DE2150096B2 - Process for the preparation of perfluoroalkyl iodides - Google Patents
Process for the preparation of perfluoroalkyl iodidesInfo
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Description
Es ist bereits bekannt, daß ein Perfluoralkyljodid durch Umsetzung von Tetrafluoräthylen mit Jod und Jodpentafluorid hergestellt werden kann. Bei diesen herkömmlichen Verfahren wurden verschiedene Katalysatoren zur Beschleunigung der Reaktion eingesetzt. Die GB-PS 9 30 258 (entsprechend der US-PS 06 973) betrifft eine derartige Reaktion, wobei als Katalysatoren Aluminiummetall, Magnesiummetall, Thoriummetall, Berylliummetall, Calciummetall oder Strontiummetall oder die Jodide dieser Metalle eingesetzt werden. Die US-PS 31 32 185 (entsprechend der GB-PS 9 98 235) offenbart weitere Katalysatoren, wie z. B. Antimonpentafluorid, Antimontrifluorid und wasserfreies Zinnfluorid als Reaktionsbeschleuniger. Die bekannten Verfahren sind nicht vollständig befriedigend, da die Ausbeute an Perfluoralkyljodiden niedrig ist. Jariber hinaus lassen sich Antimonkatalysatoren nur sehr schwer handhaben.It is already known that a perfluoroalkyl iodide by reacting tetrafluoroethylene with iodine and Iodine pentafluoride can be produced. Various catalysts have been used in these conventional processes used to accelerate the reaction. GB-PS 9 30 258 (corresponding to US-PS 06 973) relates to such a reaction, with aluminum metal, magnesium metal, Thorium metal, beryllium metal, calcium metal or strontium metal or the iodides of these metals can be used. The US-PS 31 32 185 (corresponding to GB-PS 9 98 235) discloses further catalysts, such as B. antimony pentafluoride, antimony trifluoride and anhydrous tin fluoride as reaction accelerators. The known processes are not completely satisfactory, since the yield of perfluoroalkyl iodides is low. In addition, antimony catalysts can be used very difficult to handle.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Perfluoralkyljodiden zu schaffen, welches mit leicht handhabbaren Katalysatoren arbeitet und zu guten Ausbeuten führt.It is therefore an object of the present invention to provide a process for the preparation of perfluoroalkyl iodides create, which works with easily manageable catalysts and leads to good yields.
Gegenstand der Erfindung ist daher das in den vorstehenden Patentansprüchen aufgezeigte Verfahren zur Herstellung von Perfluoralkyljodiden.The invention therefore relates to the method indicated in the preceding claims for the production of perfluoroalkyl iodides.
Das erfindungsgemäße Verfahren führt zu unerwartet hohen Ausbeuten. Diese Ausbeuten ergeben sich ohne unerwünschte Seitenreaktionen. Die Ausbeuten sind reproduzierbar und die Reaktionsgeschwindigkeit ist LTößcr als bei herkömmlichen Katalysatoren.The process according to the invention leads to unexpectedly high yields. These yields result without unwanted side reactions. The yields are reproducible and the reaction rate is larger than conventional catalytic converters.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Jod und Jodpentafluorid in einen geschlossenen Reaktor gegeben und mit einer genügenden Menge des Katalysators versetzt Sodann wird Tetrafluoräthylen in den Reaktor eingeleitet Falls die Reaktion nicht vor selbst startet, wird leicht erhitzt Die Reaktion selbst ist jedoch exotherm und es muß nach dem Starten eine Kühlung vorgesehen werden. Die Reaktionstemperatui wird in einem Bereich von 00C bis 1500C gehalten und ίο die Reaktion wird vorzugsweise bei Atmosphärendruck durchgeführtIn the process according to the invention, iodine and iodine pentafluoride are placed in a closed reactor and a sufficient amount of the catalyst is added. Tetrafluoroethylene is then introduced into the reactor Start a cooling system. The Reaktionstemperatui is kept in a range from 0 0 C to 150 0 C and ίο the reaction is preferably carried out at atmospheric pressure
Die erfindungsgemäß hergestellten Peroxidfluoralkyijodide können direkt ohne weitere Reinigung ah Telogene für die Herstellung von Telomeren gemäE bekannten Verfahren eingesetzt werden.The peroxidfluoroalkyiodides prepared according to the invention can be used directly without further purification ah telogens for the production of telomeres according to known methods are used.
