4,4'-difluorobenzofenone

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Il 4,4’-Difluorobenzofenone (DFBP) è un composto organico appartenente alla famiglia dei chetoni aromatici con formula (FC6H4)2CO. A temperatura ambiente è un solido incolore solubile in etanolo o toluene. Viene usato come monomero per la produzione di PEEK, un polimero ad alte performance.

4,4'-difluorobenzofenone
Nome IUPAC
Bis-4(4-fluorofenil)-metanone
Abbreviazioni
DFBP
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolareC13H8F2O
Massa molecolare (u)218.20
Aspettosolido incolore
Numero CAS345-92-6
Numero EINECS206-466-3
PubChem9582
SMILES
C1=CC(=CC=C1C(=O)C2=CC=C(C=C2)F)F
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)1.339
Temperatura di fusione102-105 °C
Temperatura di ebollizione296 °C
Indicazioni di sicurezza
Punto di fiamma152 °C
Temperatura di autoignizione597 °C
Simboli di rischio chimico
irritante pericoloso per l'ambiente
Frasi H302 - 315 - 319 - 335 - 411
Consigli P273 - 301+312+330 - 305+352 - 305+351+338 [1]

Sintesi[modifica | modifica wikitesto]

La sintesi del 4,4′-difluorobenzofenone fu riportata per la prima volta nel 1933 da Dunlop e Gardner[2].

Schema sintesi DFBP da fluorobenzene e 4-fluoro-benzoil-cloruro
Sintesi DFBP da fluorobenzene e p-fluoro-benzoil-cloruro

La reazione, un'acilazione di Friedel-Crafts del fluorobenzene con 4-fluoro-benzoil-cloruro in presenza di alluminio tricloruro AlCl3 produce 4,4′-difluorobenzofenone con il 52% di resa oltre a piccole quantità di isomero 2,4′-difluorobenzofenone. Si può ottenere DFBP con resa del 94,5% e purezza del 97,2% usando come catalizzatore una miscela di cloruro di alluminio e cloruro di litio in 1,2-dicloroetano,[3].

La sintesi del 4,4’-Difluorobenzofenone a partire da prodotti industriali parte dalla para-touidina (A). Tramite reazione (1) di Balz–Schiemann con acido nitroso e acido tetrafluoroborico o tramite Reazione di Sandmeyer il gruppo amminico viene convertito in fluoruro arilico. Successivamente il 4-fluoro-toluene (B) viene ossidato ad acido 4-fluoro-benzoico (C). L'acido (C) viene convertito in 4-fluoro-benzoil-cloruro (D) mediante trattamento con cloruro di tionile.

Il DFBP si ottiene per acilazione (4) del fluorobenzene con 4-fluoro-benzoil-cloruro (D) in presenza di alluminio tricloruro come catalizzatore.[4]

Schema sintesi DFBP da toluidina e fluorobenzene
Schema sintesi DFBP da toluidina e fluorobenzene

La necessità di utilizzare quantità iperstechiometriche del catalizzatore di acilazione AlCl3 e il costo di smaltimento dei suoi prodotti di idrolisi hanno stimolato la ricerca di percorsi sintetici alternativi.

È possibile ottenere DFBP tramite diazotizzazione del 4,4′-diamminodifenilmetano e successiva decomposizione termica (reazione di Balz-Schiemann) del sale tetrafluoroborato. Il gruppo carbonilico viene ottenuto per ossidazione, ad esempio con acido nitrico.[5][6].

Sintesi DFBP da 4,4′-diamminodifenilmetano
Sintesi DFBP da 4,4′-diamminodifenilmetano

Un altro processo utilizza la reazione acido catalizzata fra formaldeide con fluorobenzene con acido p-fluorobenzensolfonico per formare una miscela di difluoro-difenil-metano composta da 77% 4,4'-DFBP e 23% 2,4'-DFBP. La miscela viene successivamente ossidata con acido nitrico concentrato[7] .

Sintesi DFBP da formaldeide
Sintesi DFBP da formaldeide e fluorobenzene

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ MSDS su www.sigmaaldrich.com
  2. ^ R.D. Dunlop, J.H. Gardner, The preparation of 4-fluoro- and 4,4′-difluorobenzophenone, in Journal of the American Chemical Society, vol. 55, 4ª ed., 1933, pp. 1665–1666, DOI:10.1021/ja01331a058.
  3. ^ Patent US4814508: Friedel-Crafts preparation of aromatic ketones. Angemeldet am 21. März 1988, veröffentlicht am 21. März 1989, Anmelder: Raychem Corp., Erfinder: H.C. Gors, P.J. Horner, J. Jansons.
  4. ^ R.D. Dunlop and John H. Gardner, Preparation of Fluorbenzophenones, in J. Am. Chem. Soc., vol. 55, n. 4, 1933, pp. 1665–1666, DOI:10.1021/ja01331a058.
  5. ^ Patent EP0004710B1: Preparation of 4,4'-difluorobenzophenone. Angemeldet am 8. März 1979, veröffentlicht am 4. November 1981, Anmelder: Imperial Chemical Industries PLC, Erfinder: P.A. Staniland, R.D. Bowden, L. Burgess, R.J. Clark.
  6. ^ R.E. Banks, ed., Fluorine Chemistry at the Millennium – Fascinated by Fluorine, Amsterdam, Elsevier, 2000, pp. 177, ISBN 0-08-043405-3.
  7. ^ Patent US7687668B2: Process for preparing 4,4'-difluorobenzophenone. Angemeldet am 27. Juli 2006, veröffentlicht am 30. März 2010, Anmelder: Evonik Fibres GmbH, Erfinder: H. Rögl, M. Ungerank.

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