RU2203271C1 - Method of synthesis of trifluoromethane sulfoacid - Google Patents

Method of synthesis of trifluoromethane sulfoacid Download PDF

Info

Publication number
RU2203271C1
RU2203271C1 RU2001123767A RU2001123767A RU2203271C1 RU 2203271 C1 RU2203271 C1 RU 2203271C1 RU 2001123767 A RU2001123767 A RU 2001123767A RU 2001123767 A RU2001123767 A RU 2001123767A RU 2203271 C1 RU2203271 C1 RU 2203271C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
distillation
sulfoacid
synthesis
sulfuric acid
mixture
Prior art date
Application number
RU2001123767A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Л.И. Варфоломеев
И.А. Григорьев
С.А. Гродецкий
В.В. Дудкин
В.Р. Кальк
В.Р. Катьянова
В.А. Кураков
В.А. Львов
А.А. Матвеев
М.И. Турнаев
Original Assignee
ФГУП "Ангарский электролизный химический комбинат"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ФГУП "Ангарский электролизный химический комбинат" filed Critical ФГУП "Ангарский электролизный химический комбинат"
Priority to RU2001123767A priority Critical patent/RU2203271C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2203271C1 publication Critical patent/RU2203271C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: organic chemistry, chemical technology. SUBSTANCE: invention relates to the improved method of synthesis of trifluoromethane sulfoacid used in synthesis of derivatives of trifluoro- methane sulfoacid, in fine organic synthesis, production of drugs, fungicides, surface-active substances, engine fuel. Method involves treatment of trifluoromethane sulfoacid salt with silicon dioxide, sulfuric acid in the concentration 99.5-100.5% followed by distillation off of crude trifluoromethane sulfoacid from reaction mixture at feeding inert gas to mixture and the following fractional distillation of crude trifluoro- methane sulfoacid in the presence of silicon dioxide under reduced pressure and at inert gas feeding and utilization of by-side fractions of fractional distillate. Method ensures to decrease consumptions of reagents, enhance quality of trifluoromethane sulfoacid and to except formation of cakes in reactor of acid synthesis. EFFECT: improved method of synthesis. 5 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к технологии получения фторорганических соединений, в частности к технологии получения перфторалкансульфокислот. Трифторметансульфокислота (в дальнейшем ТФМСК) широко используется в тонком органическом синтезе, в производстве фармацевтических препаратов, фунгицидов, инсектицидов, поверхностно-активных веществ, моторного топлива и др. The invention relates to a technology for the production of organofluorine compounds, in particular to a technology for producing perfluoroalkanesulfonic acids. Trifluoromethanesulfonic acid (hereinafter TFMSK) is widely used in fine organic synthesis, in the production of pharmaceuticals, fungicides, insecticides, surfactants, motor fuels, etc.

Известен способ получения ТФМСК путем окисления перекисью водорода бис(трифторметилтио)ртути, получаемой из трифторметилиодида и серы в присутствии ртути, с последующим переводом образующегося моногидрата трифторметансульфокислоты (CF3SO3H•H2O) в бариевую соль ТФМСК, которую обрабатывают концентрированной серной кислотой (R.N. Haszeldine and J.M. Kidd, J. Chem. Soc., p. 4228-4232, 1954).A known method for producing TFMSC by hydrogen peroxide oxidation of bis (trifluoromethylthio) mercury obtained from trifluoromethyl iodide and sulfur in the presence of mercury, followed by conversion of the resulting trifluoromethanesulfonic acid monohydrate (CF 3 SO 3 H • H 2 O) into the barium salt of TFMSC, which is treated with concentrated sulfuric acid (RN Haszeldine and JM Kidd, J. Chem. Soc., P. 4228-4232, 1954).

