氟化乙烯 | 75-02-5

• 物质功能分类: 化学试剂 - 有机试剂 - 烯烃（环状与无环状）
• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机卤素化合物 - 乙烯基卤化物
• 中文名称: 氟化乙烯
• 中文别名: 氟乙烯；氟乙烯；乙烯基氟；乙烯基氟
• 英文名称: 1-fluoroethylene
• 英文别名: Vinyl fluoride；fluoroethene
• CAS: 75-02-5
• 化学式: C₂H₃F
• mdl: MFCD00042113
• 分子量: 46.0442
• InChiKey: XUCNUKMRBVNAPB-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 熔点：
  -160,5°C
• 沸点：
  -72°C
• 密度：
  0,615 g/cm3
• 物理描述：
  Vinyl fluoride, stabilized appears as a colorless gas with a faint ethereal odor. Shipped as a confined liquid under its vapor pressure. Any leak can either be liquid or vapor. Contact with the liquid can cause frostbite. Easily ignited. Vapors are heavier than air. Can asphyxiate by the displacement of air. Under prolonged exposure to fire or intense heat the containers may rupture violently and rocket.
• 颜色/状态：
  Colorless gas [Note: Shipped as a liquefied compressed gas].
• 气味：
  Faint, ethereal odor.
• 闪点：
  Flammable gas
• 溶解度：
  In water, 1.29X10+4 mg/L at 25 °C /Estimated/
• 蒸汽密度：
  1.58 (Air= 1)
• 蒸汽压力：
  1.98X10+4 mm Hg at 25 °C /Extrapolated/
• 大气OH速率常数：
  5.56e-12 cm3/molecule*sec
• 自燃温度：
  860 °F (460 °C)
• 分解：
  When heated to decomposition it emits toxic fumes of /hydrogen fluoride/.
• 粘度：
  3.2347E-04 pascal/seconds (liquid) @ boiling point
• 燃烧热：
  -1.01E+8 J/kmol
• 汽化热：
  2.2243X10+07 J/kmol at melting point
• 表面张力：
  3.4137E-02 newtons/meter @ melting point
• 电离电位：
  10.37 eV
• 聚合：
  In the absence of inhibitor, polymerization can occur
• 保留指数：
  230
• 稳定性/保质期：

  1. 稳定性：稳定。

  2. 禁配物：强氧化剂、强酸。

  3. 避免接触的条件：受热、光照。

  4. 聚合危害：可能发生聚合。

  5. 分解产物：可能产生氟化氢。

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  1
• 重原子数：
  3
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.0
• 拓扑面积：
  0
• 氢给体数：
  0
• 氢受体数：
  1

ADMET

代谢

... vinyl fluoride ... 的代谢第一步被认为涉及微粒体氧化，导致在双键上形成环氧。/有人/建议，由此产生的环氧烷具有很高的反应性，因此能够与核酸共价结合，最终导致突变和癌症。

The first step in the metabolism of ... vinyl fluoride ... has been proposed to involve microsomal oxidation leading to epoxide formation across the double bond. /It has been/ suggested that the resulting oxiranes are highly reactive and therefore can covalently bind to nucleic acids with the eventual end result of mutations and cancer.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

代谢

已报告吸入丙酮增加是由于氟乙烯对中间代谢的影响。氟乙烯的中间代谢物已经在体外实验中被证明可以烷基化细胞色素P450酶的血红素组，这表明可能会抑制其他物质的代谢。

Increased exhalation of acetone has been reported to be due to the effects of vinyl fluoride on intermediary metabolism. Intermediate metabolites of vinyl fluoride have been shown to alkylate the heme group of cytochrome P450 enzymes in vitro, suggesting potential inhibition of the metabolism of other substances.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

代谢

代谢，通过吸入室中氟化物下降的测量，显示出剂量依赖性，并且在老鼠暴露于大于75 ppm浓度的氟化物后达到饱和。已经证明，氟离子可以从乙烯基氟的氧化代谢中释放，并在急性暴露后随尿液排出。

Metabolism, measured by the decline of fluoride in the inhalation chamber, was dose-dependant and saturated after exposure of rats to concentrations greater than 75 ppm. Fluoride ion has been shown to be released from vinyl fluoride oxidative metabolism and released into the urine following acute exposures.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

