DE1260449B - Process for the production of trifluoroamine oxide - Google Patents

Process for the production of trifluoroamine oxide

Info

Publication number
DE1260449B
DE1260449B DEN26348A DEN0026348A DE1260449B DE 1260449 B DE1260449 B DE 1260449B DE N26348 A DEN26348 A DE N26348A DE N0026348 A DEN0026348 A DE N0026348A DE 1260449 B DE1260449 B DE 1260449B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
reaction
oxide
difluoroamine
trifluoroamine
parts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEN26348A
Other languages
German (de)
Inventor
Emil A Lawton
Donald Pilipovich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
North American Aviation Corp
Original Assignee
North American Aviation Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by North American Aviation Corp filed Critical North American Aviation Corp
Priority to DEN26348A priority Critical patent/DE1260449B/en
Publication of DE1260449B publication Critical patent/DE1260449B/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/082Compounds containing nitrogen and non-metals and optionally metals
    • C01B21/083Compounds containing nitrogen and non-metals and optionally metals containing one or more halogen atoms
    • C01B21/084Compounds containing nitrogen and non-metals and optionally metals containing one or more halogen atoms containing also one or more oxygen atoms, e.g. nitrosyl halides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
Number:
File number:
Registration date:
Display day:

COIbCOIb

Deutsche Kl.: 12 i - 21/52German class: 12 i - 21/52

1260 449
N 26348 IV a/12 i
10. März 1965
8. Februar 1968
1260 449
N 26348 IV a / 12 i
March 10, 1965
February 8, 1968

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Trifluoraminoxyd. Für diese Stickstoff, Sauerstoff und Fluor enthaltende neue Verbindung, die die Formel ONF3 besitzt, bestehen in der chemischen Technik zahlreiche Verwendungsmöglichkeiten, da es sich bei dieser Verwendung um ein besonders wirkungsvolles Oxydationsmittel handelt. Bei der Herstellung dieser neuen Verbindung vermischt man erfindungsgemäß Difluoramin mit Chlortrifluorid und einem Halogenoxyd, bringt das Gemisch zur Bildung von Trifluoraminoxyd zur Reaktion und trennt das erhaltene Trifluoraminoxyd ab.The invention relates to a process for the preparation of trifluoroamine oxide. For this new compound containing nitrogen, oxygen and fluorine, which has the formula ONF 3 , there are numerous possible uses in chemical engineering, since this use is a particularly effective oxidizing agent. In the preparation of this new compound, according to the invention, difluoroamine is mixed with chlorine trifluoride and a halogen oxide, the mixture is caused to react to form trifluoroamine oxide and the trifluoroamine oxide obtained is separated off.

Trifluoraminoxyd ist ein farbloses Gas und hat einen Schmelzpunkt von —161,5 ± 1,00C und einen Siedepunkt von etwa -890C, berechnet aus den Dampfdruckwerten. Die Verbindung ist bis über 3000C thermisch stabil und hat das Molekulargewicht 87. Sie ist in saurer Lösung verhältnismäßig stabil, hydrolysiert nicht leicht in Wasser und in konzentrierten Alkalien nur langsam.Trifluoraminoxyd is a colorless gas, and has a melting point of -161.5 ± 1.0 0 C and a boiling point of about -89 0 C, calculated from the vapor pressure values. The compound is thermally stable up to over 300 ° C. and has a molecular weight of 87. It is relatively stable in acidic solution, does not hydrolyze easily in water and only slowly in concentrated alkalis.

Trifluoraminoxyd wird durch eine angesäuerte Kaliumjodidlösung reduziert.Trifluoroamine oxide is reduced by an acidified potassium iodide solution.

Trifluoraminoxyd findet als Hochleistungs-Oxydationsmittel auf dem Gebiet der flüssigen Raketentreibstoffe Verwendung, da es unter kryogenen Bedingungen eine Flüssigkeit ist. Die erfindungsgemäße Verbindung ist bei bestimmten Brennstoffen ein wirksameres Oxydationsmittel als Chlortrifluorid. Es ist ferner als Zwischenprodukt bei der Herstellung anderer Verbindungen verwendbar, die Stickstoff-Halogen-Bindungen enthalten.Trifluoroamine oxide is used as a high-performance oxidizing agent in the field of liquid rocket propellants Use as it is a liquid under cryogenic conditions. The inventive Compound is a more effective oxidizing agent than chlorine trifluoride on certain fuels. It can also be used as an intermediate in the production of other compounds, the nitrogen-halogen bonds contain.

