1-ИОД-3,4-ДИХЛОР-3,4,4-ТРИФТОРБУТИЛАЦЕТАТ В КАЧЕСТВЕ ПРОМЕЖУТОЧНОГО ПРОДУКТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ 1,1,2-ТРИФТОР-1-БУТЕН-4-ОЛА, ИСПОЛЬЗУЕМОГО В СИНТЕЗЕ ПОЛИФТОРИРОВАННЫХ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ДЛЯ СОПОЛИМЕРИЗАЦИИ И ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕКТРОЛИТА Российский патент 1997 года по МПК C07C69/63 C08F214/18 

Описание патента на изобретение RU2074168C1

Изобретение относится к химии фторорганических соединений, а именно к новому химическому соединению 1-иод-3,4-дихлор-3,4,4-трифторбутилацетату формулы CF2Cl-CFCl-CH2-CHI-OCOCH3 в качестве промежуточного соединения для получения 1,1,2-трифтор-1-бутен-4-ола формулы СF2 CFCH2CH2OH, используемого в синтезе полифторированных поверхностно-активных веществ, в качестве мономера в процессах сополимеризации и для получения электролита для батареек.

В последнее время для синтеза поверхностно-активных веществ, электролитов для батареек, мономеров предложены новые продукты, содержащие в одной молекуле перфторированные и нефторированные алифатические радикалы, включающие двойные связи С=С. Например, известно, что 1,1,2-трифтор-1-бутен-4-ол используется в приготовлении электролита, обладающего высокой проводимостью и применяемого в батарейках и в электрохимических измерительных приборах, а также в качестве интермедиата для синтеза фторсодержащих поверхностно-активных веществ [1,2]
Ранее были предложены полифторированные эфиры с атомом иода в положении 2 с общей формулой RF-CH2-CHI-CH2-OR, где RF=CnF2n+1, n 3-14; R алкил или ацил [3]
По строению новое промежуточное соединение 1-иод-3,4-дихлор-3,4,4-трифторбутилацетат формулы CF2Cl-CFCl-CH2-CHI-OCOCH3 отличается от известных из патента [3] наличием 2-х атомов хлора в вицинальном положении полифторалкильного радикала и отсутствиемв молекуле одной метиленовой группы, соседствующей с СН3COO-группой. Способ [3] разработан только для эфиров с насыщенными перфторалкильными радикалами. Поэтому данные [3] не могут быть использованы для получения 1,1,2-трифтор-1-бутен-4-ола, а применяются для синтеза ненасыщенных соединений, содержащих двойную связь С=С в углеводородной части молекулы:

где RF CnF2n+1, n 3-14; R алкил или ацил.

В заявке [4] описан хлорсодержащий продукт присоединения полифторированного иодида к этилену и способ его получения:

По строению заявляемое соединение 1-иод-3,4-дихлорр-3,4,4-трифторбутилацетат формулы CF2Cl-CFCl-CH2-CHI-OCOCH3 отличается от известного из [4] наличием атома иода и ацетоксигруппы в геминальном положении нефторированного алкильного радикала и отсутствием двух дифторметиленовых групп. Поэтому предлагаемое в [4] соединение не может быть использовано для получения 1,1,2-трифтор-1-бутен-4-ола формулы CF2 CF-CH2-CH2OH, а применяется для получения фторсодержащего 1,5-гексадиена:

Получение самого продукта присоединения полифторированного иодида к этилену сопряжено с использованием газообразных продуктов (CF2=CF2, CH2= CH2), что приводит к взрывоопасности и требует сложного аппаратурного оформления процесса (применение автоклавов, контроль измерительных приборов давления и температуры).

