Трифторметан (CHF3), или фтороформ, является одним из самых широко используемых фреонов в промышленности. В частности, это вещество используется в качестве хладагента или присадки при изготовлении сложных электронных микрочипов. Фтороформ чрезвычайно опасен для окружающей среды. Так, он не только разрушает озоновый слой, как и другие фреоны, но и является мощнейшим парниковым газом, чья сила превосходит парниковый эффект от СО2 в 14,8 тысячи раз.
Группа химиков под руководством Сурьи Пракаша (Surya Prakash) из университета Южной Калифорнии в Лос-Анджелесе (США) решила проблему утилизации фреона, разработав серию реакций, позволяющих соединить молекулы трифторметана с другими органическими веществами.
Как объясняют авторы статьи, фтороформ является довольно инертным веществом с точки зрения химии, из-за чего его крайне сложно связать с другими соединениями. Поэтому утилизация фреона является весьма дорогостоящим и энергозатратным делом — как правило, излишки фреона разлагают при помощи нагрева до высокой температуры или сжигают при помощи плазмы.
Пракаш и его коллеги научились не только нейтрализовать молекулы CHF3, но и использовать их для синтеза ряда других органических соединений.
Ключевым компонентом их методики выступает особый кремнийорганический катализатор KHMDS, представляющий собой соль калия и органической кислоты из соединенных молекул метана, аммиака и кремния. При температуре ниже нуля и особых параметрах реакции это вещество способствует соединению трифторметана с другими видами органики.
По словам ученых, им удалось связать молекулы фтороформа с простейшими и ароматическими углеводородами, альдегидами, кетонами, эфирами, а также соединениями бора, серы и кремния с органикой. В некоторых случаях подобный подход позволяет избежать нескольких промежуточных этапов, которые необходимы при попытках синтезировать органическую молекулу с присоединенным «хвостом» СF3.
Как считают Пракаш и его коллеги, данная методика позволяет достаточно дешево утилизировать фреон и использовать его в качестве сырья для синтеза некоторых важных органических соединений. По их мнению, эта реакция может помочь нам уменьшить объемы излишков фреона, возникающие при производстве тефлона или утилизации холодильного оборудования.