三氟甲烷 | 75-46-7

• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机卤素化合物 - 卤代烷
• 中文名称: 三氟甲烷
• 中文别名: 氟里昂-23；HFC-23灭火剂；HFC-23氢氟烃(HFC)；氟仿
• 英文名称: trifluoromethan
• 英文别名: trifluoromethane；fluoroform；HFC-23
• CAS: 75-46-7
• 化学式: CHF₃
• mdl: MFCD00000446
• 分子量: 70.0141
• InChiKey: XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 熔点：
  -160 °C
• 沸点：
  -84.4 °C
• 密度：
  1.44 g/cm3
• 物理描述：
  Trifluoromethane is a colorless nonflammable gas. It is shipped as a liquid under pressure. It may be narcotic in high concentrations. Under prolonged exposure to fire or heat the containers may rupture violently and rocket. It is used as a refrigerant.
• 颜色/状态：
  Colorless gas
• 气味：
  Odorless
• 溶解度：
  In water, 4.09X10+3 mg/L at 25 °C
• 蒸汽密度：
  Relative vapor density (air = 1): 2.4
• 蒸汽压力：
  3.53X10+4 mm Hg at 25 °C /from experimentally-derived coefficients/
• 亨利常数：
  Henry's Law constant = 9.52X10-2 atm-cu m/mole at 25 °C
• 大气OH速率常数：
  3.10e-16 cm3/molecule*sec
• 稳定性/保质期：

  1. 稳定性：稳定。

  2. 禁配物：强氧化剂、易燃或可燃物、金属等。

  3. 避免接触的条件：受热。

  4. 聚合危害：不聚合。

  5. 分解产物：氟化氢。

• 分解：
  When heated to decomposition it emits toxic fumes of ... /fluoride/.
• 折光率：
  Index of refraction: 1.215 @ -73 °C (liquid)
• 保留指数：
  202 ;202

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  1.5
• 重原子数：
  4
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  1.0
• 拓扑面积：
  0
• 氢给体数：
  0
• 氢受体数：
  3

ADMET

毒理性

• 毒性总结

三氟甲烷（FC-23）是一种无色、无味的气体或液化气体。它用作制冷剂、有机合成的中间体、红外探测器细胞的直接冷却剂、聚氨酯泡沫的吹发剂，以及集成电路材料蚀刻气体的组成部分。人类暴露和毒性：五名正常健康的男性志愿者在受试者内、双盲设计的实验中，暴露于10%至60%的FC-23浓度（随机间隔与房间空气和40%氧化亚氮的暴露）。对个案和排名群体数据的分析表明，个体能够耐受30%的FC-23浓度。动物研究：在猫吸入60%的三氟甲烷对大脑血流量、大脑对氧气的代谢率或氧合血红蛋白含量没有影响。在70%时，三氟甲烷使猫的心脏对肾上腺素敏感，但程度远低于40%的氯二氟甲烷，并且在大脑电活动（通过脑电图测量）中只产生了中等程度的改变。在另一项研究中，评估了八只麻醉狒狒急性心脏和中央神经系统的影响。建立了呼吸频率、脑电图和心房率的剂量反应效应，从10%的三氟甲烷开始逐步下降。没有自发心律失常的记录，在任何吸入水平下动脉血压保持不变。静脉注射肾上腺素仅在一只有70%（v/v）三氟甲烷的动物中诱导了短暂的心律失常。三氟甲烷在吸入水平达到30%或更高时似乎会诱导轻度的剂量相关生理变化，表明有麻醉效果。它显著提高了果蝇后代的突变率，超过对照组水平。

