SK35896A3 - A reagent and its use for the preparation of organic fluorinated sulphinic and sulphanic acids - Google Patents
A reagent and its use for the preparation of organic fluorinated sulphinic and sulphanic acids Download PDFInfo
- Publication number
- SK35896A3 SK35896A3 SK358-96A SK35896A SK35896A3 SK 35896 A3 SK35896 A3 SK 35896A3 SK 35896 A SK35896 A SK 35896A SK 35896 A3 SK35896 A3 SK 35896A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- acid
- reagent according
- reaction
- solvent
- group
- Prior art date
Links
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 15
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-O hydroxy(oxo)sulfanium Chemical class O=[SH+]=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-O 0.000 title 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 65
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 50
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 49
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 19
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 44
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 17
- -1 alkali metal cation Chemical class 0.000 claims description 15
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 claims description 10
- JFDZBHWFFUWGJE-UHFFFAOYSA-N benzonitrile Chemical compound N#CC1=CC=CC=C1 JFDZBHWFFUWGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N triflic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C(F)(F)F ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 5
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 4
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 claims description 4
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 claims description 4
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 4
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 claims description 3
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052730 francium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- KLMCZVJOEAUDNE-UHFFFAOYSA-N francium atom Chemical compound [Fr] KLMCZVJOEAUDNE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002367 halogens Chemical group 0.000 claims description 2
- 150000003951 lactams Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002892 organic cations Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 239000000010 aprotic solvent Substances 0.000 claims 1
- 150000003983 crown ethers Chemical class 0.000 claims 1
- CGDXUTMWWHKMOE-UHFFFAOYSA-N difluoromethanesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C(F)F CGDXUTMWWHKMOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000001905 inorganic group Chemical group 0.000 claims 1
- 150000003672 ureas Chemical class 0.000 claims 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 8
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 abstract description 5
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 abstract description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 239000003880 polar aprotic solvent Substances 0.000 abstract description 2
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical compound S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 abstract 1
- 235000010269 sulphur dioxide Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000004291 sulphur dioxide Substances 0.000 abstract 1
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 37
- 239000000047 product Substances 0.000 description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 description 21
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N Trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 16
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 15
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 12
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- XJHCXCQVJFPJIK-UHFFFAOYSA-M caesium fluoride Chemical compound [F-].[Cs+] XJHCXCQVJFPJIK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 7
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-M Trifluoroacetate Chemical compound [O-]C(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- GUVUOGQBMYCBQP-UHFFFAOYSA-N dmpu Chemical compound CN1CCCN(C)C1=O GUVUOGQBMYCBQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 239000011698 potassium fluoride Substances 0.000 description 6
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 5
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 5
- CUNPJFGIODEJLQ-UHFFFAOYSA-M potassium;2,2,2-trifluoroacetate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C(F)(F)F CUNPJFGIODEJLQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 5
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- SFEBPWPPVGRFOA-UHFFFAOYSA-N trifluoromethanesulfinic acid Chemical compound OS(=O)C(F)(F)F SFEBPWPPVGRFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- NROKBHXJSPEDAR-UHFFFAOYSA-M potassium fluoride Chemical compound [F-].[K+] NROKBHXJSPEDAR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- GLGXXYFYZWQGEL-UHFFFAOYSA-M potassium;trifluoromethanesulfonate Chemical compound [K+].[O-]S(=O)(=O)C(F)(F)F GLGXXYFYZWQGEL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- GRGCWBWNLSTIEN-UHFFFAOYSA-N trifluoromethanesulfonyl chloride Chemical compound FC(F)(F)S(Cl)(=O)=O GRGCWBWNLSTIEN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CYSGHNMQYZDMIA-UHFFFAOYSA-N 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon Chemical compound CN1CCN(C)C1=O CYSGHNMQYZDMIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 3
- 150000004292 cyclic ethers Chemical class 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 3
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 3
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 3
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- FYSNRJHAOHDILO-UHFFFAOYSA-N thionyl chloride Chemical class ClS(Cl)=O FYSNRJHAOHDILO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RDOXTESZEPMUJZ-UHFFFAOYSA-N anisole Chemical compound COC1=CC=CC=C1 RDOXTESZEPMUJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- ABDBNWQRPYOPDF-UHFFFAOYSA-N carbonofluoridic acid Chemical compound OC(F)=O ABDBNWQRPYOPDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N diglyme Chemical compound COCCOCCOC SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 150000004010 onium ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 235000003270 potassium fluoride Nutrition 0.000 description 2
- 150000003455 sulfinic acids Chemical class 0.000 description 2
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-N sulfonic acid Chemical compound OS(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003460 sulfonic acids Chemical class 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- GWBNYWVYPASUBM-UHFFFAOYSA-N trifluoromethanesulfinyl chloride Chemical compound FC(F)(F)S(Cl)=O GWBNYWVYPASUBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002023 trifluoromethyl group Chemical group FC(F)(F)* 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- GKNWQHIXXANPTN-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,2,2-pentafluoroethanesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C(F)(F)C(F)(F)F GKNWQHIXXANPTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LRMSQVBRUNSOJL-UHFFFAOYSA-N 2,2,3,3,3-pentafluoropropanoic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)C(F)(F)F LRMSQVBRUNSOJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002015 acyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910001515 alkali metal fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 description 1
- FAPDDOBMIUGHIN-UHFFFAOYSA-K antimony trichloride Chemical compound Cl[Sb](Cl)Cl FAPDDOBMIUGHIN-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- RJCQBQGAPKAMLL-UHFFFAOYSA-N bromotrifluoromethane Chemical compound FC(F)(F)Br RJCQBQGAPKAMLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 150000001767 cationic compounds Chemical class 0.000 description 1
- RJYSYRSELCQCSO-UHFFFAOYSA-M cesium;2,2,2-trifluoroacetate Chemical compound [Cs+].[O-]C(=O)C(F)(F)F RJYSYRSELCQCSO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- KTTSGZDGPMNDTG-UHFFFAOYSA-N cesium;2,2,2-trifluoroacetic acid Chemical compound [Cs].OC(=O)C(F)(F)F KTTSGZDGPMNDTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000002739 cryptand Substances 0.000 description 1
- 238000006114 decarboxylation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol Natural products OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000003682 fluorination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 229910021472 group 8 element Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 235000012907 honey Nutrition 0.000 description 1
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910001411 inorganic cation Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- UZKWTJUDCOPSNM-UHFFFAOYSA-N methoxybenzene Substances CCCCOC=C UZKWTJUDCOPSNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002560 nitrile group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 1
- SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N osmium atom Chemical compound [Os] SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000006551 perfluoro alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005010 perfluoroalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- YPJUNDFVDDCYIH-UHFFFAOYSA-N perfluorobutyric acid Chemical class OC(=O)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F YPJUNDFVDDCYIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005496 phosphonium group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 159000000001 potassium salts Chemical class 0.000 description 1
- SIMZKPFFQPBRPY-UHFFFAOYSA-N potassium;2,2,2-trifluoroacetic acid Chemical compound [K].OC(=O)C(F)(F)F SIMZKPFFQPBRPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 150000004040 pyrrolidinones Chemical class 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000012453 solvate Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 150000003457 sulfones Chemical class 0.000 description 1
- 150000003458 sulfonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 description 1
- 125000004354 sulfur functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- YOIAWAIKYVEKMF-UHFFFAOYSA-N trifluoromethanesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C(F)(F)F.OS(=O)(=O)C(F)(F)F YOIAWAIKYVEKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C313/00—Sulfinic acids; Sulfenic acids; Halides, esters or anhydrides thereof; Amides of sulfinic or sulfenic acids, i.e. compounds having singly-bound oxygen atoms of sulfinic or sulfenic groups replaced by nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups
- C07C313/02—Sulfinic acids; Derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C303/00—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides
- C07C303/02—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of sulfonic acids or halides thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C313/00—Sulfinic acids; Sulfenic acids; Halides, esters or anhydrides thereof; Amides of sulfinic or sulfenic acids, i.e. compounds having singly-bound oxygen atoms of sulfinic or sulfenic groups replaced by nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups
- C07C313/02—Sulfinic acids; Derivatives thereof
- C07C313/04—Sulfinic acids; Esters thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Steroid Compounds (AREA)
Description
REAKČNÉ ČINIDLO A JEHO POUŽITIE NA PRÍPRAVU ORGANICKÝCH FLUOROVÄNÝCH SULFÍNOVÝCH A SULFÓNOVÝCH KYSELÍN
Oblasť techniky
Vynález sa týka reakčného činidla a jeho použitia na výrobu fluóralkánsulfínových a -sulfónových kyselín a ich solí.
Obzvlášť sa potom týka použitia na výrobu polyhalogenovaných sulfínových a sulfónových kyselín, najmä potom kyseliny difluóra trifluórmetánsulfínovej a -sulfónovej.
