DE2319078C3 - Process for the production of practically fluoride-free perfluoroalkane sulfonates - Google Patents

Process for the production of practically fluoride-free perfluoroalkane sulfonates

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DE2319078C3
DE2319078C3 DE19732319078 DE2319078A DE2319078C3 DE 2319078 C3 DE2319078 C3 DE 2319078C3 DE 19732319078 DE19732319078 DE 19732319078 DE 2319078 A DE2319078 A DE 2319078A DE 2319078 C3 DE2319078 C3 DE 2319078C3
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Description

Bei der Verwendung von Calciumverbindungen in Systeme die Löslichkeit des Sulfonats im Reaktious-When using calcium compounds in systems, the solubility of the sulfonate in the reactive

Form von Calciumoxid oder -hydroxid, bei der medium innerhalb entsprechender Grenzen beliebigForm of calcium oxide or hydroxide, with the medium arbitrary within appropriate limits

naturgemäß keine Fremdanionen in das Reaktionsgut erhöht werden kann, so daß die Abtrennung vomnaturally no foreign anions can be increased in the reaction mixture, so that the separation of the

gelangen, wird durch Bindung von einem Mol Fluorid- Calciumfluorid stets möglich ist. Dies gilt insbesonderereach is always possible by binding one mole of fluoride-calcium fluoride. This is especially true

anion als schwerlösliches Calciumfluorid jeweils ein 5 für längerkettige Perfluoralkansulfonate, die mitanion as a sparingly soluble calcium fluoride each a 5 for longer-chain perfluoroalkanesulfonates, which with

Hydroxidionenäquivalent für_ die weitere Verseifung wachsender Kettenlänge verminderte Löslichkeit inHydroxide ion equivalent for the further saponification of increasing chain length, reduced solubility in

zur Verfügung gestellt. Das Äquivalentverhältnis von Wasser, selbst bei höheren Temperaturen, aufweisen.made available. Have the equivalent ratio of water, even at higher temperatures.

Primärbase zu Calciumhydroxid darf demnach nicht Anhand der folgenden Beispiele soll nunmehr dasThe primary base to calcium hydroxide must therefore not be based on the following examples

größer als lsein. Allerdings wird bei einem genau ein- erfindungsgemäße Verfahren noch näher erläutertgreater than lbe. However, a method according to the invention will be explained in greater detail in the case of a precisely one method

gehaltenen Äquivalentverhältnis von 1 nur selten eine io werdea:
optimale Entfluoridierung erreicht, so daß meist ein
Maintained equivalent ratio of 1 only rarely becomes an io:
optimal Entfluoridierung achieved, so that mostly a

Überschuß entsprechend einem Äquivalentverhältnis B e i s ο i e 1 1
Primärbase zu Calciumverbindung kleiner als 1 not-
Excess corresponding to an equivalent ratio B is ο ie 1 1
Primary base to calcium compound less than 1 necessary

wendig ist. Das optimale Verhältnis muß wegen der Kaliumperfiuorbutansulfonatis agile. The optimal ratio must be because of the potassium perfluorobutanesulfonate

unterschiedlichen Reinheit der eingesetzten Reak- 15different purities of the reac- 15

tanten, insbesondere des Perfluoralkansulfonylfluorids, 1201 Edelwasser bzw. Mutterlauge wurden in einenaunts, especially of the perfluoroalkanesulfonyl fluoride, 1201 noble water or mother liquor were in one

empirisch ermittelt werden. 2501 fassenden Rührkessel gepumpt und unter Rührencan be determined empirically. 2501 stirred kettle pumped and stirring

Das Sulfonylfluorid wird, z.B. über regulierbare 12,6 kg (0,2 K-MoI 100 %iges KOH) Kaliumhydroxid-The sulfonyl fluoride is, e.g. via adjustable 12.6 kg (0.2 K-MoI 100% KOH) potassium hydroxide

