CH321096A - Elektrochemisches Verfahren zur Herstellung von Perfluorcarbonsäurefluoriden - Google Patents

Elektrochemisches Verfahren zur Herstellung von Perfluorcarbonsäurefluoriden

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CH321096A
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Description


  



  Elektrochemisches Verfahren zur Herstellung von PerfluorcarbonsÏurefluoriden
Die vorliegende Erfindung bezieht sieh auf ein Verfahren zur Herstellung von Perfluor  carbonsaurefluoriden,    die in Derivate übergeführt und in Form dieser Derivate isoliert werden können.



   Das elektrochemische Verfahren zur Herstellung von Perfluorearbonsäurefluoriden ge  mal3    der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine stromleitende   Losung    eines Carbonsäurefluorids in wasserfreiem, flüssigem Fluorwasserstoff in einer Zelle, die ein   Elektrodenaggregat    mit Nickelanoden aufweist und bei Temperaturen, deren untere Grenze nicht viel weniger als 0  C ist, und einer Spannung von   höchstens 6 V    betrieben wird, elektrolysiert wird.



     Gewohnlieh    wird das Perfluorearbonsäurefluorid nicht als solches isoliert, sondern in ein Derivat übergeführt und in dieser Form isoliert.



   Bekannt ist ein   elektrochemisches Fluorie-      rungsverfahren zur Herstellung von    Perfluor  earbonsäure-fluoriden,    die (im Fall von Perfluormonocarbonsäure-fluoriden) durch die Formel RfCOF dargestellt werden können, in welcher Rf eine mit Fluor gesättigte Fluorkohlenstoffgruppe   (cyelisch    oder nichtcyclisch), also eine ausschliesslich aus   Kohlen-    stoff und Fluor bestehende Gruppe, bezeichnet. Die   nichtcyclischen    Verbindungen besitzen die Formel    CnF2i. 4-lCOF,    während den   cyclischen    Verbindungen die Formel
CnF2n.   ¯ z COF    zukommt.

   Diese Verbindungen werden als   Perfluorcarbonsäure-fluoride    oder Perfluor  acylfluoride bezeichnet.   



   Beim bekannten Verfahren wird eine stromleitende Lösung, bestehend aus wasserfreiem flüssigem Fluorwasserstoff, dem eine (unsubstituierte) Carbonsäure oder das Anhydrid einer solchen zugesetzt worden ist, elektrolysiert, indem durch die Lösung bei einer Zellenspannung, die für die Bildung von molekularem (freiem, elementarem) Fluor unter den herrschenden Bedingungen   unge-      nügend,    jedoch für die Bildung des gew nschten vollständig fluorierten Säurefluorids mit n tzlicher Geschwindigkeit genügend ist, Gleichstrom hindurchgeleitet wird. Es wird eine Zelle ohne Diaphragmen verwendet. Das   Elektrodenaggregat    besteht aus einander nahe anliegenden und alternierend angeordneten Eisen-und Nickelplatten, die als Kathoden bzw. Anoden dienen.

   Die Zelle wird praktisch bei atmosphärischem Druck und bei Temperaturen in der Nähe von   0-20     C in Betrieb gehalten. Die angelegte   Zellenspannung be-    trägt etwa   5-6    V.



   Das   wÅahrend    der Elektrolyse sich bildende Perfluorearbonsäurefluorid ist in der Elek   trolytlösung verhältnismässig schwer löslich,    so dass es sich entweder auf dem Boden der Zelle absetzt, von wo es mit andern entstandenen   Fluorkohlenstoffprodukten    abgelassen werden kann, oder sich verflüchtigt und zusammen mit dem Wasserstoff und andern gasförmigen Reaktionsprodukten entweicht. Die Perfluorcarbonsäurefluoride sind sehr   reak-      tionsfähig.    Es ist deshalb üblich, diese Verbindungen ohne vorhergehende Isolierung und Reinigung sofort in Derivate überzuführen und diese Derivate zu isolieren.

