Способ получения дифторхлорида цезия Советский патент 1984 года по МПК C01D17/00 

Изобретение относится к неорганической химии, а именно к способам получения дифторхлорида цезия соста/ва СаС1Рл , и может быть использовано в препаративной неорганической химии и тонкой химической технологии в качестве фторокислителя и коллектора монофторида хлора, Известен способ получения комплек сных соединений с катионами щелочных металлов и полигалогенид-анионами (ГГ/)Т, заключающийся в обработке галогенида щелочного металла (МГ) межгалоидным соединением, состава ГГ (, Вг, Г 1, Вг) при нагревании. Так получены соединения состава CsICl2, CsClBr, to . Недостатками способа являются дли тельность процесса и возможность загрязнения целевого продукта исходным полигалогенидом. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ получе ния дифторхлорида цезия состава CsClFrt , -заключающийся в том, что фто рид цезия помещают;, в сосуд из монель металла, на него конденсируют первторацетон (катализаторТ, смесь вы- держивают при в течение 12 ч, после чего летучие продукты удаляют возгонкой в вакууме при 150 С в течение 2 ч. Затем на фторид цезия кон денсируют избыток монофторида хлора при охлаждении жидким азотом и смесь нагревают в герметичном реакторе в течение 48 ч при 175 С, после чего продукты охлаждают,реактор присоединяют, к вакуумной линии и газообразны продукты удаляют откачиванием при 2 . Недостатками известного способа являются длительность процесса, необ ходимость использования большого чис ла операций, возможность загрязнения целевого продукта фтористым водородом. Цель изобретения - упрощение способа путем сокращения числа операций и ускорение процесса. Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения дифторхлорида цезия взаимодействием га логенида цезия и фторсодержащего сое динения при нйгревании в герметичном реакторе с последующим удалением непрореап ровавших продуктов в качестве исходных реагентов используют хлорид цезия и дифторид ксенона. С целью повышения выхода целевого продукта взаимодействие проводят при 195-205°С и молярном соотношении хлорида цезия и. дифторида ксенона 1:2-3. Способ осуществляют следукицим образом. Дифторид ксенона и хлорид цезия, предварительно переплавленньй и измельченный, смешивают в стехиометрическом соотношении, смесь помещают в реактор, туда же помещают двукратный избыток дифторида ксенона, реактор герметизируют и нагревают при 195-205 С. При этой температуре реагенты вьщерживают 0,5-1 ч. Затем продукт охлаждают до комнатной температуры, извлекают из реактора и далее из продукта удаляют непрореагировавший дифторид ксенона известными способами. Для получения дифторхлорида цезия, не содержащего примеси никеля, предпочтительнее проводить взаимодействие в реакторе, футерованном изнутри флюоритом. Способ основан на необнаруженной ранее способности присоединения дифторида ксенона к хлориду цезия с образованием неустойчивого интермедиата, легко отщепляющего ксенон. Пример 1.5г смеси CsCl и XeF2 (молярное соотношение 1:1) помещают- в реактор, футерованньй изнутри флюоритом, реактор герметизируют и нагревают в течение 30 мин при |180 С. После охлаждения газообразные продукты и непрореагировавший фторид ксенона откачивают в вакууме (0,1 торр) при 25с. Выход целевого продукта 21,0%.. Пример 2. 5г смеси CsCl и XeFg (соотношение 1:1) помещают в герметичный реактор и вьщерживают при 200 С в течение 30 мин. После охлаждения удаляют газообразные продукты в вакууме при 20с. Выход CsClF 43,4%. Пример 3. 5 г смеси CsCl и XeFrt (соотношение 1:J) помещают в герметичньй реактор и вьщерживают при 220°С в течение 30 мин. После охлаждения удалянуг газообразные продукты в вакууме при 20°С. Выход CsClF32,1%. Пример. 4. 2г смеси CsCl и XeFji (соотнощение 1:2) помещают в 31 герметичный реактор и вьщерживают при 180°С в течение 35 мин. Удалени газообразных продуктов проводят в вакууме при 20°С. Выход CsClF2 60,4% Пример 5.2г смеси CsCl и ХеРя (соотношение 1: 2) нагревают в герметичном реакторе при 195с в течение 30 мин. Удаление избыточного ХеРя и других газообразных продуктов проводят в вакууме при 20с. Выход CsClPg 86,6%. Пример 6. 2г смеси CsCl и ХеРя (соотношение 1:2) нагревают в герметичном реакторе при 205°С в течение 30 мин. Удаление газообразных продуктов проводят в вакууме при . Выход CSC1F2 86,0%. Пример 7. 2г смеси CsCl и ХеРя соотношение 1:2) нагревают в герметичном реакторе при 220 С в те- чение 30 мин. Удаление газообразных продуктов проводят в вакууме при 2b°C. Выход CSC1P2 65,3%. Пример 8. 2 г смеси CsCl и р и м е р ХеРл (соотношение 1:3) нагревают в герметичном реакторе при в течение 30 мин. Удаление газообразных продуктов проводят в вакууме при 25 С. Выход CsClF2 61,0%, 3 Пример 9. 2г смеси CsCl и ХеРл (соотношение 1:3) нагревают в Or герметичном реакторе при 200 С в течение 30 мин. Удаление летучих продуктов проводят в вакууме при 20 С. Выход CsClP 87,0%. Пример 10. 2г смеси CsCl и ХеРл (соотношение 1:3) нагревают в герметичном реакторе при в течение 30 мин. Удаление летучих продуктов проводят в вакууме при .20°С. Выход CSC.IP.J 64,3%. Рентгенофазовый анализ продуктов показывает,что в них отсутствует CsP-nHP, что свидетельствует о чистоте CsClPg по HP. Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет существенно сократить длительность процесса получения дифторхлорида цезия.(При этом способ упрощается путем сок14ащения числа операций,обеспечивается возможность проведения процесса без катализатора с одновременным повьш1ением выхода целевого продукта до 86-87 мас;% и получения вещества, свободного от примеси фтористого водорода, препятствукяцёго дальнейшему использованию.

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДОФТОРХЛОРИДА ЦЕЗИЯ взаимодействием галогенида цезия и фторсодержащего соединения при нагревании в герметичном реакторе с последукицим удалением . непрореатировавших продуктов, о т личающийся тем, что, с целью упрощения способа путем сокращения числа операций и ускорения процесса, в качестве исходных реагентов используют хлорид цезия и дифторид ксенона. 2. Способ поп.1, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, взаимодействие проводят при 195-205 С и молярном соотношении хлорида цезия идифторида ксенона 1: