Способ очистки технических перфторалифатических или перфторциклических продуктов

Способ очистки технических перфторалифатических или перфторциклических продуктов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советснии

Социалмстмцесннк

Реснублмн (») 522166 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03,01,74(21) 1982240/23-4 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.07.76 Бюллетень № 27 (45) Дата опубликования опнсання16.08.76 (51) М, Кл.е

С 07 С 17/38

1 асударстееииьй аамитп

6авета Мииистрее СССР ве делам изобретений и аткрмтий (53) УДК 661.723 (088.8) (72) Авторы И. Л. СеРУшкин, К. К. БогУшевскаЯ, Г, П, БеспамЯтнов, изобретении Л. И, Зеленская, К. Н, Бильдинов, A,A. Arac, А, И, Никитина . и J1. Н. Ефремова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ТЕХНИЧЕСКИХ ПЕРФТОРАЛИФАТИЧЕСКИХ

ИЛИ ПЕРФТОРШ4КЛИЧЕСКИХ ПРОДУКТОВ

Изобретение относится к способам очистки технических перфторалифатических или перфторциклических продуктов, полученных методом электрохимического фторирования соответствующих алифатических или циклических соединений, в частности nepегоðóãëå родной жидкости, представляющей собой перфтороктан или смесь перфтороктана с перфторированным простым циклическим эфиром. Указанные жидкости используют в тех- 1т нике в качестве инертных жидкостей, раство.рителей и т. д, Известен способ очистки технических перфторалифатических или перфторцикличес- )5 ких продуктов путем обработки их полиэтиленполиамином с последуюшими отгонкой целевого продукта, дополнительной обработкой серной кислотой, затем водой и сушкой, При этом получают целевой продукт 99%- ЯО ной чистоты, Однако этот процесс многостадиен, степень очистки недостаточно высока, потери целевого продукта на всех стадиях обработки составляют около 307, 25

С целью упрошения процесса и повьтшещщ качества целевого продукта, предлагаЩся исходные перфторированные продукты обрабе, тывать водным раствором шелочи и кислора о дом воздуха при температуре 200-374 С и давлением 80 200 атм с последуюшим выделением целевого продукта известными приемами, Желательно в качестве водного раствора

:шелочи использовать 2-6 н, воднЫй pacrsop. Рекомендуется процесс вести с использо;ванием щелочи при соотношении водной шелочи и исходных технических продуктов, 0,2-2 по объему.

Техническая перфторированная жидкость

Q-83 содержит в качестве основного ком» понента перфторгептан С,,Р и примеси кислотного характера (HV, перфторкаприловая, перфторированные кислоты C - C ), обшая кислотность составляет 2,43 мл О,l н. раствора едкого кали на 1 г жидкости, все перфторкислоты идентифицированы по их метиловым эфирам методом газо-жидкостной хроматографии (ГЖХ) путем сравнения с чистыми компонентами а также методом

522166

ИК-спектроскопии {полоса поглощения кар-М боксильной, группы 1770«1780 см, полоса поглощения гидроксильной группы

3100 cN некислотиого характера (непредельные соединения 1-перфторгептен, 2-перфторгептен), качественно и количественно эти соединения определены методом ИК спектррскопии после удаления пер п оркислот по no""f лосе поглощения 1770 -см, соответствующей С-С -связи-, титрование марганцевокислым калием дает схожие результаты; неполностью фторированйые j соединения (1-гидроперфторгептан, 2-глдроперфторгептан), наличие этих соединений определено методом ИК-спектроскопии (полосы погло1á шения CH-группы 3005-3010 см ) °

Суммарное содержание водорода, определяемое импульсным методом протонного резонанса, составляет 2 57r10 %, Этим методом определяется водород в примесях во-

20 ды,HF, в перфторкислотах I(R COOH), в неполностью фторированных соединениях. Общая сумма примесей по данным ГЖХ составляет в технической перфторированной жидкости Д-83 5,9%. После очистки жидИ кости предлагаемым способом примеси разлагаются.

Техническая перфторированная жидкость

ДК-104 имеет в своем составе перфтороктан

Lg )g и перфторированные простые эфиры ЗО

Процесс очистки осуществляют в одном аппарате: периодического или непрерывного действия.

Щелочь добавлиот в количестве, необходимом для нейтрализации кислых продуктов, образующихся в процессе окисления. Продолжительность процесса определяется тем пературой. Количество водной фазы должно обеспечить полное растворение образующихся в процессе минеральных солей. Минеральные соли могут быть выделены и использованы или обезврежены известными способами.

Степень очистки перфторированных продуктов контролируют с помощью ИК-спектров, импульсного метода протонного резонанса, а также титрованием 0,1 н. раство- ром марганцевокислого калия и 0,01 н. спиртовым раствором едкого кали, Содержание основного продукта определяют методом ГЖХ, (В водной фазе определяют общую, карбонатную, бикарбонатную и гидратную щелочность титрованием 0,1н. раствором соляной кислоты»

Концентрацию фторид-ионов определяют нитрованием цирконий-ализариновым реактивом после дистиляции фтора в виде фтористого калия с водяным паром, Газовую фазу

» анализируют хроматографически, CP

/ 1 и,С С ! 1

t с сг(сг) сг я» /

Пример 1. Очистка перфторированной жидкости Д-83, Техническая перфторированная жидкость

Д-83 содержит в качестве основных компонентов перфторгептан и другие перфторуглероды, а также некоторое количество примесей; Р— СР

I ср сг(с ) сг

x/

Эти вещества кипят в интервале 102-104 С о и розделение их практически невозможно.

