Способ получения алифатических перфторированных фторидов сульфоновой кислоты Советский патент 1978 года по МПК C07C143/70 

Изобретение отличается от известного технического решения более высокой ЭДС 9-15 Ь, температурой процесса 2О-50 С, концентрацией гапогенидов супьфоновой киспоты 5-15% от веса электролита и большим расстоянием между электродами 6-12 мм, Галогениды кислот, прибавляют к жидкому фтороБОдороду в количестве 5-15, предпочтигедьно 10-15 Бес,%, до начала электрохнмическогр фторирования, В качестве электролита примешвот водный жидкий фтороводр. род, который, как правило, содержит небольг шое количество воды. Кроме того, во влажном воздухе фторрводород поглощает воду. Эту воду можно ночти полностью уда1ить предв:арительнь1м электролизом, который прс водят до прибавления исходных материалов. Воду удаляют образовавшимся водородом, кислородом и фторидом кислорода, которые улетучивйются. ЭлектрохиМ11ческое фторирование проводят при 20-50, предпочтительно при 30-40 С. Процесс проводят при нормаль ном давлении или при повышетшом дашении .до 5 бар, предпочтительно при давлении 15 бар. ЭДС составляет 9-1S В предпочтительно 9-13 или 9-12 В, причем не наблюг дается выделение газообразного фтора. Необходимоенапряжение для получения свободного фтора нэ фтороводорода составляет примерно 3 В, Можно применять более вйсокиё напряжения без выделения газообраэ но го фтора i потому что Я1ачительная доля ; напряжения расходуется для преодоления со.противпеная, которое обусловливается элект(рояйгом, электродами и в частности эффекта., ;. ,. ,. ми полйразаши на поверхностях электродов. Расстч5янйе эпектродов составляет 6-12, предпочтитепьйо 8.1О мм. Этам относительно большим расстоанйам апектродов пот1жа. ют коррозию эпектроаов В;опасность коротко го замыкания между электродами. В качестве материала для анодов применяют никепь или сплав никеля, в качестве катодов используют катоды из железа ипи стали, далее, например, катоды из алюминия мбди, никеля или сплавов никепя. Электрохимическое фторирование проводят прерывно или ,полунепрерывно. . Выходящую смесь газов можно пропускат через восходящий холодильник, чтобы конден сировать пары фтороводорода, затем после разбавления инертным газом его поглощают в разбавленном растворе едкого натра. Пример 1. Попечение фторида шрфтороктипсульфоновой кислоты. В элементе для электролиза из никеля, емкостью в 4О мл жидкого фтороводорода, -снабженном анодом из шкеля (поверхность 0,35 дм), термометром, загрузочным отверстием .для гапогенида кислоты и для жид кого фтороводорода а таклсе сжлажденным 59 8 до (-15 С), газоотводом, через который пропускают азот для предотвращения образования взрывоопасных смесей газов и для образования желаемого давления (при котором протекает электрохимическая реакция) в элементе, проводят реакцию. Элемент находится в термостате. В начале реакции зхлаждают элемент до -ИО°с, потом прибавляют жидкий фтороводород (-1О°С) и |лорйд октансульфоновой кислоты. Затем элемент нагревают до желаемой температуры при помощи термостата. Давление азота составляет примерно 0,6 бар избыточного давления при 35 С. По окончании реакции элемент опять охлаждают до температуры -10 С и его доводят до нормального дaвлe ния. Фторированный продукт реакции не рас воряется в жидком фтороводороде и выделяется в виде бесцветного масла на дш але « Масло выделяют и промывшот 10%кым водным раствором гидрогенкарбоната натрия. Чистота продукта, к ас правило, составпдат (согласно анализу газовой хроматографией). Указанные выходы выцнспены относительно маслянистого целевого продукта с содержанием по меньшей мере 90% фторида перфтороктипсульфоновой киспоты . : В таблице приведены условия опытов и ре зультать., Опыт 6 проводят при условиях согласно уровню техники. Выход значительно меньше чем выход, получаемый предлагаемым способом. Пример 2i Получение фторида перпфторгексилсульф6н6&ой кислоты (И 5). Реакцию осуществляют согласно примеру 1, при приведенных ниже условиях получают следующие результаты: Темдаратура, С Количество гексасульфофторида, г4 Концентрация (в пересчете на электролит), %1О Потенциал, ВV Плотность тока, А/смО,О56 Потребление гока (теорети ческое), А ч Потребление тока (практическое) А ч Вых-од продукта, г Выход продукта Электролиз прекращают, если употреблео 8О% теоретического количества toKa, Приме р 3. Получение фторида пер тордодеципсульфоновой кислоты (п -11). еакцию осуществляют согласно примеру 1 ри приведенных условиях, получают следущие результаты;

Температура, С

32

Количество октансупь30

20

32

32