DE1468562A1 - Verfahren zur Fluorierung organischer Verbindungen - Google Patents

Verfahren zur Fluorierung organischer Verbindungen

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DE1468562A1 DE19621468562 DE1468562A DE1468562A1 DE 1468562 A1 DE1468562 A1 DE 1468562A1 DE 19621468562 DE19621468562 DE 19621468562 DE 1468562 A DE1468562 A DE 1468562A DE 1468562 A1 DE1468562 A1 DE 1468562A1
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/013Preparation of halogenated hydrocarbons by addition of halogens
    • C07C17/06Preparation of halogenated hydrocarbons by addition of halogens combined with replacement of hydrogen atoms by halogens
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/093Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens
    • C07C17/20Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of halogen atoms by other halogen atoms
    • C07C17/202Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of halogen atoms by other halogen atoms two or more compounds being involved in the reaction
    • C07C17/206Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of halogen atoms by other halogen atoms two or more compounds being involved in the reaction the other compound being HX
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    • C07C17/093Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens
    • C07C17/20Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of halogen atoms by other halogen atoms
    • C07C17/21Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of halogen atoms by other halogen atoms with simultaneous increase of the number of halogen atoms

Description

  • Verfahren zur Fluorierung organischer Verbindungen Die vorliegende Erfindung betrifft eine katalytische Fluorierung allphatlscher Kohlaenwasserstoffverbindungen mittels Fluorwasserstoffsäure in gasförmigem Zustand.
  • Es ist bekannt, dass die katalytische Fluorierung von chlorhaltigen aliphatischen Kohl-enwasserstoffverbindungen in flussiger Phase In kontinuierlichen Verfahren durchgefuhrt werden kann. In einem derartigen Verfahren wird eine Mischung aus Fluorwasserstoffsäure, einem chlorierten aliphatischen Kohlenwasserstoff und Chlor einem Rückfallsiedeprozess unter Druck unterzogen in Gegenwart eines Katalysators, der aus Antimon-Halogenverbindungen besteht (J. M. Hamilton Jr. Advances in Fluortne Chemlstry-The Organic Fluorchemicals Industry"Band III-3eite 117).
  • Nach anderen, berelts bekannten Verfahren wird die Fluorierung In dampfförmiger Phase durchgefuhrt, wobei eine Mischung aus einem ahlorierten aliphatischen Kohlenwasserstoff und Fluorwasserstoffsäure mit oder ohne Chlor tuber einen Katalysator gelest ". wird, der sich normalerwelse aus Fluor-oder Hydridverbindungen des Aluminiums, des Chroms, des Kobalts, der Zirkone oder derglejchen zusammensetzt (siehe britische Patentschriften 77o. 64o und 863.545, U.S.A. Patentschrift 2 860.172, belgische Patentschrift 563. 523).
  • Diese wirtschaftlich interessanten Verfahren besitzen jedoch gewisse Nachteile. Zum Beispiel ergeben sich manche Schwierigkeiten in der Substitution der im chlorierten Kohlenwasserstoff noch anwesenden Wasserstoffatome durch Fluor-und/oder Chloratome.
  • Hochgradid fluorierte Verbindungen, die bekanntlich in Industrie und Handel wegen ihrer besonders hervorragenden Eigenschaften sehr gefragt sind, wurden deshalb bisher nur dadurch erhalten, dass man von sehr stark halogenierten Verbindungen vom Typ der Perhalogeniden ausging, bei denen keine direkt an Kohlenstoffatome gebundenen Wasserstoffatome vorliegen.
  • Mit den bisher bekannten Katalysatoren treten weiterhin such Dehydrohalogenierungs-und intramolekulare Transpositions-Reaktionen auf, die zu Nebenprodukten fuhren, in welchen alle Fluoratome an demselben Kohlenstoffatom gebunden sind.
  • Werden zum Beispiel TrichlorKthylen oder Tetrachloräthan mittels Fluorwasserstoff saure, gegebenenfalls in Anwesenheit von Chlor, mit der Hilfe der bekarmten Katalysatoren fluoriert, so ist es nicht immer mö@glich, die Herstellung von hochgradig fluorierten Seltenprodukten zu vermeiden, in denen alle Fluoratome an demselben Kohlenstoffatom gebunden sind. Es werden somit CF3-CH2Cl o der CF3-CC13 (die wenig gefragt sind) anstatt CF2CL-CF2C1 und CF2CL - CFCl2 erhalten.
  • Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung liegt In der Verwirklichung eines perrektionierten Verfahrens zur Fluorierung gesättigter oder ungesättigter allphatischer chlorhaltiger Kohlenwasserstoffverbindungen in dampfförmiger Phase mit Fluorwasserstoffsäure, In Gegenwart oder in Abwesenheit von Chlor ; ein Verfahren, das besonders Vorteile dadurch aufweist, dass die Umwandlung selektiv zu $ubstitutionsreaktionen und nicht zu Dehydrohalogenierungs-oder Transpositionsreaktionen gelenkt wird.
  • Ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Verwirklth ung eines perfek-tionierten Verfahrens zur Fluorierung gesättigter oder ungesättigter aliphatischer Halogenderivate in dampfförmiger Phase mittels Fluorwasserstoffsäure und Chlor;ein Verfahren, welches besondere Vorteile dadurch gewährleistet, dass es in einem einzigen Reaktlonsvorgang eine im wesentlichen vollstandige Substitution mit Fluoratomen der in der reagierenden allphatischen Verbindung ursprunglich vorhandenen Halogene durchfuhrt, sowie auch gleichzeitig die Substitution mit Fluor und/oder Chlor der ursprünglich an die Kohlenstoffatome gebundenen Wasserstoffatome.
  • Ein weiterer Zweck dieser Erfindung ist die Herstellung hochgradig fluorierter Verbindungen (welche wie gesagt bisher ausachliesslich mit stark halogenierten Verbindungen von der Art der Perhal-ogenate, welche keine an Kohlenstoff gebundenen Wasserstoffatome aufweisen, hergestellt werden konnten), auch von Verbindungen ausgehend, welche nur teilweise haloginiert sind, und an Kohlenstoff gebundene Wasserstoffatome aufweisen.
  • Ein weiterer Zweck ist die Schaffung eines Katalysators zur Anregung der Reaktion im erfindungsgemassen Verfahren Es wurde erfindungsgemäss festgestellt, dass Thoriumfluorid allein oder auf einer trägen Unterlage, wie z. B.
  • Kohle oder in Mischung mit basische Fluoride oder Oxyde von Metallen, wie Chrom, Aluminium und Thorium enthaltenden Fluoriden, ein sehr aktiver Katalysator zur Forderung von Fluorierungsreaktionen mit Fluorwasserstoff ist.
  • Es wurde ferner festgestellt, dass Produkte, bei denen eine fast vollständige Substitution der an Kohlenstoffatome gebundenen Halogenatome durch Fluoratome erfolgt, in der Weise erhalten werden, dass man eine Mischung aus einer halogenierten organischen Verbindung und gasförmiger Fluorwasserstoffsäure über einen Thoriumfluorid enthaltenden Katalysator leitet.
  • DarUberhinaus wurde festgestellt, dass man Produkte erhält, in denen eine fast vollständlge Substitution der Halogenatome durch Fluoratome und gleichzeitig eine vollständige Substitution durch Fluoratome und/oder Chloratome der ursprunglichen an die KohlenstoRfatome gebundenen Wasserstoffatome erfolgt, indem man eine Mischung in gasformigem Zustand aus Chlor, Fluorwasserstoff und einem Halogenderivat geshttlgter oder ungesättigter Kohlenwasserstoffe über einen Thoriumfluorid enthaltenden Katalysator leitet.
  • Die oben erwähnten und weitere aus der folgenden Beschroibung hervorgehende Zwecke werden durch das erfindungsgemässe Fluorierungsverfahren erreicht, welches dadurch gekennzelchnet let, dass man eine aua Fluorwasserstoffsäure, einem gesättigten oder ungesättigten Halogenderivat von Xohlenwaeseretoffen und gegebenenfalls Chlor bestehende Mischung über einen Thorinfluorid enthaltenden Katalysator leitet.
  • Der Katalysator kann in Form eines ortsfesten, beweglichen oder strömenden Katalysatorbettes sein.