   Das das Per  fluorcarbonsäurefluorid enthaltende    Reaktionsgemisch kann beispielsweise zwecks Herstellung der entsprechenden Perfluorcarbonsäure (RfCOOH) mit Wasser hydrolysiert, zwecks Herstellung des Amids (RfCONH2) mit Ammoniak umgesetzt oder zwecks Herstellung eines Esters   (RfCOOR)    mit einem Alkohol zur Reaktion gebraeht werden. Das Derivat kann dann in   zweekmässiger    Weise in reiner Form isoliert werden. Aus diesen   Ausgangsderivaten    können zahlreiche andere Derivate hergestellt werden.



   Als Ausgangsmaterialien können sowohl ge  sättigte    als auch ungesättigte   Carbonsäure-    fluoride verwendet werden. Die   Absättigung    der ungesättigten Fluoride erfolgt durch Fluoranlagerung während der   elektrochemi-    schen Fluorierung.



   Das erfindungsgemässe elektrochemische Verfahren ist nicht auf die Herstellung von Perfluormonoearbonsäurefluoriden beschränkt.



  Es können auch Polyearbonsäurefluoride in den entsprechenden   Perfluorpolyearbonsäure-    fluoriden fluoriert werden. Die Perfluorcarbonsäurefluoride können durch die Formel    Ri    (COF),, dargestellt werden, in welcher m eine ganze positive Zahl bezeichnet, die beispielsweise für MonocarbonsÏurefluoride 1 und f r Dicarbonsäurefluoride 2 ist.



   Das bisher angewendete und oben beschriebene Verfahren besitzt den wirtschaftlichen Nachteil, dass verhältnismässig kleine Mengen der als Ausgangsverbindungen verwendeten Carbonsäuren (oder deren Anhydride) in die   entspreehenden    Perfluorearbonsäurefluoride übergeführt werden. Selbst im günstigsten Fall, nämlich bei der Herstellung von Tri  fluoracetylfluorid      (CF3COF)    aus Essigsäure   (CH3COOH),    werden weniger als 50% der SÏure in CF3COF übergeführt, was auf Mole  külspaltung    und partielle Fluorierung unter Bildung von   erheblichen Mengen CF4, CF3H.   



  OF2, COF2 und   CO2    zurückzuführen ist.



  Bei den höheren SÏuren entstehen noeh mehr Nebenprodukte, so daP die Ausbeute an den    g Säurefluoriden mit zunehmender    Kohlenstoffzahl raseh abnimmt. Die Situation ist im Fall von   Polyearbonsäuren sogar noch    ungünstiger.



   Es wurde nun eine   Verbesserung    des oben beschriebenen   Verfahrens gefunden, dureh    welche, infolge Verwendung   anderer Aus-      gangsverbindungen,    die Ausbeute an   Trifluor-      aeetylfluorid praktiseh verdoppelt    und die Ausbeuten an hoheren Verbindungen selbst in noch höherem Ausmass verbessert werden k¯nnen, verglichen mit den Ausbeuten, die bei Verwendung der Anhydride der   entsprechen-    den Carbonsäuren als Ausgangsmaterialien erzielt werden. Die erzielte Verbesserung ist noch augenscheinlicher, wenn man die Aus  beuten,    die bei Verwendung der Carbonsäuren als Ausgangsmaterialien erzielt werden, zum Vergleich heranzieht.

   Ausserdem sind die Ausbeuten an Säurefluoriden pro Einheit der elektrischen Energie mehr als verdoppelt. Ein weiterer Vorteil des verbesserten Verfahrens    liegt darin, dass sieh kein OF,, (Fluoroxyd)    bildet, mit Ausnahme unwesentlicher Mengen, die aus Verunreinigungen entstehen k¯nnen, und dass die Bildung von COF2 (Carbonylfluorid) wesentlich vermindert ist.



   Beim neuen Verfahren wird als Aus  gangsverbindung das Fluorid    der CarbonsÏure und nicht die Säure selbst (oder deren Anhydrid) verwendet. Obwohl das SÏurefluorid teurer als die SÏure oder deren   Anhy-      drid    ist, wird ein sehr bedeutender wirtsehaftlicher   Gesamtgewinn    erzielt, da die Ausbeuten und der elektrische   B'irkungsgrad    erhöht sind.



