Способ получения фтороксигалосоединений Советский патент 1989 года по МПК C07C71/00 

1

а

Изобретение относится к эфирам кислородных кислот галоидов, в частности к получению фтороксигалосое- динений формулы (R) C(F)OF, где R - С -С -алкил, полностью галоге- нированный Рили Ри С1,илиК - перфто- ,рированный С5-алкоксиалкил;п-1 или 2{ m 3-п, которые используются в качестве окислителей при отбеливании и полупродуктов фторорганического ; синтез а. Цель - увеличение избира- |тельности процесса и выхода. Получение целевых соединений ведут из F и органического соединения формулы (Я)„С(Х)., О, где X - F или С1; R, тип указаны выше, в присутствии фторида цезия и медного наполнителя в качестве катализатора. Процесс проводят в газовой фазе при абсолютном :давлении 110-500 кПа и температуре от (-10) до 135°С,, обеспечивая получе- мне целевых продуктов в газообразном состоянии. Скорость потока реагента (Я)„С(Х)., О 7,4-1СГ 6,7. 10 моль/ч на 1 г катализатора при непрерывной подаче реагирующих веществ и непрерывном удалении продукта реакции так, чтобы время удержания реагентов в реакторе составляло 0,1-6,8 мин, при отводе тепла реакции с таким расче-, том, чтобы поддерживать температуру нужной величины. Способ обеспечивает повышение выхода целевых продуктов и конверсию исходного соединения до 100%. Процесс - непрерывный. (О 4

1

Изобретение относится к способу получения фтороксигалосоединенкй общей формулы

(Ю„с(р)ок.

где R - алкил, имеющий 1 или 2 углеродных атома, полностью га- логенированный фтором или . фтором и хлором, или R - перфторированный алкоксиалкил, имеющий 5 атомов углеродаi п - целое число, равное 1 -или 2J

m - целое число, равное 3-п, используемых в качестве окислителей при отбеливании и полупродуктов фтор- органического синтеза.

Цель изобретения - увеличение избирательности процесса и выхода.

ы

Способ осуществляют слбщующим об- jpasoM.

Пример 1. В латунный реакто |а,иаметром 50 мм и полезной емкостью 500 см , полностью заполн гнный 300 г фторида цезия, используемого в Качестве катализато{)а„ сливной струж Кой, используемой в качестве напол- Йителя, кпторый высушивают при 250°С :з токе азота в течение 4 ч перемещают и просеивают в сушильном шкафу для получения порошка с гранулометрк 1ескш показателем в пределах 250- ,)00 мкм, непрерывно подают газообраз иую смесь азотг фторгСГзСЕ-О, очищенную от фтористого водорода, воды и сислоты или вторичного спирта, кото™ :)ые могут образоваться за счет гидролиза исходного карбонильного соеди- нения, в молярном соо.тношенииэ рав- 3,75:1:1, при общей объемной Скорости потока 23 нл/ч С6 10 :моль/ на 1 г катализатора для каждого реа- з ирующего вещества) и абсолютном давлении 110 кПа, Внутри реактора выдер- кивают температуру посредством внешнего охлаждения.

Непрерывно выходящую из реактора 1Газообразную смесь подвергают спект- рофотометрическому, инфракрасному и fioдoмeтpичecкpмy анализам для покй

|ательства наличия азота N.: CFjCE,,C{0)F 1 молярном соотношении Зз75:1 при 00%-ных конверсии и выходе перфтор токси-фторида. ; После 400 ч эксплуатадии степень Йонверсии реагирующих веществ и вы- з$од остались неизмел-шыми,. Время удар- йания реагирующих веществ в реакторе 1, 5 мин,

После повышения температуры внутри реактора до +20°С или абсолютного давления до 500 кПа при температуре - to С .давлении-110 кПа степени конвер 1 «ИИ и выход остались неизменными на уровне 100%, Время удержания в реак- Торе в первом случае 1,3 м;ин, во втором - 6,8 мин.

Пример 2. В реактор, описанный в примере 1, непрерывно подают очищенную как в 1 газооб- разную смесь N.: Р,: в молярном соотношении 1:1:1 при общей объемной скорости потока 12 нл/ч (6 10 моль/ч к;а 1 г катализатора для pea- тирующего вещества) и абсолютном давлении 110 кПа. Внутри реактора поддерживают температуру +20° С с помо-

10

15 0 5

0

5

0

.

0

щью бани, контролируемой термостатически. Время удержания 2,6 мин.