DosierjMimpen, in den Reaktionskessel zu der vor- schuppen und 6,5 kg (0,105 K-MoI 100%iges CaO)DosierjMimpen, in the reaction kettle to the pre- and 6.5 kg (0.105 K-MoI 100% CaO)

gelegten Lösung entsprechender Basen mit einer ao Calciumoxid zugegeben. Der Kessel wurde gut ge-added solution of appropriate bases with an ao calcium oxide. The boiler was well

solchen Geschwindigkeit eindosiert, daß gerade noch schlossen und auf eine Temperatur zwischen 85 unddosed at such a rate that just closed and to a temperature between 85 and

ein kleiner Rückfluß gegeben ist. Die Reaktions- 9O0C gebracht. Anschließend wurde Perfluorbutan-there is a small reflux. The reaction 9O brought 0C. Then perfluorobutane

geschwindigkeit ist naturgemäß auch von den appa- sulfonylfluorid mit einer Geschwindigkeit von 1 bisspeed is naturally also of the appasulfonyl fluoride with a speed of 1 to

rativen Gegebenheiten abhängig, im einzelnen auch 1,5 kg pro Stunde durch ein in die vorgelegte Flüssig-depending on the circumstances, in particular also 1.5 kg per hour by pouring into the presented liquid

von der Intensität der Durchmischung, so daß die as keit hineinragendes Einspeisungsrohr zudosiert, so daßof the intensity of the mixing, so that the as speed protruding feed pipe is metered in, so that

Zudosiergeschwindigkeit des Sulfonylfluorids jeweils möglichst wenig Rückfluß dabei entstand. NachdemThe rate of addition of the sulfonyl fluoride resulted in as little reflux as possible. After

empirisch, im Einklang mit den übrigen Parametern etwa 55 kg C4F9SO2F (bezogen auf 100 %iges Produkt)empirically, in accordance with the other parameters about 55 kg C 4 F 9 SO 2 F (based on 100% product)

der Reaktionsführung, etwa der Reaktionstemperatur, zugegeben waren, wurde der pH-Wert der Reaktions-the reaction, about the reaction temperature, were added, the pH of the reaction

gefunden wird. Die optimale Reaktionstemperatur lösung laufend geprüft und so lange weiter zudosiert,Is found. The optimal reaction temperature solution is continuously checked and added as long as

liegt bevorzugt im Bereich zwischen 20 und 1000C, ist 30 bis der pH-Wert bei ungefähr 7,5 lag. Der Gesamt-is preferably in the range between 20 and 100 0 C, is 30 until the pH was about 7.5. The overall

aber auf diesen Temperaturbereich nicht beschränkt verbrauch an 100%igem Sulfonylfluorid betrug 58,8kgbut not restricted to this temperature range. Consumption of 100% sulfonyl fluoride was 58.8 kg

und kann beliebige Werte zwischen 0 und 250° C an- (0,198 K-MoI C4F9SO2F). Der Kesselinhalt wurdeand can accept any value between 0 and 250 ° C (0.198 K-MoI C 4 F 9 SO 2 F). The boiler content was

nehmen. sodann über eine Heißfilterpresse bei 900C vom CaF2 to take. then via a hot filter press at 90 0 C of CaF 2

Die Zugabe der Calciumverbmdung kann sowohl abfiltriert und in den mit Mutterlauge gereinigtenThe addition of the calcium compound can be filtered off and purified with mother liquor

vor, während als auch nach der Hydrolysereaktion 35 Rührkessel zur Kristallisation zurückgepumpt. Beibefore, during and after the hydrolysis reaction 35 stirred kettles are pumped back for crystallization. at

dem Gemisch zugegeben werden. Die Calciumverbin- 200C wurde der entstandene Kristallbrei kaltfiltriert,be added to the mixture. The Calciumverbin- 20 0 C, the resulting crystal slurry was cold-filtered,

dung wird jedoch vorteilhaft bereits zu Beginn der Der feuchte Kuchen enthält durchschnittlich nochThe moist cake still contains on average