Известен также способ получения ТФМСК из трифторметилбромида с переводом его в натриевую соль трифторметилсульфиновой кислоты, которую окислением переводят в натриевую соль трифторметансульфокислоты с дальнейшей обработкой последней концентрированной серной кислотой (Франция, патент 2593808, 1988). Эти способы пригодны для синтеза ТФМСК в лабораторных условиях. There is also a known method for producing TFMSC from trifluoromethyl bromide with its conversion to the sodium salt of trifluoromethyl sulfinic acid, which is converted by oxidation to the sodium salt of trifluoromethanesulfonic acid with further processing of the latter with concentrated sulfuric acid (France, patent 2593808, 1988). These methods are suitable for the synthesis of TFMSC in laboratory conditions.

В промышленности используется в основном способ получения ТФМСК путем взаимодействия ее обезвоженных солей щелочных или щелочно-земельных металлов с избытком 100%-й серной кислоты с последующей дистилляцией ТФМСК (US, Patent 2732298, 1956) - прототип. В указанном способе соль ТФМСК, полученную гидролизом трифторметансульфофторида в водном растворе гидроксида щелочного или щелочно-земельного металла, тщательно обезвоживают и обрабатывают 100%-ной серной кислотой при массовом отношении соли к Н2SO4 1:1, из реакционной смеси отгоняют ТФМСК. Недостаток способа - повышенный расход реагентов, повышенное содержание примесей в синтезируемой ТФМСК, образование трудно удаляемых спекшихся отходов из реактора синтеза ТФМСК.The industry mainly uses the method for producing TFMSC by reacting its dehydrated salts of alkali or alkaline earth metals with an excess of 100% sulfuric acid, followed by distillation of TFMSC (US, Patent 2732298, 1956) - a prototype. In this method, the TFMSC salt obtained by hydrolysis of trifluoromethanesulfofluoride in an aqueous solution of an alkali or alkaline earth metal hydroxide is thoroughly dehydrated and treated with 100% sulfuric acid with a mass ratio of salt to H 2 SO 4 1: 1, TFMSC is distilled from the reaction mixture. The disadvantage of this method is the increased consumption of reagents, the increased content of impurities in the synthesized TFMSK, the formation of difficult to remove sintered waste from the synthesis reactor TFMSK.

Технической задачей изобретения является снижение расхода реагентов, повышение качества ТФМСК, исключение образования спеков в реакторе синтеза ТФМСК. An object of the invention is to reduce the consumption of reagents, improving the quality of TFMSK, the exclusion of cakes in the synthesis reactor TFMSK.

Поставленная задача решается тем, что при получении ТФМСК путем обработки ее обезвоженной соли избытком концентрированной серной кислоты при нагревании и отгонки ТФМСК из реакционной смеси к обезвоженной соли добавляют диоксид кремния, для обработки смеси используют серную кислоту концентрацией 99,5-100,5%, которую добавляют с 1,5-2,1 - кратным избытком от стехиометрии, из реакционной смеси при подаче в смесь инертного газа отгоняют сырец ТФМСК при атмосферном давлении с отбором его при температуре паров реакционной смеси до 180-190oС, к сырцу ТФМСК добавляют диоксид кремния и полученную смесь подвергают кипячению с обратным холодильником под разрежением (абсолютное давление 550-600 мм рт.ст.) при одновременной подаче инертного газа в смесь с последующей перегонкой и отбором целевой фракции при температуре паров 145-152oС, побочные фракции возвращают либо в голову процесса (как добавку к H2SO4), либо используют в качестве добавки к сырцу ТФМСК, либо подвергают перегонке (отдельно или вместе с сырцом ТФМСК), либо направляют на гидролиз в щелочном растворе гидроксида металла для утилизации трифлат-иона. Способ обеспечивает получение ТФМСК с содержанием основного вещества по анализу ЯМР на ядрах F19 не ниже 99,9% мольных и с содержанием F- не выше 10 ppm, SO42- не выше 100 ppm с образованием сыпучего легко удаляемого кубового остатка при синтезе ТФМСК, на нейтрализацию остаточной кислотности которого тратится меньшее количество щелочного или карбонатного реагента. Обоснование предложенного способа следующее.The problem is solved in that when receiving TFMSC by treating its dehydrated salt with an excess of concentrated sulfuric acid by heating and distilling TFMSC from the reaction mixture, silicon dioxide is added to the dehydrated salt, sulfuric acid with a concentration of 99.5-100.5%, which added with 1.5-2.1 - fold excess of the stoichiometry of the reaction mixture, by being supplied with a mixture of inert gas raw TFMSK distilled at atmospheric pressure to its selection at a vapor temperature of the reaction mixture to 180-190 o C, to the raw TF SK is added silica and the resulting mixture was refluxed under vacuum (absolute pressure of 550-600 mm Hg) while supplying inert gas into the mixture, followed by distillation, and collecting the desired fraction with a vapor temperature of 145-152 o C, side fractions are returned either to the head of the process (as an additive to H 2 SO 4 ), or used as an additive to the raw TFMSK, or subjected to distillation (separately or together with the raw TFMSK), or sent for hydrolysis in an alkaline solution of metal hydroxide for disposal and triflate ion. The method provides TFMSK with the content of the main substance according to NMR analysis nuclei F 19 is not below 99.9% by mole and the content of F - is not higher than 10 ppm, SO 4 2- is not greater than 100 ppm to form particulate removed easily bottoms during synthesis TFMSK , on the neutralization of residual acidity which is spent less alkaline or carbonate reagent. The rationale for the proposed method is as follows.