  • Die Reaktion kann zwischen loo und 5oo°C und vorzugsweise zwischen 2oo und 450°C durchgefuhrt werden. Der Druck entspricht ungefähr dem atmosphärischen Druck und wird praktisch durch den Druckverlust lange der Reaktionsvorrichtung bestimmt.
  • Jedenfalls kann die Reaktion auch unter Druck durchgeführt werden. Sollte die organische Substanz bei Raumtemperatur nicht In gasförmigem Zustand vrliegen, kann sie je nach dem entsprechenden Siedepunkt und ihrer tehermischen Stabilität In einem geeigneten Behälter auf eine Temperatur zwischen 60 und 300°C erhitzt werden.
  • Es wurde festgestellt, dass es bei der Verwendung von Chlor von Wichtigkeit ist, dans diese Substanz erst kurz vor dem Bintritt in den Reaktionsraum mit deorganischen Reaktionspartner gemischt wird, und zwar mit dem Ziel, die Bildung von Chlorderivaten zu vermeiden, welche die erträge der gewünschten Fluorderivate verrin würden. Das Molverhältnis zwiaohen Chlor und Flu@rwasserstoffsäure llegt vorzugsweiae unter 8; während das Molverhältnis zwischen fluorwasserstoffsäure und der zu fluorierenden Substanz gleth oder hoher als 1, je nach der Anzahl der in das organische Moleküt einzufuhrenden Flurratome, sein kann. Die Kontaktdauer zwischen Reagenzien und Katalysator kann weitgehend variieren, aber man muss der Tatsache Rechnung tragen, dass eine Verlängerung der Kontaktdauer normalerweise zu stärker fluorierten Verbindungen fuhrt.
  • In einigen Fällen ist es zweckmässig, die Reaktion in Gegenwart eines oder einiger Zwischenreaktionsprodukte durchzufuhren, die offensichtlich nicht an der eigentlichen Reaktion teilnehmen, da diese in unveränderter Form am Ausgang des.
  • ReaktionobehKlters wiedergefunden werden, so dass sie dem Reaktionszyklus kontinuierlich wieder beigemengt werden können.
  • Die Anwendung dieser Arbeitsweise erlaubt es, die Reaktion in der Richtung der gewünschten Produkte zu lenken. Wenn beispielsweise das CHF2C1 durch Fluorierung des Chloroforms hergestellt werden soll, werden die besten Resultate erhalten, wenn die Reaktion in Gegenwart von CHFCl2 erfolgt.
  • Das Thoriumfluorid kann als Katalysator auf verschiedene Weise zubereitet werden ; z. B. in der Weise, dass man ein wasserlnsliches Thoriumsalz, wie z. B. das Nitrat oder das Chlorid, im Wasser löst, und dann aus der Losung das Fluorid mit Fluorwasserstoffsäurelosung oder auch mit Fluorwasserstoffsäureanhydrid ausfällt oder aber kann die Herstellung erfolgen, indem man ein Thoriumsalz, wie z. B. das Chlorid, mit Fluorwasserstoffsäuredampf fluoriert. Wenn das Thoriumfluorid in Mischung zusammen mit Fluoriden und basischen Fluoriden oder mit Fluoriden und Oxyden von Metallen, wie Aluminium, Chrom und Thorium, angewandt wj. rd, zteht man es vor, ein Thoriumsalz zusammen mit einem Chrom-oder Aluminiumsalz im Wasser zu losen und die-entsprechenden Hydrate mit einer Base zu fällen, und die letztere mit einer geeigneten Quantität Flurorwasserstoffsäure zu behandeln.
  • Nach einem anderen Vorgehen kann der erfindungsgemässe Katalysator dadurch erhalten werden, dass man ein Oxyd, das eventuell ein hydriertes Oxyd enthält, oder ein Fluorid, das evtl. entweder ein basisches Fluorid oder ein Metalloxyd, wie Chrom oder Aluminiumoxyd, enthält, mit einer Thoriumsai. zlösung imprägniert. Nach erfolgter Absorption wird der Katalysator durch Erhitzen auf 120-150°C getrocknet und anschliessend durch Erhitzen im leichten Luftstrom auf eine Temperatur unter 600 C, vorzugeweiee zwischen 35o UMid 55o C und durch Behandlung mit gasförmiger Fluorwasserstoffäure bei einer Temperatur unter 500°C, vorzugsweise zwischen 150 und 350°C, aktiviert.