Als Ausgangsmaterial für die erfindungsgemäßeAs a starting material for the invention
Reaktion kann man Perfluoralkene mit bis zu A Kohlenstoffatomen einsetzen. Bevorzugt ist Perfluor· äthylen. Der Einfachheit halber wird die Erfindung im folgenden anhand des Perfluoräthylens näher erläutertReaction you can use perfluoroalkenes with up to A carbon atoms. Perfluoroethylene is preferred. For the sake of simplicity, the invention is explained in more detail below with reference to perfluoroethylene
Die erfindungsgemäße Reaktion gehorcht der folgenden Reaktionsgleichung:The reaction according to the invention obeys the following reaction equation:
5C2F4+ 2J2+ JF5-5C2F5J.5C 2 F 4 + 2J 2 + JF 5 -5C 2 F 5 J.
Bei dieser Reaktion muß die Mischung von Jod und Jodpentafluorid in einem molaren Verhältnis von J2: JF; von mindestens 2 :1 gewählt werden (ausgenommer das Molverhältnis 2:1). Die obere Grenze des molarer Verhältnisses von J2: JF5 ist nicht kritisch, sie sollte jedoch aus praktischen Gründen den Wert von 5 :1 nicht überschreiten. Beste Ergebnisse werden irr allgemeinen erzielt, wenn man ein molares Verhältnis von J2 : JFs im Bereich von mindestens 2:1 bis 2,5 :1 (ausgenommen das Molverhältnis 2:1) verwendet wobei das Optimum bei über etwa 2:1 liegt Wenr dieses molare Verhältnis mindestens 2 :1 beträgt, se sollte Tetrafluor äthylen in einer Menge von mindesten« 5 Mol pro Mol JF5 eingesetzt werden. Überschüssige; Tetrafluoräthylen kann eingesetzt werden. Die Reaktion ist jedoch beendet, nachdem 5 Mol des Tetrafluoräthylens umgesetzt sind. Darüber hinaus wird eir Überschuß von Tetrafluoräthylen verloren, falls eir Jodüberschuß vorhanden ist Im allgemeinen ist da; molare Verhältnis von Tetrafluoräthylen zu Jodpentafluorid nicht kritisch, obwohl es bevorzugt ist, einer stöchiometrischen Überschuß von Tetrafluoräthyler einzusetzen. Das molare Verhältnis von Tetrafluoräthylen : Jodpentafluorid sollte im allgemeinen im Bereich von 3 :1 — 10 : 1 liegen und vorzugsweise im BereichIn this reaction the mixture of iodine and iodine pentafluoride must be in a molar ratio of I 2 : JF; of at least 2: 1 (with the exception of the 2: 1 molar ratio). The upper limit of the molar ratio of J 2 : JF 5 is not critical, but for practical reasons it should not exceed the value of 5: 1. Best results are generally achieved using a molar ratio of I 2 : JFs in the range of at least 2: 1 to 2.5: 1 (excluding the 2: 1 molar ratio), the optimum being greater than about 2: 1 this molar ratio is at least 2: 1, and tetrafluoroethylene should be used in an amount of at least «5 moles per mole of JF 5 . Excess; Tetrafluoroethylene can be used. However, the reaction has ended after 5 moles of the tetrafluoroethylene have reacted. In addition, if there is an excess of iodine, an excess of tetrafluoroethylene is lost. Generally there is; molar ratio of tetrafluoroethylene to iodine pentafluoride is not critical, although it is preferred to use a stoichiometric excess of tetrafluoroethylene. The molar ratio of tetrafluoroethylene: iodine pentafluoride should generally be in the range from 3: 1 to 10: 1 and preferably in the range
W von 5: 1—8:1.W from 5: 1-8: 1.