При синтезе ТФМСК в реакционной смеси идут реакции:
(СF3SO3)2Ва + H2SO4 = BaSO4 + 2СF3SO3Н (1) - основная реакция.
In the synthesis of TFMSC in the reaction mixture there are reactions:
(CF 3 SO 3 ) 2 Ва + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2СF 3 SO 3 Н (1) - the main reaction.

Побочные реакции с участием примесей, промежуточных продуктов и исходных реагентов:
BaF2 + H2SO4 = BaSO4 + 2HF (2)
HF + SO3 = НSO3F (3)
см. Дж. Саймонс. Фтор и его соединения. - М.: Инлит, 1953 г.
Adverse reactions involving impurities, intermediates and starting reagents:
BaF 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2HF (2)
HF + SO 3 = HSO 3 F (3)
see J. Simons. Fluorine and its compounds. - M .: Inlit, 1953

H2SO4 + HF = HSO3F + H2O (4)
см. там же.
H 2 SO 4 + HF = HSO 3 F + H 2 O (4)
see there.

НSO3F + CF3SO3H --> CF3SO3CF3 + СF3OSO2F (5)
см. J. of Org Chem., 52, 19, 1987.
НSO 3 F + CF 3 SO 3 H -> CF 3 SO 3 CF 3 + СF 3 OSO 2 F (5)
see J. of Org Chem., 52, 19, 1987.

НSO3F + 2 CF3SO3H = СF3SO3CF3 + SO2 + HF + H2SO4 (6)
см. "Synthesis", 1976, с. 319-320.
НSO 3 F + 2 CF 3 SO 3 H = СF 3 SO 3 CF 3 + SO 2 + HF + H 2 SO 4 (6)
see "Synthesis", 1976, p. 319-320.

SO3 + 2 СF3SO3Н = СF33СF3 + SO2 + H2SO4 (7)
см. Tetrahedron Letters, vol. 22, p. 65-68, 1981.
SO 3 + 2 CF 3 SO 3 H = CF 3 SO 3 CF 3 + SO 2 + H 2 SO 4 (7)
see Tetrahedron Letters, vol. 22, p. 65-68, 1981.

SiO2 + 6HF = H2SiF6 + 2Н2О (8)
см. Н. С. Николаев, С.Н. Суворова и др. Аналитическая химия фтора. - М: Наука, 1970.
SiO 2 + 6HF = H 2 SiF 6 + 2H 2 O (8)
see N. S. Nikolaev, S.N. Suvorov et al. Analytical chemistry of fluorine. - M: Science, 1970.

H2SiF6 + H24 = 2HSО3F + SiF4 + 2Н2О (9)
см. В. А. Зайцев, А.А. Новиков и др. Производство фтористых соединений при переработке фосфатного сырья. -М.: Химия, 1982.
H 2 SiF 6 + H 2 SO 4 = 2HSO 3 F + SiF 4 + 2H 2 O (9)
see V.A. Zaitsev, A.A. Novikov et al. Production of fluoride compounds in the processing of phosphate raw materials. -M .: Chemistry, 1982.