Bei den meisten Reaktionen reagiert das Trifluoraminoxyd entsprechend der Formel ONF3, wobei jedes der Fluoratome und Sauerstoffatome an den Stickstoff gebunden ist. Bei manchen Reaktionen reagiert die Verbindung jedoch wie die Ionen NF2O+ und F~.In most reactions, the trifluoroamine oxide reacts according to the formula ONF 3 , with each of the fluorine atoms and oxygen atoms being bonded to the nitrogen. In some reactions, however, the compound reacts like the ions NF 2 O + and F ~.

Als Halogenoxyde können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ClO2, FClO2 oder FClO3 verwendet werden, vorzugsweise jedoch ClO2.In the process according to the invention, ClO 2 , FClO 2 or FClO 3 can be used as halogen oxides, but preferably ClO 2 .

Die Reaktion zwischen Difluoramin, Chlortrifluorid und der sauerstoffhaltigen Halogenverbindung wird in der Gasphase durchgeführt. Vorzugsweise werden dabei die gasförmigen Reaktionsteilnehmer zunächst in gesonderten Schichten bei Temperaturen unter —126° C auf eine kondensierte Phase gekühlt. Zur Kondensation können Temperaturen zwischen —126 und —196°C verwendet werden. Nach der Kondensation der Reaktionsteilnehmer werden dieselben dann zur Umwandlung in Dampf erwärmt und ihre Dämpfe zur Reaktion gebracht. Bei der Erwärmung wird die Temperatur auf oberhalb Verfahren zur Herstellung von TrifluoraminoxydThe reaction between difluoroamine, chlorine trifluoride and the oxygen-containing halogen compound is carried out in the gas phase. The gaseous reactants are preferably used first cooled to a condensed phase in separate layers at temperatures below -126 ° C. Temperatures between -126 and -196 ° C can be used for condensation. After Condensation of the reactants are then heated to convert them to steam and made their vapors react. When warming up, the temperature becomes above Process for the production of trifluoroamine oxide

Anmelder:Applicant:

North American Aviation, Inc.,
Delaware, Calif. (V. St. A.)
North American Aviation, Inc.,
Delaware, Calif. (V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dr.-Ing. E. Liebau und Dipl.-Ing. G. Liebau,Dr.-Ing. E. Liebau and Dipl.-Ing. G. Liebau,

Patentanwälte,Patent attorneys,

8902 Göggingen, V.-Eichendorff-Str. 108902 Göggingen, V.-Eichendorff-Str. 10

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Emil A. Lawton, Woodland Hills, Calif.;Emil A. Lawton, Woodland Hills, Calif .;

Donald Pilipovich, CanogaPark, Calif. (V. St. A.)Donald Pilipovich, CanogaPark, Calif. (V. St. A.)

—1260C erhöht; die Gasphasenreaktion läßt man vorteilhafterweise bei Temperaturen zwischen etwa —126 und 30° C stattfinden. Die bevorzugten Reaktionstemperaturen liegen zwischen etwa —85 und etwa 20° C. Die Reaktion ist innerhalb 15 Minuten im wesentlichen beendet, es können jedoch Reaktionszeiten von 1 Minute bis 24 Stunden verwendet werden. Nach Abschluß der Reaktion werden die gasförmigen Reaktionsprodukte in einer Vakuumanlage durch eine Reihe Kältefallen im Bereich von —112 bis -1960C kondensiert. Es ist vorzuziehen, Fallen von -112, -142, -156 und -196°C zu verwenden, um anfänglich Trifluoraminoxyd aus dem Reaktionsgemisch wiederzugewinnen. Trifluoraminoxyd kondensiert in der -1960C-FaIIe zusammen mit einigen Verunreinigungen. Es können verschiedene Verfahren zur Befreiung des Trifluoraminoxyds von den Verunreinigungen je nach der Art des anfänglich bei seiner Herstellung benutzten Reaktionsgefäßes verwendet werden. Ein bevorzugtes Verfahren jedoch besteht darin, daß das in der Falle bei —196° C gesammelte Material durch eine Falle von —183° C erneut gereinigt wird, wodurch NF3 als Verunreinigung eliminiert wird.Increased -126 0 C; the gas phase reaction is advantageously allowed to take place at temperatures between about -126 and 30 ° C. The preferred reaction temperatures are between about -85 and about 20 ° C. The reaction is essentially complete within 15 minutes, but reaction times from 1 minute to 24 hours can be used. After completion of the reaction, the gaseous reaction products are condensed in a vacuum system through a series of cold traps in the range -112 to -196 0 C. It is preferable to use traps of -112, -142, -156 and -196 ° C to initially recover trifluoroamine oxide from the reaction mixture. Trifluoroamine oxide condenses in the -196 0 C case together with some impurities. Various methods of removing contaminants from the trifluoroamine oxide can be used depending on the type of reaction vessel initially used in its manufacture. A preferred method, however, is that the material collected in the trap at -196 ° C is purified again by a trap at -183 ° C, thereby eliminating NF 3 as an impurity.

