DE1668546C3 - Process for the preparation of perfluoroacrylic acid chloride - Google Patents
Process for the preparation of perfluoroacrylic acid chlorideInfo
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Description
;-' —- Kontaktmasse verwendet wird, kann sie ans Glas-; - '--- contact compound is used, it can be applied to the glass
oder Quarzperlen, kleinen Glas- oder Quarzrohr-or quartz beads, small glass or quartz tube
iS Stückchen, Metallschnitzeln, Metallspänen od. dgl.iS bits, metal shavings, metal shavings or the like.
* PeiflupracrylsäurefluoridCFi —CF^COFwurde bestehen. Die Pyrolyse wird zweckmäßig unter ver-* Peiflupacrylic acid fluoride CFI - CF ^ COF would pass. The pyrolysis is expediently carried out under
tr'i bister durch Umsetzung von Perfluorallyjjodid mit mindertem Druck in der Größenordnung von 1 bis t r 'i bister by reacting perfluoroally iodide with reduced pressure in the order of 1 to
'- QuecksilberfTJ-nitrat hergestellt (Journal of Oranic 250 mm Hg durchgeführt, um zu lange KontaktzeÜen '- Mercury nitrate produced (Journal of Oranic 250 mm Hg carried out for too long contact time
leicht erhältlichen Perfluorpropen ausgehen kann. man einen Inertgasstrom (z. B. Stickstoff oder Argot)easily available perfluoropropene can go out. a stream of inert gas (e.g. nitrogen or argot)
man a-Hydrotetrafluorpropionsäureanhydrid in Ge- 25 im Bereich von 0,5 bis 10 Sekunden. Das ans demone a-hydrotetrafluoropropionic anhydride in Ge 25 in the range of 0.5 to 10 seconds. That and that
genwart einer inerten Kontaktmasse oder von Bor- heißen Reaktionsraum austretende dampfförmigein the presence of an inert contact mass or vaporous reaction space exiting from the hot boron
phosphat oder Alkalifluorid als Katalysator bei Tem- Pyrolyseprodukt wird in einer Anordnung von Kühl-phosphate or alkali fluoride as a catalyst for temperature pyrolysis product is in an arrangement of cooling
peraturen von mindestens 3500C unter praktisch vorlagen kondensiert und dann durch fraktionierteTemperatures of at least 350 0 C condensed under practical receivers and then through fractionated
wasserfreien Bedingungen pyrolysiert. Destillation aufgearbeitet. Bei der Fraktionierung zu-Pyrolyzed anhydrous conditions. Worked up distillation. When fractionating
chung: im Kreislauf geführt werden.chung: be circulated.
(CF8CHFCO)4O hydrid auch in einem geschlossenen Realrtionsgefäß(CF 8 CHFCO) 4 O hydride also in a closed reaction vessel
-> CF1 = CFCOF + CF3CHFCOOH unter dem sich dabei aus dem Ausgangsgut und den-> CF 1 = CFCOF + CF 3 CHFCOOH under which is derived from the starting material and the
35 Reaktionsprodukten von selbst entwickelnden Druck35 reaction products from self-developing pressure
pionsäurefluorid, Trifluorethylen, Kohlenmonoxid und erhitzen.pionic acid fluoride, trifluoroethylene, carbon monoxide and heat.
