RU2156756C2 - Method of preparing hexafluoroacetone - Google Patents
Method of preparing hexafluoroacetone Download PDFInfo
- Publication number
- RU2156756C2 RU2156756C2 RU98121238A RU98121238A RU2156756C2 RU 2156756 C2 RU2156756 C2 RU 2156756C2 RU 98121238 A RU98121238 A RU 98121238A RU 98121238 A RU98121238 A RU 98121238A RU 2156756 C2 RU2156756 C2 RU 2156756C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- hexafluoroacetone
- hydroheptafluoropropane
- activated carbon
- alkali metal
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способу получения перфторированных кетонов, а именно к способу получения гексафторацетона (ГФА), который применяют в качестве полупродукта синтеза сшивающих агентов, лекарственных и пестицидных препаратов. The invention relates to a method for producing perfluorinated ketones, and in particular to a method for producing hexafluoroacetone (HFA), which is used as an intermediate in the synthesis of crosslinking agents, drugs, and pesticidal preparations.
Известен способ получения гексафторацетона взаимодействием гексахлорацетона с фтористым водородом или пятифтористой сурьмой [1]. Недостаток этого способа - большое количество хлорсодержащих отходов. A known method of producing hexafluoroacetone by the interaction of hexachloroacetone with hydrogen fluoride or antimony pentafluoride [1]. The disadvantage of this method is the large amount of chlorine-containing waste.
Известны методы получения гексафторацетона путем изомеризации окиси гексафторпропилена в присутствии катализаторов - частично фторированных оксидов металлов (Al2O3, Cr2O3) [2], кислот Льюиса из группы хлорфторидов алюминия формулы AlFnCl3-n (n = 0,05 - 2,95) [3], пятифтористой сурьмы [4] и фтористого водорода [5] . Недостатком данных способов является использование дефицитной и дорогостоящей окиси гексафторпропилена.Known methods for producing hexafluoroacetone by isomerization of hexafluoropropylene oxide in the presence of catalysts — partially fluorinated metal oxides (Al 2 O 3 , Cr 2 O 3 ) [2], Lewis acids from the group of aluminum chlorofluorides of the formula AlF n Cl 3-n (n = 0.05 - 2.95) [3], antimony pentafluoride [4] and hydrogen fluoride [5]. The disadvantage of these methods is the use of scarce and expensive oxide of hexafluoropropylene.
Известны методы получения гексафторацетона каталитическим окислением гексафторпропилена (ГФП), так, например, получают гексафторацетон реакцией ГФП с кислородом в присутствии оксидов железа, олова или индия. Выход ГФА на исходный ГФП составляет 38%, конверсия ГФП - 71% [6]. Недостатком способа является невысокий выход целевого продукта. Known methods for producing hexafluoroacetone by the catalytic oxidation of hexafluoropropylene (HFP), for example, get hexafluoroacetone by the reaction of HFP with oxygen in the presence of iron, tin or indium oxides. The yield of HFA on the initial HFP is 38%, the conversion of HFP is 71% [6]. The disadvantage of this method is the low yield of the target product.
Наиболее близким техническим решением является способ получения гексафторацетона взаимодействием ГФП с кислородом при температуре 130 - 250oC в присутствии катализатора.The closest technical solution is a method for producing hexafluoroacetone by the interaction of HFP with oxygen at a temperature of 130 - 250 o C in the presence of a catalyst.
В качестве катализатора используют редкие металлы, включающие рутений, родий, палладий, платину и иридий, нанесенные на активированный уголь в количестве 0,3 - 5,0 вес.%. Активированный уголь применяют в качестве носителя катализатора. Так для приготовления палладиевого катализатора активированный уголь пропитывали 1н. раствором PdCl2 • HCl, промывали водой и высушивали при 120oC. После восстановления водородом при 450oC получили катализатор, содержащий 5 вес.% палладия. Процесс проводили в циркуляционном реакционном аппарате емкостью 0,32 дм3 при начальном давлении 258 торр (0,35 кгс/см2), мольном отношении ГФП:O2 1:1 и температуре 130 или 250oC. Реакция продолжалась от 45 до 180 мин, за это время давление понижалось до постоянного значения. По данному способу выход гексафторацетона достигал 57% при конверсии ГФП до 65% [7].Rare metals, including ruthenium, rhodium, palladium, platinum and iridium supported on activated carbon in an amount of 0.3-5.0 wt.%, Are used as a catalyst. Activated carbon is used as a catalyst carrier. So for the preparation of a palladium catalyst, activated carbon was impregnated with 1N. a solution of PdCl 2 • HCl, washed with water and dried at 120 o C. After reduction with hydrogen at 450 o C received a catalyst containing 5 wt.% palladium. The process was carried out in a circulating reaction apparatus with a capacity of 0.32 dm 3 at an initial pressure of 258 torr (0.35 kgf / cm 2 ), a molar ratio of HFP: O 2 1: 1 and a temperature of 130 or 250 o C. The reaction lasted from 45 to 180 min, during this time the pressure decreased to a constant value. According to this method, the yield of hexafluoroacetone reached 57% with the conversion of HFP to 65% [7].
