DE2624349B2 - Process for the production of hexafluoroacetone - Google Patents

Process for the production of hexafluoroacetone

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DE2624349B2 DE19762624349 DE2624349A DE2624349B2 DE 2624349 B2 DE2624349 B2 DE 2624349B2 DE 19762624349 DE19762624349 DE 19762624349 DE 2624349 A DE2624349 A DE 2624349A DE 2624349 B2 DE2624349 B2 DE 2624349B2
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Yonosuke Takatsuki Ohsaka
Takashi Settsu Touzuka
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
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    • C07C45/27Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation
    • C07C45/32Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hexafluoraceton aus Hexafluorpropen.The invention relates to a method of manufacture of hexafluoroacetone from hexafluoropropene.

Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von Hexafluoraceton aus Hexafluorpropen mit hoher Leistung und unter Anwendung eines speziellen Katalysators.In particular, the invention relates to a process for the preparation of hexafluoroacetone from hexafluoropropene with high performance and using a special catalyst.

Hexafluoraceton ist als solches als Katalysator für die Polymerisation von Perfluorcyclobuten oder Triazin einsetzbar. Aufgrund seiner Polymerisierbarkeit bildet es mit Tetrafluoräthylen und Äthylen ein Terpolymeres. Diese Verbindung ist auch als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Bisphenol AFAs such, hexafluoroacetone is used as a catalyst for the Polymerization of perfluorocyclobutene or triazine can be used. Forms due to its polymerizability it is a terpolymer with tetrafluoroethylene and ethylene. This compound is also used as the starting material for the Production of bisphenol AF

[(C6H4 -OH)ACFs)2][(C 6 H 4 -OH) ACFs) 2 ]

geeignet, das ein ausgezeichnetes Vernetzungsmittel für fluorhaltige Elastomere darstellt.which is an excellent crosslinking agent for fluorine-containing elastomers.

Zur Herstellung von Hexafluoraceton ist bereits ein Verfahren bekannt, bei dem man Hexafluorpropen oxydiert und das resultierende 1,2-Epoxyhexafluorpropan einer Umlagerung zu Hexafluoraceton unterwirft So werden z. B. Hexafluorpropen und Sauerstoff mit aktiviertem Silikagel bei Temperaturen von 140 bis 2800C miteinander in Berührung gebracht, wodurch 1,2-Epoxyhexafluorpropan erhalten wird. Diese Verbindung wird in Gegenwart einer Lewissäure, z. B. Aluminiumoxid, zu Hexafluoraceton umgelagert (US-PS 37 75 439). Somit sind bei dem herkömmlichen Verfahren zwei Reaktionsstufen erforderlich, um zu dem gewünschten Hexafluoraceton zu kommen.For the preparation of hexafluoroacetone a process is already known in which one oxidizes hexafluoropropene and subjects the resulting 1,2-epoxyhexafluoropropane to a rearrangement to hexafluoroacetone. B. hexafluoropropene and oxygen brought into contact with activated silica gel at temperatures of 140 to 280 0 C, whereby 1,2-epoxyhexafluoropropane is obtained. This compound is in the presence of a Lewis acid, e.g. B. alumina, rearranged to hexafluoroacetone (US-PS 37 75 439). Thus, in the conventional process, two reaction steps are required in order to arrive at the desired hexafluoroacetone.

Es wurde nun gefunden, daß Hexafluoraceton aus Hexafluorpropen und Sauerstoff durch ein einstufiges Verfahren hergestellt werden kann, wenn man die Umsetzung an einem speziellen fluorierten Aluminiumoxid vornimmt.It has now been found that hexafluoroacetone from hexafluoropropene and oxygen by a one-step Process can be prepared if you carry out the reaction on a special fluorinated alumina undertakes.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von Hexafluoraceton aus Hexafluorpropen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Hexafluorpropen und Sauerstoff mit einem fluorierten Aluminiumoxid, das in üblicher Weise durch Umsetzung von aktiviertem Aluminiumoxid mit einem Fluorierungsmittel hergestellt worden ist, bei einer Temperatur von 80 bis 300° C kontaktiert.The invention therefore relates to a process for the preparation of hexafluoroacetone from hexafluoropropene, which is characterized in that hexafluoropropene and oxygen with a fluorinated aluminum oxide, this in the usual way by reacting activated aluminum oxide with a fluorinating agent has been made, contacted at a temperature of 80 to 300 ° C.

Durch die Erfindung wird es in technisch fortschrittlicher Weise ermöglicht, Hexafluoraceton in einem einstufigen Verfahren aus Hexafluorpropen und Sauerstoff herzustellen. Es muß dabei als überraschend angesehen werden, daß das bei dem oben erwähnten zweistufigen Verfahren auftretende Zwischenprodukt 1,2-Epoxyhexafluorpropan bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht nachgewiesen werden kann. Bei dem herkömmlichen Verfahren wird die zweite Reaktionsstufe gewöhnlich in Gegenwart einer Lewissäure als Katalysator durchgeführt.The invention makes it possible in a technically advanced manner, hexafluoroacetone in one one-step process from hexafluoropropene and oxygen. It must be surprising be considered to be the intermediate occurring in the above-mentioned two-step process 1,2-Epoxyhexafluoropropane not detected when carrying out the method according to the invention can be. In the conventional method, the second stage reaction is usually carried out in the presence carried out a Lewis acid as a catalyst.

Während die herkömmlich verwendeten, bekannten Oxydationskatalysatoren (z. B. Siliziumdioxid) für Hexafluorpropen hauptsächlich 1,2-Epoxyhexafluorpropan erzeugen, zeigt sich, daß das erfindungsgemäß in Betracht gezogene fluorierte Aluminiumoxid kein 1,2-Epoxyhexafluorpropan bildet Andererseits üben Lewissäuren (z. B. Aluminiumoxid, Aluminiumtrichlorid), die als Katalysatoren für die Umlagerung von 1,2-Epoxyhexafluorpropan zu Hexafluoraceton bekanntWhereas the conventionally used, known oxidation catalysts (e.g. silicon dioxide) for hexafluoropropene mainly produce 1,2-epoxyhexafluoropropane, it is found that the invention in On the other hand, practicing fluorinated alumina under consideration does not form 1,2-epoxyhexafluoropropane Lewis acids (e.g. aluminum oxide, aluminum trichloride), which act as catalysts for the rearrangement of 1,2-Epoxyhexafluoropropane known to hexafluoroacetone

ίο sind, bei der Umsetzung von Hexafluorpropen mit Sauerstoff keine Aktivität aus. Aus diesen Tatsachen kann angenommen werden, daß das fluorierte Aluminiumoxid eine selektive Bildung von Hexafluoraceton bei der Oxydation von Hexafluorpropen ergibt.ίο are when implementing hexafluoropropene with Oxygen does not show any activity. From these facts, it can be presumed that the fluorinated alumina selective formation of hexafluoroacetone results in the oxidation of hexafluoropropene.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden fluorierte Aluminiumoxide verwendet, von denen einige bereits als Katalysatoren zur Reformierung von Kohlenwasserstoffen und andere als Katalysatoren für die Umlagerung von Chlorfluorkohlenwasserstoffen bekannt sind. Obgleich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren jeder beliebige Katalysator, der durch Umsetzung von aktiviertem Aluminiumoxid mit einem Fluorierungsmittel hergestellt worden ist, verwendet werden kann, ist doch die Verwendung von solchen fluorierten Aluminiumoxiden zweckmäßig, die im wesentlichen Aluminium, Fluor und Sauerstoff enthalten und deren Fluorgehalt etwa 0,5 bis 50 Gew.-% beträgtFluorinated aluminas are used in the process of the present invention, some of which already as catalysts for reforming hydrocarbons and others as catalysts for the rearrangement of chlorofluorocarbons are known. Although with the invention Process any catalyst obtained by reacting activated alumina with a Fluorinating agents can be used, as is the use of such fluorinated aluminum oxides which essentially contain aluminum, fluorine and oxygen are expedient and the fluorine content of which is about 0.5 to 50% by weight

Das als Katalysator verwendete fluorierte Aluminiumoxid wird in üblicher Weise durch Behandlung vonThe fluorinated alumina used as a catalyst is conventionally by treating

JO aktiviertem Aluminiumoxid mit einem Fluorierungsmittel hergestellt.JO activated alumina made with a fluorinating agent.