   Gemϯ einer Ausführungsform des Verfahrens wird das als Ausgangsverbindung verwendete   Carbonsäurefluorid    dem flüssigen HF der Zelle direkt zugesetzt. Das SÏurefluorid wird auf elektrochemischem Wege in das entsprechende Perfluorearbonsäurefluorid gemäss folgender Gleichung übergeführt :
EMI3.1     
 in welcher R eine Kohlenwasserstoffgruppe (gesättigt oder ungesättigt), Rf die entsprechende gesättigte Fluorkohlenstoffgruppe (durch vollständige Fluorierung gebildet) und m eine ganze positive Zahl bezeichnen.



   Bei einer andern Ausführungsform wird    das entspreehende Carbonsäureehlorid dem    flüssigen HF (entweder vor oder nach Einführung des letzteren in die Zelle) zugesetzt, wobei, selbst wenn kein Strom fliesst, die Chloratome unter Entwicklung von HCl durch Fluoratome ersetzt werden. Auf diese Weise entsteht eine Lösung von   Carbonsäureflzorid    im flüssigen HF. Der   HC1    ist im flüssigen HF unlöslich und entweicht nach Massgabe seiner Bildung. Wie beim vorhergehenden   Verfah-    ren, wird hierauf durch elektrochemische Fluorierung das PerfluorcarbonsÏurefluorid gebildet.

   Diese beiden Reaktionsstufen können durch die folgenden Gleichungen dargestellt werden :
EMI3.2     

Diese zweistufige Arbeitsweise ist in vielen Fällen vorteilhaft, da die Säurechloride aus den Rohmaterialien leiehter oder billiger hergestellt werden können. Auch in diesem Fall wird als Ausgangsverbindung das Carbonsäurefluorid (gelost in flüssigem HF) verwendet.



     Analog kann man    die Carbonsäurebromide o (ler-jodide verwenden, die mit flüssigem    II F ebenfalls reagieren, und unter Entwick-      ) ung von HBr    oder   HJ    (die in HF unlösliche   (rase    sind) in die Säurefluoride  bergehen,
Reiner wasserfreier flüssiger HF ist nichtleitend. Carbonsäurefluoride (Acylfluoride), wie z. B.   Acetylfluorid      (CH3COF)    und Bu  tyrylfluorid (C3H7COF),    sind in reinem, wasserfreiem, flüssigem HF   löslieh,    werden darin jedoch nicht in Ionen dissoziiert. Eine reine wasserfreie Lösung ist deshalb nichtleitend.



  Ganz anders verhalten sich die entsprechenden Säuren und deren Anhydride, die, selbst in reiner Form, dem reinen, wasserfreien,   flüs-    sigen HF zugesetzt, leitende Lösungen bilden.



  Die Leitfähigkeit der Lösung, die vorhanden sein mu¯, um den Stromfluss in der elektrochemischen Zelle zu ermöglichen, kann durch Zugabe einer kleinen Menge (z. B. von 0, 1 bis 5%) Natriumfluorid als   Leitfähigkeitszusatz      (Trägerelektrolyt)    hergestellt werden. Die Verwendung von   Leitfähigkeitszusätzen    bei Vorliegen   nichtleitender    organischer Aus  gangsverbindungen    ist an sich bekannt und braucht somit nicht besehrieben zu werden.



  Fiir den gleichen Zweck kann man beispielsweise auch eine kleine Menge Säure oder eine Spur Wasser verwenden. In der Praxis werden die zur Durchfiihrung des Verfahrens verwendeten Materialien oft Verunreinigungen (wie z. B. Spuren von Säure oder Wasser oder beiden) enthalten, die als   Trägerelektrolyte      v. irken    und die Zugabe eines speziellen Leitfähigkeitszusatzes überflüssig machen.