2HSО3F + 2Н2О = 2H24 + 2HF (10)
см. там же.
2HSО 3 F + 2Н 2 О = 2H 2 SO 4 + 2HF (10)
see there.

SiО2 + 4HSО3F = SiF4 + 2H24 + 2SО3 (11)
см. Н. Исикава, Е. Кобаяси. Фтор, химия и применение. - М.: Мир, 1982.
SiО 2 + 4HSО 3 F = SiF 4 + 2H 2 SO 4 + 2SO 3 (11)
see N. Ishikawa, E. Kobayashi. Fluorine, chemistry and application. - M.: Mir, 1982.

SiО2 + 2H24 +2BaF2 = SiF4 + 2BaSО4 + 2Н2О (12)
там же.
SiO 2 + 2H 2 SO 4 + 2BaF 2 = SiF 4 + 2BaSO 4 + 2H 2 O (12)
in the same place.

Наличие указанных фторсодержащих примесей в ТФМСК подтверждено нами анализами ЯМР на ядрах 19F и ИКС.The presence of the indicated fluorine-containing impurities in TFMSC was confirmed by us by NMR analyzes on 19 F and IR nuclei.

1. Для основной реакции (1):
(CF33)2Ba + H24 = BaSО4 + 2CF33H
теоретическое массовое отношение соли ТФМСК к H24 равно 1:0,225. В прототипе массовое отношение соли к кислоте равно 1:1, что соответствует 3,5-4,5-кратному избытку серной кислоты относительно стехиометрии. Опытным путем нами установлено, что для обработки соли серную кислоту необходимо добавлять в количестве, превышающим стехиометрию в 1,5-2,1 раза. При большем избытке кислоты будет перерасход серной кислоты, дополнительные затраты на нейтрализацию отходов. При меньшем избытке - серной кислоты недостаточно для создания однородной смеси, выход ТФМСК снижается. Кроме того, твердые отходы после отгонки сырой ТФМСК при указанном соотношении (1,5-2,1-кратный избыток от стехиометрии) имеют консистенцию сыпучей, неспекшейся массы, легко удаляемой из реактора. При большем или меньшем количестве серной кислоты имеет место образование в реакторе трудноудаляемых пластилинообразных или застеклованных спеков. Перемешивание реакционной смеси является обязательным условием полноты перевода трифлат-иона из соли в ТФМСК. При отсутствии перемешивания имеет место "козлование" с значительным количеством непрореагировавших компонентов.
1. For the main reaction (1):
(CF 3 SO 3 ) 2 Ba + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2CF 3 SO 3 H
The theoretical mass ratio of the TFMSC salt to H 2 SO 4 is 1: 0.225. In the prototype, the mass ratio of salt to acid is 1: 1, which corresponds to a 3.5-4.5-fold excess of sulfuric acid relative to stoichiometry. Empirically, we found that for the treatment of salt, sulfuric acid must be added in an amount exceeding stoichiometry by 1.5-2.1 times. With a large excess of acid there will be an overspending of sulfuric acid, additional costs for the neutralization of waste. With a smaller excess, sulfuric acid is not enough to create a homogeneous mixture, the yield of TFMSC is reduced. In addition, solid wastes after distillation of crude TFMSC at the indicated ratio (1.5-2.1-fold excess from stoichiometry) have the consistency of a loose, unsintered mass that can be easily removed from the reactor. With a greater or lesser amount of sulfuric acid, hard-to-remove clay-like or vitrified cakes are formed in the reactor. Stirring of the reaction mixture is a prerequisite for the complete transfer of the triflate ion from the salt to TFMSC. In the absence of mixing, a “gang” occurs with a significant amount of unreacted components.