Als aktiviertes Aluminiumoxid können ohne besondere Begrenzungen alle herkömmlichen Produkte, z. B. natürliches Aluminiumoxid der synthetisches Alumini-As activated aluminum oxide, all conventional products, e.g. B. synthetic aluminum natural aluminum oxide

J5 umoxid, verwendet werden, z. B. hochporöses Aluminiumoxid, erhalten durch Calcinierung von «-Aluminiumoxidhydrat oder 0-Aluminiumoxidhydrat bei entsprechend kontrollierten Bedingungen. Einige, im Handel erhältliche aktivierte Aluminiumoxid-Arten enthaltenJ5 umoxide, can be used, e.g. B. highly porous aluminum oxide, obtained by calcining -aluminium oxide hydrate or 0-aluminum oxide hydrate with correspondingly controlled conditions. Contain some commercially available activated alumina types

ίο Siliciumdioxid als Komponente für die Tablettenbildung. Die Anwesenheit von Siliciumdioxid bzw. Kieselsäure in Mengen bis zu etwa 20 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge in dem Aluminiumoxid selbst, ist praktisch für die Herstellung des Katalysators, der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden soll, nicht von Nachteil. Wenn jedoch der Anteil mehr als etwa 50 Gew.-% beträgt, dann wird die katalytische Aktivität des Katalysators extrem verringert, wodurch die technische Verwendung unmöglich gemacht wird.ίο silicon dioxide as a component in tablet formation. The presence of silicon dioxide or silica in amounts up to about 20% by weight, based on on the total amount in the alumina itself, is convenient for the preparation of the catalyst that is involved in the method according to the invention is to be used, not disadvantageous. However, if the proportion is more than about 50% by weight, the catalytic activity of the catalyst is extremely lowered, whereby technical use is made impossible.

so Als Fluorierungsmittel können anorganische Fluorierungsmittel oder organische Fluorierungsmittel verwendet werden. Beispiele für anorganische Fluorierungsmittel sind Fluorwasserstoff, Siliciumtetrafluorid, Schwefelfluorid (z. B. Schwefeltetrafluorid, Schwefelhexafluorid), Sulfurylfluorid, Thionylfluorid, Ammoniumfluorid (z. B. saures Ammoniumfluorid, neutrales Ammoniumfluorid) etc. Beispiele für organische Fluorierungsmittel sind Fluorkohlenwasserstoffe, Chlorfluorkohlenwasserstoffe, Bromfluorkohlenwasserstoffe etc.As a fluorinating agent, inorganic fluorinating agents can be used or organic fluorinating agents can be used. Examples of inorganic fluorinating agents are hydrogen fluoride, silicon tetrafluoride, sulfur fluoride (e.g. sulfur tetrafluoride, sulfur hexafluoride), Sulfuryl fluoride, thionyl fluoride, ammonium fluoride (e.g. acidic ammonium fluoride, neutral ammonium fluoride) etc. Examples of organic fluorinating agents are fluorocarbons, chlorofluorocarbons, Bromofluorocarbons etc.

w) Fluorhaltige Verbindungen der Formel C„FaHfcX, in der X ein Sauerstoffatom oder ein Stickstoffatom bedeutet, π eine ganze Zahl von 5 bis 8 (vorzugsweise 1 bis 4) darstellt, a eine ganze Zahl von 1 bis 2n+m darstellt, b eine ganze Zahl von0bis2n+/n·- 1 darstellt und meinew) Fluorine-containing compounds of the formula C "F a HfcX, in which X is an oxygen atom or a nitrogen atom, π is an integer from 5 to 8 (preferably 1 to 4), a is an integer from 1 to 2n + m , b represents an integer from 0 to 2n + / n · - 1 and mean

ii5 ganze Zahl von 2, wenn X ein Sauerstoffatom bedeutet, oder ganze Zahl von 3, wenn X ein Stickstoffatom bedeutet, ist, wie sie in den veröffentlichten Unterlagen der japanischen Patentanmeldung 1578/1972 beschrie-ii5 integer of 2, if X is an oxygen atom, or an integer of 3 when X is nitrogen is as used in the published documents in Japanese Patent Application 1578/1972.

ben sind, können ebenfalls als organische Fluorierungsmittel verwendet werden. Die Fluorkohlenwasserstoffe können gesäiiigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit nicht mehr als 8, vorzugsweise nicht mehr als 4 Kohlenstoffatomen sein, bei denen mindestens ein Wasserstoffatom durch ein Fluoratom substituiert ist Ein höherer Substitutionsgrad mit Fluoratomen wird jedoch mehr bevorzugt Spezielle Beispiele hierfür sind die folgenden Substanzen:can also be used as organic fluorinating agents be used. The fluorocarbons can be saturated or unsaturated hydrocarbons with not more than 8, preferably not more than 4 carbon atoms, in which at least one Hydrogen atom is substituted by a fluorine atom A higher degree of substitution with fluorine atoms becomes however, more preferred. Specific examples thereof are the following substances:

CF4, CHF3, CF3CF3, CHF2CF3,
CHF2CHF2, CH3CF3, CH2FCHF2,
CH2 = CF2. CF3CF = CF2, CF2=CF2 etc.
CF 4 , CHF 3 , CF 3 CF 3 , CHF 2 CF 3 ,
CHF 2 CHF 2 , CH 3 CF 3 , CH 2 FCHF 2 ,
CH 2 = CF 2 . CF 3 CF = CF 2 , CF 2 = CF 2 etc.

Die Chlorfluorkohlenwasserstoffe und die Bromfluorkohlenwasserstoffe können gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit nicht mehr als 8, vorzugsweise nicht mehr als 4 Kohlenstoffatomen sein, bei denen Wasserstoffatome durch mindestens ein Fluoratom und mindestens ein Chlor- oder Bromatom substituiert sind. Einzelbeispiele hierfür sind die folgenden Substanzen:The chlorofluorocarbons and the bromofluorocarbons can be saturated or unsaturated hydrocarbons with no more than 8, preferably not be more than 4 carbon atoms, in which hydrogen atoms are replaced by at least one fluorine atom and at least one chlorine or bromine atom are substituted. Individual examples of this are the following substances:

CCL3F, CCl2F2, CHCJ2F, CHClF2,
CClF2CCl2F, CCl3CF3, CCl2FCCl2F,
CCl3CCl2F, CClF2CClF2, CCI2FCF3,
CF3CCI = CCICF3, CF2BrCFClBr,
CF2BrCHClF, CF2BrCF2Br etc.
CCL 3 F, CCl 2 F 2 , CHCJ 2 F, CHClF 2 ,
CClF 2 CCl 2 F, CCl 3 CF 3 , CCl 2 FCCl 2 F,
CCl 3 CCl 2 F, CClF 2 CClF 2 , CCI 2 FCF 3 ,
CF 3 CCI = CCICF 3 , CF 2 BrCFClBr,
CF 2 BrCHClF, CF 2 BrCF 2 Br etc.

Beispiele für fluorhaltige Verbindungen sind Hexafluoraceton, Hexafluor-l,2-epoxyäihan, Decafluordiäthyläther, Tri-(tri-fluormethyl)-amin, Tetrafluoräthyl-methyläther etc. Unter diesen werden Perfluoralkane, z. B. Tetrafluormethan, und Perfluoralkene, z. B. Hexafluorpropen, besonders bevorzugt.Examples of fluorine-containing compounds are hexafluoroacetone, hexafluoro-l, 2-epoxyäihan, decafluorodiethyl ether, Tri- (tri-fluoromethyl) amine, tetrafluoroethyl methyl ether etc. Among these, perfluoroalkanes, e.g. B. tetrafluoromethane, and perfluoroalkenes, e.g. B. hexafluoropropene, particularly preferred.

Die Herstellung des Katalysators kann je nach der Art des verwendeten Fluorierungsmittels nach verschiedenen Verfahrensweisen vor sich gehen.The preparation of the catalyst can be different depending on the type of fluorinating agent used Procedures go on.

