DE2153794A1 - PROCESS FOR THE PREPARATION OF PERFLUORALKANE SULFONYL ISOCYANATES - Google Patents
PROCESS FOR THE PREPARATION OF PERFLUORALKANE SULFONYL ISOCYANATESInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C311/00—Amides of sulfonic acids, i.e. compounds having singly-bound oxygen atoms of sulfo groups replaced by nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups
- C07C311/65—N-sulfonylisocyanates
Description
2 6, Okt. 197t2 6, Oct. 197t
Verfahren zur Herstellung von Perfluoralkansulfonylisocyanaten Process for the preparation of perfluoroalkanesulfonyl isocyanates
Die Herstellung von Bifluormethylsulfonylisocyanat CF5SO2NCO aus CF5SO2NSO und Phosgen gemäß der GleichungThe production of bifluoromethylsulfonyl isocyanate CF 5 SO 2 NCO from CF 5 SO 2 NSO and phosgene according to the equation
CF5SO2NSO + COCl2 ^CF5SO2NCO + SOCl2 CF 5 SO 2 NSO + COCl 2 ^ CF 5 SO 2 NCO + SOCl 2
ist bekannt. Man erhält dabei das Trifluormethylsulfonylisocyanat jedoch in schlechter Ausbeute (29 $).is known. However, the trifluoromethylsulfonyl isocyanate is obtained in poor yield ($ 29).
Überraschenderweise wurde nun ein Verfahren gefunden, wonach man ohne großen apparativen Aufwand und in guter Ausbeute Trifluormethylsulfonyüsocyan'at und andere Perfluoralkansulfonylisocyanate erhält, indem man Trifluorinethylsulfonsäureamid bzw. Perfluoralkansulfonsäureamide mit Verbindungen der FormelSurprisingly, a process has now been found, according to which one can take place without great expenditure on apparatus and in good yield Trifluoromethylsulfonyl isocyanate and other perfluoroalkanesulfonyl isocyanates obtained by trifluorinethylsulfonic acid amide or perfluoroalkanesulfonic acid amides with compounds of the formula
HaI-SO2-NCO (Hai = F, Cl, Br, J) umsetzt.Hal-SO 2 -NCO (Hai = F, Cl, Br, J) converts.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Vorfahren zur Herstellung von Perfluoralkansulfonylisocyanaten der a11gerne i neu Forme IThe present invention thus relates to a process for the preparation of perfluoroalkanesulfonyl isocyanates of the generally new Forme I.
(\iV2n η 1 ™2-NC() (n = 1 - Ό). Le Λ 1 5 1H') 5 -I- ( \ i V 2n η 1 ™ 2- NC () ( n = 1 - Ό). Le Λ 1 5 1 H ') 5 -I-
3 O f) Ö 1') / Π .) 73 O f) Ö 1 ') / Π.) 7
BAD ORiQiNAUBAD ORiQiNAU
2)537942) 53794
dadurch gekennzeichnet, daß man Verbindungen der allgemeinen Formelcharacterized in that compounds of the general formula
CnF2n+ 1 S02NH2 <*= 1 " 18> C n F 2n + 1 S0 2 NH 2 <* = 1 " 18 >
mit Verbindungen der Formelwith compounds of the formula
HaI-SO2NCO (Hai = F, Cl, Br, J)HaI-SO 2 NCO (Hai = F, Cl, Br, J)
bei Temperaturen von 20 - 2000C, vorzugsweise 50 - 1500C, umsetzt.at temperatures of 20-200 0 C, preferably 50-150 0 C, is reacted.
Als Ausgangsmaterial für das erfindungsgemäße Verfahren dienen somit Verbindungen der allgemeinen FormelCompounds of the general formula thus serve as starting material for the process according to the invention
CnF2n + 1SO2NH2 (n = 1 - 18). C n F 2n + 1 SO 2 NH 2 (n = 1-18).
Diese Verbindungen sind bekannt. Bevorzugt werden Perfluoralkansulfonsäüreamide mit 1-8 Kohlenstoffatomen verwendet.These connections are known. Perfluoroalkanesulfonic acid amides are preferred with 1-8 carbon atoms used.
Die Perfluoralkansulfonsäüreamide werden mit Verbindungen der allgemeinen FormelThe perfluoroalkanesulfonic acid amides are made with compounds of the general formula
HaI-SO2-NCO (Hai = F, Cl, Br, J) umgesetzt. Bevorzugt wird dabeiHal-SO 2 -NCO (Hai = F, Cl, Br, J) implemented. It is preferred
Cl-SO2-NCO verwendet. Auch diese Verbindung ist bekannt.Cl-SO 2 -NCO used. This connection is also known.
