DE1254616B

DE1254616B - Verfahren zur Herstellung von Trifluoracetylchlorid

Info

Publication number: DE1254616B
Application number: DEF46891A
Authority: DE
Inventors: Dr Otto Scherer; Dr Juergen Korinth; Dr Peter Paul Rammelt
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1965-08-13
Filing date: 1965-08-13
Publication date: 1967-11-23
Also published as: ES330108A1; FR1489423A; BE685517A; NL6611128A; US3446721A; GB1137647A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.: C 07 c

Deutsche KL:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1 254 <■> 1 (i
I-46S91 IVb 12 t)
13. August 1%5

23. No\ ember IV(S 7

Es ist aus der USA.-Patentschrift 3 055 913 bekannt, Hexaftuor-2,3-dichlorbuten

F₃C — CCl = CCl — CF₃

mit einem Gemisch aus Chromsäure und Schwefelsäure zu oxydieren. Als Hauptprodukt erhält man hierbei Hexafiuordiacetyl

F₃C — CO — CO — CF₃
und Dichlorhexafluorbutandiolsulfat.

Cl
F₃C-C-

Cl
C-CF₃

^x SO₂'

Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von Trifluoracetylchlorid gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Hexafluordichlorbuten mit Sauerstoffgas im UV-Licht umsetzt.

Die Oxydation beginnt bereits bei sehr tiefer Temperatur, nämlich bei 30⁰C und tiefer, und kann, sofern man bei Atmosphärendruck arbeitet, bei erhöhter Temperatur bis etwa +7O⁰C (Kp. des Hexafluordichlorbutens) durchgeführt werden. Bevorzugt sind Temperaturen zwischen —20 und + 70⁰C. Arbeitet man bei höherem Druck, kann die Reaktionstemperatur auch höher sein, z. B. 100⁰C betragen.

Für 1 Mol Hexafluordichlorbuten wird etwa 1 Mol Sauerstoff benötigt, ein Oä-Uberschuß ist möglich. Er wird jedoch zweckmäßigerweise weitgehend vermieden, da der nicht umgesetzte Sauerstoff Trifluoracetylchlorid entsprechend seinem Partialdruck mitnimmt, so daß zur Erzielung einer guten Ausbeute tief gekühlt werden müßte. Das gleiche gilt für die Verwendung von sauerstoffhaltigen Gasen, z. B. Luft, die auch möglich ist.

Die Oxydation wird in der für Lichtoxydationen üblichen Weise durchgeführt. Durch das vorgelegte Ausgangsmateria] wird, zweckmäßig mittels einer Fritte, gegebenenfalls unter Rühren, gasförmiger Sauerstoff geleitet. Die entweichenden Gase passieren z. B. eine Fraktionierkolonne zur Abtrennung des erwünschten Verfahrensproduktes Trifluoracetylchlorid von höhersiedenden Verbindungen, insbesondere vom Ausgangsmaterial. Vorteilhaft wird der nicht umgesetzte Sauerstoff mittels einer Pumpe im Kreislauf geführt und jeweils etwa so viel Sauerstoff zusätzlich eingespeist, wie verbraucht wird, so daß aus Verfahren /ur Herstellung
von TrifIuoraceH lchlorid

Anmelder:

Farbwerke Hoechst Aktiengesellschaft

vormals Meister Lucius & Briinin», Frankfurt M.

Als LrliiHlj

Dr. Otto Si%rcTTj^i Soden:

Dr. Jiirtren

Dr Peter Paul Rammelt. Holheim

dem System nur ein geringer Gasstrom entweicht, den man z. B. durch einen Blasenzähler kontrollieren und wonach die Sauerstoffzufuhr reguliert werden kann.

Vorteilhaft ist es, die Hauptwärme der Reaktion, insbesondere die Strahlungswärme, durch Kühlung des Reaktionsgefäßes bzw. der Lichtquelle, z. B. mittels Kühlwasser, abzufangen und dadurch den Kühler der Fraktionierkolonne zu entlasten.

Trinuoracetylchlorid ist ein für zahlreiche Synthesen geeignetes Zwischenprodukt, das nach anderen Verfahren nur umständlich zu erhalten ist. Das Verfahren bringt somit einen erheblichen technischen Fortschritt.

Beispiel 1

Unter UV-Belichtung werden durch ein Reaktionsgefäß mit aufgesetztem Rückflußkühler, das 130 g Hexafluordichlorbuten (=0,558 Mol) enthält, 14 Stunden 3 bis 5 1 Sauerstoff je Stunde geleitet. Die Temperatur des Reaktionsgemisches fällt in dieser Zeit von etwa -f 70⁰C bis auf etwa -2O⁰C. Bei der Fraktionierung des gewonnenen Produktes erhält man im Siedebereich von —19 bis —17°C 84 g = 0,635 Mol Trifluoracetylchlorid, 20 g Ausgangsprodukt und 32 g Rückstand. Die Ausbeute beträgt somit 67,2%, der Umsatz 84,5%.

Beispiel 2

Es werden 25 Gewichtsteile Hexafluordichlorbuten vorgelegt. Nun leitet man unter gleichzeitiger UV-Belichtung je Stunde 0,7 Gewichtsteile Sauerstoff mittels einer Fritte und 0,62 Gewichtsteile Hexafluordichlorbuten in das Gefäß.

Das gebildete Trifluoracetylchlorid destilliert man kontinuierlich über eine aufgesetzte Kolonne (mit

709 689/492

Trockeneiskühler) bei einer Kopftemperatur von etwa 19°C ab. Man erhält je Stunde 0,72 Gewichtsteile Trifluoracetylchlorid, entsprechend einer Ausbeute von 73%, bezogen auf den Einsatz. Nach 105 Stunden bleiben 14,0 Gewichtsteile Rückstand, die zu 38% aus nicht umgesetztem Ausgangsmaterial bestehen. Daraus errechnet sich eine Ausbeute von 78%, bezogen auf umgesetztes Hexafluordichlorbuten.

Beispiel 3

Es werden 165 g (=0,709 Mol) Hexafluordichlorbuten vorgelegt. Unter UV-Belichtung werden während 15³/i Stunden weitere 232 g (=0,995 Mol) Ausgangsprodukt zugegeben und Sauerstoff mit einer Geschwindigkeit von etwa 701 je Stunde durchgeleitet. Dabei wird der Sauerstoff im Kreis geführt und nur so viel Frischgas zugegeben, daß ein schwacher Abgasstrom vorhanden ist.

Über eine aufgesetzte Fraktionierkolonne werden insgesamt 332 g (= 2,508 Mol) Trifluoracetylchlorid kontinuierlich abgenommen. Es verbleiben 112 g Rückstand, aus dem durch Behandeln mit wäßriger Natronlauge, Eindampfen der erhaltenen wäßrigen Phase und Umsetzung mit Schwefelsäure 35 g (= 0,307 Mol) Trifluoressigsäure gewonnen werden und der noch 5 g Ausgangsmaterial enthält. Insgesamt werden also 2,815 Mol als CF3COCI oder als CF3COOH erhalten, also 82,5%, bezogen auf den Einsatz, oder 83,6%, bezogen auf den Umsatz.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von Trifluoracetylchlorid, dadurch gekennzeichnet, daß man Hexafluor-2,3-dichlorbuten mit Sauerstoffgas im UV-Licht, vorzugsweise bei 20 bis + 70⁰C und Normaldruck, umsetzt.