DE2132036A1 - Verfahren zur herstellung von fluoralkyljodidtelomeren der formel c tief n f tief 2n+1 -(cr tief 1 r tief 2) tief m - Google Patents

Verfahren zur herstellung von fluoralkyljodidtelomeren der formel c tief n f tief 2n+1 -(cr tief 1 r tief 2) tief m

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DE2132036A1 DE19712132036 DE2132036A DE2132036A1 DE 2132036 A1 DE2132036 A1 DE 2132036A1 DE 19712132036 DE19712132036 DE 19712132036 DE 2132036 A DE2132036 A DE 2132036A DE 2132036 A1 DE2132036 A1 DE 2132036A1
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Description

  • Verfahren zur Herstellung von Fluoralkyljodidtelomeren der Formel CnF2n+i -(CR iR2)mJ Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Fluoralkyljodidtelomeren der Formel CnF 2n+1 - (CR1R2) m -J worin n eine ganze Zahl von 3 bis 20, vorzugsweise 6 bis 12, bedeutet und wobei die Perfluoralkylgruppe geradkettig oder verzweigt sein kann, m eine ganze Zahl von 2 bis 6, vorzugsweise 2, bedeutet und R1 = H oder eine Alkylgruppe sowie R2 = H oder ein Halogen ist. Insbesondere stellen die genannten Verbindungen mit mittlerer Kettenlänge wertvolle Zwischenprodukte für die Herstellung oberflächenaktiver Verbindungen dar, die als Oleophobier-, Hydrophobier- und " Soil-release" -Mittel Verwendung finden.
  • Nach bekannten Verfahren werden diese Verbindungen durch Addition von Olefinen an Perfluoralkyljodidtelomere der allgemeinen Formel C F 2n+1 -J in Gegenwart von freie Radikale liefernden Katalysatoren, n wie Azoverbindungen oder organischen Peroxiden, vorgenommen.
  • So werden nach dem Vorschlag der USA-Patentschrift 3 145 222 die Olefine an Perfluoralkyljodidtelomere in Gegenwart der freie Radikale liefernden Katalysatoren bei Temperaturen zwischen 50 und 1900 C addiert, wobei die Umsetzung bei Verwendung von gasförmigen Olefinen oder Acetylen in einem Drucksystem durchgeführt wird. Nach dem in der deutschen Auslegeschrift 1 816 706 beschriebenen Verfahren erfolgt die Olefin- oder Acetylen-Addition gleichfalls in Gegenwart von freie Radikale liefernden Katalysatoren, wie sie in der vorgenannten US-Patentschrift angegeben sind, jedoch erfolgt die Addition bei oder unterhalb Atmosphärendruck in einem Temperaturbereich von 50 bis 220°C.
  • Diese Verfahren weisen verschiedene Mangel auf. Als Ausgangsmaterialien dienen Perfluoralkyljodidtelomere, deren Herstellung aus Perfluoralkyljodiden und beispielsweise Tetrafluoräthylen nach bisher veröffentlichten Verfahren umständlich und kostspielig ist. Weiter sind die für die Olefin-Addition eingesetzten Katalysatoren der angegebenen Typen schwierig zu handhaben, und die Reaktion kann durch einen plötzlichen Zerfall des Katalysators in einen unkontrollierbaren Zustand geraten. Nachteilig ist auch, daß die genannten Katalysatoren nur einmal verwendet werden können. Gemäß dem Verfahren der deutschen Auslegeschrift wird zwar der apparative Aufwand für die Olefin-Addition geringer, da eine Druckanwendung vermieden wird, dafür muß aber beim freien Durchleiten der Olefine durch das Reaktionsgemisch bis zur vollständigen Umsetzung eine verminderte Haum-Zeit-AusbeuSe in Kauf genommen werden.
  • Das vorliegende Verfahren zur Herstellung von Fluoralkyljodidtelomeren der Formel CnF2n+1-(CR1R2)m-j worin n eine ganze Zahl von 3 bis 20, vorzugsweise 6 bis 12, bedeutet und wobei die Perfluoralkylgruppe geradkettig oder verzweigt sein kann, m eine ganze Zahl von 2 bis 6, vorzugsweise 2, bedeutet und R1 = H oder eine Alkylgruppe sowie R2 = H oder ein Halogen ist, ist nun dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Temperatur zwischen 50 und 300°C und Drücken zwischen 0 und 200 atü in Gegenwart eines festen Metallsalzaminkomplex -Katalysators, der durch Erhitzen a) von einem Metallsalz von Metallen der Gruppen Ia oder IIa, der Gruppe lila der 3. bis 6. Periode, der Gruppe IVa der 5. und 6.