  • Sollte der Katalysator nach einigen Stunden dauernden Gebrauches in seiner Aktivität nachlassen, kann er durch einfaches Erhitzen auf eine Gemperatur unter $00 C in leichtem Luftstrom oder Wasserdampf-Luftgemisch reaktiviert werden.
  • Um das erfindungsgemässe Verfahren besser zu erläutern, werden elnige Fluorierungsbeispiele angefUhrt, die jedoch nicht als Einschränkung der vorliegenden Erfindung gedacht sind, sondern lediglich zur besseren Veranschaulichung der Aktivität des Thoriumfluorids dienen sollen.
  • Beispiel Nr. 1 1778 gr. von aktivem, kornartigem Aluminiumoxyd wurden mit einer Losung geträhkt, welche 174, @ gr. von ThCl4.H2O und 64o gr. von destilliertem Wasser enthielt.
  • Dae so vorbereitete Produkt wurde whhrend 24 Stunden auf 120°C erwärmt, und dann auf 550°C während zwei Stunden, bei schwachem Luftzug (0,3 Liter/pro Stunde), wonach das Produkt mit gasförmiger Fluorwasserstoffsäure bei einer Temperatur zwischen 150 und 350°C bis zur vollständigen Sättigung behandelt wurde. Auf dem so vorbereiteten Katalysator wurde vin Gemisch von Kohlentetrachlorid, fluorwasserstoffsäure und Stickstoff mit einem Molverhältnis Fluorwasserstoffsäure /Kohlentetrachlorid von 2, 5 geführt. Die Kontaktdauer betrug 20, 5 Sekunden und die Reaktionstemperatur 250°C. Die Reaktionsprodukte wurden einer Abwaschung mit Wasser und Sdda unterworfen, wurden dann im gasfonnigen Zustand entnommen und mit dem Chromatograph analysiert. Die wichtigsten Reak-tionsprodukte und die Reinausbeute mit Bezug auf das Kohlentetrachlorid und die Fluorwasserstoffsäure sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst: Produkte : Reinausbeute auf HF : Reinauebeute auf CCl4: CF2Cl2 81, 16 % 71,03% CFCl3 15,40 % 26,96 % CF3Cl 3,43 % 2,00 % Die Umwandlung des CC1. betrug 94.
  • Beispiel Nr. 2 Auf einen Katalysator, welcher in gleicher Welae wie im Boispiel 1 vorbereitet wurde, wurde ein Oemisoh von Kohlentetrachlorid, Fluorwasserstoffsäure und Stickstoff mit otn m Molverhaltnis HP/CC14 von 2, 84 gefuhrt.
  • Die Kontaktdauer betrug 12,2 Sekunden und die Reakti@nstemperatur 300°C.
  • Die wichtigsten Reak-tionsprodukte und die Reinausbeute mit Bezug auf das Kohlentetrachlorid und die Fluorwasserstoffsäure sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst : Produktes Reinausbeute auf HF : Reinausbeute auf CC1. : CF2Cl2 55, 6 % 65 2 % CFCl3 44,2 % 34,34 % CF3Cl 0,07 % 0,016 % Die Umwandlung des CCl4 betrug 99,1 %.
  • Beispiel Nr. 3 Ein nach Beispiel 1 vorbereiteter Katalysator wurde bis zu einer Koxngrösse zwischen 0, 1 und 0, 15 mm (loo und 150 mesh) gemahlen. Auf diesem Katalysator wurde eln Gemisch von Kohlentetrachlorid und Fluorwasserstoffsäure mit einem MolverhKltnis HF/CCI4 von 1, 77 bei einer solchen Geschwindigkeit gefuhrt, dass ein gleichmässiger dünnflUssiger Zustand des Ktalysators erreicht wurde.
  • Die Kontaktdauer betrug 5,2 Sekunden und die Reaktionstemperatur 250°C.
