DE2150096C3 - Process for the preparation of perfluoroalkyl iodides - Google Patents
Process for the preparation of perfluoroalkyl iodidesInfo
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- C07C17/013—Preparation of halogenated hydrocarbons by addition of halogens
- C07C17/04—Preparation of halogenated hydrocarbons by addition of halogens to unsaturated halogenated hydrocarbons
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 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 G3-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. Darüber 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 973) relates to such a reaction, the catalysts being 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 the G3-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 are 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 größer 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 with conventional catalytic converters.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Jod und Jodpeitafluorid in einen geschlossenen Reaktor gegeben und mit einer genügenden Menge des Katalysators versetzt. Sodann wird Tetrafluoräthylen in den Reaktoi eingeleitet. Falls die Reaktion nicht von selbst startet, wird leicht erhitzt. Die Reaktion selbst ist jedoch exotherm und es muß nach dem Starten eine Kühlung vorgesehen werden. Die Reaktionstemperatur wird in einem Bereich von 0°C bis 1500C gehalten and die Reaktion wird vorzugsweise bei Atmosphärendruck durchgeführtIn the process according to the invention, iodine and iodine peitafluoride are placed in a closed reactor and a sufficient amount of the catalyst is added. Tetrafluoroethylene is then passed into the reactor. If the reaction does not start by itself, heat gently. However, the reaction itself is exothermic and cooling must be provided after starting. The reaction temperature is maintained in a range of 0 ° C to 150 0 C and the reaction is preferably carried out at atmospheric pressure
Die erfindungsgemäß hergestellten Peroxidfluoralkyljodide können direkt ohne weitere Reinigung als Telogene für die Herstellung von Telomeren gemäß bekannten Verfahren eingesetzt werden.The peroxidfluoroalkyl iodides prepared according to the invention can be used directly without further purification as Telogens can be used for the production of telomeres according to known methods.
Als Ausgangsmaterial für die erfindungsgemäße Reaktion kann man Perfluoralkene mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen einsetzen. Bevorzugt ist Perfluoräthylen. Der Einfachheit halber wird die Erfindung im folgenden anhand des Perfluoräthylens näher erläutert.Perfluoroalkenes with up to 4 can be used as starting material for the reaction according to the invention Insert carbon atoms. Perfluoroethylene is preferred. For the sake of simplicity, the invention in the following explained in more detail 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: JF5 von mindestens 2:1 gewählt werden (ausgenommen das Molverhältnis 2:1). Die obere Grenze des molaren Verhältnisses von J2: JFs ist nicht kritisch, sie sollte jedoch aus praktischen Gründen den Wert von 5:1 nicht überschreiten. Beste Ergebnisse werden im allgemeinen erzielt, wenn man ein molares Verhältnis von J2: JF5 im Bereich von mindestens 2:1 bis 2,5 :1 (ausgenommen das Mol verhältnis 2:1) verwendet, wobei das Optimum bei über etwa 2:1 liegt. Wenn dieses molare Verhältnis mindestens 2:1 beträgt, so sollte Tetrafluoräthylen in einer Menge von mindestens 5 Mol pro MoI JF5 eingesetzt werden. Überschüssiges Tetrafluoräthylen kann eingesetzt werden. Die Reaktion ist jedoch beendet, nachdem 5 Mol des Tetrafluoräthylens umgesetzt sind. Darüber hinaus wird ein Überschuß von Tetrafluoräthylen verloren, falls ein Jodüberschuß vorhanden ist. Im allgemeinen ist das molare Verhältnis von Tetrafluoräthylen zu Jodpentafluorid nicht kritisch, obwohl es bevorzugt ist, einen stöchiometrischen Überschuß von Tetrafluoräthylen einzusetzen. Das molare Verhältnis von Tetrafluoräthylen : Jodpentafluorid sollte im allgemeinen im Bereich von 3:1 — 10:1 liegen und vorzugsweise im Bereich von 5 :l-8:1.In this reaction, the mixture of iodine and iodine pentafluoride must be selected in a molar ratio of I 2 : IF5 of at least 2: 1 (with the exception of the 2: 1 molar ratio). The upper limit of the molar ratio of J 2 : JFs 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 J 2 : JF5 in the range of at least 2: 1 to 2.5: 1 (excluding the 2: 1 molar ratio), with the optimum being above about 2: 1 lies. If this molar ratio is at least 2: 1, then tetrafluoroethylene should be used in an amount of at least 5 mol per mol of JF 5 . Excess tetrafluoroethylene can be used. However, the reaction has ended after 5 moles of the tetrafluoroethylene have reacted. In addition, an excess of tetrafluoroethylene is lost if there is an excess of iodine. In general, the 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: 1-10: 1 and preferably in the range from 5: 1-8: 1.