代谢

根据与氯乙烯和溴乙烯的结构相似性，预期氟乙烯的代谢将涉及微囊氧化，导致在双键处形成环氧，随后重排形成2-卤（氟）乙醛。环氧和乙醛都能与组织亲核试剂结合。

Based on the structural similarity to both vinyl chloride and vinyl bromide, the metabolism of vinyl fluoride is expected to involve microsomal oxidation leading to epoxide formation across the double bond, followed by rearrangement to form the 2-halo(fluoro)acetaldehyde. Both the epoxide and the acetaldehyde are capable of binding to tissue nucleophiles.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

毒理性

• 致癌性证据

评估：对于聚氟乙烯在人类中的致癌性，目前尚缺乏足够的证据。对于聚氟乙烯在实验动物中的致癌性，已有充分的证据。总体评估：聚氟乙烯可能对人类具有致癌性（2A组）。在进行总体评估时，工作组考虑了以下证据：聚氟乙烯在结构上与已知的致癌物氯乙烯密切相关。这两种化学物质在实验动物中引起相同的罕见肿瘤（肝血管肉瘤），这也是由氯乙烯在人类中引起的肿瘤。

Evaluation: There is inadequate evidence in humans for the carcinogenicity of vinyl fluoride. There is sufficient evidence in experimental animals for the carcinogenicity of vinyl fluoride. Overall evaluation: Vinyl fluoride is probably carcinogenic to humans (Group 2A). In making the overall evaluation, the working group took into account the following evidence: Vinyl fluoride is closely related structurally to the known carcinogen, vinyl chloride. The two chemicals cause the same rare tumor (hepatic hemangiosarcoma) in experimental animals, which is also a tumor caused by vinyl chloride in humans.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

毒理性

• 致癌性证据

A2; 怀疑的人类致癌物。

A2; Suspected human carcinogen.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

毒理性

• 致癌性证据

偏二氟乙烯：合理预期为人类致癌物。

Vinyl Fluoride: reasonably anticipated to be a human carcinogen.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

毒理性

• 致癌物分类

国际癌症研究机构致癌物：氟乙烯

IARC Carcinogenic Agent:Vinyl fluoride

来源:International Agency for Research on Cancer (IARC)

毒理性

• 致癌物分类

国际癌症研究机构（IARC）致癌物分类：2A组：可能对人类致癌

IARC Carcinogenic Classes:Group 2A: Probably carcinogenic to humans

来源:International Agency for Research on Cancer (IARC)

吸收、分配和排泄

在封闭吸入系统中，老鼠暴露于卤代烯的浓度下。具有低沸点的化合物的组织富集程度远低于那些具有较高沸点的化合物。卤代烯的代谢消除是一个可饱和的、剂量依赖性过程。

Rats were exposed in closed inhalation system to levels of halogenated ethylenes. Cmpd with low boiling point were enriched in tissues much less than those with higher boiling point. Metabolic elimination of halogenated ethylenes was saturable, dose-dependent process.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

吸收、分配和排泄

简单的氟代烯烃可能是可生物降解的，这是通过暴露后尿液中自由氟离子排泄增加来证明的。

Simple fluoroalkenes are probably biodegradable, demonstrated by increased urinary excretion of free fluoride ion following exposure.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

吸收、分配和排泄

氟乙烯吸入后容易被吸收，在大鼠体内达到的组织浓度是吸入空气中的90%。

Vinyl fluoride is readily absorbed after its inhalation and reaches a tissue concentration in rats that is 90% of that in the inhaled air.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

安全信息

• 职业暴露等级：
  D
• 职业暴露限值：
  TWA: 1 ppm, Ceiling: 5 ppm [use 1910.1017]
• 危险等级：
  2.1
• 危险品标志：
  F
• 安全说明：
  S16,S23,S36/37/39,S9
• 危险类别码：
  R40,R12
• 危险类别：
  2.1
• 危险品运输编号：
  1860
• 储存条件：
  储存注意事项：通车商品加有阻聚剂，应储存于阴凉、通风的易燃气体专用库房中，库温不宜超过30℃。要远离火种、热源，并与氧化剂、酸类分开存放，切忌混储。采用防爆型照明和通风设施，禁止使用可能产生火花的机械设备和工具。储区应配备泄漏应急处理设备。