  • Die wichtigsten Reakti. onsprodukte und die Reinausbeute mit Bezug auf das Kohlentetrachlorid und die Umwandlung der Reaktionsteilnehmer sind in der folgenden Tabelle zusammengef'asst : Umwandlung : HF 93 % CCl4 97% Reinausbeute auf umgewandelten CCl4: CFC13 : 23 % CF2Cl2 : 76 % CFCl!l% Beispiel Nr. 4 Auf einen, laut Beispiel Nr. 1 vorberelteten Katalysator wurde ein Gemisch von Trichloroäthylen, Chlor, Fluorwasserstoffsäure und Stickstoff im Dsmpfzustand geführte und zwar mit Molverhältnis Chlor/Trichloroäthylen von 2 und Molverhaltnis HF/Triohloroäthylen von 3, 6.
  • Die Kontaktdauer betrug 8 Sekunden und die Reaktionstemperatur 450 C. Die Reaktionsprodukte wurden einer Abwaschung mit Wasser und Soda unterworfen und wurden nachträglich kondensiert bei -80°C.
  • Die nicht kondensierten Gase wurden analysiert mit dem Chromatograph und es wurde festgeßtellt, dass sie im wesentlichen aus N2 gebildet waren. Aus den Abwaschwässem wurde ein Produktengemisch getrennt, welches für die Abscheidung des nicht reagierten Trichloroäthylene destilliert wurde.
  • Der bei unter 87 C destillierende Anteil wurde mit dem bei -8o C kondensierten Anteil vereinigt und dieses Gemisch enthieltt CF2Cl - CF2Cl 44, 6 Mol.% CF2Cl - CFCl2 35,7 " " CF3 - CH2Cl 2 " " CF2Cl - CCl3 3,6 6"n CCl2 = CFCl 2,7 " " Die Helnausbeute auf die Fluorwasserstoffsaure war quantitatifmässig feststellbar ; die Umwandlung betrug 62 %.
  • B.ispl.1Nr.5 68o gr. kornartiges aktives Aluminiumoxyd wurden mit einer 151 gr. von Th (NO3)4. 4 H2O und 238 gr. destilliertes Wasser enthaltenden Lösung getränkt.
  • Das vorbereitete Produkt wurde aus 120°C während 24 Stunden erwärmt, dann auf 300°C während 2 Stunden und zuletzt auf 450°C während weiterer 2 Stunden unter leichtem Luftzug erwärmt ; nachträglich wurde das Produkt mit gasförmiger Fluorwasserstoffsäure bei einer Temperatur zwischen 150 und 350 °C bis zur vollständigen Sättigung behandelt.
  • Uber diesen Katalysator wurde ein Gemisch von Chloroform, Fluorwasserstoffsäurs und Stickstoff mit Molverhältnis HF/CHCl3 = 2,4 geleitet.
  • Die Kontaktdauer betrug 20,2 Sekunden und die Reaktionstemperatur 250°C.
  • Die Reaktionaprodukte wurden einer Abwaschung mit Wasser unterworfen und wurden dann im gasförmigen Zustand entnommen und mit dem Chromatograph analysiert.
  • Die wichtigsten Reaktionsprodukte und die Reinausbeute mit Bezug auf CHCl3 und auf die Fluorwasserstoffsäure sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst: Produkte : Reinausbeute auf HF : Reinausbeute auf CHC1 CHCl2F--o, o7 % CHClF2 5% 8% CHF3 94 % 91 % Die Umwandlung des CHCl3 betrug 82 %.