Газообразную смесь, выходящую из реактора подвергают инфракрасному, спектрофотометрическому и йодометри- ческшу анализам для доказательства наличия азота N,: , (СО) F в молярном соотношении П 1 пр и 100%-ных конверсии и выходе.

Даже после нескольких недель работы не удалось обнаружить никаких изменений в степеки конверсии и выходе. Пример 3, В реактор, описанный в примере f непрерывно подают очищенную как в примере 1 газообразную смесь N :F ;CC1F COF в молярном соотношении- 3,75:1:1 при общей объемной скорости потока 23 нл/ч (6 к10 моль/ч на 1 г катализатора для каждого реагирующего вещества) и абсолютном давлении 11 О кПа. Время удержания 1,3 мин.

Внутри реактора выдерживают температуру 4-20°С. Газообразную смесь, ВЫХОДЯЩ5ТО из реактора, подвергают инфракрасному, спектрофотометрическому и йодометрическому анализам для доказательства напичия азота и CC1F - CF,OF в молярном соотношении 3j75:1 при 1001-яых конверсии и выходе 2- хлор-тетрафторэтокси-фторида. Спустя несколько недель выход и степень конверсии ocTasajmcb постоянными.

Пример 4оВ реактор типа AIS1-316 диаметром 25 мм и рабочей амкостью 500 см, полностью заполненный медными кол1щами Рашига размере 4 мм5. переметанными с 300 г фторида цезия, обработанных как в пршере 1, непрерывно подают газообразную смесь . o4mueHHSTO к-ак в U в молярном соотношении 30;2;1 при общей объемной скорости потока 16,5 нл/ч. (7,4 10- оль/ч CF,COF на 1 г катализатора й 14,9 10 моль/ч фтора на 1 г катализатора) и абсолютном давлении t 10 кПа, Время уд-зр- зкания 1,3 мин.

Внутри реактора выдерживают температуру 135 С с помощью термостати- рующей ванны. Выходящие газы подвергают инфракрасному, спектрофотомет- рическсму и йодометрцческсму анапи- зам для доказательства содержания азота и ,CF.jC(0)F при полной конверсии до .

П р им е р 5. В реакторе описан-- кый в примере 4, непрерывно полают

газообразную смеск, состоящую из CjClFyfr rCF COF, очищенную как в , примере 1, при молярном соотношении 1:1:1 и общей объемной скорости потока 45 нл/ч (2,2--10 моль/ч на .1 г катализатора для каждого реагирующего вещества) и абсолютном дав-

Пример 9. Действуют, как в -примере 7, подавая смесь азота, фтора, CF5-CF -CF2,-0-CF(CF,)-COF, очи10

ении 110 кПа. В реакторе выдерживают щенную как указано вьше. Получают температуру 20 С за счет наружного охлаждения. Выходящую газовую смесь подвергают инфракрасному, спектро- фотометрическому и йодометрическому анализам для доказательства содерж ан-ия : в молярнсм соот- 15 полностью заполненный медной проволо- .ношении, равном 1:1, при 100%-ньрс конверсии и выходе пентафторэтокси- фторида. Время удержания 0,7 мин.

Пример 6.В реактор, описанный в примере 1, непрерывно подают газообразную смесь, очищенную, как указано вьш1е, ,COCl в молярном соотношении 3,75:1,5:1 при общей объемной скорости потока 25 нл/ч (9--10 моль/ч фтора на 1 г катализа-, тора и 6. Ю моль/ч на 1 г катализатора) и абсолютном давлении .110 кПа. Внутри реактора выдерживают температуру 30°С при наружном охлаждении Время удержания 1,2 мин. :

Выходящую газообразную смесь подвергают инфракраснсичу, спектрофотометрическому, йодометрическому ана- .Способ получения фтороксигалосоединений позволяет повысить выход це- 35 левых продуктов и конверсию исходного соединения до 100%. Кроме того.

CF,-CF -CF2-0-CF(CF,), причем степень конверсии и выход составляют по 100%. Время удержания 1,3 мин Пример 10. В реактор диаметром 25 мм с полезной емкостью 100 см

кой, Ш еющей диаметр 0,3 мм и длину 20 мм, смешанной с 10 г CSF, полученного как в примере 1, непрерывно подают смесь ,, очи20 щенную как описано в примере 1, при молярном соотношении 1:1:1 при общей объемной скорости потока 45 нл/ч (6,7(10 моль/ч на 1 г катализатора для каждого реагента) и абсолютном

25 давлении 110 кПа. Внутри реактора поддерживают температуру при помощи термостатической ванны. Время удержания 0,1 мин.