Wenn z. B. Fluorwasserstoff oder Ammoniumfluorid als Fluorierungsmittel verwendet wird, dann wird das aktivierte Aluminiumoxid damit bei Temperaturen von etwa 20 bis 45O0C in Berührung gebracht, so daß das fluorierte Aluminiumoxid erhalten wird.If z. As hydrogen fluoride or ammonium fluoride is used as the fluorinating agent, then the activated alumina is implicated at temperatures of about 20 to 45O 0 C in contact, so that the fluorinated alumina is obtained.

Wenn Schwefelfluorid, Sulfurylfluorid oder Thionylfluorid verwendet wird, dann kann das aktivierte Aluminiumoxid mit dem Fluorierungsmittel bei Temperaturen von etwa 300 bis 500° C in Berührung gebracht werden, um das fluorierte Aluminiumoxid zu erhalten. In manchen Fällen können schwefelhaltige Verbindungen gebildet und auf dem Katalysator abgeschieden werden. Diese sind jedoch für die katalytische Aktivität nicht schädlich.If sulfur fluoride, sulfuryl fluoride or thionyl fluoride is used, then the activated Alumina brought into contact with the fluorinating agent at temperatures of about 300 to 500 ° C to obtain the fluorinated alumina. In some cases, sulfur-containing compounds can be used are formed and deposited on the catalyst. However, these are not responsible for catalytic activity harmful.

Wenn das Fluorierungsmittel ein organisches Fluorierungsmittel ist, dann kann das aktivierte Aluminiumoxid damit bei einer Temperatur von etwa 100 bis 600° C, vorzugsweise von etwa 150 bis 450° C, in Berührung gebracht werden, um das gewünschte fluorierte Aluminiumoxid herzustellen.When the fluorinating agent is an organic fluorinating agent, the activated alumina can in contact therewith at a temperature of about 100 to 600 ° C, preferably about 150 to 450 ° C to produce the desired fluorinated alumina.

Im Falle der Verwendung eines organischen Fluorierungsmittels kann die Behandlung des aktivierten Aluminiumoxids mit einem Chlorkohlenwasserstoff oder einem Bromkohlenwasserstoff vor dem Kontakt mit dem organischen Fluorierungsmittel durchgeführt werden. Das gemeinsame Vorliegen eines Chlorkohlenwasserstoffs oder eines Bromkohlenwasserstoffs beim Kontakt des aktivierten Aluminiumoxids mit dem organischen Fluorierungsmittel ist in manchen Fällen empfehlenswert, da die Fluorierung des aktivierten Aluminiumoxids bei niedrigerer Temperatur glatter bewerkstelligt werden kann.In the case of the use of an organic fluorinating agent, the treatment of the activated Alumina with a chlorinated hydrocarbon or a bromocarbon prior to contact be carried out with the organic fluorinating agent. The common presence of a chlorinated hydrocarbon or a bromocarbon upon contact of the activated alumina with the Organic fluorinating agent is recommended in some cases as the fluorination of the activated Alumina can be done smoother at a lower temperature.

Als Chlorkohlenwasserstoffe oder Bromkohlenwasserstoffe können gesättigte oder ungesättigte Kohlenwaserstoffe mit nicht mehr als 8, vorzugsweise nicht mehr als 4 Kohlenstoffatomen, bei denen mindestens ein Wasserstoffatom durch ein Chlor- oder Bromatom substituiert ist, verwendet werden. Ein höherer Substitutionsgrad mit Chlor- oder Bromatomen wird mehr bevorzugt Die Substitution mit Chlor- oder Bromatomen allein oder mit beiden ist zulässig. Spezielle ι ο Beispiele sind die folgenden Substanzen:As chlorinated hydrocarbons or bromine hydrocarbons, saturated or unsaturated hydrocarbons can be used with not more than 8, preferably not more than 4 carbon atoms, in which at least one Hydrogen atom is substituted by a chlorine or bromine atom, can be used. A higher degree of substitution with chlorine or bromine atoms, substitution with chlorine or bromine atoms is more preferred alone or with both is permitted. Specific ι ο examples are the following substances:

CCU, CHCl3, CCl3CCl3,
CHCl2CCl3, CCl2=CCl2,
CHCl = CCl2, CHBr3, CCI2Br2 etc.
CCU, CHCl 3 , CCl 3 CCl 3 ,
CHCl 2 CCl 3 , CCl 2 = CCl 2 ,
CHCl = CCl 2 , CHBr 3 , CCI 2 Br 2 etc.

Unter diesen Verbindungen werden Perchlorkohlenwasserstoffe besonders bevorzugtAmong these compounds, perchlorohydrocarbons are particularly preferred

Bei der Herstellung des fluorierten Aluminiumoxids durch Behandlung des aktivierten Aluminiumoxids mit dem Fluorkohlenwasserstoff und dem Chlorkohlenwasserstoff oder dem Bromkohlenwasserstoff kann das aktivierte Aluminiumoxid zunächst mit dem Chlorkohlenwasserstoff oder mit dem Bromkohlenwasserstoff bei Temperaturen von etwa 100 bis 400° C (vorzugsweise 100 bis 200° C) und sodann mit dem Fluorkohlenwasserstoff bei Temperaturen von etwa 100 bis 400° C (vorzugsweise 100 bis 350° C) kontaktiert werden, wodurch fluoriertes Aluminiumoxid erhalten werden kann.In the production of the fluorinated alumina by treating the activated alumina with the fluorocarbon and the chlorinated hydrocarbon or the bromocarbon can activated aluminum oxide first with the chlorinated hydrocarbon or with the bromocarbon at temperatures of about 100 to 400 ° C (preferably 100 to 200 ° C) and then with the fluorocarbon are contacted at temperatures of about 100 to 400 ° C (preferably 100 to 350 ° C), whereby fluorinated alumina can be obtained.

Alternativ ka-in man das aktivierte Aluminiumoxid auch mit einem Gemisch aus dem Chlorkohlenwasserstoff oder den Bromkohlenwasserstoff und dem Fluorkohlenwassserstoff bei Temperaturen von etwa 100 bis 400° C (vorzugsweise 200 bis 300° C) kontaktieren. Das Mischverhältnis Chlorkohlenwasserstoff oderAlternatively, the activated aluminum oxide can be used also with a mixture of the chlorinated hydrocarbon or the bromocarbon and the Contact fluorocarbon at temperatures of about 100 to 400 ° C (preferably 200 to 300 ° C). The mixing ratio chlorinated hydrocarbon or

j5 Bromkohlenwasserstoff zu dem Fluorkohlenwasserstoff bestimmt sich durch die jeweilige Art. Wenn man z. B. eine Kombination aus Tetrachlormethan und Trichlortrif luoräthan verwendet, dann beträgt das Molverhältnis von Tetrachlormethan zu Trichlortrifluoräthan zweckmäßigerweise etwa 0,1 bis 5 :1.j5 bromocarbon to the fluorocarbon determined by the respective species. B. a combination of carbon tetrachloride and trichlorotrif luoroethane is used, then the molar ratio of carbon tetrachloride to trichlorotrifluoroethane is expediently about 0.1 to 5: 1.

Zusätzlich zu den oben beschriebenen Verfahrensweisen kann das fluorierte Aluminiumoxid nach allen beliebigen, herkömmlichen Verfahren hergestellt werden, z. B. nach den Verfahren, die in den japanischen Patentschriften 11605/1964 und 27 748/1968 beschrieben werden.In addition to the procedures described above, the fluorinated alumina can be used in any of the following ways any conventional method, e.g. B. according to the procedures described in Japanese Patents 11605/1964 and 27 748/1968 described will.

