Začátky organické fluorové chemie v Československu

Není bez zajímavosti, že prvním českým chemikem, který se zabýval chemií fluoru, byl Bohuslav Brauner. Ten se během svého pobytu na univerzitě v Manchesteru v letech 1880-1882 (později působil na pražské univerzitě) zabýval termickým rozkladem tetrtafluoridů olova a ceru a jejich komplexních solí s fluoridem draselným. Rozkladem vznikal elementární fluor, který tak připravil o několik let dříve než H. Moissan elektrolysou bezvodého fluorovodíku v r. 1886. Buhužel se Braunerovy pokusy nepodařilo reprodukovat a sám Brauner se později o nich vyjádřil skepticky. Avšak v poslední době byl elementární fluor připraven termolysou řady výševalentních fluoridů, což podporuje věrohodnost Braunerových pokusů.
Začátky organické fluorové chemie iniciovalo až o téměř sedmdesát let později poválečné stipendium UNESCO. Stalo se to následovně: Když jsem se koncem února 1947 vrátil z vojny, všiml jsem si na vývěsní tabuli na Vysoké škole chemicko-technologického inženýrství v Dejvicích vývěsky o podání žádosti o stipendium UNESCO pro studium v cizině. Zádrhel byl v tom, že k podání žádosti zbývaly jen dva dny, a bylo třeba dodat sedm dokladů pro UNESCO a deset dokladů pro Ministerstvo školství. Nicméně se mi podařilo dodat všechny doklady včas. Po pěti měsících jsem dostal dopis, abych uvedl, na které univerzitě v USA, u kterého profesora a který obor tam chci studovat. To mne přivedlo do rozpaků. Když jsem se svěřil se svým problémem prof. Lukešovi, poradil mi: "Proč si nevyberete obor, ve kterém tady nikdo nepracuje?", a myslím, že navrhl chemii fluoru.
Tak jsem se dostal na Ohio State University k profesoru A. L. Henne, vynálezci chladících tekutin Freonů. Ten mne přidělil jednomu svému studentovi, který mne naučil pracovat s bezvodým fluorovodíkem a fluoridem antimonitým, a sám jsem pak pracoval na adici fluoru na dvojné vazby pomocí směsi bezvodého fluorovodíku a kysličníku olovičitého a na přípravě kyseliny trifluoroctové, která se tehdy ještě průmyslově nevyráběla.
Po návratu na VŠCHT jsem chtěl napřed dodělat několik prací o 1,3-dichlor-2-butenu, a tak se moje práce v chemii fluoru trochu protáhla. Nebylo divu, neb podmínky pro chemii fluoru v té době byly velmi nepříznivé. Jedinou surovinou, dodávanou průmyslově byla 70% kyselina fluorovodíková, ze které se dal získat téměř bezvodý fluorovodík vakuovou destilací. Na ústavu však neexistovalo žádné kovové zařízení, ve kterém by se dala destilace uskutečnit. Postupem času se mi podařilo dát dohromady primitivní aparaturu z železných bombiček a spojů z vodovodních trubek, do kterých se řezaly kónické závity instalatérským závitníkem. V takových aparaturách se dal připravit téměř bezvodý fluorovodík a dalo se v nich pracovat s fluoridem antimonitým a chlorem nebo chloridem antimoničným, katalyzátory pro přípravu chlorfluormethanu a ethanu.
První moje pokusy ve fluorové chemii využívaly bezvodého fluorovodíku jako vynikajícího rozpouštědla organických látek. Ve spolupráci s Povážskými chemickými závody, které vyráběly e-kaprolaktam přesmykem cyklohexanonoximu v koncentrované kyselině sírové, jsem vypracoval přesmyk ve fluorovodíku, což mělo tu výhodu, že se fluorovodík mohl oddestilovat z přesmyknutého produktu a recyklovat. Tím by se byl vyřešil problém velikého odpadu po neutralizaci reakční směsi sodou. Jen malé množství síranu sodného by mělo průmyslové využití jako přídavek do skla. Když se však později reakční směs neutralizovala amoniakem místo sodou, veškerý síran amonný se prodával jako hnojivo.
Další pokusy směřovaly opět k e-kaprolaktamu. Oxidace cyclohexanonu, rozpuštěného v bezvodém fluorovodíku, peroxidem vodíku dala e-kaprolakton, který jsem chtěl převést na e-kaprolaktam amoniakem. Přitom se však otevřel sedmičlenný kruh e-kaprolaktonu a další pokusy jsem už nedělal. Tato cesta však je schůdná, neb v USA se část e-kaprolaktamu vyrábí tímto způsobem.
Spolek pro chemickou a hutní výrobu v Ústí nad Labem jevil zájem o přípravu freonů, a tak ve spolupráci s ním jsme v laboratoři ověřovali patenty na jejich výrobu. Narazili jsme však na potíže, neboť chlorid uhličitý ze Sovětského svazu obsahoval asi 2,5 % sirouhlíku, který deaktivoval katalyzátory. Přidáním chloru se však sirouhlík podařilo převést na chlorid uhličitý, a tak se po čase realizovala průmyslová výroba dichlordifluormethanu, fluortrichlor- methanu, trichlortrifluorethanu a dichlortetrafluorethanu. Dechlorací chlorfluorethanů zinkem v methanolu (a ve Spolku pro chemickou a hutní výrobu zinkem ve vodě) byly připraveny monomery pro tetrafluorethylen a chlortrifluorethylen. Polymerizaci chlortrifluorethylenu jsem odzkoušel na technice a průmyslová polymerizace byla propracována v Ústavu plastických hmot v Brně (Ing. Reinhl). O průmyslové výrobě kyseliny trifluoroctové, podstatné pro přípravu fluorovaných diketonů jakožto komplexotvorných sloučenin se vůbec neuvažovalo. Pro laboratorní přípravu bylo třeba nejprve připravit 2,3-dichlorhexafluor-2-buten, nejlépe vysokotepelnou chlorací a fluorací 1,3-dichlor-2-butenu (M.Hudlický Čs. pat. 101089/1951).
Toto byl stav fluorové chemie v roce 1958. Místo abych pokračoval ve vývoji fluorové chemie, když už podmínky pro ni byly dosti příznivé, byl jsem odstraněn z vysoké školy. Na štěstí jsem mohl pokračovat ve fluorové chemii ve Výzkumném ústavu pro farmacii a biochemii a moji nástupci na VŠCHT měli značně snadnější situaci, než jsem měl já, neb základy fluorové chemie v Československu byly položeny.

Miloš Hudlický,
Virginia Polytechnic Institute and State University,
Blacksburg, VA 24061 USA