CS241840B1

CS241840B1 - Process for the preparation of octafluoro-1,3-cyclohexadiene

Info

Publication number: CS241840B1
Application number: CS848045A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Chvatal; Michaela Brothankova; Richard Hrabal; Vaclav Dedek
Original assignee: Zdenek Chvatal; Michaela Brothankova; Richard Hrabal; Vaclav Dedek
Priority date: 1984-10-23
Filing date: 1984-10-23
Publication date: 1986-04-17
Also published as: CS804584A1

Abstract

Způsob přípravy oktafluor-l,3-cytklohexadienu spočívá v tom, že se oktafluor-1,3,5- -hexatrien termicky cyklizuje na oktafluor-1,3-cyklohexadien. Oktafluor-l,3-cyklohexadien je důležitým meziproduktem pro syntézy polyfíuorovaných organických sloučenin, zvláště derivátů cyklických fluoruhlovodílků a fluorovaných polymerů.The method for preparing octafluoro-1,3-cyclohexadiene consists in thermally cyclizing octafluoro-1,3,5-hexatriene to octafluoro-1,3-cyclohexadiene. Octafluoro-1,3-cyclohexadiene is an important intermediate for the synthesis of polyfluorinated organic compounds, especially derivatives of cyclic fluorocarbons and fluorinated polymers.

Description

Vynáleíz se týiká způsobu přípravy oktafluor-l,3-cyklohexadienu, který je důležitým meziproduktem pro- syntézy fluorovaných organických sloučenin, zvláště aromatických fluoruhlovodíků.The present invention relates to a process for the preparation of octafluoro-1,3-cyclohexadiene, which is an important intermediate for the synthesis of fluorinated organic compounds, in particular aromatic fluorocarbons.

Dosud známé způsoby přípravy výše uvedené sloučeniny spočívají především v dehydroifluoračních a dehalogenačních reakcích polyfluor- nebo polyfliuorchlorderivátů cýklohexanu, jež se připravují fluorací benzenu nebo jeho chlorderivátů pomocí anorganických fluoridů.The processes known to date for the preparation of the above-mentioned compound consist mainly of dehydroifluorination and dehalogenation reactions of polyfluoro- or polyfluorochloro-cyclohexane derivatives which are prepared by fluorination of benzene or its chloro derivatives with inorganic fluorides.

Tyto postupy jsou komplikovány řadou vedlejších reakcí, jejímž důsledkem je vznik obtížně dělitelných směsí a nízké výtěžky požadovaného produktu.These processes are complicated by a series of side reactions resulting in hardly separable mixtures and low yields of the desired product.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje způsob přípravy oktafl'uor-l,3-cyklohexadienu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se oktafluor^Jl,3,5-hexatriein termicky cyklizuje na oktafluor-l,3-cýklohexadien v plynné fázi v rozmezí teplot 100 až 500 °C.Solves a method of preparation oktafl'uor-l, 3-cyclohexadiene according to the invention whose principle consists in that the octafluoro ^J l, 3,5-hexatriein thermally cyclized to octafluoro-l, 3-cyclohexadiene in the gas phase in the range temperature 100 to 500 ° C.

Reakci lze jednoduše realizovat talk, že se páry oktafluor-l,3,5-hexatrienu provádějí křemennou trubkou vyhřívanou zevně elektrickou pecí. Po vymezení reakioního prostoru je možné použít i kovovou trubku, nejlépe z platiny nebo niklu, anebo z jiného vhodného termicky i chemicky inertního materiálu.The reaction can be easily realized by saying that the octafluoro-1,3,5-hexatriene pairs are conducted through a quartz tube heated externally by an electric furnace. Once the reaction space has been defined, it is also possible to use a metal tube, preferably of platinum or nickel, or of another suitable thermally and chemically inert material.

Výchozí oktafluor-l,3,5-hexatriem je možné odpařovat v proudu inertního plynu, případně pracovat za mírně sníženého nebo zvýšeného tlaku. Konverze výchozí sloučeniny i výtěžek reakce závisí zejména na teplotě a době zdržení par v reakčním prostoru a lze ji sledovat pomocí plynové chromatografie.The starting octafluoro-1,3,5-hexatrium can be evaporated in an inert gas stream, optionally under slightly reduced or elevated pressure. The conversion of the starting compound and the yield of the reaction depend mainly on the temperature and residence time of the vapors in the reaction space and can be monitored by gas chromatography.

Reakci lze provádět též v přetržitém procesu za použití vhodných tlakových nádob. Optimální teplota reakce při práci za atmosférického tlaku je přibližně 4150 °C.The reaction can also be carried out in a continuous process using suitable pressure vessels. The optimum reaction temperature at atmospheric pressure is approximately 4150 ° C.

Předností postupu přípravy oktafluor-1,3-cyklohexadienu podle vynálezu oproti dosavadním způsobům je snadnější dostupnost výchozího olktafluor-l,3,5-hexatrienu, jednoznačný průběh a vysoký výtěžek termické cyklizační reakce, menší nároky na technické zařízení a speciální chemikálie, možnost provádění reakce jak v laboratorním, tak průmyslovém měřítku.The advantages of the process for the preparation of octafluoro-1,3-cyclohexadiene according to the invention over the prior art processes are easier availability of the starting olktafluoro-1,3,5-hexatriene, unambiguous process and high yield of thermal cyclization reaction, lower demands on technical equipment and special chemicals. both on a laboratory and industrial scale.