   Wie aus dem Beispiel 3 hervorgeht, wurde bei Ausgangsverbindungen, die eine erhebliche Anzahl Kohlenstoffatome im Molekül enthalten, auch ohne Verwendung eines Leitfähigkeitszusatzes eine angemessene   Leitfähig-    keit erzielt. Eine Erklärung dieser Tatsache war bisher nicht möglich, da man nicht mit Bestimmtheit weiss, ob sich die höheren Verbindungen genügend ionisieren, um eine angemessene Leitfähigkeit zu liefern.



  Das erfindungsgemässe Verfahren kann immer mit Erfolg durchgeführt werden, wenn eine leitfähige Lösung erzeugt wird, wobei ein Leit  fähigkeitszusatz    verwendet wird, wenn dies nötig ist oder als erwünscht erachtet wird.



   Es war überraschend, zu finden, dass bei Verwendung von Acetylfluorid als   Ausgangs-    verbindung zusammen mit einem   Leitfähig-      keitszusatz    sehr hohe Gesamtausbeuten und Ausbeuten pro   Stromeinheit    erzielt werden können, da die Erfahrung gezeigt hatte, dass bei der elektrochemischen Fluorierung von andern   nichtionisierbaren    organischen Aus  gangsverbindungen    trotz des Zusatzes eines Trägerelektrolyten die Ausbeuten nicht so hoeh sind, wie bei der Fluorierung von Ausgangsverbindungen, die sich in HF ionisieren und an sieh eine genügende Leitfähigkeit liefern.



   Die Versuche wurden unter Verwendung von   Monoearbonsäurefluoriden    der Formel
CnH2n+1COF als Ausgangsverbindungen, die 2-10 Kohlenstoffatome pro Molekül enthalten, durchgeführt, um die entsprechenden   Perfluorcarbon-    säurefluoride (CnF2n+1COF) herzustellen. Die letzteren wurden zu den entspreehenden SÏuren (CnF2n+1COOH), mit Trifluoressigsäure  (CF3COOH, Sdp.   72  C)    und PerfluoreaprinsÏure (C9F19COOH, Sdp.   218  C) als Grenz-    glieder, hydrolysiert. Auf diese Weise wurden unter Verwendung von   Butyrylfluorid    und iso-Butyrylfluorid als Ausgangsverbindungen sowohl die n-als auch die   iso-Perfluorbutter-    sÏure hergestellt.

   Auch die ungesättigte Verbindung   Crotonylfluorid      (C3H5COF)    wurde als Ausgangsmaterial zur Herstellung von Per  fluorbutyrylfluorid      (C3FfCOF)    verwendet.



  Das letztere wurde zu   Peld'luorbuttersäure      (C3F7COOH)    hydrolysiert.



   Bei einem Versuch, in welchem als Ausgangsverbindung   Phthalylfluorid, C6H4 (COF2),    verwendet wurde, wurde ein Gemisch zweier   versehiedener    CarbonsÏurefluoride, nÏmlich von   Perfluoreyelohexan-diearbonsäurefluorid,      C6Flo    (COF) 2, und Perfluorcyclohexan-carbonsÏurefluorid,   C6FIICOF,    erhalten. Diese Säurefluoride wurden zu den entsprechenden Säuren, nämlieh zu   Perfluoreyelohexan-diear-      bonsäure,    C6F10 (COOH)   2,    und zu Perfluorcyclohexan-carbonsäure, C6F11COOH, hydrolysiert.



   Als Beispiele von aliphatischen Perfluorpolycarbonsäuren, die unter Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens hergestellt wurden, seien genannt :   Perfluorbernstein-    säure, (CF2)2(COOH)2, hergestellt aus (CF2) 2 (COF) 2 unter Verwendung von Bern  steinsäurefluorid,    (CH2) 2   (COF)    2, als   Aus-      gangsmaterial    ;

   Perfluoradipinsäure,    (CF2)    4 (COOH) 2, hergestellt aus (CF2)4(COF)2 unter Verwendung von AdipinsÏurefluorid, (CH2) 4 (COF) 2, als Ausgangsmaterial, und   Perfluorsebacin-    sÏure,   (CF2)    8 (COOH) 2, hergestellt aus (CF2)8(COF)2 unter Verwendung von Se  baeinsäurefluorid,      (CH2)      8    (COF) 2, als Aus  gangsmaterial.   