  • Periode, der Gruppe Va der 4. bis 6. Periode und der Gruppen Ib bis VIIIb der 4. bis 6. Periode des Periodensystems oder einem Gemisch dieser Metallsalze mit b) einem primären, sekundären oder tertiären Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl- oder Alkanolamin oder einem Gemisch dieser Amine unter Einhaltung eines Gewichtsverhältnisses Metallsalz zu Amin zwischen 1 : 0, 01 und 1 4, insbesondere 1 : 0, 05 und 1 : 1, hergestellt worden ist, ein Perfluoralkyljodid niederen Molekulargewichts mit Perfluoräthylen oder Perfluorpropylen, welche gegebenenfalls höchstens ein Chloratom enthalten, umgesetzt, anschließend ein Olefin, welches gegebenenfalls durch Halogen- oder Alkylgruppen substituiert sein kann, zugesetzt und die erhaltene Umsetzungsmischung in an sich bekannter Weise aufgetrennt wird.
  • Als Ausgangsmaterial dienen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren somit Perfluoralkyljodide niederen Molekulargewichts. Vorzugsweise werden verzweigte oder unverzweigte Periluoralkyljodide mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen verwendet.
  • Die einfache Herstellung der Fluoralkyljodidtelomeren wird durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Katalysatoren ermöglicht. Die festen Metallsalzaminkomplexe, welche vorzugsweise in gekörnter Form verwendet werden, katalysieren sowohl die Addition der genannten Perfluorolefine an die niederen Perfluorälkyljodide unter Bildung von Perfluoralkyljodidtelomeren als auch die weitere Anlagerung der Olefine an die Telomere. Die Herstellung der erfindungsgemäßen Katalysatoren erfolgt durch Erhitzen von Gemischen der entsprechenden Metallsalze mit Aminen. Von den Metallsalzen haben sich als Ausgangsmaterialien für die Metallaminkomplexe die Halogenide, wie Jodide, Bromide und insbesondere Chloride und Fluoride der entsprechenden Metalle, als vorteilhaft erwiesen. Daneben können aber auch die entsprechenden Phosphate, Carbonate, Nitrate, Sulfate, Cyanide oder Hydride verwendet werden. Unter den erfindungsgemäß als Metallsalzkomponente zu verwendenden Metallsalzen eignen sich vor allem Metallsalze der Metalle der Gruppen Ib und IIb, wie Kupfer-I-, Silber-, Gold-, Zink-, Cadmium- oder Quecksilberchlorid, der Gruppen IIIb bis VIIIb der 4. bis 6. Periode, wie Yttrium-, Titan-, Zirkon-, Niob-, Tantal-, Ruthenium- oder Rhodiumchlorid, der Gruppen IIIa, IVa und Va, wie Aluminium-, Gallium-, Indium-, Thallium-, Blei- oder Antimontrichlorid, vorzugsweise Zinn(Iq-fluorid. Geeignete Vertreter aus der Gruppe Ia sind beispielsweise Natrium- und Kaliumsalze, aus der Gruppe IIa Magnesium-, Calcium-, Strontium- oder Bariumsalze. Besonders aktive Katalysatoren werden erhalten, wenn man Metallsalzgemische als Ausgangsmaterialien einsetzt.
  • Als Amine kommen primäre, sekundäre oder tertiäre Alkyl-, Cycloalkyl- oder Arylamine in Betracht. Amine, die mindestens ein Sauerstoffatom im Molekül enthalten, werden bevorzugt. Besonders geeignet sind Amine, welche mindestens eine Hydroxylgruppe im Molekül enthalten und 2 bis 6 Kohlenstoffatome besitzen. Beispiele für solche Amine sind N-Äthyläthanolamin, Aminoäthylisopropanolamin, Diäthyläthanolamin, insbesondere Diäthanolamin oder Tri äthanolamin und vorzugsweise Monoäthanolamin.