Výchozí oktaíluor-l.S.S-heixatrien lze výhodně získávat podle původních postupů z komerčně dostupného chlortrifluorethylenu, známých z čs. autorských osvědčení č. 200 953 a 201 708.The starting octafluoro-1S.S-heixatriene can advantageously be obtained according to the original procedures from commercially available chlorotrifluoroethylene known from U.S. Pat. No. 200 953 and 201 708.

Oktaflwor-l,3-cyklohexadien lze podle známých postupů snadno chemicky přeměnit na 1,4-cyklohexadien, perfluorbenzen, o- a p-substituované deriváty perfluoribenzenu a 2-substituované tetrafluorpyridiny. Jako reaktivní dienová komponenta v Diels-Alderových reakcích je vhodným východiskem pro syntézy nových polyfluorovaných cyklických a polycykllckých sloučenin. Je rovněž reaktivním monomerem pro přípravu fluorovaných polymerů, případně elastomerů.According to known procedures, octafluoro-1,3-cyclohexadiene can readily be chemically converted to 1,4-cyclohexadiene, perfluorobenzene, o- and β-substituted perfluoribenzene derivatives and 2-substituted tetrafluoropyridines. As a reactive diene component in Diels-Alder reactions, it is a suitable starting point for the synthesis of novel polyfluorinated cyclic and polycyclic compounds. It is also a reactive monomer for the preparation of fluorinated polymers or elastomers.

Vynález je blíže objasněn na následujících příkladech jeho konkrétního provedení. Příklad 1The invention is illustrated by the following examples. Example 1

Oktafluor-l,3,5-hexatrien (5,1 g) byl během 1 min odpařen v proudu argonu a uváděn do křemenné trubky o délce 40 cm a vnitřním průměru 20 mm vyhřívané zevně elektrickou pecí na 450 °C (teplota měřena bimetalovým termočlánkem uvnitř trubky).Octa-fluoro-1,3,5-hexatriene (5.1 g) was evaporated in a stream of argon over 1 min and introduced into a 40 cm quartz tube with an inner diameter of 20 mm heated externally by an electric oven at 450 ° C (temperature measured by a bimetal thermocouple) inside the pipe).

Reakční produkt byl ochlazován v sestupném vodním chladiči zařazeném za křemennou trubkou a zachycován v jímadle chlazeném směsí suchého ledu a ethanolu.The reaction product was cooled in a descending water condenser downstream of the quartz tube and collected in a receiver cooled with a mixture of dry ice and ethanol.

Předestilováním surového produktu bylo získáno 4,3 g (84 %) oiktafluor-l,3-cyklohexadienu, t. v. »60 až 62 °C, jehož čistota byla, ověřena pomocí plynové chromatografie »a totožnost prokázána porovnáním změřených IC a ¹⁹F NMR spekter se spektry publikovanými.Distillation of the crude product yielded 4.3 g (84%) of oiktafluoro-1,3-cyclohexadiene, mp 60-62 ° C, the purity of which was verified by gas chromatography and the identity proved by comparison of the measured IC and ¹⁹ F NMR spectra with published spectra.

P ř i k 1 a »d 2Example 1 to 2

Oktafluor-l,3,5-hexatrien (4,3 g) byl odpařen na vroucí vodní lázni a uváděn do křemenné trubky vyhřáté na 500 °C v aparatuře popsané v příkladu; 1.; Destilací zachyceného surového produktu bylo získáno 2,9 g (67 %) chromatograficky čistého oktafluor-ll,3-cylklohexadieniu.The octafluoro-1,3,5-hexatriene (4.3 g) was evaporated in a boiling water bath and introduced into a quartz tube heated to 500 ° C in the apparatus described in the example; 1 .; By distillation of the collected crude product, 2.9 g (67%) of chromatographically pure octafluoro-11,3-cylclohexadiene were obtained.

Příklad 3Example 3

Oktafluor-l,3,5-hexatrien (7 g) byl během 1 min uveden do křemenné trubky vyhřáté na 400 °C postupem stejným jako v příkladu 1. Destilací bylo získáno 5,,2 g (74 %) produktu, který podle plynové chromatografie (dinonyliftalát jako stacionární fáze) obsahoval 20 % nezreagovaného oktafluor-1,3,5-hexatrienu.Octafluoro-1,3,5-hexatriene (7 g) was introduced into a quartz tube heated to 400 ° C over 1 min following the procedure of Example 1. Distillation yielded 5.2 g (74%) of the product which, according to chromatography (dinonyliftalate as stationary phase) contained 20% unreacted octafluoro-1,3,5-hexatriene.

Claims

SUBJECT

A process for the preparation of octafluoro-1,3-cyclohexadiene, characterized in that octafluoro-1,3,5-hexatrium is thermally cyclized to a temperature of 100% to 500 ° C with fluoro-1,3-cyclohexadiene in the gas phase.