DE1200284B

DE1200284B - Verfahren zur Herstellung von 3, 3, 3-Trifluorpropen

Info

Publication number: DE1200284B
Application number: DED39954A
Authority: DE
Inventors: John Joseph Newport; Franciszek Olstowski; John Donald Watson
Original assignee: Dow Chemical Co
Current assignee: Dow Chemical Co
Priority date: 1962-09-27
Filing date: 1962-10-01
Publication date: 1965-09-09

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

C07c

Deutsche KL: 12 ο-19/02

Nummer: 1200 284

Aktenzeichen: D 39954IV b/12 ο

Anmeldetag: 1. Oktober 1962

Auslegetag: 9. September 1965

Eines der bekannten Verfahren zur Herstellung von 3,3,3-Trifluorpropen besteht aus mehreren Stufen einschließlich der Umwandlung von Äthyltrifluoracetat in Trifluoraceton, Reduktion des Trifluoracetons zum Alkohol und Dehydratisieren des Aikohols zum 3,3,3-Trifluorpropen. Dieses Verfahren ist wegen der Ausgangssubstanzen und der vielen Stufen kostspielig.

Ein zweites bekanntes Verfahren besteht darin, daß in Gegenwart eines Katalysators die freiradikalische Anlagerung von CF₃J an CH₂ = CH₂ und im Anschluß daran die Dehydrojodierung zum 3,3,3-Trifluorpropen durchgeführt wird. Dieses Verfahren erfordert ähnlich wie das bereits genannte Verfahren kostspielige Verbindungen sowie einen Katalysator und besteht aus mehreren Stufen und stellt daher ein nicht besonders wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung von 3,3,3-Trifluorpropen dar.

Ein weiteres bekanntes Verfahren besteht darin, daß man CCl₄ mit HBr in Gegenwart eines Kataly- so sators zu CCl₃ — CH₂ — CH₂Br und dieses Produkt mit Fluorwasserstoff zum 3,3,3-Trifluorpropen umsetzt.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung von 3,3,3-Trifluorpropen vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß Äthylen oder Äthan bei 600 as bis 1000⁰C oder bei 250 bis 700⁰C mit einem Fluorhalogenmethan der allgemeinen Formel CF₃X, wobei X Chlor oder Brom bedeutet, im Gewichtsverhältnis 1:10 bis 10:1 bei einer Verweilzeit am Kontakt von 0,1 bis 10 Sekunden, vorzugsweise 0,5 Sekunden, umgesetzt werden.

Wird Äthylen als Kohlenwasserstoff verwendet, wird die Reaktionstemperatur vorzugsweise zwischen etwa 600⁰C und etwa 1000⁰C gehalten. Wird Äthan als Reaktionsteilnehmer verwendet, beträgt die Temperatur vorzugsweise 250 bis 700° C.

Die hier gemachten Angaben in bezug auf die Kontaktzeiten beziehen sich auf die Zeit, die die Reaktionsteilnehmer in demjenigen Teil der Reaktionsapparatur zubringen, in dem eine Temperatur, die um höchstens 100⁰C von der für die Umsetzung verwendeten abweicht, aufrechterhalten wird.

Das Verfahren wird am bequemsten bei einem Druck von etwa einer Atmosphäre durchgeführt, doch kann auch unter Unter- oder Überdruck im Bereich von 0,5 bis 5 Atmosphären gearbeitet werden.

Die Reaktionsprodukte werden in einer Alkalihydroxydlösung gewaschen: Das Trifluorpropen kann in üblicher Weise isoliert werden.

Das 3,3,3-Trifluorpropen stellt ein wertvolles Ausgangsmaterial für die Herstellung von Fluorsiliconkautschuk dar.

Verfahren zur Herstellung von
3,3,3-Trifluorpropen

Anmelder:

The Dow Chemical Company,

Midland, Mich. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Ruschke, Patentanwalt,

Berlin 33, Auguste-Viktoria-Str. 65

Als Erfinder benannt:

John Joseph Newport, Lake Jackson, Tex.;

Franciszek Olstowski, Jones Creek, Tex.;

John Donald Watson,

Lake Jackson, Tex. (V. St. A.)

Beispiel 1

Die Reaktionsapparatur bestand aus einem Nickelrohr mit einem Innendurchmesser von 9,5 mm und einer Länge von etwa 305 mm. Diese Apparatur wurde mit Hilfe eines 500-Watt-Röhrenofens auf eine Temperatur von 700° C erhitzt. Durch das Rohr wurde Äthylen mit einer Fließgeschwindigkeit von 11 g/Stunde im Gemisch mit CF₃Br mit einer Fließgeschwindigkeit von 43 g/Stunde geleitet. Die Kontaktzeit der Reaktionsteilnehmer bei der Ofentemperatur betrug schätzungsweise etwa 0,5 Sekunden.

