FR2622883A1 - PROCESS FOR THE PREPARATION OF A MIXTURE OF LOW MOLECULAR WEIGHT CHLOROTRIFLUOROETHYLENE TELOMERS - Google Patents

PROCESS FOR THE PREPARATION OF A MIXTURE OF LOW MOLECULAR WEIGHT CHLOROTRIFLUOROETHYLENE TELOMERS Download PDF

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Bobby F Dannels
David Y Tang
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Abstract

La présente invention a pour objet un procédé de préparation d'un mélange de télomères de chlorotrifluoroéthylène bromés de faible+. oids moléculaire, caractérisé en ce qu'on fait réagir du chlorotrifluoroéthylène avec CF3 CClBr2 en présence d'une composition de catalyseur comprenant un halogénure de métal réductible choisi parmi FeCl3 , FeBr3 , Fe2 (SO4 )3 , CuBr2 , CuCl2 , TiCl4 , VCl3 et NiCl3 ainsi qu'un agent réducteur capable de réduire l'halogénure de métal dans le mélange réactionnel, choisi parmi le fer, le nickel, le cuivre, le titane, le vanadium et la benzone, ladite réaction étant effectuée dans un solvant commun aux réactifs et au catalyseur. Application dans les fluides hydrauliques ininflammables.The present invention relates to a process for preparing a mixture of low + brominated chlorotrifluoroethylene telomers. molecular acid, characterized in that chlorotrifluoroethylene reacts with CF3 CClBr2 in the presence of a catalyst composition comprising a reducible metal halide selected from FeCl3, FeBr3, Fe2 (SO4) 3, CuBr2, CuCl2, TiCl4, VCl3 and NiCl3 as well as a reducing agent capable of reducing the metal halide in the reaction mixture, chosen from iron, nickel, copper, titanium, vanadium and benzone, said reaction being carried out in a solvent common to the reactants and the catalyst. Application in non-flammable hydraulic fluids.

Description

La présente invention est relative à un procédé de préparation deThe present invention relates to a process for the preparation of

télomères de formule: F Br r F F F-C-C C C Br F C F ClJn dans laquelle n varie de 1 à 10. Les télomères de la présente invention sont des polymères saturés de faible poids moléculaire qui sont utiles dans la  telomers of the formula: wherein n ranges from 1 to 10. The telomers of the present invention are low molecular weight saturated polymers which are useful in the preparation of the present invention.

préparation de fluides hydrauliques ininflammables.  preparation of nonflammable hydraulic fluids.

On connaît divers procédés dans l'art antérieur pour préparer des télomères de chlorotrifluoroéthylène ("CTFE") et ils sont mis en  Various methods are known in the prior art for preparing chlorotrifluoroethylene telomeres ("CTFE") and are

oeuvre industriellement depuis de nombreuses années.  industrially for many years.

Dans un article de William T. Miller, Jr. et al paru dans "Industrial and Engineering Chemistry", pages 333 à 337 (1947), intitulé "Low Polymers of Chlorotrifluoroethylene", on décrit un procédé de préparation de polymères de CTFE de faible poids moléculaire par polymérisation dans une solution de chloroforme en utilisant du peroxyde de benzoyle comme promoteur de polymérisation. D'autres solvants décrits dans ce document comme étant utiles pour cette application, comprennent le tétrachlorure de carbone ainsi que le tétrachloroéthylène. La solution est chauffée dans un récipient sous pression pendant 1 heure 3/4 à 100 C, et on élimine par distillation le monomère de CTFE n'ayant pas réagi ainsi que le chloroforme en conservant un télomère brut de formule générale CHC12(CF2CClF)nCl, que l'on peut ensuite chauffer et distiller pour obtenir des produits sous une forme allant d'une huile fluide à une cire ou une  In an article by William T. Miller, Jr. et al, published in "Industrial and Engineering Chemistry", pages 333-337 (1947), entitled "Low Polymers of Chlorotrifluoroethylene", there is described a process for the preparation of low CTFE polymers. molecular weight by polymerization in chloroform solution using benzoyl peroxide as a polymerization promoter. Other solvents described herein as being useful for this application include carbon tetrachloride as well as tetrachlorethylene. The solution is heated in a pressure vessel for 1 hour 3/4 at 100 ° C., and the unreacted CTFE monomer and chloroform are distilled off while retaining a crude telomer of the general formula CHCl 2 (CF 2 CClF) nCl. , which can then be heated and distilled to produce products in a form from a fluid oil to a wax or

graisse semi-solide.semi-solid fat.

On a décrit un autre procédé de préparation de polymères de CTFE à faible poids moléculaire dans le brevet US-A-2 788 375 délivré le 9 avril 1957. Ce procédé consiste à faire réagir du CTFE avec un composé bromé saturé en présence d'une source de rayonnement. Les composés bromés appropriés, comprennent le 1,2-dibromo-2-chlorotrifluoroéthane (CF2BrCC1FBr). Les composés bromopolychlorofluorés saturés obtenus selon ce procédé, peuvent ensuite être distillés, et on fait réagir les fractions isolées avec du chlore pour préparer des composés polychlorofluorés. Les composés sont principalement des télomères à poids moléculaire élevé, c'est-à-dire  Another process for the preparation of low molecular weight CTFE polymers has been described in US Pat. No. 2,788,375, issued April 9, 1957. This process comprises reacting CTFE with a saturated brominated compound in the presence of a source of radiation. Suitable brominated compounds include 1,2-dibromo-2-chlorotrifluoroethane (CF 2 BrCClFBr). The saturated bromopolychlorofluorinated compounds obtained by this process can then be distilled off, and the isolated fractions are reacted with chlorine to prepare polychlorofluorinated compounds. The compounds are predominantly high molecular weight telomers, i.e.

que n est supérieur à 4.that n is greater than 4.