Die nach der erfindungsgemäßen Reaktion gewonnenen Endprodukte hängen vom molaren Verhältnis vor Jod zu Jodpentafluorid ab. Wenn das J2: JF5-Verhältni! mindestens einen Wert von 2 :1 hat, so erhält man ah Endprodukt der erfindungsgemäßen Reaktion irr wesentlichen Perfluoräthyljodid.The end products obtained after the reaction according to the invention depend on the molar ratio of iodine to iodine pentafluoride. If the J 2 : JF 5 ratio! has a value of at least 2: 1, the end product of the reaction according to the invention is essentially perfluoroethyl iodide.
Ein bevorzugter Katalysator ist Niobfluorid odei Tantalfluorid. Es ist möglich, bei dem erfindungsgemä Ben Verfahren metallisches Niob, metallisches Tantal Titan oder Molybdän zuzusetzen, welche im Reaktions system zu den als Katalysator verwendeten Fluorider ungewandelt werden können. Es ist ferner möglich, ein« Kombination von zwei oder mehreren der genannter Katalysatoren einzusetzen. Wenn man als KatalysatoiA preferred catalyst is niobium fluoride or tantalum fluoride. It is possible in the inventive Ben process adding metallic niobium, metallic tantalum, titanium or molybdenum, which in the reaction system can be converted to the fluoride used as a catalyst. It is also possible to have a « Use a combination of two or more of the catalysts mentioned. If you as a catalyst
μ Niobfluorid oder Tantalfluorid einsetzt, so erzielt mar eine hohe Reaktionsgeschwindigkeit und es ist möglich einen hohen llmwandlungsgrad während einer kurzer /nldauer und hei einer großen Selektivität hinsichtlichμ niobium fluoride or tantalum fluoride is used, the result is mar a high reaction rate and it is possible to achieve a high degree of conversion during a short period / nl duration and a great selectivity with regard to
Perfluoralkyljodid zu erzielen. Darüber hinaus ist es möglich, den erfindungsgemäß verwendeten Fluoridkatalysator nach Gebrauch wieder zu verwenden.To achieve perfluoroalkyl iodide. In addition, it is possible to reuse the fluoride catalyst used according to the invention after use.
Der erfindungsgemäße neue Fluorid-Katalysator kann wiederverwendet werden. Da Niobfluorid und Tantalfluorid sehr wirksam sind, und zwar in geringeren Mengen als Titanfluorid oder Molybdänfluorid, sind sie bevorzugtThe novel fluoride catalyst according to the invention can be reused. Since niobium fluoride and Tantalum fluoride are very effective, and indeed in lesser amounts than titanium fluoride or molybdenum fluoride, they are preferred
Wenn Niob, Tantal, Titan oder Molybdän in metallischer Form dem Reaktionssystem zugesetzt werden, so reagieren sie mit J Fs unter Bildung der entsprechenden Fluoride. Somit kann die Stufe der Herstellung des Fluorid-Katalysators vermieden werden und das Problem der Herstellung des Fluorid-Katalysators wird somit auf ein Minimum beschränkt Somit ist die Möglichkeit, den Katalysator in Form eines Metalls zuzusetzen, recht vorteilhaftWhen niobium, tantalum, titanium or molybdenum are added to the reaction system in metallic form they react with J Fs to form the corresponding fluorides. Thus, the level of Production of the fluoride catalyst can be avoided and the problem of producing the fluoride catalyst is thus kept to a minimum. Thus, the possibility of the catalyst in the form of a Adding metal is quite beneficial
Die Konzentration des Katalysators ist nicht kritisch. Er wirkt schon in sehr geringen Mengen, wie z. B. 0,0005 Mol/Mol JF5, aber auch in größeren Mengen, wie z.B. bis zu 03Mol/Mol JF5. Gewöhnlich wird der Katalysator in Mengen von 0,001 bis 0,2 Mol/Mol JF5 eingesetzt Eine bevorzugte Menge des Katalysators liegt im Bereich von 0,003 bis 0,1 Mol/Mol JF5.The concentration of the catalyst is not critical. It works even in very small amounts, such as B. 0.0005 mol / mol JF 5 , but also in larger amounts, such as up to 03 mol / mol JF 5 . Usually the catalyst is employed in amounts of from 0.001 to 0.2 moles / mole of JF 5. A preferred amount of the catalyst is in the range of from 0.003 to 0.1 moles / mole of JF 5 .