  • Die erfindungsgemäßen Katalysatoren lassen sich beispielsweise da durch erhalten, daß man das Amin unter Erwärmen und Rühren portionsweise mit Metallsalz versetzt. Das Metallsalz wird so lange zugegeben, bis sich bei einer Temperatur, die insbesondere zwischen 100 und 250°C liegt, eine zähe pastöse Masse bildet. Bevorzugt wird das Erwärmen bis auf eine Temperatur von 2000 C fortgesetzt. Der Katalysator wird nach dem Erkalten zerkleinert und in die gewünschte Form gebracht. Verschiedentlich kann es von Vorteil sein, wenn man die Umsetzung zwischen dem Metallsalz und dem Amin in Gegenwart eines Adsorbens, wie beispielsweise Kieselgel, Aluminiumoxid oder Aktivkohle, durchführt oder nach dem Erkalten und Zerkleinern der Masse ein solches Adsorbens hinzufügt. Dadurch werden besonders feinkörnige und rieselfähige Katalysatoren erhalten.
  • Als Olefin kommt insbesondere Äthylen in Frage, da hierbei Endprodukte mit besonders günstigen Eigenschaften erhalten werden.
  • Es können aber auch Olefine eingesetzt werden, die durch Halogen, vorzugsweise Fluor, bzw. Alkyl, vorzugsweise Alkyl mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, d. h. Methyl, Äthyl, Propyl, Butyl und Pentyl, substituiert sind.
  • Die Reaktion kann bei Normaldruck durchgeführt werden. Vorzugsweise wird aber die Umsetzung im Autoklaven durchgeführt, wo sich - entsprechend der Temperatur - ein von den Reaktionsteilnehmern abhängiger Druck einstellt. Tetrafluoräthylen und die genannten Olefine können kontinuierlich oder portionsweise in den Autoklaven eingespeist werden, wobei der Druck beliebig zwischen 1 und 200 Atmosphären, vorzugsweise zwischen 5 und 50 Atmosphären, festgelegt werden kann.
  • Da die Reaktion stark exotherm verläuft, hängt die Geschwindigkeit der Olefin-Zugabe hauptsächlich davon ab, in welchem Maße die Reaktionswärme aus dem Reaktionssystem abgeführt werden kann. Die Umsetzung wird vorzugsueise so geführt, daß sich eine Temperatur zwischen 80 und 250°C einstellt. Nach Beendigung der Umsetzung können die Fluoralkyljodidtelomere beispielsweise durch Destillation bzw. Sublimation vom Katalysator abgetrennt werden. Der Katalysator kann erneut für die erfindungsgemäße Reaktion eingesetzt werden.
  • In manchen Fällen ist es vorteilhaft, die Gesamtreaktion in Gegenwart von geeigneten, reaktionsinerten Lösungsmitteln durchzuführen, wie beispielsweise gesättigten, perhalogenierten aliphatischen und cycloaliphatischen Verbindungen bzw. aliphatischen und cycloaliphatischen Ketonen oder Äthern. Beispiele dafür sind Trifluortrichloräthan, Hexailuordichlorpropan, Aceton, Dipropyläther oder Dimethylformamid.
  • Die gesamte Reaktion verläuft ohne Schwierigkeiten und führt zu guten Ausbeuten. Bei der Umsetzung von Perfluoralkyljodid niederen Molekulargewichts mit Perfluoräthylen oder Perfluorpropylen werden jeweils Produktengemische aus Perfiuoralkyljodiden erhalten, welche einen verschiedenen T elom eri sationsgrad aufweisen. Durch geeignete Wahl der Reaktionsbedingungen kann erreicht werden, daß in der Hauptsache Reaktionsprodukte entstehen, welche 2 bis 5 Mole Perfluorolefin antelomerisiert haben. In kleineren Mengen fallen natürlich auch Produkte an, welche mehr oder weniger Mole des Perfluorolefins angelagert haben. Um das Auftreten größerer Mengen an nicht erwunschten höheren Telomeren zu verhindern, wird im allgemeinen das eingesetzte Telogen nicht vollständig umgesetzt.
