СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОЛЕЙ АЛЮМИНИЛЛ Советский патент 1972 года по МПК C01F7/52 

Изобретение относится к снособам получения новых соединений - солей алюминила, в частности гексафторантимоната и тетрафторбората алюмииила, которые могут найти применение для получения новых термостойких соединений.

Предлагаемый способ состоит в обработке оксихлорида алюминия нентафторидом сурьмы или трехфтористым бором в присутствии избытка безводного л идкого фтористого водорода.

Процесс целесообразно вести при соотношении оксихлорида алюминия и фтористого водорода 1 ;10-40.

После смешения реагентов реактор номещают на приборе для встряхивания и в течение 2-4 час содержимое реактора таким ооразом тш,ательно неремешивают при комнатной температуре. Избыток HF, SbFs, ВРз отгоняют в вакууме при 20-60°С (в случае HF и ВРз) либо при 150-200°С (в случае HF и SbFs) до постоянного веса реактора. Разгрузку реактора и хранение солей алюминила вследствие их гигроскопичности осуш,ествляют в герметичной камере, тш,ательно продутой сухим азотом.

Тетрафторборат и гексафторантимонат алюминила представляют собой белые гигроскопичные кристаллические соединения, не растворимые в СС14, SOa и CHsNOg.

Катион алюмнннла ОА1+ в инфракрасном спектре поглош,ения характеризуется uacTOToii 650 C.U-1.

При пиролизе солей алюминила происходит отш,епление кислоты Льюиса с образованием оксифторида алюминия OA1F.

Пример 1. Синтез OAlSbF.

Соли, алюминила получают в футерованном фторопластом металлическом реакторе емкостью 100 C.U с накпдпой гайкой и игольчатым вептилсм. Для предотвращения уноса солей алюминила при отгопке избыточпых количеств IlF, BFa и SbFs в реактор вставляют двойной тсфлоновый фильтр с отверстиями днамогцом 1 .,и.

В реактор, поменденный в сухую камеру, загружают 10,37 с. (0,13 моль) оксихлорида алюминия. В охлаждеиный до минус сухим льдом реактор в вакууме из мерников подают 79 г (0,36 моль) SbFs, и 52 г (2,6 моль) фтористого водорода. Затем реактор с содержимым отогревают до комнатной температуры, помещают на прибор для встряхиваиия, и таким образом перемеишпают в течей не 4 час.

Избыточные количества HP и SbFs отгоняют в вакууме при нагревании реактора до 200°С на масляной бане до постоянного веса реактора. Получают 37 г продукта. Вы.ход

OAlSbFg составляет 100%

в пересчете па исхот,ный ОА1С1.

Найдено, %: А1 10, F 39,9, Sb 42.

Вычпслепо для OAlSbFc, %: А1 9,7, F 40,9, Sb 43,6.

ИК-спектр OAlSbFg, (см. фиг. 1), получеппын при съемке суспепзии порошка в вазелиповом масле в пптервале 400-4000 с ,г .характеризуется широкой полосой поглош,епия в интервале 600-700 с., которая складывается из двух полос: первой с максимумом 650 слг отпосящейся к катиону алюмпипла , и второй - с максиг тумом 667 С.1Г, относяпейся к валентным колебаниям аниона SbFg.

На фиг. 2 представлена дифференпиалр пая термограмма OAlSbFe, которая получена в вакууме в интервале темнератур 20-400С. Эндотермический эффект (/нач. 257°С, /M;U.:C. 297°С) соответствует отщенлегтию SbF и получению окспфторида алюминия.

Рептгепограм.му порошка OAlSbFg (см. таблину) снимают в камере РКД на СиКя излучении с никелевым фильтром. Плотность OAlSbFs, которую определяют пикпометрическ в перфторнрованной жидкости , равна 3,10 ajCM. Полученные рентгенографические даппые указывают па кубическую объемпоцентрированную элемептарную ячейку с параметрами а 10,17±0,02 У, z 8. Структуру OAlSbFu изоморфна солям диокснгеиила (b2 PtF6 и O-j+OSFo} и питрознла (NOSbFg).

Т а б л и ц а

Пример 2. Синтез OA1BF4. В реактор, помещенный в сухую камеру, загружают 2,7 г (0,033 моль) оксихлорида алюминия. В охлажденный жидким азотом

реактор из меринков в вакууме подают 3,7 л (0,165 моль BFa и 13,2 г (6,66 моль) фтористого водорода.

Реактор отогревают до комнатной температуры, помещают на н|)ибор для ветряхивания н таким образом перемешивают в течение 4 час.

Избыточные количества FIF и BFs отгоняют в вакууме нри 30°С до ностоянного веса реактора. Получают 4,2 г OA1BF4. Выход в

пересчете па исходный окси.хлорид алюминия количественный (но теории 4,2 г). Найдено, %: А1 19,5, F 58,5, В 8,5. Вычислено для OAIBF4, % : А1 20,8; F 58,6; В 8,3.

И К-сне к тр OAIBF4 (см. фиг. 3), полученный нри съемке суспензии норощка в вазелиновом .1асле в интервале 400-4000 , характеризуется полосами ноглощения с максимумами 1065 и 520 , которые относятся к

антисимметричному валентному (vg) и деформацноппому (v.|) колебаниям аниона BF4, и полосой поглощения с максимумом 650 б ., относящейся к катиону ОА1+. Дериватограмма OA1BF4 (см. фиг. 4) получена па дериватографе системы Ф. Паулик, И. Паулик и Л. Эрдеи в атмосфере азота в интервале температур 20-600°С. Эндотермический эффект, начало которого 80°С, а максимум 160°С (кривая ДТА), скорость

убыли веса (кривая ДТР) и величина убыли веса (кривая ТГ), равная 50 мг от исходной навески 100 мг, соответствует количественному распаду OA1BF4 eq BFs (который идентифицирован по ИК-спектру) и OA1F. OA1BF4-

рентгеноаморфное соединение.

Предмет изобретения

1. Способ получения солей алюминила, наприлгер гексафторантнмопата и тетрафторбората алюмннила, отличающийся тем, что оксихлорид алюминия обрабатывакэт соответственно пепгафторидом сурьмы или трехфтористым бором в нрисутствии избытка безводного жидкого фтористого водорода.

2. Способ но н. 1, отличающийся тем, что соотношение оксихлорида алюминия и фтористого водорода составляет 1 : 10-40.

fi/at

Фиг.}

лТ лТ

г57°с Ьтс