Dieses Kondensieren, erneute Verdampfen und erneute Kondensieren der Gase wird in einer Vakuumanlage durchgeführt, und die vorstehend genannten Temperaturen beziehen sich auf eine Anlage, bei der ein Vakuum von 10~3 bis 10~4 mm Quecksilbersäule verwendet wird.This condensing, re-evaporation and re-condensation of gases is carried out in a vacuum system, and the temperatures mentioned above relate to a system in which a vacuum of 10 -3 is used to 10 ~ 4 mm Hg.

809 507/607809 507/607

3 43 4

Wenn die Reaktion in Geräten aus Glas durch- Die Verbindung Trifluoraminoxyd wird durchWhen the reaction in glass devices through- The compound trifluoroamine oxide is through

geführt wird, besteht die Neigung zur Bildung von Kaliumjodid nach der Gleichung reduziert Siliciumtetrafluorid durch die Reaktion der fluor- ίτ-±™Βη ^ τ\τη _ι_ λϊ?- _i_ itthere is a tendency for the formation of potassium iodide according to the equation reduced Silicon tetrafluoride through the reaction of the fluorine- ίτ- ± ™ Βη ^ τ \ τη _ι_ λϊ? - _i_ it

haltigen Verbindungen mit dem Glas. SiF1 kann auscontaining compounds with the glass. SiF 1 can be made from

dem Trifluoraminoxyd entfernt werden, indem aus 5 Eine Probe der Verbindung wurde mit einem Überdem SiF4 ein Komplex mit einem Alkalimetallfluorid, schuß von Kaliumjodid behandelt und das freie Jod wie Kaliumfluorid, gebildet wird, wobei das NF3O durch Titration mit Thiosulfat bestimmt. Durch unbeeinflußt bleibt. Nitrosylchlorid, NO2, Chlor- dieses Verfahren läßt sich zeigen, daß die Verbindung difluoramin, NO, Tetrafluorhydrazin, NF3 und die 3 Äquivalente von Jod je Mol ergibt. Da durch diese Ausgangsmaterialien einschließlich Chlortrifiuorid und io Reaktion NO erzeugt wird, wird eine vollständige Difluoramin können in dem anfänglichen Reaktions- chemische Analyse durch die Bestimmung der Menge gemisch vorhanden sein. Es ist vorzuziehen, die des bei der Reaktion mit einem sauren Jodidion entReaktion unter Bedingungen durchzuführen, bei stehenden NO erzielt.are the Trifluoraminoxyd removed by from 5 A sample of the compound was a complex with an alkali metal fluoride, shot treated of potassium iodide and free iodine such as potassium fluoride, is formed with a above the SiF 4, wherein the NF 3 O determined by titration with thiosulfate. By remains unaffected. Nitrosyl chloride, NO 2 , chlorine - this process can be shown to give the compound difluoramine, NO, tetrafluorohydrazine, NF 3 and the 3 equivalents of iodine per mole. Since NO is generated by these starting materials including chlorine trifluoride and io reaction, a complete difluoroamine can be present in the initial reaction chemical analysis by determining the amount mixture. It is preferable to carry out the reaction entReaction with an acid iodide ion under conditions achieved with standing NO.

welchen im Reaktionsendprodukt kein Difluoramin Das Molekulargewicht der gereinigten Probe derwhich no difluoroamine in the reaction end product The molecular weight of the purified sample of the

vorhanden ist. Nitrosylchlorid, NO2 und Chlor- 15 Verbindung wurde durch das Gasdichteverfahren difluoramin können aus dem anfänglichen Reaktions- bestimmt. Bei einer solchen Bestimmung beanspruchgemisch in der -1560C-FaIIe entfernt werden, ten 34,4 Milligramm der Verbindung ein Volumen während entstehendes NO bei—196° C nicht konden- von 8,84 ecm unter Standardbedingungen für Temsierbar ist und durch Herausführen aus der Anlage peratur und Druck. Bei einer anderen Bestimmung abgetrennt wird. Etwaige chlor- und sauerstoffhaltige 20 beanspruchten 40,4 Milligramm ein Volumen von Halogenverbindungen werden gewöhnlich in der 10,3 ecm. Aus diesen Bestimmungen wurde ein mitt- -1420C-FaIIe entfernt. Tetrafluorhydrazin kann leres Molekulargewicht von 87,5 für die Verbindung durch erneutes Kondensieren des Reaktionsproduktes festgestellt, was sehr gut mit dem berechneten MoIedurch auf —156 und -1830C gekühlte Fallen ent- kulargewicht von 87 übereinstimmt, fernt werden. Ein großerTeil des Tetrafluorhydrazins 25 Die folgenden Beispiele, bei welchen alle Teile und wird in der Falle von —156° C kondensiert, und das Prozentangaben als Gewichtsteile und Gewichts-Fraktionieren des einmal gereinigten Materials in der prozente zu verstehen sind, illustrieren die Herstellung -1830C-FaIIe ergibt ein Trifluoraminoxyd, das frei von Trifluoraminoxyd und die Verwendung dieser von Tetrafluorhydrazin ist. Das Tetrafluorhydrazin Verbindung, kann jedoch von dem Trifluoraminoxyd durch Gas- 30 Beispiel 1is available. Nitrosyl chloride, NO 2 and chlorine-15 compound was determined by the gas density method difluoramin can from the initial reaction. In such a determination beanspruchgemisch be removed in the -156 0 C-FaIIe, 34.4 milligrams of the compound th a volume arising during NO at-196 ° C is not condensed from 8.84 cc under standard conditions for Temsierbar and by taking out from the system temperature and pressure. Separated in another determination. Any chlorine and oxygen containing 20 claimed 40.4 milligrams a volume of halogen compounds are usually in the 10.3 ecm. From these provisions, a medium--142 0 C FaIIe was removed. Tetrafluorohydrazine can be determined Leres molecular weight of 87.5 for the compound by re-condensing the reaction product, which is very well cooled with the calculated MoIedurch to -156 and -183 0 C traps corresponds weight of from 87 matches are removed. A large part of the tetrafluorohydrazine 25 The following examples, in which all parts and are condensed in the case of -156 ° C, and the percentages are parts by weight and percentages by weight of the material once purified, illustrate the preparation -183 0 C case results in a trifluoroamine oxide which is free from trifluoroamine oxide and the use of this from tetrafluorohydrazine. The tetrafluorohydrazine compound, however, can be obtained from the trifluoroamine oxide by gas

Chromatographie unter Verwendung einer Kolonne,Chromatography using a column,

die mit einem festen Polychlortrifluoräthylen und mit Ein Reaktionsgefäß aus festem Polychlortrifluor-those with a solid polychlorotrifluoroethylene and with a reaction vessel made of solid polychlorotrifluoro-

Polychlortrifluoräthylenöl als stationäre flüssige Phase äthylen wurde mit einer Kühleinrichtung und mit gefüllt ist, getrennt werden. Einrichtungen für den Eintritt und den Austritt derPolychlorotrifluoroethylene oil as the stationary liquid phase ethylene was with a cooling device and with is filled, be separated. Facilities for entry and exit of the