Hydrolyse dem Reaktionsgut zugegeben. Überraschen- etwa 5 bis 20% Wasser, das bei 1100C oder imHydrolysis added to the reaction mixture. Surprisingly about 5 to 20% water, which is at 110 0 C or im

derweise werden hier Calciumfluorid-Niederschläge Vakuumtrockenschrank bei tieferer Temperatur ent-calcium fluoride precipitates are formed here in a vacuum drying cabinet at a lower temperature.

erhallen, die ohne Schwierigkeit mit Hilfe geläufiger 40 fernt werden kann. Zurück bleibt ein weißes Pulver anthat can be removed without difficulty with the help of common 40. A white powder remains

Filtrationsverfahren filtriert werden können. hochreinem Kaliumperfluorbutansulfonat.Filtration process can be filtered. high purity potassium perfluorobutane sulfonate.

Die Abtrennungsbedingungen des in Wasser oder
wäßrig-organischen Systemen schwerlöslichen Fluo- Gehalt an anorganischem Fluorid 0,0006% F-
The separation conditions of the in water or
Aqueous-organic systems sparingly soluble fluo- content of inorganic fluoride 0.0006% F-

rids vom jeweiligen perfluoralkansulfonsaurem Salz <~«.t,«u .,„ r^i«:„™ η ro»/rids of the respective perfluoroalkanesulfonic acid salt <~ «.t,« u., "r ^ i": "™ η ro" /

... · ν · * τ · · lj τ ·. ι· 11 · Gehalt an Calcium U1O/ /0 ... · ν · * τ · lj τ ·. ι · 11 · Calcium content U 1 O / / 0

richten sich in erster Linie nach dem Loshchkeits- 45 ^, ...are based primarily on the Loshchkeit- 45 ^, ...

verhalten des Sulfonats und müssen gegebenenfalls Kaliumanalysebehavior of the sulfonate and may need potassium analysis

empirisch ermittelt werden. Im allgemeinen geschieht gefunden 11,5 /0 can be determined empirically. Generally found happens 11.5 / 0

die Abtrennung einfach durch Filtration des Calcium- berechnet 11,3 Λthe separation simply by filtration of the calcium calculated 11.3 Λ

fluoride bei jener Temperatur, bei der das Sulfonatfluoride at the temperature at which the sulfonate

gut löslich ist. Die Isolierung des Sulfonats erfolgt 5° Ausbeute: 64,2 kg C4F9SO3 -K+, das entspricht 96% dann durch anschließende Kristallisation bei tieferen der Theorie; Löslichkeitsprodukt für CaF2 = 3,4 · Temperaturen oder durch Verdampfen des Lösungs- 10"» (18° C).
mittels. Da die Mutterlauge immer wieder neu eingesetzt werden kann, ist im Falle der Kristallisation Beispiel 2
für den Erfolg der Abtrennung lediglich der Tempe- 55
is readily soluble. The sulfonate is isolated at 5 ° yield: 64.2 kg of C 4 F 9 SO 3 - K + , which then corresponds to 96% as a result of subsequent crystallization at lower levels of theory; Solubility product for CaF 2 = 3.4 · temperatures or by evaporation of the solution 10 "» (18 ° C).
by means of. Since the mother liquor can be used again and again, example 2 is in the case of crystallization
for the success of the separation only the temperature 55

raturkoeffizient der Löslichkeit des Sulfonats von Be- Kaliumtrifluormethansulfonat
dcutung, der hinreichend groß sein muß, ohne daß
Temperature coefficient of the solubility of the sulfonate of potassium trifluoromethanesulfonate
dcutung, which must be sufficiently large without

hierbei die Restlöslichkeit des Sulfonats bei der In einem mit Rückflußkühler, Thermometer undhere the residual solubility of the sulfonate in the one with reflux condenser, thermometer and

Kristaüisationstemperatur eine große Rolle spielt. Gaseinleitungsrohr versehenen 10-1-Kolben wurdenCrystallization temperature plays a major role. 10-1 flasks fitted with the gas inlet tube

