RU2064915C1 - Method of iodofluoroalkane synthesis - Google Patents
Method of iodofluoroalkane synthesis Download PDFInfo
- Publication number
- RU2064915C1 RU2064915C1 RU93055730A RU93055730A RU2064915C1 RU 2064915 C1 RU2064915 C1 RU 2064915C1 RU 93055730 A RU93055730 A RU 93055730A RU 93055730 A RU93055730 A RU 93055730A RU 2064915 C1 RU2064915 C1 RU 2064915C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- iodine
- fluoroolefin
- synthesis
- inert gas
- mixture
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title abstract description 24
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title abstract description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 18
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N antimony trioxide Chemical compound O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 13
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000011630 iodine Substances 0.000 claims abstract description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- CEBDXRXVGUQZJK-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1-benzofuran-7-carboxylic acid Chemical compound C1=CC(C(O)=O)=C2OC(C)=CC2=C1 CEBDXRXVGUQZJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 claims description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 5
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 claims description 4
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000001463 antimony compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 2
- 229910000450 iodine oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- SEIINTWTTCYVKW-UHFFFAOYSA-N F.F.F.F.F.I Chemical compound F.F.F.F.F.I SEIINTWTTCYVKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 abstract 1
- RKOUFQLNMRAACI-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trifluoro-2-iodoethane Chemical compound FC(F)(F)CI RKOUFQLNMRAACI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- WFLOTYSKFUPZQB-UHFFFAOYSA-N 1,2-difluoroethene Chemical group FC=CF WFLOTYSKFUPZQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 7
- LVGUZGTVOIAKKC-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,2-tetrafluoroethane Chemical compound FCC(F)(F)F LVGUZGTVOIAKKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 6
- HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N hexafluoropropylene Chemical group FC(F)=C(F)C(F)(F)F HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- -1 organofluorine compounds Chemical class 0.000 description 6
- BBZVTTKMXRPMHZ-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoro-2-iodopropane Chemical compound FC(F)(F)C(F)(I)C(F)(F)F BBZVTTKMXRPMHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- UXPOJVLZTPGWFX-UHFFFAOYSA-N pentafluoroethyl iodide Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)I UXPOJVLZTPGWFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 4
- XOBKSJJDNFUZPF-UHFFFAOYSA-N Methoxyethane Chemical compound CCOC XOBKSJJDNFUZPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- ODNBVEIAQAZNNM-UHFFFAOYSA-N 1-(6-chloroimidazo[1,2-b]pyridazin-3-yl)ethanone Chemical compound C1=CC(Cl)=NN2C(C(=O)C)=CN=C21 ODNBVEIAQAZNNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GUNJVIDCYZYFGV-UHFFFAOYSA-K Antimony trifluoride Inorganic materials F[Sb](F)F GUNJVIDCYZYFGV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- UKACHOXRXFQJFN-UHFFFAOYSA-N heptafluoropropane Chemical compound FC(F)C(F)(F)C(F)(F)F UKACHOXRXFQJFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WMIYKQLTONQJES-UHFFFAOYSA-N hexafluoroethane Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)F WMIYKQLTONQJES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- XJRBAMWJDBPFIM-UHFFFAOYSA-N methyl vinyl ether Chemical group COC=C XJRBAMWJDBPFIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QYSGYZVSCZSLHT-UHFFFAOYSA-N octafluoropropane Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F QYSGYZVSCZSLHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229960004065 perflutren Drugs 0.000 description 3
- FUTGSLRCERHDMB-UHFFFAOYSA-N propan-2-yl hypofluorite Chemical compound CC(C)OF FUTGSLRCERHDMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- BLTXWCKMNMYXEA-UHFFFAOYSA-N 1,1,2-trifluoro-2-(trifluoromethoxy)ethene Chemical compound FC(F)=C(F)OC(F)(F)F BLTXWCKMNMYXEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 150000004694 iodide salts Chemical class 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910001512 metal fluoride Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- WFLOTYSKFUPZQB-OWOJBTEDSA-N (e)-1,2-difluoroethene Chemical group F\C=C\F WFLOTYSKFUPZQB-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 1
