DE2835480A1 - FLUORINE 1.3-DIENES, THEIR PRODUCTION AND THEIR USE - Google Patents
FLUORINE 1.3-DIENES, THEIR PRODUCTION AND THEIR USEInfo
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Description
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HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT HOE 78/F 922 Dr.SC/ba Werk GendorfHOECHST AKTIENGESELLSCHAFT HOE 78 / F 922 Dr.SC/ba Gendorf plant
Fluorhaltige 1.3-Diene, deren Herstellung und deren Verwendung .Fluorine-containing 1,3-dienes, their production and their use.
Die Erfindung betrifft fluorhaltige 1.3-Diene, ein Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung zur Herstellung von Polymerisaten.The invention relates to fluorine-containing 1,3-dienes, a process for their production and their use for Production of polymers.
Es ist bekannt, daß bei der Reaktion von 1.4-Dihalogen-2-alkenen mit geeigneten Metallen durch Dehalogenierung Diene mit konjugierten Doppelbindungen entstehen [/vgl. "Methoden der Organischen Chemie" (Houben-Weyl) Band V/1c, Seiten 155 bis 16OJ. Nach bisherigen Erkenntnissen - und wie die genannte Literaturstelle, Seite 155, ausdrücklich vermerkt - wird Fluor bei derartigen 1.4-Dehalogenierungen nicht angegriffen. Im Gegenteil gelingt mit Zink in der Regel sogar eine selektive Eliminierung von geminal zu Fluor gebundenen anderen Halogenatomen.It is known that in the reaction of 1,4-dihalo-2-alkenes dienes with conjugated double bonds are formed by dehalogenation with suitable metals [/ cf. "Methods of Organic Chemistry" (Houben-Weyl) Volume V / 1c, Pages 155 to 16OJ. According to previous knowledge - and as the cited reference, page 155, expressly noted - fluorine is used in such 1.4-dehalogenations not attacked. On the contrary, zinc generally even enables the selective elimination of geminal substances other halogen atoms bonded to fluorine.
Daher war die Feststellung überraschend, daß man bei der Umsetzung von 1-Perfluoralkyl-A-halogenalkenen der Formel R^-CF2-CR =CR -CR^R X mit metallischen Häbgenakzeptoren in polaren, aprotischen Lösungsmitteln unter Abspaltung von X und F die entsprechenden 1.3-Diene in guten Ausbeuten gewinnen kann.It was therefore surprising to find that when 1-perfluoroalkyl-A-haloalkenes of the formula R ^ -CF 2 -CR = CR -CR ^ RX are reacted with metallic Häbgenakzeptoren in polar, aprotic solvents with elimination of X and F the corresponding 1.3-diene can win in good yields.
030009/0152030009/0152
ORIGINALORIGINAL
Die Erfindung umfaßt somit i-Fluor-i-perfluoralkyl-1.3-diene der FormelThe invention thus includes i-fluoro-i-perfluoroalkyl-1,3-dienes the formula
worinwherein
R+. einen Perfluoralkylrest mit 1 bis 12 C-Atomen bedeutetR + . means a perfluoroalkyl radical having 1 to 12 carbon atoms
12 3 4
und R1R, R , R , die gleich oder verschieden sein können,
für Wasserstoff, für einen Alkylrest mit 1 bis 10 C-Atomen, für den Cyclohexyl-, Phenyl-, Benzyl-, Naphthylrest
oder für einen Alkylphenyl- oder Alkylnaphthylrest
mit einer Alkylkette von 1 bis 5 C-Atomen steht.12 3 4
and R 1 R, R, R, which can be identical or different, for hydrogen, for an alkyl radical with 1 to 10 carbon atoms, for the cyclohexyl, phenyl, benzyl, naphthyl radical or for an alkylphenyl or alkylnaphthyl radical with an alkyl chain of 1 to 5 carbon atoms.
Die Erfindung umfaßt ferner ein Verfahren zur Herstellung eines 1-Fluor-i-perfluoralkyl-i.3-diens gemäß der obigen Formel I, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Halogenalken der Formel R^-CF0-CR=CR -CR3R X, worin R^, R ,The invention further comprises a process for the preparation of a 1-fluoro-i-perfluoroalkyl-i.3-diene according to the above formula I, which is characterized in that a haloalkene of the formula R 1 -CF 0 -CR = CR -CR 3 RX, where R ^, R,
2 3 4
R , R^ und R die obengenannte Bedeutung haben und X=Cl,
Br oder J ist, mit mindestens der stöchiometrisch errechneten
Menge eines metallischen Halogenakzeptors in Gegenwart eines polaren, aprotischen Lösungsmittels bei Teaperaturen
von 40 bis 150 0C umgesetzt wird.2 3 4
R, R ^ and R have the abovementioned meaning and X = Cl, Br or J, with at least the stoichiometrically calculated amount of a metallic halogen acceptor in the presence of a polar, aprotic solvent at temperatures of 40 to 150 0 C is implemented.