Neben Wasser können noch folgende organische 60 10 Mol (56ü g) Kaliumhydroxid und 5 Mol (280 g)In addition to water, the following organic 60 10 mol (56 g) potassium hydroxide and 5 mol (280 g)

Lösungsmittel — im Gemisch mit Wasser — für das Calciumoxid sowie 41 destilliertes Wasser vorgelegtSolvent - mixed with water - for the calcium oxide and 41 distilled water

erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt werden: Me- und 9,2 Mol (1400 g) TrifluormethansulfonylfluoridProcesses according to the invention are used: Me and 9.2 mol (1400 g) of trifluoromethanesulfonyl fluoride

thanol, Äthanol, Dimethylformamid oder Dimethyl- mit einer solchen Geschwindigkeit eingeleitet, daß inEthanol, ethanol, dimethylformamide or dimethyl introduced at such a rate that in

sulfoxid. dem an den Rückflußkühler anschließenden Trocken-sulfoxide. the dry condenser connected to the reflux condenser

Das erfindungsgemäße Verfahren liefert auch in 65 eiskühler kein Rückfluß zu beobachten War. DasThe process according to the invention yields no reflux even in an ice cooler. The

jenen Fällen, in denen schwerer lösliche Sulfonate vor- Reaktionsgemisch erwärmte sich auf 60°C und wurdethose cases where sparingly soluble sulfonates pre- reaction mixture warmed to 60 ° C and became

liegen, zufriedenstellende Ergebnisse, insofern, als nach Beendigung der Reaktion eine halbe Stunde beiare satisfactory results in that they are half an hour after the end of the reaction

durch Übergang von wäßrigen auf wäßrig-organische 900C nachgerührt. Nach dem Abkühlen auf Zimmer-stirred by the transition from the aqueous to aqueous-organic 90 0 C. After cooling down to room

5 65 6

temperatur wurde das ausgefallene Calciumfluorid 600C im Vakuum getrocknet Ausbeute 291 g C8F17-temperature, the precipitated calcium fluoride was dried at 60 ° C. in vacuo Yield 291 g of C 8 F 17 -

über eine Nutsche filtriert und das klare Filtrat am SO3K, das entspricht 91 % der Theorie.Filtered through a suction filter and the clear filtrate on SO 3 K, which corresponds to 91% of theory.

Rotationsverdampfer eingeengt und im Vakuum ge- Analyse:Rotary evaporator concentrated and in vacuo. Analysis:

5 0,008 %> anorganisches Fluorid, 5 0.008%> inorganic fluoride,

Gehalt an anorganischem Fluorid 0,005 % F' " 0,01 % Calcium,Inorganic fluoride content 0.005% F '"0.01% calcium,

Gehalt an Calcium 0,05% LösHchkeitsprodukt für CaF. = 3,8 · 10-« (20° C).Calcium content 0.05% solubility product for CaF. = 3.8 x 10- «(20 ° C).

Gehalt an KaliumPotassium content

gefunden 20,8% Beispiel 4found 20.8% Example 4

berechnet 20,8% to _._ , , _ ,,calculated 20.8% to _._,, _ ,,

Tnathylammoniumperfluoroctansulfonat Ethylammonium perfluorooctanesulfonate

Αμ^^Λ^Ϊ',μ: entspricht l04gC8F17SOiF96%ig(0)2MollOO%ig),5,85gCaOΑμ ^^ Λ ^ Ϊ ', μ : corresponds to l04gC 8 F 17 SO i F96% ig (0 ) 2MollOO% ig), 5.85gCaO

α Z°J? ?r± _^ 1^, ES Losl'chkeitspro- (01 Mo, 100 %iges Cll0) sowie 800 ml Wasser wurden α Z ° J? ? r ± _ ^ 1 ^, ES Losl'chkeitspro- (01 Mo , 100% Cll0) and 800 ml of water were

dukt für Cafr2 - 3,4 -10 "(18 C). in einem Reaktionsgefäß vorgelegt und unter Rührenproduct for Cafr 2 - 3.4 -10 "(18 C). placed in a reaction vessel and stirred