Die erfindungsgemäße Reaktion findet bei niedrigen Temperaturen bis hinab zu -2O0C statt Darüber hinaus ist es möglich, bei Temperaturen bis zu 200° C zu arbeiten. Für praktische Zwecke sollte die Reaktion jedoch vorzugsweise bei einer Temperatur im Bereich von 0°C bis 1500C durchgeführt werden. Eine bevorzugte Reaktionstemperatur für das erfindungsgemäße Verfahren liegt im Bereich von 10 bis 1000C und insbesondere von 40 bis 80r C.The reaction of the invention takes place at low temperatures down to -2O 0 C instead Moreover, it is possible to operate at temperatures up to 200 ° C. However, for practical purposes, the reaction should preferably be carried out at a temperature ranging from 0 ° C to 150 0 C. A preferred reaction temperature for the process according to the invention is in the range from 10 to 100 ° C. and in particular from 40 to 80 ° C.
Der Reaktionsdruck des erfindungsgemäßen Verfahrens ist nicht kritisch. Die Reaktion kann bei Atmosphärendruck durchgeführt werden, obwohl in vielen Fällen die Reaktanden bei der Reaktionstemperatur flüchtig sind, so daß in derartigen Fällen die Reaktion unter einem gemäßigten Druck von mehr als einer Atmosphäre durchgeführt werden kann. Der Druck kann z. B. 3 bis 50 Atmosphären betragen, je nach dem im Reaktionssystem aufgebauten Druck. Es kann jedoch ein höherer Druck verwendet werden, wobei nur praktische Grenzen gesetzt sind, wie z. B. ein Druck von 200 Atmosphären.The reaction pressure of the process according to the invention is not critical. The reaction can be at Atmospheric pressure, although in many cases the reactants at the reaction temperature are volatile, so that in such cases the reaction under a moderate pressure of more than one atmosphere can be carried out. The pressure can e.g. B. 3 to 50 atmospheres, depending on the pressure built up in the reaction system. However, a higher pressure can be used, with only there are practical limits, such as B. a pressure of 200 atmospheres.
Die Reaktionszeit ist nicht kritisch. Die Reaktionsdauer zur Erzielung eines guten Umwandlungsgrads beträgt gewöhnlich etwa 1 bis 30 Stunden.The response time is not critical. The reaction time to achieve a good degree of conversion is usually about 1 to 30 hours.
Die Verfahrensweise zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist recht einfach. Zum Beispiel werden Jod, Jodpentafluorid und der Katalysator in ein Druckgefäß mit Rührer gefüllt, welches auf die Reaktionstemperatur aufgeheizt wird. Das Reaktionsgefäß sollte ferner mit einer Kühleinrichtung für die Reaktionsmischung ausgestattet sein. Das Tetrafluoräthylen sollte langsam zugegeben werden, da die Reaktion recht exotherm verläuft und somit ein erheblicher Temperaturanstieg in Betracht zu ziehen ist. Wenn das Tetrafluoräthylen entweder anfänglich in einer Menge zugegeben wird oder während der Reaktion zu rasch, so verläuft das Verfahren unkontrollierbar. Die Geschwindigkeit der Tetrafluoräthylenzugabe hängt in erster Linie davon ab, in welcher Weise die Reaktionseinrichtung zur Entnahme von Reaktionswärme aus dem Reaktionssystem arbeitet. Es ist ferner erwünscht, die Temperatur so niedrig wie möglich zu halten, da das Jodpentafluorid bei höheren Temperaturen L-inc viel stärkere korrosive Wirkung entfaltet als bei niedrigen Temperaturen. Wenn nur eine geringe Menge von Tetra.fluoräthylen zu der Jod-Jodpentafluorid-Mischung gegeben wird, so wird die Hitze gewöhnlich fast unmittelbar freigesetzt Der Druck des zugesetzten Tetrafluoräthylens nimmt in dem Maße ab, wie dieses verbraucht wird. Nachdem das zugesetzte Tetrafluorethylen umgesetzt ist, werden zusätzliche Anteile eingeführt, bis die gewünschte Menge an Tetrafluoräthylen umgesetzt ist Alternativ kann dasThe procedure for carrying out the method according to the invention is quite simple. For example, iodine, iodine pentafluoride and the catalyst are placed in a pressure