В патенте [5] предложено промежуточное соединение 4-иод-1,2-дихлор-1,1,2-трифторбутан, используемое в дальнейшем для получения 1,1,2-трифтор-1-бутен-4-ола. 4-Иод-1,2-дихлор-1,1,2-трифторбутан получают реакцией присоединения 1,2-дихлор-1,2,2-трифториодэтана к этилену в присутствии инициатора третбутилпероксида изобутирата. Недостатком данного способа получения является использование газообразного, взрывоопасного этилена и относительно дорогого третбутилпероксида изобутирата в качестве инициатора:
По строению заявляемое вещество 1-иод-3,4-дихлор-3,4,4-трифторбутилацетат формулы CF2Cl-CFCl-CH2-CHI-OCOCH3 отличается от предложенного соединения в [5] наличием ацетокси-группы. В патенте [5] предложен 3-х-стадийный способ получения 1,1,2-трифтор-1-бутен-4-ола. Полученный на первом этапе 4-йод-1,2-дихлор-1,1,2-трифторбутан обрабатывают хлорсульфоновой кислотой с целью получения 1,2-дихлор-1,1,2-трифтор-4-бутанола, а затем водой:

Применяемая в [5] хлорсульфоновая кислота, по данным [6] при контакте с водой способна взрываться, что в большей степени требует необходимых мер предосторожности при проведении синтезов с использованием HSO3Cl.

Наиболее близким по строению к заявляемому соединению является 2-иод-4,5-дихлор-4,5,5-трифторпентилацетат формулы CF2Cl-CFCl-CH2-CHI-CH2-OCOCH3, описанный в [7] Согласно [7] 2-иод-4,5-дихлор-4,5,5-трифторпентилацетат получают путем присоединения 1,2-дихлор-1,2,2-трифториодэтана к аллилацетату в присутствии известной инициирующей системы [8] смеси дитионита натрия и бикарбоната натрия в водно-ацетонитрильном растворе при температуре 25-40oС в течение 1-3 ч по схеме:

1-Иод-3,4-дихлор-3,4,4-трифторбутилацетат отличается от заявленного в [7] 2-иод-4,5-дихлор-4,5,5-трифторпентилацетата отсутствием в молекуле одной метиленовой группы и поэтому не может быть использован для получения 1,1,2-трифтор-1-бутен-4-ола. В патенте [7] описано использование 2-иод-4,5-дихлор-4,5,5-трифторпентилацетата для получения 1,1,2-трифтор-1,4-пентадиена:

Задачей настоящего изобретения является синтез нового химического соединения 1-иод-3,4-дихлор-3,4,4-трифторбутилацетата, который позволяет улучшить условия труда, сохранить энергетические и материальные ресурсы, упростить технологию и с высоким выходом получить 1,1,2-трифтор-1-бутен-4-ол.

Поставленная задача решается путем синтеза нового химического соединения 1-иод-3,4-дихлор-3,4,4-трифторбутилацетата формулы CF2Cl-CFCl-CH2-CHI-OCOCH3
присоединением 1,2-дихлор-1,2,2-трифториодэтана к винилацетату в присутствии инициирующей смеси дитионита натрия и бикарбоната натрия в водно-ацетонитрильном растворе при температуре 25-40oC в течение 1-3 ч по схеме:

Выход 1-иод-3,4-дихлор-3,4,4-трифторбутилацетата составляет 92%
Свойства и способы получения 1-иод-3,4-дихлор-3,4,4-трифторбутилацетата в литературе не описаны.

Полученный 1-иод-3,4-дихлор-3,4,4-трифторбутилацетат в дальнейшем обрабатывают смесью (Zn и HCl) в среде этанола с целью восстановления атома I, а затем Zn в среде этиленгликоля при температуре глицериновой бани 140oC, собирая конечный продукт 1,1,2-трифтор-1-бутен-4-ол:

Строение заявляемого соединения подтверждено данными ИКС, ЯМР 1H и 19F, элементным анализом. ИК-спектры зарегистрированы на спектрофотометре "Specord IR-75" в тонком слое. Спектры ЯМР 1H (100 МГц) и 19F (75,3 МГц) записаны на спектрометре "Теsla BS-567A" относительно внутренних эталонов ТМС и ГФБ. Фторные сдвиги приведены относительно СFCl3, сильнопольные считаются положительными. Анализ ГЖХ выполнен на хроматографе ЛХМ-72 с детектором по теплопроводности.

Ниже приведены примеры получения 1-иод-3,4-дихлор-3,4,4-трифторбутилацетата и 1,1,2-трифтор-1-бутен-4-ола и данные их анализа.

Пример 1. Получение 1-иод-3,4-дихлор-3,4,4-трифторбутилацетата.