Wenn der Katalysator über Zeiträume verwendet wird, dann werden auf seiner Oberfläche kohlenstoffhaltige Materialien abgeschieden, wodurch die katalytische Aktivität vermindert wird. In einem solchen Fall kann die katalytische Aktivität wiedergewonnen werden, indem man den Katalysator in Gegenwart von Sauerstoff oder eines Sauerstoff enthaltenden Materials, z. B. Luft, auf Temperaturen von etwa 350 bis 500° C erhitzt.If the catalyst is used for periods of time, carbonaceous substances will appear on its surface Materials deposited, whereby the catalytic activity is reduced. In such a case can the catalytic activity can be recovered by placing the catalyst in the presence of Oxygen or an oxygen-containing material, e.g. B. air, to temperatures of about 350 to 500 ° C heated.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in der Weise durchgeführt werden, daß man Hexafluorpropen und Sauerstoff mit dem fluorierten Aluminiumoxid als Katalysator in herkömmlicher Weise kontaktiert. SomitThe inventive method can be carried out in such a way that one hexafluoropropene and Oxygen contacted with the fluorinated alumina catalyst in a conventional manner. Consequently

bo können z. B. das Hexafluorpropen und der Sauerstoff in einem Festbett, einem bewegenden Bett oder in einem Wirbelschichtbett des Katalysators in einem geeigneten Reaktionsgefäß oder -rohr und in einem kontinuierlichen System oder in einem geschlossenen Systembo can e.g. B. the hexafluoropropene and oxygen in a fixed bed, a moving bed or a fluidized bed of the catalyst in a suitable one Reaction vessel or tube and in a continuous system or in a closed system

b j miteinander in Berührung gebracht werden. b j are brought into contact with one another.

Das Mischverhältnis von Hexafluorpropen zu Sauerstoff beträgt gewöhnlich etwa 1 :10 bis 0,1 (Molverhältnis), vorzugsweise etwa 1:2 bis 0,3. Wenn dieThe mixing ratio of hexafluoropropene to oxygen is usually about 1:10 to 0.1 (molar ratio), preferably about 1: 2 to 0.3. If the

Sauerstoffmenge unterhalb der unteren Grenze dieses Bereichs liegt, dann ist die Umwandlungsrate nur niedrig. Wenn andererseits die Sauerstoffmenge oberhalb der oberen Grenze liegt, dann wird die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung vermindert Erforderlichenfalls kann ein inaktives Gas, z. B. Kohlendioxid, Stickstoff oder Helium, ais Verdünnungsmittel verwendet werden.If the amount of oxygen is below the lower limit of this range, then the conversion rate is only low. On the other hand, if the amount of oxygen is above the upper limit, then the Performance of the device reduced. If necessary, an inactive gas, e.g. B. carbon dioxide, Nitrogen or helium can be used as diluents.

Die Reaktionstemperatur beim Kontakt beträgt gewöhnlich etwa 80 bis 300° C, vorzugsweise etwa 100 bis 250° C. Wenn die Temperatur unterhalb der unteren Grenz«; dieses Bereichs liegt, dann wird die Umwandlungsrate erniedrigt. Wenn andererseits die Temperatur oberhalb der oberen Grenze liegt, wird die Ausbeute vermindert Bei Temperaturen unterhalb etwa 800C schreitet die Reaktion kaum fort. Bei Temperaturen oberhalb etwa 3000C ist die Ausbeute extrem niedrig. Der Reaktionsdruck kann Atmosphärendruck oder ein höherer Druck sein. Im allgemeinen ist ein höherer Druck zur Erhöhung der Umwandlungsrate und der Ausbeute vorzuziehen. Für die technische Durchführung wird gewöhnlich ein Druck von etwa 0,98 - 20,6 bar angewendet.The reaction temperature on contact is usually about 80 to 300 ° C, preferably about 100 to 250 ° C. When the temperature is below the lower limit «; is within this range, the conversion rate is decreased. On the other hand, if the temperature is above the upper limit, the yield is reduced. At temperatures below about 80 ° C., the reaction hardly proceeds. At temperatures above about 300 ° C., the yield is extremely low. The reaction pressure can be atmospheric pressure or a higher pressure. In general, a higher pressure is preferable to increase the conversion rate and the yield. For the technical implementation, a pressure of about 0.98-20.6 bar is usually used.

Die Kontaktzeit bestimmt sich durch die anderen Bedingungen, insbesondere die Temperatur. Bei höherer Temperatur wird eine kürzere Kontaktzeit ausgewählt, während bei niedrigerer Temperatur eine längere Kontaktzeit zweckmäßig ist, wie es auch bei anderen, üblichen Reaktionen der Fall ist. Im allgemeinen ist eine Kontaktzeit von 30 Minuten oder weniger (z. B. 0,5 Sekunden) bevorzugt. Eine größere Kontaktzeit führt zu einer höheren Umwandlung. Im Einzelfall kann die richtige Kontaktzeit aus ökonomischen Erwägungen heraus gewählt werden. So wird gewöhnlich eine Kontaktzeit von etwa 1 Sekunde bis 10 Minuten in kontinuierlichen Systemen angewendet, bei denen die Temperatur etwa 100 bis 2500C beträgt.The contact time is determined by the other conditions, in particular the temperature. A shorter contact time is selected at a higher temperature, while a longer contact time is expedient at a lower temperature, as is also the case with other, customary reactions. In general, a contact time of 30 minutes or less (e.g. 0.5 seconds) is preferred. A longer contact time leads to a higher conversion. In individual cases, the correct contact time can be selected based on economic considerations. Thus, a contact time of about 1 second is applied to 10 minutes in continuous systems usually, in which the temperature is about 100 to 250 0 C.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.The examples illustrate the invention.

Beispiel 1
(1) Herstellung des Katalysators
example 1
(1) Preparation of the catalyst

In ein Reaktionsrohr aus Pyrexglas (Durchmesser 28 mm, Länge 1000 mm), das in einem elektrischen Ofen vertikal angeordnet ist, wird kornförmiges aktiviertes Aluminiumoxid mit einer Teilchengröße von 2,3 bis 4,7 mm (Aluminiumoxidgel) (51,25 g) eingegeben. Die Entwässerung erfolgt durch einstündiges Erhitzen aufIn a reaction tube made of Pyrex glass (diameter 28 mm, length 1000 mm) in an electric furnace is arranged vertically, granular activated alumina with a particle size of 2.3 to 4.7 mm (alumina gel) (51.25 g) was added. The dehydration takes place by heating up for one hour

to 5000C im Stickstoffstrom. Sodann wird die Temperatur auf 2000C erniedrigt. Die Stickstoff zufuhr wird abgebrochen, und eine gemischte Lösung aus CCU und CF2ClCFCl2 (Molverhältnis 1:1) wird mit einer Geschwindigkeit von 1 g/min von der Oberseite des Reaktionsrohrs eingeführt. Der obere Teil der Aluminiumoxidschicht zeigte sofort einen Temperaturanstieg bis auf 2700C. Die Zone der hohen Temperatur bewegt sich allmählich auf die untere Schicht zu, und nach 40 Minuten ist ein Gleichgewicht erreicht, bei dem die gesamte Aluminiumoxidschicht eine Temperatur zeigt, die um etwa 100C höher liegt als die geplante Temperatur. Hierauf wird die geplante Temperatur auf 2500C erhöht. Auch in diesem Falle wird ein kleiner, heißer Fleck bewirkt, der sich zu der unteren Schicht im Verlauf der Behandlungszeit bewegt. Nach 45 Minuten läuft er durch die unterste Schicht hindurch. Die geplante Temperatur wird auf 3000C erhöht, wodurch kaum ein Anstieg der Temperatur gezeigt wird. Nach 40minütiger Behandlung wird der Ofen abkühlento 500 0 C in a stream of nitrogen. Then the temperature to 200 0 C is lowered. The nitrogen supply is stopped and a mixed solution of CCU and CF 2 ClCFCl 2 (molar ratio 1: 1) is introduced at a rate of 1 g / min from the top of the reaction tube. The upper part of the aluminum oxide layer immediately showed a temperature rise up to 270 ° C. The zone of high temperature gradually moves towards the lower layer, and after 40 minutes an equilibrium is reached at which the entire aluminum oxide layer shows a temperature around about 10 0 C higher than the planned temperature. Then the planned temperature is increased to 250 0 C. In this case, too, a small hot spot is caused which moves to the lower layer in the course of the treatment time. After 45 minutes it runs through the bottom layer. The planned temperature is increased to 300 ° C., as a result of which there is hardly any increase in temperature. After 40 minutes of treatment, the oven will cool down

JO gelassen und der Katalysator wird herausgenommen.JO is left and the catalyst is removed.

Der auf diese Weise erhaltene Katalysator hat einen Fluorgehalt von 9,9 Gew.-% und wird als »Katalysator I« bezeichnet.The catalyst obtained in this way has a fluorine content of 9.9% by weight and is called »catalyst I «.