   Das erfindungsgemässe Verfahren ist wirt  schaftlich    von besonderem Wert f r die Herstellung von Säuren mit   4-10      Kohlenstoff-    atomen pro Molekül, die eine wichtige Klasse von Verbindungen darstellen und die bisher zu teuer waren, um in grösserem Ausmass industriell verwendet werden zu können. Die Per  fluorcarbonsäurefluoride    sind vor allem f r die folgenden Verwendungszweeke vorgesehen :
1. Als Ausgangsmaterialien zur Ilerstellung der im   amerikan.    Patent Nr. 2662835 beanspruchten   Chromkomplexe,    die ihrerseits zur Herstellung von   undurehlässigem, gegen    die Einwirkung von Fetten beständigem Papier verwendet werden.



   2. Als Ausgangsmaterialien zur Herstellung der im   amerikan.    Patent Nr.   2693458    beanspruchten Chromkomplexe, die ihrerseits für die Herstellung von undurehlässigen, plastischen ¯berzugsfilmen, die gegen ber der Einwirkung der   gewöhnliehen    Kohlenwasserstoff Lösungsmittel beständig sind, verwendet werden.



     3.    Als chemische Zwischenprodukte in der Herstellung von losungsmittelbeständigen Ela  stomeren    gemäss dem amerikanischen Patent Nr.   2642416.   



   Beispiel 1
Es wurde eine   Betriebsversuchszelle    mit   Eisenkathoden    und Niekelanoden verwendet, die eine   Anodenoberfläehe    von   10,    219 m2 aufwies. Die Zelle wurde mit 5, 9 kg Aeetylfluorid  (CH3COF) und 149,7 kg wasserfreiem fl ssigem   TIF,    dem 3,   4    kg Natriumfluorid als    Trägerelektrolyt zugesetzt wurden, beschickt.   



  Während der Elektrolyse wurden das   CH3COF    und der HF von Zeit zu Zeit erneuert, um die Anfangskonzentration aufrechtzuerhalten.



  Die Zelle wurde bei einem Überdruck von etwa 0, 21 kg/cm2 (das heisst leicht  ber dem atmosphÏrischen   Druek) und    bei einer Tem  peratur von 20  C    in Betrieb gehalten. Die mittlere Konzentration an   CH3COF    betrug etwa 4, 5%. Die mittlere Stromstärke betrug   1955    A und die mittlere   Spannung 5, 45    V. Die mittlere Stromdichte betrug 1, 94 A/dm2. Die Zelle wurde während   1145    Stunden in Betrieb gehalten.



   Das in der Zelle entwickelte Gasgemisch wurde durch eine Reihe von   tiefkühlenden    Kühlern geleitet, um den grössten Teil des HF   herauszukondensieren.    Der kondensierte HF wurde in die Zelle   e zurüekgeführt.    Das Ab  gasgemiseh    wurde naeh Erwärmung   auf Raum-    temperatur im Gegenstrom zu herabfliessendem Wasser durch einen mit einer Füllung versehenen Turm geleitet. Der   Bodenabfluss    bestand aus einer wässrigen Losung, die durch Hydrolyse von CF3COF gebildete CF3COOH und HF enthielt. Diese Lösung wurde auf reine Trifluoressigsäure (CF3COOH) verar  beitet.   



   Im Verlauf des Betriebes der Zelle wurden   787, 725 kg Acetylfluorid    (diese Zahl entspricht der zur laufenden Erneuerung der Zellenbeschickung zugesetzten Gesamtmenge) verbraucht. Es wurde eine Gesamtmenge von 1024, 605 kg Trifluoressigsäure erhalten. Diese Zahl wurde auf Grund der Analyse der aus dem Turm abgelassenen Lösung ermittelt.Die Umsetzung des   CF3COF    zu   CF3COOH    war praktisch quantitativ. Die mittlere   Produk-      tionsgeschwindigkeit    von   CF3COOH    war 0.   457      kg/1000      Amperestunden.    Die Ausbeute an SÏure (und somit auch die Ausbeute an CF3COF) war 71%, bezogen auf die Menge des in die Zelle eingeführten Aeetylfluorids.