- BSRRYOGYBQJAFP-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,2,2,3-hexafluorobutane Chemical compound CC(F)C(F)(F)C(F)(F)F BSRRYOGYBQJAFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AWVOEAIUILBLRE-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,2-tetrafluoro-1-iodo-2-(trifluoromethoxy)ethane Chemical compound FC(F)(F)OC(F)(F)C(F)(F)I AWVOEAIUILBLRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZVJOQYFQSQJDDX-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,3,3,4,4,4-octafluorobut-1-ene Chemical compound FC(F)=C(F)C(F)(F)C(F)(F)F ZVJOQYFQSQJDDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PGJHURKAWUJHLJ-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,3-tetrafluoroprop-1-ene Chemical compound FCC(F)=C(F)F PGJHURKAWUJHLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CYXIKYKBLDZZNW-UHFFFAOYSA-N 2-Chloro-1,1,1-trifluoroethane Chemical compound FC(F)(F)CCl CYXIKYKBLDZZNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 description 1
- RNIPBGMVTAUWNH-UHFFFAOYSA-N [F].[I] Chemical group [F].[I] RNIPBGMVTAUWNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 238000011437 continuous method Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- PDJAZCSYYQODQF-UHFFFAOYSA-N iodine monofluoride Chemical compound IF PDJAZCSYYQODQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012454 non-polar solvent Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- GTLACDSXYULKMZ-UHFFFAOYSA-N pentafluoroethane Chemical compound FC(F)C(F)(F)F GTLACDSXYULKMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 102000055501 telomere Human genes 0.000 description 1
- 108091035539 telomere Proteins 0.000 description 1
- 210000003411 telomere Anatomy 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области синтеза реакционно способных фторорганических соединений, йодфторалканов, используемых в качестве полупродуктов при получении различных фторсодержащих веществ, например, эффективных фторированных ПАВ, а также применяющихся в оптических квантовых генераторах. The invention relates to the field of synthesis of reactive organofluorine compounds, iodofluoroalkanes used as intermediates in the preparation of various fluorine-containing substances, for example, effective fluorinated surfactants, as well as those used in optical quantum generators.
Среди известных наиболее эффективны методы получения иодфторалканов путем иодфторирования фторолефинов смесью иода и пятифтористого иода в присутствии катализаторов. Так, используются периодические методы синтеза иодфторалканов из фторолефинов, иода, пятифтористого иода и катализаторов, взятых в соотношении 5:2:1:0,008, соответственно, которые осуществляются при саморазвивающемся повышенном давлении в автоклавах и при повышенных температурах (до 150-225oС), в качестве катализатора применяют металлы (Al, Mo, Th, Be, Ca, Cr) или смесь металлов с их иодидами [1] или фториды металлов (Ag, Cu, Sn, Sb, Ca, Co, Pb, Ni, K, Cr) [2]
Недостатками периодических методов являются малая производительность, обусловленная ограничениями по загрузке реагентов и длительностью синтеза, неустойчивость параметров процесса, вызванная как необходимостью строго выдерживать соотношение исходных реагентов, так и затрудненностью отвода тепла экзотермических реакций. При нарушениях регламентируемых соотношений реагентов уменьшается селективность процесса из-за образования побочных продуктов вследствие протекания реакций теломеризации, которым благоприятствует нахождение в замкнутой реакционной среде целевых иодфторалканов вместе с фторолефинами, пятифтористым иодом и фторидами металлов [2,3]
Известен более прогрессивный непрерывный метод получения иодфторалканов иодфторированием фторолефинов смесью иода, пятифтористого иода и трехфтористой сурьмы в среде неполярного растворителя в условиях барботажа фторолефина со временем контакта 0,5-10 сек при температурах 40-90oС и атмосферном давлении [4] Выходы целевых иодфторалканов высоки (96-98%), процесс синтеза устойчив и более производителен, чем в периодических методах. Недостатком данного метода является применение чрезвычайно гигроскопической трехфтористой сурьмы, что вносит трудности по ее осушке и загрузке в реактор; использование же увлажненной трехфтористой сурьмы вызывает появление в реакционной смеси фтористого водорода с последующим образованием побочных водородсодержащих фторалканов. Другим недостатком является необходимость очистки целевых иодфторалканов от следов растворителя, попадающего в сырец вместе с газами синтеза, что осложняет ректификацию сырца.Among the known methods, the most effective are the production of iodofluoroalkanes by iodofluorination of fluoroolefins with a mixture of iodine and iodine pentafluoride in the presence of catalysts. So, we use periodic methods for the synthesis of iodofluoroalkanes from fluoroolefins, iodine, iodine pentafluoride and catalysts taken in a ratio of 5: 2: 1: 0.008, respectively, which are carried out under self-developing high pressure in autoclaves and at elevated temperatures (up to 150-225 o С) , metals (Al, Mo, Th, Be, Ca, Cr) or a mixture of metals with their iodides [1] or metal fluorides (Ag, Cu, Sn, Sb, Ca, Co, Pb, Ni, K, Cr) [2]