Doterajší stav techniky
Perhalogénalkánsulfónové kyseliny a najmä potom kyselina trifluórmetánsulfónová sa používajú ako katalyzátory alebo ako medziprodukty v organickej syntéze.
Sprvu . bola jediným známym postupom prípravy kyseliny trifluórmetánsulfónovej popisujú špeciálne R. D. 69 (1977).
elektrochemická fluorácia, ako to Howels a J. D. Mc Cown v Chem. Rev. 77,
Je známy tiež postup prípravy kyseliny trifluórmetánsulfínovej, popísaný v európskom patentovom spise EP 165 135, ktorý spočíva v tom, že sa v prostredí aprotického polárneho rozpúšťadla rozptýli za prítomnosti oxidu siričitého kov zo skupiny zinok, hliník, mangán, kadmium, horčík, cín a železo, prípadne nikel a kobalt a pri tlaku nad 105 Pa sa vykoná reakcia s trifluórmetylhalogenidom. Tento postup vedie v dobrom výťažku ku kyseline trifluórmetánsulfínovej. Získaný produkt je potom v prostredí, obsahujúcom závažné množstvo solí, napríklad zinku a oddelenia sulfínovej kyseliny od závažných množstiev zinočnatých solí znamená v priemyslovom meradle závažný problém na riešenie.
Ďalej potom tento postup, ako i ten, ktorý je popisovaný vo zverejnenej francúzskej patentovej prihláške 2 593 808 vyžaduje použitie perfluóralkylbromidov, o ktorých je známe, že sú obzvlášť škodlivé z hľadiska atmosférických vrstiev, najmä so zreteľom na známy skleníkový efekt a s prihliadnutím na nevhodný vplyv na ozónovú vrstvu.
Podstata vynálezu
A práve preto je jedným z cieľom tohto vynálezu nájsť reakčné činidlo na prípravu fluorovaných organických derivátov, obsahujúcich skupiny s kyslíkom a sírou reakciou s oxidom síry, čo by dovoľovalo použitie produktov menej škodlivých okoliu v porovnaní s trifluórmetylbromidom za zachovania rovnakých alebo mierne vyšších nákladov.
Často tu bola snaha využiť ako zdroj perfluóralkylovaných radikálov, najmä trifluórmetyl-radikálov, kyseliny perfluórkarboxylovej, za použitia rozkladných reakcií s úmyslom získať fragment daných kyselín za uvoľnenia oxidu uhličitého. Výsledky boli každopádne veľmi chabé pri použití obzvlášť komplikovaných katalyzátorových systémov. Perfluóralkyl - radikály a ich obdoby vzniknuté rozkladom daných perfluorovaných karboxylových kyselín boli okrem iného nestále v reakčnom prostredí a vyžadovali nutne použitie stabilizačných činidiel.
Tento vynález si kladie za úlohu vyhnúť sa nevýhodám súčasných postupov použitím reakčného činidla, ktoré by bolo z hľadiska okolia prijateľnejšie s tým, že by bolo schopné viesť k požadovaným produktom v uspokojivých výťažkoch.
V priebehu štúdií, ktoré viedli k tomuto vynálezu, bolo zistené, že je možné generovať fluóralkylové radikály z fluórkarboxylových kyselín, a to bez katalyzátora a bez činidla schopného stabilizovať rôzne predpokladané medziprodukty, ako sa k nim dospeje rozkladom rôznych fluórkarboxylových kyselín.
Je celkom jasné, že k takémuto dosiahnutiu dekarboxylácie fluórkarboxylových kyselín je potrebné splniť dve zásadné podmienky. Jednou je voľba vhodného rozpúšťadla, druhou je obsah nečistôt v zmesi predstavujúcej reagujúcu zložku podľa tohto vynálezu. Práve tak bolo zistené, že absolútne rozhodujúcu úlohu hrá v celej sústave obsah labilných atómov vodíka, alebo presnejšie povedané uvoľniteľných protónov, a ten má byt nižší ako je podiel fluorovaných skupín, uvoľnených rozkladom fluórkarboxylových kyselín. Pojmom labilný vodík alebo uvolnitelný protón sa mieni taký atóm vodíka, ktorý sa môže odtrhnúť vo forme protónu pôsobením silnej bázy. V praxi ide o protóny kyslých funkcií s hodnotou pKa nižšou ako asi 20 (výrazom asi sa chce povedať, že číslo 20 neprestavuje úplne rozhodujúci faktor).
Ciele, ktoré tu už boli uvedené,prípadne tie, ktoré môžu nastať neskôr,je možné dosiahnuť použitím reakčného činidla pre syntézu organických derivátov, obsahujúcich skupiny so sírou a kyslíkom, a súčasne fluórované, reakciou s oxidom síry, najmä oxidom siričitým za použitia:
a) fluórkarboxylovej kyseliny vzorca Ea-CF2-COOH, kde Ea znamená atóm alebo skupinu, priťahujúcu elektróny, ktorá je prinajmenšom čiastočne prevedená do formy soli organickým alebo anorganickým katiónom, a
b) aprotického polárneho rozpúšťadla, a to za predpokladu, že obsah uvolnitelných protónov v rôznych prípadných zložkách, rátajúc do toho i nečistoty, je prinajmenšom rovný polovici počiatočnej molárnej koncentrácie tej či onej fluórkarboxylovej kyseliny.
Pokiaľ by bol obsah uvoľniteľných protónov nedostačujúci, potom sa tým zmenšuje riziko nevhodných reakcií, a tým vyšší by bol výťažok.
V tomto zmysle je teda výhodné, ak by bol obsah labilných atómov vodíka v reakčnom prostredí najviac 10 %, s výhodou % (v moloch) v pomere k počiatočnému obsahu danej fluórkarboxylovej kyseliny.
Hlavnou nečistotou s prihliadnutím k labilným atómom vodíka je zvyčajne voda, z ktorej sa môžu uvoľniť až dva protóny na molekulu.
Všeobecne je teda výhodné použiť reakčné zložky a rozpúšťadlo starostlivo zbavené vody, a to tak, že hmotnostný pomer vody k reakčným zložkám je najviac 1 na 100, prepočítané na celkovú hmotnosť reagujúcich zložiek. S prihliadnutím k celkovým reakčným podmienkam môže byt obvykle takýto obsah vody uspokojujúci, ale v niektorých prípadoch môže byt vhodné pracovať za nižších obsahov vody, napríklad v pomere 1 na 10 000.
Každopádne možno povedať, že nie je nevyhnutne nutné odstrániť všetku vodu a molárný pomer vody ku kyseline fluórkarboxylovej pod 10 % možno tolerovať.
Ďalej je potrebné uviesť, že niektoré prvky, najmä prechodné, ktoré môžu byt v dvoch valenčných, a to stálych stupňoch, ako je med’, nemusia byť žiaduce, ba môžu byt celkom nežiaduce.
Hoci reakčné činidlo podlá tohto vynálezu nevyžaduje prítomnosť katalyzátora, môžu byť prítomné ako nečistoty kovové prvky, ktoré boli do reakcie zanesené, najmä rozpúšťadlom.
Je však vhodné, aby molárny obsah takýchto prvkov bol nižší ako 1 000, s výhodou 100, najvýhodnejšie 10 ppm v pomere k počiatočnému obsahu v danej fluórkarboxylovej kyseline.
So zreteľom na zvýhodnenie niektorých substrátov i niektorých typov reakcií bolo niekoľkokrát poukázané na to, že spolu s kyselinou perfluóroctovou možno použiť prvky 8. skupiny periodickej sústavy prvkov. Pre reakciu, ako sa tu popisuje, je to celkom nevýznamné. A preto so zreteľom na vysokú cenu takýchto prvkov a zlúčenín je výhodne použiť reakčné zložky bez obsahu kovu 8. skupiny, najmä kovov platinovej skupiny, čo je dané zostavou platina, osmium, irídium, paládium, ródium a ruténium.
V tomto smere sa odkazuje na dodatkové číslo Bulletinu de la Société chimique de France, č. 1, január 1966, kde bola uvedená klasifikácia prvkov periodickej sústavy.
Je teda výhodné, aby obsah kovov platinovej skupiny, teda 8. skupiny sústavy, bol nižší ako 100 ppm, s výhodou 10 ppm, najvýhodnejšie 1 ppm. Tieto hodnoty sú mienené na kyselinu fluórkarboxylovú ako východiskovú látku a sú uvedené v moloch.
Všeobecne a s prihliadnutím ku skúsenostiam možno povedať, že prechodné prvky s dvoma možnými stupňami mocenstva a prvky 8. skupiny majú byť v reakčných zložkách v hladine celkovej koncentrácie najviac 1 000 ppm molárne, s výhodou 10 ppm molárne.
