CS220740B1 - Způsob přípravy tetrachlortetrafluorpropanu - Google Patents

Abstract

Účelem vynálezu je snížit nebezpečí nekontrolovaného průběhu reakce, při níž tetrachlortetrafluorpropan vzniká, a umožnit zlepšenou regulaci reakční teploty zejména tehdy, jestliže se syntéza tetrachlortetrafluorpropanu provádí ve větším objemu. Uvedeného účelu se dosáhne tím, že se reakce provádí v prostředí chlorovaných uhlovodíků, přičemž se reakční složky, tj. trichlorfluormethan, chlortrifluorethen a chlorid hlinitý přidávají do reaktoru postupně při teplotě —10 až 50°C a za tlaku atmoférického nebo do tlaku 1,5 MPa. Jako chlorovaná rozpouštědla se používají dichlorimethan, tetrachlormethan, tetrachlorethen, hexachlorpropen, trichlortrifluorethan, trichlorpentafluorpropan, tetrachlortetrafluorpropan, pentachlortrifluorpropan a hexachlordifluorpropan.

Description

Vynález se týká způsobu přípravy tetrachlortetrafluorpropanu obecného vzorce

C3CUF4 reakcí trichlorfluormethanu s chlortrifluorethenem v přítomnosti chloridu hlinitého.

Perhalogenované chlorfluorpropany se připravují různými způsoby. Některé představují jednostupňovou reakci, jiné sestávají z vícestupňových syntetických postupů. Mezi jednostupňové syntézy náleží fluorace pentachlortirifluorpropanu, adice chloru na dichlortetrafluorpropen, adice chloru na tetrafluorallen, adice halogenmethanů na fluorované etheny a fluorace chlorovaných a fluorovaných propenů fluoridem olovičitým. Mezi vícestupňové syntézy tetrachlortetrafluorpropanu náleží chlorace částečně fluorovaných propanů spojená s následnou fluorací a postupná chlorace fluorovaných propanů. V literatuře je rovněž uvedena příprava tetrachloritetrafluorpropanu adicí trichlorfluormethanu na chlortrifluorethen v přítomnosti chloridu hlinitého. Tato adice je exotermní reakcí a provádí-li se ve větším objemu může nabýt nekontrolovaného průběhu. Při neregulované reakci hrozí poškození výrobního zařízení a tvoří se vyšší podíl vedlejších chlorovaných produktů.

Nevýhody dřívějšího postupu odstraňuje způsob přípravy tetrachlortetrafluorpropanu obecného vzorce

C3CI4F4 reakcí trichlorfluormethanu s chlortrifluorethenem v přítomnosti chloridu hlinitého. Jeho podstata spočívá v tom, že se reakce provádí v halogenovaných uhlovodících, například v dichlormethanu a/nebo tetrachlormethanu a/nebo tetrachlorethenu a/nebo hexacblorpropenu a/nebo frichlortrifluorethahu a/nebo trichlorpentafluorpropanu a/nebo tetrachlortetrafluorpropanu a/nebo pentachlortrifluorpropanu a/nebo hexachlordifluorpropanu, přičemž se reakční slovky přidávají do reaktoru po-stupně při teplotě —10, až 50 °C za tlaku atmosférického nebo do tlaku 1,5 MPa. Obvyklý postup je takový, že se k rozpouštědlu v reakční nádobě přidá část celkového množství chloridu hlinitého a trichlorfluormethanu a pak se přidává odděleně chlortrifluorethen, trichlorfluormethan a chlorid hlinitý. Velikosti počátečních podílů reaktantů a rychlost přidávání se řídí podle konstrukce zařízení tak, aby reakční teplota byla udržována v mezích —10 až 50 ^QC. Důležitým faktorem je účinné míchání reakční směsi. Nový postup umožňuje dobrou kontrolu reakce, která se provádí ve větším měřítku, a dále se tímto postupem snižuje podíl vedlejších produktů.

Tetrachlortetrafluorpropan sestává zpravidla ze směsi šesti isomerů. Jejich obsah v produktu závisí na reakčních podmínkách, mj. na teplotě a množství chloridu hlinitého·. Hlavní podíl ve směsi tvoří 1,1,1,2-(tetrachlortetrafluorpropan s obsahem 35 až 60 procent molových, dále následuje 1,1,1,3-tetrachlortetrafluorpropan s obsahem 20 až 50 % molových. Zbylý podíl 10 až 25 % molových je tvořen ostatními isomery tetrachloritetrafluorpropanu.

Tetrachlortetrafluorpropan je technickým nehořlavým rozpouštědlem, které .se vyznačuje zvýšenou chemickou stálostí ve srovnání například s tetrachlorethanem.

Způsob podle vynálezu je dále popsán na několika příkladech provedení.

