Введение
Синтетические органические соединения
Гидрофторуглероды (ГФУ) — это синтетические органические соединения, содержащие атомы фтора и водорода и являющиеся наиболее распространенным типом органофтористых соединений. Большинство из них находятся в газообразном состоянии при комнатной температуре и давлении. Они часто используются в системах кондиционирования и в качестве хладагентов; R 134a (1,1,1,2-тетрафторэтан) — один из наиболее распространенных хладагентов ГФУ. Для восстановления стратосферного озонового слоя ГФУ были приняты в качестве замены более мощных хлорфторуглеродов (ХФУ), использование которых было прекращено в соответствии с Монреальским протоколом, и гидрохлорфторуглеродов (ГХФУ), которые в настоящее время выводятся из употребления. ГФУ заменили более старые хлорфторуглероды, такие как R 12, и гидрохлорфторуглероды, такие как R 21. ГФУ также используются в теплоизоляционных материалах, аэрозольных пропеллентах, в качестве растворителей и для обеспечения пожарной безопасности. Хотя они могут оказывать меньшее негативное воздействие на озоновый слой, чем заменяемые ими соединения, они все же вносят вклад в глобальное потепление: у некоторых, например, у трифторметана, потенциал глобального потепления в 11 700 раз превышает потенциал углекислого газа. Их концентрация в атмосфере и вклад в антропогенные выбросы парниковых газов быстро увеличиваются — потребление выросло с почти нуля в 1990 году до 1,2 миллиарда тонн эквивалента углекислого газа в 2010 году, что вызывает международную обеспокоенность в связи с их радиационным воздействием.
Химия
Фторированные углеводороды с небольшим количеством C–F связей ведут себя аналогично исходным углеводородам, но их реакционная способность может значительно изменяться. Например, как урацил, так и 5-фторурацил – бесцветные, высокоплавкие кристаллические вещества, однако последний является мощным противораковым препаратом. Применение связи C–F в фармацевтике обусловлено этой измененной реакционной способностью. Ряд лекарственных средств и агрохимикатов содержит только один атом фтора или одну трифторметильную группу.
Экологическое регулирование
В отличие от других парниковых газов, охваченных Парижским соглашением, гидрофторуглероды (ГФУ) рассматриваются в рамках других международных переговоров. В сентябре 2016 года Нью-Йоркская декларация о лесах призвала к глобальному сокращению использования ГФУ. 15 октября 2016 года, учитывая вклад этих химических веществ в изменение климата, представители 197 стран, собравшиеся на саммите Программы ООН по окружающей среде в Кигали, Руанда, достигли юридически обязательного соглашения (Поправка Кигали) о поэтапном сокращении производства и потребления гидрофторуглеродов (ГФУ) посредством поправки к Монреальскому протоколу. По состоянию на февраль 2020 года 16 штатов США запретили или осуществляют поэтапное сокращение использования ГФУ. Законодательство об оказании помощи в связи с COVID-19, которое включало положение, обязывающее производителей химической продукции постепенно сокращать производство и использование ГФУ, было принято Палатой представителей и Сенатом США 21 декабря 2020 года. Агентство по охране окружающей среды США (EPA) подписало окончательное правило о поэтапном сокращении использования ГФУ 23 сентября 2021 года.