Die als Ausgangsmaterial eingesetzten 1-Perfluoralkyl-4-halogenalkene der obengenannten Formel können nach aus der Literatur bekannten Methoden hergestellt werden. Beispielsweise erhält man die 4-chlorsubstituierten Verbindungen durch Behandeln der entsprechenden perfluoralkylsubstituierten, ungesättigten Alkohole mit Chlorierungsmitteln [jsiehe J. Amer. Chem. Soc^ 8J5 (1961), Seiten 325t bis 3258 und Synthesis, 1977, Seite 297J. Aus den 4-chlorsubstituierten Verbindungen lassen sich die entsprechenden Brom- und Jodverbindungen durch Substitution des Chlors mit Hilfe von Alkalimetallbromiden oder -jodiden gewinnen. The 1-perfluoroalkyl-4-haloalkenes of the above formula used as starting material can be prepared by methods known from the literature. For example, the 4-chloro-substituted compounds are obtained by treating the corresponding perfluoroalkyl-substituted, unsaturated alcohols with chlorinating agents [see J. Amer. Chem. Soc ^ 8J5 (1961), pages 325t to 3258 and Synthesis, 1977 , page 297J. The corresponding bromine and iodine compounds can be obtained from the 4-chloro-substituted compounds by substituting the chlorine with the aid of alkali metal bromides or iodides .
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Von den im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten HaIogenalkenen der obengenannten Formel als Ausgangsverbin-Of the haloalkenes used in the process according to the invention the above formula as the starting compound
12 3 düngen sind diejenigen bevorzugt, in denen R , R , R^ und R-, gleich oder verschieden, H oder einen kurzkettigen Alkylrest mit 1 bis 3 C-Atomen, insbesondere einen Methylrest, sowie ferner einen Benzyl-, Tolyl-, ■ Naphthyl- oder insbesondere Phenylrest darstellen. Die Perfluoralkylkette in diesen Halogenalkenen kann verzweigt, vor allem eridständig methylverzweigt sein, vorzugsweise ist sie jedoch geradkettig. Entsprechend sind auch die erhaltenen Produkte der Formel I mit den genannten Substituenten bevorzugt. 12 3 fertilize those are preferred in which R, R, R ^ and R, identical or different, H or a short-chain alkyl radical with 1 to 3 carbon atoms, in particular a methyl radical, and also a benzyl, tolyl, ■ naphthyl or in particular represent a phenyl radical. The perfluoroalkyl chain in these haloalkenes can be branched, especially in the form of an ether be methyl branched, but it is preferably straight chain. The products obtained are also corresponding of the formula I with the substituents mentioned are preferred.
Die Reaktionsfähigkeit der genannten Halogenalkene als Ausgangsverbindungen fällt in der Reihe X = J >Br >C1.The reactivity of the haloalkenes mentioned as starting compounds falls in the series X = J > Br> C1.
Als metallische Halogenakzeptoren, die im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens angewandt werden, sind vor allem metallisches Zink und Magnesium zu nennen. Calcium, Cadmium, Eisen oder Blei-Natriumlegierungen sind Beispiele für andere metallische Halogenakzeptoren, die geeignet sind. Insbesondere bevorzugt wird Zink in Form eines aktivierten Metallpaares von Zink mit einem zweiten Metall eingesetzt .As metallic halogen acceptors within the scope of the invention Process used are mainly metallic zinc and magnesium. Calcium, Cadmium, iron or lead-sodium alloys are examples of other metallic halogen acceptors that are suitable are. Zinc is particularly preferably used in the form of an activated metal pair of zinc with a second metal .
Wird Magnesium als metallischer Halogenakzeptor eingesetzt, so wird das erfindungsgemäße Verfahren am besten so durchgeführt, daß man das als Ausgangsverbindung dienende Halogenalken der obengenannten Formel portionsweise oder kontinuierlich zu ainer erwärmten und kräftig bewegten Suspension von Magnesiumspänen in einem Dialkyläther zugibt. Die zum Anspringen der Reaktion erforderliche Mindesttemperatur beträgt für Jodide zweckmäßigerweise 40 bis 60 0C, für Bromide 60 bis 80 0C. Chloride reagieren sehr langsam, selbst bei Temperaturen über 1000C.Magnesium is used as the halogen-accepting metal, the process according to the invention is best performed that one or continuously adding the serving as the starting compound of the above formula haloalkene portionwise to ainer heated and vigorously agitated suspension of magnesium turnings in a dialkyl ether. The minimum temperature required for the reaction to start is expediently 40 to 60 ° C. for iodides and 60 to 80 ° C. for bromides. Chlorides react very slowly, even at temperatures above 100 ° C.
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-je- 283548) -Each- 283548)
In ähnlicher Form kann die Reaktion auch mit feinverteiltem metallischem Zink durchgeführt werden.In a similar form, the reaction can also be carried out with finely divided metallic zinc.
Die Umwandlung der Ausgangs-Halogenalkene in die 1-perfluoralkylsubstituierten 1-Fluor-1.3-diene der Formel I unter Einschluß der Chloralkene ( X = Cl) gelingt jedoch am besten mit Zink, welches in Form eines aktivierten Metallpaares vorliegt. Als Zweitkomponente für solche Metallpaare eignen sich prinzipiell alle Metalle, welche elektropositiver als Zink sind. Vorzugsweise sind zu nennen Cadmium, Blei, Quecksilber und Palladium. Die Konzentration des zweiten Metalles sollte 0.002 bis 0.05 Grammatom, vorzugsweise 0.005 bis 0.015 Grammatom,bezogen auf 1 Grammatom Zink,betragen» Besonders geeignet sind Zink-Kupfer-Metallpaare, deren Herstellung beispielsweise in "Methoden der Organischen Chemie" (Houben-Weyl), Band XIIl/2a, Seiten 570 bis 573 beschrieben wird.The conversion of the starting haloalkenes into the 1-perfluoroalkyl-substituted However, 1-fluoro-1,3-dienes of the formula I, including the chloroalkenes (X = Cl), are successful preferably with zinc, which is in the form of an activated metal pair. As a second component for such In principle, metal pairs are suitable for all metals that are more electropositive than zinc. Preferably are to name cadmium, lead, mercury and palladium. The concentration of the second metal should be 0.002 to 0.05 Gram atom, preferably 0.005 to 0.015 gram atom, based on 1 gram atom of zinc, are »particularly suitable are zinc-copper-metal pairs, their manufacture for example in "Methods of Organic Chemistry" (Houben-Weyl), Volume XIII / 2a, pages 570 to 573.
