способ получения фторсодержащих соединений этанового ряда
Классы МПК: | C07C19/08 содержащие фтор C07C17/02 к ненасыщенным углеводородам |
Автор(ы): | Денисов А.К., Захаров В.Ю., Голубев А.Н., Шишканов А.П., Царьков В.Г., Малышев С.В., Шаталов В.В., Орехов В.Т., Гончаров А.Е. |
Патентообладатель(и): | Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии, Кирово-Чепецкий химический комбинат |
Приоритеты: |
подача заявки:
1992-07-23 публикация патента:
10.03.1995 |
Использование: хладоны этанового ряда используются как растворители, диспергаторы, вспенивающие агенты, они обладают малой озоноразрушающей способностью. Сущность изобретения: реагент 1: галогенолефин или этилен. Реагент 2: гексафторид урана. Условия реакции: повышенная температура, молярное соотношение реагентов 1 : (1 - 1,1), гексафторид урана используют в концентрации 20 - 100 об. % в инертном разбавителе, предпочтительно галогенолефин или этилен вводят диспергированным. 2 з.п. ф-лы.
Формула изобретения
1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТОРСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ ЭТАНОВОГО РЯДА путем обработки галогенолефинов или этилена гексафторидом урана при повышенной температуре, отличающийся тем, что процесс ведут при молярном отношении галогенолефина или этилена и гексафторида урана 1 : 1-1,1, причем гексафторид урана используют в концентрации 20-100 об.% в инертном разбавителе. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве галогенолефина используют трихлорэтилен, или хлористый винилиден, или хлористый винил, или фтористый винилидин. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что галогенолефин или этилен вводят в зону реагирования диспергированным.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к способам получения галогенсодержащих органических соединений и может найти применение для получения фторхлоруглеводородов (хладонов) этанового ряда с малой озоноразрушающей способностью. Известны способы каталитического получения хладонов. В предложения по замене хладонов, разрушающих озоновый слой Земли на озонобезопасные (НПО ГИПХ, 1989. Материалы к Всесоюзному совещанию по холодильной технике и озонобезопасным хладонам. Ленинград, 1989) приведено описание каталитического гидрофторирования на пентахлориде сурьмы в жидкой фазе. Процесс идет при температуре 130-160оС и давлении 6-8 ат. Газофазное фторирование происходит при 150-350оС на катализаторе ГИПХ-55. В данном способе получения фторхлоруглеводородов в основу положены реакции замещения атомов хлора на фтор, что влечет за собой необходимость утилизации выделяющегося хлористого водорода. В способе (патент США N 3235608, 1966) описано фторирование хлор- и хлорфторсодержащих углеводородов с числом атомов углерода 1-12 гексафторидом урана. Фторирование происходит на катализаторе (фторид натрия, калия, кальция) в кипящем слое при 70-600оС. Недостатками способа является необходимость использования катализатора и высокий избыток гексафторида урана. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ фторирования трихлорэтилена гексафторидом урана (Патент США N 3382049). Основной целью фторирования в способе является получение тетрафторида урана, по условиям патента содержание углерода до 0,1 мас.%. При подаче избытка гексафторида урана в реактор авторы отмечали разрушение полученного хладона-122 до хладона-113. Подробных сведений о составе органических продуктов не приводится. В предлагаемом способе получения фторсодержащих соединений этанового ряда путем обработки галоидолефинов гексафторидом урана при повышенной температуре процесс ведут при молярном отношении галоидолефин : гексафторид урана 1:1-1:1,1. Гексафторид урана на стадии фторирования используют в концентрации 20-100 об.