СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИФТОРАЛЛИЛОВЫХ ЭФИРОВ Российский патент 2010 года по МПК C07C43/17 C07C41/16 C08F16/24 

Описание патента на изобретение RU2406718C2

Предлагаемое изобретение относится к области получения полифтораллиловых эфиров - ценных мономеров для синтеза разнообразных сополимеров, способных использоваться в качестве уплотнительных материалов в различных областях техники, например, в авиационной технике, электронной промышленности.

Известен способ получения полифтораллиловых эфиров взаимодействием 3-хлорпентафторпропилена и 1,1-дигидроперфторалканола в щелочной среде по реакции:

где М-К, Na.

Процесс проводят при 22°С в течение 1,5 часов с последующей отгонкой продукта (Пат. США 2856435, C08F 16/24 приор. 17.10.07).

Недостатком данного способа является низкий выход целевого продукта (не более 50%).

Кроме того, данным способом получают аллиловые эфиры, содержащие в своей структуре атомы водорода, что бесспорно ведет к снижению термостойкости получаемых на их основе сополимеров.

Известен способ получения перфторированных аллиловых эфиров, например, перфторпропилаллилового эфира. Процесс протекает по следующей схеме

Недостатками способа являются многостадийность процесса и невысокий выход целевого продукта (≈40%) (Пат. США 5891965, опубл. 06.04.99 (приор. 06.01.97, C08J 3/24).

Наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому результату является способ получения полифтораллиловых эфиров общей формулы

где х - Cl, F

RF - CF2R'CF2Q

Q - Br, I, F, Cl, CN, OCF2CF=CF2, ОС6F5

R' - линейная или разветвленная перфторалкиловая группа.

Процесс заключается во взаимодействии фторангидрида полифторкарбоновой кислоты с фторидами металлов I группы (К, Rb, Cs) в апротонном растворителе по схеме

с последующим взаимодействием алкоксида металла с перфтораллилфторсульфатом по реакции

RFCF2OM+CF2=CFCF2OSO2F→RFCF2OCF2CF=CF2

Процесс проводят при соотношении фторид металла: фторангидрид полифторкарбоновой кислоты, близком к стехиометрическому, предпочтительно при температуре 0-20°С (Пат.США 4275225, С07С 43/225, приор, от 01.05.1980).

В описании патента отсутствуют конкретные примеры получения полифтораллиловых эфиров общей формулы (I), где Q-Вr или I. Однако по данным авторов настоящей заявки их выход может составлять ≈50%.

Задачей данного технического решения является разработка способа получения полифтораллиловых эфиров, содержащих атомы галогена, отличные от фтора, позволяющего получать целевые продукты с более высоким выходом.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе, включающем взаимодействие фторангидридов полифторгалогенкарбоновых кислот с фторидом металла I группы в апротонном растворителе с последующим взаимодействием образующегося алкоксида металла с перфтораллилфторсульфатом, процесс проводят в присутствии четвертичной фосфониевой соли общей формулы

где X-Cl, Br, I

n=1-10

в количестве 0,01-0,05 моля на 1 моль фторида металла.

Сущность способа заключается в следующем. В реактор, снабженный мешалкой, термопарой и обратным холодильником, загружают апротонный растворитель, мелкодисперсный сухой фторид металла и четвертичную фосфониевую соль. Включают перемешивание и при 10-15°С из мерной ампулы подают фторангидрид полифторгалогенкарбоновой кислоты. Реакционную массу перемешивают 4-8 часов, а потом вводят в нее перфтораллилфторсульфат, поддерживая температуру реакционной массы предпочтительно в диапазоне 15-25°С. После окончания подачи перемешивание продолжают еще в течение 2-6 часов. Далее содержимое аппарата сливают, отмывают водой до нейтральной реакции, сушат над осушителем и подвергают ректификации.