Das Zink-Metallpaar wird zweckmäßigerweise in feinverteilter Form angewendet. Zur Erreichung optimaler Ausbeuten ist ein Überschuß an Zink zweckmäßig. Im allgemeinen empfiehlt sich ein Überschuß von 0.5 bis 1 Grammatom Zink pro Mol des Ausgangs-Halogenalkens.The zinc-metal pair is expediently used in finely divided form. To achieve optimal yields an excess of zinc is advisable. In general, an excess of 0.5 to 1 gram atom of zinc is recommended per mole of starting haloalkene.
Als aprotische Lösungsmittel, in denen das erfindungemässe Verfahren abläuft, eignen sich außer den bereits genannten Dialkyläthern insbesondere Dialkylformamide, beispielsweise Dimethylformamid, oder Dialkylsulfoxide, beispielsweise Dimethylsulfoxid.As aprotic solvents in which the process according to the invention takes place, apart from those already mentioned, are suitable Dialkyl ethers, in particular dialkyl formamides, for example Dimethylformamide, or dialkyl sulfoxides, for example Dimethyl sulfoxide.
In einer besonders zweckmäßigen Form des erfindungsgemässen Verfahrens wird das Ausjjangs-Halogenalken zu einer erwärmten Zink-Kupfer-Suspension in wasserfreiem Dimethylformamid unter kräftigem Rühren zugegeben.In a particularly expedient form of the process according to the invention, the Ausjangs halogen alkene becomes a heated zinc-copper suspension in anhydrous dimethylformamide was added with vigorous stirring.
Die zum Reaktionsstart erforderliche Temperatur hängt von der Art des Ausgangs-Halogenalkens ab und liegt zwischenThe temperature required to start the reaction depends on the type of starting haloalkene and is between
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40 und 120 0C, vorzugsweise zwischen 40 und 100 0C. Die Umsetzung selbst verläuft exotherm, so daß erst gegen Ende der Reaktion Wärme zugeführt werden muß, um diese zu vervollständigen. 40 and 120 ° C., preferably between 40 and 100 ° C. The reaction itself is exothermic, so that heat does not have to be added until the end of the reaction in order to complete it.
Es ist wesentlich, daß die Reaktion unter wasserfreien Bedingungen durchgeführt wird. Um den Ausschluß von Feuchtigkeit zu gewährleisten, ist es zweckmäßig, in einer Inertgasatmosphäre umzusetzen.It is essential that the reaction take place under anhydrous conditions is carried out. In order to ensure the exclusion of moisture, it is expedient to use an inert gas atmosphere to implement.
Soweit die entstehenden 1-perfluoralkylsubstituierten 1-Fluor-1.3-diene der Formel I einen niedrigen Siedepunkt besitzen, können sie im Maß ihrer Entstehung aus dem Reaktionsgemisch abdestilliert werden. Soweit die genannten Diene hohe Siedepunkte besitzen, werden sie nach beendeter Umsetzung, gegebenenfalls nach Abtrennung des überschüssigen metallischen Halogenakzeptors durch Filtrieren oder Zentrifugieren, nach üblichen Methoden, beispielsweise durch fraktionierende Destillation, isoliert. .As far as the 1-perfluoroalkyl-substituted 1-fluoro-1,3-dienes formed of formula I have a low boiling point, they can to the extent of their formation from the reaction mixture are distilled off. If the dienes mentioned have high boiling points, they are, if appropriate, after the reaction has ended after separating off the excess metallic halogen acceptor by filtration or centrifugation, after customary methods, for example by fractional distillation, isolated. .
Die erfindungsgemäßen 1-Fluor-1-perfluoralkyl-1.3-diene der Formel I lassen sich nach üblichen Verfahren polymerisieren, wobei Produkte mit einer guten ThermoStabilität und hoher Chemikalienresistenz erhalten werden. Die Polymerisation kann photochemisch oder thermisch initiiert oder in Gegenwart von radikalbildenden oder kationischen Initiatoren durchgeführt werden.The 1-fluoro-1-perfluoroalkyl-1,3-dienes according to the invention Formula I can be polymerized by customary processes, products with good thermal stability and high Chemical resistance can be obtained. The polymerization can be initiated photochemically or thermally or in the presence of radical-forming or cationic initiators are carried out.
In Abhängigkeit von den Polymerisationsbedingungen werden elastomere oder glasartige Produkte erhalten, die durchwegs sehr gute öl- und wasserabweisende Eigenschaften aufweisen;Depending on the polymerization conditions, elastomeric or glass-like products are obtained which are consistently have very good oil and water repellent properties;
Die ela.stomeren Polymerisate lassen sich nach Üblichen Methoden vulkanisieren, wobei Produkte mit den Charakter!stika von synthetischem Kautschuk mit hoher thermischer Beständig-35keit und guter Tieftemperaturelastizität entstehen.The elastomeric polymers can be prepared by customary methods vulcanize, products with the character! stika of synthetic rubber with high thermal resistance and good low-temperature elasticity.