In gleicher Weise werden bei den folgenden Bedingungen weitere Katalysatoren hergestellt, die als »Katalysator II« und »Katalysator III« bezeichnet werden.In the same way, further catalysts are prepared under the following conditions, which as "Catalyst II" and "Catalyst III" are designated.

Katalysator catalyst

CCVCF2-CICFCi2
(Molverhältnis) (g/min)
CCVCF 2 -CICFCi 2
(Molar ratio) (g / min)

Strömungsgeschwindigkeit
der Mischlösung
Flow velocity
the mixed solution

Behandlungszeit (h)
2000C 25O0C
Treatment time (h)
200 0 C 250 0 C

3000C300 0 C

FluorgehaltFluorine content

(Gew.-%)(Wt .-%)

II
III
II
III

0,1:1
0 :1
0.1: 1
0: 1

1,0
10
1.0
10

(2) Herstellung von Hexafluoraceton(2) Production of hexafluoroacetone

Der in (1) erhaltene Katalysator I (50 g) (scheinbares Volumen 50 ml) wird in ein Reaktionsrohr aus Hastelloy-C eingebracht, das einen Innendurchmesser von 18 mm und eine Länge von 1 m hat. Ein Gemisch aus Hexafluorpropen und Sauerstoff (Molverhältnis 1 :0,7) wird unter den folgenden Bedingungen eingeführt: Temperatur 1700C; Druck 5,9 bar; Menge an zugeführtem Gas 100 ml/min (250C, Druck 0,99 bar).The catalyst I obtained in (1) (50 g) (apparent volume 50 ml) is introduced into a reaction tube made of Hastelloy-C which has an internal diameter of 18 mm and a length of 1 m. A mixture of hexafluoropropene and oxygen (molar ratio 1: 0.7) is introduced under the following conditions: temperature 170 ° C.; Pressure 5.9 bar; Amount of supplied gas 100 ml / min (25 0 C, pressure 0.99 bar).

Das 3 Stunden nach Beginn der Einführung des Gasgemisches aus dem Reaktionsrohr ausgetragene Produktgas wird gaschromatographiert sowie durch Infrarotspektroskopie und Massenspektroskopie untersucht. Es werden die folgenden Ergebnisse erhalten:That discharged from the reaction tube 3 hours after the start of the introduction of the gas mixture Product gas is gas chromatographed and examined by infrared spectroscopy and mass spectroscopy. The following results are obtained:

Verbindunglink

Mol-%Mol%

CF3CF = CF2 65,6CF 3 CF = CF 2 65.6

CF4 7,3CF 4 7.3

CO2 1,5CO 2 1.5

0,50.5

0,70.7

0,6
0,83
0.6
0.83

9,1
9,3
9.1
9.3

Verbindunglink

Mol-%Mol%

COF2
CF3COF
CF3COCF3
CF3CFCF2
COF 2
CF 3 COF
CF 3 COCF 3
CF 3 CFCF 2

6,66.6

3,13.1

15,915.9

B e i s ρ i e 1 e 2 bis 11
und Vergleichsbeispiele 1 bis 5
B is ρ ie 1 e 2 to 11
and Comparative Examples 1 to 5

Hexafluorpropen und Sauerstoff werden mit dem bo Katalysator in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 (2) bei den in Tabelle I gezeigten Bedingungen kontaktiert. Als Katalysator wird der gleiche verwendet, wie er in Beispiel 1(1) hergestellt worden war. Die Zusammensetzung des 3 Stunden nach Beginn der Einführung des b5 Gasgemisches ausgetragenen Gases wird durch Gaschromatographie, Infrarotspektroskopie und Massenspektroskopie unterfucht. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt.Hexafluoropropene and oxygen are used with the bo catalyst in the same way as in Example 1 (2) at the conditions shown in Table I. The catalyst used is the same as in Example 1 (1) had been prepared. The composition of the 3 hours after the start of the introduction of the b5 gas mixture of discharged gas is determined by gas chromatography, Infrared spectroscopy and mass spectroscopy examined. The results obtained are compiled in Table I.

77th 2626th 24 34924 349 88th Material desMaterial of ReaktionsReaction Tabelle 1Table 1 ReaktionsReaction Gesamtmengetotal quantity rohrespipe temperaturtemperature Reaktions-Reaction HFIVO2*)HFIVO 2 *) des strömendenof the flowing druckpressure GasesGas (CC)( C C) (ml/min)**)(ml / min) **) (bar)(bar) (Molverhältnis)(Molar ratio) PyrexglasPyrex glass Erfindungsgem.According to the invention. PyrexglasPyrex glass BeispieleExamples 215215 120120 PyrexglasPyrex glass 22 190190 0,990.99 1,41.4 100100 PyrexglasPyrex glass 33 220220 0,990.99 2,32.3 260260 PyrexglasPyrex glass 44th 200200 0,990.99 0,80.8 120120 Hastelloy-CHastelloy-C 55 250250 0,990.99 1,41.4 140140 Hastelloy-CHastelloy-C 66th 185185 0,990.99 1,01.0 6060 Hastelloy-CHastelloy-C 77th 145145 4,414.41 0,90.9 4040 Hastelloy-CHastelloy-C 88th 150150 4,324.32 0,90.9 4040 Hastelloy-CHastelloy-C 99 170170 4,514.51 1,81.8 6060 1010 170170 5,405.40 1,81.8 6060 UU 4,914.91 1,81.8 PyrexglasPyrex glass VergleichsComparison Hastelloy-CHastelloy-C beispieleexamples 270270 100100 PyrexglasPyrex glass 11 290290 0,990.99 1,01.0 100100 PyrexglasPyrex glass 22 200200 0,990.99 1,01.0 120120 PyrexglasPyrex glass 33 200200 0.990.99 1,41.4 120120 44th 170170 0,990.99 1,41.4 120120 55 0,990.99 1,41.4

*) HFP = Hexafluorpropen.
**) 25°C. 0.99 bar.
*) HFP = hexafluoropropene.
**) 25 ° C. 0.99 bar.

Tabelle I (Fortsetzung)Table I (continued)

Katalysatorcatalyst Mengelot Zusammensetzung desComposition of CF4 CF 4 ausgetragenen Gases (Mol-%)discharged gas (mol%) COF2 COF 2 es findet keine Reaktion stattthere is no reaction CF1COFCF 1 COF CF3COCF3 CF 3 COCF 3 CF3CFCF-,CF 3 CFCF-, 00 ArtArt CF3CF=CF2 CF 3 CF = CF 2 CO2 CO 2 \i '■\ i '■ 00 (ml)(ml) OO 00 00 ErHn-Eating 00 gungsgem.appropriately 00 Beispielexample 5050 12,312.3 6,06.0 0,40.4 12,312.3 00 22 IIII 5050 66.666.6 6,06.0 2,02.0 3,13.1 0,30.3 7,67.6 00 33 IIII 5050 82.082.0 9,39.3 1,31.3 4,64.6 0,50.5 4,04.0 00 44th IIIIII 5050 80,180.1 20,220.2 1,51.5 9,79.7 0,10.1 13,413.4 00 55 II. 5050 53,453.4 22,522.5 3,23.2 9,99.9 0,50.5 10,310.3 66th II. 3030th 51,551.5 14,114.1 3,33.3 11,611.6 4,14.1 16,516.5 77th MM. 3030th 49,849.8 9,39.3 3,93.9 8,28.2 3,33.3 18,018.0 5,75.7 88th II. 3030th 58,558.5 6,06.0 2,72.7 5,85.8 4,34.3 11,111.1 5,95.9 99 IIIIII 3030th 70,870.8 7,27.2 2,02.0 6,06.0 3,03.0 15,915.9 00 1010 11 3030th 65,965.9 7,87.8 2,02.0 6,16.1 2,92.9 13,713.7 1111th II. 67,467.4 2,12.1 Vergl.-Comp.- Beispielexample 00 00 23,223.2 23,223.2 00 11 -- 00 40,240.2 00 7,77.7 23,223.2 32,932.9 2,22.2 22 -- 5050 27,927.9 00 7,87.8 00 00 00 33 AIjO1-GcIAIjO 1 -GcI 5050 99,899.8 0,20.2 44th Alf-iAlf-i 5050 SS. AICI1 AICI 1

Beispiel 12Example 12

In einen 17-ml-Autoklav aus Edelstahl werden 2,0 g des in Beispiel 1(1) erhaltenen Katalysators II eingebracht, und die Temperatur wird bei 1300C gehalten. Unter Druck wird ein Gemisch aus Hexafluor·In a 17-ml autoclave made of stainless steel, 2.0 g of the catalyst II obtained in Example 1 (1) are introduced, and the temperature is kept at 130 0 C. A mixture of hexafluoro

propen und Sauerstoff (Molverhältnis 1:1) eingeführt, bis der Druck 4,91 bar wird. Die Zusammensetzung des Gases in dem Autoklavinhalt wird 10 Minuten und 1 Stunde nach Beginn der Reaktion gaschromatographisch bestimmt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt.propene and oxygen (molar ratio 1: 1) introduced until the pressure is 4.91 bar. The composition of the Gas in the autoclave contents is gas chromatographed 10 minutes and 1 hour after the start of the reaction certainly. The results obtained are shown in Table II.