Le brevet tchécoslovaque n 201 708 publié le 15 août 1982, décrit la réaction du CTFE avec CBrClFCF2Sr en utilisant une source de rayonnement à  Czechoslovak Patent No. 201708 published August 15, 1982, describes the reaction of CTFE with CBrClFCF2Sr using a radiation source at

une température de 20 C à 30 C pour préparer du 1,4-  a temperature of 20 C to 30 C to prepare 1,4-

dibromo-2,3-dichlorohexafluorobutane et du 1,6-  dibromo-2,3-dichlorohexafluorobutane and 1,6-

dibromo-2,3,5-trichlorononafluorohexane comme princi-  dibromo-2,3,5-trichlorononafluorohexane as the main

paux produits de réaction. Ces composés correspondent aux formules développées suivantes:  the reaction products. These compounds correspond to the following formulas:

F' F FF 'F F

Br -C-C -C-C-Br (1)Br -C-C -C-C-Br (1)

F C 1 FF C 1 F

F F F F F FF F F F F F

Br-C CC-C-C-C Br (2)Br-C CC-C-C-C Br (2)

, I, I

F C1 F C1 Ci F Les composés (1) et (2) possèdent en commun la caractéristique consistant en ce qu'ils ont les mêmes groupes d'extrémité, c'est-à-dire --CF2Br ainsi que des paires adjacentes de groupes -CFC1dans la structure du télomère. On pense que les télomères ayant des structures correspondant à celles des composés (1) et (2), sont, de manière inhérente, plus instables et moins facilement séparés d'impuretés que  The compounds (1) and (2) have in common the feature that they have the same end groups, i.e. --CF2Br as well as adjacent pairs of -CFC1 groups in the telomere structure. It is believed that telomeres having structures corresponding to those of compounds (1) and (2) are inherently more unstable and less easily separated from impurities than

les télomères de la présente invention.  the telomeres of the present invention.

Un développement plus récent dans ce domaine, est décrit dans une série d'articles de Y. Pietrasanta et al intitulé "Telomerization by Redox Catalysis" paru dans "European Polymer Journal", Vol. 12 (1976). On met ainsi en oeuvre une technique dans laquelle on fait réagir des composés télogènes halogénés à un carbone, tels que CC14 et CC13Br, avec du CTFE en présence de benzoïne et d'un catalyseur d'oxydoréduction approprié, tel que du chlorure ferrique. La réaction de télomérisation est  A more recent development in this field is described in a series of articles by Y. Pietrasanta et al entitled "Telomerization by Redox Catalysis" published in "European Polymer Journal", Vol. 12 (1976). A technique is thus used in which carbon halogenated telogenic compounds, such as CCl 4 and CClBr, are reacted with CTFE in the presence of benzoin and a suitable redox catalyst, such as ferric chloride. The telomerization reaction is

effectuée de manière appropriée dans de l'acétoni-  performed appropriately in acetonitrile

trile qui est un solvant commun aux réactifs et au catalyseur. La réaction de télomérisation peut être  trile which is a common solvent for the reagents and the catalyst. The telomerization reaction can be

illustrée de la façon suivante.illustrated as follows.

FeCl3 CC13X + nCF2=CFCl CC13(CF2CFCl)nX (3) Benzoïne o X représente un atome de chlore ou de brome. La référence décrit en outre que l'utilisation de CC13Br comme composé telogène, procure un plus faible degré de télomérisation et une plus grande quantité de produit de monoaddition que celle qui serait obtenue  FeCl3 CC13X + nCF2 = CFCl CCl3 (CF2CFCl) nX (3) Benzoin o X represents a chlorine or bromine atom. The reference further discloses that the use of CC13Br as a telogenic compound provides a lower degree of telomerization and a greater amount of monoaddition than would be obtained.

en utilisant CC14.using CC14.

Le procédé par oxydoréduction présente l'avantage de préparer directement des produits d'un faible poids moléculaire sans avoir besoin de craquer ou de fractionner un polymère d'un poids moléculaire  The redox process has the advantage of directly preparing products of low molecular weight without the need to crack or split a polymer of a molecular weight

plus élevé.higher.

