Способ получения бромдифторметил(триметил)силана

Изобретение относится к способам получения фторированных силанов. Предложен способ получения бромдифторметил(триметил)силана бромированием дифторметил(триметил)силана при освещении лампой накаливания в интервале температур 50-85°C при мольном соотношении дифторметил(триметил)силан : Br2, равном 1:0,7-1. Целевой продукт выделяют из реакционной смеси перегонкой, выход составляет 90-95% при конверсии исходного дифторметил(триметил)силана 60-90%. Технический результат - пригодный к промышленному использованию способ получения бромдифторметил(триметил)силана с высоким выходом и простым выделением конечного продукта. 3 пр.

 

Изобретение относится к способам получения фторированных силанов, а именно бромдифторметил(триметил)силана.

В последнее время особое внимание уделяется синтезу органических соединений, содержащих фторированные фрагменты, поскольку показана их перспективность для создания новых фармацевтических препаратов и средств защиты растений (Chem.Soc.Rev. 2008, v.37, р.320-330).

Известен целый ряд способов введения в органические молекулы CF3 -группы, в особенности широко применяется для введения трифторметильной группы в различные классы органических соединений трифторметил(триметил)силан (реактив Руперта), который выпускается промышленно.

В то же время способы введения дифторметильной, хлордифторметильной и бромдифторметильной группы не так хорошо изучены, несмотря на растущую потребность в соединениях, содержащих такие фрагменты, а также CF2-группу.

Бромдифторметил(триметил)силан может применяться для введения CF2-группы в молекулы различных классов соединений (JACS, 1977, v.119, р.1572-1581).

Известны следующие способы получения бромдифторметил(триметил) силана:

- взаимодействием дибромдифторметана с триметилсилилбромидом в присутствии алюминия в N-метилпирролидоне с выходом 55% (JACS, 1977, v.119, р.1572-1581). При взаимодействии дибромдифторметана или бромхлордифторметана с триметилсилилхлоридом в присутствии алюминия в N-метилпирролидоне бромдифторметил(триметил)силан может быть получен в смеси с хлордифторметил(триметил)силаном (JACS, 1977, v.119, р.1572-1581).

К недостаткам этого способа следует отнести необходимость использования триметилсилилбромида, не являющегося в отличие от триметилсилилхлорида промышленным продуктом, так как при использовании триметилсилилхлорида происходит обмен брома на хлор в конечном продукте под действием AlCl3, что приводит к смеси продуктов.

- взаимодействием дибромдифторметана с триметилсилилбромидом в присутствии трис(диэтиламида)фосфора с выходом 10% (Journal of Organometallic Chemistry, 1990, v.381, p.315-320).

- бромированием дифторметил(триметил)силана NaBr с перекисью водорода и концентрированной серной кислотой в хлористом метилене при освещении с выходом 72% (Journal of Organic Chemistry, 2012, vol.77, p.5850-5855).

Этот способ наиболее близок к заявляемому, так как исходным является то же вещество - дифторметил(триметил)силан, которое получают восстановлением трифторметил(триметил)силана - реактива Руперта; недостатком его является использование 37% перекиси водорода, необходимость работы при низких температурах (-25°C), что требует специального оборудования и использование хладагентов, а также необходимость достаточно сложной обработки и очистки продукта.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание простого метода получения бромдифторметил(триметил)силана из дифторметил(триметил)силана, который в свою очередь может быть получен восстановлением реактива Руперта (трифторметил(триметил)силана).

Эта задача решается заявляемым способом получения бромдифторметил-(триметил)силана бромированием дифторметил(триметил)силана бромом при освещении лампой накаливания в интервале температур 50-85°C, при мольном соотношении дифторметил(триметил)силан:Br2, равном 1:0,7-1; бромдифторметил(триметил)силан выделяют из реакционной смеси перегонкой, выход его составляет 90-95%.

Необходимо отметить, что все многочисленные известные примеры бромирования HCF2-группы в различных соединениях непосредственно бромом требуют высоких температур, так, например, бромирование пентафторэтана происходит при 200°C и облучении (J.Chem.Soc, Faraday Trans.l, Phys. Chem. in Condensed Phases, 1983, v.79, p.1471-1482), трифторметан бромируется при 500-600°C (Патент США, 1952, №2658928) и т.д.

Заявляемый способ заключается в том, что дифторметил(триметил)силан подвергают взаимодействию с бромом в соотношении 1:0,7-1, при атмосферном давлении и температурах, не превышающих температуру кипения исходного дифторметил(триметил)силана при освещении лампой накаливания; при добавлении брома происходит обесцвечивание реакционной смеси и газовыделение, по окончании прибавления брома реакционную смесь греют до 85°C, после чего отгоняют непрореагировавший дифторметил(триметил)силан и перегонкой кубового остатка выделяют бромдифторметил(триметил)силан с выходом 90-95%, с учетом конверсии исходного дифторметил(триметил)силана, которая составляет 60-90%.