Недостатками прототипа являются использование дорогостоящего катализатора, трудоемкость в их приготовлении, а также применение циркуляционного метода со значительной длительностью для достижения необходимого эффекта по конверсии ГФП и выходу ГФА. Кроме того ГФП, который используется в качестве исходного сырья, не всегда имеется в наличии. The disadvantages of the prototype are the use of an expensive catalyst, the complexity in their preparation, as well as the use of the circulation method with a significant duration to achieve the desired effect on the conversion of HFP and the release of HFA. In addition, HFP, which is used as a feedstock, is not always available.
Задачей данного изобретения является упрощение процесса получения гексафторацетона и расширение сырьевой базы. The objective of the invention is to simplify the process of producing hexafluoroacetone and expanding the raw material base.
Поставленная задача достигается взаимодействием 2-гидрогептафторпропана (хладона 227) с молекулярным кислородом при температуре 150 - 300oC в присутствии катализатора, представляющего собой активированный уголь, промотированный фторидами щелочных металлов, такими как NaF, KF или C3F.The problem is achieved by the interaction of 2-hydroheptafluoropropane (HFC 227) with molecular oxygen at a temperature of 150 - 300 o C in the presence of a catalyst, which is activated carbon, promoted by alkali metal fluorides, such as NaF, KF or C 3 F.
Процесс ведут непрерывно в проточной системе. Используют трубчатый металлический реактор, снабженный электрической печью, патрубками для подвода исходных газов и вывода продуктов реакции, гильзой для термопары. Реактор на 80% заполнен катализатором. The process is carried out continuously in the flow system. A tubular metal reactor is used, equipped with an electric furnace, nozzles for supplying source gases and outputting reaction products, a sleeve for a thermocouple. The reactor is 80% filled with catalyst.
Для приготовления катализатора активированный уголь марки БАУ смешивают с водным раствором фторида щелочного металла, смесь выдерживают до 24 часов, после чего фильтруют и сушат при температуре не выше 150oC до достижения постоянного веса.To prepare the catalyst, activated carbon BAU brand is mixed with an aqueous solution of alkali metal fluoride, the mixture is kept for up to 24 hours, then filtered and dried at a temperature of no higher than 150 o C to achieve a constant weight.
Содержание фторида в катализаторе от 5 до 60 вес.%. В пределах этого интервала изменение концентрации фторида не влияет на конверсию 2-гидрогептафторпропана и выход гексафторацетона. Снижение содержания фторида менее 5% приводит к уменьшению выхода ГФА на конвертированный 2-гидрогептафторпропан. Повышение концентрации фторида выше 60% существенно ухудшает физико-химические свойства катализатора (спекаемости) и не имеет практического значения. The fluoride content in the catalyst is from 5 to 60 wt.%. Within this interval, a change in the concentration of fluoride does not affect the conversion of 2-hydroheptafluoropropane and the yield of hexafluoroacetone. A decrease in the fluoride content of less than 5% leads to a decrease in the yield of HFA on converted 2-hydroheptafluoropropane. An increase in the concentration of fluoride above 60% significantly impairs the physicochemical properties of the catalyst (sintering ability) and has no practical significance.
Процесс ведут при температуре 150 - 300oC. При температуре ниже 150oC реакция не идет, а при повышении температуры выше 300oC происходит глубокое окисление 2-гидрогептафтопропана до карбонилфторида и разложение катализатора.The process is carried out at a temperature of 150 - 300 ° C. At a temperature below 150 ° C., the reaction does not proceed, and when the temperature rises above 300 ° C., 2-hydroheptaphthopropane is deeply oxidized to carbonyl fluoride and the catalyst decomposes.
Мольное отношение хладон 227:O2 находится в пределах 1,0:1-10. При подаче кислорода в меньшем количестве реакция окисления не идет, а увеличение количества кислорода более мольного отношения 1:10 нецелесообразно и дает много побочных продуктов.The molar ratio of HFC 227: O 2 is in the range of 1.0: 1-10. When oxygen is supplied in a smaller amount, the oxidation reaction does not occur, and an increase in the amount of oxygen over a 1:10 molar ratio is impractical and gives many by-products.