Die nach der erfindungsgemäßen Reaktion gewonnenen Endprodukte hängen vom molaren Verhältnis von Jod zu Jodpentafluorid ab. Wenn das J2 : J F5-Verhältnis mindestens einen Wert von 2 :1 hat, so erhält man als Endprodukt der erfindungsgemäßen Reaktion im 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 I 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 oder Tantalfluorid. Es ist möglich, bei dem erfindungsgemäßen Verfahren metallisches Niob, metallisches Tantal, Titan oder Molybdän zuzusetzen, welche im Reaktionssystem zu den als Katalysator verwendeten Fluoriden ungewandelt werden können. Es ist ferner möglich, eine Kombination von zwei oder mehreren der genannten Katalysatoren einzusetzen. Wenn man als Katalysator Niobfluorid oder Tantalfluorid einsetzt, so erzielt man eine hohe Reaktionsgeschwindigkeit und es ist möglich, einen hohen Umwandlungsgrad während einer kurzen Zeitdauer und bei einer großen Selektivität hinsichtlichA preferred catalyst is niobium fluoride or tantalum fluoride. It is possible with the invention Process to add metallic niobium, metallic tantalum, titanium or molybdenum, which in the reaction system to the fluorides used as a catalyst can be transformed. It is also possible to use a combination of two or more of the above Use catalysts. If you use niobium fluoride or tantalum fluoride as a catalyst, you get a high reaction rate and it is possible to have a high degree of conversion during a short Duration and with 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, the fluoride catalyst used according to the invention to use again after use.
Der erfindungsgemäße neue Fluorid-Kataiysaior kann wiederverwendet werden. Da Niobfluorid und Tantalfluorid sehr wirksam sind, und zwar in geringeren Mengen als Titanfluorid oder Molybdänfluorid, sind sie bevorzugt.The new fluoride kataiysaior according to the invention can be reused. Since niobium fluoride and tantalum fluoride are very effective, and in lesser amounts In amounts as 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 JFs 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 JFs to form the corresponding fluorides. Thus, the level of Preparation of the fluoride catalyst can be avoided and the problem of preparing the fluoride catalyst is thus minimized the possibility of adding the catalyst in the form of a metal is quite advantageous
Die Konzentration des Katalysators ist nicht kritisch. Er wirkt scl.on 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/Mo! JFs eingesetzt Eine bevorzugte Menge des Katalysators liegt im Bereich von 0,003 bis 0,1 Mol/Mol J F5.The concentration of the catalyst is not critical. It works scl.on 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 used in amounts of 0.001 to 0.2 mol / mo! JFs Used A preferred amount of the catalyst is in the range of 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 00C bis 15O0C durchgeführt werden. Eine bevorzugte Reaktionstemperatur für das erfindungsgemäße Verfahren liegt im Bereich von 10 bis 100° C und insbesondere von 40 bis 80° C.The reaction of the invention takes place at low temperatures down to -2O 0 C. It is also possible to work at temperatures up to 200 ° C. However, for practical purposes, the reaction should preferably be carried out at a temperature ranging from 0 0 C to 15O 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 dsrartigen 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 eine viel stärkere korrosive Wirkung entfaltet als
bei niedrigen Temperaturen. Wenn nur eine geringe Menge von Tetrafluoräthylen zu der {od-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
Tetrafluoräthylen umgesetzt ist, werden zusätzliche Anteile eingeführt, bis die gewünschte Menge an
Tetrafluoräthylen umgesetzt ist Alternativ kann das 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 Eialaßrohr beschickt wird. Dieses Produkt kann nicht umgesetztes Jod enthalten.The 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 is much more corrosive at higher temperatures than at low temperatures. If only a small amount of tetrafluoroethylene is added to the {od-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, the tetrafluoroethylene can be added slowly in continuous operation at such a rate that the reaction temperature is kept approximately constant when the heat of reaction is removed.
All 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 egg 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 (1947) beschrieben oder in der US-PS 33 67 745.
JodpentafluoriH ist eine äußerst korrodierend v/irkende 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 können
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 entstehtThe preparation of iodine pentafluoride is described in a review article by Booth and Pinkton, Chemical Reviews, Volume 41, page 421 (1947) 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 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, since 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.so reaction vessel are introduced. For example, the perfluoroethyl iodide, which according to the invention Process is prepared, circulate in the reaction vessel as an inert medium.
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 200° C. Optimale Ergebnisse werden gewöhnlich erzielt, wenn man die Mischung auf eine Temperatur zwischen 10O0C und 2000C während einer Zeitdauer von 04 bis 24 Stunden erhitzt Falls ein flüssiges inertes Medium verwendet wird, wie z. B. Perfluoräthyljodid, so ist es bevorzugt, das Vorheizen der Mischung von Jod, Jodpentafluorid und Katalysator in Gegenwart eines inerten Mediums durchzuführen. Offenbar wird die Aktivität des Katalysators durch ein derartiges Vorheizen in Gegenwart des Mediums verbessert, da in diesempreferred 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 when the mixture is heated to a temperature between 10O 0 C and 200 0 C heated for a period of 04 to 24 hours. B. perfluoroethyl iodide, it is preferred to carry out the preheating of the mixture of iodine, iodine pentafluoride and catalyst in the presence of an inert medium. Apparently, the activity of the catalyst is improved by such preheating in the presence of the medium, as 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, das Vorheizen der Mischung bei einer Temperatur zwischen 1000C und 2000C während einer Zeitdauer von 0,5 bis 24 Stunden durchzuführen, insbesondere bei einer 'temperatur zwischen 110°C und 14O0C während einer Zeitdauer von 1 bis 12 Stunden.If the reaction results are more reproducible and generally higher yields and conversions are achieved. If a liquid inert medium is used, it is preferable to perform the preheating of the mixture at a temperature between 100 0 C and 200 0 C for a period of 0.5 to 24 hours, in particular at a 'temperature between 110 ° C and 14O 0 C for a period of 1 to 12 hours.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert. In diesen Beispielen sind alle Teilangäben Gewichtsieilangaben.The invention is explained in more detail below with the aid of examples. In these examples are all Partial weight information.