Газовая смесь, выходящая из реак30 тора, состояла из CF,CF, OF при молярном отношении 1:1, при 100%-ных

конверсии и выходе в CF,GF,j,OF.

лизам и титрованию хлоридов для доказательства наличия .N.2 :CF3CFj,COF: : Clj в молярном соотношении 7,5:2:1 при 100%-HbDC конверсии и выходе пента- фторэтокси-фторида.

И р им ер 7. В реактор по примеру 1 непрерывно подают газообраз- 40 ную смесь, очищенную как указано выше, NjiFj : (CFj )2 СО при молярном соотношении 3,75:1:1 и общей объемной скорости потока 23 нл/ч (6-Ю юль/ч на 1 г катализатора для каждого ре- 45 агирующего вещества) и абсолютном давлении 110 кПа. Внутри реактбра выдерживают температуру за счет наружного охлаждения. Время удержания 1,3 мин.50

Выходящая газовая смесь по дан- , . ным инфракрасного, спектрофотсметри- . ческого и йодометрического анализа состоит .из (CF, )-CF-O-F при мо- лярнсм Соотношении 3,75:1 и 100%-ных 55 конверсии и выходе.

Пример 8. Действуют, как в примере 7, подавая газообразную смесь азота, фтора и , очищенную

усове1Ж1енствована технология .з.а счет замены периодического режима проведения процесса непрерывным.

Формула изобретения

Способ получения фтороксигалосое- дИнений общей формулы

(R),C(F)OF,

где R алкил, имеющий 1 или 2 . леродных атома, полностью . галогенированный фтором или фтором и хлорсм, или R - перфторированный алкокйиал- кил , имеющий 5 атомов угле- рода;1 или 2, целое число} 3-п,. целое число

путем взаимодействия в присутствии катализатора фторирования фтора и органического соединения формулы

П

m

как указано вьше. Получают CF.-CFj- CFj-OF, причем степень конверсии и выход составляют по 100%. Время удер- жания 1,3 мин.

Пример 9. Действуют, как в -примере 7, подавая смесь азота, фтора, CF5-CF -CF2,-0-CF(CF,)-COF, очищенную как указано вьше. Получают

щенную как указано вьше. Получают

полностью заполненный медной проволо-

CF,-CF -CF2-0-CF(CF,), причем степень конверсии и выход составляют по 100%. Время удержания 1,3 мин, Пример 10. В реактор диаметром 25 мм с полезной емкостью 100 см

15 полностью заполненный медной проволо

кой, Ш еющей диаметр 0,3 мм и длину 20 мм, смешанной с 10 г CSF, полученного как в примере 1, непрерывно подают смесь ,, очи20 щенную как описано в примере 1, при молярном соотношении 1:1:1 при общей объемной скорости потока 45 нл/ч (6,7(10 моль/ч на 1 г катализатора для каждого реагента) и абсолютном

25 давлении 110 кПа. Внутри реактора поддерживают температуру при помощи термостатической ванны. Время удержания 0,1 мин.

Газовая смесь, выходящая из реак30 тора, состояла из CF,CF, OF при молярном отношении 1:1, при 100%-ных

Способ получения фтороксигал

конверсии и выходе в CF,GF,j,OF.

усове1Ж1енствована технология .з.а счет замены периодического режима проведения процесса непрерывным.

Формула изобретения

Способ получения фтороксигалосое- дИнений общей формулы

(R),C(F)OF,

где R алкил, имеющий 1 или 2 . леродных атома, полностью . галогенированный фтором или фтором и хлорсм, или R - перфторированный алкокйиал- кил , имеющий 5 атомов угле- рода;1 или 2, целое число} 3-п,. целое число

путем взаимодействия в присутствии катализатора фторирования фтора и органического соединения формулы

П

m

.7U701768

(R) С(Х) 0тока реагента (R)C(X),, 0,7,4-10- h m-1- 6,7-10 МОЛЬ/Ч на 1 г катализатора,

при непрерывной подаче реагирующих

L : . значения.5-« -ь.еном удалении продук0% л и ч а ю щи и с я тем. что, ста реакции так. чтобь, время удержаце ю увеличения избирательности про- ия реагирующих веществ в реакторе

Гвыхода. взаимодействие осуще-составляло 0,1-6.8 мин. при отводе

ст,л«.т в газрвой фазе при авсо тном-- Гат ГеГерГтурГ оГ

давлении 110-500 кПа, температуре10 использовании в качесг-10- 135 С, обеспечивая получение фто- катализатора фторирования фторида .1исоединений в газообразном и медного наполнителя,

состоянии, при объемной скорости по- .