Die erfindungsgemäße Verbindung kann auch 35 gasförmigen Reaktionsteilnehmer ausgerüstet. Das durch die Reaktion von Difluoramin mit Chlortri- Gefäß wurde dann auf —142° C gekühlt und an eine fluorid und einer sauerstoffhaltigen Halogenverbin- Vakuumanlage angeschlossen, die eine Reihe Kältedung in Gegenwart eines Alkalimet-allfluorids, wie fallen enthielt. Das Reaktionsgefäß wurde von der LiF, NaF, KF, CsF und RbF, als Komplexbildner Vakuumanlage getrennt und mit 675 Teilen Difluorfür das Difluoramin hergestellt werden. Bei dieser 40 amin und 607 Teilen Chlortrifluorid beschickt, das Modifikation der Reaktion wird vorteilhafterweise eine unbekannte Menge Chlordioxyd als Verunreinizuerst das Difluoramin auf dem festen Alkalimetall- gung enthielt. Während das Reaktionsgefäß von der fluorid kondensiert. Das Alkalimetallfiuorid-Difluor- Vakuumleitung getrennt war, wurde das Gemisch zur amin-Gemisch wird dann auf etwa — 8O0C erwärmt, Erwärmung auf die Raumtemperatur stehengelassen, um einen Komplex der Materialien zu bilden. Der 45 Die ursprünglichen Reaktionsteilnehmer hatten vor Komplex wird dann erneut gekühlt, und die übrigen der Reaktion ein Gesamtvolumen von 1280 Teilen Reaktionsteilnehmer werden im Reaktionsgefäß bei unter Standardbedingungen, während nach der Reak-Temperaturen unterhalb der Reaktionstemperatur tion das Gesamtvolumen mit 1150 Teilen ermittelt kondensiert. Das Gemisch wird dann auf die Reak- wurde. Das Gemisch wurde sodann durch Kondentionstemperatur erwärmt und die Reaktion in der 50 sieren mittels Kältefallen in der Vakuumanlage von beschriebenen Weise durchgeführt. —142 und —196°C unter VakuumbedingungenThe compound according to the invention can also contain 35 gaseous reactants. The reaction of difluoroamine with chlorine tri-vessel was then cooled to -142 ° C. and connected to a fluoride and an oxygen-containing halogen compound vacuum system which contained a series of cold dung in the presence of an alkali metal fluoride, such as falling. The reaction vessel was separated from the LiF, NaF, KF, CsF and RbF, as a complexing agent vacuum system and made with 675 parts of difluorine for the difluoroamine. With this 40 amine and 607 parts of chlorine trifluoride charged, the modification of the reaction will advantageously contain an unknown amount of chlorine dioxide as an impurity first of all, the difluoroamine contained on the solid alkali metal solution. While the reaction vessel condenses from the fluoride. The Alkalimetallfiuorid-difluoro vacuum line was disconnected, the mixture for the amine mixture was then to about - heated 8O 0 C, allowed to stand heating to the room temperature, to form a complex of the materials. The 45 The original reactants had before the complex is then cooled again, and the rest of the reaction a total volume of 1280 parts reactants are condensed in the reaction vessel at under standard conditions, while after the reaction temperatures below the reaction temperature tion, the total volume is determined to be 1150 parts. The mixture is then reacted to. The mixture was then heated to the condensing temperature and the reaction was carried out in the manner described by means of cold traps in the vacuum system. -142 and -196 ° C under vacuum conditions

Bei dieser Ausführungsform des Verfahrens wird zwischen 10~3 und 10-* mm Quecksilbersäule frakdas Difluoramin also in Form eines Alkalimetall- tioniert. Die -1960C-FaIIe enthielt 495 Volumteile fluorid-Difluoramin-Komplexes eingesetzt. unter Standardbedingungen des Gases, und diesesIn this embodiment of the method, between 10 -3 and 10 * mm mercury column frakd the difluoroamine, ie in the form of an alkali metal. The -196 0 C case contained 495 parts by volume of fluoride-difluoramine complex used. under standard conditions of the gas, and this

Trifluoraminoxyd, die neuartige Verbindung, kann 55 Produkt enthielt Trifluoraminoxyd, Tetrafluorhydradurch sein charakteristisches Infrarotspektrum iden- zin, Chlordifluoramin und Spurenmengen NO2, Nitrotifiziert werden, das in der Zeichnung gezeigt ist. Die sylchlorid und NO. Trifluoraminoxyd wird in im Verbindung zeigt starke Absorptionen bei 530, 743, wesentlichen reiner Form aus diesem Gemisch durch 885,1690 und 1771 cm-1. Fraktionieren des Produktes mittels Fallen von —156Trifluoroamine oxide, the novel compound, can be identified by its characteristic infrared spectrum, chlorodifluoramine and trace amounts of NO 2 , nitrotified, which is shown in the drawing. The sylchloride and NO. Trifluoroamine oxide is shown in connection with strong absorptions at 530, 743, essentially pure form from this mixture through 885, 1690 and 1771 cm- 1 . Fractionating the product using traps from -156