Die aus der Reaktionsapparatur austretenden Gase wurden durch eine mit wäßriger Alkalilauge gefüllte Waschflasche geleitet, um sämtliche gebildeten sauren Produkte aufzufangen. Die durch die Waschflasche hindurchtretenden Gase wurden dann in einer Kühlfalle kondensiert.

Das erhaltene Gas wurde mit Hilfe der IR-Analyse untersucht und enthielt danach 28 Molprozent CF₃Br, 25,3 Molprozent CF₃H, 24,4 Molprozent CH₂ = CH₂ und 12,3 Molprozent CF₃CH = CH₂, während die übrigen 10% aus HBr und nicht identifizierten Verbindungen bestanden. Auf Grund der Gasanalyse wurde festgestellt, daß die Umwandlung in bezug auf die durchgeleitete Menge an CF₃Br etwa 5O°/o und die Ausbeute an CF₃CH = CH₂, bezogen auf die durchgeleitete Menge, etwa 33 °/o betrug.

Da bekannt ist, daß das Nebenprodukt CF₃H mit Brom nahezu quantitativ wieder zu CF₃Br umgesetzt und dieses zusammen mit dem frischen CF₃Br wieder

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Claims

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in die Reaktionsapparatur zurückgeleitet werden kann, von 20 g/Stunde geleitet. Die Kontaktzeit der Reak-

beträgt die Endausbeute an CF₃CH = CH₂ etwa 90 %· tionsteilnehmer bei der Ofentemperatur betrug

. · ι -) schätzungsweise etwa 1 Sekunde.

Beispiel 2 ^_Q austretenden Gase wurden durch eine mit

Die Reaktionsapparatur bestand aus einem Kupfer- 5 wäßriger Alkalilauge gefüllte Waschflasche geleitet,

rohr mit einem Innendurchmesser von 8,5 mm und um sämtliche gebildeten sauren Produkte aufzufangen,

einer Länge von 457 mm. Diese Apparatur wurde mit Die aus der Waschflasche austretenden Gase wurden

Hilfe eines 500-Watt-Röhrenofens auf eine Temperatur sodann in einer Kühlfalle kondensiert,

von 950⁰C erhitzt. Das erhaltene Gas wurde mit Hilfe der IR-Analyse

Durch diese Apparatur wurde Äthylen mit einer io untersucht und enthielt danach bedeutende Mengen

Geschwindigkeit von 17,6 g/Stunde im Gemisch mit an CF₃ — CH = CH₂ zusammen mit CF₃H, unum-

CF₃Cl mit einer Geschwindigkeit von 65 g/Stunde gesetztem CF₃Br und unumgesetztem Äthan.

geleitet. Die Berührungszeit betrug etwa 0,5 Sekunden. CF₃Br kann durch CF₃Cl ersetzt werden, wobei

Das erhaltene Gasgemisch wurde durch eine mit ähnliche Ergebnisse erzielt werden.
Alkalilauge gefüllte Waschflasche geleitet. Nach der 15

IR-Analyse enthielt es 12,5 Molprozent CF₃Cl, 8 Mol- Patentanspruch:
prozent CF₃H, 6 Molprozent C₂H₄ und 10 Molprozent

CF₃CH = CH₂. Verfahren zur Herstellung von 3,3,3-Trifluor-

n · j 1 ι propen, dadurch gekennzeichnet, daß

^p 20 Äthylen oder Äthan bei 600 bis 1000⁰C oder bei

Als Reaktionsapparatur wurde das im Beispiel 1 250 bis 700° C mit einem Fluorhalogenmethan der

verwendete Nickelrohr benutzt. Diese Apparatur allgemeinen Formel CF₃X, wobei X Chlor oder

wurde mit Hilfe eines 500-Watt-Röhrenofens auf eine Brom bedeutet, im Gewichtsverhältnis 1:10 bis

Temperatur von 550° C erhitzt. Durch das Rohr wurde 10:1 bei einer Verweilzeit am Kontakt von 0,1 bis

Äthylen mit einer Fließgeschwindigkeit von 4 g/Stunde 25 10 Sekunden, vorzugsweise 0,5 Sekunden, umge-

im Gemisch mit CF₃Br mit einer Fließgeschwindigkeit setzt werden.

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