% с инертным разбавителем. В качестве галогенолефинов используют трихлорэтилен (С2НСl3), хлористый винилиден (С2Н2Cl2), хлористый винил (С2H3Cl), этилен (С2Н2), фтористый винилиден (С2Н2F2), подаваемые в реактор с последующим диспергированием. Выбор граничных молярных отношений подаваемых галогенолефина и гексафторида урана обусловлен тем, что снижение молярного отношения приводит к разрушению целевого продукта за счет его взаимодействия с избытком гексатофрида урана. Увеличение молярного отношения приводит к неоправданному перерасходу галогенолефина и общему ухудшению качества органического продукта фторирования. Разбавление исходного гексафторида урана предпринимается для смягчения условий фторирования, в котором нуждаются обладающие низкой стабильностью получаемые органические продукты. Вводимые в реактор галогенолефины подвергают диспергированию в объеме аппарата, что увеличивает полноту реагирования и дает возможность предотвратить протекание фторирования в факеле. П р и м е р 1. Процесс получения хладонов вели непрерывно с накоплением тетрафторида урана в бункере на пилотной установке с нагрузкой по фторирующему агенту (гексафторид урана) 0,5-5 кг/ч. Галогенолефин вводили в зону реагирования через пневматическую форсунку. Подаваемый в зону реагирования гексафторид урана разбавляли инертным разбавителем (неон, аргон, фторсодержащие органические вещества). Фторхлоруглеводороды - продукты реакции - отделяли от пыли тетрафторида урана на фильтре из пористого никеля и конденсировали в ловушке, охлаждаемой жидким азотом. Количественный и качественный состав фторорганических продуктов проводили методом газовой хроматографии ИК-спектрометрии, ЯМР на Н, F19. В качестве галогенолефина использовали трихлорэтилен. CHCl = CCl2+ ИP6__ -F + ИF4 Молярное соотношение трихлорэтилена и гексафторида урана поддерживали равным 1,08. Фторирование проводили при 200оС. Содержание в органическом продукте 1,2-дифтортрихлорэтана составило 88,7 мас.%, 1,1-дифтортрихлорэтана не превышало 1 мас.%. П р и м е р 2. Молярное соотношение трихлорэтилена и гексафторида урана поддерживали равным 1,07. Содержание в органическом продукте 1,2-дифтортрихлорэтана составило 85 мас.%, 1,1-дифтортрихлорэтана не превышало 1 мас.%. П р и м е р 3. Молярное соотношение трихлорэтилена и гексафторида урана поддероживали равным 1,01. Содержание в органическом продукте 1,2-дифтортрихлорэтана составило 81 мас.%, 1,1-дифтортрихлорэтана не превышало 1 мас.%. П р и м е р 4. В качестве галогенолефина использовали хлористый винилиден. CH2= CCl2+ ИF6__ CF + ИF4 Молярное отношение хлористого винилидена и гексафторида урана поддерживали равным 1,07. Фторирование проводили при 150оС. Содержание в органическом продукте 1,2-дифтордихлорэтана составило 65 мас.%, 1.1-дифтордихлорэтана не превышало 1 мас.%. П р и м е р 5. В качестве галогенолефина использовали хлористый винилCH2= CCl2+ ИF6__ CF + ИF4 Молярное отношение хлористого винила и гексафторида урана поддерживали равным 1,06. Температура процесса 120оС. Содержание в органическом продукте 1,2-дифторхлорэтана составила 63 мас.%, 1,1-дифторхлорэтана не превышало 1 мас.%. П р и м е р 6. CH2= CH2+ ИF6__ C + ИF4 Молярное отношение этилена и гексафторида урана поддеривали равным 1,08. Фторирование проводили при температуре 100оС. Содержание в органическом продукте 1,2-дифторэтана составляло 54 мас.%, 1,1-дифторэтана не превышало 1 мас.%. П р и м е р 7. В качестве галогенолефина использовали фтористый винилиден. CH2= CF2+ ИF6__ C ИF4 Молярное отношение фтористого винилидена и гексафторида урана поддерживали равным 1,06. Температура фторирования 350оС. Содержание в органическом продукте 1,1,1,2-тетрафторэтана составляло 47%, 1,1,2,2-тетрафторэтана не превышало 1 мас.%. Из приведенных примеров следует, что фторирование непредельных соединений этанового ряда гексафторидом урана в предложенных условиях приводит к получению фторорганических соединений, содержащих фтор в положении 1,2, что недостижимо в других условиях и другими
C = C + ИF6__ CF -CF + ИF4 реагентами. Использование данного способа позволяет создать принципиально безотходную технологию. Получаемые фторорганические изомеры имеют меньшую полярность и более высокую растворяющую способность по отношению к жирам, маслам и др. Кроме того, данный процесс позволяет получить тетрафторид урана.
Класс C07C19/08 содержащие фтор
Класс C07C17/02 к ненасыщенным углеводородам