Способ получения 1,2,3,4-тетрахлоргексафторбутана
Способ получения 1,2,3,4-тетрахлоргексафторбутана предусматривает смешение 1-йод-1,2-дихлортрифторэтана с СН2Cl2 и цинковым порошком в среде органического растворителя. Процесс ведут с плавной дозировкой полярного органического растворителя в смесь, содержащую цинк, 1-йод-1,2-дихлортрифторэтан и СН2Cl2 с поддержанием температуры реакции 0-30°С. Способ является простым и позволяет повысить выход целевого продукта. 1 табл.
Изобретение относится к области химии, к способу получения класса хлорфторалканов, а именно получению 1,2,3,4-тетрахлоргексафторбутана, являющегося сырьем для получения гексафторбутан-1,3-диена.
Известные к настоящему времени способы получения 1,2,3,4-тетрахлоргексафторбутана можно условно разделить на две группы.
Первая: фторирование и хлорфторирование бутенов и бутанов по схемам:
[1,2,3,4]
К их общим недостаткам можно отнести использование высокотоксичных и сложных в использовании из-за их коррозионной активности агентов (фтористый водород, галогениды сурьмы, хлор, галогениды хлора).
К второй группе относятся способы, основанные на димеризации дифтордихлорэтилена и 1-йод-1,2-дихлортрифторэтана [5,6,7,8] по схемам:
К общим недостаткам этой группы способов относятся использование высокотоксичных реагентов (фтор, оксид ртути, ртуть), а также трудность масштабирования процессов из-за крайне высокоактивного фтора, а в случае димеризации в присутствии ртути необходимо использовать кварцевое оборудование.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному техническому решению является способ получения 1,2,3,4-тетрахлоргексафторбутана димеризацией 1-йод-1,2-дихлортрифторэтана цинком в среде органических растворителей [9]. Процесс проводят смешением 1-йод-1,2-дихлортрифгорэтана, CH2Cl2 уксусного ангидрида или этилацетата с цинковой пылью при перемешивании, выход до 52%.
Недостатками способа-прототипа являются невысокий выход целевого продукта и трудность масштабирования, связанная с большой экзотермикой процесса и невозможностью управления им в больших количествах.
Задачей создания изобретения является разработка простого способа получения 1,2,3,4-тетрахлоргексафторбутана и повышение выхода целевого продукта.
Поставленная задача достигается тем, что процесс ведут с плавной дозировкой полярного органического растворителя в смесь, содержащую цинк, 1-йод-1,2-дихлортрифторэтан и СН2Сl2 с поддержанием температуры реакции 0-30°С.
Вышеперечисленные признаки позволяют увеличить выход целевого продукта.
Указанные вышеотличительные признаки, каждый в отдельности и все совместно, направлены на решение поставленной задачи и являются существенными.
Использование существенных отличительных признаков в известном уровне техники не обнаружено, следовательно, предлагаемое техническое решение соответствует критерию патентоспособности “новизна”.
Единая совокупность новых существенных признаков с общими, известными обеспечивает решение поставленной задачи, является неочевидным для специалистов в данной области техники и свидетельствует о соответствии заявленного технического решения критерию патентоспособности “изобретательский уровень”.
Изобретение поясняется описанием конкретного, но неограничивающего его примера реализации.
Пример 1. Синтез 1,2,3,4-тетрахлоргексафторбутана.
В трехгорлую колбу вместимостью 0,5 дм3, снабженную мешалкой и баней для охлаждения, загружают 200 г 1-йод-1,2-дихлортрифторэтана, 100 г CH2Cl2, 30 г цинкового порошка, при температуре 10-20°С и интенсивном перемешивании плавно дозируют в течение 3 часов 30 г этилформиата. После окончания дозировки выдерживают реакционную массу при перемешивании 2 часа, затем 2 раза промывают водой. Органический слой ректифицируют, отбирая фракцию с температурой кипения 133-135°С, содержащей не менее 98% 1,2,3,4-тетрахлоргексафторбутана по ГЖХ. Выход 84%.
Данные примеров 1-5 сведены в таблицу.
| Таблица | ||||||||
| № | Загрузки, г | Растворитель | Температура реакции, °С | Время реакции, часы | выход 1,2,3,4-тетрахлоргексафторбутана, % | |||
| 1-йод-1,2-дихлортрифторэтан | цинк | СН2Сl2 | Наименование | К-во, г | ||||
| 1 | 200 | 30 | 100 | этил-формиат | 30 | 10-20 | 3 | 84 |
| 2 | 200 | 30 | 80 | этилаце-тат | 30 | 15-25 | 3 | 81 |
| 3 | 200 | 30 | 80 | этил-формиат | 30 | 5-15 | 4 | 85 |
| 4 | 150 | 25 | 100 | Ацетон | 40 | 0-10 | 5 | 73 |
| 5 | 100 | 20 | 100 | этил-формиат | 15 | 30-10 | 2 | 76 |
Литература
1. Патент ФРГ 949821, 27.09.56.
2. Патент ФРГ 1020968, 20.05.58
3. Англ. Патент 774737, 15.05.57.
4. Патент США 2777004, 8.01.57.
5. Патент США 2894042, 7.07.59.
6. Англ. Патент 774104, 8.05.57.
7. Патент США 2884466, 28.04.59.
8. Англ. Патент 774103, 8.05.57.
9. Henne A.L. u.a. J. Am. Chem. Soc 77.2334 (1955) [121. 235] - прототип.
Способ получения 1,2,3,4-тетрахлоргексафторбутана смешением 1-йод-1,2-дихлортрифторэтана с СН2Cl2 и цинковым порошком в среде органического растворителя, отличающийся тем, что процесс ведут с плавной дозировкой полярного органического растворителя в смесь, содержащую цинк, 1-йод-1,2-дихлортрифторэтан и СН2Cl2 с поддержанием температуры реакции 0-30°С.
