Способ получения перфторэтилизопропилкетона Советский патент 1985 года по МПК C07C49/16 C07C45/58 

9д ;О СХ)

5

00

со Изобретение относится к области органической химии, конкретно к усовершенствованному способу получения перфторэтилизопропилкетона (пентафторэтилгептафторизопропилкетона, перфтор-2-метилпентан-З-она). Перфторированные кетоны, в том числе и перфторэтилизопропилкетон, находят большое, применение в качеств растворителей полиамдцов, ацетальных смол, полиэфиров и фторированных по лимеров. Они являются ценными исходными продуктами для получения термесвето- и химически устойчивых полиме ров и биологически активных соединеИзвестен способ получения перфтор этилизопропилкетона при взаимодействии гексафторпропилена (ГФП) с его окисью в среде ацетонитрила в присутствии катализатора фторида цезия Процесс ведут при 20-25°С и атмосферном давлений. Однако спосо не обеспечивает высокого выхода перфторатилизопропилкетона (34,6%), большая часть окиси гексафторпропиле на (ОГФП) расходуется на образование высших кетонов. Целью изобретения являет ;я повышение выхода иерфторэтилизопропилкетона. Поставленная цель достигается описываемым способом получения перфторэтилизопропилкетона путем взаимо действия гексафторпропилена и его .юкиси в среде ацетонитрила в присут.ствии катализатора, отличительной особенностью которого является то, что в качестве катализатора используют калиевые соли псевдогалогенных кислот. Как правшю, в-качестве калиевых солей псевдогалогенных кислот используют цианат или роданид, или цианид калия. Процесс обычно, проводят при 5-50 при атмосферном давлении или в автоклаве при аутогенном давлении Катализатор используют обычно в количестве 0,05-1,0 моль на 1 моль окиси гексафторпропиленао Выход перфторэтилизопропилкетона составляет 53,4-73,8% при степени конверсии исходного сырья, достигающей 97%. Пример 1. В автоклав из нержавеющей стали вместимостью 100м загружают 3,3 г роданистого калия и 30 мл сухого ацетонитрила. Автоклав герметизируют, охлаждают до , вакуумируют и загружают в него 54 г смеси, содержащей 44,5 вес.% ОГФП и 55,5 вес.% ГФП. Автоклаву дают нагреться до 22°С, перемешивают при этой температуре 4 ч и оставляют еще на 12 ч. Затем автоклав охлаждают до to С, разгружают и отделяют нижНИИ фторорганический слой в количестве 42,5 г. Конверсия ОГФП 93%. Фторорганический слой разгоняют, отбирая две фракции: первую до 120°С и вторую 120-145 С (вторую фракцию можно отбирать в вакууме). Каждую фракцию обрабатывают 30%-нь м водным раствором хлористого кальция при нагревании до 50 и 90°С соответственно в течение 6 ч при перемешивании, отделяет и повторно перегоняют, отбирая из первой порции фракции с т„кип, 45-50 и 103-108°С, а из второй - фракцию 132136 С, Получают 24,4 г перфторэтилизопропилкетона (т.пл.45-50 С, Э 1 6275 г/см), выход от теоретического 53,4%, 1,33 г перфторэтилгексилкетона (т.кип. 103-108 с), выход от теоретического 2,0% и 0,4 г перфторэтилнонилкетона (т.кип. 132-136 С) ,выход от теоретического 0,4% Найдено3 %: С 22,38; 22,82; f 73,20. 72,68. Сб Р. г О Вычислено,%: С 22, 72,5. Навеску перфторэтилизопропилкетона нагревают с избытком 10%-ного раствора N аОН при 70-80 С с обратньвхолодильником до полного растворения нижнего слоя,В продуктах гидролиза методами и ЯМР спектроскопии обнаруживают лишь перфторпропионовую кислоту, что является на дежным доказательством строения перфторэтилизопропилкетона. Пример 2, В условиях, описанных в примере 1, в реакцию вводят. 