The disadvantages of batch methods are low productivity due to restrictions on the loading of reagents and the duration of the synthesis, instability of the process parameters caused by both the need to strictly maintain the ratio of the starting reagents and the difficulty in removing heat from exothermic reactions. With violations of the regulated ratios of the reagents, the selectivity of the process decreases due to the formation of by-products due to telomerization reactions, which are favored by the presence of the target iodofluoroalkanes together with fluoroolefins, iodine pentafluoride and metal fluorides [2,3]
A more progressive continuous method is known for producing iodofluoroalkanes by iodofluorinating fluoroolefins with a mixture of iodine, iodine pentafluoride and antimony trifluoride in a non-polar solvent under conditions of bubbling fluoroolefin with a contact time of 0.5-10 sec at temperatures of 40-90 o C and atmospheric pressure [4] Yields of target iodofluoroalkanes high (96-98%), the synthesis process is stable and more productive than in periodic methods. The disadvantage of this method is the use of extremely hygroscopic antimony trifluoride, which makes it difficult to dry it and load it into the reactor; the use of moistened antimony trifluoride causes the appearance of hydrogen fluoride in the reaction mixture, followed by the formation of hydrogen-containing side fluoroalkanes. Another disadvantage is the need to purify the target iodofluoroalkanes from traces of solvent entering the raw material together with synthesis gases, which complicates the rectification of the raw material.
Задачей настоящего изобретения является разработка лишенного упомянутых недостатков способа получения иодфторалканов с высокими выходами и производительностью; поставленная задача решается благодаря получению иодфторалканов в проточной системе при барботаже смеси фторолефина с инертным газом через раствор иода и трехокиси сурьмы в пятифтористом иоде при температуре 40-80oС и времени контакта фторолефина 0,3-5 сек при давлении, равном атмосферному или близком к нему, причем, образующийся целевой иодфторалкан выводится из реактора и конденсируется в сборниках, а непрореагировавший фторолефин в смеси с инертным газом рециркулируется.The objective of the present invention is to develop devoid of the aforementioned disadvantages of a method for producing iodofluoroalkanes with high yields and performance; The problem is solved due to the production of iodofluoroalkanes in a flow system while sparging a mixture of fluoroolefin with an inert gas through a solution of iodine and antimony trioxide in iodine pentafluoride at a temperature of 40-80 o C and a contact time of fluoroolefin of 0.3-5 sec at a pressure equal to atmospheric or close to him, moreover, the resulting target iodofluoroalkane is removed from the reactor and condenses in collectors, and unreacted fluoroolefin in a mixture with an inert gas is recycled.
Достоинством метода является отсутствие строгой регламентации соотношения реагентов так как это не влияет на показатели процесса; обычно загружают в реактор иод, пятифтористый иод, трехокись сурьмы в широко варьируемом соотношении 1: 1-6: 0,2-1, соответственно, причем, по мере расхождения, иод и пятифтористый иод догружают в реактор. The advantage of the method is the lack of strict regulation of the ratio of reagents as this does not affect the performance of the process; usually iodine, iodine pentafluoride, antimony trioxide are loaded into the reactor in a widely varying ratio of 1: 1-6: 0.2-1, respectively, and, as they diverge, iodine and iodine pentafluoride are loaded into the reactor.
Применение при барботаже инертного газа в смеси с исходным фторолефином в объемном соотношении 0,1-2:1 вызвано необходимостью удалять из зоны реакции образующейся иодфторалканы, когда их упругость пара недостаточна для эффективного вывода из реактора за счет испарения (например, в случае синтеза трифториодэтана, нонафториодбутана и др.); этим предотвращается накопление в реакторе иодфторалканов и возможное образование теломеров, а также фторуглеродов при замещении иода на фтор в тех иодфторалканах, где это происходит довольно легко (трифториодэтан, трифторхлориодэтан, 2-иодперфтор (метоксиэтан) и др.), тем самым обеспечивается высокая селективность процесса (98,6-99,3%). The use of inert gas during bubbling in a mixture with the starting fluoroolefin in a volume ratio of 0.1-2: 1 is caused by the need to remove the formed iodofluoroalkanes from the reaction zone when their vapor elasticity is insufficient for efficient removal from the reactor by evaporation (for example, in the case of trifluoroiodoethane synthesis nonafluoroiodobutane, etc.); this prevents the accumulation of iodofluoroalkanes in the reactor and the possible formation of telomeres, as well as fluorocarbons when replacing iodine with fluorine in those iodofluoroalkanes where this occurs quite easily (trifluoroiodoethane, trifluorochloroethane, 2-iodo perfluoro (methoxyethane), etc.), thereby ensuring high selectivity of the process (98.6-99.3%).