Beispiel 3 15 20,2 (0,2 Mol) Triäthylamin bei 25° C zugetropft NachExample 3 15 20.2 (0.2 mol) of triethylamine added dropwise at 25 ° C

„ .. _ ,. dem Aufheizen auf 700C wurde noch 1 Stunde nach-".. _,. the heating to 70 0 C was still 1 hour after

Kahumperfluoroctansulfonat 8srQbn md heißfiltriert. Das Filtrat ^fc anschUe-Kahumperfluorooctansulfonat 8srQbn md hot-filtered . The filtrate ^ fc

Zu einer Mischung, bestehend aus 39,6 g (0,6 Mol ßend etwa auf die Hälfte seines Volumens eingeengtTo a mixture consisting of 39.6 g (0.6 mol ßend concentrated to about half of its volume

100%ige KOH) Kaliumhydroxid, 18,7 g (0,3 Mol und nach dem Abkühlen auf 15°C vom ausgeschie-100% KOH) potassium hydroxide, 18.7 g (0.3 mol and after cooling to 15 ° C from the precipitated

100%iges CaO) Calciumoxid, 500ml Äthylalkohol ao denen [C8F1 ,SO3J-I(CjHs)3NH]+ abfiltriert Das Ge-100% CaO) calcium oxide, 500ml ethyl alcohol ao which [C 8 F 1 , SO 3 JI (CjHs) 3 NH] + filtered off.

und 500 ml destilliertes Wasser wurden bei 70° C unter wicht des Filterkuchens betrug nach dem Trocknenand 500 ml of distilled water were added at 70 ° C under weight of the filter cake after drying

Rühren312 g(0,6 Mol 100%iges C8F17SOjF) Perfluor- bei 6O0C im Vakuum 104 g, das entspricht einer Aus-Stirring 312 g (0.6 mol of 100% C 8 F 17 SOjF) perfluorine at 6O 0 C in a vacuum of 104 g, which corresponds to an

octansulfonylfluorid zugetropft. Am Ende der Reak- beute von 87 % der Theorie,octanesulfonyl fluoride was added dropwise. At the end of the reac- yield of 87% of theory,

tion zeigte der pH den Wert 7,0. Das Reaktions- Analysen:tion, the pH showed a value of 7.0. The reaction analysis:

gemisch wird bei 700C über eine Glasfritte vom aus- a5 0>01 ./o anorganisches Fluorid,The mixture is made from a 5 0> 01 at 70 0 C via a glass frit. / o inorganic fluoride,

gefallenen CaFt abfiltnert und auf die Hälfte semes O 08 %> Calciumfallen CaF t filtered off and half of the semes O 08%> calcium

Volumens destillativ eingeengt. Der in der Kälte aus- ' 'Concentrated in volume by distillation. Who out in the cold ''

gefallene Niederschlag wird abgenutscht und bei Löslichkeitsprodukt für CaF2 = 3,4 · 1O-11 (18° C).Any precipitate is filtered off with suction and when the solubility product for CaF 2 = 3.4 · 10 -11 (18 ° C.).

Claims (1)