Zaznamenalo sa, že rôzne kovové prvky tiež takisto prítomné v takýchto globálnych koncentráciách nehrajú s prihliadnutím na tieto koncentrácie žiadnu katalytickú úlohu. Ich prítomnosťou sa reakčná kinetika, ani nezhorší,ani nezlepší ak sú i vo väčších množstvách.
Zistilo sa, že použitie zložiek, ako tu už boli prv uvedené, teda fluoridu alkalického kovu alebo kvärtérneho amóniumfluoridu, ktoré sú zvyčajne prítomné v reakčných sústavách používajúcich fluorované deriváty karboxylových kyselín, nie je v žiadnom prípade na závadu a je skoro nezaujímavé s tou výhradou, že odpadové vody sa v tomto prípade ťažko spracovávajú.
Pozorovalo sa, že prítomnosť fluoridov v reakčnom prostredí vedie k obmedzeniu transformácie fluórkarboxylovej kyseliny ako východiskovej látky i k rozkladu vzniknutého produktu. Ale všeobecne povedané, tento jav je hodnotený kladne, pretože je spojený s vyššími výťažkami pri premene kyseliny fluórkarboxylovej na očakávaný produkt, teda k dobrej selektivite reakcie.
Tento jav nadobúda na význame pokial je protikatión fluóru objemnejší. Ako katióny, prichádzajúce do úvahy, možno uviest katióny alkalických kovov, ktoré sú väčšie ako katión sodíka, najmä teda draslíka alebo cézia, alebo ióny typu oniových, čo sú katióny prvého stĺpca V B a VI B (ako sú definované v periodickej tabuľke prvkov, publikovanej v dodatku k januárovému číslu Bulletin de la Sociéte chimique de France, 1966) so štyrmi alebo tromi uhlíkatými reťazcami.
Medzi oniovými derivátmi prvkov stĺpca VB sú výhodnými reakčnými zložkami tetralalkyl- alebo tetraarylamóniové - alebo fosfóniové katióny. Uhľovodíková skupina takisto má s výhodou 4 až 12 atómov uhlíka, s výhodou 4 až 8. Oniové zlúčeniny zo stĺpca VI B sú s výhodou odvodené od prvkov s atómovým číslom vyšším ako má kyslík.
Navzdory týmto nevýhodám, ako tu boli vyššie uvedené, obsah fluoridových iónov je parameter, ktorý sa musí brať do úvahy. Bolo by iste výhodné obmedziť jeho obsah, najmä počiatočný s prihliadnutím k ľahšiemu spracovaniu konečnej reakčnej zmesi. Z tohto hľadiska je teda výhodné, aby obsah fluóru, ktorý je kvalifikovaný ako iónový, teda schopný byt ionizovaný v polarizačnom prostredí reakčnej zložky, bol najviac rovný koncentrácii molárnej, a to počiatočnej danej soli kyseliny fluórkarboxylovej, s výhodou polovičnej, ešte výhodnejšie štvrtinovej.
A ako bolo uvedené vyššie , rozpúšťadlo hrá dôležitú úlohu pri postupe podlá tohto vynálezu a má byt aprotické, s výhodou polárne a má mat velmi málo nečistôt, ovplyvňujúcich kyslosť vodíka.
Je rovnako výhodné, aby aprotické polárne rozpúšťadlo malo významný dipólmoment. Teda jeho dielektrická konštanta zodpovedajúca e je s výhodou rovná najmenej asi 5 (akékoľvek nuly nemajú v tejto súvislosti rozhodujúci význam v tomto popise, pokiaľ to nie je výslovne uvedené). S výhodou hodnota e je nižšia alebo rovná 50 a vyššia alebo rovná 5 a najmä je vhodné rozmedzie 30 až 40.
Okrem iného sú podlá tohto vynálezu výhodné rozpúšťadlá, ktoré môžu dobre solvatovat katióny, čo možno ' kódovať indexom D týchto rozpúšťadiel. Je výhodné, ak je index D týchto rozpúšťadiel medzi 10 až 30. Index zodpovedáΔ H (zmena entalpie) kilokalórií na mól asociácie daného polárneho aprotického rozpúšťadla s chloridom antimoničným.
Podľa tohto vynálezu je výhodné, aby reakčné činidlo nemalo kyslý vodík s prihliadnutím k rozpúšťadlu či rozpúšťadlám, ak sa použijú. Najmä preto, že polárny charakter rozpúšťadla alebo rozpúšťadiel je daný prítomnosťou elektróny priťahujúcich skupín, je potrebné, aby reakčné činidlo nemalo vodík v polohe a k funkcii priťahujúcej elektróny.
Presnejšie povedané, je výhodné, aby hodnota pKa, zodpovedajúca prvej kyslosti rozpúšťadla bola rovná najmenej asi 20 (výraz asi znamená, že len prvé číslo má význam), s výhodou najmenej asi 25 a najmä potom medzi 25 až 35.
Kyslý charakter sa môže vyjadriť rovnako indexom A rozpúšťadla, ako to definuje Reichardt v Solvents and Solvent Effects in Organic Chemistry, 2. vydanie, VGH (RFA), 1990, str. 23 - 24. Tento index je s výhodou nižší ako 20 a najmä potom nižší ako 18.
Je žiaduce, aby daná kyselina alebo sol fluórkarboxylovej kyseliny bola najmenej čiastočne, ale s výhodou úplne rozpustná v prostredí, predstavujúcom reagujúcu zmes.
Rozpúšťadlá, ktoré sa vyznačujú pri použití dobrými výsledkami, možno označiť obzvlášť ako skupinu amidov. Medzi týmito látkami sa i tetrasubstituované laktámy. Amidy sú pokladajú deriváty s výhodou za látky charakteru amidov močoviny a monosubstituované substituované (disubstituované v prípade bežných amidov) a možno uviesť napríklad deriváty pyrolidónu, ako je N-metylpyrolidón, alebo i N,N-dimetylformamid alebo N,N-dimetylacetamid.
Práve tak výhodné rozpúšťadlá sú 1,3-dimetyl-3,4,5,6tetrahydro-2(lH)pyrimidinón (DMPU), 1,3-dimetyl-2-imidazolidinón (DMI alebo DMEU) alebo benzonitril.
Ďalšiu skupinu obzvlášť zaujímavých rozpúšťadiel predstavujú étery, či už symetrické alebo asymetrické, acyklické či cyklické. Do tejto kategórie patria i rôzne deriváty éterov, étery glykolov, napríklad diglyme.
Vo fluórkarboxylovej kyseline zložky a) reakčného činidla podľa tohto vynálezu je to uvedená skupina Ea, ktorá sa vyznačuje priťahovaním elektrónov na difluorovaný atóm uhlíka a je to s výhodou skupina, zvolená medzi tými, ktoré majú Hammettovu konštantu najmenej rovnú 0,1. Je rovnako výhodné, aby indukčná zložka op, Oj bola rovná najmenej 0,2, hlavne potom 0,3. V tejto súvislosti sa odkazuje na knihu Marcha Advanced Organic Chemistry, tretie vydanie, J. Wiley and Son, str. 242 - 250, najmä potom na tabuľku 4. tejto sekcie.
Hlavne potom skupina Ea, priťahujúca elektróny, sa má zvoliť medzi atómami halogénov, najmä ľahších ako je chlór či fluór. Zodpovedajúcou fluórkarboxylovou kyselinou je potom halogénfluóroctová kyselina vzorca I.
Skupinu Ea možno práve tak s výhodou zvoliť zo skupiny nitrilových (s rizikom konkurujúcej reakcie, ktorou je α-eliminácia), karbonylových, sulfónových a perfluóralkylových. Fluórkarboxylové kyseliny tohto typu, ktoré možno použiť, zodpovedajú vzorcu II R-G-CF2-COOH, kde R - G znamená nitrilová skupinu alebo skupinu =C=0, =S=0 alebo -(CF2)n' ^de n znamená 1 či vyššie číslo a R znamená organický zvyšok alebo indiferentnú minerálnu zložku, s výhodou potom organický zvyšok, hoci arylový, alkylový alebo aralkylový, prípadne substituovaný. R môže znamenať, rovnako pevný podklad minerálny alebo organický, hoci niektorú živicu.
V prípade, kedy G znamená perfluóralkylénovú skupinu -(CF2)n“r i potom n znamená číslo v rozsahu od 1 do 10, s výhodou od 1 do 5. V každom prípade môže R rovnako znamenať halogén, najmä fluór.
Všeobecne povedané s výhradou toho, kedy fluórkarboxylovou kyselinou je polymér, nepresahuje s výhodou celkový počet atómov uhlíka v kyseline fluórkarboxylovej 50.
Katióny, vhodné na tvorbu soli s danou fluórkarboxylovou kyselinou sú s výhodou objemné. S výhodou sú to soli alkalických kovov, kde daný kov je zvolený zo skupiny sodík, draslík, rubídium, cézium a francium. S výhodou je to kov, ako je sodík alebo draslík, výhodu majú rovnako kvartérne amóniové soli.