Во-вторых, использование инертного газа как транспортирующего агента позволяет за счет рециркуляции непрореагировавшего фторолефина создать замкнутый цикл синтеза, в котором достигается практически полная конверсия исходного фторолефина. Конверсия фторолефина за проход определяется, главным образом, его реакционной способностью. Без использования инертного газа не удается осуществить рециркуляцию из-за опасности компремирования не разбавленного инертным газом фторолефина, а также из-за возможной конденсации иодфторалканов, увлекаемых фторолефином, в коммуникациях. Secondly, the use of an inert gas as a transporting agent makes it possible to create a closed synthesis cycle by recycling unreacted fluoroolefin, in which almost complete conversion of the starting fluoroolefin is achieved. The conversion of fluoroolefin per passage is determined mainly by its reactivity. Without the use of an inert gas, it is not possible to recirculate because of the danger of compaction of the fluoroolefin not diluted with inert gas, and also because of the possible condensation of iodofluoroalkanes carried away by the fluoroolefin in the communications.
Кроме того, перемешивание инертным газом реагентов при барботаже интенсифицирует массообменные процессы, обеспечивая протекание синтеза в более производительной области, приближающейся к кинетической, улучшает отвод тепла экзотермического иодфторирования. In addition, inert gas mixing of the reagents during bubbling intensifies mass transfer processes, ensuring the flow of synthesis in a more productive region approaching the kinetic one, and improves heat removal of exothermic iodofluorination.
Применение в предлагаемом способе трехокиси сурьмы обеспечивает более высокую селективность процесса по сравнению с методом [4] при сохранении каталитической активности процесса. The use of antimony trioxide in the proposed method provides a higher selectivity of the process compared to the method [4] while maintaining the catalytic activity of the process.
Указанные особенности предлагаемого способа позволяют получать иодфторалканы с высоким выходом при иодфторировании фторолефинов различной реакционной способности, осуществляя синтез производительно при более безопасном эксплуатационном обслуживании; в качестве олефинов могут использоваться тетрафторэтилен, гексафторпропилен, дифтор- и трифторэтилен, трифторхлорэтилен, перфтор (метоксиэтилен), тетрафторпропен, перфторбутен и др. These features of the proposed method allow to obtain iodofluoroalkanes with a high yield during iodofluorination of fluoroolefins of various reactivity, carrying out the synthesis efficiently with safer maintenance; as olefins, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, difluoro- and trifluoroethylene, trifluorochloroethylene, perfluoro (methoxyethylene), tetrafluoropropene, perfluorobutene, etc. can be used.
Пример 1. В реактор из нержавеющей стали вместимостью 0,4 л, представляющий собой цилиндр с плоским дном, снабженный рубашкой для обогрева, мешалкой, барботером, обратным холодильником загружали 0,3 кг иода, 0,4 кг пятифтористого иода, 0,07 кг трехокиси сурьмы. Исходное мольное соотношение реагентов, соответственно, было 1:1,52:0,2. При перемешивании нагревали реактор до 50oС, затем через раствор барботировали смесь тетрафторэтилен-гелий в соотношении 10:1 со скоростью 8 л/час при времени контакта 0,6 сек. Газы синтеза выводились из реактора через обратный холодильник, охлаждаемый до 12-15oС, сепаратор для улавливания следов унесенного пятифтористого йода, химический поглотитель с гранулированной окисью кальция и поступали в сборник сырца, охлаждаемый до -20oС. Конденсируемые газы содержали 9% гелия, 4% тетрафторэтилена, 0,9% гексафторэтана, 86% целевого пентафториодэтана (по данным хроматографического анализа). Рециркулируемые газы, содержащие 72% гелия, 19% тетрафторэтилена, 6% гексафторэтана, 3% пентафториодэтана, поступали в ресивер, откуда подавались в смеситель, затем после ввода тетрафторэтилена до заданного состава поступали вновь в реактор. За 8 часов синтеза израсходовано 240 г тетрафторэтилена; после остановки процесса слито из сборника 576 г сырца, содержащего 94% пентафториодэтана, 5,2% тетрафторэтилена, 0,6% гексафторэтана, 0,2% пентафторэтана; 2 г тетрафторэтилена оставалось в ресивере. Выход пентафториодэтана составил 99,1% (На конвертируемый тетрафторэтилен). Ректификацией получили 552 г пентафториодэтана чистотой 99,94% Температура кипения 12,3oС (при 760 мм рт.