  • Nach Abschluß der Telomerisationsreaktion kann unmittelbar Äthylen oder ein entsprechendes Olefin in die Reaktionsmischung kontinuierlich eingeleitet oder portionsweise eingespeist werden. Bevorzugt wird die Zugabegeschwindigkeit des Olefins so gewählt, daß die Reaktion temperatur zwischen 100 und 250 C liegt. Unter diesen Bedingungen werden hauptsächlich die erwünschten Produkte gewonnen, in denen nur eine Olefineinheit addiert ist. Jedoch ist es auch möglich, durch Variation der Temperatur sowie der Art und Menge des Katalysators die Olefin-Addition hinsichtlich des Additionsgrades in gewissen Grenzen zu steuern, um zu höheren Additionsprodukten zu gelangen.
  • Im allgemeinen wird man vor Zugabe der Olefine zu dem Reaktion produkt die bei der Telomerisation nicht umgesetzten Perfluoralkyljodide abtrennen. Die Perfluoralkyljodide stören zwar bei der weiteren Umsetzung nicht, da aber diese Verbindungen ebenfalls mit Olefin reagieren können, kommt es unter Umständen zur Bildung einer erheblichen Menge von nicht erwünschten kurzkettigen Fluoralkyljodiden.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform werden vor der Zugabe der Olefine außer den als Ausgangsmaterial eingesetzten Perfluoralkyljodiden auch noch die niederen Telomere abgetrennt. Auf diese Weise ist es beiæpielsweise möglich, ohne weitere nachträgliche Trennmaßnahmen Telomerengemische zu erhalten, welche direkt in die oberilächenaktiven Verbindungen übergeführt werden können, die beispielsweise als Te2rtilappreturen einsetzbar sind. Der weitere Vorteil dieses Vorgehens ist, daß man diese abgetrennten Gemische mit niederem Molekulargewicht wieder in die Telomerisationsreaktion zurückführen kann. Es ist dann nur erforderlich, die bei der Telomerisation umgesetzte Menge Perfluoralkyljodid zu ersetzen. Die niederen Telomere, welche von flüssiger Konsistenz sind, können gleichzeitig als Lösungsmittel dienen.
  • Bei geeigneter Reaktionsführung ist es möglich, den Gehalt dieser niederen Telomere im Reaktionsgemisch konstant zu halten, so daß sie ständig im Kreislauf geführt werden-können.
  • Ein Hauptvorteil des erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung der Fluoralkyljodidtelomere liegt somit darin, daß es die direkte Herstellung geeigneter Telomerengemische aus einem niedermolekularen Perfluoralkyljodid wie beispielsweise Perfluoräthyljodid ermöglicht. Dazu kommt, daß die erfindungsgemäßen Katalysatoren einfach herzustellen sind und eine gute Beständigkeit aufweisen. Außerdem können sie leicht vom Reaktionsprodukt abgetrennt und erneut für die Umsetzung eingesetzt werden. Weiter lassen sich die erfindungsgemäß hergestellten Äthylenaddukte nach üblichen Destillationsmethoden leichter auftrennen als die entsprechenden Perfluoralkylmonoj odtelomere.
  • Beispiel 1 Herstellung des erfindungsgemäßen Katalysators.
  • 25 g Äthanolamin wurden in einer Porzellanschale unter Erwärmen und Rühren portionsweise mit einer Mischung von 131 g Zinn(II)-fluorid und 30 g Kupfer(I) -chlorid versetzt. Anschließend wurden noch 5 g Antimon(III) -chlorid zugegeben. Das Gemisch wurde auf 16OOC erhitzt. Die dabei erhaltene pastöse Masse wurde mit 36 g Aktivkohle versetzt. Dabei wurde ein körniger und rieselfähiger Katalysator erhalten. Nach dem Erkalten wurden durch Aus siebe geeignete Siebfraktionen hergestellt. Der auf diese Weise gewonnene Katalysator konnte direkt für die Umsetzung herangezogen werden.
  • Nach dem gleichen grundsätzlichen Verfahren können alle weiteren Metallsalzaminkomplex-Katalysatoren hergestellt werden, wobei Temperaturen zwischen 100 und 2500 C verwendet werden können.
  • Die in den folgenden Beispielen aufgeführten Katalysatoren sind gemäß dem Beispiel 1 hergestellt worden. Die Angaben in Prozenten bedeuten Gewichtsprozente.
  • Beispiel 2 In einen 5 l-Edelstahlautoklaven mit Magnethubrührer wurden 200 g eines Mischkatalysators, wie im Beispiel 1 beschrieben, eingewogen.
