Способ получения сольватов хлористого алюминия или треххлористого титана с изопропиловым спиртом

Способ получения сольватов хлористого алюминия или треххлористого титана с изопропиловым спиртом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

лДЛТЕБ . „!

ОП ИСАНЙЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii) 696021

К АВТОРСКОМУ СВИДИТЕДЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 200776 (21) 2З92970/23-04 с присоединением заявки Йу (23) Приоритет

Опубликовано 05.1 179 Ьюллетень No 41

Дата опубликования описания 0811.79

Р1)М. Кл.

С 07 F 5/06

С 07 F 7/28

Государственный квинтет

СССР но деааи нэвбретеннй н открытнй (53) УДК 547.256,, 2, 07 (088.8) (72) Авторы изобретемия

В.A.Koçóíoâ, Н.Я.Турова и A.Â.Íoâoñåëoâà (j + ®итепь Московский ордена ленина и ордена трудового красного

Знамени государственный университет им, М.В.Ломоносова (54) CnoCOS ПОЛу ):Ния сОлВВАТОВ XmwCrO1O

A3Il0MH8H8 ИЛИ ТРЕХХЛОРИСТОГО ТИТАНА С ИЗОПРОПИЛОВИМ

CHHPToN

Йэобретение относится к улучшенйому способу получения сольватов гало генидов многовалентных металлов со спиртами, в частности к получению сольватов хлористого алюминия или треххлористого титана с изопропиловым спиртом.

Сольваты хлористого алюминия и треххлористого титана со спиртами используют в качестве восстановите« лей карбонилсодержащих соединений.

Известен способ получения сольвата хлористого алюминия с изопропиповым спиртом взаимодействием изопропилата алюминия с ацетилхлоридом при температуре 110ОС в среде бенэола с последующей отгонкой растворителя и реакцией промежуточного продукта с изопропиловым спиртом. Выход целевого продукта не указан (i3.

Недостаток способа заключается в тсм, что получающийся с небольшйм выходом (количество не укаэано) продукт даже после кристаллизации из иэопропилового спирта представ ляет собой желтое вещество с резким запахом, содержащее около 10% примесей.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения сольвата хлорида металла, например треххлористого титана с изопропиловйй спиртом, заключающийся в том, что треххлористый титан подвергают в занмодействию с очищенным от следов воды и кисло- . рода иэопропиловым спиртом. Синтез ведут в специальной аппаратуре.

Выход целевого продукта не указан (23, но по расчетам не превышал

80-85%. Я достаток способа заключается в применении легко гидролнэующегося и окнсляющегося соединения— треххлорнстого титана. Кроме того,в результате протекания побочной реакций целевой продукт всегда бывает загрязнен примесями алкоксихлоридов.. титана.Гпособ неудобен также тем, что он требует использования спе- циального оборудования.

Цель изобретения — упрощение . способа и повышение выхода н чистоты целевого продукта, Поставленная цель достигается описываемым сйособом получения сольватов хлористого алюминия нли треххлористого,титана с изопропиловым спиртом, заключающимся. в том, что металлический титан или.алюминий подвер696021 r ают в э аимодейс твию с и з опропиловым спиртом, насыщенным хлористым в одородом до концентрации 3,0-4,8 моль/л, при температуре 60-80 С и соотношении металла и вышеуказанного изопропилового спирта от l:10 до 1:50 и получают спектрально чистый продукт с количественным выходом.

Опи сыв аемый способ отлич ае тся от известного тем, что металличес-кий титан или алюминий подвергают взаимодействию с изопропиловым спиртом, н асыще н ным хлори стым в одородом до концентрации 3, 0-4,8 моль/л, при температуре 60-80 C и соотно" -шении металла и вышеуказанного изопропилового спирта от 1:10 до 1: 50, что позволяет увеличить выход и степень чистоты целевого продукта и упростить способ. 20

Одним из вариантов осуществления способа является взаимоцействие изопропилата алюминия или титана с изопропиловым спиртом, насыщенным хлористым водородом до концентрации

3,0-4,8 моль/л, преимущественно в среде углеводорода. Выход целевого продукта количественный.