ст.). Идентификация соединения проведена с помощью методов ИК- и ЯМР-спектроскопии.Example 1. In a stainless steel reactor with a capacity of 0.4 l, which is a cylinder with a flat bottom, equipped with a heating jacket, stirrer, bubbler, reflux condenser was loaded with 0.3 kg of iodine, 0.4 kg of iodine fluoride, 0.07 kg antimony trioxide. The initial molar ratio of the reactants, respectively, was 1: 1.52: 0.2. With stirring, the reactor was heated to 50 ° C. , then a tetrafluoroethylene-helium mixture was bubbled through the solution in a ratio of 10: 1 at a rate of 8 l / h at a contact time of 0.6 sec. The synthesis gases were removed from the reactor through a reflux condenser cooled to 12-15 ° C, a separator for tracing traces of entrained iodine pentafluoride, a chemical absorber with granular calcium oxide, and fed to a crude collector cooled to -20 ° C. Condensed gases contained 9% helium , 4% tetrafluoroethylene, 0.9% hexafluoroethane, 86% of the target pentafluoroiodoethane (according to chromatographic analysis). Recirculated gases containing 72% helium, 19% tetrafluoroethylene, 6% hexafluoroethane, 3% pentafluoroiodoethane were fed to the receiver, from where they were fed to the mixer, and then, after the introduction of tetrafluoroethylene, they were returned to the reactor to the desired composition. For 8 hours of synthesis, 240 g of tetrafluoroethylene was consumed; after stopping the process, 576 g of raw oil was drained from the collection, containing 94% pentafluoroiodoethane, 5.2% tetrafluoroethylene, 0.6% hexafluoroethane, 0.2% pentafluoroethane; 2 g of tetrafluoroethylene remained in the receiver. The yield of pentafluoroiodoethane was 99.1% (Convertible tetrafluoroethylene). By distillation, 552 g of pentafluoroiodoethane with a purity of 99.94% was obtained. Boiling point 12.3 ° C. (at 760 mm Hg). The identification of the compounds was carried out using IR and NMR spectroscopy.
Пример 2. В аппаратуру, описанную в пр.2, загружали 0,2 кг иода, 0,3 кг пятифтористого иода, 0,1 кг трехокиси сурьмы. Исходное мольное соотношение реагентов было, соответственно, 1:1,72:0,44. При 62oС барботировали через раствор реагентов смесь гексафторпропилен азот в соотношении 4:1 со скоростью 6 л/час при времени контакта 0,5 сек. Поступающие в сборник газы синтеза содержали 20,3% азота, 31,8% непрореагировавшего гексафторпропилена, 0,4% октафторпропана, 0,1% гептафторпропана, 47,4% целевого 2-иодгептафторпропана. В ресивер поступала несконденсировавшаяся смесь газов, содержащая 43,9% азота, 53,4% гексафторпропилена, 0,7% октафторпропана, 0,5% гептафторпропана, 1,4% 2-иодгептафторпропана, которая, после добавки гексафторпропилена в смесителе, вводилась в реактор.Example 2. In the equipment described in pr.2, loaded 0.2 kg of iodine, 0.3 kg of iodine pentafluoride, 0.1 kg of antimony trioxide. The initial molar ratio of the reactants was, respectively, 1: 1.72: 0.44. At 62 ° C., a mixture of hexafluoropropylene nitrogen in a ratio of 4: 1 was bubbled through the reagent solution at a rate of 6 l / h with a contact time of 0.5 sec. The synthesis gases entering the collection contained 20.3% nitrogen, 31.8% unreacted hexafluoropropylene, 0.4% octafluoropropane, 0.1% heptafluoropropane, 47.4% of the target 2-iodoheptafluoropropane. A non-condensing mixture of gases containing 43.9% nitrogen, 53.4% hexafluoropropylene, 0.7% octafluoropropane, 0.5% heptafluoropropane, 1.4% 2-iodheptafluoropropane, which, after adding hexafluoropropylene in the mixer, was introduced into the receiver, was introduced into the mixer reactor.
