Способ получения тригидрата гексафторацетона

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРИГИДРАТА ГЕКСАФТОРАЦЕТОНА путем смешения гексафторацетона с водой, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, гексафторацетон предварительно растворяют в перфтороктане или гексафторбензоле, или диизоамиловом эфире.

Изобретение относится к химии фторорганических соединений, в частности к химии перфторкетонов, а именно к получению тригидрата гексафторацетона (ГФА), имеющего формулу CF3 CO-CF33H2O. Гексафторацетон образует с водой ряд гидратов, из которых наиболее устойчивым является тригидрат. Он перегоняется при постоянной температуре без разложения и может быть разрушен лишь при действии сильных водоотнимателей, таких как олеум или пятиокись фосфора. Тригидрат ГФА находит широкое применение в качестве полярного растворителя для синтетических и природных полиамидов, полиэфиров и полиспиртов. Кроме того, тригидрат ГФА находит применение в сельском хозяйстве для регулирования роста растений и в качестве гербицида. Известен способ получения тригидрата ГФА, по которому ГФА пpедварительно сжижают и дозируют в воду при 40оС при перемешивании до прекращения поглощения. Получают моногидрат ГФА. Для получения из него тригидрата ГФА используют два способа. По одному из них моногидрат нагревают, при этом происходит его разложение на ГФА и тригидрат ГФА. После улетучивания избытка ГФА тригидрат перегоняют при постоянной температуре 105оС и получают целевой продукт. По другому способу к полученному моногидрату ГФА постепенно добавляют рассчитанное количество воды при перемешивании и получают сырец тригидрата ГФА. После его перегонки при 105оС получают целевой продукт. Недостатками этого способа являются двухстадийность, большой перерасход ГФА, поскольку на первой стадии ГФА добавляют в воду до прекращения поглощения, а затем полученный моногидрат разлагают нагреванием. Если полученный на первой стадии моногидрат ГФА разбавляют точно рассчитанным количеством воды до образования тригидрата, то и в этом случае процесс значительно усложнен необходимостью точной дозировки. Цель изобретения упростить способ получения тригидрата ГФА. Предлагается способ получения тригидрата гексафторацетона путем смешения гексафторацетона с водой, отличительной особенностью которого является то, что гексафторацетон предварительно растворяют в перфтороктане или гексафторбензоле, или диизоамиловом эфире. Проведение процесса таким образом позволяет существенно упростить его, поскольку в одну стадию удается получить практически кондиционный пpодукт. Использование буферного растворителя позволяет отказаться от точной дозировки исходных компонентов. Кроме того, процесс легко может быть осуществлен в непрерывном режиме. Эти преимущества позволяют упростить процесс и улучить его технико-экономические параметры. Применяемый растворитель может быть регенерирован перегонкой и возвращен в цикл. Для осуществления предлагаемого способа в аппарат, снабженный мешалкой, заливают указанный растворитель и снизу при перемешивании подают ГФА до проскока. Затем, не прекращая подачи ГФА, через растворитель пропускают воду. В зависимости от плотности растворителя воду подают сверху или снизу. При этом происходит связывание ГФА водой с образованием тригидрата, причем ГФА в тригидрате содержится с небольшим избытком. В зависимости от природы растворителя образовавшийся тригидрат ГФА может быть выделен различными путями. В случае использования перфтороктана образовавшийся тригидрат отслаивается сверху и может быть отделен. Процесс получения тригидрата при этом осуществляется непрерывно. В других случаях тригидрат ГФА смешивается с растворителем (например, при использовании диизоамилового эфира или гексафторбензола). Отделенный тригидрат или смесь тригидрата ГФА с растворителем подвергают ректификации, улавливая выделяющийся избыток ГФА, возвращая его на стадию поглощения и собирая чистый целевой продукт. При использовании растворителя, не смешивающегося с тригидратом ГФА (например, перфтороктана), контролируют процесс, измеряя показатель преломления или плотность выходящего из реактора тригидрата ГФА. При этом руководствуются значениями, приведенными в таблице. Если растворитель смешивается с тригидратом ГФА и не растворяет или ограниченно растворяет воду (например, гексафторбензол) или диизоамиловый эфир, то контроль полноты образования тригидрата ГФА осуществляют по проскоку воды. Применяемый органический растворитель хорошо растворяет ГФА и не растворяет или ограниченно растворяет воду на стадии контакта ГФА с водой для образования тригидрата ГФА. П р и м е р 1. В цилиндрический аппарат вместимостью 250 мл, снабженный в нижней части барботером для пропускания газообразного ГФА, трубкой с мелкими отверстиями для подачи воды и мешалкой, наливают 150 мл н-перфтороктана, включают перемешивание и подают из баллона ГФА. После насыщения растворителя, не прекращая подачу ГФА, начинают пропускать воду. При прохождении через слой растворителя, насыщенного ГФА, вода вымывает ГФА. Образующийся тригидрат отслаивается в верхней части и выводится из реактора. Пробы тригидрата отбирают для измерения показателя преломления или плотности и определения качества сырца. За 2 ч пропускают 83 г ГФА и получают 107 г сырца с nD25 1,3150, что соответствует содержанию 2,7 молекул воды на каждую молекулу ГФА. Сырец перегоняют и получают 98 г тригидрата ГФА с т.кип. 105оС, d425 1,5938 г/см3, nD25 1,3170 (т.кип. 105оС, d425 1,5942 г/см3, nD25 1,3172/5), выход 98% П р и м е р 2. В аппарат, описанный в примере 1 заливают 100 мл гексафторбензола и при перемешивании насыщают его ГФА. Затем при интенсивном перемешивании, не прекращая пропускания ГФА, подают воду. Процесс образования тригидрата ГФА регулируют изменением подачи ГФА и воды: при проскоке одного из них увеличивают подачу другого компонента. В течение 1,5 ч получают 172 мл раствора, который подвергают разгонке. Выделившийся гексафторбензол возвращают в аппарат. Получают 110 г тригидрата ГФА с т.кип. 105оС, d425 1,5940 г/см3, nD25 1,3178, выход составляет 97% П р и м е р 3. Используют аппарат, подобный аппарату примера 1, но имеющий подачу воды сверху. В аппарат заливают 150 мл диизоамилового эфира, при перемешивании насыщают ГФА и постепенно противотоком подают воду. Процесс регулируют, как указано в примере 2. По окончании синтеза получают 187 мл раствора, из которого при перегонке выделяют 54 г тригидрата ГФА с т.кип. 105оС, d425 1,5936 г/см3, nD25 1,3176, выход составляет 98% Остаток в перегонном кубе, представляющий собой диизоамиловый эфир, возвращают обратно в цикл.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРИГИДРАТА ГЕКСАФТОРАЦЕТОНА путем смешения гексафторацетона с водой, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, гексафторацетон предварительно растворяют в перфтороктане или гексафторбензоле, или диизоамиловом эфире.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000

Извещение опубликовано: 27.12.2000