DD268685B1 - PROCESS FOR THE PREPARATION OF OMEGA-H-POLYFLUORCARBONSAEURES - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung reiner omega-H-Polyfluorcarbonsäuren der allgemeinen Formel H(CF2InCOOH (n = 1 bis 20) durch Oxydation entsprechender om'ega-H-Polyfluoralkohole. Die omega-H-Polyfluorcarbonsäuren finden Anwendung als grenzflächenaktive Stoffe.The invention relates to a process for producing pure omega-H-polyfluorocarboxylic acids of the general formula H (CF 2 I n COOH (n = 1 to 20) by oxidation of corresponding omega-H polyfluoro alcohols.) The omega-H polyfluorocarboxylic acids are used as surfactants.
Zur Herstellung hochfluorierter Carbonsäuren sind verschiedene Verfahren bekannt, z. B. elektrochemische Fluorierung organischer Halogenverbindungen, Abbau von Polymeren, z. B. PTFE mittels ionisierender Strahlung oder Oxydation entsprechender Fluoralkohole. Die omega-H-Polyfluoralkohole sind durch Telomerisation von Tetrafluorethylen mit Methanol leicht zugänglich, so daß deren Oxydation wesentliche verfahrenstechnische Vorteile bietet (US PS 2 5139 629). Die Oxydation mit einem HNO3ZN2O4-GeIDiSCh erfordert den Einsatz eines Autoklaven, dagegen füiirt die Oxydation mit Kaliumpermanganat zu einem mit großem Aufwand aufzuarbeitenden Reaktionsgemisch.For the production of highly fluorinated carboxylic acids, various methods are known, for. As electrochemical fluorination of organic halogen compounds, degradation of polymers, eg. As PTFE by ionizing radiation or oxidation of corresponding fluoroalcohols. The omega-H polyfluoro alcohols are easily accessible by telomerization of tetrafluoroethylene with methanol, so that their oxidation offers significant process engineering advantages (US Pat. No. 5,139,629). The oxidation with an HNO 3 ZN 2 O 4 -GeIDiSCh requires the use of an autoclave, however, leads the oxidation with potassium permanganate to a aufarbeitenden with great effort reaction mixture.
Nach einer bevorzugten Variante wird Kaliumpermanganat zu in Eisessig gelösten omega-H-Polyfluoralkoholen bei einer Temperatur im Bereich zwischen 70°C und 1000C portionsweise zugegeben. Das sich bildende MnO2 wird danach mit SO2 reduziert und anschließend der Eisessig unter Vakuum, zuletzt mit Toluen als Schlepper, entfernt. Nach Isolierung des rohen Mangansalzes werden durch Ansäuern die omega-H-Polyfluorcarbonsäuren freigesetzt, mit Ether extrahiert, isoliert und mit Hilfe eines organischen Lösungsmittels, z. B. Benzen, Toluen, umkristallisiert. Auch die Überführung des rohen Mangansalzes in das Kaliumsalz ist beschrieben, woraus die omega-H-Polyfluorcarbonsäuren durch Ansäuern ebenfalls freigesetzt werden können. In einer anderen Variante wird das Reaktionsgemisch nach der Oxydation mit Wasser verdünnt und das MnO2 durch Filtration abgetrennt. Aus d6m Filtrat wird durch Eindampfen das rohe Mangansalz gewonnen, das in mehreren Verfahrensschritten in die omega-H-Polyfluorcarbonsäuren überführt wird.According to a preferred variant of potassium permanganate in glacial acetic acid is dissolved to omega-H-Polyfluoralkoholen at a temperature in the range between 70 ° C and 100 0 C was added portionwise. The forming MnO 2 is then reduced with SO 2 and then the glacial acetic acid under vacuum, finally with toluene as a tug removed. After isolation of the crude manganese salt, the omega-H-polyfluorocarboxylic acids are liberated by acidification, extracted with ether, isolated and with the aid of an organic solvent, for. B. benzene, toluene, recrystallized. The conversion of the crude manganese salt into the potassium salt is also described, from which the omega-H-polyfluorocarboxylic acids can likewise be liberated by acidification. In another variant, the reaction mixture is diluted after the oxidation with water and the MnO 2 separated by filtration. The crude manganese salt is recovered by evaporation from the filtrate, which is converted into the omega-H-polyfluorocarboxylic acids in several process steps.