Rovnako je možné vylepšiť reakciu použitím katiónov, ktoré sú prirodzeným spôsobom objemné, ako sú katióny kvartérne amóniové alebo kvartérne fosfóniové alebo sa prevedú do objemného stavu chelatačnými činidlami alebo s výhodou použitím kryptandov, ako sú napríklad niektoré cyklické étery alebo deriváty, majú ako aminoskupiny, tak i kyslíkaté funkcie.
Môžu sa s výhodou použiť i soli perfluórkarboxylových kyselín, ako sú soli kyseliny trifluóroctovej, perfluórpropiónovej a perfluórmaslovej s niektorým z alkalických kovov, najmä zodpovedajúce soli draselné.
Je potrebné poznamenať, že použitím obklopujúcich činidiel typu cyklických éterov sa podstatným spôsobom zvýši rýchlosť premeny východiskovej fluórkarboxylovej kyseliny.
Takéto obklopujúce činidlá možno použiť hlavne v pomere 5 až 100 % mól, obzvlášť potom 5 až 25 % mól, prepočítané na počiatočný obsah fluórkarboxylovej kyseliny.
Ale každopádne niektoré prepojenia s inými zložkami reakčného prostredia, obzvlášť potom s niektorými rozpúšťadlami, môžu mat menej priaznivý vplyv najmä na stálosť získaného produktu, a to nemožno pokladať za zvlášť výhodné.
Ďalším cieíom tohto vynálezu je vyvinúť postup syntézy organických derivátov s kyslíkom a sírou, prípadne fluorované, ako sú kyseliny sulfínové a sulfónové za použitia reakčného činidla pódia tohto vynálezu.
Tento ciel možno dosiahnuť:
a) daná reakčná zložka sa uvedie do styku s oxidom síry, a
b) vzniknutá reakčná zmes sa zahrieva na teplotu medzi 100 až 200 ’C, s výhodou medzi 120 až 150 °C po dobu najmenej 90 minút, s výhodou najmenej hodinu, najvýhodnejšie po dobu dňa, s výhodou najmenej 20 hodín.
Miešanie či uvádzanie do styku reakčného činidla so substrátom môže byt vykonávané postupne alebo nie. Obzvlášť potom je výhodné počkať, až sa jedna z obidvoch zložiek vyhreje na vhodnú teplotu a potom pridať druhú zložku, čo možno tiež vykonať postupne alebo nie. Môže sa miešať reakčná zložka so substrátom, či naopak. Možno do rozpúšťadla použiť kyselinu fluórkarboxylovú a substrát súčasne alebo postupne po sebe.
Pokial sa ako oxid použije oxid siričitý, potom zmes zo stupňa a) môže obsahovať dve fázy v rovnováhe alebo len jednu kvapalnú fázu alebo najmenej časť uvedenej kyseliny a dioxidu síry sú rozpustené v rozpúšťadle, a to v rovnováhe s plynnou fázou, ktorou je oxid siričitý.
Pokial sa týka relatívnych množstiev počiatočného množstva fluórkarboxylovej kyseliny a oxidu siričitého, ktorý sa z obidvoch oxidov používa s výhodou, potom má byť pomer medzi týmito zložkami l až 10, s výhodou potom aby dva atómy síry pripadali na molekulu fluórkarboxylovej kyseliny.
Bolo možné konštatovať, že i keď všetko bolo inak dokonale zhodné, výťažok predpokladaného organického derivátu závisí od stupňa postupu reakcie a že možno dospieť k i velmi chabému koncového výťažku navzdory závažnej konverzii reakčných zložiek. Bez toho, že by sme sa chceli viazať na akúkolvek vedeckú teóriu, sa nám zdá, že všetko prebieha, ako by šlo o kinetiku tvorby a kinetiku degradácie vzniknutého produktu.
S prihliadnutím k tomu, aby neprišlo k závažnej degradácii konečného produktu a tým bola zaistená dobrá selektivita reakcie, ιό je výhodné nesnažiť sa o dokonalú konverziu východiskovej fluórkarboxylovej kyseliny. Postup reakcie možno sledovať mierou transformácie kyseliny, čo je dané molárnym pomerom množstva spotrebovanej kyseliny k množstvu počiatočnej kyseliny v reakčnom prostredí, pričom tento pomer sa lahko prepočíta zistením množstva kyseliny, ktorá zostáva v prostredí.
Je výhodné postupovať tak, že sa v reakcii pokračuje až do dosiahnutia pomeru transformácie zo 40 až 80 %, s výhodou 50 až 70 %, načo sa oddelia reakčné produkty. Tak je možné dosiahnuť selektivitu rádovo až 80 % za vyjadrenia pomerom (mienené molárne) očakávaného produktu ku kyseline fluórkarboxylovej, ktorá zreagovala.
Na dosiahnutie najlepších reakčných podmienok je možné znížiť mieru transformácie súhrou časového priebehu reakcie, povahy rozpúšťadla a prítomnosti kyslých zložiek, majúcich snahu brzdiť túto transformáciu, ako je to napríklad v prípade fluoridových iónov. Kinetika reakcie je závislá okrem toho od reakčných partnerov (kyseliny fluórkarboxylovej a oxidu síry) a vhodná reakčná doba sa dá lahko upraviť z prípadu na prípad vo funkcii tejto kinetiky.
V prípade oxidu siričitého môže stačiť reakčná doba 2 až 7 hodín, podľa použitých reakčných zložiek.
Len čo sa už dosiahne raz požadovaný stupeň transformácie, možno spracovať reakčnú zmes postupom známym, takže sa oddelí získaný produkt, východiskové látky možno použiť na recyklovanie a získanie tak ďalších podielov predpokladaného organického derivátu.
Pokial je daným oxidom oxid siričitý, je produktom získaným zahrievaním reakčných zložiek zodpovedajúca sulfínová kyselina alebo jej sol, pričom ión soli je totožný s iónom použitej východiskovej fluórkarboxylovej kyseliny.
Na oddelenie reakčného produktu je tu ešte výhodná možnosť v tom smere, že sa postupuje k dodatočnej transformácii za vzniku derivátu pomerne prchavého a lahko oddestilovatelného.
Je teda pri reakcii oxidu siričitého a kyseliny trifluóroctovej alebo jej soli možno lahko previesť kyselinu trifluórmetylsulfínovú či jej sol za prítomnosti chlóru na reakčná zložka a tento podiel reakcie s oxidom siričitým.
chlorid zodpovedajúcej kyseliny, teda trifluórmetylsulfinylchlorid (túto reakciu možno považovať za všeobecnú, najmä v prípade vyšších perfluóralkánsulfinových kyselín R^SOOH). Táto reakcia, ktorá sa nijako nedotkne reakčnej zložky typu kyseliny trifluóroctovej, umožní s výhodou oddestilovať trifluórmetyl- sulfinylchlorid s tým, že v reakčnom prostredí zostanú minerálne chloridy, ako i trifluórmetylová možno znova použiť na pokračovanie Túto reakciu možno pokladať za spoločnú všetkým rôznym fluorovaným sulfínovým kyselinám, ktoré možno pripraviť podlá tohto vynálezu. Tento príklad možno generalizovať ako použitelný na delenie všetkých typov fluorovaných organických derivátov s kyslíkatými a sírnymi funkciami, ako je možno získať podlá tohto vynálezu, pokial je možné previesť vhodnou reakciou na prchavejšie produkty.
Pri prevedení derivátu sulfínovej kyseliny na zodpovedajúcu sulfónovú kyselinu sa oxiduje reakčný produkt, prípadne už čistý, známym postupom peroxidom vodíka alebo chlórnanom sodným. Postup čistenia sodnej soli kyseliny trifluórmetylsulfínovej a ďalšia oxidácia na sol kyseliny sulfónovej, použitelný podlá tohto vynálezu, je popísaný v európskej patentovej prihláške EP-A-0 396 458.
Soli sulfinových kyselín alebo sulfónových kyselín, takto pripravené, sa môžu prevádzať na volné kyseliny v kyslom prostredí.
Reakčné produkty, teda soli alebo volné kyseliny, možno lahko izolovať a použiť v ďalších stupňoch organickej syntézy. Tak možno napríklad zhodnotiť sulfinylchloridy, získané podlá tohto vynálezu z fluorovaných sulfinových kyselín.
Príklady vyhotovenia vynálezu
Ďalšie príklady ilustrujú bližšie tento vynález, bez toho, aby jeho rozsah obmedzovali.
Výsledky, ako sú doložené v príkladoch, sú vyjadrené formou troch veličín, definovaných takto:
Miera premeny reakčnej zložky R (TTR) je pomer molárneho množstva R, ktoré zmizlo počas reakcie k množstvu R na počiatku reakcie, skutočný výťažok produktu P ž reakčnej zložky R (RRP) je pomer množstva produktu P k počiatočnému množstvu R, výťažok premeny R v P (RTP) je pomer množstva produktu P k množstvu zreagovaného R.