  • Beispiel Nr. 6 Über einen laut Beispiel 5 vorberelteten Katalysator, wurde ein Gemisch von Kohlentetrachlord, Fluorwasserstoffsaure und Stickstoff mit einem Molverhaltnis HF/CCl4 von 1, 8 geleitet. Die Kontaktdauer betrug 10,1 Sekunden und die Reaktionstemperatur 250 °C. Die wichtigsten Reaktionsprodukte und die Reinausbeute mit Bezug auf die Fluorwasserstoffsäure und auf das Kohlentetrachlorid sind in der folgenden Tabel. le zusammengefaests Produkte: Reinausbeute auf HF: Reinausbeute auf OC1. : CFCl3 5%2,2% CF2Cl2 70, 8 % 56, 2 % CF3Cl 2, 6 % 1, 4 % Beispiel Nr. 7 6103 gr. von A1C1. 6 H2O und 300 gr. von ThCl4. H2O, welche in 9ooo gr. von destillierten Wasser gelöst waren, wurden mit NH4OH bis zur Basisreaktion behandelt. Das erhaltene Produkt wurde gründlich mit Wasser gewaschen und unter starker Umrührung mit 526o gr. von einer 15%igen Lösung von Fluorwasserstoffaure behandelt. Das Gemisch wurde dan filtriert und das Residuum wurde auf 15o C während lo Stunden erwärmt, wobei noch nachträglich eine Erwärmung unter Luftzug während zwei Stunden auf 450°C erfolgte, schliesslich wurde das Residuum mit im gasformigen Zustand sich befindlicher Fluorwasserstoffsäure bei 250-3oo°C bis zur vollständigen Sättigung erwärmt. ber diesen Katalysator wurde ein Gemisch van Fluorwasserstoffsäure, Kohlentetrachlorid und Stickstoff mit einem Molverhältnis HF/CC1 von 1, 6 geleitet.
  • Die Kontaktdauer betrug 22 Sekunden und die Reaktionstemperatur 250°C. Die Ergebnisse des Versuches sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst: Produkt « Relnausbeute auf HFt Reinausbeute auf CCl4: CFCl3 3. 7 % 7. 3 % CF2Cl2 94,5 % 91,6 % CF3Cl 1,7 % 1,1 % Die Umwandlung des HF betrug 92 Beispiel Nr. 8 125 gr. von Th (NO3)4. 4H2O wurden in ! too ce Wasser gelost und die Idsung wurde auf 526 gr. aktiver Kohle in Form von Zyllnderstucken zur Absorbierung tugeführt. Diese Kohle wurde dann in einem Ofen bei 200 - 300°C getrocknet und dann bei 200°C einem schwachen Strom in Gaszustand sich befindlichen Fluorwasserstoffsäure bis zur Sättigung ausgesetzt.
  • Über den Katalysator wurde ein Gemisch von Trichloroäthylen, Fluorwasserstoffäure, Chlor und Stickstoff bei einer Temperatur von 300°C und mit einem Molverhältnis zwischen Fluorwasserstoffsäure und Trichloroäthylen von 4, 7 geleitet.
  • Das erhaltene Produkt hatte die folgende Zusammensetzung: CF2Cl - CF2Cl 57, 6 Mol. % CF2Cl - CFCl2 25,6 " " CF3 - CH2Cl 16,7 " " Beispiel Nr. 9 Uber einen laut Beispiel 1 vorbereiteten Katalysator wurde ein Gemisch von Ferchloroäthylen, Chlor und FluorwasserttofaMure In Dampf@ustand mit einem Molverhältnia Chloro/HF/ Perehloroäthylen von 1, ol/4, 1/1 geleitet.
  • Die Kontaktdauer betrug 15 Sekunden und die Reaktionstemperatur 455°C. Die Reaktionsprodukte wurden einer Abwaschung mit Wasser und Soda unterworfen und wurden dann bei -8o C kondensiert. Aus den Abwavehwässern wurde ein Produktengemisch getrennt, welches zur Abscheidung des nicht reagierten Perchloroäthylens destilliert wurde und welches auf gazachromotographischem Wege analysiert wurde.
  • Die erhaltenen Produkte, die Umwandlungen und die Reinausbeute sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst : Umwandlung :CClg=CC19% Reinausbeute kalkuliert auf das umgewandelte Perchloroäthylen: CF2Cl - CF2Cl; 67 % CF2Cl-CFC12 23 % < Beispiel Nr. 10 Torfkohle, die bis zu einer Korngrösse zwischen 0,2 und 0,5 5 mm ¢35 und 65 mesh) gemahlen wurde, wurde mit Chromchlorid und Thoriumchlori setrknkt und dann bei 80 unter Vakuum getrocknet.
  • Die so behandelte Kohle wurde dann mit Fluorwasserstoffsäure in Dampfzustand bis zur vollständigen Umwandlung der Chromsalze und Thoriumsalze in die betreffenden Fluoride behandelt.