Техническим результатом данного изобретения является создание простого, пригодного к промышленному использованию способа получения бромдифторметил(триметил)силана из дифторметил(триметил)силана, отличающегося высоким выходом и простым выделением конечного продукта.

Способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1

К 250 г дифторметил(триметил)силана при перемешивании и освещении лампой накаливания мощностью 300 Вт при температуре около 50°C по каплям добавляют 260 г брома. При этом наблюдается газовыделение и обесцвечивание реакционной смеси. По завершении добавления брома реакционную смесь нагревают до 80-86°C и кипятят до прекращения газовыделения, после чего отгоняют непрореагировавший дифторметил(триметил)силан, кубовый остаток перегоняют. Получают 270 г бромдифторметил(триметил)силана в виде бесцветной прозрачной жидкости с Т. кип. 112°C. (Т. кип. 112°C (JACS, 1977, v.119, р.1572-1581), Т. кип. 105-106°C (Journal of Organometallic Chemistry, 1990, v.381, p.315 - 320)). Возврат дифторметил(триметил)силана составляет 72 г, т.е. выход 93% при конверсии 71%,

Спектр ЯМР 19F (от CFCl3): с.-58,25 м.д.(CF2)

Спектр ЯМР 1H (от ТМС): с.-0,5 м.д. (3СН3). Спектры соответствуют описанным литературе: 19F (от CFCl3): с.-58,3 м.д. (CF2) (JACS, 1977, v.119, р.1572-1581).

Пример 2

Способом, аналогичным описанному в примере 1, из 250 г дифторметил(триметил)силана и 226 г брома получают 258 г бромдифторметил(триметил)силана в виде бесцветной прозрачной жидкости с Т. кип. 112°C. Возврат дифторметил(триметил)силана составляет 84 г, т.е. выход 95% при конверсии 66%.

Пример 3

Способом, аналогичным описанному в примере 1, из 250 г дифторметил(триметил)силана и 322 г брома получают 327 г бромдифторметил(триметил)силана в виде бесцветной прозрачной жидкости с Т. кип. 112°C. Возврат дифторметил(триметил)силана составляет 28 г, т.е. выход 90% при конверсии 89%.

Способ получения бромдифторметил(триметил)силана из дифторметил(триметил)силана, отличающийся тем, что дифторметил(триметил)силан подвергают взаимодействию с бромом при освещении лампой накаливания в интервале температур 50-85°C при мольном соотношении дифторметил(триметил)силан : Br2, равном 1:0,7-1; бромдифторметил(триметил)силан выделяют из реакционной смеси перегонкой, выход его составляет 90-95% при конверсии 60-90%.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к асфальту и асфальто-минеральным композициям, приемлемым для дорожных покрытий или нанесения покрытий на поверхность сооружений. Асфальто-минеральная композиция содержит 100 мас.ч.

Изобретение относится к способу крекинга высококипящих полимеров для увеличения выхода и минимизации отходов в процессе получения трихлорсилана. Предложен способ крекинга полихлорсилана и/или полихлорсилоксана, включающий стадии а) получения смеси, содержащей полихлорсилан и/или полихлорсилоксан; б) удаления твердых частиц из этой смеси с получением чистой смеси; и в) рециркуляции полученной чистой смеси в дистилляционный аппарат, и крекинг полихлорсилана и/или полихлорсилоксана в дистилляционном аппарате с получением трихлорсилана, тетрахлорсилана или их комбинации.
Изобретение относится к химической технологии кремнийорганического синтеза. .
Изобретение относится к области получения метил(фенэтил)дихлорсилана, применяемого в качестве мономера при получении морозо-, термо- и радиационно стойких полимеров.

Изобретение относится к области химической технологии кремнийорганических соединений. .

Изобретение относится к способу получения фенилсодержащих хлорсиланов на основе процесса Гриньяра. .
Изобретение относится к области гидро- и олеофобных средств, предназначенных для защиты строительных материалов и конструкций от вредного воздействия окружающей среды, а также к экологически безопасным водоэмульсионным композициям на их основе.

Изобретение относится к процессам Гриньяра для получения фенилсодержащих хлорсилановых продуктов. .