vessel with a stirrer, which is heated to the reaction temperature. The reaction vessel should also be equipped with a cooling device for the reaction mixture. The tetrafluoroethylene should be added slowly, as the reaction is quite exothermic and a considerable increase in temperature must therefore be taken into account. If the tetrafluoroethylene is either added initially in an amount or too rapidly during the reaction, the process becomes uncontrollable. The rate of addition of tetrafluoroethylene depends primarily on the way in which the reaction device operates to remove the heat of reaction from the reaction system. It is also desirable to keep the temperature as low as possible, since the iodine pentafluoride has a much stronger corrosive effect at higher temperatures L-inc than at low temperatures. If only a small amount of tetrafluoroethylene is added to the iodine-iodine pentafluoride mixture, the heat is usually released almost immediately. The pressure of the added tetrafluoroethylene decreases as it is consumed. After the added tetrafluoroethylene has reacted, additional proportions are introduced until the desired amount of tetrafluoroethylene has reacted. Alternatively, this can
ίο Tetrafluoräthylen in kontinuierlicher Arbeitsweise langsam
mit einer derartigen Geschwindigkeit zugesetzt werden, daß die Reaktionstemperatur bei Entfernung
von Reaktionswärme etwa konstant gehalten wird.
Alle für das erfindungsgemäße Verfahren verwendeten Ausgangsmaterialien sind im Handel erhältlich.
Jodpentafluorid kann bequem in situ in einem Mischgefäß gebildet werden, welches mit festem Jod
und mit Fluorgas durch ein Einlaßrohr beschickt wird. Dieses Produkt kann nicht umgesetztes Jod enthalten.ίο Tetrafluoroethylene are added slowly in continuous operation at such a rate that the reaction temperature is kept approximately constant with removal of the heat of reaction.
All of the starting materials used for the process of the invention are commercially available. Iodine pentafluoride can conveniently be formed in situ in a mixing vessel which is charged with solid iodine and fluorine gas through an inlet tube. This product may contain unreacted iodine.
Die Herstellung von Jodpentafluorid ist in einem Übersichtsartikel von Booth und Pinks ton,
Chemical Reviews, Band 41, Seite 421 (J947) beschrieben
oder in der US-PS 33 67 745.
Jodpentafluorid ist eine äußerst korrodierend wirkende Substanz, insbesondere im Hinblick auf Metalle, falls
es nicht in wasserfreiem Zustand gehalten wird. Unter wasserfreien Bedingungen ist die Korrosion nicht so
schwerwiegend und Metalle, wie z. B. Edelstahl auf Basis von Nickellegierungen und gewöhnlicher Stahl könnenThe preparation of iodine pentafluoride is described in a review article by Booth and Pinkton, Chemical Reviews, Volume 41, page 421 (J947) or in US Pat. No. 3,367,745.
Iodine pentafluoride is an extremely corrosive substance, especially with regard to metals, if it is not kept in an anhydrous state. In anhydrous conditions, corrosion is not as severe and metals such as B. Stainless steel based on nickel alloys and ordinary steel
jo für die Reaktionsapparatur verwendet werden. Gewöhnlicher Stahl wird stärker angegriffen als die
anderen Metalle, jedoch nicht stark genug, um seine Verwendung auszuschließen.
Das erfindungsgemäße Verfahren unter Umsetzung von Tetrafluoräthylen mit Jod und Jodpentafluorid kann
in einem flüssigen inerten Medium durchgeführt werden. Das erfindungsgemäß verwendete Medium
kann jedes Lösungsmittel umfassen, welches im Hinblick auf die Reaktanden, auf die Reaktionsprodukte
und auf die Reaktionsapparatur inert ist. Perfluoräthyljodid ist das bevorzugte Lösungsmittel, da diese
Substanz selbst auch bei der Reaktion entsteht.jo can be used for the reaction apparatus. Ordinary steel is more severely attacked than the other metals, but not strong enough to preclude its use.