Пример 1. 100 мл .-бсолютно го изопропилового спирта в 0,5-литровой колбе насыщают при комнатной

30 температуре хлористым водородом (осушенным концентрированной Н БО и

P O ) в течение 2 ч до концентрации

4,8 моль/л. В полученный раствор вносят 2,74 r стружки алюминия (который. содержит основные примеси:

В 0,1-1Ъ, Mg 0,1-1Ъ) и кипятят с об ратным холодильником до полного растворения металла в течение 2-2,5 ч (в случае присутствия темной взвеси 40 горячий раствор по окончании реакции фильтруют через стеклянный фильтр) .

Прозрачный и бесцветный раствор оставляют при комнатной температуре, затем маточный раствор полностью 45 декантируют от выпавших кристаллов.

Кристаллы промывают двумя-тремя порциями (по 15-20 мл) абсолютного изопропилового спирта, после чего остатки спирта удаляют в вакууме при 50 комнатной температуре. Соотношение металл: хлористый водород: спирт в исходной реакционной смеси составляет 1:6,4:29. °

Выход А1С1 ° 4. (иэо-С> Н ОН)-снежно- 55 белых иглообразных кристаллов — 983.

Найдено, Ъ: Al 7,19; 7,20;

Сl 28,41; 28,68;

С 38,13; 38,37;

8,53; 8,59.

Вычислено,Ъ: Al 7,25; Cl 28,50; б0

С 38,57; H 8,57.

Чистота 99,9% (содержание основных примесей по данным эмиссионного спектрального аналиэа: В 0,01-0,1%|

Mg О, 001 — О 01%, Ги(О, 001%)

П р и.м е р 2. Синтез проводят в круглом стеклянном реакторе (co стеклянным" фильтром, боковой обводной трубкой и вводом для газа), снабженном снизу колбой-приемником и сверху — обратным холодильником.

ala стеклянный фильтр помещают слой чистого асбеста (осушенного при температуре 150 С и промытого горя-

О чим абсолютным иэопропиловым спир— том) толщиной 1 см, на него — 4, 05 порошка титана (который содержит в виде основных примесей Mg и Са по 0,1-1Ъ, Pd, Hf по 0,01-()1%) и

20 мл раствора хлористого водорода в изопропиловом спирте, приготовленного по примеру 1 °

В колбу-приемник помещают 100 мл

4,2 M раствора хлористого водорода в изопропиловом спирте (избыток ACE по отношению к титану 100- мол).

Раствор в колбе нагревают при температуре 60 С 1,5-2 ч, при этом через ввод для газа подают в раствор, находящийся над фильтром, слабый ток осушенного хлористого водорода. На фильтре образуется большое количество синих кристаллов (небольшое ко= личество их выпадает в колбе) . Раствор в колбе декантируют от кристаллов, в колбу наливают 100 мл абсолютного иэопропилового спирта и экстраги-руют кристаллы с фильтра при кипячении спирта в течение 2,5-3ч(при этом ввод для газа перекрывают), Раствор в колбе охлаждают в токе инертного газа, колбу отсоединяют от прибора и раствор оставляют для кристаллизации при комнатной температуре, Выпавшие синие кристаллы промывают и сушат аналогично примеру 1.Соотношение металл:хлористый водород: спирт в исходной реакционной смеси составляет 1:4,3:23.

Выход Т1С1 4(изо- С Н7ОН) 95%.

Найдено, Ъ: Т112,42; 12.,21

С 3.6,32; 36,41;

Л 8,14; 8,07, Вычислено,%: Г1 12,15 C 36 52;

H 8,12.

Чистота 99,8% (содержание основных примесей: Е,Hf и Nb, Ч по 0,01-ор1Ъ, М 0,001 †0/0).

П р е р 3, Синтез и выделение сольвата хлористого алюминия с изопропиловым спиртом ведут аналогично примеру 2; продолжительность реакции около 1-1,5 ч, экстракции кристаллов с фильтра около 1,5-2 ч

Выход М СВ 4 (изо-С Н ОН) 98%,.

Найдено, Ъ: Al 7,18; Cl 28,45;

С 38,47; Н 8,52..