В трехгорлый реактор, снабженный механической мешалкой, термометром и углекислотным холодильником, загружают при непрерывном перемешивании 17,4 г (0,06 моль) 1,2-дихлор-1,2,2-трифториодэтана, 5,0 мл (0,054 моль) винилацетата 13,2 мл воды, 6,6 мл ацетонитрила, 4,0 г (0,048 моль) бикарбоната натрия и 8,3 г (0,048 моль) дитионита натрия. По окончании загрузки перемешивают реакционную массу 2 ч при температуре 25oC. Затем отделяют нижний слой, сушат MgSO4. Перегонкой получают 18,1 г (92%) коричневой маслянистой жидкости с т.кип. 103-108oC (3 Торр), которая, по данным ГЖХ-анализа, обнаруживает один пик целевого продукта. После дополнительной перегонки определены следующие константы: т.кип. 104-106oC (3 Торр); ИК-спектр (ν, см-1): 1735 (С=0).

Найдено, С 19,21, Н 1,13, F 15,01, Сl 19,05.

С6H6Cl2F3IO2.

Вычислено, C 19,75, H 1,66, F 15,62, Сl 19,43.

Спектры ЯМР 1H и 19F (δ, м.д.):
2,71 (2Н-1), 4,30 (Н-2), 1,95 (3Н-3); 67,15 (2Fa, 119,69 (Fб).

Пример 2. Получение 1,1,2-трифтор-1-бутен-4-ола.


В четырехгорлый реактор, снабженный механической мешалкой, двумя капельными воронками и углекислотным холодильником вносят 9,8 г (0,15 моль) цинка в 30 мл этанола. В течение 1 ч прикапывают одновременно 18,1 г (0,05 моль) 1-иод-3,4, -дихлор-3,4,4-трифторбутилацетата и 10 мл соляной кислоты (d420 1,18 г/мл). По окончании прикапывания доводят температуру реакционной массы до комнатной и экстрагируют хлороформом (50х30х20 мл). Хлороформные вытяжки сушат MgSO4, отгоняют СHCl3. Остаток перегоняют, отбирая фракцию с т. кип. 56-58oC (3 Торр). Получают 5,9 г (86%) 3,4-дихлор-3,4,4-трифторбутилацетата, который прикапывают в нагретую до 140oC смесь 13,0 г (0,2 моль) цинка в 30 мл этиленгликоля, собирая на головке полной конденсации 1,1,2-трифтор-1-бутен-4-ол. Получают 4,5 г (90%) 1,1,2-трифтор-1-бутен-4-ола, т. кип. 51-53oC (37 Торр). ИК-спектр (ν, см-1): 1780 (C=C), 3330 (ОН).

Спектры ЯМР 1H и 19F (δ, м.д.):
2,52(2Н-1), 3,76(2H-2), 4,72(H-3); 96,34(Fa), 101,81(Fб), 187,78(Fв).

Суммарный выход конечного продукта составляет (0,92х0,86) • 100% 79%
Таким образом, приведенные примеры подтверждают, что новое соединение 1-иод-3,4-дихлор-3,4,4-трифторбутилацетат формулы СF2-CFCl-CH2-CHI-OCOCH3 при использовании в качестве промежуточного соединения позволяет с высоким выходом получить 1,1,2-трифтор-1-бутен-4-ол формулы СF2 CF-(CH2)2-OH, упростить технологию и улучшить условия труда за счет исключения использования газообразного этилена и взрывоопасной хлорсульфоновой кислоты; сберечь материальные и энергетические ресурсы за счет замены инициатора третбутилпероксида изобутирата на более дешевый дитионит натрия и проведения всех процессов, не требующих сложного аппаратурного оформления и длительного нагревания.

1-Иод-3,4-дихлор-3,4,4-трифторбутилацетат является доступным соединением, так как необходимый для его синтеза 1,2-дихлор-1,2,2-трифториодэтан может быть легко получен в стандартной аппаратуре по методике [9] а винилацетат и дитионит натрия (торговое название "гидросульфит натрия") выпускаются российской промышленностью.