  • Die End-Zusammensetzung des Mtalyeators war : Kohle go % ThF 5 % und CrF) 5 % Uber diesen Katalysator wurde ein gasfbrmiges Gemisch geleitet, welches aus HF, CHFCl2 und CHCl3 in den folgenden MolverhKltnissen : 1, 6/1, 25/1 bestand, und zwar mit einer solchen Oe-. schwindigkeit, dass die katalytische Masse in stro-menden Zustand verblieb.
  • Die Reaktion wurde bei 28o C wahrend einer Kontaktdauer von 7, 9 Sekunden durchgeführt.
  • Das CHFCl2 nimmt anscheinend nicht an der Reaktion teil und wird unverändert am Ausgang des Heaktore wiedergefunden, so dass es Im Xrelulauf kontinuierlich wieder eingegeben werden kann. Die Fluorwasserstoffsäure wurd im Masse von 73 %, und das Chloroform im Masse von 55 % umgewandelt.
  • Die Produkte und die Reinausbeute, welche mit Bezug auf das umgewandelte CHC13 kalkuliert wurden, sind folgende : CHF2Cl 82 % CHF3 13 % Es kann somit festgestellt werden, dass die Aktivierung und Wieder-Aktivierumg des Katalysators auf Temperaturen unter 600 C durchgeführt werden kann.

Claims (12)

  1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Verfahren zur Herstellung von Fluorchlorkohlenwasserstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass man Trichloräthylen, Tetrachloräthylen, Trichlormethan oder Tetrachlormethan mit Fluorwasserstoff in einem Molverhaltnis von mindestens 1 zu 1 bei loo bis 500° C in Gegenwart eines Katalyeators umsetzt, der durch folgende Massnahmen hergestellt worden ist: a) Imprägnierung eines Trägers, Insbesondere Aluminiumoxyd mit einer Thoriumsalzlösung, b) Trocknung des imprgnierten Trägers, c) Behandlung mit Fluorwasserstoff.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzungadauer weniger als 6o Sekunden beträgt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung In Gegenwart von Chlor stattfindet.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung in Gegenwart eines jnerten Gases stattfindet.
  5. 5. Verfahren nach einem der AnsprUche 1-4, dadurchgekennzeichnet, dass der Katalysator neben Thoriumfluorid mindestens ein Fluorid und/oder Oxyd eines Metalls aus der Gruppe enthält, die Aluminium und Chrom umfasst.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator beim Nahlassen seiner Aktivität durch Erhitzen in einer Wasserdampf und Luft enthaltenden Atmosphäre wieder aktiviert wird, wobei die Temperatur nicht hocher als 800 C gewahlt wird.
  7. 7. Verfahren nach einem der AnsprUche 1-6, dadurch gekennzeiehnet, dass es auf einem ortsfesten, beweglichen oder stromenden Bett durchgeführt wird.
  8. 8. Verfahren nach einem der Anspruche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung und Imprägnierung des Trägers durch alkalische Fallung aus einer wässrigen Lösung von Aluminium-und Thoriumsalz, Waschen des erhaltenen Niederschlages und Behandlung des Niedersohlages mit wässriger FluorwMserstoffsaure und RHhren erfolgt.
  9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass der imprägnierte Träger vor der Behandlung mit Fluorwasserstoff mit einem Luftstrom bei 350 bis 550° C behandelt wird.
  10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet,-dass die Behandlung des getrockneten imprägnierten Travers mit Fluorwasserstoff durch Uberleiten von Fluorwasserstoff bei einer Temperatur zwischen 15o und 350 OC bis. zur Sättigung erfolgt.
  11. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Trouer Aktivkohle oder Torfkohle verwendet wird.
  12. 12. verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknung des imprägnierten Trägers bei etwa 80°C im Vakuum erfolgt.
DE19621468562 1962-02-22 1962-02-22 Verfahren zur Fluorierung organischer Verbindungen Pending DE1468562A1 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989012615A1 (en) * 1988-06-23 1989-12-28 E.I. Du Pont De Nemours And Company Catalyzed hydrofluorination process

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WO1989012615A1 (en) * 1988-06-23 1989-12-28 E.I. Du Pont De Nemours And Company Catalyzed hydrofluorination process

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