Une modification du procédé d'oxydoréduction est décrit dans la demande de brevet américain cédée au même cessionnaire que la présente demande de serial numéro 816 183 déposée le 6 janvier 1986. Selon cette modification, on prépare des télomères de formule développée Br-C- -C Br(4)  A modification of the redox process is described in US Patent Application assigned to the same assignee as the present serial application number 816,183 filed January 6, 1986. According to this modification, telomers of structural formula Br-C- are prepared. C Br (4)

F}F. C BF} F. C B

dans laquelle n varie de 1 à 10, en faisant réagir du  in which n varies from 1 to 10, by reacting

chlorotrifluoroéthylène avec du 1,2-dibromo-2-  chlorotrifluoroethylene with 1,2-dibromo-2-

chlorotrifluoroéthane (CBrClFCF2Br) en présence d'une composition de catalyseur d'oxydoréduction. La composition de catalyseur d'oxydoréduction comprend un halogénure de métal réductible choisi parmi FeC13, FeBr3, CuBr2, CuC12, TiC14, VC13 et NiC12 ainsi qu'un agent réducteur choisi parmi Fe, Ni, Cu, Ti, V et la benzoïne. Ce procédé présente l'avantage de pouvoir préparer des télQmères de CTFE qui peuvent être facilement séparés en isomères stables d'un faible poids moléculaire et relativement purs, et qui peuvent ensuite être chlorés pour préparer des  chlorotrifluoroethane (CBrClFCF2Br) in the presence of a redox catalyst composition. The redox catalyst composition comprises a reducible metal halide selected from FeCl 3, FeBr 3, CuBr 2, CuCl 2, TiCl 4, VCl 3 and NiCl 2 and a reducing agent selected from Fe, Ni, Cu, Ti, V and benzoin. This method has the advantage of being able to prepare CTFE telemers which can be easily separated into stable, low molecular weight, stable isomers and which can then be chlorinated to prepare

fluides hydrauliques ininflammables.  nonflammable hydraulic fluids.

Bien que les télomères préparés selon ce dernier procédé, représentent un progrès important par rapport à l'art antérieur, il est toujours nécessaire d'accroître le rendement en composés plus souhaitables d'un faible poids moléculaire en  Although the telomeres prepared according to the latter method represent an important advance over the prior art, it is still necessary to increase the yield of more desirable compounds of low molecular weight.

utilisant des conditions réactionnelles plus douces.  using milder reaction conditions.

La présente invention a ainsi pour objet un procédé de préparation d'un mélange de télomères de formule développée: F Br F F F C- C C- Br (5) F Cn -dans laquelle n varie de 1 à 10, caractérisé en ce qu'on fait réagir du chlorotrifluoroéthylène avec du 1,l-dibromo-l-chlorotrifluoroéthane (CF3CClBr2) en  The subject of the present invention is thus a process for preparing a telomeric mixture of structural formula: ## STR1 ## in which n varies from 1 to 10, characterized in that chlorotrifluoroethylene is reacted with 1,1-dibromo-1-chlorotrifluoroethane (CF 3 CClBr 2) in

présence d'une composition de catalyseur d'oxydoré-  presence of an oxidation catalyst composition

duction. La composition de catalyseur d!oxydoréduc-  duction. The oxidation-reduction catalyst composition

tioncomprenantunsel, engénéralunhalogénuredemétalréductible choisi parmi FeC13, FeBr3, Fe2(SO4)3, CuBr2, CuC12, TiC14, VC13 et NiC12, et un agent réducteur capable de réduire l'halogénure de métal dans le mélange réactionnel, choisi parmi le fer, le nickel, le cuivre, le titane, le vanadium et la benzoïne, ladite réaction étant effectuée dans un solvant commun aux  comprising a salt, generally a halogenide of a reducible metal selected from FeCl 3, FeBr 3, Fe 2 (SO 4) 3, CuBr 2, CuCl 2, TiCl 4, VCl 3 and NiCl 2, and a reducing agent capable of reducing the metal halide in the reaction mixture, selected from iron, nickel, copper, titanium, vanadium and benzoin, said reaction being carried out in a solvent common to

réactifs et aux catalyseurs.reagents and catalysts.

En variante, la composition de catalyseur, peut comprendre un halogénure de métal sous sa forme réduite sans agent réducteur. Des halogénures de métal réduit appropriés, comprennent FeC12, FeBr2,  Alternatively, the catalyst composition may comprise a metal halide in its reduced form without reducing agent. Suitable reduced metal halides include FeCl 2, FeBr 2,

FeSO4, CuBr et CuCl.FeSO4, CuBr and CuCl.

Comme solvant commun pour les réactifs et les catalyseurs, on préfère l'acétonitrile, et la composition de catalyseur préférée, comprend du  As a common solvent for reactants and catalysts, acetonitrile is preferred, and the preferred catalyst composition comprises

chlorure ferrique et du nickel.ferric chloride and nickel.

La réaction de télomérisation de la présente invention se déroule à des températures relativement basses d'environ 70 C à environ 150 C, et elle procure un rendement relativement élevé en composés  The telomerization reaction of the present invention proceeds at relatively low temperatures from about 70 ° C to about 150 ° C, and provides a relatively high yield of compounds.

d'un faible poids moléculaire.of a low molecular weight.

Le procédé de télomérisation de la présente invention met en oeuvre la réaction du  The telomerization process of the present invention employs the reaction of the

chlorotrifluoroéthylène avec du l,l-dibromo-1-  chlorotrifluoroethylene with 1,1-dibromo-1-

chlorotrifluoroéthane dans un solvant, tel que de l'acétonitrile, en présence d'une quantité catalytique d'un halogénure de métal réductible et d'un métal approprié, ou d'un halogénure de métal réduit seul. Cette réaction peut être illustrée de la  chlorotrifluoroethane in a solvent, such as acetonitrile, in the presence of a catalytic amount of a reducible metal halide and a suitable metal, or a reduced metal halide alone. This reaction can be illustrated by the

façon suivante.following way.