L nischea Verunreinigungen einige Eigenschaften von Patentanspruch: Polycarbonaten stark negativ.nischea impurities some properties of Claim: Polycarbonates strongly negative. Zur Herstellung hochreiner perfluoralkansulfon-For the production of high-purity perfluoroalkanesulfone Verfahren zur Herstellung von praktisch fluorid- saurer Salze war es daner notwendig, entweder durch freien Perfluoralkansulfonaten, ausgehend von 5 Extraktion eine Abtrennung von dem bei der Hydro-Perfluoralkansulfonsäuren RfSO3H, wobei Rf lyse zwangsläufig entstehenden Fluorid zu erreichen, für einen geradkettigen oder verzweigten Perfluor- oder aber den Umweg über die freie Säure zu gehen, alkanrest mit 1 bis 10 C-Atomen steht, durch al- wobei zunächst das ungereinigte rohe perfluoralkankalische Hydrolyse der entsprechenden Perfluor- sulfonsaure Salz mit konzentrierter Schwefelsäure alkansulfonylfluoride, dadurch gekenn- io destillativ in die freie Sulfonsaure überführt wird, die zeichnet, daß man das bei der Hydrolyse des nun ihrerseits durch Neutralisation mit der ent-Perfluoralkansulfonylfluorids entstehende anorga- sprechenden Base das gewünschte reine Perfluoralkannische Fluorid durch Zusatz von schwerlösliche sulfonat gibt. Abgesehen von der UnwirtschaMchkeit Fluoride bildenden Kationen, deren schwerlösliche eines solchen Syntheseumweges ist die Herstellung von Fluorverbindung im verwendeten Lösungsmittel 15 Perfluoralkansulfonsäuren aus mit anorganischen Fluoein Löslichkeitsprodukt von höchstens ΙΟ"6 auf- riden verunreinigtem Sulfonat und der dadurch beweist, vom in Lösung befindlichen Perfluoralkan- dingten Entstehung von stark korrosiv wirkendem sulfonat bei 0 bis 250° C abtrennt und das Sulfonat Fluorwasserstoff mit erheblichen Nachteilen veranschließend aus dem Filtrat isoliert. bunden.Process for the preparation of practically fluoric acid salts, it was also necessary, either by free perfluoroalkanesulfonates, starting from 5 extraction, a separation of the fluoride formed in the hydro-perfluoroalkanesulfonic acids RfSO 3 H, with Rf lysis inevitably to achieve fluoride, for a straight-chain or branched one Perfluoro or to go the detour via the free acid, alkane radical with 1 to 10 carbon atoms is, by al- whereby first the unpurified crude perfluoroalkankalic hydrolysis of the corresponding perfluorosulfonic acid salt with concentrated sulfuric acid alkanesulfonyl fluoride, thereby marked io distillative in the free sulfonic acid is converted, which shows that the inorganic base, which is formed in the hydrolysis of the inorganic base formed by neutralization with the ent-perfluoroalkanesulfonyl fluoride, is given the desired pure perfluoroalkane fluoride by adding sparingly soluble sulfonate. Apart from the inefficiency of fluoride-forming cations, whose sparingly soluble one of such a synthetic detour is the production of fluorine compounds in the solvent 15 perfluoroalkanesulfonic acids from sulfonate contaminated with inorganic fluoro-a solubility product of at most ΙΟ "6 and which proves that the perfluoroalkanes are in solution The formation of strongly corrosive sulfonate is separated off at 0 to 250 ° C. and the sulfonate is isolated from the filtrate with considerable disadvantages. 20 Es war vollkommen überraschend, daß es erficdungsgemäß gelingt, Herstellung und Entfluorierung in20 It was completely surprising that it was according to the invention succeeds in production and defluorination in einem einzigen Arbeitsgang zusammenzufassen undsummarize in a single operation and im Sulfonat Fluoridwerte zu erreichen, die bestenfallsTo achieve fluoride levels in the sulfonate, at best bei einigen ppm liegen. Das Verfahren eignet sich vorare at a few ppm. The procedure is suitable before 25 allem auch für eine großtechnische Synthese von sehr25 especially for a large-scale synthesis of very Die vorliegende Erfindung betrifft gemäß vor- reinen Perfluoralkansulfonaten und ist den bisher stehendem Patentanspruch ein Verfahren zur Her- praktizierten und beschriebenen Darstellungsmethoden stellung von praktisch fluoridfreien Perfiuoralkan- und Verfahren (vgl. zum Beispiel Schröder, sulfonaten, ausgehend von Perfluoralkansulfonsäuren G ä η s w e i η und Brauer, Z. anorg. allg. Chem. RfSO3H, wobei Rf für einen geradkettigen oder ver- 30 391, 295—301) sowohl in technoJogischer als auch zweigten Perfluoralkanrest mit 1 bis 10 C-Atomen ökonomischer Hinsicht deutlich überlegen,