В качестве фторида металла I группы могут быть использованы, например, фторид калия, фторид цезия, фторид рубидия. Предпочтительно процесс проводят при мольном соотношении фторид металла:фторангидрид карбоновой кислоты, близком к стехиометрическому. В качестве апротонного растворителя могут быть использованы, например, диметиловый эфир этиленгликоля (моноглим), диметиловый эфир диэтиленгликоля (диглим), тетраглим, ацетонитрил.

Ниже следуют примеры, иллюстрирующие предлагаемое изобретение.

Пример 1

В реактор, предварительно прогретый при температуре 100°С в токе сухого азота, загружают 120 мл сухого диглима и 11,6 г (0,2 мол.) сухого мелкодисперсного фтористого калия и 1,5 г (0,005 мол.) тетрабутилфосфоний хлорида. Включают мешалку, в рубашку подают холодную воду и содержимое аппарата охлаждают до температуры 15°С, после чего из мерной ампулы в течение 2 часов подают 35,4 г (0,2 мол.) фторангидрида бромида фторуксусной кислоты.

После окончания подачи содержание реактора перемешивают еще в течение 4 часов при 15°С. Затем из мерной ампулы в течение получаса добавляют 46 г (0,2 мол.) перфтораллилфторсульфата и продолжают перемешивание еще в течение 2-х часов при температуре 20°С. Реакционную смесь выливают в 1 литр воды, нижний слой отделяют, промывают водой до нейтральной реакции, сушат над прокаленным хлористым кальцием и подвергают ректификации. Получают 52,2 г (выход 80%) 2-бромперфторэтилаллилового эфира с т. Кип. 76°С. Спектр ЯМР 19F:

δ, м.д Пик JF-F, Гц Интенс Структура соединения 1 -69.6 т 1F-xF 3.3 2 2 -70.6 д.д.д.т 2F-5F 27; 2F-6F 15; 2F-3F 13; 2F-xF 7.6 2 3 -85.5 т 3F-xF 13.1 2 4 -89.4 д.д.т 4F-5F 56.5; 4F-6F 40.4; 4F-xF 7.6 1 5 -102.6 д.д.т 5F-6F 123; 5F-4F 56.5; 5F-xF 27 1 6 -190.6 д.д.т 6F-5F 123; 6F-4F 40.4; 6F-xF 15 1

Для удобства рассмотрения примеры 1-23 сведены в таблицу. Как видно из данных, приведенных в таблице, предлагаемый способ позволяет значительно повысить выход полифтораллиловых эфиров, содержащих атомы галогена, отличные от фтора.