Похожие патенты RU2074168C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1,1,2-ТРИФТОР-1-БУТЕН-4-ОЛА 1995
  • Горбунова Т.И.
  • Запевалов А.Я.
  • Салоутин В.И.
RU2078072C1
2-Иод-4,5-дихлор-4,5,5-трифторпентилацетат в качестве промежуточного соединения для получения 1,1,2-трифтор-1,4-пентадиена, используемого в синтезе полифторированных поверхностно-активных веществ 1991
  • Горбунова Татьяна Ивановна
  • Подольский Арнольд Вениаминович
  • Салоутин Виктор Иванович
SU1810329A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1,1,2,3,3-ПЕНТАФТОР-1,5-ГЕКСАДИЕНА 1991
  • Горбунова Т.И.
  • Подольский А.В.
  • Салоутин В.И.
RU2022955C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИФТОРИРОВАННЫХ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИХЛОРДИФЕНИЛОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В КАЧЕСТВЕ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СМАЗОЧНЫХ МАСЕЛ, АНТИАДГЕЗИОННЫХ И АНТИФРИКЦИОННЫХ КОМПОЗИЦИЙ 1999
  • Запевалов А.Я.
  • Горбунова Т.И.
  • Салоутин В.И.
  • Чупахин О.Н.
  • Бершадский В.Я.
RU2168521C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЕКСАФТОР-1,3-БУТАДИЕНА И ЕГО ПРОМЕЖУТОЧНОГО СОЕДИНЕНИЯ 2021
  • Лю, Уцань
  • Ву, Хайфэн
  • Се, Хаоцзе
  • Чжао, Чун
  • Чжан, Цзяньцзюнь
RU2815788C1
ДИМЕТИЛОВЫЙ ЭФИР (2S, 4RS) - N - ФТАЛОИЛ-4-ЙОДГЛУТАМИНОВОЙ КИСЛОТЫ КАК СИНТОН ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ С*004 - ПРОИЗВОДНЫХ ГЛУТАМИНОВОЙ КИСЛОТЫ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 1994
  • Королева М.А.
  • Евстигнеева Н.Г.
  • Краснов В.П.
RU2078763C1
СПОСОБ ХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ПОЛИХЛОРИРОВАННЫХ ДИФЕНИЛОВ 1995
  • Чупахин О.Н.
  • Запевалов А.Я.
  • Горбунова Т.И.
  • Салоутин В.И.
RU2087458C1
СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЭМУЛЬСИЙ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИХ ЖИДКОСТЕЙ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ РАДИОНУКЛИДАМИ 2001
  • Войтович Я.Н.
  • Чупахин О.Н.
  • Бамбуров В.Г.
  • Поляков Е.В.
  • Цветохин А.Г.
RU2197314C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ СТЕРЕОИЗОМЕРОВ 4-ЗАМЕЩЕННЫХ ТИОПРОИЗВОДНЫХ ГЛУТАМИНОВОЙ КИСЛОТЫ 1994
  • Краснов В.П.
  • Букрина И.М.
  • Королева М.А.
  • Кодесс М.И.
RU2083560C1
ЗАМЕЩЕННЫЕ ДИ(ФОРМИЛАРИЛ)ПОЛИЭФИРЫ, ИЛИ ИХ КООРДИНАЦИОННЫЕ СОЕДИНЕНИЯ, ИЛИ ИХ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИ ПРИЕМЛЕМЫЕ АДДИТИВНЫЕ СОЛИ, СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ И ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ НА ИХ ОСНОВЕ 1998
  • Чупахин О.Н.
  • Федорова О.В.
  • Русинов Г.Л.
  • Мордовской Г.Г.
  • Хоменко А.Г.
  • Голышевская В.И.
  • Зуева М.Н.
  • Овчинникова И.Г.
RU2137750C1

Реферат патента 1997 года 1-ИОД-3,4-ДИХЛОР-3,4,4-ТРИФТОРБУТИЛАЦЕТАТ В КАЧЕСТВЕ ПРОМЕЖУТОЧНОГО ПРОДУКТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ 1,1,2-ТРИФТОР-1-БУТЕН-4-ОЛА, ИСПОЛЬЗУЕМОГО В СИНТЕЗЕ ПОЛИФТОРИРОВАННЫХ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ДЛЯ СОПОЛИМЕРИЗАЦИИ И ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕКТРОЛИТА

1-Иод-3,4-дихлор-3,4,4-трифторбутилацетат в качестве промежуточного соединения для получения 1,1,2-трифтор-1-бутен-4-ола, используемого в синтезе полифторированных поверхностно-активных веществ, для сополимеризации и производства электролита. Получено новое химическое соединение - 1-иод-3,4-дихлор-3,4,4-трифторбутилацетат формулы CF2Cl-CFCl-CH2-CHI-OCOCH3 посредством реакции присоединения 1,2-дихлор-1,2,2-трифториодэтана к винилацетату в присутствии инициирующей смеси - дитионита натрия и бикарбоната натрия - в водно-ацетонитрильном растворе при температуре 25-40oC в течение 1-3 ч.