Proben der Verbindungen wurden einer Masen- 60 und-1960C zum Eliminieren aller Verunreinigungen spektralanalyse unterzogen, und das Massenspaltungs- mit Ausnahme von Tetrafluorhydrazin wiedergewonbild in einem Massenspektrometer unter Verwendung nen. Das Tetrafluorhydrazin wird durch sukzessives eines Ionisierungsstromes von 25 mA und von Ma- Refraktionieren mittels Fallen von —156 und —183°C gnetströmen von 0,005 und 0,008 zeigte m/e Spitzen entfernt.Samples of the compounds of Masen- were 60 and 196 0 C subjected to eliminate all impurities spectral analysis, and the Massenspaltungs- except tetrafluorohydrazine NEN again won th image in a mass spectrometer using. The tetrafluorohydrazine is removed by successively applying an ionization current of 25 mA and Ma-refraction by means of drops from -156 and -183 ° C, currents of 0.005 and 0.008 showed m / e peaks.

bei 68 (für NF2O+) und 87 (für NF3O+). Außerdem 65 -,, . . , 9 at 68 (for NF 2 O + ) and 87 (for NF 3 O + ). In addition, 65 - ,,. . , 9

wurden Spitzen für N+, O+, NFO++, NO+, NF+, lip 51 A , peaks for N +, O +, NFO + +, NO +, NF +, lip 51 A

NF2 +, F+ und andere geringere Verunreinigungen Es wurde das Verfahren nach Beispiel 1 angebeobachtet, wendet, wobei 705 Teile Chlortrifluorid, das mitNF 2 + , F + and other minor impurities The procedure of Example 1 was observed, using 705 parts of chlorine trifluoride, the with

1010

Chlordioxyd verunreinigt war, und 332 Teile Difluoramin verwendet wurden. Bei diesem Beispiel wurde das Reaktionsprodukt sofort durch Kältefallen von —142 und -1960C fraktioniert, wobei 135 Teile Trifluoraminoxyd erhalten wurden, die mit einer geringen Menge Siliciumtetrafluorid verunreinigt waren. Das SiF4 wird zweckmäßig dadurch entfernt, daß mit Kaliumfluorid ein Komplex gebildet wird.Chlorine dioxide was contaminated and 332 parts of difluoroamine were used. In this example, the reaction product was immediately fractionated by cold traps from -142 and -196 0 C, and 135 parts Trifluoraminoxyd were obtained, which were contaminated with a small amount of silicon tetrafluoride. The SiF 4 is expediently removed by forming a complex with potassium fluoride.

Beispiel 3Example 3

Es wurde wiederum das Verfahren nach Beispiel 1 angewendet, wobei 359 Teile Difluoramin in ein festes Polychlortrifluoräthylen-Reaktionsgefäß gegeben wurden, das vorher mit 2380 Teilen Natriumfluorid beschickt worden war. Das Reaktionsgefäß wurde dann auf *5 -1960C gekühlt, und 658 Teile Chlortrifluorid, das eine geringe Menge Chlordioxyd enthielt, wurden in das Gefäß kondensiert. Das Reaktionsgefäß wurde dann auf -650C erwärmt und während eines Zeitraumes von etwa 90 Minuten auf dieser Temperatur belassen. Nach Ablauf der Reaktionszeit wurden die bei der Reaktion entstandenen Gase in Kältefallen von —95, —160 und —196° C unter einem Hochvakuum kondensiert. In der Falle von —196° C wurden 131 Teile Trifluoraminoxyd wiedergewonnen. Gute Ergebnisse werden ferner erzielt, wenn Kaliumfluorid, Rubidiumfluorid oder Caesiumfluorid als Alkalimetallfluorid verwendet werden, wobei das Chlordioxyd durch FClO2 oder FClO3 substituiert werden kann.The procedure of Example 1 was again used, with 359 parts of difluoroamine being added to a solid polychlorotrifluoroethylene reaction vessel previously charged with 2380 parts of sodium fluoride. The reaction vessel was then cooled to 5 * -196 0 C, and 658 parts chlorine trifluoride, containing a small amount of chlorine dioxide was condensed into the vessel. The reaction vessel was then warmed to -65 0 C and maintained for a period of about 90 minutes at this temperature. After the reaction time had elapsed, the gases formed during the reaction were condensed in cold traps of −95, −160 and −196 ° C. under a high vacuum. In the trap of -196 ° C, 131 parts of trifluoroamine oxide were recovered. Good results are also achieved if potassium fluoride, rubidium fluoride or cesium fluoride are used as the alkali metal fluoride, it being possible for the chlorine dioxide to be substituted by FClO 2 or FClO 3.

