RU2185365C1 - Method of synthesis of hexachloroethane - Google Patents
Method of synthesis of hexachloroethane Download PDFInfo
- Publication number
- RU2185365C1 RU2185365C1 RU2001105848A RU2001105848A RU2185365C1 RU 2185365 C1 RU2185365 C1 RU 2185365C1 RU 2001105848 A RU2001105848 A RU 2001105848A RU 2001105848 A RU2001105848 A RU 2001105848A RU 2185365 C1 RU2185365 C1 RU 2185365C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hexachloroethane
- ccl
- ketone
- synthesis
- decomposition
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области хлорорганического синтеза, в частности, к способу получения гексахлорэтана. Гексахлорэтан является важным хлорорганическим продуктом и используется в процессах литья алюминиевых деталей. The invention relates to the field of organochlorine synthesis, in particular, to a method for producing hexachloroethane. Hexachloroethane is an important organochlorine product and is used in the casting processes of aluminum parts.
В промышленности гексахлорэтан производят хлорированием 1,2-дихлорэтана над активированным углем, который служит катализатором. (Промышленные хлорорганические продукты. Под ред. Ошина Л.А. М., Химия. 1978. С. 195 [1]). Процесс проводят по следующей методике: 1,2-дихлорэтан поступает в испаритель, превращаясь в газ, смешивается с хлором, затем полученная смесь направляется в трубчатый реактор, нагретый до 270-290oС и заполненный активированным углем АГ-3. Хлор обычно подается в 30% избытке по отношению к 1,2-дихлорэтану. В результате реакции образуется сложная смесь хлорсодержащих соединений: НСl, трихлорэтан, тетрахлорэтилен, тетрахлорэтан, гексахлорбутадиен и гексахлорэтан. Выход гексахлорэтана составляет 17%.In industry, hexachloroethane is produced by chlorination of 1,2-dichloroethane over activated carbon, which serves as a catalyst. (Industrial organochlorine products. Edited by L. Oshin, A. M., Chemistry. 1978. P. 195 [1]). The process is carried out according to the following procedure: 1,2-dichloroethane enters the evaporator, turning into gas, is mixed with chlorine, then the resulting mixture is sent to a tubular reactor, heated to 270-290 o C and filled with activated carbon AG-3. Chlorine is usually supplied in a 30% excess with respect to 1,2-dichloroethane. The reaction produces a complex mixture of chlorine-containing compounds: Hcl, trichloroethane, tetrachlorethylene, tetrachloroethane, hexachlorobutadiene and hexachloroethane. The yield of hexachloroethane is 17%.
Недостатками данного метода синтеза гексахлорэтана являются:
1) низкий выход гексахлорэтана - 17%;
2) использование газообразного хлора, что требует применения дорогостоящего коррозионностойкого оборудования. Кроме того, необходим специальный технологический узел (резервуары, трубопроводы, контрольно-измерительная аппаратура, насосы, защитная зона) для хранения, дозировки, а также для утилизации хлора и хлорсодержащих отходов;
3) высокая температура реакции (270-290oС) и связанные с этим большие энергозатраты;
4) низкая селективность реакции, образование побочных трудноразделяемых продуктов.
The disadvantages of this method of synthesis of hexachloroethane are:
1) low yield of hexachloroethane - 17%;
2) the use of gaseous chlorine, which requires the use of expensive corrosion-resistant equipment. In addition, a special technological unit (tanks, pipelines, instrumentation, pumps, protective zone) is needed for storage, dosage, and also for the disposal of chlorine and chlorine-containing waste;
3) a high reaction temperature (270-290 o C) and the associated large energy costs;
4) low selectivity of the reaction, the formation of side hardly separated products.