Содержание основных компонентов 81,5% ио донным ГЖХ, содержание простых перфторированных эфиров по; данным ЯМР F

45 составляет примерно 40% от общего количество основных компонентов, Содержание иерфторуглеродов С6 Су 13,9%, примесей, ухо: чииых для технической жидкости Д-83, суммо1шо составляет 4,6,, После очистки

»1

60 предлагаемым методом жидкость ДК-104 соответствует требованиям ТУ.

Аналогичные результаты были получены ирн очистке предлагаемым ме одом перфтори-

1>оваииых жидкостей Д-140 и Ql -189, ñîñ45 тошоих соотиествеиио из изомер" ых перфтор: милоиыл и перфтордигексиловых простых

:>фц.)I3, содержащих примеси кислот, непреи Il.íûõ и частично фгорировоииых продук60

Для ее очистки в автоклав емкостью

0,2 л, снабженный индукционной мешалкой и электрообогревом, загружают 50 мл технической жидкости Д-83,и 50 мл 2,85 н. раствора едкого кали (соотношение водной и и органической фаз 1:1), Автоклав герметизируют, нагнетают в него воздух до дав-. ления 40 атм и включают обогрев. При темо пературе 290 С и давлении 160 атм смесь выдерживают в течение 1 час при перемешивании, После этого автоклав охлаждают до комнатной температуры, прекращают перемешивание, сбрасывают давление до 23 атм.

При этом давлении газ отбирают на ана лиз. Выгруженную жидкость разделяют на водную и органическую фазы (50 мл водной фазы и 49,4 мл органической), Степень очистки целевого продукта определяют ука522166 держание кислорода, углекислого газа, окиси углерода и фторорганических лродуктов. Результаты анализов приведены в табл. 1 и 2. ( эанными методами, Водную фазу анализируют на содержание фторид-, карбонат- и гидроксил- ионов. В газовой фазе определяют со

Табл»па 1

Результаты анализа водной и газовой фаэ

8 Отсут- 1, 11 Отсут Отсуч Отсутствует ствует ствует m аует

Ilo очистки, Отсуч ствует

То же То же 0,54

После очистки

0,17 2,24 0,7

4,83

Та блида 2

Результаты анализа органической фазы

Хроматографически чистый

94,1

Отсуч ствует

Отсутствует

0,04Э

2,43

То же

0,18

То же

2,65

2,57 10

Отсуз ствуют

Отсуч ствуют

То же

То же, Есть полосы поглощения

Слабая полоса

Потери целевого продукта при очистке

Практическ» отсутствуют

Содержание основ ного продукта (метод ГЖХ), %

Кислотность, мл

0,1 н. спиртового раствора КОН/г вещества, Непредельность, мл

0,1 н. KMn0q/

J r вещества

Свободные протойы (метод Pf, %

Полосы поглощения в областях С-С- и

С Н-связей (ИК спектроскопия) Суммарные по терн на всех стадиях сос тавляют около

36%

522166

B результате опыта было установлено, что количество поглощенного кислорода равно

37%, щелочи 97%, а потери в газовую фазу считая на исходный-С,, Р), составляют 0,54г или 0,62%, Параметры процесса

Температура, оС 290

Давление, атм 160

Коли ество водной б фазы, мп 30

Количество органической фазы, мл 60

Соотношение водной и органической фаэ 0,5 р Нормальность щелочного раствора 5,35

Результаты анализов водной и газовой фаз приведены в табл, 3. Количество водной фазы после опыта 30 мл, органической фар зы 59,2 мл, Г! р и м е р .2, Очистка перфторированной жидкости ДК-104.

Техническая перфгорнропанная жидкость

ДК-104 содержит 81,5% перфтороктана, 15,9% перфторуглеродов и перфторированнйх простых эфиров и 4,6% примесей, подлежа- шпх уничтожению. Опыт проводят в условиях, ) описанных в примере 1, 1

Таблица 3

4,0 Отсут- 1, 1 Отсутствует ствует

Отсут- Отсут ствует ствует

Отсутствует

До очистки

I )осле очистки

0,67 2,39 0,67 То же

То же 0,605

6>44

Заказ 3960/317 Тираж 575 Подписное

l1) I) II1l III Г сударственного комитета Совета Мш истров СССР по делам изобретений и открьггий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал 11111 1Iатопт", г. Ужгород, ул. 1)роектная, 4

Количество поглощенного кислорода 39,7%, процесса,электрохимического фторирования щелочи 73,5%. 11отери в газовую фазу, счи- М соответствующих алифатических или циклитая н Cg, составляют 0,605 г или 0,57 ческих соединений, о т л и ч а ю ш и йпо ° ° с я тем, что, с целью упрощения процесса

Стын I«. очистки перфторированных про- и повышения качества целевого продукта, исдуктов контролируют. с помощью методов, ходные перфторированные продукты обрабаука: пшых в примере 1, Результаты анали- 40 тывают водным раствором щелочи и кислоо эоа после проведения процесса очистки пока«родом воздуха при температуре 200-374 С

;ыип отсутствие. кислых, непредельпых и дру- и давлении 80-200 атм с последующим выпях п)л мосей, продукт соответствует техни- делением целевого продукта известными прически.. условиям. емами. )к 2. Способ по п, 1, о т л и ч а ю ш и й« с я тем, что в качестве водного раствора

Формула изобретения щелочи используют 2-6 н, раствор щелочи.

3. Способ по пп, 1 и 2, о т л и ч а ю-

1. Способ очистки технических перфторалифатичсских или- перфгорциклических прош и и с я тем, что процесс вед дуктов, содержащих 5-8 атомов углерода, 9) зованием щелочи при соотношении водной шеот непредольных, смолистых частично фтори+ почи и исходных технических п од ктов 0 2Ф 2 по объему.

) опалых и кислых соединений, например, Составитель М. Баргамова

Редактор О. К .шопова Техред М, Ликович Корректор l ° Бабурка