За 8 часов синтеза израсходовано 236 г гексафторпропилена. Слито из сборника 406 г сырца, содержащего 71,2% 2-иодгептафторпропана, 28,6% гексафторпропилена, 0,11% октафторпропана, 0,08 гептафторпропана; 9 г олефина осталось в ресивере. Выход 2-иодгептафторпропана составил 99,6% (на конвертируемый олефин). При ректификации выделили 334 г 2-иодгептафторпропана чистотой 99,95% (температура кипения 40,5o С при 760 мм рт.ст.). Идентификация вещества проведена с помощью методов ИК- и ЯМР-спектроскопии.For 8 hours of synthesis, 236 g of hexafluoropropylene was consumed. 406 g of raw material was drained from the collection, containing 71.2% of 2-iodoheptafluoropropane, 28.6% of hexafluoropropylene, 0.11% of octafluoropropane, 0.08 of heptafluoropropane; 9 g of olefin remained in the receiver. The yield of 2-iodoheptafluoropropane was 99.6% (for convertible olefin). Upon rectification, 334 g of 2-iodoheptafluoropropane with a purity of 99.95% (boiling point 40.5 ° C. at 760 mm Hg) were isolated. Identification of the substance was carried out using the methods of IR and NMR spectroscopy.
Пример 3. При тех же условиях, что и в примере 2, барботировали смесь перфтор(метоксиэтилена) с азотом в соотношении 1:1 со скоростью 4 л/час при времени контакта 0,8 сек. Поступающие в сборник газы содержали 51% азота, 34,2% целевого 2-иод-перфтор(метоксиэтана), 14,2% непрореагировавшего перфтор(метоксиэтилена), 0,4% перфтор(метилэтилового) эфира. В ресивер поступала смесь 78% азота, 20% перфтор(метоксиэтилена), 1,5% перфтор(метилэтилового) эфира, 0,5% 2-иодперфтор(метоксиэтана), которая после подпитки в смесителе олефином вводилась в реактор. За 7 часов синтеза израсходовано 79 г перфтор(метоксиэтилена); слито из сборника 134 г сырца, содержащего 84% целевого продукта, 14,9% непрореагировавшего олефина, 1,1% побочного перфтор(метилэтилового) эфира. В ресивере осталось 4 г олефина. Выход 2-иодперфтор(метоксиэтана) составил 98,7% (на конвертируемый олефин). При ректификации выделили 127 г 2-иодперфтор(метоксиэтана) чистотой 99,9% (Температура кипения 46,5o С при 760 мм рт.ст.). Идентификация проведена с помощью методов ИК- и ЯМР-спектроскопии.Example 3. Under the same conditions as in example 2, a mixture of perfluoro (methoxyethylene) with nitrogen was bubbled in at a ratio of 1: 1 at a speed of 4 l / h at a contact time of 0.8 seconds. The gases entering the collection contained 51% nitrogen, 34.2% target 2-iodo-perfluoro (methoxyethane), 14.2% unreacted perfluoro (methoxyethylene), 0.4% perfluoro (methylethyl) ether. The receiver received a mixture of 78% nitrogen, 20% perfluoro (methoxyethylene), 1.5% perfluoro (methylethyl) ether, 0.5% 2-iodo perfluoro (methoxyethane), which, after being fed with olefin in the mixer, was introduced into the reactor. For 7 hours of synthesis, 79 g of perfluoro (methoxyethylene) was consumed; 134 g of crude, containing 84% of the target product, 14.9% of unreacted olefin, 1.1% of side perfluoro (methylethyl) ether, were drained from the collection. 4 g of olefin remained in the receiver. The yield of 2-iodoperfluoro (methoxyethane) was 98.7% (for convertible olefin). Upon rectification, 127 g of 2-iodoperfluoride (methoxyethane) with a purity of 99.9% (Boiling point 46.5 ° C. at 760 mm Hg) were isolated. Identification was carried out using IR and NMR spectroscopy.
