Оксид фторида алюминия (AlFO)

Описание

Оксид фторида алюминия (AlOF) — неорганическое соединение алюминия, фтора и кислорода, брутто-формула AlFO, CAS 13596-12-8. Относится к классу фторид-оксидных материалов алюминия — промежуточных по составу между фторидом алюминия (AlF3) и оксидом алюминия (Al2O3), сочетающих кислотные центры Льюиса и Брёнстеда, за счёт которых материал востребован в гетерогенном катализе.

Основные атрибуты

• CAS №: 13596-12-8
• Химическая формула: AlFO
• Английское название: Aluminum fluoride oxide (AlFO)
• Молекулярный вес: 61,9793412
• Точная масса: 64,9983
• Номер ЕС: 237-036-3
• Идентификатор DSSTox: DTXSID1065550
• Характеристики PSA: 17,1
• XLogP3: -2,7773

Область применения

Фторид-оксидные материалы алюминия получают, в частности, золь-гель методом из алкоксидов алюминия и источников фтора, что даёт контролируемую пористость и однородность частиц, востребованные в промышленном катализе.

• катализатор и носитель катализатора в реакциях хлорфторирования и дегидрофторирования при производстве фторорганических соединений
• кислотный катализатор с регулируемым соотношением центров Льюиса и Брёнстеда для органического синтеза
• промежуточный продукт при переходе от фторида алюминия к оксиду алюминия в технологических процессах фторидной металлургии
• сырьё для получения специализированной фторидной керамики

Механизм действия

В отличие от чистого оксида алюминия, где кислотные центры преимущественно льюисовского типа, замещение части атомов кислорода фтором в структуре AlOF создаёт дополнительные бренстедовские кислотные центры за счёт поляризации связей алюминий — кислород соседними атомами фтора. Такое сочетание двух типов кислотности повышает каталитическую активность материала в реакциях, где требуется как активация субстрата координацией (центры Льюиса), так и перенос протона (центры Брёнстеда) — в частности, в реакциях замещения хлора на фтор во фторорганическом синтезе.

Хранение и транспортировка

Хранить в сухом, хорошо проветриваемом помещении в плотно закрытой таре, отдельно от влаги — гидролитическая нестабильность фторид-оксидных соединений алюминия требует защиты продукта от контакта с атмосферной влагой на всех этапах хранения и транспортировки.

Способы получения

Одним из основных путей синтеза материала служит золь-гель процесс: алкоксид алюминия, например изопропоксид или втор-бутоксид, подвергают контролируемому гидролизу и поликонденсации в присутствии источника фторид-ионов, что позволяет управлять размером пор и однородностью частиц готового продукта — параметрами, напрямую влияющими на его каталитическую активность и селективность в промышленных процессах.

Место среди фторид-оксидных материалов алюминия

Соотношение фтора и кислорода в структуре AlFO можно варьировать в широких пределах при синтезе, получая серию материалов от почти чистого оксида алюминия до состава, приближающегося к фториду алюминия; каждая точка этого ряда отличается своим балансом кислотных центров Льюиса и Брёнстеда и, соответственно, своей оптимальной областью каталитического применения.