Príklad 1
Príprava kyseliny trifluórmetylsulfínovej
Do reaktora s objemom 100 ml, miešaného turbínou, sa vnesie 42 g N-metylpyrolidónu, potom 5,32 g (35 mmól) draselnej soli kyseliny trifluóroctovej a ďalej sa do kvapaliny zavedie 4,9 g (76 mmól) plynného oxidu siričitého, ktorý sa v kvapalnej predlohe dokonale rozpustí.
Molárny pomer oxidu siričitého k draselnejsoli kyseliny trifluóroctovej je 2,1.
Obsah vody v reakčnej zmesi je hmotnostné 0,1 % vo vzťahu k hmotnosti zmesi, vo vzťahu k soli kyseliny trifluóroctovej je molárny pomer vody 0,07.
Zmes sa za miešania vyhrieva v uzatvorenom reaktore 6 hodín na 140 ’C. Počas reakcie sa tlak vo vnútri reaktora zvýši (po vychladení na zvyčajnú teplotu) na 3,5.105 Pa v pomere k tlaku počiatočnému. Reakčné prostredie sa rozpustí vo vode a chromátograficky vyhodnotí iónovou vysokoúčinnou chromatografiou so zretelom na zistenie postupu premeny draselnej soli kyseliny trifluóroctovej.
Pomer transformácie východiskovej draselnej soli kyseliny trifluóroctovej vyjadrený molárnym pomerom množstva spotrebovaného trifluóracetátu k počiatočnému množstvu je 61,7 %.
Skutočný výťažok, vyjadrený molárnym pomerom množstva vzniknutého trifluórmetylsulfinátu, či už vo forme volnej alebo vo forme soli, k množstvu počiatočného množstva soli kyseliny trifluóroctovej, je 29,7 %.
Výťažok, daný pomerom transformovaného produktu vyjadrený molárnym pomerom množstva vzniknutého trifluórmetylsulfinanu, vo forme voľnej či soli, k množstvu premeneného trifluóracetátu je 48,1 %. Produkt sa izoluje vo forme draselnej soli.
Príklad 2
Opakuje sa presne postup podlá príkladu 1, ale použije sa ako východisková látka 8,6 g (35 mmól) céznej soli kyseliny trifluóroctovej.
Chromatografickým vyhodnotením možno zistiť mieru premeny 68,4 %, skutočný výťažok je 21 %, výťažok so zreteľom na zreagovaný produkt je 30,7 %. Produkt sa izoluje vo forme céznej soli.
Cézna sol kyseliny trifluóroctovej je teda menej vhodná v porovnaní so soľou draselnou.
Príklad 3 a 4
Opakuje sa presne postup podlá príkladu 1, ale ako prostredie sa použije Ν,Ν-dimetylacetamid (e = 37,8) a v druhom prípade Ν,Ν-dimetylformamid (e = 36,7). Výsledok sa vyhodnotí chromatograficky s tým, že je zhrnutý v tabuľke 1, kde je vždy uvedené použité rozpúšťadlo a zodpovedajúci index dávkovania.
Porovnávací príklad 1
Opakuje sa postup podlá príkladu 1 s tým, že sa použije nadbytok oxidu siričitého bez rozpúšťadla. V tom prípade dielektrická konštanta e = 14.
Výsledky sú rovnako v tabuľke 1.
Tam a naďalej používané skratky:
DN index dávkovania
TT miera premeny
RR skutočný výťažok
RT relatívny výťažok vzniknutého produktu k množstvu zreagovanej látky.
Tabulka 1
Príklad | Rozpúšťadlo | DN | TT | RR | RT |
1 | N-metylpyrolidón | 27.3 | 61.7 | 29.7 | 48.1 |
3 | N,N-dimetylacetamid | 27.8 | 78.6 | 40..6 | 51.7 |
4 | N,N-dimetylformamid | 26.6 | 80.4 | 33.8 | 41.7 |
Porov. 1. | iba SO2 ako reakčné činidlo i rozpúšťadlo | 9 | 0 | 0 |
Z tabuľky a porovnávacieho príkladu 1 je zrejmé, že rozpúšťadlo je z hľadiska produktu nutné.
Príklad 5
Tento príklad zahrňuje sériu ďalších pokusov s tým, že boli testované rôzne rozpúšťadlá za podmienok blízkych postupu podľa príkladu 1.
Draselná soľ kyseliny trifluóroctovej v hmotnostnom pomere k rozpúšťadlu 0,13 sa použije spolu s asi dvoma molárnymi ekvivalentmi oxidu siričitého (molárny pomer S02 k CF3COOK 1,9 až 2,1).
Reakčná zmes sa za miešania zahrieva v uzatvorenom reaktore (1 000 otáčok za minútu) za vzostupu teploty o 10 °C za minútu až na 140 ’C, celkovo 6 hodín.
Postup reakcie sa sleduje chromatografícky, výsledky sú v tabulke 2, kde je vždy uvedené použité rozpúšťadlo, jeho dielektrická konštanta e, index dávkovania DN, index výťažku AN a obsah vody v prostredí.
- 15 Tabulka 2
Postup Rozpúšťadlo | C | DN | .AH | H2o k cf3cook mól f | TT 1 | RR cf3cook í | RR F . % | RT CFgSOOK % | |
a) | dimetylsulfoxid | 48.9 | 29.8 | 19.3 | 4 | 26.6 | 4.6 | 17.3 | |
b) | acetonitril | 38 | 14.1 | 18.3 | 1.6 | 12.6 | 3 | 3 | 23.8 |
c) | dimetylformamid | 36.7 | 26.6 | 16.0 | 1 | 73.5 | 41.8 | 10.9 | 56.9 |
d) | H-metylpyrolidón | 32.2 | 27.3 | 13.3 | 1.6 | 67.2 | 27.9 | 25.1 | 41.5 |
e) | benzonitril | 25.2 | 11.9 | 15.5 | 1.5 | 22.1 | 7.4 | 3.6 | 33.5 |
f) | DMPU* | 36.1 | - | - | 1.5 | 82.1 | 42.8 | 9.8 | 52.3 |
g) | dimetylacetamid | 37.8 | 27.8 | 13.8 | 1.9 | 74 | 43.4 | 3 | 58.6 |
h) | anizol | 4.3 | - | - | 1.2 | 21.6 | 4.4 | 3 | 20.4 |
i) | xylén | 2.4 | - | - | 0.4 | 23.2 | 4.4 | 3 | 19 |
i) | diglyme | 5.7 | - | 9.9 | 1.9 | 28.4 | 15.6 | 3 | 54.9 |
k) | DMI | 37.6 | - | - | 1.4 | 66.1 | 47.5 | 7.4 | 72 |
DMPU = 1,3-dimetyl-3,4,5,6-tetrahydro-2(1H)-pyrimidinón ** DMI = 1,3-dimetyl-2-imidazolidinón
Všeobecne povedané, v prípade málo kyslých rozpúšťadiel (A < 19) sa výťažky pohybujú v rovnakom zmysle, ako dielektrická konštanta e. Práve preto dimetylformamid, dimetylacetamid a DMPU (pozri pozn. u tabulky 2 tu prv) sú spojené s vynikajúcimi výsledkami, v prípade N-metylpyrolidónu sú výsledky mierne horšie.
V rozpore s tým sú výsledky za použitia dimetylsulfoxidu a acetonitrilu menej dobré, hoci dielektrické konštanty sú celkom vysoké, a tým sa ich charakter približuje ku kyslosti (A = 19,3).
Príklad 6
Opakuje sa postup podlá príkladu 1, ale za použitia reakčných zložiek starostlivo zbavených vody. Obsah vody v reakčnej zmesi je hmotnostne 0,05 % so zretelom na hmotnosť zmesi, v molárnom pomere k trifluóracetátu je 0,04. Výsledky podlá sledovania chromatografiou sú uvedené v tabulke 3, kde sú rovnako kvôli porovnaniu výsledky z príkladu 1.
Porovnávací príklad 2 (pozri príklady 1 a 6)
Na rozdiel od predchádzajúceho príkladu sa opakuje postup pódia príkladu 1 s hydratovanými reakčnými zložkami, a to v tom zmysle, že obsah uvoiniteiných protónov je nad limitom pódia tohto vynálezu. Obsah vody v reakčnej zmesi je hmotnostné 0,8% v pomere k hmotnosti zmesi. Molárny pomer vody k trifluóracetátu je 0,6, pomer obsahu uvoiniteiných protónov vo vode k obsahu trifluóracetátu je 1,2. Výsledky tohto pokusu, sledované zmieneným typom chromatografie, sú v tabuľke 3.
