Способ получения оксида хлора (vii)

 

Оксид хлора (VII) получают взаимодействием солей хлорной кислоты с олеумом концентрации 20-60% 50з при мольном соотношении 1:1 в среде четыреххлористого углерода или хлороформа и выделение целевого продукта проводят через 0,5-1,5 ч. 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 01 В 11/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4906807/26 (22) 31.01.91 (71) 07.06.93. Бюл. N 21 (71) Новочеркасский политехнический институт им, Серго Орджоникидзе (72) В.А.Шумкова. С.А.Мамаев, Л.И.Осадчая и Н.Д.Земляков (56) Авторское свидетельство СССР

N 1710501, кл, С 01 В 11/02, 1990.

Изобретение относится к химической технологии, в частности к способам получения оксида хлора (VII) (дихлоргептоксида), и может быть использовано в области органического и неорганического синтеза в качестве доступного и сильного перхлорилирующего агента.

Целью изобретения является интенсификация процесса и расширение области применения оксида хлора (ЧП).

Поставленная цель достигается тем, что оксид хлора (ЧЩ получают путем взаимодействия солей хлорной кислоты (NH4CI04, KCI04 и др.) и олеума концентрации 20-60Я, ЯОз при мольном соотношении 1:1 (против теор. 1:0,5) в среде четыреххлористого углерода или хлороформа. Реакция осуществляется при комнатной температуре. перемешивании с последующим выделением целевого продукта путем декантации. который растворяется в СО4 или СНОз в результате экстракции. Оксид хлора (Vll) выделяют через 0,5-1,5 ч. Раствор Clz0z в CCI4 или в СНС!з анализируют йодометрически по известному методу. Концентрация С!гОт в указанных растворителях составляет 152162,6 г/л, а выход 90-95- от теории, что

„„Я2„„1819849 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИДА ХЛОРА (Vll} (57) Оксид хлора (Vll) получают взаимодействием солей хлорной кислоты с олеумом концентрации 20-60% ЯОз при мольном соотношении 1:1 в среде четыреххлористого углерода или хлороформа и выделение целевого продукта проводят через 0.5-1,5 ч.

4 табл. соответствует уровню выхода продукта по прототипу.

В заявляемом объекте СС14 проявляет свойство экстрагирующего средства с одновременным ингибирующим действием растворителя на взрывоопасные свойства

Clz0». что отвечает критерию "Существенные отличия". Неизвестны технические решения, в которых бы CCI4 проявлял такие свойства и участвовал бы в таких системах, как олеум — перхлораты, Процесс отличается наибольшей эффек° аеавЪ тивностью и производительностью, если использовать в способе олеум концентрации О©

30-407, как и в прототипе. Ф

Поэтому способу иллюстрируется при- 0 мерами на указанной оптимальной концентрации олеума и табл,1 — 4. . Пример 1. В плоскодонную колбу объемом 250 мл, снабженную мешалкой, помещают 26 г КС!04. 100 мл СО4. Затем медленно дозируют 28 мл 30-",ь олеума. По окончании прикапывания проводят анализ раствора Clz07 в СС(4 на содержание в нем целевого продукта во времени.

Пример 2, Реакцию осуществляют, как в примере 1, но вместо KCI04 берут

NH4CI04. В синтезе между реагентами вы1819849 полняется мольное соотношение 1:1, Анализ на содержание C407 B CCI< проводится через 10, 20, 30 мин и далее через каждые

30 мин.

Пример 3. Проводят синтез. как s примере 1, но уже в реакцию вводят 357;ный олеум в количестве 22 мл, Соблюдается то же мольное соотношение соль:олеум =

1:1. Анализируют раствор Clz0z в СС14 в течение 2,5 ч. Концентрация целевого продукта уже через 0,5 ч приближается к максимальной.

Пример 4, Проводят реакцию, как в примере 1 или 2, но дозируют олеум концентрации 40 ), соблюдая мольное соотношение реагентов 1;1. Затем через каждые 0,5 ч регистрируют накопление С1207 в СС14, концентрация которого через 0,5 ч составила

160 г/л (выход продукта 93.27). Далее значительного роста концентрации не наблю- 20 дается, а именно через 1 ч, увеличение концентрации только на 3 г/л, т.е. на 1.8 /.

По истечении большего времени (> 1,5 ч) концентрация не меняется, т,е. выход про. дукта 95 .

Пример 5. Осуществляют реакцию, как в примере 1, но вместо CCI4 берут

100 мл хлороформа, После окончания введения реагентов реакционную массу выдерживают при энергичном перемешивании и 30 выполняют анализ во времени.

Выделяют целевой продукт в виде раствора через 0,5 ч, т,к. достигается уже высокая концентрация целевого продукта, равная 154,7 г/л, и отсутствуют примеси в З5 виде иона CI, т.е. процесс заканчивается за

0,5 ч, дальнейший рост концентрации незначителен, и чистота целевого продукта падает — появляется О, Экспериментально установлено, что, 40 запуская в реакцию олеум других концентраций, находящихся за пределами оптимальной 30-40 . эффективность процесса не повышается, а наоборот. выход целевого продукта С120т становится несколько ниже. 45 а процесс в одних случаях (< ЗОф,) продолжительнее, в других (> 40 ) — технологически сложнее, что полностью аналогично процессу, описанному в прототипе на

СН2С12. Применение солей NH4CIO< и KCI04 50 равнозначно.

Отличительным признаком заявляемого способа является меньшая продолжительность процесса 0,5-1,5 ч, когда достигается достаточно высокая эффективность, а процесс становится производительнее.

Оксид хлора (Чll), полученный на основе растворителей CCI 4 и СНСlз по своим качественным характеристикам аналогичен оксиду хлора (VII), выделенному íà CH2CIz, Согласно изобретению, С1р07, полученный на СС14, в течение достаточно длительного времени сохраняет высокое качество продукта, в то время как С1207 íà CH2Cb (по прототипу) уже в течение последующих после синтеза 4-8 ч накапливают низшие оксиды хлора желтоватого цвета, тем самым снижая качество целевого продукта. Таким образом, С1207 на хлористом метилене следует вводить в реакцию только свежеприготовленным, а, Cb07 на четыреххлористом углероде допускает хранение в течение 2-3 суток, что естественно создает удобства для исследователя и применения, Преимущество метода получения CI207 на CCI< заключается в том, что расширяется область применения оксида хлора (Vll), например в реакциях, протекающих в положительным пределах температур (до + 60-70 С), чему способствуют выбранные растворители СНСlз с т.кип. =- 62 С,и СС14 с т,кип. =

+76ОС, при;.:гом не снижая уровня безопасности процесса. Кроме того. следует отметить доступность растворителей экстрагентов, выпускаются промышленностью и практически всегда имеются в лаборатории исследователя.

Формула изобретения

Способ получения оксида хлора (Vll). включающий взаимодействие солей хлорной кислоты с олеумом концентрации 2060 $ ЯОз при малярном соотношении 1:1 в среде органического растворителя с псследующим выделением целевого продукта в виде раствора декантацией. о т л и ч а юшийся тем, что, с целью интенсификации процесса и расширения области применения оксида хлора (ЧП), в качестве экстрагента используют четыреххлористый углерод или хлороформ.

1819849

Таблица 1

П р и м е ч а н и е: на 30 -ном олеуме.

Таблица 2

П р и м е ч а н и е: на 307,-ном олеуме.

Таблица 3

П р и м е ч а н и е: íà 35 -ном олеуме.

Таблица 4

П р и м е ч а н и е: на 30 -ном олеуме и СНС4.