Продукты реакции, содержащие ГФА, карбонилфторид (COF2), а также непрореагировавший 2-гидрогептафторпропан, конденсируют при низкой температуре, анализируют методом газожидкостной хроматографии и разделяют низкотемпературной ректификацией.The reaction products containing HFA, carbonyl fluoride (COF 2 ), as well as unreacted 2-hydroheptafluoropropane, are condensed at low temperature, analyzed by gas-liquid chromatography and separated by low-temperature distillation.
По разработанному способу выход гексафторацетона в расчете на конвертируемый 2-гидрогептафторпропан составляет 77 - 78%. According to the developed method, the yield of hexafluoroacetone based on convertible 2-hydroheptafluoropropane is 77 - 78%.
Данный способ позволяет упростить процесс получения ГФА за счет проведения его в проточной системе, а также использовать более дешевые и доступные катализаторы, не требующие специальной обработки. Кроме того, применение в качестве исходного сырья 2-гидрогептафторпропана позволяет расширить сырьевую базу для процесса получения гексафторацетона. This method allows to simplify the process of producing HFA by conducting it in a flow system, as well as using cheaper and more affordable catalysts that do not require special treatment. In addition, the use of 2-hydroheptafluoropropane as a feedstock allows expanding the raw material base for the process of producing hexafluoroacetone.
Отличительными признаками предлагаемого способа являются использование в качестве катализатора активированного угля, промотированного фторидами щелочных металлов, а также применение в качестве исходного сырья 2-гидрогептафторпропана. Данные признаки, отличающие заявленный способ от прототипа, не выявлены в других технических решениях. Distinctive features of the proposed method are the use of activated carbon promoted with alkali metal fluorides as a catalyst, as well as the use of 2-hydroheptafluoropropane as a feedstock. These signs that distinguish the claimed method from the prototype are not identified in other technical solutions.
Приведенные ниже примеры иллюстрируют предлагаемое изобретение. The following examples illustrate the invention.
Пример 1. Example 1
В трубчатый реактор, снабженный электрообогревом и термопарой, вместимостью 0,3 дм3, загружают 0,25 дм3 катализатора, представляющего собой активированный уголь, промотированный фтористым калием в количестве 60,0 вес.%. Катализатор нагревают в токе сухого азота при температуре 180 - 200oC в течение четырех часов, после чего подают хладон 227 и O2 со скоростью 1 дм3/час (7,6 г/час) и 5 дм3/час соответственно при температуре 280oC и мольном соотношении хладоген 227 и O2, равном 1:5.0.25 dm 3 of catalyst, which is activated carbon promoted with potassium fluoride in an amount of 60.0 wt.%, Is loaded into a tubular reactor equipped with electric heating and a thermocouple with a capacity of 0.3 dm 3 . The catalyst is heated in a stream of dry nitrogen at a temperature of 180 - 200 o C for four hours, after which serves Freon 227 and O 2 with a speed of 1 DM 3 / hour (7.6 g / hour) and 5 DM 3 / hour, respectively, at a temperature 280 o C and a molar ratio of
Выходящие из реактора продукты окисления конденсируют в ловушке, охлаждаемой до -90oC, и анализируют методом газожидкостной хроматографии. За 6 час сконденсировано 46 г газовой смеси, содержащей по данным ГЖХ, об.%: 42,5 ГФА, 10,1 COF2 и 47,4 хладона 227. Низкотемпературной ректификацией выделено 18,9 г ГФА. Выход гексафторацетона на конвертированный хладон 227 составляет 80,8%.The oxidation products leaving the reactor are condensed in a trap cooled to -90 ° C and analyzed by gas-liquid chromatography. For 6 hours, 46 g of a gas mixture containing, according to GLC, vol.%: 42.5 HFA, 10.1 COF 2 and 47.4
Последующие синтезы (примеры 2 - 5) проведены аналогично примеру 1. Условия окисления хладона 227 и полученные результаты приведены в таблице. Subsequent syntheses (examples 2 to 5) were carried out analogously to example 1. The oxidation conditions of
Литература
1. Krespan C.G. Hexafluoracetone. Fluor. Chem. Rew., 1967, 1(1), p. 145.Literature
1. Krespan CG Hexafluoracetone. Fluor Chem. Rew., 1967, 1 (1), p. 145.
2. Заявка Японии N 58-62131, C 07 C 49/167, опубл. 13.04.83. РЖХ 1984, 12 H 30. 2. Japanese Application N 58-62131, C 07 C 49/167, publ. 04/13/83. RCL 1984, 12
3. Патент США N 5457238, C 07 C 45/70, опубл. 10.10.95. Изобр. стран мира, 1996, в. 41, N 17, с. 42. 3. US patent N 5457238, C 07 C 45/70, publ. 10/10/95. Fig. countries of the world, 1996, c. 41, N 17, p. 42.