3030th

Beispiel 4Example 4

Es wurde das Verfahren nach Beispiel 3 angewendet, das Reaktionsgefäß mit 2380 Teilen Natriumfluorid beschickt und auf -1420C gekühlt und Hoch-Vakuumbedingungen unterzogen. Im Reaktionsgefäß wurden 314 Teile Difluoramin kondensiert und das Gefäß dann auf —196°C gekühlt und mit 770 Teilen gereinigtem Chlortrifluorid beschickt. Es wurde Chlordioxyd (423 Teile), erhalten durch die Reaktion von Schwefelsäure, Kaliumchlorat und überschüssigem Kohlendioxyd, in das Reaktionsgefäß eingeleitet, wobei die Temperatur auf —196° C gehalten wurde. Nachdem alle Reaktionsteilnehmer im Reaktionsgefäß kondensiert worden waren, wurde dieses auf -650C erwärmt und 3 Stunden lang auf dieser Temperatur gehalten, worauf der Gasinhalt des Reaktionsgefäßes durch Fallen von —142, —160 und —196°C fraktioniert wurde. Es wurden 108 Teile Trifluoraminoxyd und eine Spur NO aus der auf —196°C gekühlten Falle wiedergewonnen.It was used the method of Example 3, the reaction vessel charged with 2380 parts of sodium fluoride and cooled to -142 0 C and high vacuum conditions subjected. 314 parts of difluoroamine were condensed in the reaction vessel and the vessel was then cooled to -196 ° C. and charged with 770 parts of purified chlorine trifluoride. Chlorine dioxide (423 parts), obtained by the reaction of sulfuric acid, potassium chlorate and excess carbon dioxide, was introduced into the reaction vessel, the temperature being kept at -196 ° C. After all reactants in the reaction vessel were condensed, this was warmed to -65 0 C and kept at this temperature for 3 hours, was fractionated and then the gas content of the reaction vessel by falling from -142, -160 and -196 ° C. 108 parts of trifluoroamine oxide and a trace of NO were recovered from the trap cooled to -196 ° C.

Wie erwähnt, ist die erfindungsgemäße Verbindung ein außerordentlich energiereiches Oxydationsmittel, das bei der Verwendung mit Brennstoffen bei der Raketentriebwerkverbrennung außerordentlich starke Impulse ergibt. Mit Hydrazin im Verhältnis von 2 Teilen Trifluoraminoxyd zu 1 Teil Hydrazin wird ein spezifischer Impuls von 293 Sekunden erzielt. Mit Pentaboran im Verhältnis von 6 Gewichtsteilen Trifluoraminoxyd zu 1 Teil Pentaboran wird ein spezifischer Impuls von 310 Sekunden erreicht. Die vorstehend gegebenen Zahlen beruhen auf einer Bildungswärme von —72 Kilokalorien je Grammolekül Trifluoraminoxyd und auf einem angenommenen Kammerdruck von 7 kg/cm2, der sich auf eine Atmosphäre entspannt. Der Wirkungsgrad der Verbindung wird in Sekunden des spezifischen Impulses ausgedrückt, welch letzterer der Parameter ist, der den Wirkungsgrad eines Raketentreibstoffes beschreibt. Der spezifische Impuls wird ausgedrückt durch den Schub in Kilogramm, der je Kilogramm von in der Sekunde verbrauchtem Treibstoff erzeugt wird. Die Leistung von Treibstoffzusammensetzungen, bei welchen Trifiuoraminoxyd das Oxydationsmittel ist, kann mit ähnlichen Zusammensetzungen verglichen werden, die Hydrazin und N2O4 und Pentaboran und CIF3 enthalten. In diesen Fällen werden spezifische Impulse von 292 und 290 aus Zusammensetzungen erhalten, die eine optimale Leistung ergeben.As mentioned, the compound according to the invention is an extremely high-energy oxidizing agent which, when used with fuels in rocket engine combustion, gives extremely strong impulses. With hydrazine in a ratio of 2 parts trifluoroamine oxide to 1 part hydrazine, a specific impulse of 293 seconds is achieved. With pentaborane in a ratio of 6 parts by weight of trifluoroamine oxide to 1 part of pentaborane, a specific pulse of 310 seconds is achieved. The figures given above are based on a heat of formation of -72 kilocalories per gram molecule of trifluoroamine oxide and on an assumed chamber pressure of 7 kg / cm 2 , which relaxes to one atmosphere. The efficiency of the connection is expressed in seconds of the specific impulse, the latter being the parameter that describes the efficiency of a rocket fuel. The specific impulse is expressed as the thrust in kilograms that is generated per kilogram of fuel consumed per second. The performance of fuel compositions in which trifluoramine oxide is the oxidant can be compared to similar compositions containing hydrazine and N 2 O 4 and pentaborane and CIF 3 . In these cases specific pulses of 292 and 290 are obtained from compositions that give optimal performance.