  • Dann wurden 500 g Perfluoralkyljodidtelomere mit Kettenlängen von 4 bis 6 Kohlenstoffatomen als Lösungsmittel zugefügt. Der Autoklav wurde anschließend verschlossen, evakuiert und mit Tetrafluoräthylen gespült. Dann wurden 6000 g Pentafluoräthyljodid in den Reaktor eingeführt und bei einer Temperatur von 160°C kontinuierlich 1670 g Tetrafluoräthylen mit einer solchen Geschwindigkeit eingespeist, daß im Autoklaven ein Druck von 42 atü nicht überschritten wurde. Nach Beendigung der Telomerisationsreaktion wurde bei Raumtemperatur abgegast. Dabei wurden 4250 g nicht umgesetztes Perfluoräthyljodid zurückgewonnen. Anschließend wurden bei einer Reaktionstemperatur von ebenfalls 160°C 400 g Äthylen in 5 Portionen in den Autoklaven eingespeist. Der jeweilige Maximaldruck betrug etwa 40 atü. Bedingt durch die exotherme Reaktion wurde kurzfristig ein Temperaturanstieg bis auf etwa 2300 C beobachtet. Nach 3 Stunden war die Reaktion beendet.
  • Beim Abblasen wurden 133 g nicht umgesetztes Äthylen zurückgewonnen.
  • Aus dem Autoklaven wurden 2998 g eines teils flüssigen teils wachsartigen Produktes erhalten. Gaschromatographisch konnten in diesem Produkt keine Perfluoralkyljodidtelomere mehr festgestellt werden.
  • Die Zusammensetzung des erhaltenen Produktes wurde durch Gaschromatographie ermittelt. Der jeweilige prozentuale Anteil der im Produkt enthaltenen Verbindungen CnF2n+1-C2H4-J - aufgegliedert nach der Anzahl der Kohlenstoffatome im Perfluoralkylrest - ist der folgenden Tabelle zu entnehmen.
  • n Gehalt% n Gehalt% 2 18,5 8 14,2 3 0, 0 9 0, 9 4 25,7 10 6,1 5 0,0 11 0, 6 6 17,2 12 2,1 7 1,4 >12 13,2 Beispiel 3 In einen 1 l-Edelstahlautoklaven mit Magnethubrührer wurden 50 g des im Bei spiel 1 angegebenen Katalysators eingewogen. Nach Zugabe von 150 g Perfluoralkyljodidtelomeren mit Kettenlängen von 4 bis 6 Kohlenstoffatomen wurde der Autoklav verschlossen, evakuiert und mit Tetrafluoräthylen gespült. Dann wurden 800 g Pentafluoräthyljodid eingeführt und 310 g Tetrafluoräthylen kontinuierlich bei einer Reaktionstemperatur von 160°C mit einer solchen Geschwindigkeit eingespeist, daß im Autoklaven ein Druck von 44 atü nicht überschritten wurde. Nach Beendigung der Reaktion wurden bei 100°C nicht umgesetztes Perfluoräthylj odi d (490 g) und Perfluoralkylmonoj odtelomer e mit Kettenlängen bis zu 4 Kohlenstoffatomen (190 g) aus dem Autoklaven abdestilliert.
  • Nachfolgend wurde bei einer Reaktionstemperatur von 1400 C Äthylen bis zu einem Druck von 26 atü eingespeist. Innerhalb von 2 Stunden fiel der Druck auf 18 atü. Anschließend wurde der Autoklav ein zweites Mal mit Äthylen bis zu einem Druck von 41 atü beschickt. Innerhalb von 6 Stunden sank der Druck im Reaktionssystem auf 26 atü und blieb bei diesem Wert über einen Zeitraum von 14 Stunden konstant. Nach dem Abkühlen wurde nicht umgesetztes Äthylen zurückgewonnen (20 1).
  • Aus dem Autoklaven konnte ein farbloses, flüssiges Rohprodukt (645 g) abdestilliert werden. Gaschromatographisch wurden in diesem Produkt folgende Verbindungen CnF2n+1 C2H4 -J ermittelt: n Gehalt % n Gehalt % <4 0,9 9 1,6 4 0,2 10 17,4 5 0,5 11 1,1 6 40, 6 12 4, 6 7 1,4 13 0,0 8 31,5 14 0,4 Zu dem im Autoklaven verbliebenen Katalysator wurde das Gemisch aus abdestilliertem Perfluoräthyljodid und niederen Perfluoralkylj odi d -telomeren wieder zugegeben und nach Zuführung von etwa 300 g frischem Pentafluoräthyljodid die Gesamtreaktion wiederholt. Die Ausbeuten an Fluoralkyljodiden entsprachen den oben angeführten Werten. Auch nach mehrmaligem Einsatz des Katalysators konnte keine Verminderung der Aktivität desselben festgestellt werden.
