Hexafluoraceton

Strukturformel
Allgemeines
Name	Hexafluoraceton
Andere Namen	HFA Perfluroraceton   Hexafluoro-2-propanone
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] Gefahr H- und P-Sätze H: 280-301-311-314-330-360 EUH: keine EUH-Sätze P: 201-​260-​280-​284-​301+310-​305+351+338Vorlage:P-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze [2] EU-Gefahrstoffkennzeichnung [2] 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.

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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.^[3] Weiterhin findet das Deutero-Hydrat als NMR-Lösungsmittel und als Reagenz in der Schutzgruppen-Technik Verwendung.

Herstellung

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.^[4]

Eine Labormethode beruht auf der Umsetzung von Perfluorpropen mit Schwefel und Kaliumfluorid und anschließender Ringöffnung des Dithietans mit Kaliumfluorid und Kaliumiodat zum HFA.^[5]

Eigenschaften

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 Dehydatisierung mit Phosphoroxichlorid (POCl₃) das Hexafluor-2-propylimin (CF₃)₂CNH liefert.^[6]

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

Verwendung

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.^[7]

Das Hydroperoxyd des HFA, also das Wasserstoffperoxid-Addukt, ist ein potentes Epoxidierungsmittel.^[8]

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

Einzelnachweise

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.
3. ↑ C. G. Krespan, W. J. Middleton: "Fluorine", in: Chem. Rev., 1967, 1, S. 145.
4. ↑ U.S.-Patent 3.321.515.
5. ↑ M. Van Der Puy, Louis G. Anello, in: Org. Synth., Coll. Vol. 7, 1990, S. 251.
6. ↑ W. J. Middleton, H. D. Carlson: "Hexafluoroacetoneimine", in: Org. Synth., Coll. Vol. 6, 1988, S. 664.
7. ↑ H. Hacklin: Phosphorinane: Synthesen, Eigenschaften und Verhalten gegenüber Hexafluoraceton, Universität Bremen, Dissertations Druck, Darmstadt, 1987.
8. ↑ W. Adam, et al, in: Chem. Rev., 2001, 101, S. 3499.