steht, durch alkalische Hydrolyse dir entsprechenden Beispielhaft sollen vor allem die erfindungsgemäß
The present invention relates to pure perfluoroalkanesulfonates and the previous claim is a process for the production of practiced and described methods of preparation of practically fluoride-free perfiuoralkanes and processes (cf. for example Schröder, sulfonates, starting from perfluoroalkanesulfonic acids Gä η swei η and Brauer, Z. anorg. General Chem. RfSO 3 H, where Rf for a straight-chain or branched perfluoroalkane radical with 1 to 10 carbon atoms is clearly superior in economic terms, both in terms of technology and branching,
stands, by means of alkaline hydrolysis corresponding to the example are above all those according to the invention
Perfluoralkansulfonsäurefluoride. hergestellten Verbindungen genannt werden, die einePerfluoroalkanesulfonic acid fluorides. established connections are called, the one Die durch Elektrofluorierung relativ leicht zugang- gewisse technische Bedeutung erlangt haben, wie lieh gewordenen Perfluoralkansulfonylfluoride sind 35 Kaliumperfluorbutansulfonat, Kaliumtrifluormethanwertvolle Zwischenprodukte und werden bereits im sulfonat, Kaliumperfluoroctansulfonat, Triäthylamlechnischen Maßstab hergestellt. Die daraus erhal- moniumperfluoroctansulfonat oder Ammoniumpertenen Folge- und Endprodukte zeichnen sich durch fluoroctansulfonat.Which are relatively easy to access through electrofluorination - have achieved certain technical importance, such as Perfluoroalkanesulfonyl fluorides that have been borrowed include potassium perfluorobutanesulfonate and potassium trifluoromethane Intermediate products and are already in sulfonate, potassium perfluorooctanesulfonate, triethylamine Scale made. The resulting ammonium perfluorooctane sulfonate or ammonium pertene Subsequent and end products are characterized by fluoroctanesulfonate. ungewöhnliche chemische und physikalische Eigen- Die Kationen, die schwerlösliche Fluoride bilden,unusual chemical and physical properties - the cations that form sparingly soluble fluorides, schaffen aus. Fluorchemikalien sind daher auf dem 40 können in beliebiger Form der Reaktionsmischung Sektor der Oleophobierung und Hydrophobierung zugesetzt werden; bevorzugt wird man dabei z. B. von Textilien, Leder oder Papier im Bereich der Tensid- auf Oxide, Carbonate, Hydroxide zurückgreifen, chemie und als Feuerlöschmittel von großem tech- Unter Kationen, die schwerlösliche Fluoride bilden, nischen Interesse und erobern stets neue Einsatz- sollen solche verstanden werden, die unter den jeweils gebiete. 45 herrschenden Reaktionsbedingungen mit dem bei dercreate from. Fluorochemicals are therefore on the 40 can be in any form of the reaction mixture The oleophobic and hydrophobic sectors are added; one is preferred, for. B. of textiles, leather or paper in the area of surfactants use oxides, carbonates, hydroxides, chemistry and as a fire extinguishing agent of great tech- sub cations that form sparingly soluble fluorides, niche interest and constantly conquering new use- should be understood as those under the command. 