   Ein weitgehend ähnlieher   Versueh    wurde unter Verwendung von Essigsäureanhydrid als Ausgangsverbindung, das in die Zelle eingeführt wurde, durchgeführt. Bei diesem Versuch betrug die Produktionsgeschwindigkeit von   CF3COOH    0, 218 kg pro 1000 Amperestunden. Die Ausbeute an SÏure (und somit auch die Ausbeute an CF3COF) betrug 38%, bezogen auf die Menge des in die Zelle eingeführten   Essigsäureanhydrids.   



   Zu   Vergleichszweekep    und zur Feststellung der tatsächlichen Ausbeuten an   Trifluoracetyl-    fluorid, CF3COF, bezogen auf   Acetylfluorid,    das in der Zelle verbraucht wurde, wurden   I, aboratoriumsversuche durchgeführt,    indem eine Zelle von 50 A verwendet und das Gas zur Bestimmung des erzeugten   CF3COF    analysiert wurde. Es wurden konstant Ausbeuten von 75-85% erhalten, selbst bei erheblicher Variierung der Arbeitsbedingungen. Bei Verwendung von Essigsäureanhydrid als Aus  gangsverbindung    war jedoch die höchste erzielte Ausbeute 45%, während bei Verwendung von Essigsäure die höchste erzielte   Aus-    beute 20% betrug.



   Beispiel   2   
Bei diesem Versuch wurde in ähnlicher Weise wie im Beispiel   1    gearbeitet. Die   Versuchs-    betriebszelle wurde mit 5,   9 kg    n-Butyrylfluorid, CH3(CH2)2COF, 149,   69kg    wasserfreiem flüssigem HF und 0,   41    kg NaF beschickt. Die mittlere Konzentration an   n-Bu-      tyrylfluorid    war 5%. Im Verlaufe von 711 Stunden wurden insgesamt 199, 8 kg   n-Butyryl-    fluorid zugesetzt. Die mittlere Stromstärke betrug 1670 A, die mittlere Spannung 5, 9V und die mittlere Stromdichte etwa 1, 62   A/dM2.   



   Es wurden insbesamt 187, 2 kg roher SÏure erhalten, die laut Analyse 93%
CF3 (CF2) 2COOH    und 7% %CF3CF2COOH und CF3COOH ent-    hielt. Es wurden somit 174,   15    kg Heptafluorbuttersäure erhalten. Die mittlere Produktionsgeschwindigkeit der letzteren betrug 0, 149 kg pro 1000   Amperestunden.    Die Ausbeute betrug 35, 8%, bezogen auf das in die Zelle eingef hrte n-Butyrylfluorid. 



   Ein ähnlicher Versuch wurde unter Verwendung von   n-Buttersäure,   
CH3   (CF2)    2COOH, als Ausgangsverbindung durchgeführt. Im Verlaufe des Versuches wurden zur   Erneue-    rung der Beschickung insgesamt 408, 15 kg zugesetzt. Es wurden insgesamt 235, 26 kg roher SÏure erzeugt, die laut Analyse 65%     io    CF3 (CF2)   2COOH und 35% CF3CF2COOH    und   CF3COOH    enthielt. Die mittlere Pro  duktionsgeschwindigkeit    der   Heptafluorbutter-    sÏure betrug 0, 065 kg pro 1000   Amperestun-    den. Die Ausbeute betrug   15,    3%, bezogen auf die in die Zelle eingeführte   n-Buttersäure.   



   Aus diesen Vergleichen geht mit aller Deutlichkeit hervor, dass beim erfindungsgemässen Verfahren die Menge des pro 1000   Amperestunden    erzeugten Säurefluorids, die relative Ausbeute der gewünschten SÏure gegenüber der Ausbeute an niedrigeren   Säure-    produkten und die Ausbeute der SÏure, bezogen auf die verwendete Ausgangsverbindung, wesentlich erhöht sind.