SDS

第一部分：化学品名称

制备方法与用途

化学性质 常温常压下，它是一种无色可燃气体，带有醚味。其凝固点为-162℃，沸点分别为-72.2℃（在-15℃和-66℃时测量），相对密度0.835（基于-72.2/4℃的数据），临界温度为54.7℃，临界压力为5.1MPa，临界密度为0.320g/cm³。它可以与溴式卤化氢发生加成反应，并且容易与其他烯烃、氟代烯烃及苯乙烯等物质共聚。其自燃极限范围在2.6%-27.1%（体积）。这种气体可溶于丙酮和乙醇，燃烧时火焰呈绿色，具有易聚合的特性。

用途 该化合物主要用于生产聚氟乙烯。聚氟乙烯是含氟量最低、相对密度最小的一种氟塑料。此外，它还可用于合成其他树脂，并作为化工防腐涂层、衬里、电容器薄膜以及食品包装容器表面粉涂层等应用。

生产方法 通过乙炔与无水氟化氢反应制备该化合物。具体步骤包括：将经过重铬酸钾净化和固碱及硅胶干燥处理后的乙炔与无水氟化氢混合，倒入装有氟化铝催化剂的反应管中，在250-350℃下进行反应（随着催化剂活性下降，反应温度会相应提高）。从反应器流出的气体经过冷却、水洗以去除未反应的氟化氢，再通过加热的氧化铜催化剂层来清除未反应的乙炔。最终产品气体中含有氟乙烯及其他杂质如二氟乙烷和微量的乙炔、乙烯以及不凝性气体。

另一种制备方法是首先由氯乙烯与无水氟化氢进行催化加成得到1,1-氟氯乙烷，然后通过脱氯化氢过程获得目标产物——氟乙烯。

类别 压缩气体和液化气体

毒性分级 低毒

急性毒性 吸入：大鼠LC50为80,000ppm/12.5小时

爆炸物危险特性 与空气混合易爆

可燃性危险特性 易燃；遇热分解生成有毒的氟化氢气体

储运特性 应存放在通风良好、低温干燥的库房中，并与氧化剂分开存放

灭火剂 使用水进行灭火

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  氟化乙烯 在 aluminum tri-bromide 、 二溴甲烷 作用下， 反应 16.0h， 生成 1.1-二溴乙烯
  参考文献：
  名称：

  モノフルオロエチレン化合物の製造方法

  摘要：

  提供一种在温和条件下容易且具有高选择性地获得单氟乙烯化合物的合成方法，其以六氟乙烯化合物为原料。该方法包括将以式（2-1）、（2-2）或（2-3）表示的六氟乙烯化合物与由式（3）：BX3（3）表示的化合物反应，以获得以式（1-1）、（1-2）或（1-3）表示的单氟乙烯化合物的步骤。【其中，R1和R2可以相同或不同，可以是氢、烷基或一个或多个取代基取代的苯基，或者它们可以连接在一起形成碳环；X为Cl或Br。】

  公开号：

  JP2015107949A
• 作为产物：
  描述：

  1,1-二氟-2-碘乙烷 在 乙醚 、 苯基溴化镁 作用下， 生成 氟化乙烯
  参考文献：
  名称：

  Swarts, Bulletin de la Societe Chimique de France, 1919, vol. <4>25, p. 168

  摘要：

  DOI：
• 作为试剂：
  描述：

  正丁基锂 、 三甲基氯硅烷 在 氟化乙烯 作用下， 以 乙醚 为溶剂， 生成 丁基三甲基矽烷
  参考文献：
  名称：

  硅的多氟烷基衍生物。第十三部分。三氟（卤代乙烯基）硅烷和（1-氟-2-卤代乙基）三卤代硅烷的制备和热解

  摘要：

  用喹啉处理1-氯-2-氟乙基-或1，2-二氯乙基-三氯硅烷得到三氯（1-氯乙烯基）硅烷。三氯（1,2-二溴乙基）硅烷类似地脱卤化氢。相反，在可比较的条件下2-氯-1-氟乙基-和1,2-二氟乙基-三氯硅烷得到氟乙烯。由三氯甲硅烷基类似物制得的1-氯乙烯基-和1-溴乙烯基-三氟硅烷都在280℃下缓慢分解，从而通过亚烷基卡宾CH 2：C：的中间体介导乙炔和四卤代硅烷。热解（2-氯-1-氟乙基）三氟硅烷赋予氯乙烯经由卡宾中间体，但是三氯甲硅烷基类似物产生重排化合物二氯（1,2-二氯乙基）氟硅烷。1,2-二氟乙基-三氟硅烷和-三氯硅烷均通过涉及β消除的非卡宾机理分解。