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Weiterhin können die glasartigen Poly- M-Fluor-i-perfluoralkyl-1.3-dieneJ thermoplastisch verarbeitet werden. Auf diese Weise können licht- und oxidationsbeständige Schutzschichten für Metalloberflächen hergestellt werden. Insbesondere lassen sich die neuen Polymeren zur Gewinnung von Kabelummantelungen mit guter Isolierwirkung und hoher elektrischer Durchschlagsfestigkeit verwenden.Furthermore, the glassy poly-M-fluoro-i-perfluoroalkyl-1,3-dieneJ processed thermoplastically. In this way, they can be light and oxidation resistant Protective layers for metal surfaces are produced. In particular, the new polymers can be used to obtain of cable sheaths with good insulating properties and high dielectric strength.
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- ir'' - - ir '' -
3 28354*03 28354 * 0
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern. In allen Beispielen wurden sorgfältig getrocknete Lösungsmittel verwendet, die Umsetzungen wurden zum Ausschluß von Feuchtigkeit in einer Stickstoff-Atmosphäre vorgenommen. Die Produkte wurden durch Elementaranalysen, Kernresonanz-Spektren und Infrarot-Spektren charakterisiert. Die Protonenresonanz-Spektren wurden bei 60 MHz mit Tetramethylsilan als internem Standard, die Fluorresonanz-Spektren bei 56,45 MHz mit Trifluoressigsäure als externem Standard registriert.The following examples are intended to explain the invention in more detail. Carefully dried solvents were used in all examples and reactions were excluded made of moisture in a nitrogen atmosphere. The products were characterized by elemental analyzes, nuclear magnetic resonance spectra and infrared spectra. The proton resonance spectra were recorded at 60 MHz with tetramethylsilane as the internal standard, the fluororesonance spectra registered at 56.45 MHz with trifluoroacetic acid as an external standard.
1 g Kupfer(II)-acetat (0.005 Mol) wird bei 40 bis 50 0C in 100 ml Dimethylformamid (im folgenden abgekürzt DMF) gelöst* Anschließend gibt man 35.5 g Zinkstaub (0.5 Grammatom) und 20 ml Eisessig zu, rührt die Mischung 30 Minuten, filtriert das gebildete Metallpaar ab und wäscht viermal mit je 20 ml DMF. Ist die weitere Umsetzung in anderen Lösungsmitteln (z.B. Dirnethylsulfoxid, Di-n-butyläther) vorgesehen, so werden diese als Waschflüssigkeiten verwendet. Das Zn/Cu-Paar wird in frisch bereitetem Zustand umgesetzt, um einen Aktivitätsverlust durch Alterung zu vermeiden.1 g of copper (II) acetate (0.005 mole) is dissolved at 40 to 50 0 C in 100 ml of dimethylformamide (hereinafter abbreviated as DMF) * Then, there was 35.5 g of zinc dust (0.5 gram atom) and 20 ml of glacial acetic acid, the mixture is stirred 30 minutes, the metal pair formed is filtered off and washed four times with 20 ml of DMF each time. If the further reaction in other solvents (e.g. dimethyl sulfoxide, di-n-butyl ether) is planned, these are used as washing liquids. The Zn / Cu pair is converted in a freshly prepared state in order to avoid a loss of activity due to aging.
Herstellung der 1.3-Diene:Making the 1.3 diene:
Herstellung von 1-Fluor-i-trifluormethyl-i.3-butadienPreparation of 1-fluoro-i-trifluoromethyl-i.3-butadiene
Ein 250 ml-Vierhalskolben wird mit Rührer, Tropftrichter, Innenthermometer und einem Destillationsaufsatz, an dessen Eingang sich ein 5 cm langes Vigreux-Zwischenstück befindet, ausgestattet. Man beschickt das Reaktionsgefäß mit 35 g Zn/Cu und 100 ml DMF, erwärmt auf 85 °C und beginnt unter kräftigem Rühren mit dem Zutropfen von 48.6 g C2F5-CH=CH-CH2Cl (0.25 Mol). Nach Zugabe von etwa 5 mlA 250 ml four-necked flask is equipped with a stirrer, dropping funnel, internal thermometer and a distillation attachment, at the entrance of which there is a 5 cm long Vigreux adapter. The reaction vessel is charged with 35 g of Zn / Cu and 100 ml of DMF, heated to 85 ° C. and, with vigorous stirring, the dropwise addition of 48.6 g of C 2 F 5 —CH = CH — CH 2 Cl (0.25 mol) is started. After adding about 5 ml
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des Chloralkens setzt die Reaktion ein und die Temperatur der Mischung steigt auf 100 0C. Das restliche Chloralken
wird gerade so rasch zugegeben, daß die Temperatur bei 100 0C verharrt, während das Produkt kontinuierlich abdestilliert
und in einer mit Trockeneis gekühlten Vorlage aufgefangen wird. Nach Beendigung des Zutropfens läßt man
noch 30 Minuten bei 100 0C nachreagieren. Das erhaltene
Rohprodukt wird durch fraktionierende Destillation bei Normaldruck gereinigt. Als Hauptfraktion erhält man 27.4 g
einer farblosen, leicht beweglichen Flüssigkeit mit einem Siedepunkt von 37 0C (Ausbeute: 78.3 % der theoretischen
Menge).