Príklad 7
Opakuje sa postup pódia príkladu 6, ale ako rozpúšťadlo sa použije dimetylacetamid.
Výsledky sú tiež v tabuike 3, kde sú rovnako kvôli porovnaniu výsledky z príkladu 3.
Tabuľka 3
Príklad | h2o % (hmotn.) | h?o/cf3cook (mól/mól) | TT % | RR % | RT % |
1 | 0.1 | 0.07 | 61.7 | 29.7 | 48.1 |
6 | 0.05 | 0.04 | 64 | 54 | 85 |
porov.2 | 0.8 | 0.6 | 100 | 0 | 0 |
3 | 0.1 | 0.07 | 78.6 | 40.6 | 51.7 |
7 | 0.05 | 0.04 | 68 | 47 | 69 |
Z príkladov 6 a 7 je zrejmé, že i nepatrný obsah vody podstatným spôsobom zhoršuje výťažok premeny.
Porovnávací príklad 2 potvrdzuje, že obsah uvoiniteiných protónov v sústave nad obsahom (teda vyšší) soli kyseliny trifluóroctovej je nevhodný z hľadiska tvorby trifluórmetylsulfinanu.
- 17 Príklad 8
Tento príklad rekapituluje sériu pokusov zameraných na dôležitosť obsahu vody pri reakcii oxidu siričitého s draselnou solou kyseliny trifluóroctovej za podmienok blízkych tým, ktoré boli popísané v príklade 1.
Vždy išlo o N-metylpyrolidón, kde sa uvádza do styku draselná sol kyseliny trifluóroctovej (hmotnostný pomer k rozpúšťadlu CF3COOK/NMP =0,13) s približne dvoma ekvivalentmi oxidu siričitého (molárny pomer SO2/CF3COOK = 1,9 až 2,1).
Zmes sa zahrieva v uzatvorenom reaktore za miešania (1 000 otáčok za minútu) s tým, že teplota sa zvyšuje každú minútu o 10 °C a zahrieva sa potom 6 hodín na 140 C.
Výsledky sú zhrnuté v nasledujúcej tabulke 4.
Tabulka 4
Pokus | h9o/cf7cook (mól %) | TT CFnCOOK (%) | RR CFnSOnK (!) | RT cf7so9k (%) |
a) | 1.9 | 67.2 | 27.9 | 41.5 |
b) | 2.3 | 64.2 | 43.2 | 67.3 |
c) | 3.9 | 65.3 | 44.2 | 67.8 |
d) | 6.9 | 69.4 | 39.6 | 57.1 |
e) | 8.9 | 69.1 | 39.8 | 57.7 |
Pri týchto pokusoch bolo možné pozorovať tvorbu fluoridových iónov vo výťažku RR asi 25 %.
Možno pozorovať mierne zvýšenie výťažkov a vzostup selektivity pri prechode z podmienok pokusu a) k b). Optimum sa javí byt v rozmedzí od 2 do 8 %, okolo 4 %.
Príklad 9
Tento príklad rekapituluje sériu pokusov, kde sa fluoridové ióny zavádzajú do reakčného prostredia od začiatku reakcie.
Pokus 9a bol vykonaný v N-metylpyrolidóne za použitia
- 18 postupu z príkladu 5, pokus d) za pridania 1 mólu fluoridu draselného na mól kyseliny trifluóroctovej hneď od začiatku.
Pokusy 9b až d boli vykonané . v dimetylformamide s použitím postupu z pokusu 5c a pridania rôznych množstiev fluoridu draselného.
Pokusy 9e, f, g boli v tých istých rozpúšťadlách za použitia uvedených množstiev fluoridu cézneho.
Výsledky sú v nasledujúcej tabulke 5.
Tabulka 5
Príklad Rozpúšťadlo | Fluór f/cf3cook % mól | HnO/CF3COOK (mól i) | TT cf3cook i | RR CFgSO^K | RT CFgSO^K |
5d H-metylpyrolidón | 0 | 1.7 | 67.1 | 27.9 | 41.5 |
9a H-metylpyrolidón | KF 100 | 0.9 | 54.1 | 39.1 | 72.3 |
5c dimetylformamid | 0 | 1 | 73.5 | 41.8 | 56.9 |
9b dimetylformamid | KF 100 | 2 | 63.4 | 44.3 | 70 |
9c dimetylformamid | KF 10 | 1.4 | 73.8 | 45.9 | 62.2 |
9d dimetylformamid | KF 1 | 1.7 | 76 | 44.8 | 58.9 |
9e H-metylpyrolidón | CsF 100 | 57.7 | 37.4 | 64.8 | |
9 f N-metylpyrolidón | CsF 10 | 1.3 | 67.2 | 42.9 | 63.8 |
9g dimetylformamid | CsF 100 | 1.0 | 62.6 | 46.2 | 73.8 |
Vo všetkých prípadoch je miera transformácie draselnej soli kyseliny trifluóroctovej obmedzená prítomnosťou fluoridov a možno pozorovať zvýšenie selektivity a všeobecne i výťažkov.
Príklad 10
V tomto príklade sa porovnávajú výsledky získané za prítomnosti cyklických oddelovacích éterov, typ 18-6.
Boli vykonané rôzne pokusy v menených rozpúšťadlách podlá postupu z príkladu 6. Výsledky sú zhrnuté v ďalšej tabulke 6.
Tabuľka 6
Príklad Rozpúšťadlo | H2O/CF3COOK 18:6/CF-jCOOK | TT i | RR cf->so9k f | RR F i | RT CFqSOnK i | ||
í mól | i mól | ||||||
5d | H-metylpyrolidón | . 1.9 | o· | 67.2 | 27.9 | 25.1 | 41.5 |
10a | H-metylpyrolidón | 1.5 | 25 | 73.8 | 23.8 | 0 | 32.2 |
5b | acetonitril | 1.6 | 0 | 12.6 | 3 | 3 | 23.8 |
10b | acetonitril | 1.5 | 25 | 47.6 | 6.1 | 3 | 12.8 |
5o | benzenitril | 1.5 | 0 | 22.1 | 7.8 | 3.6 | 33.5 |
10c | benzenitril | 1.2 | 25 | 35.8 | 14.8 | 5.7 | 41.3 |
5i | xylén | 0.5 | 0 | 23.2 | 4.4 | 3 | 19 |
lOd | xylén | 0.5 | 25 | 28.4 | 0.3 | 3 | 22.2 |
Vo všetkých prípadoch je transformácia východiskovej látky podporovaná bez zjavnejšieho náznaku rozkladu na fluoridy. Tento rozklad je ešte viac potlačený s použitím N-metylpyrolidónu ako rozpúšťadla.
V príkladoch b, c a d skutočný výťažok draselnej soli kyseliny trifluórmetylsulfínovej je ešte výraznejší, ak sa použije cyklický éter.
Príklad 11
V tomto príklade sa sleduje kinetika reakcie podľa postupu
5d.
Miera a výsledok výťažok vo transformácie trifluóracetátu, skutočný výťažok transformácie trifluórmetylsulfinátu, ako i skutočný fluoridových iónoch boli stanovené pre reakčné doby, kolíšuce v rozmedzí 2 až 9,5 hodín.
Výsledky sú v nasledujúcej tabuľke 7.
Tabuľka 7
Pokus | Doba (hodín) | h2o/cf3cook % mól | TT % | RR CFoSO-,Κ % | RR F- % | RT CF7S09K % |
11a | 2 | 1.3 | 46.2 | 23.5 | 3 | 51 |
11b | 4 | 1.2 | 52.7 | 42.1 | 3 | 79.9 |
5d | 6 | 1.9 | 67.2 | 27.9 | 25.1 | 41.5 |
11C | 9.5 | 1.3 | 81.4 | 4.1 | 83.3 | 5 |
Najvyšší výťažok možno pozorovať s najvyššou selektivitou pri 4 hodinách reakcie.
Ak sa predlžuje reakčná doba, výťažok klesá a objavujú sa narastajúce množstvá fluoridových iónov, čo znamená rozklad trifluórmetylových skupín v prostredí.
Príklad 12
Príprava kyseliny pentafluóretylsulfínovej
V rovnakom reaktore, ako bol popísaný v príklade 1, sa do predlohy 40 g N-metylpyrolidónu a 7,07 g bezvodej draselnej soli kyseliny pentafluóroctovej (35 mmól) zavedie 4,9 g (76 mmól) oxidu siričitého. Zmes sa potom vyhrieva v uzatvorenom reaktore 6 hodín na teplotu 140 °C.
Zmena tlaku vo vnútri reaktora medzi začiatkom a koncom reakcie: 3,5 bar.
Obsah reaktora sa rozpustí vo vode a potom sa zmes vyhodnotí použitím RMN 19F.