KK

CF3CC1Br2+ nCF2=CFC1 - CF3CClBr(CF2CFC1)nBr (6)  CF3CC1Br2 + nCF2 = CFC1 - CF3CClBr (CF2CFC1) nBr (6)

o n varie de 1 à 10.o n varies from 1 to 10.

Dans la réaction (6), K peut représenter une ccmpoosition decatalyseurd'oxydoréduction onprenantunsel, en général un halogénure de métal réductible choisi parmi FeC13, FeBr3, Fe2(S04)3, CuBr2, CuC12, TiC14, VC13 et NiCl3, ainsi qu'un agent réducteur choisi parmi le fer, le nickel, le cuivre, le titane, le vanadium et la benzoïne, l'agent réducteur devant être capable de réduire l'halogénure de métal choisi. Des combinaisons caractéristiques d'halogénures de métal et d'agents réducteurs qui sont susceptibles d'être utilisées, comprennent FeCl3 ou FeBr3 et Fe ou Ni, TiC14 et Ti, CuCl2 ou CuBr2 et Cu, NiC13 et Ni, VC13 et V, de préférence FeCl3 et Ni. Des mélanges et des alliages des agents réducteurs métalliques, sont également susceptibles d'être mis en oeuvre dans la présente invention. En variante, K peut comprendre un halogénure de métal réduit sans agent réducteur, l'halogénure de métal réduit comprenant FeC12, FeBr2, FeSO4, CuBr et CuCl. La réaction (6) est réalisée dans un solvant commun, tel que de l'acétonitrile, du benzonitrile ou du propionitrile, de préférence de  In the reaction (6), K may represent a reduction of the oxidation-reduction catalyst having a salt, in general a reducible metal halide selected from FeCl 3, FeBr 3, Fe 2 (SO 4) 3, CuBr 2, CuCl 2, TiCl 4, VCl 3 and NiCl 3, as well as a reducing agent selected from iron, nickel, copper, titanium, vanadium and benzoin, the reducing agent to be capable of reducing the selected metal halide. Typical combinations of metal halides and reducing agents that may be used include FeCl 3 or FeBr 3 and Fe or Ni, TiCl 4 and Ti, CuCl 2 or CuBr 2 and Cu, NiCl 3 and Ni, VCl 3 and V, preferably FeCl3 and Ni. Mixtures and alloys of metal reducing agents are also capable of being used in the present invention. Alternatively, K may comprise a reduced metal halide without a reducing agent, the reduced metal halide including FeCl 2, FeBr 2, FeSO 4, CuBr and CuCl. The reaction (6) is carried out in a common solvent, such as acetonitrile, benzonitrile or propionitrile, preferably

l'acétonitrile.acetonitrile.

La réaction (6) permet de préparer un mélange de télomères individuels ayant des poids moléculaires correspondants à des valeurs de n allant de 1 à 10, plutôt que des isomères purs ayant une structure distincte, c'està-dire une valeur de n unique. La séparation des télomères individuels à partir du mélange, est effectuée par distillation en mettant en  Reaction (6) makes it possible to prepare a mixture of individual telomeres having corresponding molecular weights at n values from 1 to 10, rather than pure isomers having a distinct structure, i.e. a single n-value. The separation of the individual telomeres from the mixture is effected by distillation by

oeuvre des procédés bien connus par l'homme de l'art.  processes well known to those skilled in the art.

Les télomères d'un poids moléculaire plus léger, c'est-à-dire Ies télomères ayant une valeur de n de 4 ou moins, prédominent en général dans la réaction (6). Certains des composés plus légers, tels que le télomère correspondant à une valeur de n de 1, n'ont aucune valeur commerciale connue. Toutefois, ce télomère peut facilement être renvoyé ou recyclé dans la réaction de télomérisation, et donc converti de cette façon en télomères utiles d'un poids moléculaire plus élevé pour accroître ainsi le rendement global de la réaction. D'autres télomères sont actuellement très intéressants. Les fluides hydrauliques ininflammables nécessitent par exemple un poids moléculaire moyen correspondant à une valeur de n de 2 à 4. Ces fluides peuvent être obtenus en préparant d'abord des télomères individuels stabilisés, c'est- à-dire chlorés, ayant des valeurs de n de 2 à 4, et en mélangeant ces télomères pour obtenir la viscosité requise. La maîtrise de la distribution du poids moléculaire dans la réaction (6), est en conséquence essentielle puisque les produits les plus souhaitables, requièrent une distribution étroite du poids moléculaire. Ceci peut être obtenuenmaintenantlaconcentrationensel, en général en halogénure de métal (réductible ou réduit) dans le mélange réactionnel d'environ 0,01 % à environ 2 % par rapport au poids de CTFE, et en maintenant également la concentration en agent réducteur dans le mélange réactionnel à une quantité d'environ 0,5 % à environ 10 % par rapport au poids du CTFE. Grâce au procédé de la présente invention, on peut obtenir des rendements de 50 % ou plus en télomères ayant une  Telomeres of lighter molecular weight, i.e., telomeres having a n-value of 4 or less, generally predominate in the reaction (6). Some of the lighter compounds, such as the telomere corresponding to a value of n of 1, have no known commercial value. However, this telomer can easily be returned or recycled in the telomerization reaction, and thus converted in this way into useful telomeres of higher molecular weight thereby increasing the overall yield of the reaction. Other telomeres are currently very interesting. Non-flammable hydraulic fluids require, for example, an average molecular weight corresponding to a value of n of 2 to 4. These fluids can be obtained by first preparing stabilized, ie chlorinated, individual telomeres having n from 2 to 4, and mixing these telomeres to obtain the required viscosity. Controlling the molecular weight distribution in reaction (6) is therefore essential since the most desirable products require a narrow molecular weight distribution. This can be achieved by maintaining the concentration in the reaction mixture, generally in metal halide (reducible or reduced) from about 0.01% to about 2% based on the weight of CTFE, and also by maintaining the reducing agent concentration in the mixture. at a rate of about 0.5% to about 10% based on the weight of the CTFE. By the method of the present invention, yields of 50% or more can be obtained in telomeres having a

