CS237710B1 - Způsob přípravy hydrografitu - Google Patents

Abstract

Vynález se týká chemické přípravy hydrografitu reakcí fluorografitu s hy- dridy nebo s Orignardovými činidly. Principem je nukleofilní atak H~ nebo v menší míre i R" uhlíkového skeletu fluorografitu, který má deficit elektronů. Hydrografity jsou černé barvy, velmi málo rozpustné v organiůkýoh rozpouštědlech, tepelně stálé do 300 °C. Vodík je v hydrogre- fiteah vázán kovalentní vazbou. Vedle již dříve popsaných kovalentních sloučenin grafitu, oxidu a fluorografitu jsou hydrografity další kovalentní sloučeninou grafitu.

Description

Vynález se týká způsobu výroby nové kovalentnl sloučeniny grafitu, nazvané hydrografit em. Hydrografit představuje novou sloučeninu, která dosud nebyla připravena.

Podstata způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že se na fluorografit (^crx)_n působí hydridovými nebo alkylovými anionty, které poskytuje litiumaluminiumhydrid nebo alkylmagn eziumhalogenid.

Výchozí fluorografit je krystalická látka připravená reakci grafitu s fluorem při teplotách v rozmezí 400 až 600 °C (Ruff O.j Bretsneider 0», Ebert F.: Z. Anorg. Allg. Chem. 217, 1 (1934); Lagow R. «7., Badachhapa R. B., Wood «7. L., Margrave «7. L.: «7.

Chem. Soc., Dalton Trans 1 268 (1974); Peka I., Petržíla V.: Nucleon 3, 32 (1977)).

Má charakter polymernl sloučeniny <^CFx>»> stejná jako původní grafit. Index g nabývá podle způsobu přípravy hodnot 0,25 až 1,20,..index g nebyl dosud stanoven.

Podle literatury, (Horlta K., Watanabe N.: Dekikagaku 37, 848 (1969); Watanabe N., Koyama X., Shibuye A., Kumon K.i Memoirs of the Faculty of Engeneerlng Kyoto University 33, 15 (197D) je fluorografit látka chemicky velice stálá, odolná vůči věem organickým rozpouštědlům, nesmáčl es vodou, nereaguje se silnými kyselinami a elkéllemi, ani a vodíkem pod 400 °C. Zahřátlm se fluorografit rozkládá až při 600 °C exothermickou dispropo rcinacl za vzniku amorfního uhlíku (sazi) a fluorouhllků nízká molekulární hmotnosti (CF^, CgFg, atd).

Postup podle vynálezu umožňuje přípravu hydrografitu prává z tohoto chemicky inertního materiálu jeho reakci s Grignardovými činidly (alkylmagnesiumhalogenidy) nebo a lithium aluminiumhydridem. Principem je nukleofilnl atak H~ a v meněl míře i ST uhlíkového skeletu fluorografitu, který mé deficit elektronů vlivem elektronového tahu fluorových atomů. Mechanismus reakce hydridu a fluorografitem byl navržen a u reakce fluorografit/Grignardovo činidlo, např. pro etylmagnesiumbromid, byl zjiStán tento převládajíc! mechanismus:

ť • ó' _ *—íf

F + H-CHgtCHg-MgBr >>-« + CHg = CH₂ + MgBrF

Vedle tohoto redukčního působeni, které je převládající, byl prokázán v malém množství i přímý nukleofilnl atak alkylem a i venik Grignardova Činidla na uhlíkovém skeletu fluorografitu.

Podle vynálezu připravené hydrografity jsou Černé barvy, jsou velmi málo rozpustná v CC1₄, CHCl-p Et₂O, THF, ale i tak to umožnilo pořídit jejich IR a 'h-NMR spektra a prokázat alifatickou vazbu C-H. DTA prokázala v teplotním intervalu 20 až B00 °C exoefekt s maximem 300 až 310 °C. Prášková rtg-analýza vykazuje u hydrografitů dvS až tři dlfůznl linie d = 220 pm (m), d = 210 pm (a), d » 122 pm (w).

Přiklad

Do předloženého a míchaného roztoku etylmagnesiumbromidu (16,4 g 0,123 mol) v tetrahydrofuranu (60 ml) byl pomalu přidáván násypkou fluorografit (^c^i.o6^n β’ °»°^² ®^o1)· Reakce má exotermnl průběh a uvolňováním etylenu. Po přidáni veškerého fluorografitu sa reakčnl směs zahřívala na teplotu 50 až 60 °C po dobu 6 hodin. Po rozkladu reakčnl směsi vodou a kyselinou chlorovodíkovou je odfiltrovaný hydrografit proaývén 4 až 5 1. destilované vody a poté metanolem. Připravený hydrografit je euěen za vakua 48 hodin při teplotě 50 až 60 °C a získal se produkt o empirickém vzorci <^C6»3.66^F0.18>··

2377Ό

V následující tabulce jsou uvedeny různé příklady reakce fluorografitu s různým poměrem C:F s LiAlH^ a s různými Grignardovými činidly, v různých rozpouštědlech, za různou reakční dobu.

Vedle již dříve připraveného a popsaného fluorografitu a oxidu grafitu (vzniká oxidaci grafitu např. směsí KMnO^ + ^2^θ4 ⁺ NaNOj) je hydrografit nově popsaná kovalentní sloučenina grafitu.

Tabulka

Reakce fluorografitu s nukleofilními činidly, reakční podmínky a vzniklá produkty
Fluorografit	Nukleofilní činidlo	Rozpouětědlo	Teplota/reakčni doba (°C)	Produkty reakce
	uaih4	Éter	30 až 35/3	^6^.27^.06¼
<Cř0.9>n	líaih4	Dioxan	95/24	(C6H1,37F0.15¼
<cpl.,>n	líaih4	THF	50 až 60/6	(C6H1 .27^0.09¼
(Cřl.06)n	CH-jCHgMgBr	THF	60 až 65/6	<C6H3.66F0.18)b
<CFl.06>«	(CH3)2CHIIgBr	THF	60 až 65/6	(C6H3.2F0.23)b
<CF1.2>n	CHjCHgMgBr	THF	50 až 60/3	^653.66^0.22¼
^1.2¼	Bu-MgBr	THF	50 až 60/2.5	^6^.50^0,18¼
<CF0.83>n	C6H5MgBr	Éter	30 až 35/5	^2.7¼
^0.83¼	CH^Mgl	Éter	30 až 35/7	(C6H0.91F0.75)«

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob přípravy hydrografitu, vyznačený tím, že se na fluorografit (0Ρ_χ)_η působí hydridovými či alkylovými anionty, která- poskytuje lithiumaluminiumhydrid nebo alkylmagnesiumhahogenld.