Miera transformácie TT: 85 % reakčný výťažok TT: 73 % a výťažok transformácie RT: 86,2 %. Produkt sa izoluje vo forme draselnej soli.
Príklad 13
Príprava kyseliny heptafluórpropylsulfínovej
V tom istom reaktore, ako bol použitý v príklade 1, sa do g N-metylpyrolidónu a 8,8 g (35 mmól) bezvodej draselnej soli kyseliny heptafluóroctovej zavedie 4,9 g (76 mmól) oxidu siričitého. Po uzatvorení reaktora sa reakčná zmes zahrieva 1,5 hodiny na 140 C. Zmena tlaku v reaktore medzi začiatkom a koncom reakcie: 4,8 bar.
Obsah reaktora sa zriedi vodou a vyhodnotí použitím RMN 19F.
Miera transformácie TT: 85 %, reakčný výťažok RR: 70 % a výťažok transformácie RT: 82 %.
Produkt sa izoluje vo forme draselnej soli.
Príklad 14
Príprava chloridu kyseliny trifluórmetylsulfínovej
Draselná sol kyseliny trifluórmetylsulfínovej sa pripraví za podmienok popísaných v príklade 4. Dimetylformamid sa vydestiluje z reakčnej zmesi vo vákuu za teploty najviac 55 - 60 ’C. Zvyšok sa rozpustí v acetonitrile, roztok sa filtruje a filtrát sa destiláciou zbaví rozpúšťadla a izoluje sa tak draselná sol kyseliny trifluórmetylsulfínovej s výťažkom po čistení 96 %, prepočítané na reakčnú zmes, podľa vyhodnotenia iónovou chromatografiou.
Produkt tejto reakcie sa rozpustí v toluéne a pridá sa stechiometrické množstvo tionylchloridu, prepočítané na trifluórmetylsulfinát. Chlorid kyseliny trifluórmetylsulfínovej sa takto získa vo výťažku 65 %.
Príklad 15
Príprava chloridu kyseliny trifluórmetylsulfónovej
Pripraví sa draselná soľ kyseliny trifluórmetylsulfínovej za podmienok príkladu 4. Vo vákuu sa vydestiluje dimetylformamid, a to za teploty najviac 60 C. Zvyšok sa potom zriedi vodou.
Do vodného roztoku sa prebublávaním zavádza chlór v stechiometrickom množstve, prepočítané na trifluórmetylsulfinát v prostredí. Teplota sa pritom udržiava v rozmedzí 0 až -5 ’C.
Oddekantovaním kvapaliny nad usadeninou sa takto izoluje chlorid kyseliny trifluórmetylsulfónovej. Destiláciou sa získa produkt vo výťažku 80 %, prepočítané na použitý trifluórmetylsulfinát.
Príklad 16
Príprava kyseliny trifluórmetylsulfónovej (triflovej)
Vodný roztok, ako sa získa postupom podlá príkladu 15 s tam popísanými podmienkami, sa oxiduje pridaním 30 objemov hydroperoxidu. Tu je nevyhnutný nadbytok 10 %, prepočítané na draselnú sol kyseliny trifluórmetylsulfínovej.
Teplota sa udržiava okolo 5 ’C. Po oddestilovaní vody sa okyslí získaná sol pridaním 100 %-nej kyseliny sírovej a oddelí sa tak kyselina triflová od kyseliny trifluóroctovej.
Claims (19)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Reakčné činidlo na výrobu organických fluórovaných sulfínových a sulfónových kyselín pripravených reakciou s oxidom síry, najmä oxidom siričitým, vyznačujúce sa tým, že obsahuje:a) fluórovanú karboxylovú kyselinu vzorca Ea-CF2-COOH, kde Ea znamená atóm či skupinu priťahujúcu elektróny s Hammetovou konštantou najmenej 0,1 ,prinajmenšom čiastočne zmydelnenú organickým katiónom, ab) aprotické polárne rozpúšťadlo, s tým, že obsah uvoľniteľných protónov v rôznych zložkách, rátajúc do toho i nečistoty, je najviac rovný polovici počiatočnej molárnej koncentrácie danej fluórkarboxylovej kyseliny.
- 2. Reakčné činidlo podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že obsah protónov je najviac rovný 10 % molárnej koncentrácie danej fluórkarboxylovej kyseliny.
- 3. Reakčné činidlo podľa nárokov 1 alebo 2, vyznačujúce sa tým, Že obsah vody je nižší ako 10 % molárnej koncentrácie danej kyseliny fluórkarboxylovej.
- 4. Reakčné činidlo podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 3, vyznačujúce sa tým, že obsah prechodných prvkov s najmenej dvoma stavmi mocenstva je nižší ako molárne 1 000 ppm vo vzťahu k danej kyseline fluórkarboxylovej.
- 5. Reakčné činidlo podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že obsah prvkov VIII. stĺpca periodickej sústavy prvkov je molárne nižší ako 100 ppm vo vzťahu k danej kyseline fluórkarboxylovej.
- 6. Reakčné činidlo podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že obsah fluoridových iónov, vyjadrené v ekvivalentoch, je najviac rovný molárnej koncentrácii danej fluórkarboxylovej kyseliny.
- 7. Reakčné činidlo podlá ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že donorový index daného aprotického rozpúšťadla je v rozmedzí 10 až 30.
- 8. Reakčné činidlo podlá ktoréhokoľvek z predchádzajúcich * nárokov, vyznačujúce sa tým, že akceptorový index daného k* rozpúšťadla je nižší ako 20.a
- 9. Reakčné činidlo podlá ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že hodnota pKa, zodpovedajúca prvej kyslosti daného rozpúšťadla, je rovná najmenej 20.
- 10. Reakčné činidlo podlá ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že má charakter cyklického oddeľujúceho éteru, tzv. crown-éteru.*
- 11. Reakčné činidlo podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich • nárokov, vyznačujúce sa tým, že daný atóm či skupina priťahujúca elektróny má Hammetovu konštantu o najmenej rovnú 0,1.ť
- 12. Reakčné činidlo podlá ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že daná kyselina patrí do skupiny zlúčenín všeobecného vzorca I x-cf2côoh kde X znamená halogén a zlúčenín všeobecného vzorca II r-g-cf2-cooh kde R-G znamená nitrilovú skupinu alebo G znamená skupinu =C=0, =S=O či kde n znamena 1 alebo číslo vyššie a R znamená organický zvyšok alebo indifirentnú anorganickú skupinu.
- 13. Reakčné činidlo podlá ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že uvedená fluórkarboxylová kyselina, najmenej čiastočne prevedená do formy soli, je dokonale rozpustná v reakčnom prostredí.
- 14. Reakčné činidlo podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že daná kyselina je neutralizovaná katiónom alkalického kovu zo skupiny, ktorú tvorí sodík, draslík, rubídium, cézium a francium alebo kvartérnou amóniovou skupinou.
- 15. Reakčné činidlo podlá ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že použitým rozpúšťadlom je látka zo skupiny N-disubstituovaných amidov, rátajúc do toho tetrasubstituované deriváty močoviny, monosubstituované laktámy, cyklické či acyklické étery .
- 16. Reakčné činidlo podlá ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov ,vyznačujúce sa tým, že sa ako rozpúšťadlo použije benzonitril.
- 17. Použitie reakčného činidla podlá nárokov 1 až 16 na prípravu organických fluórovaných sulfínových a sulfónových kyselín a ich solí.
- 18. Použitie podlá nároku 17, na prípravu polyhalogénovaných sulfínových a sulfónových kyselín.