Reinheit nach gaschromatographischer Analyse (GC) 98.9 %. of the chloroalkene starts the reaction and the temperature of the mixture rises to 100 ° C. The remaining chloroalkene is added just so quickly that the temperature remains at 100 ° C. while the product is continuously distilled off and collected in a receiver cooled with dry ice. After the dropping is allowed to react for 30 minutes at 100 0 C. The crude product obtained is purified by fractional distillation at normal pressure. As the main fraction obtained 27.4 g of a colorless, highly mobile liquid with a boiling point of 37 0 C (yield: 78.3% of the theoretical amount).
Purity according to gas chromatographic analysis (GC) 98.9 %.
Analyse für C5H4F4:Analysis for C 5 H 4 F 4 :
Berechnet: C 42.87 H 2.88 F 54.25 Gefunden: 43.0 3.0 53.7Calculated: C 42.87 H 2.88 F 54.25 Found: 43.0 3.0 53.7
1H-NMR: 6„88 bis 6.30 ppm (Multiplett, 1 H); 6,12 bis 5.25 ppm (Multiplett, 2 H). 1 H-NMR: 6.88 to 6.30 ppm (multiplet, 1 H); 6.12 to 5.25 ppm (multiplet, 2 H).
^F-NMR: Zeigt 2 Isomere A und B im Verhältnis 7.^ ι 1.^ F-NMR: shows 2 isomers A and B in the ratio 7. ^ ι 1.
/"1T Tr/ " 1 T Tr
J^C=C H = Isomer AJ ^ C = C H = isomer A
F XC=CF X C = C
H^ HH ^ H
58.0 ppm(Düblett von Quartetts, 1 F), 3JHF(trans) = 29.4 Hz, 3JFF =11.4 Hz; -9.0 ppm (Dublett,58.0 ppm (doublet of quartets, 1 F), 3 JHF (trans) = 29.4 Hz, 3 JFF = 11.4 Hz; -9.0 ppm (doublet,
3 F).3 F).
FTT
ηFTT
η
C=C H = Isomer BC = C H = isomer B
H tt H tt
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AnAt
53.1 ppm (1 F), 3JHF(cis) = 19.2 Hz, 3JFF = 9.0 Hz; -12.5 ppm (3 F).53.1 ppm (1 F), 3 JHF (cis) = 19.2 Hz, 3 JFF = 9.0 Hz; -12.5 ppm (3 F).
IR: Tj(C=C) 1689 cm"1 (stark), 1615 cm"1 (mittel).IR: Tj (C = C) 1689 cm " 1 (thick), 1615 cm" 1 (medium).
Eine Suspension von 35 g Zn/Cu in 100 ml Di-n-butyläther wird in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise mit 71.5 g C2F5-CH=CH-CH2J (0.25 Mol) umgesetzt. Durch Redestillation des Rohproduktes erhält man 23.3 g 1-Fluor-i-trifluormethy1-1.3-butadien (66.5 % Ausbeute). Isomerenverhältnis A : B =8 : 1.A suspension of 35 g of Zn / Cu in 100 ml of di-n-butyl ether is reacted in the manner described in Example 1 with 71.5 g of C 2 F 5 —CH =CH — CH 2 I (0.25 mol). Redistillation of the crude product gives 23.3 g of 1-fluoro-i-trifluoromethy1-1.3-butadiene (66.5% yield). Isomer ratio A: B = 8: 1.
Eine Suspension von 9.72 g Magnesiumspänen (0.4 Grammatom) in 100 ml Di-n-butyläther wird mit 71.5 g C2F5-CH=CH-CH2J wie in Beispiel 1 zur Reaktion gebracht.A suspension of 9.72 g of magnesium turnings (0.4 gram atom) in 100 ml of di-n-butyl ether is reacted with 71.5 g of C 2 F 5 —CH =CH — CH 2 I as in Example 1.
Ausbeute an reinem 1-Fluor-1-trifluormethy1-1.3-butadien: 19.0 g (54.3 90Yield of pure 1-fluoro-1-trifluoromethy1-1.3-butadiene: 19.0 g (54.3 90
Isomerenverhältnis A r B=7.5 : 1.
Beispiel 4 Isomer ratio A r B = 7.5: 1.
Example 4
In der in Beispiel 1 beschriebenen Apparatur wird der Destillationsaufsatz durch einen RückflußkUhler ersetzt. Man tropft bei 80 bis 100 0C unter Rühren eine Lösung von 98.6 g C6F13-CH=CH-CH2Cl (0.25 Mol) in 50 ml DMF zu einer Suspension von 35 g Zn/Cu in 100 ml DMF und läßt nach Ende der Zugabe noch 1 Stunde bei 100 0C nachreagieren. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur verrührt man die Mischung in 300 ml Wasser, filtriert die festen Anteile ab und trennt im Scheidetrichter die untere Phase ab, welche die Hauptmenge des Produkts enthält. Die obere Phase wird zweimal mit je 50 ml Diäthyläther ausgeschüttelt. Die Ätherextrakte werden mit der unteren Phase vereinigt und über Magnesium-In the apparatus described in Example 1, the distillation head is replaced by a reflux condenser. A solution of 98.6 g of C 6 F 13 —CH =CH — CH 2 Cl (0.25 mol) in 50 ml of DMF is added dropwise at 80 to 100 ° C. with stirring to a suspension of 35 g of Zn / Cu in 100 ml of DMF and left react further after the addition for 1 hour at 100 0 C. After cooling to room temperature, the mixture is stirred in 300 ml of water, the solid components are filtered off and the lower phase, which contains the majority of the product, is separated off in a separating funnel. The upper phase is extracted twice with 50 ml of diethyl ether each time. The ether extracts are combined with the lower phase and over magnesium
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*" ORIGINAL INSPECTED* "ORIGINAL INSPECTED
sulfat getrocknet. Abdampfen des Äthers und fraktionierende Destillation ergibt 58.3 g farbloses, flüssiges 1-Fluor-1-perfluor-n-penty1-1.3-butadien
vom Siedepunkt 65 °C/80 Torr (Ausbeute: 68.6 %).