Tabelle IlTable Il

Zusammensetzung des Gases (Mol-%) CF1CF=CF; CF4 CO2 Composition of the gas (mol%) CF 1 CF = CF; CF 4 CO 2

COF,COF,

CF1COFCF 1 COF

CF1COCF3 CF 1 COCF 3

Nach 10 minAfter 10 min 51,251.2 1313th 13,313.3 3,73.7 Nach 1 hAfter 1 h 38,238.2 17,017.0 4,74.7 Beispielexample

11,1
14,2
11.1
14.2

Tabelle IIITable III

4,1 4,74.1 4.7

16,6
21,2
16.6
21.2

(1) Herstellung des Katalysators(1) Preparation of the catalyst

(A) In ein Reaktionsrohr aus Pyrexglas (Durchmesser 28 mm, Länge 1000 mm) das in einem elektrischen Ofen vertikal angeordnet ist, werden 50 g kornförmiges aktiviertes Aluminiumoxid, wie es in Beispiel 1(1) verwendet wurde, eingebracht. Während Hexafluorpropen in das Reaktionsrohr eingeführt wird, wird die Temperatur auf 200° C erhöht. Dabei wird die Bildung von Kohlenmonoxid und Kohlendioxid bei 160° C festgestellt. Die Temperatur wird 1 Stunde bei 200° C gehalten. Während dieser Zeit wird Hexafluorpropen mit einer Geschwindigkeit von 80 ml/min (25° C; 0,99 bar) einströmen gelassen. Hierauf wird die Temperatur auf 25O0C erhöht, und die Temperatur wird dort eine weitere Stunde lang gehalten. Während dieser Zeit wird Hexafluorpropen in der gleichen Menge wie oben eingeleitet. Die Temperatur wird im Stickstoffstrom auf 4500C weiter erhöht, worauf Sauerstoff mit einer Geschwindigkeit von 100 ml/min (25° C, 0,99 bar) über einen Zeitraum von 1,5 Stunden durchgeleitet wird. Das auf diese Weise erhaltene fluorierte Aluminiumoxid als Katalysator hat einen Fluorgehalt von 4,02 Gew.-%.(A) In a reaction tube made of Pyrex glass (diameter 28 mm, length 1000 mm) placed vertically in an electric furnace, 50 g of granular activated alumina as used in Example 1 (1) is placed. While hexafluoropropene is being introduced into the reaction tube, the temperature is raised to 200 ° C. The formation of carbon monoxide and carbon dioxide is determined at 160 ° C. The temperature is held at 200 ° C. for 1 hour. During this time, hexafluoropropene is allowed to flow in at a rate of 80 ml / min (25 ° C.; 0.99 bar). Thereafter, the temperature is raised to 25O 0 C, and the temperature held there for another hour. During this time, hexafluoropropene is introduced in the same amount as above. The temperature is further raised in a nitrogen stream to 450 0 C, whereupon oxygen at a rate of 100 ml / min (25 ° C, 0.99 bar) passed through over a period of 1.5 hours. The fluorinated alumina catalyst obtained in this way has a fluorine content of 4.02% by weight.

(B) wie in (A) werden 50 g kornförmiges aktiviertes Aluminiumoxid in ein Reaktionsrohr eingebracht, und die Temperatur wird im Stickstoffstrom auf 200° C erhöht. Unter Aufrechterhaltung dieser Temperatur wird Hexafluorpropen 40 Minuten lang mit einer Geschwindigkeit von 80 ml/min (25°C; 0,99 bar) durchgeleitet. Die Temperatur wird im Stickstoffstrom auf 450° C erhöht, und sodann wird Sauerstoff mit einer Geschwindigkeit von 100 ml/min (25° C, 0,99 bar) 1,5 Std. lang durchgeleitet. Das auf diese Weise erhaltene fluorierte Aluminiumoxid hat einen Fluorgehalt von 1,30 Gew.-°/o.(B) As in (A), 50 g of granular activated alumina are placed in a reaction tube, and the temperature is increased to 200 ° C. in a stream of nitrogen. While maintaining this temperature hexafluoropropene is used for 40 minutes at a rate of 80 ml / min (25 ° C; 0.99 bar) passed through. The temperature is raised to 450 ° C. in a stream of nitrogen, and then oxygen is mixed with a Flow rate of 100 ml / min (25 ° C, 0.99 bar) for 1.5 hours. The one obtained in this way fluorinated alumina has a fluorine content of 1.30% by weight.

(C) wie in (A) werden 50 g kornförmiges aktiviertes Aluminiumoxid in ein Reaktionsrohr eingebracht und die Temperatur wird im Stickstoffstrom auf 350 bis 370°C erhöht. Unter Aufrechterhaltung dieser Temperatur wird Schwefelhexafluorid in das Reaktionsrohr mit einer Geschwindigkeit von 200 ml/min (250C, 0,99 bar) über die in Tabelle III angegebene Zeitspanne eingeführt. Auf diese Weise wird das jeweilige fluorierte Aluminiumoxid mit dem in Tabelle III angegebenen Fluorgehalt erhalten.(C) As in (A), 50 g of granular activated aluminum oxide are introduced into a reaction tube and the temperature is increased to 350 to 370 ° C. in a stream of nitrogen. While this temperature is maintained, sulfur hexafluoride is introduced into the reaction tube at a rate of 200 ml / min (25 ° C., 0.99 bar) over the period of time given in Table III. In this way the respective fluorinated aluminum oxide is obtained with the fluorine content given in Table III.

3030th

35 Fluoriertes
Aluminiumoxid Nr.
35 fluorinated
Alumina no.

Behandlungszeit
(h)
Treatment time
(H)

Fluorgchalt
(Gew.-%)
Fluorine switch
(Wt .-%)

0,50.5 0,50.5 1,81.8 2,52.5 2,52.5 3,53.5 55 5,55.5 99 12,312.3

(D) In ein Reaktionsrohr aus Hastelloy-C (18 mm Durchmesser, Länge 1000 mm), das in einem elektrischen Ofen vertikal angeordnet ist, werden 50 g kornförmiges aktiviertes Aluminiumoxid mit einer Teilchengröße von 2,3 bis 4,7 mm eingebracht. Die Temperatur wird im Stickstoffstrom auf 120° C erhöht, und Fluorwasserstoff wird 4 Stunden mit einer Geschwindigkeit von 100 ml/min (250C; 0,99 bar) bei 1200C eingeleitet. Hierauf wird die Temperatur im Stickstoff strom auf 420° C erhöht, und diese Temperatur wird 3 Stunden lang aufrechterhalten, um Wasser und Fluorwasserstoff zu eliminieren. Auf diese Weise wird fluoriertes Aluminiumoxid mit einem Fluorgehalt von 30 Gew.-% erhalten.(D) 50 g of granular activated aluminum oxide with a particle size of 2.3 to 4.7 mm are introduced into a reaction tube made of Hastelloy-C (18 mm diameter, length 1000 mm), which is arranged vertically in an electric furnace. The temperature is raised in a nitrogen stream at 120 ° C, and hydrogen fluoride is 4 hours at a rate of 100 ml / min; initiated (25 0 C 0.99 bar) at 120 0 C. The temperature in the nitrogen stream is then increased to 420 ° C. and this temperature is maintained for 3 hours in order to eliminate water and hydrogen fluoride. In this way, fluorinated alumina having a fluorine content of 30% by weight is obtained.