valeur de n de 2 à 4.value of n from 2 to 4.

L'agent réducteur métallique préféré est le nickel ainsi que les alliages de nickel, tels que l'Hastelloy C (Hastelloy est une marque commerciale déposée de Union Carbide Corporation). Le métal peut être physiquement présent dans le mélange réactionnel sous diverses formes, telles qu'une poudre, des particules de diverses tailles, des fils, des plaques, ou sous la forme d'un matériau de plaquage sur la surface interne du réacteur. La forme préférée consiste- en une poudre finement divisée qui est uniformément dispersée dans le réacteur par agitation  The preferred metal reducing agent is nickel as well as nickel alloys, such as Hastelloy C (Hastelloy is a registered trademark of Union Carbide Corporation). The metal may be physically present in the reaction mixture in various forms, such as powder, particles of various sizes, wires, plates, or in the form of a plating material on the inner surface of the reactor. The preferred form consists of a finely divided powder which is uniformly dispersed in the reactor by stirring

mécanique, par exemple dans un réacteur agité.  mechanical, for example in a stirred reactor.

La réaction de télomérisation est de préférence effectuée dans un réacteur agité dans des conditions de température et de pression élevées, les températures étant en général d'environ 70 C à environ 150 C, et les pressions étant en général d'environ 520 KPa (75 p.s.i) à environ 3 200 KPa  The telomerization reaction is preferably carried out in a stirred reactor under conditions of high temperature and pressure, the temperatures generally being from about 70 ° C to about 150 ° C, and the pressures being generally about 520 KPa (75 ° C). psi) at about 3,200 KPa

(450 p.s.i).(450 p.s.i).

On distingue les produits de la réaction (6) par  The products of the reaction (6) are distinguished by

la distribution des groupes -CF2-, -CFC1- et -CBrCL-  the distribution of the groups -CF2-, -CFC1- and -CBrCL-

dans la chaîne du télomère, et par la présence d'un  in the telomere chain, and by the presence of a

groupe terminal -CF3 et d'un groupe terminal -CFClBr.  terminal group -CF3 and a terminal group -CFClBr.

Ces télomères peuvent être représentés par la formule suivante. F Br F F F C C C C Br (5) ! I F C F Ci Les télomères de formule (5) comportent un atome de brome sur l'atome de carbone terminal, ainsi qu'un atome de brome sur le deuxième atome de carbone à partir de l'extrémité opposée de la chaîne. Ces deux atomes de brome sont suffisamment réactifs pour participer à une réaction de réinitiation, bien que l'atome de brome secondaire soit un peu moins réactif que l'atome de brome primaire. La réinitiation mettant en jeu l'atome de brome secondaire, a souvent lieu lorsque l'on choisit FeC13 comme halogénure de métal réductible, et on obtient une chaîne comportant un groupe de ramification trifluorométhyle ainsi que  These telomeres can be represented by the following formula. F Br F F F C C C C Br (5)! The telomers of formula (5) have a bromine atom on the terminal carbon atom and a bromine atom on the second carbon atom from the opposite end of the chain. These two bromine atoms are sufficiently reactive to participate in a reinitiation reaction, although the secondary bromine atom is slightly less reactive than the primary bromine atom. The reinitiation involving the secondary bromine atom often takes place when FeCl 3 is chosen as the reducible metal halide and a chain containing a trifluoromethyl branching group is obtained.

cela est illustré ci-dessous.this is illustrated below.

FeC13 CF3CClBr(CF2CFC1)nBr+CF2=CFCl Br(CFClCF2)aCCl(CF2CFCl)bBr (7) CF3 la somme de a et de b n'étant pas supérieure à 10. En conséquence, les produits de la réaction (6) peuvent comprendre des isomères tant ramifiés qu'à chaîne linéaire qui peuvent être présents dans le produit  FeC13 CF3CClBr (CF2CFCl) nBr + CF2 = CFCl Br (CFClCF2) aCCl (CF2CFCl) bBr (7) CF3 the sum of a and b not being greater than 10. As a result, the products of reaction (6) can include both branched and straight chain isomers that may be present in the product

final selon diverses proportions.final according to various proportions.