1. Реакция (2): ВаF2 + H24 = BaSО4 + 2HF
всегда имеет место, так как наличие фторида металла (BaF2) в соли ТФМСК обусловлено реакцией гидролиза трифторметансульфофторида [СF32F + Ва(ОН)2 = Ва(СF3SO3)2 + BaF2] и технологическими особенностями процесса получения соли ТФМСК, связанными с разбавлением исходной щелочи водой (чем больше разбавление водой, тем больше кристаллов фторида металла перейдет в раствор, который после фильтрования подвергается упариванию) и проскоком через фильтр мельчайших частиц нерастворимого фторида металла при фильтровании гидролизованного раствора.
1. Reaction (2): BaF 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2HF
always takes place, since the presence of metal fluoride (BaF 2 ) in the TFMSC salt is due to the hydrolysis of trifluoromethanesulfofluoride [СF 3 SO 2 F + Ва (ОН) 2 = Ва (СF 3 SO 3 ) 2 + BaF 2 ] and the technological features of the production process salts of TFMSC associated with dilution of the initial alkali with water (the greater the dilution with water, the more crystals of metal fluoride will go into the solution, which after evaporation is filtered) and the fine particles of insoluble metal fluoride will slip through the filter when filtering the hydrolyzed solution.

2. Реакция (3): HF + SO3 = HSO3F
легко и количественно проходит в парах, отгоняемых из реакционной смеси. Источником SO3 является используемая концентрированная серная кислота. Известно, что смесь H2SO4 и Н2О с содержанием кислоты 98,3 мас.% отвечает азеотропному составу, давление паров Н2О и SO3 над ней минимальны. С этой точки зрения ее и надо бы использовать. Но наличие влаги в реакционной смеси резко снижает выход ТФМСК за счет образования моногидрата ТФМСК (СF3SO3Н•Н2O), который практически полностью остается в кубовом остатке. При концентрации серной кислоты 99,5-100,5% выход ТФМСК повышается. Использование серной кислоты концентрации выше 100,5% за счет повышения давления паров SO3 над ней приводит к увеличению содержания в реакционной смеси трифторметилового эфира ТФМСК, фторид- и сульфат-ионов (реакции 6, 7):
НSO3F + 2 СF3SO3Н = СF33СF3 + SO2 + HF + H2SO4 (6)
SO3 + 2 CF3SO3Н = СF3SO3CF3 + SO2 + H2SO4 (7).
2. Reaction (3): HF + SO 3 = HSO 3 F
passes easily and quantitatively in vapors distilled from the reaction mixture. The source of SO 3 is the concentrated sulfuric acid used. It is known that a mixture of H 2 SO 4 and H 2 O with an acid content of 98.3 wt.% Corresponds to the azeotropic composition, the vapor pressure of H 2 O and SO 3 above it is minimal. From this point of view it should be used. But the presence of moisture in the reaction mixture dramatically reduces the yield of TFMSC due to the formation of TFMSC monohydrate (CF 3 SO 3 H • H 2 O), which remains almost completely in the bottom residue. At a concentration of sulfuric acid of 99.5-100.5%, the yield of TFMSC increases. The use of sulfuric acid with a concentration above 100.5% due to an increase in the vapor pressure of SO 3 above it leads to an increase in the content of TFMSC trifluoromethyl ether, fluoride and sulfate ions in the reaction mixture (reactions 6, 7):
НSO 3 F + 2 СF 3 SO 3 Н = СF 3 SO 3 СF 3 + SO 2 + HF + H 2 SO 4 (6)
SO 3 + 2 CF 3 SO 3 H = CF 3 SO 3 CF 3 + SO 2 + H 2 SO 4 (7).

3. Фторсульфоновая кислота (см. реакции 3, 4, 9) кипит в том же интервале температур, что и ТФМСК, отгоняется вместе с ней. В дальнейшем (при разгонке сырца ТФМСК) происходит медленное разложение ее по реакциям 5, 6, 10 и интенсивное разложение по реакции (11) с удалением из системы SiF4.3. Fluorosulfonic acid (see reactions 3, 4, 9) boils in the same temperature range as TFMSC, it is distilled off with it. Subsequently (during the distillation of the raw TFMSC), its slow decomposition by reactions 5, 6, 10 and intensive decomposition by reaction (11) occurs with removal of SiF 4 from the system.