4. Патент США N 4302608, C 07 C 45/58, опубл. 24.11.81. Изобр. за руб., 1982, в. 57, N 16, с. 115. 4. US patent N 4302608, C 07 C 45/58, publ. 11.24.81. Fig. for rub., 1982, c. 57, N 16, p. 115.
5. Заявка ФРГ N 3046604, C 07 C 49/167, опубл. 22.07.82. Изобр. за руб., 1983, в. 57, N 8, с. 45. 5. Application of Germany N 3046604, C 07 C 49/167, publ. 07/22/82. Fig. for rub., 1983, century 57,
6. Патент США N 4284822, C 07 C 45/32, опубл. 18.08.81. Изобр. за руб., 1982, в. 57, N 9, с. 100. 6. US patent N 4284822, C 07 C 45/32, publ. 08/18/81. Fig. for rub., 1982, c. 57, N 9, p. 100.
7. Заявка Японии N 4-55415, C 07 C 49/167, опубл. 3.09.92. Изобр. стран мира. 1994, в. 41, N 11, с. 85 (прототип). 7. Japanese application N 4-55415, C 07 C 49/167, publ. 09/03/92. Fig. countries of the world. 1994, c. 41, N 11, p. 85 (prototype).
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98121238A RU2156756C2 (en) | 1998-11-24 | 1998-11-24 | Method of preparing hexafluoroacetone |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98121238A RU2156756C2 (en) | 1998-11-24 | 1998-11-24 | Method of preparing hexafluoroacetone |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU98121238A RU98121238A (en) | 2000-09-10 |
RU2156756C2 true RU2156756C2 (en) | 2000-09-27 |
Family
ID=20212656
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98121238A RU2156756C2 (en) | 1998-11-24 | 1998-11-24 | Method of preparing hexafluoroacetone |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2156756C2 (en) |
-
1998
- 1998-11-24 RU RU98121238A patent/RU2156756C2/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4190615B2 (en) | Gas phase fluorination of 1230za | |
JP4741623B2 (en) | Catalyst composition for oxychlorination reaction | |
JPH0348632A (en) | Preparation of 1,1,1,2-tetra- fluoroethane | |
AU784208B2 (en) | Method for the preparation of 1,1,1,3,3-pentafluoropropene and 1,1,1,3,3-pentafluoropropane | |
JP3328281B2 (en) | Method for producing hydrofluorocarbons | |
JPS6015609B2 (en) | Method for producing unsaturated carboxylic acid ester | |
RU2156756C2 (en) | Method of preparing hexafluoroacetone | |
EP0657211A1 (en) | Catalytic system comprising a supported hydrogenation catalyst and hydrodechlorination process of chlorofluorohydrocarbons | |
JP3794859B2 (en) | Method for producing perhalogenated cyclopentane | |
KR100643674B1 (en) | Process for production of hydrofluorocarbons, products thereof and use of the products | |
EP0379396B1 (en) | Process for the selective hydrogenolysis of perhalogen derivatives of ethane | |
JPH02188538A (en) | Preparation of 1,1-dichloro-1-fluoroethane | |
US5679876A (en) | Purification of pentafluoroethane | |
RU2176997C2 (en) | Method of preparing hexafluoroacetone | |
CA1116587A (en) | Oxyhalogenation process | |
JPH0368526A (en) | Preparation of mixture containing 1-chloro-1- fluoroethylene and vinylidene fluoride by gas-phase contacting disproportionate reaction of 1-chloro-1, 1-difluoroethane | |
JP4599780B2 (en) | Catalyst for producing fluorine-containing alcohol compound and method for producing fluorine-containing alcohol | |
JPH01149739A (en) | Production of hydrogen-compound fluoroalkane | |
JP2870738B2 (en) | Method for producing carbonic acid diester | |
EP0435705B1 (en) | Process for the selective hydrogenolysis of perhalogeno-ethanes | |
WO2000069557A1 (en) | Catalysts for the preparation of fluorinated alcohols and process for the preparation of fluorinated alcohols | |
JPH0237329B2 (en) | ||
JPH04297445A (en) | Production of carbonic acid diester | |
JPH04364136A (en) | Production of chloroform | |
JPH05140009A (en) | Production of 1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-decafluoropentane |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061125 |