The process according to the invention with the reaction of tetrafluoroethylene with iodine and iodine pentafluoride can be carried out in a liquid inert medium. The medium used according to the invention can comprise any solvent which is inert with regard to the reactants, the reaction products and the reaction apparatus. Perfluoroethyl iodide is the preferred solvent, as this substance itself is also formed during the reaction.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das Perfluoräthyljodid als inertes Medium in Mengen von 0,5 bis 20 Gewichtsteilen auf 1 Gewichtsteil Jodpentafluorid eingesetzt werden. Eine bevorzugte Menge des Mediums liegt im Bereich von 2 bis 10 Gewichtsteilen pro Gewichtsteil Jodpentafluorid. Das Perfluoräthyljodid kann in beliebiger Weise als inertes Medium in dasIn the process according to the invention, the perfluoroethyl iodide can be used as an inert medium in amounts of 0.5 to 20 parts by weight per 1 part by weight of iodine pentafluoride are used. A preferred amount of the Medium is in the range of 2 to 10 parts by weight per part by weight of iodine pentafluoride. Perfluoroethyl iodide can in any way as an inert medium in the
so Reaktionsgefäß eingeführt werden. Zum Beispiel kann das Perfluoräthyljodid, welches nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellt wird, im Reaktionsgefäß als inertes Medium zirkulieren.
Vor der Reaktion mit Tetrafluoräthylen ist es bevorzugt, die Mischung von Jod, Jodpentafluorid und
Katalysator in Kontakt miteinander während mehrerer Stunden stehen zu lassen, vorzugsweise bei einer
erhöhten Temperatur im Bereich von etwa bis zu 2000C.
Optimale Ergebnisse werden gewöhnlich erzielt, wenn man die Mischung auf eine Temperatur zwischen 1000C
und 2000C während einer Zeitdauer von 0,5 bis 24 Stunden erhitzt. Falls ein flüssiges inertes Medium
verwendet wird, wie z. B. Perfluoräthyljodid, so ist es bevorzugt, das Vorheizen der Mischung von ]od,so reaction vessel are introduced. For example, the perfluoroethyl iodide which is produced by the process according to the invention can circulate in the reaction vessel as an inert medium.
Before the reaction with tetrafluoroethylene, it is preferred to let the mixture of iodine, iodine pentafluoride and catalyst stand in contact with one another for several hours, preferably at an elevated temperature in the range of about up to 200 ° C. Optimal results are usually achieved if the mixture is heated to a temperature between 100 ° C. and 200 ° C. for a period of 0.5 to 24 hours. If a liquid inert medium is used, such as. B. perfluoroethyl iodide, it is preferred to preheat the mixture of] od,
bri Jodpentafluorid und Katalysator in Gegenwart eines inerten Mediums durchzuführen. Offenbar wird die Aktivität des Katalysators durch ein derartiges Vorheizen in Gegenwart cks Mediums verbessert, da in diesemb r i iodine pentafluoride and catalyst to be carried out in the presence of an inert medium. Apparently, the activity of the catalyst is improved by such preheating in the presence of the medium, since in this
Fall die Reaktionsergebnisse besser reproduzierbar sind und im allgemeinen höhere Ausbeuten und Umsetzungen erzielt werden. Falls ein flüssiges inertes Medium angewandt wird, so ist es bevorzugt, da.s Vorheizen der Mischung bei einer Temperatur zwischen 100°C und 200° C während einer Zeitdauer von 0,5 bis 24 Stunden durchzuführen, insbesondere bei einer Temperatur zwischen 110°C und 140°C während einer Zeitdauer von 1 bis 12 Stunden.If the reaction results are more reproducible and generally higher yields and conversions be achieved. If a liquid inert medium is used, it is preferred that the preheating of the Mixing at a temperature between 100 ° C and 200 ° C for a period of 0.5 to 24 hours to be carried out, in particular at a temperature between 110 ° C and 140 ° C for a period of time from 1 to 12 hours.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert In diesen Beispielen sind alle Teilangaben Gewichtsteilangaben.The invention is explained in more detail below with reference to examples. All of these examples Partial data part by weight.