  DOI：

  10.1039/dt9750002177

文献信息

• Titanium-Catalyzed Vinylic and Allylic CF Bond Activation-Scope, Limitations and Mechanistic Insight
  作者：Moritz F. Kuehnel、Philipp Holstein、Meike Kliche、Juliane Krüger、Stefan Matthies、Dominik Nitsch、Joseph Schutt、Michael Sparenberg、Dieter Lentz

  DOI：10.1002/chem.201201125

  日期：2012.8.20

  partially fluorinated alkenes, such as previously unknown (Z)‐1,2‐(difluorovinyl)ferrocene. Mechanistic studies indicate a titanium(III) hydride as the active species, which forms a titanium(III) fluoride by H/F exchange with the substrate. The HDF step can follow both an insertion/elimination and a σ‐bond metathesis mechanism; the E/Z selectivity is controlled by the substrate. The catalysts’ ineffieciency

  研究了在各种钛催化剂存在下氟代烯烃的加氢脱氟（HDF）的范围，选择性和机理。优化表明该催化剂需要低空间体积和高电子密度。仲硅烷用作优选的氢化物源。各种各样的底物都能产生部分氟化的烯烃，例如以前未知的（Z）-1,2-（二氟乙烯基）二茂铁。机理研究表明，氢化钛（III）是活性物质，它通过与底物的H / F交换形成氟化钛（III）。HDF步骤可以遵循插入/消除和σ键复分解机制。在Ë / ž选择性由底物控制。通过研究其对第6族氢化物配合物的反应性，合理化了催化剂对氟代丙烯的低效率。
• Photoinduced Regioselective Lactonization of ortho-Iodobenzoic Acids with Alkenes: Synthesis of 3,4-Dihydroisocoumarin Derivatives
  作者：Chao Yang、Wujiong Xia、Xiao Zhang、Binbin Huang

  DOI：10.1055/s-0036-1588541

  日期：2018.1

  A photoinduced strategy for the synthesis of a variety of 3,4-dihydroisocoumarins has been realized. The reactions proceeded from ortho -iodobenzoic acids and alkenes through a photodehalogenative lactonization with NaHCO 3 as the only additive in dimethyl sulfoxide (DMSO) to provide the desired products in moderate to good yields. This method offers a simple, mild, and environmentally friendly route

  已经实现了合成多种 3,4-二氢异香豆素的光诱导策略。该反应从邻碘苯甲酸和烯烃通过光脱卤内酯化反应进行，NaHCO 3 作为二甲基亚砜 (DMSO) 中的唯一添加剂，以中等至良好的收率提供所需的产物。该方法为 3,4-二氢异香豆素衍生物提供了一种简单、温和且环保的途径。
• Free-radical additions to unsaturated systems. Part XVII. Reaction of trifluoroiodomethane with mixtures of ethylene and vinyl fluoride and of ethylene and propene
  作者：R. N. Haszeldine、D. W. Keen、A. E. Tipping

  DOI：10.1039/j39700000414

  日期：——

  : 10. Thermal reactions of trifluoroiodomethane at 200° with the olefins trifluoroethylene, hexafluoropropene, and vinyl chloride give appreciable amounts of 2 : 1 and higher telomers in addition to the 1 : 1 adducts. The extent of telomer formation is much reduced in the case of trifluoroethylene when the reaction is carried out in the presence of added iodine. Competitive reactions of trifluoroiodomethane

