Perfluorisobuten

Strukturformel
Strukturformel von Perfluorisobuten
Allgemeines
Name	Perfluorisobuten
Andere Namen	Perfluorisobutylen Octafluorisobutylen PFIB 1,1,3,3,3-Pentafluor-2-(trifluormethyl)prop-1-en
Summenformel	C4F8
Kurzbeschreibung	farbloses, nicht brennbares Gas<ref name="GESTIS" />
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN EG-Nummer (Listennummer) 609-533-9 ECHA-InfoCard 100.108.743 PubChem 61109 DrugBank Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	200,03 g·mol−1
Aggregatzustand	gasförmig
Siedepunkt	7 °C<ref name="GESTIS" />
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung<ref name="GESTIS">Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFAVorlage:Abrufdatum (JavaScript erforderlich)</ref> Gefahrensymbol Gefahrensymbol Gefahr H- und P-Sätze H: 330​‐​370 P: 260​‐​270​‐​284​‐​304+340+310​‐​308+313<ref name="GESTIS" />
Toxikologische Daten	17 ppm·10 min−1 (LC50, Ratte, inh.)<ref name="MMSL">Jiri Patocka: Perfluoroisobutene: Poisonous Choking Gas. In: Military Medical Science Letters. Band 88, Nr. 3, 6. September 2019, S. 98–105, doi:10.31482/mmsl.2019.006 (mmsl.cz [PDF]). </ref> 0,98–1,6 ppm·2 h−1 (LC50, Maus, inh.)<ref name="MMSL" />
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Perfluorisobuten (PFIB) ist ein farbloses gasförmiges perfluoriertes Alken von extremer Toxizität.

Geschichte

In der Sowjetunion wurde die Verwendung von PFIB als Kampfstoff untersucht. Die einfache Herstellung durch Erhitzen von Polytetrafluorethylen (PTFE) und die Eigenschaft, dass Schutzmasken mit Aktivkohlefilter gegen PFIB nutzlos sind, machten das Gas interessant.<ref name="Stewart">Charles Edward Stewart: Weapons of Mass Casualties and Terrorism Response Handbook. Jones & Bartlett Learning, 2006, ISBN 978-0-763-72425-2, S. 42 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).</ref> Heute ist PFIB unter der Chemiewaffenkonvention (Liste 2) verboten.<ref>Schedule 2. Abgerufen am 5. Juni 2025 (). </ref>

Herstellung

Perfluorisobuten kann durch Pyrolyse von Perfluorcyclobutan bei 720 °C hergestellt werden.<ref>T. J. Brice, J. D. LaZerte, L. J. Hals, W. H. Pearlson: The Preparation and Some Properties of the C 4 F 8 Olefins 1. In: Journal of the American Chemical Society. Band 75, Nr. 11, Juni 1953, S. 2698–2702, doi:10.1021/ja01107a044. </ref> Eine andere, ähnliche Herstellungsmethode ist die Pyrolyse von Perfluorpropen bei 750 °C.<ref>John Adams Young, Thomas McKennan Reed: The synthesis of perfluoroisobutylene from perfluoropropylene. In: The Journal of Organic Chemistry. Band 32, Nr. 5, Mai 1967, S. 1682–1683, doi:10.1021/jo01280a116. </ref> Auch ist die Herstellung aus Polytetrafluorethylen möglich, dabei wird dieses zunächst bei 450 °C depolymerisiert und die Monomere dann auf 700 °C erhitzt, wobei ein Gemisch an Dimeren entsteht. Dabei ist das Perfluorisobuten das bevorzugte und bei Weitem überwiegende Produkt.<ref name=":0">A. T. Morse, P. B. Ayscough, L. C. Leitch: ORGANIC FLUORINE COMPOUNDS: I. AN IMPROVED SYNTHESIS OF HEXAFLUOROACETONE. In: Canadian Journal of Chemistry. Band 33, Nr. 3, 1. März 1955, S. 453–457, doi:10.1139/v55-055. </ref>

Perfluorisobuten kann auch bei der Synthese von Tetrafluorethylen und PTFE als Nebenprodukt entstehen.<ref>OECD: Synthesis report on understanding fluoropolymers and their life cycle (= OECD Series on Risk Management of Chemicals). OECD Publishing, 2025, doi:10.1787/35b035df-en. </ref>

Eigenschaften und Reaktionen

Die Oxidation von Perfluorisobuten durch Einleiten in eine Lösung von Kaliumpermanganat ergibt Hexafluoraceton-Hydrat. Dieses kann mit Phosphorpentoxid zum Hexafluoraceton dehydratisiert werden.<ref name=":0" /> Perfluorisobuten reagiert unter sauren oder neutralen Bedingungen leicht mit Nukleophilen, wobei meist die Substitution eines Fluoratoms an der Doppelbindung auftritt. Je nach der konkreten Natur des Nukleophils kommt es zu einer doppelten Substitution oder – wegen sterischer Hinderung – nur zu einer einfachen Substitution. Eine Substitution in allylischer Position ist ebenfalls möglich, spielt jedoch eine untergeordnete Rolle.<ref name=":1">Christopher M Timperley: Fluoroalkene chemistry. In: Journal of Fluorine Chemistry. Band 125, Nr. 5, Mai 2004, S. 685–693, doi:10.1016/j.jfluchem.2003.11.021. </ref>

Toxizität

PFIB ist etwa zehnmal toxischer als Phosgen.<ref name="MMSL" /> Die Inhalation kann zu einem Lungenödem führen, wobei Symptome teilweise erst nach einer Latenzzeit von mehreren Stunden auftreten. Der Wirkmechanismus ist analog zu dem von Phosgen, das heißt es kommt zu einer Reaktion mit einer doppelten Substitution mit Thiolgruppen am PFIB, die C(CF₃)₂-Gruppe verhält sich analog zum Carbonylsauerstoff im Phosgen.<ref name=":1" /> PFIB kann bei der Pyrolyse von PTFE entstehen und das Polymerfieber auslösen.<ref name="Stewart" />

Weblinks

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Commons: Perfluorisobuten – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

<references/>