  • Analog zusammengesetzte Produkte wurden unter Verwendung eines Mischkatalysators, hergestellt aus 250 gKupfer(I)-chlorid, 10 g Titantetrachlorid, 10 g Antimontrichlorid und 30 g Athanolamin bzw.
  • eines Mischkatalysators aus 250 g Titantetrachlorid, 250 g Zinn(II)-chlorid, 2060$upfer(I)-chlorid, 350 g Aluminiumtrioxid und 180 g Athanolamin, erhalten.
  • Beispiel 4 In einem 2 l-Edelstahlautoklaven mit Magnethubrührer wurden 100 g des im Bei-spiel 1 angegebenen Katalysators eingewogen. Nach der Zugabe von 150 g Perfluoralkyljodidtelomeren mit einer Kettenlänge von 4 Kohlenstoffatomen wurde der Autoklav verschlossen, evakuiert und mit Tetrafluoräthylen gespült. Dann wurden 800 g Pentafluoräthyljodid eingeführt und 310 g Tetrafluoräthylen kontinuierlich bei einer Temperatur von 160°C mit einer solchen Geschwindigkeit eingespeist, daß der Druck im Reaktionsgefäß 44 atü nicht überschritt. Nach Beendigung der Reaktion wurden nicht umgesetztes Perfluoräthyljodid (484 g) und l-Monojod-penfluorbutan (187 g) aus dem Autoklaven bei etwa 1000 C abdestilliert. Dann wurden 53 Nl Propen in mehreren Portionen bei einer Reaktionstemperatur von 1600 C unter Einhaltung eines maximalen Druckes im Autoklaven von 9, 5 atü zugegeben. Nach einer Reaktionsdauer von sieben Stunden blieb der Druck über einen Zeitraum von 14 Stunden bei 9 atü konstant. Nach dem Abkühlen wurde das nicht umgesetzte Propen (15 1) zurückgewonnen. Erhalten wurde ein weißes, wachsartiges Produkt (659 g), das folgende prozentuale Verteilung der verschiedenen Propenaddukte CnF2n C F -CH(CH3)-CH2-J aufwies: n 2n+1 n Gehalt % n Gehalt % 4 1,7 10 9-1,6 5 - 11 1,4 6 21,9 12 15,9 7 1,9 13- 0,5 8 28, 6 14 4,4 9 1, 9 Beispiel 5 In einem 2 l-Edelstahlautoklaven mit Magnethubrührer wurden 100 g des im Beispiel 1 angegebenen Katalysators eingewogen. Nach der Zugabe von 150 g Perfluoralkyljodidtelomeren -mit einer Kettenlänge von 4 Kohlenstoffatomen wurde der Autoklav verschlossen, evakuiert und mit Tetrafluoräthylen gespült. Dann wurden 800 g Pentafluoräthyljodid eingeführt und 310 g Tetrafluoräthylen kontinuierlich bei einer Temperatur von 160°C mit einer solchen Geschwindigkeit eingespeist, daß der Druck im Reaktionsgefäß 44 atü nicht überschritt. Nach Beendigung der Reaktion wurden nicht umgesetztes Perfluoräthyljodid (484 g) und l-Monojod-penfluorbutan (187 g) aus dem Autoklaven bei etwa 100 C abdestilliert. Dann wurde Vinylfluorid bei einer Reaktionstemperatur von 160°C bis zu einem Druck von 21 atü eingespeist. Innerhalb von 45 Minuten sank der Druck auf 15 atü. Nachfolgend wurde der Autoklav noch weitere dreimal bis zu einem Druck von 24 atü beschickt. Nach der letzten Vinylfluoridzugabe sank der Druck im Reaktionssystem innerhalb von drei Stunden auf 13 atü und blieb bei diesem Wert über einen Zeitraum von 8 Stunden konstant. Nach dem Abkühlen wurde das nicht umgesetzte Vinylfluorid zurückgewonnen (18 1). Erhalten wurden 686 g eines hellbraunen, wachsartigen Rohproduktes, das folgende gas chromatographi s ch ermittelte Fraktionen ergab: lHraktion ' Gehalt % Fraktion Gehalt % 1 0, 1 9 22, 9 '' 0,2 10 6,5 3 8,9 11 13,9 9 4 0, 3 12 10,2 1,2 13 2, 6 6 21,8 14 6,7 7 1,6 15 1,6 1,4 Die Umsetzung verlief quantiativ.