Reinheit gemäß GC: 98.1 % sulfate dried. Evaporation of the ether and fractional distillation gives 58.3 g of colorless, liquid 1-fluoro-1-perfluoro-n-penty1-1.3-butadiene with a boiling point of 65 ° C./80 Torr (yield: 68.6 %) .
Purity according to GC: 98.1 %
Analyse für C9H^F12:Analysis for C 9 H ^ F 12 :
Berechnet: C 31.78 H 1.19 F 67.03 Gefunden: 32.0 1.3 67.8Calculated: C 31.78 H 1.19 F 67.03 Found: 32.0 1.3 67.8
1H-NMR: 6.98 bis 6.39 (Multiplett, 1 H); 6.20 bis 5.29 (Multiplett, 2 H), 1 H-NMR: 6.98 to 6.39 (multiplet, 1 H); 6.20 to 5.29 (multiplet, 2 H),
%-NMR: Vie bei der Trifluormethyl-Verbindung (Beispiele 1 bis 3) treten auch hier Stereoisomere auf, und zwar im Verhältnis A : B = 10 : 1.% -NMR: Vie for the trifluoromethyl compound (examples 1 to 3) stereoisomers also occur here, in the ratio A: B = 10: 1.
(A): 52.4 ppm O F); 49.0 ppm (2 F); 45.6 ppm (4 F); 40.6 ppm (2 F); 4.5 ppm (3 F).(A): 52.4 ppm O F); 49.0 ppm (2 F); 45.6 ppm (4 F); 40.6 ppm (2 F); 4.5 ppm (3 F).
(B): 47.9 ppm O F); 49.0 ppm (2 F); 45.6 ppm (4 F); 37.7 ppm (2 F); 4.5 ppm (3 F).(B): 47.9 ppm O (F); 49.0 ppm (2 F); 45.6 ppm (4 F); 37.7 ppm (2 F); 4.5 ppm (3 F).
IR: ^(C=C-) 16&3 cm"1 (stark), I6I5 cm"T (schwach).IR: ^ (C = C-) 16 & 3 cm " 1 (strong), 1615 cm" T (weak).
Im Unterschied zu Beispiel 4 wird Dimethylsulfoxid anstelle von DMF verwendet. Man tropft 109.5 g C6F15-CH=CH-CH2Br (0.25 Mol) bei 70 bis- 80 0C zu und läßt 1 Stunde bei 90 0C nachreagieren. Aufarbeitung wie in Beispiel 4 ergibt 36.0 g 1-Fluor-i-perfluor-n-penty1-1.3-butadien (42.4 % Ausbeute).In contrast to Example 4, dimethyl sulfoxide is used instead of DMF. Is added dropwise 109.5 g of C 6 F 15 -CH = CH-CH 2 Br (00:25 mol) at 70 bis 80 0 C to and stirred for 1 hour at 90 0 C to react further. Working up as in Example 4 gives 36.0 g of 1-fluoro-i-perfluoro-n-penty1-1.3-butadiene (42.4 % yield).
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ORiGFNALORiGFNAL
283548283548
Bei einer analog zu Beispiel 1 durchgeführten Umsetzung von 52.1 g C2F5-C(CH3)=CH-CH2C1 (0.25 Mol) werden 30.3 g der Verbindung CF3-CF=C(CH3)-CH=CH2 erhalten (78.7 % Ausbeute). Siedepunkt 70 0C. *> Reinheit (nach GC): 97.3 %. When 52.1 g of C 2 F 5 -C (CH 3 ) = CH-CH 2 C1 (0.25 mol) are reacted analogously to Example 1, 30.3 g of the compound CF 3 -CF = C (CH 3 ) -CH = CH are obtained 2 obtained (78.7 % yield). Boiling point 70 ° C. *> Purity (according to GC): 97.3 %.
Analyse für CgHgF^:Analysis for CgHgF ^:
Berechnet: C 47.76 H 3.92 F 49.31 Gefunden: 46.9 4.0 49.1 10Calculated: C 47.76 H 3.92 F 49.31 Found: 46.9 4.0 49.1 10
1H-NMR: 1 H-NMR:
CF, ^CH, 3 ^ 3CF, ^ CH, 3 ^ 3
S 3 S 3
C=C Ja. (A)C = C yes. (A)
Ha Hc H a H c
6.72 ppm (H » 2 Dübletts von Quartetts), 3JHg1Hb = 16.7 Hz, 3JHaHc = 10.5 Hz, 4JH3 1.7 Hz; 5.45 ppm (Hb, Dublett); 5.31 ppm Dublett); 1.83 ppm (CH3).6.72 ppm (H »2 doublets of quartets), 3 JHg 1 Hb = 16.7 Hz, 3 JH a H c = 10.5 Hz, 4 JH 3 1.7 Hz; 5.45 ppm (H b , doublet); 5.31 ppm doublet); 1.83 ppm (CH 3 ).