Ein Edelstahlautoklav von 0,11 wird mit 16,8 g (66,2 Millimol) Jod, mit 73 g (32,9 Millimol) Jodpentafluorid und mit 25 mg (0,27 Millimol) granuliertem metallischem Niob beschickt Der Autoklav wird dicht verschlossen und auf -60°C abgekühlt, und evakuiert, um die Luft zu entfernen. Sodann wird unter Rühren auf 75° C erhitzt 193 g (193 Millimol) Tetrafluoräthylen werden unter Rühren intermittierend in den Autoklav gegeben und die Temperatur wird bei etwa 75° C gehalten und der Druck wird während 1,5 h bei etwa 4 bis 12 kg/cm2 gehalten.A 0.11 stainless steel autoclave is charged with 16.8 g (66.2 millimoles) of iodine, 73 g (32.9 millimoles) of iodine pentafluoride and 25 mg (0.27 millimoles) of granulated metallic niobium. The autoclave is sealed and cooled to -60 ° C, and evacuated to remove the air. The mixture is then heated to 75 ° C with stirring. 193 g (193 millimoles) of tetrafluoroethylene are intermittently added to the autoclave with stirring and the temperature is kept at about 75 ° C and the pressure is kept at about 4 to 12 kg / cm 2 held.
Am Ende der Reaktion werden 39,0 g (159 Millimol) C2F5J erhalten. Die Selektivität hinsichtlich C2F5J beträgt 99% bezogen auf die Menge an verbrauchtem Tetrafluoräthylen. Die Ausbeute an C2F5J beträgt 96% bezogen auf das verbrauchte JF5.At the end of the reaction, 39.0 g (159 millimoles) of C 2 F 5 J are obtained. The selectivity with regard to C 2 F 5 J is 99% based on the amount of tetrafluoroethylene consumed. The yield of C 2 F 5 J is 96% based on the JF 5 consumed.
Beispiele 2bis4
Vergleichsbeispiele 1 bis 5Examples 2-4
Comparative Examples 1 to 5
Beispiel 1 wird wiederholt, wobei jedoch verschiedene Arten von Katalysatoren gemäß untenstehender Tabelle verwendet werden. Die Ergebnisse sind ebenfalls in der Tabelle zusammengestellt:Example 1 is repeated, but with different Types of catalysts according to the table below can be used. The results are also compiled in the table:
Nach der Reaktion gemäß Beispiel 2 wird C2F5J von der Reaktionsmischung abgetrennt und 163 g Jod und 7,3 g JF5 werden zu 0,5 g des Rückstandes mit dem Niobfluorid und mit einer kleinen Menge Jod gegeben. Sodann wird die Reaktion dieses Beispiels während 1,5 h durchgeführt Die Ausbeute an C2F5J, bezogen auf JF5, beträgt 94%. Dieses Beispiel zeigt die Wiederverwendbarkeit des erfindungsgemäßen Katalysators.After the reaction according to Example 2, C 2 F 5 I is separated off from the reaction mixture and 163 g of iodine and 7.3 g of IF 5 are added to 0.5 g of the residue containing the niobium fluoride and a small amount of iodine. The reaction of this example is then carried out for 1.5 hours. The yield of C 2 F 5 J based on JF 5 is 94%. This example shows the reusability of the catalyst according to the invention.
Ein 0,1-1-Edelstahlautoklav wird mit 163 g Jod, mit 7,3 g Jodpentafluorid und mit 100 mg (2,1 Millimol) granuliertem metallischem Titan beschickt Der Autoklav wird dicht verschlossen und auf ^600C abgekühlt und zur Entfernung der Luft evakuiert Sodann wird wiederum auf 75°C aufgeheizt 18,2 g (182 Millimol) Tetrafluoräthylen werden unter Rühren intermittierend in den Autoklav gegeben und das Ganze wird bei etwa 75° C während 4,5 h bei einem Druck von 4 bis 12 kg/cm2 umgesetzt Nach der Reaktion wird der Inhalt des Autoklav aufgearbeitet, wobei 36,4 g (148 Millimol) C2F5J erhalten werden. Die Ausbeute an C2F5J, bezogen auf C2F4 beträgt 100% und die Ausbeute an C2F5J bezogen auf JF5, beträgt 95%.A 0.1-1 stainless steel autoclave is charged with 163 g of iodine, 7.3 g of iodine pentafluoride and 100 mg (2.1 millimoles) of granulated metallic titanium. The autoclave is tightly closed and cooled to ^ 60 0 C and to remove the Air evacuated. Then it is again heated to 75 ° C. 18.2 g (182 millimoles) of tetrafluoroethylene are intermittently added to the autoclave with stirring and the whole thing is heated at about 75 ° C for 4.5 hours at a pressure of 4 to 12 kg / cm 2 reacted. After the reaction, the contents of the autoclave are worked up, 36.4 g (148 millimoles) of C 2 F 5 J being obtained. The yield of C 2 F 5 J based on C 2 F 4 is 100% and the yield of C 2 F 5 J based on JF 5 is 95%.