IDENTIFICATION AND USE: Trifluoromethane (FC-23) is a colorless, odorless gas, or liquefied gas. It is used as refrigerant, intermediate in organic synthesis, direct coolant for infrared detector cells, blowing agent for urethane foams, and component in etch gas for integrated circuits material. HUMAN EXPOSURE AND TOXICITY: Five normal healthy male volunteers were exposed to concentrations of FC-23 between 10% and 60% (randomly interleaved with exposures to both room air and 40% nitrous oxide) in a within-subjects, double-blind design. Analyses of individual cases and ranked group data showed that individuals tolerated the 30% concentration of FC-23. ANIMAL STUDIES: In cats, inhaled at 60%, trifluoromethane had no effect on cerebral blood flow, the cerebral metabolic rate for oxygen, or oxyhemoglobin content. At 70%, trifluoromethane sensitized the cats' hearts to epinephrine, but to a much lesser degree than 40% chlorodifluoromethane, and produced only moderate changes in cerebral electrical activity as measured by the electroencephalogram. In other study, the acute cardiac and central nervous system effects of trifluoromethane were evaluated in eight anesthetized baboons. A dose-response effect was established for respiratory rate, electroencephalogram, and cardiac sinus rate, which exhibited a stepwise decrease from 10% trifluoromethane. No spontaneous arrhythmias were noted, and arterial blood pressure remained unchanged at any inspired level. Intravenous epinephrine infusions induced transient cardiac arrhythmia in 1 animal only at 70% (v/v) trifluoromethane. Trifluoromethane appears to induce mild dose-related physiological changes at inspired levels of 30% or more, indicative of an anesthetic effect. It significantly increased mutation rates in progeny of Drosophila over control levels.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

毒理性

• 暴露途径

该物质可以通过吸入被身体吸收。

The substance can be absorbed into the body by inhalation.

来源:ILO-WHO International Chemical Safety Cards (ICSCs)

毒理性

• 吸入症状

混淆。困倦。

Confusion. Drowsiness.

来源:ILO-WHO International Chemical Safety Cards (ICSCs)

毒理性

• 皮肤症状

接触液体时：冻伤。

ON CONTACT WITH LIQUID: FROSTBITE.

来源:ILO-WHO International Chemical Safety Cards (ICSCs)

毒理性

• 副作用

神经毒素 - 急性溶剂综合征

Neurotoxin - Acute solvent syndrome

来源:Haz-Map, Information on Hazardous Chemicals and Occupational Diseases

吸收、分配和排泄

影响氟碳化合物命运的主要因素是体脂肪，它们在那里集中并缓慢释放到血液中，浓度不应导致任何心脏敏感化的风险。/氟碳化合物/

... Main factor affecting fate of fluorocarbons is body fat, where they are concentrated & slowly released into blood @ concn that should not cause any risk of cardiac sensitization. /Fluorocarbons/

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

安全信息

• 危险品标志：
  F
• 安全说明：
  S38
• WGK Germany：
  1
• 危险品运输编号：
  UN 1984 2.2
• RTECS号：
  PB6900000
• 海关编码：
  2903399090
• 包装等级：
  O53
• 危险类别：
  2.2
• 储存条件：
  储存注意事项：应将储存于阴凉、通风的不燃气体专用库房中，并远离火种和热源，库温不宜超过30℃。需与氧化剂及易（可）燃物分开存放，切忌混储。存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

制备方法

R22(CHClF₂)通过催化歧化反应工艺制备粗品，再经精馏除去杂质，得到纯度超过99.99%的高纯CHF₃。

合成制备方法

同样地，R22（CHClF₂）通过催化歧化反应工艺制备粗品，随后进行精馏去除杂质，最终得到纯度超过99.99%的高纯CHF₃。

用途简介

1. 作为超临界萃取法溶剂、低温制冷剂以及灭火剂和四氟乙烯制造原料，在电子工业中用作等离子化学蚀刻剂及氟化合物的原料。
2. 电子级氟仿是微电子工业广泛应用的一种等离子蚀刻气体，特别适用于二氧化硅膜的刻蚀，具有快速刻蚀且选择性好的优点。此外，它还用于低温混合制冷剂、有机合成中间体和红外检测器直接冷却剂等领域。
3. 可作为低温致冷剂及灭火剂，并用作四氟乙烯的制造原料。

用途

1. 作为超临界萃取法溶剂、低温制冷剂以及灭火剂，同时是四氟乙烯制造的原料，在电子工业中用于等离子体化学蚀刻剂和氟化合物的原料。
2. 电子级氟仿在微电子工业中广泛用作等离子蚀刻气体之一，尤其是对二氧化硅膜的快速且选择性好的刻蚀。此外，它还应用于低温混合制冷剂、有机合成中间体及红外检测器直接冷却剂等领域。
3. 可作为低温致冷剂以及灭火剂，并用于四氟乙烯的制造。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  三氟甲烷 在 臭氧 作用下， 以 neat (no solvent) 为溶剂， 生成 氢氟酸
  参考文献：
  名称：

  The dynamics and microscopic kinetics of the reactions of O(¹D₂) atoms with CHCl₃ and CHF₃

  摘要：

  The energy disposal and branching ratios in the reactions of O(1D2) with CHCl3 and CHF3 have been measured using an implementation of time-resolved Fourier transform spectroscopy in this laboratory. The infrared emission from the products of the reactions is measured as a function of time after the creation of the O(1D2) atom by UV photolysis of ozone. The reaction with CHCl3 produces OH, HCl, and CO as primary products. The OH vibrational excitation indicates simple abstraction dynamics. The HCl has much lower vibrational excitation, characteristic of a longer-lived insertion-elimination process, which also produces CO in the decomposition of the internally excited Cl2CO product. Only HF is observed in the reaction with CHF3. In this case the vibrational distribution is nonmonotonic, indicating contributions from two microscopic channels, possibly associated with the formation of F2CO in both the ground (X̃ 1A1) and first excited (Ã 1A2) states.

  DOI：

  10.1063/1.453616
• 作为产物：
  描述：

  癸烷 在 trifluoromethylium 作用下， 生成 三氟甲烷
  参考文献：
  名称：

  使用 CF3+ 进行化学电离：高效检测小烷烃和碳氟化合物

  摘要：

  在紧凑型傅里叶变换离子回旋共振 (FTICR) 质谱仪中，三氟甲基离子 CF3+ 被评估为化学电离 (CI) 前体。它通过氢化物提取与烷烃反应，允许对高达 C4 和环状的烷烃进行表征和量化。对于较大的烷烃，会发生碎裂。碳氟化合物通过提取氟化物进行反应。已经测量了与烷烃、氟烷烃、氯氟烷烃以及几种常见 VOC 反应的速率系数。使用 CF3+ 进行空气中的痕量分析已经在含有痕量丙酮、甲苯、苯和环己烷的空气样品上进行了测试。结果与使用 H3O+ 前体获得的结果一致，并允许额外的环己烷定量。

  DOI：

  10.1016/j.ijms.2010.09.033
• 作为试剂：
  描述：

  2-甲基-2-丁烯 在 三氟甲烷 、 甲烷 作用下， 反应 2.5h， 生成 2-甲基丁烷
  参考文献：
  名称：

  气相催化反应合成三氟碘甲烷中活性炭表面CF 2卡宾的研究

  摘要：

  本文研究了三氟碘甲烷（CF 3 I）通过气相催化反应在三氟甲烷与碘反应中的合成机理。提示CF 2卡宾是关键中间体，是CHF 3在高温下的热解过程中形成的。但是，在活性炭（AC）的现有条件下热解CHF 3时，未检测到C 2 F 4。H 2和2-甲基-2-丁烯无法捕获CF 2卡宾。当用H 2处理用过的AC上的残留化合物时，会在该过程中形成CH 4。建议CF 2卡宾与AC牢固结合，并在加热下转变为CF 3自由基。另外，发现AC不仅是形成CF 3 I的催化剂载体，还是促进CF 2卡宾和CF 3自由基形成的助催化剂。

  DOI：

  10.1016/j.jfluchem.2008.10.004

文献信息

• Selective reduction of a C Cl bond in halomethanes with Et3GeH at nanoscopic Lewis acidic Aluminium fluoride
  作者：Gisa Meißner、Michael Feist、Thomas Braun、Erhard Kemnitz

  DOI：10.1016/j.jorganchem.2017.04.030

  日期：2017.10

  activation of CCl bonds of hydrochlorofluoromethanes and chloromethanes at moderate reaction conditions using ACF in a combination with Et3GeH is presented. The reactions of the chloromethanes (CH3Cl, CH2Cl2, CHCl3 and CCl4) in the presence of Et3GeH and ACF as catalyst led to the activation of only one CCl bond resulting in the hydrodechlorination. Friedel-Crafts reactions with benzene as solvent are suppressed

  提出了在中等反应条件下，使用ACF与Et 3 GeH的组合，选择性活化氢氯氟甲烷和氯甲烷的C Cl键。在作为催化剂的Et 3 GeH和ACF的存在下，氯甲烷（CH 3 Cl，CH 2 Cl 2，CHCl 3和CCl 4）的反应导致仅一个C Cl键的活化而导致加氢脱氯。Et 3 GeH抑制了以苯为溶剂的Friedel-Crafts反应。实现了氢氯氟甲烷的选择性加氢脱氯，因为C F键转变为C没有发生由ACF和Et 3 GeH结合的H键。支撑脉冲TA ®实验中示出的固体催化剂和Et之间的相互作用3 GeH的，溶剂苯或CH 2氯2。
• Catalytic conversion of hydrofluoroalkanol to hydrofluoroalkene
  申请人：Honeywell International Inc.

  公开号：US07026520B1

  公开（公告）日：2006-04-11

  Methane is used as the selective dehydrating agent for the production of 2,3,3,3-tetrafluoro-1-propene (R1234yf) from 2,2,3,3,3-pentafluoro-1-propanol. Supported transition metal catalysts are prepared and used for this reaction with high activity. Almost 58% selectivity to R1234yf is obtained at an alcohol conversion level of 60% using unsupported Ni-mesh as the catalyst. Pd and Pt show almost similar level of conversion; however, the selectivity to the desired product is low. The activity of the metal catalyst was found to be a function of the type of support material, activated carbon showing better activity than alumina. Different important process parameters such as temperature, pressure, and contact time are studied to optimize the process. High pressure and temperature are deleterious to the rate of 1234yf formation; yet, the highest yield to 1234yf is obtained while performing a reaction at 494° C. with a contact time of 23 sec.

  甲烷被用作选择性脱水剂，用于从2,2,3,3,3-五氟-1-丙醇生产2,3,3,3-四氟-1-丙烯（R1234yf）。支持的过渡金属催化剂经过制备并用于这一反应，具有很高的活性。在酒精转化率为60%时，使用不支持的Ni网作为催化剂，几乎可以获得58%左右的选择性产物R1234yf。Pd和Pt表现出几乎相似的转化率；然而，对所需产物的选择性较低。发现金属催化剂的活性取决于支撑材料的类型，活性炭的活性优于氧化铝。研究了不同重要的工艺参数，如温度、压力和接触时间，以优化该过程。高压和高温对1234yf生成速率有害；然而，在494°C下进行反应，23秒的接触时间内获得了最高的1234yf产量。
• Trifluoromethylation of Aryl and Heteroaryl Halides with Fluoroform-Derived CuCF₃: Scope, Limitations, and Mechanistic Features
  作者：Anton Lishchynskyi、Maxim A. Novikov、Eddy Martin、Eduardo C. Escudero-Adán、Petr Novák、Vladimir V. Grushin

  DOI：10.1021/jo401423h

  日期：2013.11.15

  destabilized by CuX coproduced in the reaction, the magnitude of the effect paralleling the Lewis acidity of CuX: CuCl > CuBr > CuI. While SNAr and SRN1 mechanisms are not operational, there is a well-pronounced ortho effect, i.e., the enhanced reactivity of ortho-substituted aryl halides 2-RC6H4X toward CuCF3. Intriguingly, this ortho-effect is observed for R = NO2, COOH, CHO, COOEt, COCH3, OCH3, and even