^ ^Hb (B)^^ H b (B)
CF3 ^C=CCF 3 ^ C = C
Ha^ Xhc H a ^ Xh c
Unterscheidet sich von (A) nur durch die Verschiebung von H (6.80 ppm) und CH, (1.90 ppm), a j Differs from (A) only in the shift of H (6.80 ppm) and CH, (1.90 ppm), a j
19F-NMR: (A): 53.5 ppm (1 F); -11.75 ppm (3 F), 3JFF = 19 F-NMR: (A): 53.5 ppm (1 F); -11.75 ppm (3 F), 3 JFF =
6.5 Hz. (B): p0.7 ppm (1 F); -12.2 ppm (3 F), 3JFF*=6.5 Hz. (B): p 0.7 ppm (1 F); -12.2 ppm (3 F), 3 JFF * =
8.8 Hz, 5JFCH3 =1.1 Hz. Verhältnis A : B = 1 : 1.3. 358.8 Hz, 5 JFCH 3 = 1.1 Hz. Ratio A: B = 1: 1.3. 35
IR: V(C-C) 1669 cm"1 (stark), 1611 cm"1 (mittel).IR: V (CC) 1669 cm " 1 (thick), 1611 cm" 1 (medium).
0 30009/015 20 30009/015 2
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''7'' 7
50.8 g CgF17-CCCH^)=CH-CH2Cl (0.1 Mol) werden entsprechend Beispiel 4, jedoch mit einer Nachreaktionszeit von 2 Stunden bei 100 0C, umgesetzt. Man erhält 26.0 g der Verbindung C7F1C-CF=C(CH,)-CH=CH2 mit einem Siedepunkt von 76 bis 77 °C/10 Torr (57.2 % Ausbeute).50.8 g of CGF 17 -CCCH ^) = CH-CH 2 Cl (0.1 mol) as in Example 4, but reacted with a reaction time of 2 hours at 100 0 C. 26.0 g of the compound C 7 F 1 C-CF = C (CH,) - CH = CH 2 with a boiling point of 76 to 77 ° C./10 Torr (57.2 % yield) are obtained.
Analyse für C 12 H6F16: Analysis for C 12 H 6 F 16 :
Berechnet: C 31.74 H 1.33 F 66.93 Gefunden: 31.7 1.4 66.7Calculated: C 31.74 H 1.33 F 66.93 Found: 31.7 1.4 66.7
1919th
Das F-NMR zeigt ein Isomerenverhältnis von A : B = 1 : IR: V(C=C) 1661 cm"1 (mittel), 1611 cm"1 (schwach).The F-NMR shows an isomer ratio of A: B = 1: IR: V (C = C) 1661 cm " 1 (medium), 1611 cm" 1 (weak).
Analog Beispiel 4 werden 67.6 g (0.25 Mol) C2F5-CH=CH-CH(CgH5)Cl mit Zn/Cu umgesetzt. Die Aufarbeitung erfolgt dergestalt, daß man nach beendeter Reaktion den festen Anteil abzentrifugiert und die flüssige Phase im Vakuum destilliert.Analogously to Example 4, 67.6 g (0.25 mol) of C 2 F 5 -CH = CH-CH (CgH 5 ) Cl are reacted with Zn / Cu. Working up is carried out in such a way that, after the reaction has ended, the solid fraction is centrifuged off and the liquid phase is distilled in vacuo.
Man erhält 41.0 g des bei 92 °C/10 Torr siedenden Diens (75.9 % Ausbeute).
Analyse für C. ,.HgF, :41.0 g of the diene boiling at 92 ° C./10 Torr are obtained (75.9 % yield).
Analysis for C., .HgF,:
Berechnet: C 61.12 H 3.73 F 35-15 Gefunden: 61.2 3.8 35.0Calculated: C 61.12 H 3.73 F 35-15 Found: 61.2 3.8 35.0
1H-NMR: 7.20 ppm (5 H, aromatisch), 6.89 bis 5.68 ppm
(3H, olefinisch).
Die Hauptkomponente 1 H-NMR: 7.20 ppm (5 H, aromatic), 6.89 to 5.68 ppm (3H, olefinic).
The main component
030009/0152030009/0152
<■·: ORIGINAL INSPECTED<■ ·: ORIGINAL INSPECTED
= Isomer= Isomer
Hb C6H5 H b C 6 H 5
•χ• χ
hat folgende Kopplungskonstanten: JH F =has the following coupling constants: JH F =
3JHH. = 10.5 Hz, 3JH, H = 15.0 Hz, 4JHH a o D c ac 3 JHH. = 10.5 Hz, 3 JH, H = 15.0 Hz, 4 JHH ao D c ac
0.8 Hz.0.8 Hz.
19F-NMRi Isomer A: 56.4 ppm (1 F), -6.5 ppm (3 F); Isomer B: 51.2 ppm (t F), -11.2 ppm (3 F). Verhältnis A : B = 5.7 : 1. 19 F-NMRi isomer A: 56.4 ppm (1 F), -6.5 ppm (3 F); Isomer B: 51.2 ppm (t F), -11.2 ppm (3 F). Ratio A: B = 5.7: 1.
IR: "V(C=C) 1679 cm""1 (sehr stark), 1624 cm"1 (schwach) IR: "V (C = C) 1679 cm"" 1 (very strong), 1624 cm" 1 (weak)
-1. 3=butadien-1. 3 = butadiene
Dieses Dien wird durch Reaktion von 117.6 gThis diene is obtained by reaction of 117.6 g
C6F13-CH=CH-CH(C6H5)Cl (0,25 Mol) mit Zn/Cu gemäß Beispiel 8, jedoch mit einer 2stündigen Nachreaktion bei 100 0C, erhalten. Ausbeute: 81.0 g (77.9 %) eines farblosen Öls mit Siedepunkt 96 QC/Q.2 Torr.C 6 F 13 -CH = CH-CH (C 6 H 5) Cl (0.25 moles) with Zn / Cu according to Example 8, but obtained with a 2-hour reaction at 100 0 C. Yield: 81.0 g (77.9%) of a colorless oil of boiling point 96 Q C / Q.2 Torr.