-2622883-2622883

Les exemples non limitatifs suivants sont destinés à illustrer plus en détail les divers modes de réalisation et les avantages de la présente invention. Ces exemples illustrent la préparation de télomères de CTFE en utilisant divers composés  The following nonlimiting examples are intended to further illustrate the various embodiments and advantages of the present invention. These examples illustrate the preparation of CTFE telomers using various compounds

telogènes et procédés de télomérisation.  telogenes and telomerization processes.

EXEMPLE 1EXAMPLE 1

On a introduit 100 g de CF3CClBr2, 60 g d'acétonitrile, 1,5 g de FeC13 et 2,0 g de poudre de nickel dans la chemise en verre d'un autoclave agité de 600 ml. Après contrôle de la pression et purge avec de l'azote, on a ajouté 120 g de CTFE. On a fermé l'autoclave et on a chauffé lentement jusqu'à C. La réaction a été maintenue à cette température pendant 4 heures. La pression maximum atteinte était de1 482KPa (215p.s.i). Aucours de la progression de la réaction, on a ajouté une quantité supplémentaire de 47 g de CTFE à partir d'un réservoir chauffé. Le réacteur a ensuite été refroidi jusqu'à la température ambiante et le CTFE n'ayant  100 g of CF 3 CClBr 2, 60 g of acetonitrile, 1.5 g of FeCl 3 and 2.0 g of nickel powder were introduced into the glass jacket of a stirred 600 ml autoclave. After checking the pressure and purging with nitrogen, 120 g of CTFE was added. The autoclave was closed and heated slowly to C. The reaction was maintained at this temperature for 4 hours. The maximum pressure reached was 1,482KPa (215p.s.i). As the reaction progressed, an additional 47 grams of CTFE was added from a heated tank. The reactor was then cooled to room temperature and the CTFE

pas réagi a été évacué par ventilation.  not reacted was evacuated by ventilation.

Après ouverture de l'autoclave, on a obtenu 123 g d'un mélange réactionnel qui consistait en deux phases liquides, ce produit a été lavé avec une  After opening the autoclave, 123 g of a reaction mixture were obtained which consisted of two liquid phases, this product was washed with

solution diluée d'HCl et ensuite avec de l'eau.  dilute solution of HCl and then with water.

L'analyse par chromatographie en phase gazeuse du produit lavé indiquait qu'environ 60 % du CFCClBr2 avaient réagi. Le télomère à quatre atomes de carbone représentait environ 52 % du produit et il comprenait un seul isomère. Le télomère à six atomes de carbone consistait en deux isomères, l'un à chaîne linéaire, l'autre ramifié. Il y avait une quantité plus importante de l'isomère ramifié que de l'isomère à chaîne linéaire. On a observé un certain degré d'addition en retour du brome et du chlore sur le il composé télogène. On a trouvé à la fois CF3CBr3 et CF3CC12Br dans le produit avec une faible quantité de  Gas chromatographic analysis of the washed product indicated that about 60% of the CFCClBr 2 had reacted. The four carbon telomeric accounted for about 52% of the product and consisted of a single isomer. The six-carbon telomer consisted of two isomers, one straight-chain, the other branched. There was a larger amount of the branched isomer than the linear chain isomer. Some degree of bromine and chlorine addition has been observed on the telogenic compound. Both CF3CBr3 and CF3CC12Br were found in the product with a small amount of

chacun des télomères dérivés de ces produits.  each of the telomeres derived from these products.

EXEMPLE 2EXAMPLE 2

On a introduit 100 g de CF3CClBr2, 60 g d'acétonitrile, 3,0 g de FeC13 et 3,0 g de poudre de fer dans la chemise en verre d'un autoclave agité de 600 ml. Après contrôle de la pression et purge avec de l'azote, on a ajouté 111 g de CTFE. On a fermé  100 g of CF3CClBr2, 60 g of acetonitrile, 3.0 g of FeC13 and 3.0 g of iron powder were introduced into the glass jacket of a stirred 600 ml autoclave. After controlling the pressure and purging with nitrogen, 111 g of CTFE was added. We closed

l'autoclave et on a chauffé lentement jusqu'à 120 C.  the autoclave and heated slowly to 120 C.

La réaction a été maintenue à cette température pendant 4 heures. La pression maximum atteinte était de 1 379 KPa (200 p.s.i.g). Au cours de la progression de la réaction, on a ajouté une quantité supplémentaire de 59 g de CTFE à partir d'un réservoir chauffé. Le réacteur a ensuite été refroidi jusqu'à la température ambiante et on a évacué par ventilation  The reaction was maintained at this temperature for 4 hours. The maximum pressure reached was 1,379 KPa (200 p.s.i.g). During the course of the reaction, an additional 59 g of CTFE was added from a heated tank. The reactor was then cooled to room temperature and vented

le CTFE n'ayant pas réagi.unreacted CTFE.

Après ouverture de l'autoclave, on a obtenu 169 g de mélange réactionnel. Le produit a été lavé avec une solution diluée d'HCl et ensuite avec de l'eau, l'analyse par chromatographie en phase gazeuse du produit lavé a révélé qu'environ 70 % du CF3CClBr2 avaient réagi. Le télomère à quatre atomes de carbone représentait environ 42 % du produit, et il était composé d'un seul isomère. On a trouvé une quantité plus importante de composés de télogènes ayant subi une addition en retour, dans ce produit que dans le  After opening the autoclave, 169 g of reaction mixture were obtained. The product was washed with dilute HCl solution and then with water, gas chromatographic analysis of the washed product revealed that about 70% of the CF3CClBr2 had reacted. The four-carbon telomeric accounted for about 42% of the product and consisted of a single isomer. A greater amount of back-fed telogen compounds in this product than in the

produit de l'Exemple 1.product of Example 1.