56 г смеси газов указанного вьш1е состава, 3 г подсушенного цианата калия и 30 мл ацетонитрила. Получают 46,0 г смеси фторорганических соединений; конверсия 97%э считая на ОГФП. Получают 31,4 г перфторэтилизопропилкетона (выход от теоретического 66,2%) и 2,8 г перфторэти.пгекси.лкетона (выход от теоретического 3,9%). Пример З.В условиях, описанных в примере 1 , в р ак1дию вводят 51 г смеси указанного выше состава, 2,5 г цианистого калия и 30 мл ацетонитрила. Синтез ведут при 24С, перемешивая 5 ч и оставив стоять на 10 ч. Получают 30,5 г перфторэтил изопропилкетона (выход от теоретичес кого 70,6%) и 1,7 г перфторэтилгексилкетона (выход от теоретического 2,7%). Пример 4. В трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную обратным холодильником, охлаждаемым до минус 50 минус 60 С, механической мешалкой и газоподводящей трубкой,по мещают 100 мл сухого ацетонитрила и 5,2 г роданистого калия. Колбу нагревают до 40 С и в течение 8 ч пропускают 56 г смеси, указанного в примере 1 состава. По окончании реак ции разделяют слои и получают 39,3 г (конверсия 83%) смеси фторорганичес ких соединений, при разгонке которых вьщеляют 26,1 г перфторэтилизопропил кетона. (выход от теоретического 55,0%)-, 8 г перфторэтилгексилкетона (выход от теоретического 11 ,4%) , и 1,3 перфторэтилнонилкетона (выход от теоретического 1 ,4%). Пример 5. В условиях 5 описанных в примере 1, в реакцию вводят 50 г смеси: 50,2 вес.% ГФП и 49,8 вес ОГФП, 2,8 г роданида калия и 30 мл сухого ацетонитрила. Содержимое авто клава 5 ч перемешивают при 45-50 С. Получают 45 г смеси фторорганических соединений, конверсия 95,7%. При разгонке получают 34,7 г перфторэтилизопропилкетона (выход от теоретического 73,8%, считая на ОГФП), 4,8 г перфторэтилгексилкетона (выход от теоретического 6,9%) и 2,4 г перфторэтилнонилкетона (выход от теоретического 2,6%). Пример 6. Синтез проводят в условиях примера 1. Загружают 45 г смеси состава, указанного в примере 5: 2,9 г цианата калия и 30 мл ацетонитрила. Автоклав нагревают до 50 С и перемешивают смесь 6 ч. Получают 39,4 г смеси фторорганических соединений. Конверсия 92,3%. При разгонке получают 29,0 г перфторэтил изопропилкетона (выход от теоретического 67,9%) и 3,2 г перфторэтилгексилкетона (выход от теоретического 5,1%). Пример 7.В условиях примера 1 из 46 г смеси состава, указанного в примере 5, в присутствии 2,8 г роданистого калия в 30 мл ацетонитрила за 15 ч при 5 С получают 39 г смеси фторорганических соединений. Конверсия 89,4%. При разгонке, получают 29,5 г перфторэтилизопропилкетона (выход от теоретического 67,8%) и 4,8 г перфторэтилгексилкетона (выход от теоретического 7,5%). Использование псевдогалогенидов калия в качестве катализаторор позволяет направить процесс взаимодействия гексафторпропилена с его окисью преимущественно на образование перфторэтилизопропилкетона, который имеет наибольшие перспективы практического применения. Тем самым повышается коэффициент использования исходного сырья и улучшаются техникоэкономические показатели процесса.

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРФТОР- ЭТИЛИЗОПРОПИЛКЕТОНА путем взаимодействия гексафторпропилена и его окиси в среде ацетояитрила в присутствиикатализатора, отличающийся тем, что, с целью повьшения выхода целевого продукта, в качестве катализатора используют калиевые соли псевдогалогенных кислот.2.Способ по п. 1,отличаю- щ и и с я тем, что в качестве калиевых солей ПСевдогалогенных кислот используют цианат или роданид>& или цианид калия.3.Способ по п. 1,отличаю- щ и и с я тем, что процесс проводят при 5-50^0.