Известен метод получения гексахлорэтана хлорированием тетрахлорэтилена в присутствии безводного хлорного железа (Промышленные хлорорганические продукты. Под ред. Ошина Л.А. М., Химия. 1978, 196. [2]). По данному методу в оптимальных условиях (100-110oС, 4 ч, мольное соотношение [C2Cl4]:[FeCl3]= 100:1) выход гексахлорэтана составляет 40-45%.A known method of producing hexachloroethane by chlorination of tetrachlorethylene in the presence of anhydrous ferric chloride (Industrial organochlorine products. Edited by L. Oshin, M. Chemistry. 1978, 196. [2]). According to this method, under optimal conditions (100-110 o C, 4 h, molar ratio [C 2 Cl 4 ]: [FeCl 3 ] = 100: 1) the yield of hexachloroethane is 40-45%.
Метод имеет следующие недостатки:
1) низкий выход гексахлорэтана (40-45%);
2) использование в качестве реагента высокотоксичного и экологически опасного хлора;
3) сложность аппаратурного оформления процесса, т.к. для хранения, дозировки и утилизации отходов хлора требуется специальное технологическое оборудование из коррозионностойких материалов.
The method has the following disadvantages:
1) low yield of hexachloroethane (40-45%);
2) the use of highly toxic and environmentally hazardous chlorine as a reagent;
3) the complexity of the hardware design process, because For the storage, dosage and disposal of chlorine waste, special technological equipment from corrosion-resistant materials is required.
Справедливости ради необходимо отметить, что гексахлорэтан был впервые получен из четыреххлористого углерода, пропусканием его паров через стеклянную трубку, нагретую до 500oС (W.Kolbe // Lieb. Ann. 1851, В. 54, S. 14 [3] ). Разложение CCl4 протекает неселективно и приводит к получению (наряду с гексахлорэтаном) хлора, дихлорацетилена и неидентифицированных продуктов.In fairness, it should be noted that hexachloroethane was first obtained from carbon tetrachloride by passing its vapor through a glass tube heated to 500 o C (W. Kolbe // Lieb. Ann. 1851, B. 54, S. 14 [3]). The decomposition of CCl 4 proceeds non-selectively and leads to the production (along with hexachloroethane) of chlorine, dichloroacetylene and unidentified products.
Закономерности термического распада ССl4 были исследованы в более поздних трудах (А. Е.Шилов, Р.Д.Сабирова // ДАН СССР. Сер. физ. хим., 1957, T. 114, 5, С. 1058 [4]; A.Е.Шилов, Р.Д.Сабирова // ЖФХ, 1960, Т. 34, С. 860 [5] ; А. Е. Шилов, Р.Д.Сабирова // ЖФХ, 1959, Т. 33, С. 1365 [6]). Авторы этих работ установили, что высокотемпературный распад CCl4 в интервале от 227 до 874К сопровождается образованием хлора, тетрахлорэтилена и гексахлорэтана, выход которого не превышает 1,7%.The laws of thermal decomposition of CCl 4 were investigated in later works (A. E. Shilov, R. D. Sabirova // DAN USSR. Ser. Phys. Chem., 1957, T. 114, 5, S. 1058 [4]; A.E. Shilov, R.D. Sabirova // ZhFH, 1960, T. 34, S. 860 [5]; A.E. Shilov, R.D.Sabirova // ZhFH, 1959, T. 33, C . 1365 [6]). The authors of these studies found that the high-temperature decomposition of CCl 4 in the range from 227 to 874K is accompanied by the formation of chlorine, tetrachlorethylene, and hexachloroethane, the yield of which does not exceed 1.7%.
На состав продуктов термического разложения ССl4 существенное влияние оказывает материал реактора. Так, Коршак В.В. с сотрудниками исследовали разложение CCl4 в фарфоровой трубке, нагретой до 400-700oС, и установили, что основным продуктом реакции является тетрахлорэтилен, а гексахлорэтан образуется в количестве ~10%, а максимальная конверсия ССl4 не превышает 52% (В.В.Коршак, Ю.А.Степихеев, Л.Ф.Вертолатова // ЖОХ, 1947, 17, С. 1626 [7]).