EXEMPLE 3EXAMPLE 3

On a introduit dans la chemise en verre d'un autoclave agité de 600 ml, 50 g de CF3CClBr2, 30 g d'acétonitrile et 2,0 g de FeCl2. Après contrôle de la pression et purge avec de l'azote, on a ajouté 112 g de CTFE. On a fermé l'autoclave et on a chauffé lentement jusqu'à 100 C. La réaction a été maintenue à cette température pendant 4 heures. La pression maximum atteinte était de 1 517 KPa(220 p.s.i.g). Au cours du déroulement de la réaction, on a ajouté une quantité supplémentaire de 22 g de CTFE à partir d'un réservoir chauffé. Le réacteur a ensuite été refroidi jusqu'à la température ambiante, et on a évacué le  A 600 ml stirred autoclave, 50 g of CF 3 CClBr 2, 30 g of acetonitrile and 2.0 g of FeCl 2 were introduced into the glass liner. After control of the pressure and purging with nitrogen, 112 g of CTFE was added. The autoclave was closed and heated slowly to 100 ° C. The reaction was held at this temperature for 4 hours. The maximum pressure reached was 1,517 KPa (220 p.s.i.g). During the course of the reaction, an additional 22 grams of CTFE was added from a heated tank. The reactor was then cooled to room temperature and evacuated

CTFE n'ayant pas réagi par ventilation.  CTFE not reacted by ventilation.

Après ouverture de l'autoclave, on a obtenu 75 g de mélange réactionnel. Ce produit a été lavé avec  After opening the autoclave, 75 g of reaction mixture were obtained. This product has been washed with

une solution diluée d'HCl et ensuite avec de l'eau.  dilute solution of HCl and then with water.

L'analyse par chromatographie en phase gazeuse du produit lavé, a révélé qu'environ 57 % du CF3CClBr2 avaient réagi. Le télomère à quatre atomes de carbone représentait environ 36 % du produit et il était composé d'un seul isomère. L'isomère à chaîne linéaire représentait la majeure partie du telomère à six atomes de carbone. Une plus faible quantité de produits d'addition en retour que dans les deux  Gas chromatographic analysis of the washed product revealed that about 57% of the CF3CClBr2 had reacted. The four-carbon telomeric accounted for about 36% of the product and consisted of a single isomer. The linear chain isomer accounted for most of the six carbon atom telomer. A smaller amount of back-up products than in both

exemples précédents, était présente.  previous examples, was present.

EXEMPLE 4EXAMPLE 4

On a introduit dans la chemise en verre d'un autoclave agité de 600 ml, 125 g de CF3CClBr2, 75 g d'acétonitrile, 7,5 g de Fe2(SO4)3 et 5 g de benzoïne. Après contrôle de la pression et purge avec de l'azote, on a ajouté 254 g de CTFE. On a fermé  600 ml of stirred autoclave, 125 g of CF3CClBr2, 75 g of acetonitrile, 7.5 g of Fe2 (SO4) 3 and 5 g of benzoin were introduced into the glass liner. After control of the pressure and purging with nitrogen, 254 g of CTFE was added. We closed

l'autoclave et on a chauffé lentement jusqu'à 115 C.  the autoclave and heated slowly to 115 ° C.

La réaction a été maintenue à cette température pendant 4 heures. La pression maximum atteinte était de 2 482 KPa (360 p.s.i.g). Le réacteur a ensuite été refroidi jusqu'à la température ambiante, et on a évacué par ventilation le CTFE n'ayant pas réagi. Après ouverture de l'autoclave, on a obtenu 125 g de mélange réactionnel. Ce produit brut a été lavé avec  The reaction was maintained at this temperature for 4 hours. The maximum pressure reached was 2482 kPa (360 p.s.i.g). The reactor was then cooled to room temperature, and the unreacted CTFE was vented. After opening the autoclave, 125 g of reaction mixture were obtained. This raw product was washed with

une solution diluée d'HCl et ensuite avec de l'eau.  dilute solution of HCl and then with water.

L'analyse par chromatographie en phase gazeuse du produit lavé, a révélé qu'environ 54 % du CF3CClBr2 avaient réagi. Le produit avait la composition suivante. Télomère à quatre atomes de carbone 39 % Télomère à six atomes de carbone 26 % Télomère à huit atomes de carbone 19 % Télomère à dix atomes de carbone 6 % De nombreuses modifications et variantes peuvent bien entendu être apportées aux modes de réalisation décrits ci-dessus sans pour cela s'écarter de la définition de la présente invention mentionnée dans  Gas chromatographic analysis of the washed product revealed that about 54% of the CF3CClBr2 had reacted. The product had the following composition. Four-carbon telomer 39% Six-carbon telomer 26% Seven-carbon telomer 19% Ten-carbon telomer 6% Many modifications and variations can of course be made to the embodiments described above. without departing from the definition of the present invention mentioned in

les revendications annexées.the appended claims.