Příklad 1

Reaktor obsahoval jako výchozí vsádkové množství 1 litr tetrachlorethenu, 0,1 kg chloridu hlinitého a 2 kg trichlorfluormeithanu při —10 T. Během 8 hodin byl do reaktoru uváděn plynný chlorfluorethen v množství 5 kg, dále bylo postupně přidáno 5 kg trichlorfluormethanu. V intervalech 1 hodiny byl do reaktoru přidáván ohlorid hlinitý po 0,1 kg v celkovém množství 0,5 kg. Reakční teplota byla postupně zvyšována na 40 °C. Tlak v reaktoru nepřesáhl velikosti 1,5 MPa absolutní hodnoty. Ke konci reakce byla teplota krátce zvýšena na 50 °C. Pak bylo do reaktoru přidáno 10 litrů vody, 1 litr kyseliny chlorovodíkové, surový produkt byl po rozložení chloridu hlinitého oddělen, vysušen bezvodým chloridem vápenatým a rektifikován. Tetrachlortetrafluorpropan byl jímán v rozmezí 110—113 °C, výtěžek činil 7,86 kg.

Příklad 2

Reaktor obsahoval jako výchozí vsádkové množství 1 litr dichlormethanu, 0,1 kg bezvodého chloridu hlinitého a 2 kg triohlortrifluorethanu při —10 °C. Během 8 hodin byl do reaktoru uváděn chlortrifluorethen v celkovém množství 5 kg a postupně přidáván trichlorfluormethan v celkovém množství

5,5 kg. V intervalech 1 hodiny byl do reaktoru přidáván chlorid hlinitý po dávkách 0,1 kg a v celkovém množství 0,5 kg. Reakční teplota byla postupně zvyšována až na 30' °C. Po zpracování reakční směsi jako v příkladu 1 byl získán tetrachlortetrafluorpropan ve výtěžku 7,95 kg.

Příklad 3

Reaktor obsahoval jako výchozí vsádkové množství 1 litr pentachlortrifluorpropanu, 0,2 kg bezvodého chloridu hlinitého a 2 kg trichlorfluormethanu při 0 °C. Během & hodin byl do reaktoru postupně přidáván chlortrifluorethen v celkovém množství 5 kg a trichlorfluormethan v celkovém množství 5 kilogramů. V intervalech 1 hodiny byl ke směsi přidáván chlorid hlinitý v celkovém množství 0,3 kg. Reakční teplota byla udrr220740 žována v rozmezí 10 až 30 °C. Hydraulickým ventilem byl v reakčním prostoru udržován přetlak 32 kPa. Po zpracování jako v příkladu 1 byl získán tetrachlorteitrafluorprópan s výtěžkem 7,76 kg.

Příklad 4

Reaktor obsahoval jako výchozí vsádkové množství 1 litr trichlonurifluorethanu, 0,5 litru tetrachlortetrafluorpropanu, 0,3 kg bezvodého chloridu hlinitého a 2 kg trichlorfluormethanu při 0°C. Během 8 hodin byl za míchání do reaktoru přidáván chloritrifluorethen v celkovém množství 5 kg a trichlorfluormethan v celkovém množství 5 kilogramů. V intervalech 1 hodiny byl ke směsi přidáván chlorid hlinitý v celkovém množství 0,4 kg. Reakční teplota byla udržována v rozmezí 10 až 35 °C. Pd zpracování reakční směsi jako v příkladu 1 byl získán tetrachlortetrafluorpropan ve výtěžku 8,06 kilogramu.

Tetrachlortetrafluorpropan je možno označit za nehořlavé, chemicky stálé rozpouštědlo s t. v. 110 až 112 °C. Z těchto vlastností vyplývá i jeho použití zejména tam, kde se dosud používá chemicky méně stálý perchlorathylen a kde cena rozpouštědla není rozhodující položkou. V první řadě je to oblast elektrotechniky, například v procesech sítotisku, při čištění elektrotechnických součástek a plošných spojů. Další použití se nabízí k čisticím operacím v jemné mechanice.

Claims (1)

1. Způsob přípravy tetrachlortetrafluorpropanu obecného vzorce

   C3CI4F4 reakcí trichlorfluormethanu s chlortrifluorethenem v přítomnosti chloridu hlinitého vyznačený tím, že se reakce provádí v halogenovaných uhlovodících, například v dichlormethanu a/nebo tetrachlormethanu a/ /nebo tetrachlorethenu a/nebo hexachlorpropenu a/nebo trlchlortrifluorethanu a/nebo trichlorpentafluorpropanu a/nebo tetrachlortetrafluorpropanu a/nebo pentachlortrifluorpropanu a/nebo hexachlordifluorpropanu, přičemž se reakční složky přidávají do reaktoru postupně při teplotě —10' až 50 °C za tlaku atmosférického nebo až do tlaku 1,5 MPa.