Похожие патенты RU2406718C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТОРАНГИДРИДА ТРИФТОРАКРИЛОВОЙ КИСЛОТЫ 1992
  • Запевалов А.Я.
  • Горбунова Т.И.
  • Салоутин В.И.
RU2035449C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТОРАНГИДРИДОВ ПОЛИФТОРИРОВАННЫХ АЛКОКСИПРОПИОНОВЫХ КИСЛОТ 2002
  • Игумнов С.М.
  • Леконцева Г.И.
RU2230057C1
СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЛОГЕНИРОВАННЫХ ФТОРИРОВАННЫХ ЭФИРСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ 2015
  • Хинцер Клаус
  • Хиршберг Маркус Е.
  • Локхаас Кай Хелмут
  • Швертфегер Вернер
  • Шишков Олег
  • Талер Арнэ
RU2671967C1
Способ получения полифтораллилокси-СОЕдиНЕНий 1977
  • Карл Джордж Креспан
SU795452A3
ФТОРАЛКИЛФОСФАТЫ, СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ И ЭЛЕКТРОЛИТЫ НА ИХ ОСНОВЕ 2001
  • Хайдер Удо
  • Шмидт Михаэль
  • Кюнер Андреас
  • Зартори Петер
  • Игнатьев Николай
RU2265609C2
ВИНИЛСУЛЬФОНОВЫЙ АНГИДРИД, СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВИНИЛСУЛЬФОНИЛФТОРИДА 2019
  • Уемацу, Нобуюки
  • Дате, Хидеки
  • Нагато, Ясухиро
  • Накамура, Акитаке
  • Якигая, Кенити
RU2762629C1
ПЕРФТОР[(2-ФТОРСУЛЬФАТ)ЭТИЛАЛЛИЛОВЫЙ] ЭФИР 2010
  • Емельянов Геннадий Анатольевич
  • Найден Станислав Владимирович
  • Родин Виктор Михайлович
  • Костычева Дарья Михайловна
  • Щадилова Екатерина Евгеньевна
  • Пурцеладзе Виталий Ираклиевич
  • Полянский Виктор Иванович
RU2430914C1
ФТОРИРОВАННЫЙ ДИЕН, СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ, ПОЛИМЕР НА ЕГО ОСНОВЕ, ОПТИЧЕСКОЕ ПЕРЕДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО И ОПТИЧЕСКОЕ ПЛАСТМАССОВОЕ ВОЛОКНО 2001
  • Касиваги Кимиаки
  • Огава Ген
  • Сато Масакуни
  • Охару Казуя
  • Канеко Исаму
  • Сугияма Норихиде
  • Татемацу Син
RU2272020C2
НОВЫЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2-ФТОРСУЛЬФОНИЛТЕТРАФТОРЭТИЛТРИФТОРВИНИЛОВОГО ЭФИРА 2011
  • Игумнов Сергей Михайлович
  • Тютюнов Андрей Александрович
RU2475477C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТОРСОДЕРЖАЩИХ β ДИКЕТОНОВ 1995
  • Ратнер В.Г.
  • Хомутов О.Г.
  • Карпенко Н.С.
  • Филякова В.И.
  • Пашкевич К.И.
RU2100345C1

Реферат патента 2010 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИФТОРАЛЛИЛОВЫХ ЭФИРОВ

Настоящее изобретение относится к способу получения полифтораллиловых эфиров, содержащих атомы галогена, отличные от фтора - ценных мономеров для синтеза разнообразных сополимеров, используемых в качестве уплотнительных материалов в различных областях техники, например, в авиационной технике, электронной промышленности. Способ заключается во взаимодействии фторангидридов полифторгалогенкарбоновых кислот с фторидом металла I группы в апротонном растворителе с последующим взаимодействием образующегося алкоксида металла с перфтораллилфторсульфатом. При этом процесс проводят в присутствии четвертичной фосфониевой соли общей формулы:

,

где Х-Cl, Br, I

n=1-10,

в количестве 0,01-0,05 моля на 1 моль фторида металла. Способ позволяет получать целевые продукты с высоким выходом. 2 табл.

Формула изобретения RU 2 406 718 C2

Способ получения полифтораллиловых эфиров, содержащих атомы галогена, отличные от фтора, взаимодействием фторангидридов полифторгалогенкарбоновых кислот с фторидом металла I группы в апротонном растворителе с последующим взаимодействием образующегося алкоксида металла с перфтораллилфторсульфатом, заключающийся в том, что процесс проводят в присутствии четвертичной фосфониевой соли общей формулы:

где Х - Cl, Br, I,
n=1-10,
в количестве 0,01-0,05 моля на 1 моль фторида металла.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2010 года RU2406718C2

US 4275225 A, 23.06.1981
Способ приготовления мыла 1923
  • Петров Г.С.
  • Таланцев З.М.
SU2004A1
US 3541159 A, 17.11.1970
Способ получения фторсодержащих виниловых эфиров 1978
  • Ростовский Е.Н.
  • Будовская Л.Д.
  • Иванова В.Н.
SU784191A1

RU 2 406 718 C2

Авторы

Губанов Виктор Андреевич

Лебедев Николай Валентинович

Беренблит Всеволод Вульфович

Журавлев Михаил Васильевич

Кузнецов Александр Львович

Сенюшов Лев Николаевич

Синютин Евгений Владиславович

Григорян Галина Викторовна

Даты

2010-12-20Публикация

2009-01-11Подача