АН СССР Советский патент 1973 года по МПК C07C25/13 

Изобретение относится к способам получения политрифторметильных перфторароматпческих соединений.

Перфтормезитилен и не описанный в литературе перфторпсевдокумол могут быть использованы в качестве сырья для получения термостойких полимерных материалов и каучуков, светостойких красителей, лекарственных препаратов, а также как теплоносители и исходные продукты для различных химических процессов.

Известен способ получения перфтормезитилена путем нагревания гексафторбензола и фторопласта-4 до 550°С. Выход перфтормезитилена свыше 60%.

С целью получения перфтормезитилена и перфторпсевдокумола, предлагается фторопласт-4 подвергать пиролизу в замкнутом аппарате при температуре выше 400°С в присутствии катализатора - порошка железа, никеля, кобальта или железной стружки. Желательно процесс проводить при 530-560°С.

Наряду с перфтормезитиленом при пиролизе фторопласта-4 образуется не известный ранее перфторпсевдокумол. Соотношение этих соединений в реакционной смеси составляет по данным газо-жидкостной хроматографии (ГЖХ) 4:1-3:1 соответственно. Кроме трифторметильных перфторароматических соединений образуется небольшое количество

(1-5%) гексафторбензола, октафтортолуола, перфторксилолов и трифторметильные перфторалицпклические соединения, например 1 -трифторметилгептафторциклопентен-1.

Увеличения выходов перфтормезитилена и перфторпсевдокумола (суммарное содерл ание целевых продуктов в смеси по данным ГЖХ 25-30%) достигают при нагревании фторопласта-4 в присутствии металлов (железо, никель, кобальт). Смесь целевых продуктов выделяют ректификацией из реакционной смеси. Перфторпсевдокумол может быть отделен от перфтормезитилена с помощью препаративной ГЖХ.

Пример 1. Во вращающемся автоклаве емкостью 1,5 л нагревают 350 г фторопласта-4 при 55С-5GO°C в течение 8 час. Автоклав охлаждают до комнатной температуры, избыточное давление понижают с помощью вентиля и реакционную массу выливают на лед. Органический слой отделяют и получают 160 г реакционной смеси, содерн ащей по данным ГЖХ хроматограф ЛХМ-7А с де тектором по теплопроводности, температ ра детектора 250°С, ток 100 ма, колонк: 200X0,4 см, фторсиликон OF-1 (15%) на хромосорбе Р; програмлшрование температуры линейное от 60 до 220°С со скоростью 10 град/мин, расход гелия 60 мл/час 4% перфтормезитилена и 2% перфторпсевдокумола.

Пример 2. В автоклаве емкостью 1,5 л нагревают 300 г фторопласта-4 и 500 г стружки из стали Ст. 3 при 550°С в течение 8 час. Отгоняют реакционную смесь из горячего автоклава в охлаждаемые до минус 20 - минус 70°С приемники и получают 140 г продукта, содержащего по данным ГЖХ (условия анализа смеси приведены выше) 10% перфтормезитилена и 5% перфторпсевдокумола.

Пример 3. В автоклаве емкостью 1,5 л нагревают 300 г фторопласта-4 и 500 г восстановленного железа (опилки) в течение 8 час при 530°С. После отгонки из горячего автоклава получают 160 г смеси, содержащей по данным ГЖХ (условия анализа приведены выше) 12% перфтормезитилена и 4% перфторпсевдокумола.

Пример 4. В автоклаве емкостью 1,5 л нагревают 300 г фторопласта-4 и 500 г стружки никеля в течение 8 час при 550°С. Получают 140 г смеси, содержапдей по данным ГЖХ (условия анализа приведены выше) 22% перфтормезитилена и 6% перфторпсевдокумола. Разгонкой 200 г смеси на ректификационной колонке (50-60 теоретических тарелок) получают 60 г смеси перфтормезитилена и перфторпсевдокумола с т. кип. 138,3-140°С.

С помощью препаративной газо-жидкостной хроматографии выделяют индивидуальный перфтормезитилен, характеристики которого совпадают с литературными данными (авт. св. № 290899), и перфторпсевдокумол, свойства которого приведены ниже.

Найдено, %: С 31,9; 32,1; F 68,3; 68,3; мол. в 336 (масс-спектроскопически).

C.Fi2

Вычислено, %: С 32,1; F 67,8; мол. в. 336.

В спектре ЯМР F перфторпсевдокумола содержится пять сигналов с соотношением интенсивностей 1:1:1:3:6 и химическими сдвигами 30,2; 41; 53,4; 106; 108 м. д. (в слабое поле от CeFs, внешний стандарт.

Пример 5. В автоклаве емкостью 1,5л нагревают 300 г фторопласта-4 и 500 г стружки кобальта в течение 8 час при 550°С. Получают 140 г смеси, в которой содержится по данным ГЖХ (условия анализа приведены выше) 15% перфтормезитилена и 5% перфторпсевдокумола.

Пример 6. В автоклаве емкостью 1,5 л нагревают смесь 300 г фторопласта-4, 250 г никеля и 250 г железа при 550°С в течение 8 час. Получают 140 г смеси, содержащей по данным ГЖХ (условия анализа приведены выше) 20% перфтормезитилена и 5% перфторпсевдокумола.

Предмет изобретения

1. Способ получения перфтормезитилена и перфторпсевдокумола, отличающийся тем, что фторопласт-4 подвергают пиролизу в замкнутом аппарате при температуре выше 400°С в присутствии катализатора - порошка железа, пикеля, кобальта или железной стружки.

2. Способ по п. 1, отличающийся

тем, что процесс проводят при 530-560°С.