Claims (11)

REVENDICATIONS 1. Procédé de préparation d'un mélange de télomères de chlorotrifluoroéthylène bromés de faible poids moléculaire, caractérisé en ce qu'on fait réagir du chlorotrifluoroéthylène avec CF3CClBr2 en présence d'une composition de catalyseur comprenant un halogénure de métal réductible choisi parmi FeCl3, FeBr3, Fe2(S04)3, CuBr2, CuCl2, TiCl4, VCl3 et NiCl3 ainsi qu'un agent réducteur capable de réduire l'halogénure de métal dans le mélange réactionnel, choisi parmi le fer, le nickel, le cuivre, le titane, le vanadium et la benzoïne, ladite réaction étant effectuée dans un solvant commun aux réactifs et au  A process for preparing a low molecular weight brominated chlorotrifluoroethylene telomer mixture, characterized in that chlorotrifluoroethylene is reacted with CF3CClBr2 in the presence of a catalyst composition comprising a reducible metal halide selected from FeCl3, FeBr3 , Fe 2 (SO 4) 3, CuBr 2, CuCl 2, TiCl 4, VCl 3 and NiCl 3 and a reducing agent capable of reducing the metal halide in the reaction mixture, selected from iron, nickel, copper, titanium, vanadium and benzoin, said reaction being carried out in a solvent common to the reagents and catalyseur.catalyst. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les télomères de chlorotrifluoroéthylène bromés de faible poids moléculaire, comprennent des télomères à chaîne linéaire de formule CF3CClBr(CF2CFCl) nBr et des isomères ramifiés de formule Br(CFClCF2)aCClCF3(CF2CFC1)bBr dans laquelle n, a et b varient de 1 à 10, la somme de a et b  2. Method according to claim 1, characterized in that the brominated low molecular weight chlorotrifluoroethylene telomers comprise linear chain telomers of formula CF3CClBr (CF2CFCl) nBr and branched isomers of formula Br (CFClCF2) aCClCF3 (CF2CFCl) bBr in which n, a and b vary from 1 to 10, the sum of a and b n'étant pas supérieure à 10.not being greater than 10. 3. Procédé selon les revendicationsl1et2prisesséparé-  3. Process according to claims 1 and 2 taken separately ment, caractérisé encequelestélomeresayantunevaleurden allant de 2 à 4-, sont présents à raison d'au moins environ  characterized in that the number having a value ranging from 2 to 4 is present at least about % du poids du produit de réaction.% of the weight of the reaction product. 4. Procédé selon les revendications à3 prises séparé-  4. Process according to claims 3 taken separately ment, caractérisé encequele solvant comon est l'acétonitrile.  characterized in that the solvent comon is acetonitrile. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la composition de catalyseur comprend FeCl3  5. Process according to claim 4, characterized in that the catalyst composition comprises FeCl3 et du nickel.and nickel. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que FeCl3 est présent dans le mélange réactionnel selon une quantité d'environ 0,01 % à  6. Process according to claim 5, characterized in that FeCl3 is present in the reaction mixture in an amount of approximately 0.01% to environ 2 % du poids de chlorotrifluoroéthylène.  about 2% by weight of chlorotrifluoroethylene. 7. Procédé selon les revendications1à6prisessépa-  7. Process according to the claims 1 to 6 rémentcaractériséence quel'agentréducteurestprésent dans le mélange réactionnel selon une quantité d'environ 0,5 % à environ 10 % du poids de chlorotrifluoroéthylène.  It is characterized in that the reducing agent is present in the reaction mixture in an amount of from about 0.5% to about 10% by weight of chlorotrifluoroethylene. 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la réaction de télomérisation est effectuée à une température d'environ 70 C et environ 150 C et sous une pression d'environ 520 KPa à environ8. Process according to claim 1, characterized in that the telomerization reaction is carried out at a temperature of approximately 70 ° C. and approximately 150 ° C. and at a pressure of approximately 520 KPa at approximately 3100 KPa.3100 KPa. 9. Procédé de préparation d'un mélange de télomères de chlorotrifluoroéthylène bromés de faible poids moléculaire, caractérisé en ce qu'on fait réagir du chlorotrifluoroéthylène avec CF3CClBr2 en présence d'un catalyseur comprenant un halogénure de métal réduit choisi parmi FeC12, FeBr2, Fe SO4, CuBr et CuCl, cette réaction étant effectuée dans un  9. Process for the preparation of a low molecular weight brominated chlorotrifluoroethylene telomer mixture, characterized in that chlorotrifluoroethylene is reacted with CF3CClBr2 in the presence of a catalyst comprising a reduced metal halide selected from FeCl 2, FeBr 2, Fe SO4, CuBr and CuCl, this reaction being carried out in a solvant commun aux réactifs et au catalyseur.  solvent common to the reagents and the catalyst. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le solvant commun est 1'acétonitrile.  10. Process according to claim 9, characterized in that the common solvent is acetonitrile. 11. Procédé selon la revendication 10,11. The method of claim 10, caractérisé en ce que le catalyseur est FeC12.  characterized in that the catalyst is FeC12.
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Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 98, no. 25, juin 1983, page 521, résumé no. 215169w, Columbus, Ohio, US; & CS-A-201 708 (V. DEDEK et al.) 15-08-1982 *

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