Trifluoracetaldenyd, welcher letztere in dem rohen Als Katalysatoren können Borphosphat, auch als Pyrolyseprodukt in Form von Polymerisaten ent- 40 Bororthophosphat bezeichnet (BPO4), oder ein Alkalihalten ist fluorid, wie Natrium-, Kalium- oder Cäsiumfluorid, Es ist überraschend, daß diese Umsetzung zu Per- ebenfalls in wasserfreier Form, verwendet werden. fluoracrylsäurefluorid führt, da die Pyrolyse von Der letztgenannte Katalysator bietet den beson-Carbonsäureanhydriden im allgemeinen zur Bildung deren Vorteil, daß das entstandene Perfluoracrylvon Ketenen führt: (Hanford&Sauer, »Pre- 45 säuren1 uorid nicht mit a-Hydrotetrafluorpropionsäureparation of Ketenes and Ketene Dimers«, Organic fluorid verunreinigt ist, welches letztere sich als Reactions, Band III, Kapitel 3, S. 108 bis 140 [1946]). Nebenprodukt bildet, wenn die Umsetzung ohne Das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren als Aus· Katalysator oder in Gegenwart von Borphosphat gangsgut verwendete a-Hydrotetrafluorpropionsäure- durchgeführt wird. Die Abtrennung des a-Hydroanhydrid läßt sich in wirtschaftlicher Weise aus Per- 50 tetrafluorpropionsäurefluorids von dem Perfluoracrylfluorpropen herstellen. Zu diesem Zwecke wird zu- säurefluorid erfordert eine chromatographische Benächst α-Hydrotetrafluorpropionsäure, z. B. nach handlung. Bei Verwendung von Alkalifluoriden wird dem 3stufigen Verfahren der US-Patentschrift 28 62024, diese Trennung vermieden.Trifluoroacetaldenyd, the latter in the crude. Boron phosphate, also known as a pyrolysis product in the form of polymers, can contain boron orthophosphate (BPO 4 ), or an alkali fluoride, such as sodium, potassium or cesium fluoride. It is surprising that these Conversion to Per- can also be used in anhydrous form. fluoroacrylic acid fluoride, since the pyrolysis of The last-mentioned catalyst offers the special carboxylic acid anhydrides in general to the formation of their advantage that the resulting perfluoroacrylic acid leads to ketenes: (Hanford & Sauer, "Pre- 45 acids 1 uorid not with a-hydrotetrafluorpropionic acid separation of ketenes and ketenes dimers" , Organic fluoride is contaminated, the latter as Reactions, Volume III, Chapter 3, pp. 108 to 140 [1946]). A by-product is formed when the reaction is carried out without the α-hydrotetrafluoropropionic acid, which is generally used as a starting catalyst or in the presence of boron phosphate in the process according to the invention. The α-hydroanhydride can be separated off economically from perfluoropropionic acid fluoride from the perfluoroacrylic fluoropropene. For this purpose, acid fluoride requires a chromatographic addition. Α-hydrotetrafluoropropionic acid, e.g. B. after action. When using alkali fluorides, the 3-step process of US Pat. No. 28,62024 avoids this separation.
hergestellt, das von Perfluorpropen ausgeht Die Säure Der Feinheitsgrad des Katalysators ist unwesent-made from perfluoropropene The acid The degree of fineness of the catalyst is insignificant.
wird dann durch Behandeln mit Phosphorpentoxid 55 lieh; am vorteilhaftesten sind jedoch Teilchengrößenis then borrowed by treatment with phosphorus pentoxide 55; however, particle sizes are most advantageous
bei mäßig erhöhten Temperaturen zu dem Anhydrid zwischen etwa O1S und 5 mm. Auch die Menge des inat moderately elevated temperatures to the anhydride between about O 1 S and 5 mm. The amount of in
dehydratisiert. Ein typisches Herstellungsverfahren einem statischen oder fließenden Reaktionssystem at-dehydrated. A typical manufacturing process of a static or flowing reaction system at-
für das Anhydrid ist das folgende: gewandten Katalysators ist nicht ausschlaggebend. Siefor the anhydride, the following applies: turned catalyst is not decisive. she
säure und 370 g Phosphorpentoxid wird in einem mit 60 «-Hydrotetrafluorpropionsäuiieanhydrid, bis zu cr-acid and 370 g of phosphorus pentoxide is in a 60 "-Hydrotetrafluorpropionsäuiieanhydrid, up to cr-
beil 16 Stunden auf dem Dampfbad erhitzt Dann dann angewandt werden, wenn der Katalysator diebeil heated on the steam bath for 16 hours Then applied when the catalyst is the
wird Vakuum angelegt, und die flüchtigen Stoffe einzige Kontaktmasse ia dem Strömungssystem bildeta vacuum is applied, and the volatile substances form the only contact mass ia the flow system
werden in einer auf -8O0C gekühlten Vorlage kon- Die pyrolytische Zersetzung des a-Hydrotetrafloor-are in a template cooled to -8O 0 C con- The pyrolytic decomposition of the a-hydrotetrafloor-
densiert. Durch zweimalige Destillation dieses Pro- 65 propionsäureanhydrides zu IPerfluoracrylsäurefluoridcondensed. By distilling this propionic anhydride twice to give perfluoroacrylic acid fluoride
düktes über etwas Phosphorpentoxid erhalt man 274 g erfordert Temperaturen von «hM»»*™* 3500C DieDüktes over some phosphorus pentoxide one gets 274 g requires temperatures of «hM» »* ™ * 350 0 C Die
«-Hydrotetrafluorpropionsäureanhydrid; Kp. = 137 Wahl der geeigneten Realktionstemperator hängt-Hydrotetrafluoropropionic anhydride; Kp. = 137 Choice of the suitable Realktionstemperator depends
bis 1380C. Das kernmagnetische Protonenresonanz- weitgehend von den verwendeten Katalysatoren ab.to 138 0 C. The nuclear magnetic proton resonance largely depends on the catalysts used.