Пример 4. В реактор загрузили 0,2 кг иода, 0,3 кг пятифтористого иода, 0,15 кг трехокиси сурьмы (мольное соотношение 1:1,72:0,65). При 60o С барботировали через реакционную массу смесь, содержащую 48% 1,2-дифторэтилена и 52% азота, со скоростью 4 л/час при времени контакта 0,9 сек. Поступающие на конденсацию газы содержали 53,3% азота, 32% целевого иодтрифторэтана, 14% непрореагировавшего дифторэтилена, 0,7% побочного тетрафторэтана. В ресивер поступала смесь 82% азота, 16,7% дифторэтилена, 0,8% тетрафторэтана, 0,4% иодтрифторэтана, которая, после подпитки дифторэтиленом в смесителе, вводилась в реактор.Example 4. 0.2 kg of iodine, 0.3 kg of iodine pentafluoride, 0.15 kg of antimony trioxide were loaded into the reactor (molar ratio 1: 1.72: 0.65). At 60 ° C., a mixture containing 48% 1,2-difluoroethylene and 52% nitrogen was bubbled through the reaction mass at a rate of 4 L / hr with a contact time of 0.9 seconds. The condensation gases contained 53.3% nitrogen, 32% target iodotrifluoroethane, 14% unreacted difluoroethylene, 0.7% side tetrafluoroethane. The receiver received a mixture of 82% nitrogen, 16.7% difluoroethylene, 0.8% tetrafluoroethane, 0.4% iodotrifluoroethane, which, after being fed with difluoroethylene in the mixer, was introduced into the reactor.
За 8 часов синтеза израсходовано 41 г дифторэтилена; слито из сборника 123 г сырца, содержащего 91% целевого иодтрифторэтана, 8,1% дифторэтилена, 0,9% тетрафторэтана. В ресивере осталось 2 г дифторэтилена. Выход 1-иод-2,2,2-трифторэтана составил 99% При ректификации получили 120 г целевого продукта чистотой 99,92% (температура кипения 55o С при 760 мм рт.ст.). Вещество идентифицировано с помощью методов ИК- и ЯМР-спектроскопии.During 8 hours of synthesis, 41 g of difluoroethylene was consumed; 123 g of crude, containing 91% of target iodotrifluoroethane, 8.1% difluoroethylene, 0.9% tetrafluoroethane, were drained from the collection. 2 g of difluoroethylene remained in the receiver. The yield of 1-iodo-2,2,2-trifluoroethane was 99%. Upon rectification, 120 g of the expected product with a purity of 99.92% (boiling point 55 ° C. at 760 mm Hg) were obtained. The substance was identified using IR and NMR spectroscopy.
Пример 5. Синтез иодтрифторэтана осуществляли в тех же условиях, что и в примере 4, за исключением того, что барботировали один дифторэтилен со скоростью 4 л/час. Конденсируемые газы синтеза содержали 37,2% непрореагировавшего дифторэтилена, 54,2% целевого 1-иод-2,2,2-трифторэтана, 8,2% тетрафторэтана и 0,4% гексафторбутана. Example 5. Synthesis of iodotrifluoroethane was carried out under the same conditions as in example 4, except that one difluoroethylene was bubbled at a rate of 4 l / h. The condensable synthesis gases contained 37.2% unreacted difluoroethylene, 54.2% of the target 1-iodo-2,2,2-trifluoroethane, 8.2% tetrafluoroethane and 0.4% hexafluorobutane.
После расхода на синтез 40 г дифторэтилена процесс остановили и слили 89,4 г сырца, из которого при ректификации получили 71 г целевого иодтрифторэтана чистотой 99,9% Конверсия дифторэтилена составила 62,8% выход 1-иод-2,2,2-трифторэтана 86,3% выход продукта замещения иода на фтор в целевом иодтрифторэтане, тетрафторэтана, составил 13,1%
Из примеров 4 и 5 видно, что использование при синтезе инертного газа при барботаже увеличивает выход целевого продукта с 86,3 до 99% выход побочного тетрафторэтана снижается с 13,1 до 1% Уменьшается, также, в 1,66 раз расход исходного дифторэтилена на единицу целевого иодтрифторэтана.After spending 40 g of difluoroethylene on the synthesis, the process was stopped and 89.4 g of crude was drained, from which 71 g of the desired iodotrifluoroethane with a purity of 99.9% were obtained by distillation. The conversion of difluoroethylene was 62.8%, the yield of 1-iodo-2,2,2-trifluoroethane 86.3% yield of iodine-fluorine substitution product in target iodotrifluoroethane, tetrafluoroethane, was 13.1%
From examples 4 and 5 it is seen that the use in the synthesis of inert gas during bubbling increases the yield of the target product from 86.3 to 99%; the yield of side tetrafluoroethane decreases from 13.1 to 1%; the consumption of the initial difluoroethylene also decreases by 1.66 times unit of target iodotrifluoroethane.
