Механизм фторирования метана

[SanNas]

В разнообразных учебниках механизм фторирования метана сводится к последовательному разрыву C-H связей и образованию C-F. Однако в одной работе нашелся такой механизм реакции - см картинку (да еще и со ссылками на другие работы с тем же механизмом). Реально ли происходит разложение CHF3 с образованием радикала CF2 и достраивание до CF4? Кому верить? И по этому механизму получается, что идет накопление тех молекул CF3H, которые не имеют достаточной энергии для распада.

Источник https://www.sibran.ru/upload/iblock/286/286fff388e40cbbf6316c61b9a641e91.pdf

[chemister2010]

Молекула с избыточной энергией может отщепить HF. Тут не написано, что CHF3 + F = CF3 + HF и далее.

Конечный продукт - тетрафторметан (впрочем у фтора это конечный продукт с любой органикой). Если фтора не хватает, образуются продукты и меньшего фторирования.

[Вольный Сяншен]

25.01.2024 в 00:16, SanNas сказал:

Реально ли происходит разложение CHF3 с образованием радикала CF2

CF2 не обязательно бирадикал, электроны на углероде скорее всего спарены, как в окиси углерода, и тогда углерод может принимать на пустую орбиталь пару электронов от фтора (тоже как в СО). Интереснее устойчивость радикалов CH2F и CHF2. Возможно это связано с близкими радиусами углерода и фтора, за счёт чего идёт какая-то делокализация. Тогда с хлором такого быть не должно.

[ash111]

В 24.01.2024 в 23:16, SanNas сказал:

Реально ли происходит разложение CHF3 с образованием радикала CF2 и достраивание до CF4? Кому верить?

чушь собачья. фтороформ устойчивейшая штука. Этот ваш механизм тупо скопирован со схемы радикального хлорирования метана, которое действительно идет хорошо только в присутствии света, потому что там есть значительный энергетический барьер для прямой реакции. Вот только с фтором все иначе, взаимодействие идет без мам, пап, очень энергично. Возникают ли в процессе реакции какие-то радикалы? Ну разумеется. Только их наличие не определяет ход реакции, это просто как обломки молекул метана, возникающие вследствие большой энергии процесса.

Мы же не пишем механизм горения того же метана, например. 

[фосолиф-кимих]

25.01.2024 в 02:16, SanNas сказал:

В разнообразных учебниках механизм фторирования метана сводится к последовательному разрыву C-H связей и образованию C-F. Однако в одной работе нашелся такой механизм реакции - см картинку (да еще и со ссылками на другие работы с тем же механизмом). Реально ли происходит разложение CHF3 с образованием радикала CF2 и достраивание до CF4? Кому верить? И по этому механизму получается, что идет накопление тех молекул CF3H, которые не имеют достаточной энергии для распада.

Источник https://www.sibran.ru/upload/iblock/286/286fff388e40cbbf6316c61b9a641e91.pdf

Если CF₃H газ то энергии для распада достаточно. CF₂ не радикал, а карбен. У него угловая структура, а не линейная.

[yatcheh]

 

Дифторкарбен - хорошая молекула, но её образование из фтороформа при умеренной температуре - это лютый бред (иными словами - весьма маловероятная реакция). Фторирование метана не предполагает жёстких условий.

Дифторкарбен там может болтаться, как продукт разложения трифторметильного радикала. Но и в этом случае он погоды не сделает.

Изменено 25 Января, 2024 в 16:17 пользователем yatcheh

[Shizuma Eiku]

Механизм фторирования метана.. деструктивный. Поскольку реальными продуктами этой реакции является CF₄ и сажа (при недостатке фтора) можно предположить что легко и самопроизвольно (не нужно освещения) образуется радикал фтора, который атакует все остальные молекулы с выделением большого количества энергии. Продуктами реакции оказываются только термодинамически стабильные при высоких температурах CF₄, C, HF.