Nachteilig ist in allen Varianten des beschriebenen Herstellungsverfahrens der hohe technische und ökonomische Aufwand. Infolge der Vielzahl von Verfahrensschritten wird auch nur eine mäßige Ausbeute erzielt.A disadvantage is the high technical and economic effort in all variants of the described manufacturing process. Due to the large number of process steps, only a moderate yield is achieved.
Ziel der Erfindung ist die Herstellung von omega-H-Polyfluorcarbonsäuren hoher Reinheit in einem technisch einfachen und ökonomisch günstigen Verfahren.The aim of the invention is the production of omega-H polyfluorocarboxylic acids of high purity in a technically simple and economically favorable process.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren zur Herstellung von reinen omega-H-Polyfluorcarbonsäuren der allgemeinen Formel H(CF2InCOOH (n - 1 bis 20) zu entwickeln, bei dem hohe Ausbeuten erzielt werden. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der entsprechende omega-H-Polyfluoralkohol mit einer wäßrigen, alkalischen Kaliumpermanganatlösung bei Raumtemperatur oxydiert, die gebildete omega-H-Polyfluorcarbonsäure durch Zugabe von Säure freigesetzt und mit einem halogenhaltigen Lösungsmittel direkt aus dem Reaktionsgemisch ohne vorherige Abtrennung oder Reduktion des gebildeten Mangandioxides extrahiert wird. Nach Abdestillieren des Lösungsmittels wird das Zielprodukt sofort in hoher Reinheit erhalten. Die Ausbeuten liegen bei größer als 70%. Bevorzugt wird als Säure Schwefelsäure und als halojenhaltiges Lösungsmittel 1,1,2-Trifluor-1,2,2-trichlorethan (R 113) eingesetzt.It is an object of the present invention to develop a simple process for the preparation of pure omega-H-polyfluorocarboxylic acids of the general formula H (CF 2 I n COOH (n-1 to 20), in which high yields are achieved in that the corresponding omega-H-polyfluoroalcohol is oxidized with an aqueous alkaline potassium permanganate solution at room temperature, the omega-H-polyfluorocarboxylic acid formed is liberated by the addition of acid and directly from the reaction mixture with a halogen-containing solvent without prior separation or reduction of the manganese dioxide formed After distilling off the solvent, the target product is immediately obtained in high purity, the yields being greater than 70%, sulfuric acid being preferred as the acid and 1,1,2-trifluoro-1,2,2-trichloroethane as the halo-containing solvent. R 113).
Die Extraktion erfolgt bei Einsatz von flüssigen Alkoholen (n gleich oder kleiner als 5) direkt aus dem Reaktionsgemisch, bei Einsatz von festen Alkoholen (n gleich oder größer als 6) aus dem Filter-Kuchen des Soxhlets nach Abkühlen und Filtrieren. Es ist überraschend, daß durch die halogenhaltigen Lösungsmittel die omega-H-Polyfluorcarbonsäuren so selektiv extrahiert werden, daß sie sofort in hoher Reinheit und mit hohen Ausbeuten gewonnen werden. Weder Reduzierung bzw. Abtrennung des gebildeten voluminösen MnO2, noch Isolierung des Mangansalzes der Fluorcarbonsäure, noch zusätzliche Reinigungsverfahrensschritte sind erforderlich.The extraction is carried out when using liquid alcohols (n equal to or less than 5) directly from the reaction mixture, when using solid alcohols (n equal to or greater than 6) from the filter cake of the Soxhlets after cooling and filtration. It is surprising that the omega-H-polyfluorocarboxylic acids are selectively extracted by the halogen-containing solvents so that they are obtained immediately in high purity and in high yields. Neither reduction nor separation of the voluminous MnO 2 formed , nor isolation of the manganese salt of the fluorocarboxylic acid, nor additional purification process steps are required.