The composition of the products of thermal decomposition of CCl 4 is significantly affected by the material of the reactor. So, Korshak V.V. The researchers investigated the decomposition of CCl 4 in a porcelain tube heated to 400-700 ° C, and found that the main reaction product is tetrachlorethylene and hexachloroethane is produced in an amount of ~ 10%, and the maximum CCl 4 conversion does not exceed 52% (B.V Korshak, Yu.A. Stepikheev, L.F. Vertolatova // Zhokh, 1947, 17, S. 1626 [7]).
Метод получения гексахлорэтана путем термического разложения ССl4 имеет следующие недостатки:
1) разложение ССl4 с заметной скоростью протекает при повышенной температуре (400-700oС), следовательно, необходимы большие энергетические затраты;
2) процесс разложения ССl4 проходит неселективно и приводит к образованию смеси трудноразделяемых продуктов;
3) низкий выход целевого продукта.The method of producing hexachloroethane by thermal decomposition of CCl 4 has the following disadvantages:
1) decomposition of CCl 4 with a noticeable speed occurs at elevated temperatures (400-700 o C), therefore, it requires large energy costs;
2) the process of decomposition of CCl 4 is non-selective and leads to the formation of a mixture of difficult to separate products;
3) low yield of the target product.
По сходству трех признаков (исходное сырье, конечный продукт, катализ) данный способ взят нами за прототип. By the similarity of the three features (feedstock, final product, catalysis), we took this method as a prototype.
Авторами предлагается метод синтеза гексахлорэтана из четыреххлористого углерода, свободного от указанных недостатков. The authors propose a method for the synthesis of hexachloroethane from carbon tetrachloride, free of these disadvantages.
Сущность способа заключается в получении гексахлорэтана из ССl4 под действием двухкомпонентной каталитической системы: комплекс марганца - кетон. Наиболее активные катализаторы были получены с использованием таких соединений марганца, как Mn(acac), Мn(ОАс)2, MnCl2 в сочетании с кетонами (ацетон, циклогексанон, циклопентанон, адамантанон-2), взятыми в соотношении [Мn]: [кетон]=1:2-4.The essence of the method is to obtain hexachloroethane from CCl 4 under the action of a two-component catalytic system: manganese complex - ketone. The most active catalysts were obtained using manganese compounds such as Mn (acac), Mn (OAc) 2 , MnCl 2 in combination with ketones (acetone, cyclohexanone, cyclopentanone, adamantanon-2), taken in the ratio [Mn]: [ketone ] = 1: 2-4.
спирт = CH3OH, С2Н5ОН, С3Н7OН, С4Н9ОН
[кетон]:ацетон, циклопентанон, циклогексанон, адамантанон-2
Катализатор способствует разложению ССl4 на свободный хлор и, вероятно, радикал ССl3, который димеризуется с образованием гексахлорэтана (2).
alcohol = CH 3 OH, C 2 H 5 OH, C 3 H 7 OH, C 4 H 9 OH
[ketone]: acetone, cyclopentanone, cyclohexanone, adamantanone-2
The catalyst facilitates the decomposition of CCl 4 into free chlorine and, probably, the radical CCl 3 , which dimerizes to form hexachloroethane (2).
В отсутствие кетонов конверсия CCl4 не превышает 5%. Структура кетона незначительно влияет на направление реакции, однако присутствие любого из названных кетонов увеличивает конверсию четыреххлористого углерода и скорость реакции. Для получения гексахлорэтана (2) с количественным выходом необходимо использование растворителей, в качестве которых наиболее предпочтительны первичные спирты (метанол, этанол, пропанол-1 и бутанол-1). При проведении реакции без растворителя (т.е. когда CCl4 служит и реагентом, и растворителем), выход гексахлорэтана составляет 70%.In the absence of ketones, the conversion of CCl 4 does not exceed 5%. The structure of the ketone slightly affects the direction of the reaction, however, the presence of any of these ketones increases the conversion of carbon tetrachloride and the reaction rate. To obtain hexachloroethane (2) with a quantitative yield, it is necessary to use solvents, the most preferred of which are primary alcohols (methanol, ethanol, propanol-1 and butanol-1). When carrying out the reaction without a solvent (i.e., when CCl 4 serves as both a reagent and a solvent), the yield of hexachloroethane is 70%.