Изобретение относится к способам переработки отходов процесса синтеза хлорсиланов и алкилхлорсиланов. Предложен способ твердофазной нейтрализации жидких и твердых отходов синтеза хлорсиланов и алкилхлорсиланов, заключающийся в том, что жидкие и твердые отходы любого состава и в любом соотношении обрабатывают твердым реагентом, выбранным из карбонатов щелочных и щелочноземельных металлов и их природных смесей нестехиометрического состава в массовом соотношении не менее чем 1,0:1,2 в расчете на сумму всех отходов в размольном оборудовании до получения твердого нейтрализованного продукта. Температура процесса твердофазной нейтрализации 100÷165°C обеспечивается за счет протекания экзотермических реакций нейтрализации отходов и поддерживается постоянной за счет испарения жидкой части отхода. Жидкая часть смеси отходов выделяется в неизменном виде. Технический результат - способ прост и безопасен, позволяет сократить энергетические затраты и исключить образование сточных вод. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 10 пр.

Изобретение относится к способам получения триметил(трифторметил)силана. Предложено получение триметил(трифторметил)силана взаимодействием триметил(трихлорметил)силана с фторирующим агентом, выбранным из ряда: трехфтористая сурьма, активированная бромом, или трехфтористая сурьма, активированная пятихлористой сурьмой, или газообразный фтористый водород в присутствии пятихлористой сурьмы; взаимодействие проводят при нагревании в инертном фторированном растворителе, таком как п-хлорбензотрифторид, или же без растворителя. Технический результат - возможность получения триметил(трифторметил)силана с высоким выходом без использования озоноопасных фреонов и сложного аппаратурного оформления. 3 пр.

Изобретение относится к способам получения триметилфторсилана. Предложен способ получения триметилфторсилана из гексаметилдисилоксана и кремнефтористоводородной кислоты, в котором гексаметилдисилоксан подвергают взаимодействию с 10-30%-ным раствором кремнефтористоводородной кислоты при нагревании в присутствии кислоты, такой как серная или пара-толуолсульфокислота. Технический результат - предложенный способ технологичен и экологичен, так как не требует специального оборудования и позволяет утилизировать отходы многотоннажного производства фосфорных удобрений - растворы кремнефтористоводородной кислоты. 3 пр.

Изобретение относится к способам получения алкенилгалогенсиланов. Предложен способ получения алкенилгалогенсиланов путем превращения алкенилгалогенида, выбранного из группы, включающей винилгалогенид, винилиденгалогенид и аллилгалогенид, с галогенсиланом, выбранным из группы, включающей моногалогенсилан, дигалогенсилан и тригалогенсилан, в газовой фазе в реакторе, представляющем собой реакционную трубу (1) с входным отверстием (2) на одном конце и выходным отверстием (3) на другом конце, а также снабженном концентрическим распылителем (4), который имеет центральный ввод (5) для реагента (7) и ввод (6) для других реагентов (8), окружающий центральный ввод (5), причем концентрический распылитель (4) установлен у входного отверстия (2) и выходит внутрь реакционной трубы (1). Для осуществления способа алкенилгалогенид впрыскивают в реакционную трубу (1) через центральный ввод (5), а галогенсилан через ввод (6), окружающий центральный ввод (5), причем соответствующие потоки перемещаются через реакционную трубу (1) в направлении к выходному отверстию (3). Горячую реакционную смесь на конце реакционной трубы (1) со стороны продукта резко охлаждают жидким сырым продуктом. Предложен также реактор для осуществления заявленного способа. Технический результат - предложенный способ позволяет получать алкенилгалогенсиланы с высоким выходом и высокой селективностью. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способам получения алкенилгалогенсиланов. Предложен способ получения алкенилгалогенсиланов путем превращения алкенилгалогенида, выбранного из группы, включающей винилгалогенид, винилиденгалогенид и аллилгалогенид, с галогенсиланом, выбранным из группы, включающей моногалогенсилан, дигалогенсилан и тригалогенсилан, в исходном мольном отношении галогенсилана к алкенилгалогениду между 1,0 и 10 в газовой фазе в реакторе, представляющем собой реакционную трубу (1) с входным отверстием (2) на одном конце и выходным отверстием (3) на другом конце, а также снабженном газоподводящим устройством (4), которое имеет несколько мест ввода газа (5), расположенных вдоль продольной оси реакционной трубы (1) на определенном расстоянии друг от друга и выходящих внутрь реакционной трубы (1). Для осуществления способа моногалогенсилан, дигалогенсилан или тригалогенсилан подают через входное отверстие (2) в реакционную трубу (1), по которой он перемещается в направлении к выходному отверстию (3), в то время как винилгалогенид, винилиденгалогенид или аллилгалогенид дробно вводят в перемещающийся внутри реакционной трубы (1) газовый поток через места ввода газа (5). Горячую реакционную смесь на конце реакционной трубы (1) со стороны продукта резко охлаждают жидким сырым целевым продуктом. Предложен также реактор для осуществления заявленного способа. Технический результат - способ позволяет получать алкенилгалогенсиланы с высоким выходом и высокой селективностью. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх