Hexafluoroacétone

L'hexafluoroacétone (HFA) est un composé chimique de formule CF₃-CO-CF₃, avec une structure similaire à celle de l'acétone avec tous ses atomes d'hydrogène remplacés par des atomes de fluor qui lui confèrent une réactivité assez différente. Il se présente sous la forme d'un gaz incolore, hygroscopique, ininflammable et très réactif, avec une odeur désagréable proche de la moutarde. Il est plus courant, dans le commerce notamment, sous forme de sesquihydrate, un diol géminal. Il est notamment utilisé dans la synthèse de composés organo-fluorés, et pour la fabrication de polyamides. Sa forme deutéro-hydratée peut servir de solvant en spectroscopie RMN.

Hexafluoroacétone
Identification
Nom UICPA	1,1,1,3,3,3-hexafluoropropan-2-one
Synonymes	perfluoroacétone hexafluorure d'acétone perfluoropropan-2-one HFA
No CAS	684-16-2
No ECHA	100.010.616
No CE	211-676-3
No RTECS	UC2450000
SMILES	FC(F)(F)C(=O)C(F)(F)F PubChem, vue 3D
InChI	InChI : vue 3D InChI=1/C3F6O/c4-2(5,6)1(10)3(7,8)9
Apparence	gaz incolore à l'odeur désagréable
Propriétés chimiques
Formule	C3F6O  [Isomères]
Masse molaire	166,021 9 ± 0,002 7 g/mol C 21,7 %, F 68,66 %, O 9,64 %,
Propriétés physiques
T° fusion	−122 °C
T° ébullition	−27,5 °C
Pression de vapeur saturante	5,9 bar à 20 °C 4 525 mmHg à 21,1 °C
Point critique	81,4 °C 28,41 bar 0,567 kg·l-1
Point triple	−129 °C
Précautions
NFPA 704
0 3 2
Directive 67/548/EEC
T Symboles : T : Toxique Phrases R : R14 : Réagit violemment au contact de l’eau. R34 : Provoque des brûlures. R60 : Peut altérer la fertilité. R63 : Risque possible pendant la grossesse d’effets néfastes pour l’enfant. R23/24/25 : Toxique par inhalation, par contact avec la peau et par ingestion. Phrases S : S26 : En cas de contact avec les yeux, laver immédiatement et abondamment avec de l’eau et consulter un spécialiste. S28 : Après contact avec la peau, se laver immédiatement et abondamment avec … (produits appropriés à indiquer par le fabricant). S36 : Porter un vêtement de protection approprié. S45 : En cas d’accident ou de malaise, consulter immédiatement un médecin (si possible, lui montrer l’étiquette). S7/9 : Conserver le récipient bien fermé et dans un endroit bien ventilé. Phrases R : 14, 23/24/25, 34, 60, 63, Phrases S : 7/9, 26, 28, 36, 45,
Transport
268    2420    Code Kemler : 268 : gaz toxique et corrosif Numéro ONU : 2420 : HEXAFLUORACÉTONE Classe : 2.3 Étiquettes : 2.3 : Gaz toxiques (correspond aux groupes désignés par un T majuscule, c'est-à-dire T, TF, TC, TO, TFC et TOC). 8 : Matières corrosives
Écotoxicologie
DL50	191 mg·kg-1 (rat, oral)
LogP	1,46
Composés apparentés
Autres composés	hexafluoropropan-2-ol
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Réactivité

L'hexafluoroacétone est un composé réactif en raison de son carbone central particulièrement électrophile et qui le fait réagir avec des nucléophiles, comme des alcènes ou des composés aromatiques. L'hexafluoroacétone est très réactif dans l'eau avec laquelle il forme un diol géminal, l’équilibre chimique (~10⁶) étant fortement en faveur de la formation de ce dernier, contrairement par exemple au cas de l'acétone (10^-3). De la même façon,(CF₃)₂CO a tendance à s'associer avec l'ammoniac pour former (CF₃)₂C(OH)(NH₂) qui peut être déshydraté par le chlorure de phosphoryle pour donner (CF₃)₂CNH. Les hydrates d'hexafluoroacétone sont acides et réagissent avec la plupart des métaux en produisant du dihydrogène. L'hexafluoroacétone réagit violemment en présence de bases.

L'hexafluoroacétone se décompose en monoxyde de carbone, dioxyde de carbone, fluorure d'hydrogène et difluor lorsqu'il est chauffé.

Synthèse

L'hexafluoroacétone peut être obtenu par isomérisation de l'hexafluoro-1,2-époxypropane, par réaction en présence de catalyseurs acides de Lewis tels que Al₂O₃, TiO₂, WO₂, AlCl₃, AlBr₃, SnCl₄, VOCl₃, TiCl₄, FeCl₃, CuCl₂ ou ZrOCl₂.

Une autre méthode utilisée en laboratoire est une réaction en deux étapes à partir du perfluoropropène. Dans un premier temps, le perfluoropropène est mis à réagir avec du soufre, réaction catalysée par le fluorure de potassium (KF) pour former un composé 1,3-dithiétane [(CF₃)₂CS]₂. Ce dernier est ensuite oxydé par l'iodate de potassium pour former (CF₃)₂CO :

Utilisation

L'hexafluoroacétone est principalement utilisé en synthèse organique, notamment pour des substitutions électrophiles. Il est aussi le principal intermédiaire dans la production de l'hexafluoroisopropanol, qui peut être obtenu par réduction de l'HFA, par exemple par le tétrahydruroaluminate de lithium ou le tétrahydruroborate de sodium. Il est aussi un intermédiaire dans la production de polyméthacrylate de méthyle (PMMA) ou de polyesters. L'hexafluoroacétone peut être utilisé comme solvant des polyamides et des polyglycolides.

L'hydroperoxyde de l'hexafluoroacétone est un puissant agent d'époxydation.

Notes et références

• (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Hexafluoroacetone » (voir la liste des auteurs).

• (de) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en allemand intitulé « Hexafluoroaceton » (voir la liste des auteurs).