4. Добавка диоксида кремния на стадиях обработки соли ТФМСК серной кислотой и перегонки сырца ТФМСК способствует переводу HF и НSО3F в легко удаляемый тетрафторид кремния (реакции 8, 9, 11, 12).4. The addition of silicon dioxide at the stages of the treatment of the TFMSC salt with sulfuric acid and the distillation of the crude TFMSC promotes the conversion of HF and HCO 3 F to easily removable silicon tetrafluoride (reactions 8, 9, 11, 12).

5. Подача инертного газа в реакционный объем при разгонке сырца ТФМСК способствует удалению легко кипящих примесей из реакционного объема, а также предотвращает контакт отбираемых фракций разгонки с атмосферным воздухом. 5. The supply of inert gas to the reaction volume during the distillation of the raw TFMSK helps to remove easily boiling impurities from the reaction volume, and also prevents contact of the selected distillation fractions with atmospheric air.

В связи с вышеизложенным предлагаемый способ получения ТФМСК осуществляют следующим образом. В реактор загружают высушенную соль ТФМСК (например, бария трифторметансульфонат) и диоксид кремния, включают мешалку и добавляют 99,5 - 100,5%-ю серную кислоту в количестве, превышающим стехиометрию по уравнению основной реакции (1) в 1,5-2,1 раза, включают обогрев, открывают подачу азота в реакционное пространство и производят отгонку сырца ТФМСК при атмосферном давлении с отбором его до температуры паров отгоняемой смеси 180-190oС. Отгоняемые пары конденсируются в холодильнике, охлаждаемом водой, сконденсированный сырец ТФМСК собирают в приемную емкость. При достижении температуры паров 190oС обогрев реактора отключают, отходы выгружают, нейтрализуют и отправляют на захоронение. На этой стадии освобождаются от избытка серной кислоты в системе. При температуре паров выше 190oС в сырец будет поступать в значительных количествах серная кислота. Если отключить обогрев при температуре паров ниже 180oС, снизится выход ТФМСК в сырец. Сырец ТФМСК загружают в реактор, снабженный обратным холодильником, туда же добавляют диоксид кремния, открывают подачу холодной воды в рубашку обратного холодильника, включают обогрев. В систему подают инертный газ (азот), систему ставят под разрежение (абсолютное давление 550-600 мм рт.ст.), выдерживают смесь при кипении в течение 2 часов (на этой стадии происходит разложение фторсульфоновой кислоты, удаление основной массы низкокипящих примесей: HF, SiF4, CF3SO3CF3, СF3ОSО2F), после чего закрывают подачу воды в обратный холодильник и начинают отбор I фракции. Заканчивают ее отбор при температуре паров 148oС. При температуре паров 148-152oС отбирают II (целевую) фракцию. Затем отбирают III фракцию до температуры паров 155oС. При температуре паров 155oС отключают обогрев перегонного куба, систему заполняют азотом до атмосферного давления, I и III фракции объединяют, подвергают либо разгонке в условиях, аналогичных разгонке сырца ТФМСК с получением дополнительного количества целевой фракции, либо добавляют в сырец ТФМСК перед его разгонкой, (возможно также использовать в качестве добавки к серной кислоте используемой для обработки обезвоженной соли трифторметансульфокислоты), а кубовую часть гидролизуют в щелочном растворе с целью извлечения из нее трифлат-иона. Азот как при синтезе сырца ТФМСК, так и при его разгонке подают в количестве 7-10% от объема отгоняемых паров. Ниже представлены примеры осуществления способа (см. таблицу).In connection with the foregoing, the proposed method for producing TFMSK is as follows. The dried TFMSC salt (for example, barium trifluoromethanesulfonate) and silicon dioxide are loaded into the reactor, the mixer is turned on, and 99.5-100.5% sulfuric acid is added in an amount exceeding stoichiometry according to the main reaction equation (1) by 1.5-2 , 1 time, turn on the heating, open the nitrogen supply to the reaction space and distill the crude TFMSK at atmospheric pressure and select it to the temperature of the vapor of the distilled mixture 180-190 o C. The distilled vapors are condensed in a refrigerator cooled by water, the condensed raw TFMSK is collected in a reception room capacity. Upon reaching a vapor temperature of 190 o With the heating of the reactor is turned off, the waste is unloaded, neutralized and sent for disposal. At this stage, they are freed from excess sulfuric acid in the system. At a vapor temperature above 190 o With in the raw material will come in significant quantities of sulfuric acid. If you turn off the heating when the vapor temperature is below 180 o C, the output TFMSK in raw will decrease. The raw TFMSC is loaded into a reactor equipped with a reflux condenser, silicon dioxide is added there, a cold water supply is opened into the jacket of the reflux condenser, and heating is turned on. An inert gas (nitrogen) is supplied to the system, the system is placed under vacuum (absolute pressure 550-600 mm Hg), the mixture is kept at boiling for 2 hours (at this stage, decomposition of fluorosulfonic acid occurs, removal of the bulk of low-boiling impurities: HF , SiF 4 , CF 3 SO 3 CF 3 , CF 3 OSO 2 F), after which the water supply to the reflux condenser is closed and the selection of I fraction begins. Finish its selection at a vapor temperature of 148 o C. At a vapor temperature of 148-152 o With selected II (target) fraction. Then, the III fraction is taken to a vapor temperature of 155 o C. At a vapor temperature of 155 o C, the heating of the distillation cube is turned off, the system is filled with nitrogen to atmospheric pressure, the I and III fractions are combined, subjected to either distillation under conditions similar to the distillation of the raw TFMSK to obtain an additional target amount fractions, or added to the raw TFMSK before distillation, (it is also possible to use trifluoromethanesulfonic acid used to treat the dehydrated salt as an additive to sulfuric acid), and the bottom part is hydrolyzed in internal solution to recover therefrom the triflate ion. Nitrogen, both in the synthesis of raw TFMSK and in its distillation, is supplied in an amount of 7-10% of the volume of distilled vapors. Below are examples of the method (see table).