Установлено, что оптимальной температурой является 200oС, при t<200oС существенно замедляется скорость реакции, что приводит к уменьшению конверсии ССl4. Увеличение температуры > 210oС приводит к образованию побочных продуктов: гексахлорбутадиена и полихлорметанов.It was found that the optimum temperature is 200 o С, at t <200 o С the reaction rate is significantly slowed, which leads to a decrease in the conversion of CCl 4 . An increase in temperature> 210 o With leads to the formation of by-products: hexachlorobutadiene and polychloromethanes.
Предлагаемый метод имеет следующие преимущества перед прототипом. The proposed method has the following advantages over the prototype.
1. Высокий (количественный) выход целевого продукта. 1. High (quantitative) yield of the target product.
2. Доступность и дешевизна компонентов катализатора. 2. The availability and low cost of catalyst components.
3. Низкий расход марганцевого катализатора. 3. Low consumption of manganese catalyst.
4. Упрощение процедуры выделения целевых продуктов после удаления растворителя - гексахлорэтан выделяют при пониженном давлении. 4. Simplification of the procedure for the isolation of the target products after removal of the solvent - hexachloroethane is isolated under reduced pressure.
5. Образование небольшого количества отходов. 5. The formation of a small amount of waste.
6. Непрореагировавший четыреххлористый углерод без дополнительной очистки может быть возвращен в реакцию. 6. Unreacted carbon tetrachloride can be reacted without further purification.
7. Удешевление себестоимости и упрощение технологии в целом за счет уменьшения энерго- и трудозатрат, экологическая безопасность процесса. 7. Cost reduction and simplification of the technology as a whole by reducing energy and labor costs, environmental safety of the process.
Предлагаемый способ поясняется примерами. The proposed method is illustrated by examples.
ПРИМЕР 1. В стальной микроавтоклав из нержавеющей стали (V=17 мл) помещали 0,01 ммоль Мn(асас)3, 0,02-0,04 ммоль ацетона и 20 ммоль четыреххлористого углерода, автоклав герметично закрывали и реакционную смесь нагревали при 200oС в течение 3 ч. После окончания реакции автоклав охлаждали до комнатной температуры, вскрывали, реакционную массу фильтровали через слой Al2O3. Непрореагировавший ССl4 отгоняли, остаток выделяли возгонкой. Получен белый кристаллический продукт с 70% выходом, Т. субл. 186,5oС. (лит. данные: 184oС [2]).EXAMPLE 1. 0.01 mmol Mn (acac) 3 , 0.02-0.04 mmol of acetone and 20 mmol of carbon tetrachloride were placed in a stainless steel stainless steel autoclave (V = 17 ml), the autoclave was sealed and the reaction mixture was heated at 200 o C for 3 hours. After the reaction, the autoclave was cooled to room temperature, opened, the reaction mass was filtered through a layer of Al 2 O 3 . Unreacted CCl 4 was distilled off, the residue was isolated by distillation. Received a white crystalline product with 70% yield, T. subl. 186.5 o C. (lit. data: 184 o C [2]).