Analyse für C1^HqF12SAnalysis for C 1 ^ HqF 12 S
Berechnet: C 43.29 H t.94 F 54.78
Gefunden: 43.2 2.1 54.5Calculated: C 43.29 H t.94 F 54.78
Found: 43.2 2.1 54.5
19F-NMR: Zeigt ein Isomerenverhältnis A : B = 4 : 1. 19 F-NMR: shows an isomer ratio A: B = 4: 1.
IR: ν(C=C) 1672 cm"1 (stark), 1623 cm"1 (schwach). IR: ν (C = C) 1672 cm " 1 (strong), 1623 cm" 1 (weak).
03^009/015203 ^ 009/0152
ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
. ^_ 2835450.. ^ _ 2835450.
Herstellung von PolymerenManufacture of polymers
Beispiel 10
PoIy-JCF3-CF=CH-CH=CH2] Example 10
Poly-JCF 3 -CF = CH-CH = CH 2 ]
Eine Mischung aus 5 g i-Fluor-i-trifluormethyl-i.3-butadien und 0.05 g Azo-bis-isobutyronitril wird in einer verschlossenen Ampulle 50 Stunden bei 85 0C gehalten. Dabei erhält man ein Produkt, welches bei 162 0C schmilzt und sich thermisch ab 250 0C zersetzt und elastomere Eigenschäften besitzt.A mixture of 5 g of i-fluoro-i-trifluoromethyl-i.3-butadiene and 0.05 g of azo-bis-isobutyronitrile is kept in a sealed ampoule at 85 ° C. for 50 hours. This gives a product which melts at 162 ° C. and thermally decomposes from 250 ° C. and has elastomeric properties.
Das ^H-NMR-Spektruia in CD3OH zeigt Signale für olefinische Protonen (6.12 bis 5.12 ppm) und gesättigte Protonen (2.97 bis 2.27 ppm) im Verhältnis 1:1.The ^ H-NMR spectrum in CD 3 OH shows signals for olefinic protons (6.12 to 5.12 ppm) and saturated protons (2.97 to 2.27 ppm) in a ratio of 1: 1.
PoIy-[CF5-CF=Poly- [CF 5 -CF =
Eine Ampulle, welche eine Mischung des Monomeren mit 1 Ge— wichts-# Azo-bis-isobutyronitril enthält, wird zunächst 10 Stunden bei 80 °Ct dann weitere 10 Stunden bei 90 0C erhitzt. Man erhält ein farbloses, durchsichtiges und glashartes Polymeres.A vial containing a mixture of the monomer with 1 part by wichts- # azo-bis-isobutyronitrile is first 10 hours at 80 ° C then t a further 10 hours at 90 0 C heated. A colorless, transparent and glass-hard polymer is obtained.
Thermisches Verhalten: Das Polymere wird bei 80 0C glasig» färbt sich ab 165" 0C langsam braun und beginnt sich bei 220 0C erkennbar zu zersetzen.. Die Differential-Theraoanalyse zeigt eine bei 190 0C beginnende und oberhalb 225 0C rasch fortschreitende Zersetzung,.Thermal behavior: The polymer is at 80 0 C glassy "turns slowly brown from 165" 0 C and begins to decompose recognizable at 220 0 C .. The differential Theraoanalyse shows a number starting at 190 0 C and above 225 0 C rapidly progressive decomposition.
Eine durch Lösen in Benzol und Ausfällen mit Methanol gereinigte Probe weist folgendes Protonenresonanz-SpektruBa auf (in C6D6): 5.95 ppm (1 H); 3.28 ppm (1 H)i 2.88 pp« (1 H) und 2.00 pp» (CH3).A sample purified by dissolving in benzene and precipitating with methanol has the following proton resonance spectrum (in C 6 D 6 ): 5.95 ppm (1 H); 3.28 ppm (1 H) i 2.88 pp «(1 H) and 2.00 pp» (CH 3 ).
IR-Spektrum: y (C=C) 1670 cm""1, (schwach).IR spectrum: y (C = C) 1670 cm "" 1 , (weak).
GSO0Ö9/QT52GSO0Ö9 / QT52
ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
Aus den Spektren ergibt sich, daß das Polymere durch Kopf Schwanz-Verknüpfung der Monomereinheiten entsteht und im wesentlichen folgende Struktur besitzt:The spectra show that the polymer goes through head Tail linkage of the monomer units is formed and essentially has the following structure:
-CH.-CH.
CF-CF-
:(ch3)=ch-ch2·: (ch 3 ) = ch-ch 2
Poly- [C7F15-CF=C(CH3)-CH=CH2JPoly- [C 7 F 15 -CF = C (CH 3 ) -CH = CH 2 J
Das Monomere wird analog Beispiel 11 polymerisiert. Man erhält ein festes, farbloses Produkt, welches ab 120 0C erweicht und sich zwischen 280 und 290 0C zersetzt. Das Protonenresonanz-Spektrum dieses Produkts ist identisch mit demjenigen des Produkts von Beispiel 11.The monomer is polymerized analogously to Example 11. This gives a solid, colorless product which softens at 120 0 C and decomposes 280-290 0 C. The proton resonance spectrum of this product is identical to that of the product of Example 11.
030009/0152030009/0152
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