  • Im Gemisch konnte kein Perfluoralkyljodid mehr festgestellt werden.
  • Die Menge an aufgenommenem Vinylfluorid betrug 86 g.

Claims (7)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Fluoralkyljodidtelomeren der Formel CnF2n+1- (CR1R2)m-1 worin n eine ganze Zahl von 3 bis 20, vorzugsweise 6 bis 12, bedeutet und wobei die Perfluoralkylgruppe geradkettig oder verzweigt sein kann, m eine ganze Zahl von 2 bis 6, vorzugsweise 2, bedeutet und R1 = H oder eine Alkylgruppe sowie R2 = H oder ein Halogen ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Temperatur zwischen 50 und 3000 C und Drücken zwischen 0 und 200 atü in Gegenwart eines festen Metallsalzaminkomplex-Katalysators, der durch Erhitzen a) von einem Metallsalz von Metallen der Gruppen Ia oder IIa, der Gruppe IIIa der 3. bis 6. Periode, der Gruppe IVa der 5. und 6. Periode, der Gruppe Va der 4. bis 6. Periode und der Gruppen Ib bis VIIIb der 4. bis 6. Periode des Periodensystems oder einem Gemisch dieser Metallsalze mit b) einem primären, sekundären oder tertiären Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl- oder Alkanolamin oder einem Gemisch dieser Amine unter Einhaltung eines Gewichtsverhältnisses Metallsalz zu Amin zwischen 1 : 0, 01 und 1 : 4, insbesondere 1 : 0, 05 und 1 : 1, hergestellt worden ist, ein Perfluoralkyljodid niederen Molekulargewichts mit Perfluoräthylen oder Perfluorpropylen, welche gegebenenfalls höchstens ein Chloratom enthalten, umgesetzt, anschließend ein Olefin, welches gegebenenfalls durch Halogen- oder Alkylgruppen substituiert sein kann, zugesetzt und die erhaltene Umsetzungsmischung in an sich bekannter Weise aufgetrennt wird. -
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Metallsalzaminkomplex-Katalysator verwendet, der durch Zugabe eines oder mehrerer Metallsalze unter Erhitzen auf eine Temperatur zwischen 100 und 2500 C und Rühren zu einem oder mehreren Aminen unter Bildung einer pastösen Masse und Zerkleinern des erhaltenen Produktes hergestellt wurde.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den Metallsalzaminkomplex-Katalysator durch Erhitzen der Metall -halogenide, vorzugsweise der Metallchloride und -fluoride, mit einem Amin herstellt.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den Metallsalzaminkomplex-Katalysator unter Verwendung von einem Alkanolamin, vorzugsweise Äthanolamin, herstellt.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Metallsalzaminkomplex-Katalysator zur Verbesserung der Körnung ein Adsorbens, wie Kieselgel, Aluminiumoxid oder Aktivkohle, zugibt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in Gegenwart eines gegenüber den Reaktionsteilnehmern inerten Lösungsmittels durchführt.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Zugabe des Olefins das nicht umgesetzte Perfluoralkyljodid abgetrennt wird.
8, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung des niederen Perfluoralkyljodids mit dem Perfluorolefin in Gegenwart von niederen flüssigen Perfluoralkyljodidtelomeren als Lösungsmittel durchgeführt, vor Zugabe des Olefins das nicht umgesetzte Perfluoralkyljodid zusammen mit den niederen flüssigen Perfluoralkyljodidtelomeren abdestilliert und dieses Gemisch in die T elomerisationsreaktlon zurückgeführt wird.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0142041A1 (de) * 1983-10-21 1985-05-22 Hoechst Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung von fluoralkylsubstituierten Alkanen oder Alkenen

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EP0142041A1 (de) * 1983-10-21 1985-05-22 Hoechst Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung von fluoralkylsubstituierten Alkanen oder Alkenen

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