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung von Trifluoraminoxyd, dadurch gekennzeichnet, daß man Difluoramin mit Chlortrifluorid und einem Halogenoxyd vermischt, das Gemisch zur Bildung von Trifluoraminoxyd zur Reaktion bringt und das erhaltene Trifluoraminoxyd abtrennt.1. A process for the preparation of trifluoroamine oxide, characterized in that mix difluoramine with chlorine trifluoride and a halogen oxide to form the mixture of trifluoroamine oxide to react and the trifluoroamine oxide obtained is separated off. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß kondensiertes Difluoramin, Chlortrifluorid und ein Halogenoxyd als Reaktionsteilnehmer zur Umwandlung jedes derselben in Dampf erwärmt werden und die Dämpfe der drei Reaktionsteilnehmer zur Reaktion gebracht werden.2. The method according to claim 1, characterized in that condensed difluoroamine, chlorine trifluoride and a halogen oxide reactant for converting each of them to vapor are heated and the vapors of the three reactants are made to react. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Halogenoxyd Chlordioxyd verwendet wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the halogen oxide is chlorine dioxide is used. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Difluoramin in Form eines Alkalimetallfluorid-Difluoramin-Komplexes eingesetzt wird.4. Process according to claims 1 to 3, characterized in that difluoroamine in Form of an alkali metal fluoride-difluoroamine complex is used. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 809 507/607 1.68 © Bundesdruckerei Berlin809 507/607 1.68 © Bundesdruckerei Berlin
DEN26348A 1961-09-29 1965-03-10 Process for the production of trifluoroamine oxide Pending DE1260449B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEN26348A DE1260449B (en) 1961-09-29 1965-03-10 Process for the production of trifluoroamine oxide

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14245961A 1961-09-29 1961-09-29
DEN26348A DE1260449B (en) 1961-09-29 1965-03-10 Process for the production of trifluoroamine oxide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1260449B true DE1260449B (en) 1968-02-08

Family

ID=25988958

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEN26348A Pending DE1260449B (en) 1961-09-29 1965-03-10 Process for the production of trifluoroamine oxide

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1260449B (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0539893B1 (en) Production of highly pure hydrogen fluoride
EP0816288A1 (en) Preparation of lithiumhexafluorometallates
DE3203743A1 (en) METHOD FOR THE TREATMENT OF EXHAUST GASES CONTAINING SILICON PRODUCTION
DE1260449B (en) Process for the production of trifluoroamine oxide
DE3113613A1 (en) "METHOD FOR PRODUCING POTASSIUM NITRATE"
DE658540C (en) Extraction of pure noble gases
DE10355696A1 (en) Separation of phosphorus pentafluoride from a mixture with hydrogen chloride involves pressure distillation at above or just below the phosphorus pentafluoride critical temperature
US3708570A (en) Perfluoro ammonium cation-containing ionic salts and process for preparing them
DE342412C (en) Process for the production of concentrated nitrous vapors
US3663588A (en) Certain difluoramino compounds
DE630652C (en) Process for the reaction of alkali chlorides with excess nitric acid
DE1117550B (en) Process for the production of sulfur chloride pentafluoride
DE1667653A1 (en) Process for the production of nuclear fuel nitrides from fluorides
Wichers et al. OBSERVATIONS ON THE RARE EARTHS. VIII. THE SEPARATION OF YTTRIUM FROM ERBIUM; THE RATIO Er2O3: 2ErCl3.
US3238013A (en) Production of nitrogenous compounds containing halogens
US3505015A (en) Process for the preparation of trifluoramine oxide
DE1173439B (en) Process for the production of nitrosyl fluoride
DE1160409B (en) Process for the preparation of sulfuryl fluoride
DE1165559B (en) Process for the preparation of the nitryl fluoride-hydrogen fluoride complex compound of the formula NOF.5HF
DE1026291B (en) Process for the production of difluorodichloromethane
DE196324C (en)
DE518165C (en) Separation and recovery of nitrosyl chloride
DE2215695A1 (en) METAL REPARATION PROCESS
DE388790C (en) Process for the production of alkali nitrates
US3721695A (en) Tris(difluoroamino)-methyl fluorosulfonate