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Perfluorocicloalqueno

Estructura de fluorocarbono de perfluorocicloalqueno ( PFCA ) con un núcleo de cicloalqueno . Los PFCA han mostrado reactividad con una amplia variedad de nucleófilos, incluidos fenóxidos, alcóxidos, organometálicos, aminas, tioles y azoles. [1] Se informa que ellos o sus derivados tienen actividad óptica no lineal, [2] y son útiles como lubricantes, [3] agentes de grabado, [4] componentes de celdas de combustible, [5] materiales de bajo dieléctrico y recubrimientos superhidrofóbicos y oleofóbicos . [6]

Reactividad

La derivatización de estos anillos PFCA a través del desplazamiento de átomos de flúor con nucleófilos ocurre mediante una reacción de adición-eliminación en presencia de una base. El ataque del nucleófilo al anillo PFCA genera un carbanión que puede eliminar un ion fluoruro, lo que da como resultado productos sustituidos con vinilo y con alilo (Esquema 1). La proporción de productos vinílicos y alílicos depende del tamaño del anillo, las condiciones de reacción y el nucleófilo. [1] [7]

Derivatización del anillo PFCA
Esquema 1: Derivatización del anillo PFCA [1]

En condiciones favorables, un buen nucleófilo puede reemplazar todos los átomos de flúor en el anillo PFCA (Esquema 2). [8]

Esquema 2: Multisustitución de imidazol o 1,2,4-triazol en el anillo PFCA [1] [8]

Los PFCA tienen un enorme potencial para ser utilizados como monómeros para producir una variedad de polímeros. La primera vez, Smith et al. demostraron la policondensación de bisfenoles con PFCA. Se preparó una clase única de polímeros de éter aromático que contienen encadenamiento de perfluorociclopentenilo (PFCP) a partir de la simple policondensación por crecimiento escalonado de bisfenoles disponibles comercialmente y octafluorociclopenteno (OFCP) en presencia de trietilamina (Esquema 3 y 4). [6] [9]

Esquema 3. Síntesis del polímero de perfluorociclopentenil aril éter (PFCP) [9]
Esquema 4. Síntesis y polimerización de monómeros de bis(heptafluorociclopentenil) aril éter [9]

Smith et al. ampliaron aún más su trabajo recientemente publicado sobre polímeros de perfluorociclopentenilo (PFCP) aril éter y monómeros de perfluorocicloalquenilo (PFCA) aril éter, e informaron la síntesis de una nueva clase de fluoropolímeros, a saber, polímeros de perfluorociclohexenilo (PFCH) aril éter, a través de policondensación por crecimiento escalonado de bisfenoles comerciales y decafluorocicloalqueno (DFCH) en presencia de trietilamina (Esquema 5). [7] [10]

Esquema 5. Síntesis de polímero de perfluorocicloalquenil (PFCA) aril éter [7] [10]

Referencias

  1. ^ abcd Wigglesworth, Tony J.; Sur, David; Norsten, Tyler B.; Lekhi, Vikram S.; Branda, Neil R. (2005). "Discriminación quiral en helicenos fotocromáticos". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 127 (20): 7272–3. doi :10.1021/ja050190j. PMID  15898750.
  2. ^ Matsui, Masaki; Tsuge, Michinori; Funabiki, Kazumasa; Shibata, Katsuyoshi; Muramatsu, Hiroshige; Hirota, Kazuo; Hosoda, Masahiro; Tai, Kazuo; Shiozaki, Hisayoshi; Kim, Misa; Nakatsu, Kazumi (1999). "Síntesis de cromóforos azo que contienen un resto perfluorocicloalquenilo y su no linealidad óptica de segundo orden". Revista de química del flúor . 97 (1–2): 207–12. doi :10.1016/S0022-1139(99)00050-0.
  3. ^ "Derivados organometálicos de perfluorocicloalquenos - Minnesota Mining Mfg Co,Us". Freepatentsonline.com . 1971-08-25 . Consultado el 2017-01-05 .
  4. ^ Takahashi, Kazuo; Itoh, Atsushi; Nakamura, Toshihiro; Tachibana, Kunihide (2000). "Cinética radical para la deposición de películas de polímeros en plasmas de fluorocarbono (C 4 F 8 , C 3 F 6 y C 5 F 8 )". Películas sólidas delgadas . 374 (2): 303–10. Código Bibliográfico :2000TSF...374..303T. doi :10.1016/S0040-6090(00)01160-3.
  5. ^ "Patente US20140162173 - Polímeros de perfluorociclopentenilo sulfonados y sus usos - Google Patents". Google.com . 2013-10-09 . Consultado el 2017-01-05 .
  6. ^ ab Sharma, Babloo; Verma, Rajneesh; Baur, Cary; Bykova, Julia; Mabry, Joseph M.; Smith, Dennis W. (2013). "Compuestos de polímeros de éter arílico POSS-PFCP de dieléctrico ultrabajo, autolimpiantes y altamente oleofóbicos". Journal of Materials Chemistry C . 1 (43): 7222–7. doi :10.1039/C3TC31161A.
  7. ^ abc Sharma, Babloo; Faisal, Mohammad; Liff, Shawna M.; Smith, Dennis W. (2014). "Polímeros de éter arílico de perfluorocicloalquenilo (PFCA) semifluorados encadenados con triarilamina". Applied Petrochemical Research . 5 : 35. doi : 10.1007/s13203-014-0063-0 .
  8. ^ ab Garg, Sonali; Twamley, Brendan; Zeng, Zhuo; Shreeve, Jean'ne M. (2009). "Azoles como nucleófilos reactivos con perfluoroalquenos cíclicos". Química: una revista europea . 15 (40): 10554–62. doi :10.1002/chem.200901508. PMID  19746368.
  9. ^ abc Cracowski, Jean-Marc; Sharma, Babloo; Brown, Dakarai K.; Christensen, Kenneth; Lund, Benjamin R.; Smith, Dennis W. (2012). "Polímeros de perfluorociclopentenil (PFCP) aril éter mediante policondensación de octafluorociclopenteno con bisfenoles". Macromolecules . 45 (2): 766–71. Código Bibliográfico :2012MaMol..45..766C. doi :10.1021/ma2024599.
  10. ^ ab Sharma, Babloo; Hill, Sarah C.; Liff, Shawna M.; Pennington, William T.; Smith, Dennis W. (2014). "Polímeros de perfluorociclohexenil aril éter mediante policondensación de decafluorociclohexeno con bisfenoles". Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry . 52 (2): 232–8. Código Bibliográfico :2014JPoSA..52..232S. doi :10.1002/pola.26995.