1-Иод-3,4-дихлор-3,4,4-трифторбутилацетат используется в качестве промежуточного соединения для синтеза 1,1,2-трифтор-1-бутен-4-ола формулы СF2 = CF-CH2-CH2OH, используемого в производстве поверхностно-активных веществ, электролитов для батареек, а также в процессах сополимеризации.

Формула изобретения RU 2 074 168 C1

1-иод-3,4-дихлор-3,4,4-трифторбутилацетат формулы
CF2Cl-CFCl-CH2-CHY-OCOCH3
в качестве промежуточного соединения для получения 1,1,2-трифтор-1-бутен-4-ола, используемого в синтезе полифторированных поверхностно-активных веществ для сополимеризации и производства электролита.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1997 года RU2074168C1

Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
СПОСОБ ФОРМОВАНИЯ ЛИСТА ИЗ ВЫСОКОПЛАСТИЧНОГО АЛЮМИНИЕВОГО ИЛИ ТИТАНОВОГО СПЛАВА 1998
  • Краджевски Пол Е.
RU2169628C1
Топка с несколькими решетками для твердого топлива 1918
  • Арбатский И.В.
SU8A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ АУТОИММУННОГО АРТРИТА 2000
  • Овчинникова Н.М.
  • Митрофанов В.А.
  • Федотова М.В.
RU2169560C1
Топка с несколькими решетками для твердого топлива 1918
  • Арбатский И.В.
SU8A1
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. 1921
  • Богач Б.И.
SU3A1
Патент США N 3843735, кл
Секретный замок 1923
  • Жеребкин И.С.
SU570A1
Очаг для массовой варки пищи, выпечки хлеба и кипячения воды 1921
  • Богач Б.И.
SU4A1
Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Топка с несколькими решетками для твердого топлива 1918
  • Арбатский И.В.
SU8A1
Кипятильник для воды 1921
  • Богач Б.И.
SU5A1
Патент США N 4544720, кл
Топка с несколькими решетками для твердого топлива 1918
  • Арбатский И.В.
SU8A1
Приспособление для точного наложения листов бумаги при снятии оттисков 1922
  • Асафов Н.И.
SU6A1
Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения/ Под ред
Баратова А.Н., Корольченко А.Я., Кравчука Г.Н
и др
- М.: Химия, 1990, Справочное издание, т.2, с
ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ 1916
  • Яцен А.Г.
SU282A1
Способ восстановления хромовой кислоты, в частности для получения хромовых квасцов 1921
  • Ланговой С.П.
  • Рейзнек А.Р.
SU7A1
2-Иод-4,5-дихлор-4,5,5-трифторпентилацетат в качестве промежуточного соединения для получения 1,1,2-трифтор-1,4-пентадиена, используемого в синтезе полифторированных поверхностно-активных веществ 1991
  • Горбунова Татьяна Ивановна
  • Подольский Арнольд Вениаминович
  • Салоутин Виктор Иванович
SU1810329A1
Способ восстановления хромовой кислоты, в частности для получения хромовых квасцов 1921
  • Ланговой С.П.
  • Рейзнек А.Р.
SU7A1
Топка с несколькими решетками для твердого топлива 1918
  • Арбатский И.В.
SU8A1
Huang W-y., Wang B.-H, Acta Chim
Jin., 1986, 2, 178 - 184
Разборный с внутренней печью кипятильник 1922
  • Петухов Г.Г.
SU9A1
Fearn J.E., Jorn
Res
Nat Bur
Stand., 1971, V
Фальцовая черепица 0
  • Белавенец М.И.
SU75A1

RU 2 074 168 C1

Авторы

Горбунова Т.И.

Запевалов А.Я.

Салоутин В.И.

Даты

1997-02-27Публикация

1995-03-21Подача