Das Verfahren gemäß Erfindung wird vorzugsweise so durchgeführt, daß die Reaktionskomponenten miteinander in Kontakt gebracht werden, wobei eine Reaktion«temperatür von 20 - 2()0°C, vorzugsweise 50 - 1500C, oingelialten wird. Das erfindungngemüße Verfahren kann auch unter Anwendung von inerten Löiningsmitt.eln durchgeführt werden. Γηfrage kommende inerte IichsThe method according to the invention is preferably carried out such that the reaction components are brought into contact with each other, wherein a reaction "tempera door 20-2 () 0 ° C, preferably 50-150 0 C, is oingelialten. The process according to the invention can also be carried out using inert solvents. Γηquery coming inert Iichs
Γ.« A 1 ) «)f> 5 - '! -■Γ. «A 1)«) f> 5 - '! - ■
0 9 8 1 1J / 1 U 7 BAD ORIGINAL0 9 8 1 1 J / 1 U 7 BAD ORIGINAL
sind z.B. Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Cyclohexan oder Benzin, ferner Halogenkohlenwasserstoffe wie Tetrachlorkohlenstoff, Chlorbenzol oder Tetrachloräthylen, ferner Ester und Ketone wie Aceton oder Methylbutylketon und Cyclohexanon, Sulfone wie Tetramethylensulfon, Sulfoxide wie Dimethylsulfoxid, Amide wie DimethyIacetamid oder N-Methylpyrrolidon. are e.g. hydrocarbons such as benzene, cyclohexane or Gasoline, also halogenated hydrocarbons such as carbon tetrachloride, chlorobenzene or tetrachlorethylene, also Esters and ketones such as acetone or methyl butyl ketone and Cyclohexanone, sulfones such as tetramethylene sulfone, sulfoxides such as dimethyl sulfoxide, amides such as dimethyl acetamide or N-methylpyrrolidone.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird unter möglichst wasserfreien Bedingungen durchgeführt.The process according to the invention is carried out under as anhydrous conditions as possible.
Die Abtrennung der Verfahrensprodukte aus dem Reaktionsgemisch erfolgt in an sich üblicher Weise, z.B. durch Destillation, Kristallisation.The separation of the process products from the reaction mixture takes place in a conventional manner, e.g. by distillation, crystallization.
Die Verfahrensprodukte verhalten sich gegenüber Verbindungen mit reaktionsfähigen Wasserstoffatomen, z.B. gegenüber Alkoholen und Aminen wie normale Isocyanate. Sie werden zur Modifizierung von Kunststoffen, als wasserbindende Mittel in Lacksystemen, z.B. in Polyurethanlacksystemen, und zur Herstellung von pestizid wirksamen Verbindungen verwendet.The products of the process behave towards compounds with reactive hydrogen atoms, e.g. towards Alcohols and amines like normal isocyanates. They are used to modify plastics, as water-binding agents in Paint systems, e.g. in polyurethane paint systems, and for production used by pesticidally active compounds.
Le A 13 903 - 3 - Le A 13 903 - 3 -
3 0 9 8 19/11373 0 9 8 19/1137
Darstellung von C^FqSO2
In einem 1 1 Dreihalskolben, ausgestattet mit Rührer, Tropftrichter
und Destillationsaufsatz, werden 250 g (0,8 Mol)
96 %iges CgFgSO2NH2 in 250 g sorgfältig getrocknetem Tetramethylensulf
on gelöst und auf eine Temperatur von ca. 130° C gebracht. Anschließend wird durch den Tropftrichter die erste
Portion einer äquimolaren Menge von ca. 115 g ClSO2NCO hinzugegeben.
Man rührt einige Zeit weiter unter Rückfluß und beginnt dann unter ständiger Senkung des Druckes bis auf ca.
60 Torr mit der Destillation. Dabei wird nur durch HCl, SO2,
und CO2 verunreinigtes C^FgSO2NCO abdestilliert, das durch
die gelösten Gase einen niedrigeren Siedepunkt hat als die reine Substanz. Durch die ständige Nachbildung des HCl aus
dem entstandenen Chlorsulfonamid kann bei dieser Art der Destillation die gewünschte Substanz nicht rein erhalten,
werden. Wenn kein C^FgSO2NCO mehr übergeht, wird der Druck
wieder durch Einlassen von trockener Luft erhöht und noch 50 g ClSO2NCO hinzugegeben. Anschließend rührt man noch
etwa 10 Minuten und destilliert dann wie bereits angegeben. Dieser Vorgang wird noch zweimal mit jeweils geringeren
Mengen ClSO2NCO wiederholt.Representation of C ^ FqSO 2
In a 1 l three-necked flask equipped with a stirrer, dropping funnel and distillation attachment, 250 g (0.8 mol) of 96% CgFgSO 2 NH 2 are dissolved in 250 g of carefully dried tetramethylene sulfone and brought to a temperature of approx. 130 ° C. The first portion of an equimolar amount of approx. 115 g of ClSO 2 NCO is then added through the dropping funnel. The mixture is stirred for some time under reflux and then begins with the constant lowering of the pressure to about 60 torr with the distillation. Only C ^ FgSO 2 NCO contaminated by HCl, SO 2 and CO 2 is distilled off, which has a lower boiling point than the pure substance due to the dissolved gases. Due to the constant replication of the HCl from the chlorosulfonamide formed, the desired substance cannot be obtained in pure form with this type of distillation. When no more C ^ FgSO 2 NCO passes over, the pressure is increased again by letting in dry air and another 50 g of ClSO 2 NCO are added. The mixture is then stirred for about 10 minutes and then distilled as already stated. This process is repeated twice with smaller amounts of ClSO 2 NCO each time.