ИК-спектр (v, см-1):760
Спектр ЯМР13С (δ, м.д.): 105,20.IR (v, cm -1 ): 760
13 C NMR spectrum (δ, ppm): 105.20.
ПРИМЕР 2. В стальной микроавтоклав (V=17 мл) или в стеклянную ампулу (V= 20 мл) (результаты параллельных опытов практически не отличаются) помещали 0,01 ммоль Мn(асас)3, 0,02-0,04 ммоль адамантанола-2,20 ммоль CCl4 и 5 мл спирта (этанол, метанол и др.), автоклав закрывали (ампулу запаивали) и реакционную смесь нагревали при 200oС в течение 1 ч. После соответствующей обработки был получен гексахлорэтан с количественным выходом (~99%).EXAMPLE 2. In a steel micro autoclave (V = 17 ml) or in a glass ampoule (V = 20 ml) (the results of parallel experiments are practically the same), 0.01 mmol Mn (acac) 3 , 0.02-0.04 mmol of adamantanol was placed -2.20 mmol CCl of 4 and 5 ml of alcohol (ethanol, methanol, etc.), the autoclave was closed (the ampoule was sealed), and the reaction mixture was heated at 200 ° C for 1 h. After appropriate treatment, hexachloroethane was obtained in quantitative yield (~ 99%).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001105848A RU2185365C1 (en) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | Method of synthesis of hexachloroethane |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001105848A RU2185365C1 (en) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | Method of synthesis of hexachloroethane |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2185365C1 true RU2185365C1 (en) | 2002-07-20 |
Family
ID=20246761
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001105848A RU2185365C1 (en) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | Method of synthesis of hexachloroethane |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2185365C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2741384C1 (en) * | 2020-09-15 | 2021-01-25 | Публичное акционерное общество "Химпром" | Method of producing hexachloroethane |
-
2001
- 2001-03-01 RU RU2001105848A patent/RU2185365C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Коршак В.В., Степихеев Ю.А., Вертолатова Л.Ф. ЖОХ, 1947, 17, с. 1626. Шилов А.Е., Сабирова Р.Д., ЖФХ, 1959, т. 33, с. 1365. Шилов А.Е., Сабирова Р.Д., ЖФХ, 1960, т. 34, с. 860. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2741384C1 (en) * | 2020-09-15 | 2021-01-25 | Публичное акционерное общество "Химпром" | Method of producing hexachloroethane |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7253328B2 (en) | Method for producing vinyl chloride monomer | |
EP2814796B1 (en) | Process for making tetrafluoropropene | |
US9334205B2 (en) | Process for the production of chlorinated propanes and propenes | |
US20070078273A1 (en) | Process for preparing 5-methyl-2-furfural | |
US5545298A (en) | Process for preparing polyfluorocarboxylic acid chlorides and perfluorocarboxylic acid chlorides | |
US5569782A (en) | Process for preparing polyfluorochlorocarbonyl chlorides and perfluorocarbonyl chlorides with addition of chlorine | |
US5705779A (en) | Preparation of 1,1,1,3,3-pentachloropropane by photochlorination of 1,1,1,3-tetrachloropropane | |
JPWO2009122940A1 (en) | Method for purifying pyridine and method for producing chlorinated pyridine | |
RU2185365C1 (en) | Method of synthesis of hexachloroethane | |
KR100648778B1 (en) | Method of producing di- and tri-substituted benzaldehydes | |
EP3931173A1 (en) | An improved and commercially viable process for preparation of aryl ketones | |
CN114853563A (en) | Preparation method of 2-chloro-1,1-difluoroethane | |
US5629458A (en) | Process for the preparation of 2 2 2 trifluoroethanol | |
EP1903021B1 (en) | Process for production of fluorocompounds | |
US5177271A (en) | Production of vinylidene fluoride | |
WO2001046099A1 (en) | Method of making hydrofluorocarbons | |
WO2013090421A1 (en) | Process for the production of chlorinated propanes and propenes | |
RU2217406C1 (en) | Method for preparing hexachloroethane | |
US5557017A (en) | Method for producing a hydrofluorocarbon | |
JP4665309B2 (en) | Method for producing high purity 3-chloro-1-propanol | |
RU2126784C1 (en) | Process for preparing 1-chloroadamantane | |
He et al. | The photochemical synthesis of α, α, α-bromodifluorotoluene and α, α, α-chlorodifluorotoluene | |
WO1994006744A1 (en) | Process for producing trifluoroacetyl chloride | |
RU2741384C1 (en) | Method of producing hexachloroethane | |
RU2125552C1 (en) | Process for preparing monochloro substituted adamantane and diamantane derivatives |