- 19. Použitie podľa nárokov 17 a 18 , na prípravu kyseliny difluór- a trifluórmetánsulfínovej a sulfónovej.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9503515A FR2732016B1 (fr) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | Reactif et procede pour la synthese de derives organiques oxysulfures et fluores |
FR9515764A FR2743067B1 (fr) | 1995-12-29 | 1995-12-29 | Reactif et procede pour la synthese de derives organiques oxysulfures et fluores |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SK35896A3 true SK35896A3 (en) | 1997-07-09 |
SK286140B6 SK286140B6 (sk) | 2008-04-07 |
Family
ID=26231836
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SK358-96A SK286140B6 (sk) | 1995-03-24 | 1996-03-15 | Reakčné činidlo na použitie pri príprave derivátov organických zlúčenín s oxidovanou sírnou skupinou a fluorovaných a spôsob ich prípravy |
Country Status (20)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5859288A (sk) |
EP (1) | EP0735023B1 (sk) |
JP (1) | JP3933723B2 (sk) |
KR (1) | KR100446825B1 (sk) |
CN (1) | CN1086692C (sk) |
AT (1) | ATE334960T1 (sk) |
BR (1) | BR9601110B1 (sk) |
CA (1) | CA2172449C (sk) |
CZ (1) | CZ294160B6 (sk) |
DE (1) | DE69636402T2 (sk) |
ES (1) | ES2273343T3 (sk) |
HU (1) | HU216163B (sk) |
IL (1) | IL117556A (sk) |
PT (1) | PT735023E (sk) |
RO (1) | RO116274B1 (sk) |
RU (1) | RU2160252C2 (sk) |
SK (1) | SK286140B6 (sk) |
TR (1) | TR199600232A1 (sk) |
TW (1) | TW328948B (sk) |
UA (1) | UA45322C2 (sk) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU728097B2 (en) * | 1996-08-01 | 2001-01-04 | Rhodia Chimie | Process for grafting a substituted difluoromethyle group |
US6462228B1 (en) * | 1997-12-22 | 2002-10-08 | 3M Innovative Properties Company | Process for preparation of fluorinated sulfinates |
FR2900403B1 (fr) * | 2006-04-26 | 2008-07-11 | Rhodia Recherches & Tech | Procede de preparation de derives organiques oxysulfures et fluores |
FR2924115B1 (fr) * | 2007-11-27 | 2010-02-26 | Rhodia Operations | Procede de preparation d'un acide trifluoromethanesulfinique |
FR2924116B1 (fr) | 2007-11-27 | 2010-02-26 | Rhodia Operations | Procede de preparation d'un sel de l'acide trifluoromethanesulfinique |
MX2011003455A (es) * | 2008-10-02 | 2011-05-23 | Merial Ltd | Metodo para producir y purificar acido trifluorometanosulfinico. |
FR2993556B1 (fr) * | 2012-07-23 | 2014-08-15 | Rhodia Operations | Procede de preparation d'un compose sulfonimide et de ses sels |
CN102911087A (zh) * | 2012-11-19 | 2013-02-06 | 江西国化实业有限公司 | 三氟甲磺酸的制备方法 |
FR3010407B1 (fr) * | 2013-09-12 | 2015-09-04 | Rhodia Operations | Procede de preparation de derives oxysulfures et fluores par sulfination |
FR3029520B1 (fr) * | 2014-12-09 | 2016-12-09 | Rhodia Operations | Procede de preparation de derives oxysulfures et fluores en milieu liquide ionique |
FR3029519B1 (fr) * | 2014-12-09 | 2018-08-31 | Rhodia Operations | Procede de preparation de derives oxysulfures et fluores en presence d'un solvant organique |
CN106699615A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-05-24 | 江苏托球农化股份有限公司 | 一种三氟甲基亚磺酰氯的生产工艺 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2539808A1 (fr) * | 1983-01-26 | 1984-07-27 | Petroles Cie Francaise | Installation de securite pour tete de puits de forage immergee |
FR2564829B1 (fr) * | 1984-05-23 | 1987-08-14 | Rhone Poulenc Spec Chim | Procede de preparation d'acides trifluoromethyles |
FR2593808B1 (fr) * | 1986-02-06 | 1988-07-29 | Rhone Poulenc Chimie | Procede de preparation d'acides perhalogenomethanesulfiniques et sulfoniques et de leurs sels |
FR2660923B1 (fr) * | 1990-04-13 | 1992-07-03 | Rhone Poulenc Chimie | Reactif et procede de perhalogenoalkylation pour nucleophile utilisant de l'anhydride sulfureux. |
-
1996
- 1996-03-15 SK SK358-96A patent/SK286140B6/sk not_active IP Right Cessation
- 1996-03-19 UA UA96031051A patent/UA45322C2/uk unknown
- 1996-03-19 IL IL11755696A patent/IL117556A/xx not_active IP Right Cessation
- 1996-03-19 CZ CZ1996824A patent/CZ294160B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1996-03-21 RO RO96-00633A patent/RO116274B1/ro unknown
- 1996-03-22 CA CA002172449A patent/CA2172449C/fr not_active Expired - Lifetime
- 1996-03-22 ES ES96400624T patent/ES2273343T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1996-03-22 TW TW085103455A patent/TW328948B/zh not_active IP Right Cessation
- 1996-03-22 PT PT96400624T patent/PT735023E/pt unknown
- 1996-03-22 BR BRPI9601110-6A patent/BR9601110B1/pt not_active IP Right Cessation
- 1996-03-22 DE DE69636402T patent/DE69636402T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-03-22 EP EP96400624A patent/EP0735023B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1996-03-22 AT AT96400624T patent/ATE334960T1/de active
- 1996-03-22 RU RU96105826/04A patent/RU2160252C2/ru active
- 1996-03-22 US US08/620,359 patent/US5859288A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-03-22 CN CN96107266A patent/CN1086692C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1996-03-22 HU HUP9600726A patent/HU216163B/hu unknown
- 1996-03-22 TR TR96/00232A patent/TR199600232A1/xx unknown
- 1996-03-23 KR KR1019960008043A patent/KR100446825B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1996-03-25 JP JP09295996A patent/JP3933723B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IL117556A0 (en) | 1996-07-23 |
JP3933723B2 (ja) | 2007-06-20 |
BR9601110B1 (pt) | 2009-05-05 |
CA2172449A1 (fr) | 1996-09-25 |
CN1086692C (zh) | 2002-06-26 |
RO116274B1 (ro) | 2000-12-29 |
HU216163B (hu) | 1999-04-28 |
DE69636402T2 (de) | 2007-02-01 |
US5859288A (en) | 1999-01-12 |
TW328948B (en) | 1998-04-01 |
RU2160252C2 (ru) | 2000-12-10 |
BR9601110A (pt) | 1998-01-06 |
EP0735023A1 (fr) | 1996-10-02 |
AU696575B2 (en) | 1998-09-10 |
EP0735023B1 (fr) | 2006-08-02 |
ATE334960T1 (de) | 2006-08-15 |
CN1142491A (zh) | 1997-02-12 |
ES2273343T3 (es) | 2007-05-01 |
JPH08319244A (ja) | 1996-12-03 |
DE69636402D1 (de) | 2006-09-14 |
SK286140B6 (sk) | 2008-04-07 |
KR100446825B1 (ko) | 2004-11-16 |
KR960034168A (ko) | 1996-10-22 |
HUP9600726A1 (en) | 1997-04-28 |
CZ294160B6 (cs) | 2004-10-13 |
PT735023E (pt) | 2006-12-29 |
UA45322C2 (uk) | 2002-04-15 |
CZ82496A3 (en) | 1996-10-16 |
TR199600232A1 (tr) | 1996-10-21 |
AU4822996A (en) | 1996-10-03 |
IL117556A (en) | 1999-03-12 |
CA2172449C (fr) | 2009-03-17 |
HU9600726D0 (en) | 1996-05-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SK35896A3 (en) | A reagent and its use for the preparation of organic fluorinated sulphinic and sulphanic acids | |
JP4450875B2 (ja) | 求電子官能基少なくとも1個を含有する化合物上に置換ジフルオロメチル基をグラフトさせるのに有用な試薬及び方法 | |
US6464895B2 (en) | Reagent and process which are useful for grafting a substituted difluoromethyl group onto a compound containing at least one electrophilic function | |
CN107406376A (zh) | 用于制备氧硫化物和氟化化合物的方法 | |
KR20000029759A (ko) | 치환디플루오로메틸기의그라프트화공정 | |
US20040199009A1 (en) | Process for preparing (per) fluorohalogenethers | |
CN100567239C (zh) | 氟卤醚的制备方法 | |
US6852883B2 (en) | Method for making alkanesulphonyl chlorides | |
PL189695B1 (pl) | Odczynnik przydatny do prowadzenia syntezy soli fluorowanego kwasu sulfinowego lub sulfonowego i sposób prowadzenia syntezy soli fluorowanego kwasu sulfinowego lub sulfonowego | |
US9873666B2 (en) | Method for preparing oxysulphide and fluorinated derivatives by sulphination | |
KR950006799B1 (ko) | 페날하이드로퀴논의 제조 | |
US7253303B2 (en) | Fluorination of dicarbonyl compounds | |
MXPA96001073A (en) | Reagent and procedure for the synthesis of oxisulfurated organic derivatives and fluora | |
EP0423009A1 (fr) | Procédé de préparation de difluoro-2,2 benzodioxole-1,3 | |
MXPA96001075A (en) | Reagent and procedure useful for grafting a trifluorometry group substituted on a compound that has at least one functional group electrofil | |
EP0286889A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von ortho-substituierten Arylcarboximido-estern | |
JP2005247823A (ja) | ω−ヨードパーフルオロ酸フッ化物の製造方法 | |
WO2002092557A1 (de) | Verfahren zur herstellung von 2-trifluormethoxy-benzolsulfonamid | |
JP2017537121A (ja) | オキシスルフィドおよびフッ素化誘導体を有機溶媒の存在下で製造するための方法 | |
WO2007142266A1 (ja) | 含フッ素フルオロスルホニルアルキルビニルエーテルの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MK4A | Patent expired |
Expiry date: 20160315 |