  三氟碘甲烷与氟乙烯的热反应可得到两种异构体1：1加合物1,1,1,3-四氟-3-碘丙烷和1,1,1,2-四氟-3-碘丙烷的混合物的高收率三氟碘甲烷与丙烯在200°下的反应比例为89:11。根据比例，1：1的加合物1,1,1-三氟-3-碘丁烷和1-碘-2-三氟甲基丙烷的混合物的收率高90：10。三氟碘甲烷在200°C与烯烃三氟乙烯，六氟丙烯和氯乙烯的热反应除可加1：1的加合物外，还可得到2：1和更高的端粒数量。当在添加的碘存在下进行反应时，在三氟乙烯的情况下，端粒形成的程度大大降低。
• Fluorinated pyridinium and ammonium cationic surfactants
  作者：Allison Yake、Tanya Corder、Kenneth Moloy、Tim Coope、Charles Taylor、Ming Hung、Sheng Peng

  DOI：10.1016/j.jfluchem.2016.05.003

  日期：2016.7

  New classes of partially fluorinated cationic surfactants, including pyridinium sulfonates and ammonium hydrochlorides have been prepared in which a fluoroalkyl chain is interrupted either by ether oxygen (O), or by methylene (CH2) units. These surfactants are obtained from multi-step syntheses via intermediate fluoroalkyl ethylene iodides (RfO(CF2CF2)nCH2CH2I, Rf = C3F7, C2F5, n = 1–3 or Rf(CH2CF2)m(CH2CH2)n

  已经制备了新型的部分氟化的阳离子表面活性剂，包括磺酸吡啶鎓盐和铵盐酸盐，其中氟烷基链被醚氧（O ）或亚甲基（CH 2）单元中断。这些表面活性剂是通过中间体氟代烷基碘乙烷（RfO（CF 2 CF 2）n CH 2 CH 2 I，Rf = C 3 F 7， C 2 F 5， n  = 1-3或Rf（CH 2 CF 2）m（CH 2 CH 2）n，Rf = C 4 F 9，C 6 F 13m  = 0–2，n  = 1-2）或氟代烷基碘（RfI，Rf = C 3 F 7 O（CF 2 CF 2）3 I，C 6 F 13）。检查了这些氟化阳离子表面活性剂的表面活性，并与在油田应用中用作添加剂的市售氟化阳离子表面活性剂进行了比较。一些实施例显示出相对于对照物良好的性能，但是具有更高的氟效率，因为它们比全氟烷基类似物具有更低的氟含量。对于盐酸铵，还研究了阳离子与包括乙烯，丁烯和亚异丙基的氟化链之间不同间隔基团对表面活性的影响。
• Organophosphorus chemistry. Part XI. Reactions of dimethyl- and bis(trifluoromethyl)-phosphine with olefins, and photochemical reaction of ethyl(bistrifluoromethyl)phosphine with ethylene
  作者：R. Fields、R. N. Haszeldine、N. F. Wood

  DOI：10.1039/j39700001370

  日期：——

  ratio 28 : 72, but with propene only dimethyl-n-propylphosphine is produced. Bis(trifluoromethyl) phosphine gives only one adduct with each olefin. In all cases the product, or the major product where two are formed, is that predicted on the basis of formation of the most stable intermediate radical. Neither bis(trifluoromethyl)phosphine nor phosphine react with 1,1,3,3,3-pentafluoropropene under u.v. irradiation

  在紫外线辐射下，二甲基膦与氟乙烯进行双向加成反应，以8:92的比例高收率地形成1-氟乙基-和2-氟乙基-二甲基膦。使用1，1-二氟乙烯，可以以28∶72的比例高产率地生产1，1-二氟乙基-和2，2-二氟乙基-二甲基膦，但是对于丙烯，仅产生二甲基-正丙基膦。双（三氟甲基）膦与每种烯烃仅产生一个加合物。在所有情况下，都是以最稳定的中间基团的形成为基础预测的产物，或形成两个产物的主要产物。在紫外线照射下，双（三氟甲基）膦和膦都不会与1,1,3,3,3-五氟丙烯反应。在辐射过程中或在黑暗中，二甲基膦作为亲核试剂与该烯烃反应，生成顺式混合物-和反式-1-二甲基膦基-1,3,3,3-四氟丙烯。乙基双（三氟甲基）膦和乙烯的辐照得到乙基三氟甲基-3,3,3-三氟丙基膦，这是将三烷基膦光化学加成到烯烃中的第一个例子。

表征谱图