Die Extraktionslösungen können auch direkt, z. B. als Epilamisierungsmittel, eingesetzt werden. Der Ersatz des Ethers durch halogenhaltige Lösungsmittel ist insbesondere arbeits- und brandschutz technisch von Bedeutung.The extraction solutions can also directly, z. B. as Epilamisierungsmittel used. The replacement of the ether by halogen-containing solvents is particularly labor and fire protection technically important.
Ausführungsbeispieleembodiments
In einen Vierhalskolben mit Kühler, Rührer und Thermometer wird ein Gemisch aus Wasser, KMnO4 um' KOH vorgelegt. Unter ständigem Rühren wird bei Raumtemperatur der omega-H-Polyfluoralkohol portionsweise zugegeben, uabei steigt dieIn a four-necked flask with condenser, stirrer and thermometer, a mixture of water, KMnO 4 is presented to 'KOH. With constant stirring, the omega-H-polyfluoro alcohol is added in portions at room temperature, uabei increases
Temperatur im Kolbeninnern. Nach Beendigung der Reaktion, die durch Temperaturabfall angezeigt wird, wird unter RührenTemperature inside the piston. After completion of the reaction, which is indicated by temperature drop, is stirred
Schwefelsäure zugegeben. Die omege-H-Polyfluorcarbonsäure wird anschließend mit 1,1,2-Trifluor-1,2,2-trichlorethan (R 113) extrahiert und durch Abdestillieren des K113 in hoher Reinheit isoliert.Sulfuric acid added. The omege-H-polyfluorocarboxylic acid is then extracted with 1,1,2-trifluoro-1,2,2-trichloroethane (R 113) and isolated by distilling off the K113 in high purity.
Bei Einsatz von flüssigem Alkohol erfolgt die Extraktion mit R113 direkt aus dem Reaktionsgemisch.When using liquid alcohol, the extraction with R113 takes place directly from the reaction mixture.
Bei Einsatz von festem Alkohol wird das Reaktionsgemisch nach dem Erkalten filtriert, der Filterkuchen lufttrocken in ein Soxhlet überführt und aus diesem mit R113 extrahiert.When using solid alcohol, the reaction mixture is filtered after cooling, the filter cake air-dry into a Soxhlet transferred and extracted from this with R113.
Die in den Einzelbeispielen eingesetzten Stoffe bzw. Stoffmangen und die erzielten Ausbeuten sind in Tabelle 1The substances or fabric finishes used in the individual examples and the yields obtained are shown in Table 1
zusammengestellt.compiled.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DD31287088A DD268685B1 (en) | 1988-02-12 | 1988-02-12 | PROCESS FOR THE PREPARATION OF OMEGA-H-POLYFLUORCARBONSAEURES |
Applications Claiming Priority (1)
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DD31287088A DD268685B1 (en) | 1988-02-12 | 1988-02-12 | PROCESS FOR THE PREPARATION OF OMEGA-H-POLYFLUORCARBONSAEURES |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DD268685B1 true DD268685B1 (en) | 1990-10-24 |
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ID=5597011
Family Applications (1)
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DD31287088A DD268685B1 (en) | 1988-02-12 | 1988-02-12 | PROCESS FOR THE PREPARATION OF OMEGA-H-POLYFLUORCARBONSAEURES |
Country Status (1)
Country | Link |
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DD (1) | DD268685B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101774902A (en) * | 2010-01-13 | 2010-07-14 | 苏州大学 | Preparation method of polyfluoro aliphatic carboxylic acid |
-
1988
- 1988-02-12 DD DD31287088A patent/DD268685B1/en unknown
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN101774902A (en) * | 2010-01-13 | 2010-07-14 | 苏州大学 | Preparation method of polyfluoro aliphatic carboxylic acid |
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