Das Verfahren gemäß Beispiel 1 wird wiederholt,The procedure according to example 1 is repeated,
wobei jedoch 13 mg metallisches Niob eingesetzt werden, und wobei die Reaktion während 2,5 h durchgeführt wird, die Ausbeute an C2F5J, bezogen auf J F5, beträgt 93%.however, 13 mg of metallic niobium are used, and the reaction is carried out for 2.5 hours, the yield of C 2 F 5 J, based on JF 5 , is 93%.
Ein 0,1-1-Edelstahlautoklav wird mit 163 g Jod, mit 7,3 g Jodpentafluorid und mit 433 g (178 Millimol) Perfluoräthyljodid beschickt Ferner werden 0,050 g (0,53 Millimol) metallisches Niob eingesetzt Der Autoklav wird dicht verschlossen und 1 h bei 120° C unter Rühren gehalten. Sodann werden 18,2 g (182 Millimol) Tetrafluoräthylen bei 75°C eingeführt und unter einem Druck von 5 bis 12 kg/cm2 während 1,5 h umgesetzt Nach der Reaktion wird der Inhalt abgetrennt und liefert eine Ausbeute von 83,4 g (339 Millimol) an C2F5J. Die Ausbeute an C2F5J, bezogen auf JF5, beträgt 98%.A 0.1-1 stainless steel autoclave is charged with 163 g of iodine, 7.3 g of iodine pentafluoride and 433 g (178 millimoles) of perfluoroethyl iodide. 0.050 g (0.53 millimoles) of metallic niobium are also used Held at 120 ° C with stirring for h. Then 18.2 g (182 millimoles) of tetrafluoroethylene are introduced at 75 ° C. and reacted under a pressure of 5 to 12 kg / cm 2 for 1.5 hours. After the reaction, the contents are separated off and give a yield of 83.4 g (339 millimoles) of C 2 F 5 J. The yield of C 2 F 5 J based on JF 5 is 98%.
Ein 0,1-1-Autoklav wird mit 163 g Jod, mit 7,3 g Jodpentafluorid und mit 0,10 g (0,55 Millimol) metallischem Tantal beschickt Der Autoklav wird dicht verschlossen und während 2 h unter Rühren bei 1180C gehalten. Sodann werden 18,5 g (185 Millimol) Tetrafluoräthylen intermittierend bei 75° C eingeführt und die Reaktion wird bei einem Druck von 5 bis 12 kg/cm2 während 2 h durchgeführt Nach der Reaktion wird der Inhalt entnommen und die Ausbeute beträgt 64,2 g (261 Millimol) C2F5J. Die Ausbeute an C2F5J, bezogen auf JF5, beträgt 41%.A 0.1-1 autoclave is charged with 163 g of iodine, 7.3 g of iodine pentafluoride and 0.10 g (0.55 millimole) of metallic tantalum. The autoclave is tightly closed and at 118 ° C. for 2 hours while stirring held. Then 18.5 g (185 millimoles) of tetrafluoroethylene are introduced intermittently at 75 ° C. and the reaction is carried out at a pressure of 5 to 12 kg / cm 2 for 2 hours. After the reaction, the contents are removed and the yield is 64.2 g (261 millimoles) of C 2 F 5 J. The yield of C 2 F 5 J, based on JF 5 , is 41%.
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