journal of Fluorine Chemistry, 35(2), 421-4; 1987
7. Bil'dinov, I. K. et al; Process for preparation of 1,2,3,4-tetrachlorohexafluorobutane by dimerization of 1-iodo-1,2,2-trifluoro-1,2-dichloroethane with zinc in presence of oxygen-containing chelating agent; Russ., 2246477, 20 Feb 2005
8. Miller, William T., Jr.; Ehrenfeld, Robert L.; Phelan, James M.; Prober, Maurice; Reed, Sherman K.; Industrial and Engineering Chemistry (1947), 39, 401-4
9. Jing Zhu, Shuang Chen, Bahoe Wang, Xiaorong Zhang; International Journal of Organic Chemistry, 2014, 4,331-338
10. US 20120/0280291
11. Palmer, R.R and Ralph, D. (1958) GB798407
12. Haszeldine R.N.(1962) US3046304
13. Miller W.T. (1950) US2668182
14. Harmon J. (1943) US2436142
15. Young D. (1960) GB839756