Предлагаемый способ опробован на опытной установке, подтверждена воспроизводимость заявляемых параметров на установках большей мощности. The proposed method is tested on a pilot installation, confirmed the reproducibility of the claimed parameters in installations of greater power.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93055730A RU2064915C1 (en) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | Method of iodofluoroalkane synthesis |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93055730A RU2064915C1 (en) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | Method of iodofluoroalkane synthesis |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU93055730A RU93055730A (en) | 1996-08-10 |
| RU2064915C1 true RU2064915C1 (en) | 1996-08-10 |
Family
ID=20150293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93055730A RU2064915C1 (en) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | Method of iodofluoroalkane synthesis |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2064915C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2144019C1 (en) * | 1999-07-20 | 2000-01-10 | Открытое акционерное общество "Галоген" | Method of preparing pentafluoroiodoethane |
| RU2642789C1 (en) * | 2017-05-31 | 2018-01-26 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова Российской академии наук (ИНЭОС РАН) | Method of producing pentafluoroiodoethane |
| US10099982B2 (en) | 2014-12-22 | 2018-10-16 | 3M Innovative Properties Company | Methods of making halogenated partially fluorinated compounds |
-
1993
- 1993-12-14 RU RU93055730A patent/RU2064915C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Патент США N 3006973, 570 - 161, 1963. 2. Патент США N 3132185, 570 - 161, 1964. 3. Патент Франции N 1385682, кл. С 07 С 19/08, 1965. 4. Авторское свидетельство СССР N 62465, кл. С 07 С 19/08, 1969. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2144019C1 (en) * | 1999-07-20 | 2000-01-10 | Открытое акционерное общество "Галоген" | Method of preparing pentafluoroiodoethane |
| US10099982B2 (en) | 2014-12-22 | 2018-10-16 | 3M Innovative Properties Company | Methods of making halogenated partially fluorinated compounds |
| RU2642789C1 (en) * | 2017-05-31 | 2018-01-26 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова Российской академии наук (ИНЭОС РАН) | Method of producing pentafluoroiodoethane |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO151399B (en) | BUILDING OR CONSTRUCTION ELEMENT AND PROCEDURE FOR MANUFACTURE OF SUCH ITEM | |
| US4091043A (en) | Process for the preparation of 1-chloro-1,1-difluoroethane and/or 1,1,1-trifluoroethane | |
| KR100248876B1 (en) | Production of hydrofluorocarbons from ñ -fluoroethers and ñ -fluoroethers | |
| US2992276A (en) | Process for preparing polyfluoro alkyl compounds | |
| US5420368A (en) | Production CF3 CH2 CF3 and/or CF3 CH═CF2 by the conversion of fluorinated ethers | |
| US3591646A (en) | Process for obtaining halogenated,fluorine containing organic compounds | |
| JPH02286635A (en) | Production of fluoroalkyl vinyl compound | |
| US5315046A (en) | Process for preparing ethane derivatives | |
| WO1992013817A1 (en) | Process for the manufacture of halogen-substituted propanes containing hydrogen and at least five fluorine substituents | |
| KR100239227B1 (en) | Production of bis(fluoromethyl)ether and difluoromethane | |
| RU2064915C1 (en) | Method of iodofluoroalkane synthesis | |
| US5315047A (en) | Process for the preparation of hexafluorobutane, and intermediates thereby obtainable | |
| KR20020060959A (en) | Production and use of octafluoropropane | |
| CN114085163B (en) | Method for synthesizing 2, 3-tetrafluoro-2- (trifluoromethyl) propionitrile by gas phase catalytic fluorination | |
| US2466189A (en) | Process for adding fluorine to acyclic olefinic compounds | |
| EP0129863B1 (en) | Fluorination process | |
| AU668276B2 (en) | Method for preparing 1,1-dichloro-1-fluoroethane | |
| JP2003040835A (en) | Method for producing bromodifluoroacetic acid compound | |
| KR0136853B1 (en) | Catalyzed hydrofluorination of halogenated alkanes | |
| KR100854982B1 (en) | Method for preparing 1,1,1,2-tetrafluoroethane and / or pentafluoroethane and uses thereof | |
| KR100296464B1 (en) | Method for preparing 1,1,1,3,3-pentafluoropropane | |
| US5177271A (en) | Production of vinylidene fluoride | |
| US2917546A (en) | Manufacture of sym-tetrafluoroacetone | |
| US6239319B1 (en) | Processes for the preparation of perfluoroalkanes and iodine pentafluoride | |
| KR100340212B1 (en) | Continuous process for preparing perfluoroethyliodide using solid catalyst |