(E) In einen 200-ml-Autoklav aus Edelstahl werden 50 g kornförmiges aktiviertes Aluminiumoxid mit einer Teilchengröße von 2,3 bis 4,7 mm (Aluminiumoxidgel) eingebracht, und dann wird ein Vakuum angelegt.(E) Place in a 200 ml stainless steel autoclave 50 g granular activated aluminum oxide with a particle size of 2.3 to 4.7 mm (aluminum oxide gel) and then a vacuum is applied.

In den Autoklav wird 1 g Fluorwasserstoff eingeführt, wodurch die Wärmeerzeugung beobachtet wird. Nach 40 Minuten wird die Temperatur 1 Stunde lang auf 1000C erhöht und sodann auf 420° C. Der Autoklavinhalt wird bei dieser Temperatur unter einem Druck von 0,99 bar 3 Stunden lang gehalten, wodurch Wasser und Fluorwasserstoff eliminiert werden. Das auf diese Weise erhaltene fluorierte Aluminiumoxid hat einen Fluorgehalt von 2,63 Gew.-%.1 g of hydrogen fluoride is introduced into the autoclave, whereby the generation of heat is observed. After 40 minutes the temperature is increased to 100 0 C for 1 hour and then to 420 ° C. The contents of the autoclave is maintained bar for 3 hours at this temperature under a pressure of 0.99, are eliminated whereby water and hydrogen fluoride. The fluorinated alumina obtained in this way had a fluorine content of 2.63% by weight.

(F) Wie in (D) wird kornförmiges aktiviertes Aluminiumoxid mit gasförmigem Fluorwasserstoff mit einer Geschwindigkeit von 200 ml/min (250C, 0,99 bar) 4 Std. bei 140°C behandelt. Hierdurch wird fluoriertes Aluminiumoxid mit einem Flurgehalt von 49,8 Gew.-% erhalten.(F) As shown in (D) is treated granular activated alumina with gaseous hydrogen fluoride at a rate of 200 ml / min (25 0 C, 0.99 bar) for 4 h. At 140 ° C. In this way, fluorinated aluminum oxide with a corridor content of 49.8% by weight is obtained.

(G) 50 g kornförmiges aktiviertes Aluminiumoxid wie in (D) werden 30 Minuten lang in eine 20%ige wäßrige(G) 50 g of granular activated aluminum oxide as in (D) are immersed in a 20% strength aqueous solution for 30 minutes

Ammoniumfluoridlösung eingetaucht. Das aktivierte Aluminiumoxid wird aus der Ammoniumfluoridlösung herausgenommen, bei Raumtemperatur unter vermindertem Druck getrocknet und sodann in ein Reaktionsrohr aus Hastelloy-C eingebracht. Das Reaktionsrohr wird 5 Stunden auf 5500C erhitzt. Während dieser Zeit wird Stickstoff durchgeleitet. Das erhaltene fluorierte Aluminiumoxid hat einen Fluorgehalt von 4,5 Gew.-%.Immersed ammonium fluoride solution. The activated alumina is taken out of the ammonium fluoride solution, dried at room temperature under reduced pressure, and then placed in a reaction tube made of Hastelloy-C. The reaction tube is heated to 550 ° C. for 5 hours. During this time nitrogen is passed through. The fluorinated alumina obtained has a fluorine content of 4.5% by weight.

(H) Wie in (D) werden 40 g komförmiges aktiviertes Aluminiumoxid mit Sulfurylfluorid (300 ml/h; bei 25°C, 0,99 bar) 3 Stunden bei 4270C behandelt. Auf diese Weise wird fluoriertes Aluminiumoxid mit einem Fluorgehalt von 1,5 Gew.-% erhalten.(H) As shown in (D), 40 g of activated alumina komförmiges with sulfuryl fluoride; treated 3 hours at 427 0 C (300 mL / h at 25 ° C, 0.99 bar). In this way fluorinated alumina having a fluorine content of 1.5% by weight is obtained.

Tabelle IVTable IV

(2) Herstellung von Hexafluoraceton(2) Production of hexafluoroacetone

40 g des in (1) erhaltenen Katalysators werden in ein Reaktionsrohr aus Hastelloy-C mit einem Innendurchmesser von 18 mm und einer Länge von 1 m eingebracht. Ein Gemisch aus Hexafluorpropen und Sauerstoff (Molverhältnis 1:1) wird bei den folgenden Bedingungen eingeführt: Temperatur 175°C; Druck 1 at; Menge des zugefiihrten Gases 80 ml/min (25°C, 0,99 bar). Die Zusammensetzung des ausgetragenen Gases wird chromatographisch untersucht. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle IV zusammengestellt.40 g of the catalyst obtained in (1) are placed in a reaction tube made of Hastelloy-C with an internal diameter of 18 mm and a length of 1 m. A mixture of hexafluoropropene and Oxygen (molar ratio 1: 1) is introduced under the following conditions: temperature 175 ° C; pressure 1 at; Amount of gas supplied 80 ml / min (25 ° C, 0.99 bar). The composition of the discharged gas is examined by chromatography. The received Results are shown in Table IV.

Fluoriertes Fluorgehalt d. Katalysators Zusammensetzung des ausgetragenen Gases (Mol-%)Fluorinated fluorine content d. Catalyst Composition of the discharged gas (mol%)

Aluminium- (Gew.-«)Aluminum (weight)

oxid Nr.*) . CF4 CO2 COF, CF1COF CF3CF-CF2 CF3COCF.,oxide No. *). CF 4 CO 2 COF, CF 1 COF CF 3 CF-CF 2 CF 3 COCF.,

zu Beginn nach 50 hat the beginning after 50 h

1,50
2,50
2,63
4,50
4,02
12,3
30,0
49,8
1.50
2.50
2.63
4.50
4.02
12.3
30.0
49.8

8,22
8,13
8,20
7,90
8,12
12,4
30,0
49,8
8.22
8.13
8.20
7.90
8.12
12.4
30.0
49.8

5,0
5,3
5,2
4,4
5,2
5,5
2,1
0,5
5.0
5.3
5.2
4.4
5.2
5.5
2.1
0.5

1,5 1,5 1,7 2,8 1,8 1,0 0,4 0,1 4,4
4,2
4,0
4,5
4,2
3,8
2,6
0,3
1.5 1.5 1.7 2.8 1.8 1.0 0.4 0.1 4.4
4.2
4.0
4.5
4.2
3.8
2.6
0.3

3,0
3,0
3,0
3,5
3,8
3,8
2,5
0,1
3.0
3.0
3.0
3.5
3.8
3.8
2.5
0.1

74,2
73,7
74,4
72,8
72,7
73,4
87,6
98,2
74.2
73.7
74.4
72.8
72.7
73.4
87.6
98.2

11,911.9

12,312.3

11,711.7

12,012.0

12,312.3

12,512.5

4,84.8

0,80.8

*) Entsprechend der oben beschriebenen Verfahrensweise.*) According to the procedure described above.