  最近在我们小组中发现的源自氟仿的CuCF 3对芳基和杂芳基卤化物表现出极高的反应活性，在没有额外配体的情况下表现最佳。各种各样的碘代芳烃在23–50°C下与“无配体” CuCF 3进行平滑的三氟甲基化反应，以几乎定量的产率得到相应的苯并三氟化物。许多低反应性的芳族溴化物也已被三氟甲基化，包括吡啶，嘧啶，吡嗪和噻唑衍生物以及带有吸电子基团和/或邻位取代基的芳基溴化物。只有最亲电子的氯代芳烃可以被三氟甲基化，例如2-氯烟酸。反应具有极高的化学选择性（没有芳烃，联芳基和C的侧链形成）2 F 5衍生物）可以以克级（最高20 mmol）高产率分离出大量的三氟甲基化产物。反应中共同产生的CuX使CuCF 3试剂不稳定，其影响程度与CuX的路易斯酸度平行：CuCl> CuBr> CuI。尽管S N Ar和S RN 1机制不起作用，但存在明显的邻位效应，即邻位取代的芳基卤化物2-RC 6 H 4 X对CuCF
• モノヒドロペルフルオロアルカンを出発原料としたペルフルオロアルキル化剤の新規製造法、及びそれらを用いた芳香族ペルフルオロアルキル化合物の製造方法
  申请人：関東電化工業株式会社

  公开号：JP2021054834A

  公开（公告）日：2021-04-08

  【課題】シリル化トリフルオロメチルカルビノールを用いた芳香族ペルフルオロアルキル化合物の製造方法を提供する。【解決手段】式［９］で示される化合物と、式［１］で示される化合物とを、銅触媒、窒素配位子及び金属フッ化物存在下、有機溶媒中で反応させることを特徴とする、一般式［１０］で示される芳香族ペルフルオロアルキル化合物の製造方法。Ｒ７−Ｘ［９］ＲＦ−Ｒ７［１０］［式中、Ｒ７は置換基を有しても良いアリール基等；ＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒあるいはＩ；ＲＦは、Ｃ１〜２の直鎖等のアルキル基であって、Ｃ上のＨが全てＦで置換されたペルフルオロアルキル基；Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、ＨあるいはＣ１〜２の直鎖のアルキル基等；Ｒ１とＲ２は一体となって環を形成していてもよい；Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は、それぞれ独立に、ＨあるいはＣ１〜２の直鎖のアルキル基等］【選択図】なし

  使用氟化三氟甲基羟基苯甲醚制备芳香族全氟烷基化合物的方法。通过在有机溶剂中，在铜催化剂、氮配体和金属氟化物存在下，使式［９］所示的化合物与式［１］所示的化合物反应，特征在于制备一般式［１０］所示的芳香族全氟烷基化合物的方法。R7-X［9］RF-R7［10］［式中，R7可以是取代基的芳基等；X是F、Cl、Br或I；RF是C1-2直链等的烷基，其中C上的H全部被F取代为全氟烷基；R1和R2分别独立地是H或C1-2直链的烷基等；R1和R2可以共同形成环；R3、R4和R5分别独立地是H或C1-2直链的烷基等］【选择图】无
• PYROLYSIS PROCESS
  申请人：Noelke Joseph Charles

  公开号：US20050137430A1

  公开（公告）日：2005-06-23

  The present invention relates to the pyrolysis of hydrochlorofluorocarbons to form fluoromonomers such as tetrafluoroethylene, the pyrolysis being carried out in a reaction zone lined with nickel and mechanically supported by a jacket of other corrosion resistant metal, the nickel lining providing an improved yield of valuable reaction products.

  本发明涉及氢氯氟烃的热解，以形成四氟乙烯等氟单体，热解是在镍衬里的反应区内进行的，并且通过其他耐腐蚀金属的夹套进行机械支撑，镍衬提供了更高产值的有价值的反应产物。

表征谱图