45 prevailing reaction conditions with that of the Im Gegensatz zu Perfluorcarbonsäurefluoriden sind Hydrolyse entstehenden anorganischen Fluorid eine Perfluoralkansulfonsäurefluoride gegenüber Wasser schwel lösliche Verbindung eingehen, die im beweitgehend stabil und können nur durch alkalische treffenden Lösungsmittel ein Löslichkeitsprodukt von Hydrolyse verseift werden, da auch eine saure Hydro- höchstens 10~e aufweist. Dafür eignen sich z. B. lyse selbst bei höheren Temperaturen nicht zu voll- 50 Calcium, Strontium, Barium, Magnesium, Blei. Beständiger Umsetzung führt (T. Gramstad und vorzugt wird jedoch Calcium eingesetzt. Um das Ein-R. N. H aszel d i ne, J, Chem. Soc. 1956, 173). schleppen zusätzlicher Anionen zu verhindern, werden Dementsprechend erfolgt die Herstellung peifluor- bevorzugt Oxide oder Hydroxide verwendet,
alkansulfonsaurer Salze durch alkalische Hydrolyse Das erfindungsgemäße Verfahren soll nun in einer
In contrast to perfluorocarboxylic acid fluorides, inorganic fluorides formed by hydrolysis form a perfluoroalkanesulfonic acid fluoride that is slightly soluble in water, which is largely stable and can only be saponified as a solubility product of hydrolysis by using alkaline solvents, since an acidic hydrolysis also has a maximum of 10 ~ e . For this are z. B. lysis not too full even at higher temperatures. 50 Calcium, strontium, barium, magnesium, lead. Stable conversion leads (T. Gramstad and preferably calcium is used. Um das Ein-RN H aszel di ne, J, Chem. Soc. 1956, 173). To prevent dragging additional anions, accordingly, the production takes place peifluor- preferably oxides or hydroxides are used,
alkanesulfonic acid salts by alkaline hydrolysis The inventive method should now be in one
der Perfluoralkansulfonylfluoride zu den entsprechen- 55 besonders bevorzugten Form unter Verwendung von den Sulfonaten und anorganischem Fluorid. Das Re- Calciumoxid oder Calciumhydroxid noch näher eraktionsgemisch enthält hierbei zwangsläufig 50 Mol-% läutert werden. Die Reaktion kann dabei schematisch anorganisches Fluorid und muß anschließend zur wie folgt dargestellt werden:
Reinigung und Isolierung des Sulfonats mit organischen Lösungsmitteln, beispielsweise Aceton oder 60
the perfluoroalkanesulfonyl fluoride to the corresponding particularly preferred form using the sulfonates and inorganic fluoride. The re-calcium oxide or calcium hydroxide in more detail contains inevitably 50 mol% to be refined. The reaction can be schematically inorganic fluoride and must then be represented as follows:
Purification and isolation of the sulfonate with organic solvents, for example acetone or 60
Äthylalkohol, extrahiert werden (U.S.A.-Patentschrift Rf - SO2F + M - OH + Vi CaOEthyl alcohol, can be extracted (USA patent specification Rf - SO 2 F + M - OH + Vi CaO 2732398undBurdon,Farazmand,Stacey -»- Vi CaF2 + RpSO3M + Vi H2O2732398 and Burdon, Farazmand, Stacey - »- Vi CaF 2 + RpSO 3 M + Vi H 2 O und T a 11 ο w, J. Chem. Soc. 1957, 2547).and T a 11 o w, J. Chem. Soc. 1957, 2547). Vielfach werden an die Reinheit perfluoralkan-The purity of perfluoroalkane is often sulfonsaurer Salze hohe Anforderungen gestellt, wie 65 wobei M für ein Metall, wie z. B. Na, K, Li, Vi Ca, etwa im Falle der für die Flammfestausrüstung von VsBa oder für einen, gegebenenfalls substituierten Polycarbonaten verwendeten Sulfonate. So beein- Ammoniumrest sowie für starke organische Stickflussen beispielsweise bereits Spuren von anorga- stoffbasen, beispielsweise Guanidin, steht.sulfonic acid salts set high requirements, such as 65 where M is a metal, such as. B. Na, K, Li, Vi Ca, for example in the case of VsBa for the flame retardant finish or for an optionally substituted one Polycarbonates used sulfonates. This affects ammonium residue as well as strong organic nitrogen flows for example, there are already traces of inorganic bases, for example guanidine.
DE19732319078 1973-04-16 1973-04-16 Process for the production of practically fluoride-free perfluoroalkane sulfonates Expired DE2319078C3 (en)

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