全氟辛烷（Perfluorooctane）是一种具有高度化学稳定性的有机化合物，广泛用于工业应用和化学研究。其独特的物理化学性质使其在某些领域中具有重要作用，但也引发了对其环境和健康影响的关注。
简介：
全氟辛烷，英文名称：perfluorooctane。CAS号：307-34-6。分子量：438.06。LogP：5.92280。外观与性状：无色液体。全氟辛烷也称为十八氟辛烷，是一种碳氟化合物液体——碳氢化合物辛烷的全氟衍生物。它可以很好地替代高压电子产品中的绝缘油。除了传热应用外，它还被用作部分液体通风的透气流体。
1. 全氟辛烷的性质
全氟辛烷常温下是无色透明略带煤油气味的液体，不溶于水、乙醇、醋酸、甲醛，但可以溶解于乙醚丙酮、二氯甲烷、氯仿及氟氯烷(如F-113)。全氟辛烷可以溶解进大量的氧气和二氧化碳，在37℃、0.1MPa下，1体积全氟辛烷可溶解0.48体积氧气和1.8体积的二氧化碳。
全氟辛烷是一种不具有可燃性的惰性液体，具有较低的表面张力和较高的介电强度；耐热性非常好，分解温度超过800℃；稳定性好，只在400~500℃下与碱金属反应而降解，生成金属氟化物和碳。全氟辛烷的物理性质如下表所示
2. 全氟辛烷用途
（1）全氟辛烷因其具备高密度、低粘度、低表面张力、不燃性、无毒性、高化学稳定性和优良的电绝缘性能，而被广泛应用于各种电器设备。它常作为开关变压器、无线电频率和微波设备中的冷却介质和绝缘液体，亦用作精密机械装置的液压传动液和润滑剂。全氟辛烷还可作为清洗剂、热传递介质、仪器密封液、化学反应介质或溶剂，并被用于高级气相色谱分析的固定相。此外，它还可以与其他氟碳化合物混合，用作人工血液和离体器官保存液等用途。
（2）研究还发现全氟辛烷的蒸气能非常明显地改变许多液体的表面张力，人们把其蒸气可降低液体表面张力的氟碳化合物称之为蒸气表面活性剂(这类物质还包括全氟庚烷C7F16和全氟萘烷C10F18等)它们完全不同于传统的表面活性剂，只需以其低压蒸气覆盖于液体表面即可使被其覆盖的液体表面张力明显发生改变。因此，全氟辛烷又被称为挥发性表面活性剂或“气体肥皂”。这一特性，使全氟辛烷获得了新的应用领域。
3. 全氟辛烷有毒吗？
（1）研究表明，全氟辛烷可能在体内积累，并与一些健康问题相关，尽管具体机制仍在研究中。虽然关于全氟辛烷的详细毒性数据较为有限，但相关的PFAS（全氟和多氟烷基物质）研究已揭示了潜在的健康风险，因此仍需进一步深入探讨。
（2）全氟烷基物质 (PFAS) 是一类人造化学物质，自 20 世纪 40 年代以来在全球范围内生产和使用。这些物质优异的热稳定性、化学稳定性和表面活性使得它们被广泛应用于各种工业过程和产品中。全氟辛烷磺酸盐（PFOS）是最广泛使用的PFAS之一。PFOS 的广泛使用引起了人们对其毒性作用和人类健康风险的担忧，这反映在过去十年中有关该主题的出版物数量不断增加。由于全氟辛烷链较长，且碳氟（C-F）键稳定，PFOS很难在自然界中转化和降解，导致其在环境和人体中持久存在。目前，PFOS已在食品、饮用水、各种环境成分，甚至人体组织中被发现。在一项关于 PFAS 在人体组织中积累的研究中，Pérez 等人（2013 年）证实了 PFOS 在脑、肾、肝、肺中的存在，并发现 PFOS 在肝脏中含量更高。根据对血液、头发、乳汁、指甲和尿液中 PFAS 浓度的生物监测数据，PFOS 主要存在于人类血液中。人类接触PFOS的主要途径包括污染的食品和饮用水、使用含有PFOS的消费品以及在生产PFOS或相关产品过程中的职业暴露。
暴露于 PFOS 在实验动物和许多体外人体系统中引起了肝毒性、神经毒性、生殖毒性、免疫毒性、甲状腺紊乱、心血管毒性、肺毒性和肾毒性。这些结果和相关的流行病学研究证实了 PFOS 对人类的健康风险，尤其是通过食物和饮用水暴露。氧化应激和基于脂肪酸相似性的生理过程破坏是广泛研究的 PFOS 毒性机制。
4. 全氟辛烷替代品
由于以上关于全氟辛烷毒性的担忧，一些制造商正在逐步淘汰其生产和使用。PFOS 材料的成功替代品包括非全氟化学品，例如碳氢化合物表面活性剂、具有短全氟链（C3 - C4）的化学品、有机硅、调聚物。
PFAS 具有毒性及极高的持久性，因此必须用毒性较小且有效的替代表面活性剂来替代。描述了一种通用方法，用于识别更安全的替代表面活性剂。生物基BG10替代表面活性剂在改善目标基材上 TMAH 蚀刻剂的润湿特性方面优于 PFAS 表面活性剂，这从显著降低的接触角可以看出。含有BG10和CG50表面活性剂的 PAN 和 BOE 蚀刻剂的润湿特性与 PFAS 表面活性剂相当。毒性比较表明，这些替代品对人体健康的危害远小于 PFAS。这些更安全的替代品已由 100 多家半导体公司成功测试。这些公司提供了积极的反馈，没有报告对最终产品产生有害影响。这种成功的方法为在许多其他应用中替代 PFAS 开辟了新的可能性，在这些应用中 PFAS 通常用作表面活性剂。使用这种方法，商品名为BG10和CG50的烷基多糖苷以及Brij35和BrijS100的聚氧乙烯表面活性剂被确定为 PFAS 表面活性剂的替代品。
参考：
[1]王恩仁,王奎. 全氟辛烷[J]. 精细与专用化学品,2004,12(8):11-12. DOI:10.3969/j.issn.1008-1100.2004.08.004.
[2]https://en.wikipedia.org/wiki/Perfluorooctane
[3]https://baike.baidu.com/item/%E5%85%A8%E6%B0%9F%E8%BE%9B%E7%83%B7
[4]https://www.epa.gov/pfas/our-current-understanding-human-health-and-environmental-risks-pfas
[5]https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0160412018331507
[6]https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/em/d3em00202k/unauth
[7]https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0959652623020371
[8]https://chm.pops.int/Implementation/Alternatives/AlternativestoPOPs/ChemicalslistedinAnnexB/Perfluorooctanesulfonicacidandperfluorooctane/tabid/5869/Default.aspx
1