Чистота 99,9Ъ.

Пример 4. К 100 мл 4 8 M раствора хлористого водорода в иэопропиловом спирте, приготовленного по примеру 1, медленно прибавляют 27 r изопропилата алюминия в 100 мл абсолютного н -гептана (избыток НС1 по

696021

Формула изобретения

Составитель F,. Григорьева

Редактор В.Минасбекова Техред С.Мигай Корректор И.Михеевр

Заказ 6700/25 Тираж 513 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент г.ужгород, ул.Проектная,4 отношению к теоретическому 23% моль). Кристаллы, выпавшие в нижнем (спиртовом) слое, проьывают и сушат по примеру l. Весовое соотношение реагентов rIC1:ВОН:А1(OR) в исходной смеси составляет 1:4 5: 5

:1,5.

Синтез можно проводить и в отсут.ствие гептана, но применение этого растворителя позволяет увеличить растворимость изопропилата алюминия 1О в oeaKUHOHHoA смеси, Выход А1С1 . х 4(изо-с н70н) 93,2%.

Найдено, Ъ1 Al 7,19; 7,14;

Сl 28,39; 28,67.

Чистота 99,9%.

Пример 5. 1 50 мл абсолютно15

ro изопропилового спирта в 0,5-литровой колбе насыщают при комнатной температуре хлористым водородом (осушенным концентрированной Н SO и P О

2 4в течение 2 ч до концентрации 4,0 моль/л. Далее опыт ведут в Условиях примера 1. Выход А1С1> 4 (изо-С rI Od)

97,5%. Константы продукта такие

Ь 7 же, к ак в примере 1 .

Пример 6. Опыт проводят в условиях примера 2, йомещая в колбуприемник 130,мл 4,0 М раствора хлористого водорода в изопропиловом спирте, приготовленного по примеру 1 (избыток НС1 по отношению к теоретичес- 3() кому п 240% моль,).

Выход и константы Tj Cl . 4(изо3

-С rI ОЯ) такие же, как в примере 2.

Пример 7. Опыт проводят, в условиях примера 2,используя 4,97 г 35

Ti и 100 мл 3 М раствора dCl в изопропиловом спирте, приготовленного аналогично тому,как это описано в примере 1; продолжительность реакции 2 ч, экстракции кристаллов с фильтра 4Q

1,5-2ч.

Выход TiC1 ° 4 (изо-С Н ОН) 97%.

Пример 8. Сийтеэ и выделение сольвата хлористого алюминия c изопропиловым спиртом ведут àíà" 45 логично примеру 2, используя 2,29 r

Al и 100 мл 4,0 М раствора rIC1 в изопропиловом спирте; продолжительность реакции около 1,5 ч, экстракции крис таллов с фильтра l, 5-2 ч.

Выход A1Cl 4 (изо-С Н Orl) 98%.

Константы продукта такйе же, как в примере 1.

Соотношение реагентов в исходной смеси составляет 1<6,4:34 °

Таким образом, получение сольва-.ов хлористого алюминия и треххлористого титана с изопропиловым спиртом возможно как при использовании готового металла, так и иэопропилата, полученного в момент образования

Способ прост, не требует уникального аппаратурного оформления, одностадиен. Целевой продукт, получаемый согласно изобретению, относится к веществам спектральной степени чистоты, Выход целевого продукта близок к количественному.

Способ получения сольватов хлористого алюминия или треххлористого титана с изопропиловым спиртом с использованием изопропилового спирта, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и повышения выхода и чистоты целевого продукта, металлический алюминий или титан подвергают взаимодействию с изопройиловым спиртом, насыщенным хлористым водородом до концентрации

3,0.-4,8 моль/л, при температуре 60о

80 С и соотншжнии металла и вышеуказанного изопропилового спирта от 1:10 до 1:50.

И сточник и и нф ормацни, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Nehrotra R,С. 3.3nd.and

Chem. Soc., 1962, 399,22.

2. Schlafer Н.Z., Gotz R., Z.ànorä. цлй а11 . Chem, 1964, 32.5,1 (прототип) . °