dung von Perfluoracrylsäurefluorid bei 3SO0C, und treffenden Fraktion durch Gasphasenchromatographieformation of perfluoroacrylic acid fluoride at 3SO 0 C, and appropriate fraction by gas phase chromatography
der bevorzugte Temperaturbereich Hegt in diesem abgetrennt Das Gemisch wird bei Raumtemperaturthe preferred temperature range is separated in this. The mixture is at room temperature
fluorid beginnt die Umsetzung bei etwa 4000C, 5 die mit technischem Sfliconöl auf Ziegelstückchfn ge-fluoride begins the implementation at about 400 0 C, 5 which is done with technical Sfliconöl on brick pieces
und der bevorzugte Temperaturbereich liegt bei 500 füllt ist Für jede Injektion wird eine Probe von 0,8 mland the preferred temperature range is 500 fills. For each injection a sample of 0.8 ml
bis 6000C. In Abwesenheit von Katalysatoren beginnt verwendet Das «-Hydrotetrafluorpropionsäurefluoridup to 600 0 C. In the absence of catalysts, the hydrotetrafluoropropionic acid fluoride is used
die Bildung des Perfiuoracrylsäurefluorids bei etwa strömt in 23,7 Minuten, das Perfluoracrylsäurefluoridthe formation of the perfluoroacrylic acid fluoride flows in about 23.7 minutes, the perfluoroacrylic acid fluoride
525° C, und die bevorzugten Temperaturen liegen im in 29,8 Minuten aus. Reines Perfluoracrylsäurefluorid525 ° C, and the preferred temperatures are in 29.8 minutes. Pure perfluoroacrylic acid fluoride
gewünschtenfalls auch bei viel höheren Temperaturen, a. a. O. Das Ultrarotspektrum zeigt Absorptions-if desired also at much higher temperatures, a. a. O. The ultrared spectrum shows absorption
z. B. bis zu 8000C, arbeiten. banden bei 5,36 μ (COF) und 5,70μ (CF = CF2). Dasz. B. up to 800 0 C, work. bound at 5.36μ (COF) and 5.70μ (CF = CF 2 ). The
wertbare chemische Verbindung. Es ist sowohl durch demjenigen überein, das von Ramey und B r e y inuseful chemical compound. It is matched by both that of Ramey and B r e y in
seine Säurefluoridfunktion als auch durch seine un- 15 »Journal of Physical Chemistry«, Band 40, 1063,its acid fluoride function as well as through its un- 15 "Journal of Physical Chemistry", Volume 40, 1063,
gesättigte Bindung sehr reaktionsfreudig und kann S. 2349, angegeben istsaturated bond very reactive and can p. 2349, is indicated
daher als Zwischenprodukt bei der Herstellung vieler Be'sniel 2therefore as an intermediate product in the manufacture of many examples 2
wertvoller Erzeugnisse verwendet werden. Ferner übt p valuable products are used. Furthermore, p
und oberflächenmodifizierende Wirkungen auf eine »o nach dem Verfahren des Beispiels 1 mit den folgendenand surface-modifying effects on a »o by the method of Example 1 with the following
schlossenen Gefäß mit Perfluoracrylsäurefluoriddämp- 9 mm Durchmesser und 6 mm Länge ersetzt; b) dieclosed vessel replaced with perfluoroacrylic acid fluoride vapor 9 mm in diameter and 6 mm in length; b) the
fen behandelt werden, nehmen sie eine Beigefarbe an. 35 Temperatur im Reaktionsraum betrage 577 bis 600° C.be treated, they take on a beige color. 35 The temperature in the reaction space is 577 to 600 ° C.