Ein Edelstahlautoklav von 0,1 I 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 — 600C abgekühlt, und evakuiert, um die Luft zu entfernen. Sodann wird unter Rühren auf 75°C erhitzt 19,3 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 0.1 liter 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 60 0 C, and evacuated in order to remove the air. The mixture is then heated to 75 ° C. with stirring. 19.3 g (193 millimoles) of tetrafluoroethylene are intermittently added to the autoclave with stirring and the temperature is maintained at about 75 ° C. and the pressure is about 4 to 12 for 1.5 hours 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. Dje Ausbeute an C2F5J beträgt 96% bezogen auf das verbrauchte J F5.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: ίοExample 1 is repeated, but using different types of catalysts as described below Table can be used. The results are also compiled in the table: ίο
Nach der Reaktion gemäß Beispiel 2 wird C2F5J von der Reaktionsmischung abgetrennt und 163 g Jod und 73 g JF5 werden zu 0.5 g des Rückstandes mil dem Niobfluorid und mit einer kleinen Menge Jod gegeben. Sodann wird die Reaktion dieses Beispiels wii'nreng 1,5 h durchgeführt. Die Ausbeute an C2F5J, bezogen auf JFs. beträgt 94%. Dieses Beispiel zeigt die Wiederverwendbarkeit des erfindungsgemäßen Katalysators.After the reaction according to Example 2, C2F5J is separated off from the reaction mixture and 163 g of iodine and 73 g of JF 5 are added to 0.5 g of the residue with 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 JFs. is 94%. This example shows the reusability of the catalyst according to the invention.
Ein O.l-I-Edelstahlautoklav wird mit 16,8 g Jod, mit 73 g Jodpentafluorid und mit 100 mg (2,1 Millimol) granuliertem metallischem Titan beschickt Der Autoklav wird dicht verschlossen und auf -6O0C 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 Ol-I stainless steel autoclave is charged with granular metallic titanium 16.8 g of iodine, 73 g of iodine pentafluoride and 100 mg (2.1 millimoles) The autoclave is sealed and cooled to -6O 0 C and evacuated to remove the air Then it is again heated to 75 ° C. 18.2 g (182 millimoles) of tetrafluoroethylene are added intermittently to the autoclave with stirring and the whole is reacted at about 75 ° C. for 4.5 hours at a pressure of 4 to 12 kg / cm 2. 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, wobei jedoch 13 mg metallisches Niob eingesetzt werden, und wobei die Reaktion während 23 h jo durchgeführt wird, die Ausbeute an C2F5J, bezogen auf JF5, beträgt 93%.The process according to Example 1 is repeated, except that 13 mg of metallic niobium are used, and the reaction is carried out for 23 hours, the yield of C 2 F 5 I, based on JF 5 , is 93%.
Ein 0,1-l-Edelstahlautoklav wird mit 163 g Jod, mit 73 g Jodpentafluorid und mit 433 g (178 Millimol) Perfluoräthyljodid beschickt. Ferner werden 0,050 g (0^3 Millimol) metallisches Niob eingesetzt Der Autoklav wird dicht verschlossen und lh bei 1200C 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 urngesetzt. 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 liter stainless steel autoclave is charged with 163 g of iodine, 73 g of iodine pentafluoride and 433 g (178 millimoles) of perfluoroethyl iodide. In addition, 0.050 g (0 ^ 3 millimoles) of metallic niobium are used. The autoclave is tightly closed and kept at 120 ° C. for 1 hour while stirring. 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%.
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Ein 0,1-!-Autoklav wird mit 16,8 g Jod, mit 73 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 118° C 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 642 g (261 Miüimo!) C2F5J. Die Ausbeute an C2FsJ, bezogen auf JF5, beträgt 41%.A 0.1 -! - autoclave is charged with 16.8 g of iodine, with 73 g of iodine pentafluoride and with 0.10 g (0.55 millimoles) of metallic tantalum. The autoclave is tightly closed and kept at 118 ° C. for 2 hours with stirring. 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 642 g (261 mls!) C 2 F 5 J. The yield of C 2 FsI, based on JF 5 , is 41%.
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Family Cites Families (1)
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