Claims (5)

1. Способ получения трифторметансульфокислоты путем обработки обезвоженной соли трифторметансульфокислоты при нагревании избытком концентрированной серной кислоты и отгонки трифторметансульфокислоты из реакционной смеси, отличающийся тем, что к обезвоженной соли добавляют диоксид кремния, для обработки смеси соли с диоксидом кремния используют серную кислоту концентрацией 99,5-100,5%, из реакционной смеси при перемешивании и при подаче инертного газа отгоняют сырец трифторметансульфокислоты до температуры паров 180-190oС при атмосферном давлении, к сырцу трифторметансульфокислоты добавляют диоксид кремния, полученную смесь подвергают кипячению под разрежением и при подаче в нее инертного газа с возвратом испаряемых продуктов с помощью обратного холодильника с последующей разгонкой смеси, побочные фракции разгонки подвергают утилизации.1. A method of producing trifluoromethanesulfonic acid by treating a dehydrated salt of trifluoromethanesulfonic acid by heating with an excess of concentrated sulfuric acid and distilling trifluoromethanesulfonic acid from the reaction mixture, characterized in that silicon dioxide is added to the dehydrated salt, and sulfuric acid with a concentration of 99.5-100 is used to treat the salt mixture with silicon dioxide , 5%, from the reaction mixture under stirring and under inert gas feed raw distilled trifluoromethanesulfonic vapor to temperature 180-190 o C at atmospheric pressure, to the raw trifluoromethanesulfonic acid was added silica and the resulting mixture was subjected to boiling under vacuum and supplying an inert gas into it to return the evaporated products with a reflux condenser, followed by distillation of the mixture is subjected to distillation side-stream disposal. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что серную кислоту для обработки смеси соли и диоксида кремния добавляют в количестве, превышающем стехиометрию в 1,5-2,1 раза. 2. The method according to p. 1, characterized in that sulfuric acid for processing a mixture of salt and silicon dioxide is added in an amount exceeding stoichiometry by 1.5-2.1 times. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что разгонку сырца трифторметансульфокислоты проводят при абсолютном давлении 550-600 мм рт.ст. с отбором целевой фракции при температуре паров 145-152oС.3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the distillation of the crude trifluoromethanesulfonic acid is carried out at an absolute pressure of 550-600 mm Hg. with the selection of the target fraction at a vapor temperature of 145-152 o C. 4. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что инертный газ подают в реакционную смесь при синтезе и при разгонке сырца трифторметансульфокислоты в количестве, равном 10% от объема перегоняемых паров реакционной смеси. 4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that the inert gas is fed into the reaction mixture during synthesis and during distillation of the crude trifluoromethanesulfonic acid in an amount equal to 10% of the volume of distilled vapor of the reaction mixture. 5. Способ по пп.1 - 4, отличающийся тем, что побочные фракции разгонки сырца трифторметансульфокислоты утилизируют путем их перегонки или добавлением к серной кислоте на начальной стадии процесса, или путем гидролиза их в гидроксиде щелочноземельного металла. 5. The method according to claims 1 to 4, characterized in that the side fractions of the distillation of the crude trifluoromethanesulfonic acid are utilized by distillation or by addition to sulfuric acid at the initial stage of the process, or by hydrolysis of them in an alkaline earth metal hydroxide.
RU2001123767A 2001-08-27 2001-08-27 Method of synthesis of trifluoromethane sulfoacid RU2203271C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001123767A RU2203271C1 (en) 2001-08-27 2001-08-27 Method of synthesis of trifluoromethane sulfoacid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001123767A RU2203271C1 (en) 2001-08-27 2001-08-27 Method of synthesis of trifluoromethane sulfoacid