Das so gewonnene Produkt kann durch einmalige Destillation gereinigt werden.
Ausbeute: 238 g = 91,5 % The product obtained in this way can be purified by a single distillation.
Yield: 238 g = 91.5 %
Die reine Verbindung C»FgSO2NCO hat einen Schmelupunkt von -15° C und einen Siedepunkt von 128° C bei Normaldruck.The pure compound C »FgSO 2 NCO has a melting point of -15 ° C and a boiling point of 128 ° C at normal pressure.
Darstellung von C8F17SO2NCOPreparation of C 8 F 17 SO 2 NCO
Wie bei der Darstellung von C^FgSO2NCO gemäß Beispiel 1 wird zu 300 g 92,5 tigern CgF17SO2NH2 (0,2 Mol), gelöst in 400 gAs in the preparation of C ^ FgSO 2 NCO according to Example 1, 300 g of 92.5 tiger CgF 17 SO 2 NH 2 (0.2 mol), dissolved in 400 g
Le A 13 963 - 4 - Le A 13 963 - 4 -
3098 19/11373098 19/1137
Tetramethylensulfon, die äquimolare Menge an ClSOpNCO (ca.
105 g) zugetropft, und nach einigem Rühren bei 130° C das entstandene C8F17SO2NCO bei einem Vakuum zwischen 20 und 1 Torr
abdestilliert. Dieser Vorgang wird einmal mit 70 g und dreimal mit je ca. 35 g ClSO2NCO wiederholt. Das anfallende Rohprodukt
ist stark verunreinigt und muß anschließend über eine Vigreuxkolonne destilliert werden,
Ausbeute an Reinprodukt: 211 g = 75 % Schmelzpunkt: 21 - 22° C
Siedepunkt: 55° C / 1 - 2 TorrTetramethylene sulfone, the equimolar amount of ClSOpNCO (about 105 g) were added dropwise, and after some stirring at 130 ° C., the C 8 F 17 SO 2 NCO formed was distilled off under a vacuum between 20 and 1 torr. This process is repeated once with 70 g and three times with approx. 35 g of ClSO 2 NCO each time. The resulting crude product is heavily contaminated and must then be distilled over a Vigreux column,
Yield of pure product: 211 g = 75 %. Melting point: 21-22 ° C
Boiling point: 55 ° C / 1 - 2 Torr
Herstellung von CF3SO2NCOProduction of CF 3 SO 2 NCO
20 g (134 mMol) CF3SO2NH2 und 32 g (226 mMol) ClSO2NCO werden im 100 ml-Einhalskolben mit Füllkörperkolonne, Kolonnenkopf und Spinne mit vier Vorlagekölbchen erhitzt. Dabei entsteht zunächst eine klare Lösung, die sich bei weiterem Erhitzen trübt und schließlich einen feinkristallinen Niederschlag aufweist. Aus dieser Reaktionsmischung destilliert das gebildete CF,SOpNCO bei vermindertem Druck (ca. 600 Torr) bei 65°C rein ab.20 g (134 mmol) CF 3 SO 2 NH 2 and 32 g (226 mmol) ClSO 2 NCO are heated in a 100 ml single-necked flask with a packed column, column head and spider with four receiving flasks. This initially creates a clear solution, which becomes cloudy with further heating and finally has a finely crystalline precipitate. The CF, SOpNCO which has formed is distilled off in pure form from this reaction mixture under reduced pressure (approx. 600 torr) at 65.degree.
Sobald die Temperatur anfängt zu steigen, beendet man die Destillation, da dann das ClSO2NCO übergeht. Das CF3SO2NCO
wird noch einmal an der Vakuumapparatur in eine Falle destilliert, um die letzten Spuren von ClSO2NCO zu entfernen.
Ausbeute: 18,9 g (80 fi der Theorie)
Schmelzpunkt: -25°C
Siedepunkt: 71°CAs soon as the temperature begins to rise, the distillation is ended, since the ClSO 2 NCO then passes over. The CF 3 SO 2 NCO is distilled once more into a trap in the vacuum apparatus in order to remove the last traces of ClSO 2 NCO. Yield: 18.9 g (80 fi of theory)
Melting point: -25 ° C
Boiling point: 71 ° C
le A 13 963 - 5 - le A 13 963 - 5 -
309819/1137309819/1137
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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FR2162876A5 (en) | 1973-07-20 |
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NL7214434A (en) | 1973-05-02 |
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