Beispiel 14
(1) Herstellung des Katalysators
Example 14
(1) Preparation of the catalyst

In ein Reaktionsrohr aus Hastelloy-C (Innendurchmesser 18 mm, Länge 1000 mm), das in einem elektrischen Ofen vertikal angeordnet ist, werden 50 g komförmiges aktiviertes Aluminiumoxid gemäß Beispiel 1(1) eingegeben. Die Entwässerung erfolgt 2 Stunden bei 450" C im Stickstoffatom, worauf die Temperatur auf 170°C erniedrigt wird. Die Stickstoffzuführung wird unterbrochen und ein Gemisch aus C2F6 und O2 (Molverhältnis 1 :1) wird mit einer Geschwindigkeit von 80 ml/min (25° C, 1 at) von der Oberseite des Reaktionsrohrs zugeführt. Die Temperatur der Aluminiumoxidschicht zeigt eine zeitweilige Erhöhung und w geht nach 30 Minuten auf 170°C zurück. Bei dieser Temperatur wird die Einführung dieses Gemisches 1,5 Stunden lang weitergeführt. Während dieser Zeit wird die Bildung von CO2 in Spurenmengen festgestellt. Sodann wird die Temperatur auf 200° C erhöht, und die Einstellung des Gemisches wird 4 Sunden lang fortgeführt. Während dieser Zeit wird die Bildung einer geringen Menge von CO2 festgestellt. Hierauf steigt die Innentemperatur allmählich an, und die Bildung von CF3COCF3 und CF4 wird mit einer Steigerung der mi gebildeten Menge an CO2 festgestellt. Dabei erreicht die Innentemperatur in 2 Stunden 22O0C. Das Reaktionsrohr wird durch Durchleiten von Stickstoff abkühlen gelassen, und der Katalysator wird herausgenommen. Der Fluorgehalt des auf diese Weise erhaltenen 1,5 Katalysators beträgt 1,8 Gew.-%. Eine Abscheidung eines kohlenstoffhaltigen Materials wird nicht festgestellt. In a reaction tube made of Hastelloy-C (inner diameter 18 mm, length 1000 mm), which is arranged vertically in an electric furnace, 50 g of granular activated aluminum oxide according to Example 1 (1) are introduced. Dehydration takes place for 2 hours at 450 ° C. in the nitrogen atom, after which the temperature is lowered to 170 ° C. The supply of nitrogen is interrupted and a mixture of C2F6 and O2 (molar ratio 1: 1) is dispensed at a rate of 80 ml / min (25 ° C.) The temperature of the aluminum oxide layer shows a temporary increase and w drops after 30 minutes to 170 ° C. At this temperature, the introduction of this mixture is continued for 1.5 hours After a while, the formation of trace amounts of CO2 is detected, the temperature is then increased to 200 ° C and the mixture is adjusted for 4 hours, during which time a small amount of CO2 is observed and the internal temperature gradually rises , and the formation of CF 3 COCF 3 and CF4 is determined with an increase in the amount of CO2 formed, and the internal temperature reaches in 2 hours 22O 0 C. The reaction tube is allowed to cool by passing through nitrogen, and the catalyst is taken out. The fluorine content of the 1.5 catalyst obtained in this way is 1.8% by weight. A deposition of a carbonaceous material is not detected.

(2) Herstellung von Hexafluoraceton(2) Production of hexafluoroacetone

40 g des in (1) erhaltenen Katalysators werden in ein Reaktionsrohr aus Hastelloy-C mit einem Innendurchmesser von 18 mm und einer Länge von 1 m eingegeben und die Temperatur wird auf 160° C erhöht. Hexafluorpropen und Sauerstoff werden in das Reaktionsrohr in Mengen von 30 ml/min bzw. 20 ml/min (25° C, 0,99 bar) eingeführt, wodurch die Innentemperatur rasch auf 190°C ansteigt und ein Gleichgewicht bei dieser Temperatur erhalten wird. Die Zusammensetzung des zu diesem Zeitpunkt aus dem Reaktionsrohr entnommenen Gasgemisches ist wie folgt:40 g of the catalyst obtained in (1) are placed in a reaction tube made of Hastelloy-C with an internal diameter of 18 mm and a length of 1 m and the temperature is increased to 160 ° C. Hexafluoropropene and oxygen are fed into the reaction tube in amounts of 30 ml / min and 20 ml / min (25 ° C, 0.99 bar) introduced, whereby the internal temperature rises rapidly to 190 ° C and an equilibrium at this Temperature is obtained. The composition of the taken from the reaction tube at this point in time Gas mixture is as follows:

1,2 Mol-% CF4; 10,5 Mol-% CO2;1.2 mole percent CF 4 ; 10.5 mole percent CO 2 ;

2,1 Mol-% CF3COCF3, 86,2 Mol-% C3F6.2.1 mole percent CF 3 COCF 3 , 86.2 mole percent C 3 F 6 .

Sodann wird die Innentemperatur allmählich erniedrigt, und sie erreicht nach etwa 15 Stunden nach Beginn der Einführung von Hexafluorpropen und Sauerstoff eine konstante Temperatur von 177°C. Zu diesem Zeitpunkt zeigt das aus dem Reaktionsrohr entnommene Gasgemisch die folgende Zusammensetzung:Then the internal temperature is gradually lowered, and it reaches about 15 hours after the start of the Introduction of hexafluoropropene and oxygen a constant temperature of 177 ° C. At this time shows the gas mixture withdrawn from the reaction tube the following composition:

4,8 Mol-% CF4; 1,1 Mol-% CO2;4.8 mole percent CF 4 ; 1.1 mole percent CO 2 ;

3,8 Mol-% COF2; 1,2 Mol-% CF3COF;3.8 mole percent COF 2 ; 1.2 mole percent CF 3 COF;

13,3 Mol-% CF3COCF3; 75,8 Mol-% C3F6.13.3 mole percent CF 3 COCF 3 ; 75.8 mole percent C 3 F 6 .

Die Zuführung von Hexafluorpropen und Sauerstoff wird weiter fortgeführt, bis 30 Stunden vom1 Beginn verstrichen sind. Während dieser Zeit nimmt der Anteil von CF4, COF2 und CF3COCF3 etwas zu, während die Anteile von CO2 und CF3COF die Neieune zumThe supply of hexafluoropropene and oxygen is further continued to 30 hours have elapsed from the beginning 1. During this time, the proportion of CF 4 , COF 2 and CF 3 COCF 3 increases somewhat, while the proportions of CO 2 and CF 3 COF taper off

13 1413 14

bnehmen haben. Der Fluorgehalt des aus dem 40 ml/min bzw. 20 ml/min (25°C, 0,99 bar) unter einem eaktionsrohr nach Beendigung der Reaktion heraus- Überdruck von 3,9 bar eingeführt. Nach 20 Stunden hat enommenen Katalysators beträgt 8,30 Gew.-%. das aus dem Reaktionsrohr herausgenommene Gasgemisch die folgende Zusammensetzung: Beispiel 15have to take. The fluorine content of the 40 ml / min or 20 ml / min (25 ° C, 0.99 bar) below a Reaction tube out after the reaction has ended - overpressure of 3.9 bar introduced. Has after 20 hours The catalyst used is 8.30% by weight. the gas mixture taken out of the reaction tube the following composition: Example 15

0,5Mol-%CO; l,5Mol-%CF4;0.5 mol% CO; 1.5 mol% CF 4 ;

In ein Reaktionsrohr aus Hastelloy-C werden 40 g des ,„». in/ rr^ i^nu in/ /-^r-In a reaction tube made of Hastelloy-C, 40 g of the "". in / rr ^ i ^ nu in / / - ^ r-

.atalysators C4 eingegeben, und die Temperatur wird 1^ Mol/o C°2; 12·0 Mo|-% COF2; .catalyst C 4 entered, and the temperature is 1 ^ mol - ° / o C ° 2; 12 · 0 Mo | - % COF2;

uf 1500C im Stickstoffstrom erhöht. Sodann werden 12,3 Mol-% CF3COF; 26,2 Mol-%Increased to 150 ° C. in a stream of nitrogen. Then 12.3 mole percent CF 3 COF; 26.2 mol%

bFö und O2 in das Reaktionsrohr in Mengen von CF3COCF3; 46,5 Mol-% C3F6.bFö and O2 in the reaction tube in amounts of CF3COCF3; 46.5 mole percent C3F6.

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Verfahren zur Herstellung von Hexafluoraceton aus Hexafluorpropen und Sauerstoff, dadurch gekennzeichnet, aaß man Hexafluorpropen und Sauerstoff mit einem fluorierten Aluminiumoxid, das in üblicher Weise durch Umsetzung von aktiviertem Aluminiumoxid mit einem Fluorierungsmittel hergestellt worden ist, bei einer Temperatur von 80 bis 3000C kon taktiertProcess for the production of hexafluoroacetone from hexafluoropropene and oxygen, characterized in that hexafluoropropene and oxygen are contacted with a fluorinated aluminum oxide, which has been produced in the usual way by reacting activated aluminum oxide with a fluorinating agent, at a temperature of 80 to 300 ° C.
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