hellgelb, Wollfasern leuchtendgelb gefärbt Diese den bei dieser Temperatur im Verlaufe von 2 Stundenlight yellow, wool fibers dyed bright yellow. These dyed at this temperature over the course of 2 hours
eine Oberflächenänderung, indem sie ein matten- und das hochsiedende Material wird im Kreislaufa surface change by becoming a dull and the high-boiling material becomes in the cycle
artiges Gefüge annehmen. geführt. Nach vier Durchgängen durch das Reaktions-adopt a similar structure. guided. After four passes through the reaction
freien Bedingungen durchgeefühit werden, da sowohl von etwa 25° C, das aus einem Gemisch aus etwafree conditions are carried out, since both of about 25 ° C, that of a mixture of about
der Ausgangsstoff als auch das Reaktionsprodukt 35 gleichen Teilen Perfluoracrylsäurefluorid und <x-Hy-the starting material and the reaction product 35 equal parts perfluoroacrylic acid fluoride and <x-Hy-
wasserempfindlich sind. drotetrafluorpropionsäurefluorid besteht. Dieses Gemisch läßt sich durch Gasphasenchromatographie inare sensitive to water. drotetrafluoropropionic acid fluoride. This mixture can be by gas phase chromatography in
50g«-Hydrotetrafluorpropionsäureanhydridwerden 40 Beispiel 350 g «-hydrotetrafluoropropionic anhydride are 40 Example 3
langsam aus dem Tropftrichter in den oberen Teil Man arbeitet nach Beispiel 1 verwendet jedoch anslowly from the dropping funnel into the upper part
eines senkrechten Rohres aus kieselsäurereichem Glas Stelle des Borphosphats Natriumfluoridkügelchen mita vertical tube made of high-silica glass in place of boron phosphate containing sodium fluoride spheres
von 2,5 cm lichter Weite und 50 cm Länge eingeführt. Durchmessern von etwa 3 mm; die höchste Reaktions-2.5 cm inside width and 50 cm in length. Diameters of about 3 mm; the highest response
2,3 mm) gefüllt und wird in diesem Abschnitt durch Druck 4 mm Hg beträgt, deutet dies auf die Bildung2.3 mm) and the pressure in this section is 4 mm Hg, this indicates the formation
einen elektrischen Ofen auf 4000C erhitzt Das Rohr von Kohlenmonoxid bei der Umsetzung hin). Aus 50 gan electric furnace heated to 400 0 C The tube of carbon monoxide in the reaction). From 50 g
ist über eine mit flüssigem Stickstoff gekühlte Vorlage Hydrotetrafluorpropionsäureanhydrid erhält man aufhydrotetrafluoropropionic anhydride is obtained via a template cooled with liquid nitrogen
an eine Vakuumpumpe angeschlossen, die den Druck diese Weise in der Kühlvorlage ein Kondensat, das beiconnected to a vacuum pump, which increases the pressure in this way in the cooling reservoir a condensate, which at
in dem Rohr auf 1 bis 5 mm Hg herabsetzt Am Ende 50 der Destillation 16 g Perfluoracrylsäurefluorid (Kp.reduced to 1 to 5 mm Hg in the tube. At the end of the distillation, 16 g of perfluoroacrylic acid fluoride (b.p.
der lstündigen Umsetzung wird das in der Kühlvor- = 25° C) und 4 g höhersiedende Stoffe liefert. DasThe one-hour reaction will give the in the cooling pre- = 25 ° C) and 4 g of higher-boiling substances. The
lage aufgefangene Kondensat bei Atmosphärendruck Perfluoracrylsäurefluorid wird durch sein kemmagne-position of the collected condensate at atmospheric pressure Perfluoroacrylic acid fluoride is chemically
destilliert. Man erhält 3 g unterhalb 00C siedendes tisches F^-Resonanzspektrum identifiziert. Es enthältdistilled. This gives 3 g below 0 0 C boiling table F ^ -Resonanzspektrum identified. It contains
sächlich bei 25° C siedendes Material, das aus gleichen 55 propionsäurefluorid.material boiling at 25 ° C, which consists of the same 55 propionic acid fluoride.
fluorpropionsäurefluorid besteht, und 23,4 g höher- temperatur von etwa 650° C durchgeführt wird, erhältfluoropropionic acid fluoride, and 23.4 g higher temperature of about 650 ° C is obtained
siedendes Material, das vorwiegend aus «-Hydro- man aus 50 g Ausgangsmaterial 10 g nicht verun-boiling material, which is mainly made up of -hydroman from 50 g starting material 10 g does not contaminate
tetrafluorpropionsäure und etwa nkhtumgesetztem reinigtes Perfluoracrylsäurefluorid und 3 g höher-tetrafluoropropionic acid and approximately unreacted purified perfluoroacrylic acid fluoride and 3 g higher-
Claims (1)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US57714366A | 1966-09-06 | 1966-09-06 | |
US57714366 | 1966-09-06 | ||
DEP0042941 | 1967-09-05 |
Publications (3)
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DE1668546C3 true DE1668546C3 (en) | 1976-10-28 |
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