   Beispiel 3
F r diesen Versuch wurde die gleiche Ver  suchsbetriebszelle    verwendet. Die Ausgangsbeschickung bestand aus 158, 76 kg wasserfreiem flüssigem   HF und    15, 876 kg   Caprvl-    säurechlorid, CH3(CH2)6COCl, wobei die beiden Ausgangsmaterialien im Verlaufe von 537 Stunden entsprechend ihrem Verbraueh erneuert   wurden.    Es wurden insgesamt 198, 9 kg   Caprylsäurechlorid    zusätzlich zugeführt. Um eine explosive Reaktion zu vermeiden, wurde das   Caprylsäurechlorid    langsam zugesetzt und die Zelle mit einem Gasablass versehen, um den sich sofort bildenden HCl, der im HF unlöslich ist, ableiten zu können.



  Die Zelle wurde bei einem Überdruck von 0, 42   kg/CM2    und bei einer Temperatur von etwa   24     C in Betrieb gehalten. Die mittlere Stromstärke des durch die Zelle geführten Stromes betrug 1650 A bei 5, 8 V. Es war kein   Leitfähigkeitszusatz    erforderlich,   möglieher-    weise infolge des Vorhandenseins von Verunreinigungen, die die Funktion eines TrÏgerelektrolyten   ausübten,    oder infolge Ionisierung der Ausgangsverbindung oder beider Faktoren.



   Das aus einem   Gemiseh    von Fluorkohlenstoffen und vollständig fluorierten SÏurefluoriden bestehende flüssige Produkt wurde aus der Zelle abgelassen und in unter den Tieftemperaturkühlern angeordneten   Auffang-    gefässen aufgenommen. Es wurden insgesamt 335, 3 kg Reaktionsprodukt erhalten, welches mit Wasser behandelt wurde, um die Säurefluoride zu hydrolysieren. Die Perfluorcaprylsäure,   CF3    (CF2) 6COOH, wurde in einer Ausbeute von 60, 781 kg erhalten.



   Bei einem in ähnlieher Weise durehgeführten Versuch, in welchem als   Ausgangsverbin-    dung CaprylsÏure, CH3(CH2)6COOH, verwendet wurde, war die Ausbeute an Perfluorcaprylsäure etwa 3mal niedriger.



   Zu Vergleiehszweeken wurden ähnliche Versuche unter Verwendung von   Capronyl-      ehlorid,    CH3(CH2)4COCl, und CapronsÏure, CH3 (CH2) 4COOH, als Ausgangsmaterialien durchgeführt. Bei   Verwendung von Capronyl-    chlorid wurde eine dreifach höhere Ausbeute an PerfluorcapronsÏure, CF3(CF2)4COOH, erhalten.



   Bei der Herstellung von perfluorierten zweibasischen Säuren wurde ebenfalls eine Steigerung der Ausbeute, jedoch in noch höherem Ausmass, beobachtet. So wurde bei Verwendung von   Adipinsäurechlorid,     (CH2) 4 (COCI)   2,    an Stelle von Adipinsäure,   (C'Ha).    4 (COOH) 2 eine 4mal grössere Ausbeute an   Perfluoradi-      pinsaure, (CF2) 4 (COOH) 2, erhalten.  

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Elektrochemisches Verfahren zur Herstellung von Perfluorcarbonsäurefluoriden, dadurch gekennzeichnet, dass eine stromleitende Lösung eines Carbonsäurefluorids in wasserfreiem, flüssigem Fluorwasserstoff bei Tem peraturen, deren untere Grenze nieht viel weniger als 0 C ist, in einer Zelle, die ein Elektrodenaggregat mit Nickelanoden aufweist und die bei einer Spannung von höehstens 6 V betrieben wird, elektrolysiert wird.
    UNTERANSPRUCH Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Carbonsäurefluorid 4 bis 10 Kohlenstoffatome enthält.
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