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2203271C1 true RU2203271C1 (en) 2003-04-27

Family

ID=20252866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001123767A RU2203271C1 (en) 2001-08-27 2001-08-27 Method of synthesis of trifluoromethane sulfoacid

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2203271C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1426351B1 (en) Process for preparation of 2,2,2-trifluoroethanol
JP2002516334A (en) Glucosamine sulfate / metal chloride composition and method for producing the same
DE3829409C2 (en) Process for the preparation of fluorocarboxylic acids or -sulfonic acids
RU2203271C1 (en) Method of synthesis of trifluoromethane sulfoacid
JP2974540B2 (en) Purification method of fluoroalkylsulfonic acid
JPH09227498A (en) Production of high-purify fluoroalkylsulfonic anhydride
RU2282620C1 (en) Method for preparing trifluoromethane sulfoacid anhydride
US5159112A (en) Process of the production of alkanesulfonamides
RU2124001C1 (en) Method of preparing cyclopropyl nitrile
RU2135463C1 (en) Method of synthesis of trifluoromethane sulfoacid
EP0660803B1 (en) Process for converting hexafluoroarsenic acid or any salt thereof to a water insoluble arsenate salt which can then be rendered nonhazardous
EP0249648B1 (en) Process for purifying allyl alcohol
US3259662A (en) Purification of trimethylolpropane
SU854875A1 (en) Method of producing sulphuryl chloride
RU2222521C1 (en) Method for simultaneous preparing chloroform and sodium formate
RU2041189C1 (en) Method of ethyl bromide synthesis
US4642386A (en) Process for the preparation of pure hydrates of fluoral and of hexafluoroacetone from hemiacetals
RU2069211C1 (en) Method of synthesis of 1,2-difluorotrichloroethane
SU199901A1 (en) METHOD FOR OBTAINING POLYFLUORINATED COMPOUNDS CONTAINING NFa-rPynObl
JPH075512B2 (en) Method for producing carboxylic acid ether mixture
SU1286590A1 (en) Method of producing formic acid
JP2552319B2 (en) 3-amino-2,4,5-trifluorobenzoic acid
US5276200A (en) Method of preparing sodium formyl acetone and 4,4-dimethoxy-2-butanone
SU1077883A1 (en) Process for preparing beta-chloroethylsulfochloride
RU2151741C1 (en) Method of isolation of trifluoroacetic acid from aqueous solutions

Legal Events

Date Code Title Description
HK4A Changes in a published invention