RU2671967C1 - Способы получения галогенированных фторированных эфирсодержащих соединений - Google Patents
Способы получения галогенированных фторированных эфирсодержащих соединений Download PDFInfo
- Publication number
- RU2671967C1 RU2671967C1 RU2017118564A RU2017118564A RU2671967C1 RU 2671967 C1 RU2671967 C1 RU 2671967C1 RU 2017118564 A RU2017118564 A RU 2017118564A RU 2017118564 A RU2017118564 A RU 2017118564A RU 2671967 C1 RU2671967 C1 RU 2671967C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- containing compound
- halogenated
- fluorinated ether
- fluoride
- halogenated fluorinated
- Prior art date
Links
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 148
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 60
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 2
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 claims abstract description 92
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 58
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 52
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 50
- PGFXOWRDDHCDTE-UHFFFAOYSA-N hexafluoropropylene oxide Chemical compound FC(F)(F)C1(F)OC1(F)F PGFXOWRDDHCDTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- -1 difluorosulfuryl peroxide Chemical class 0.000 claims abstract description 24
- 230000002140 halogenating effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 48
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 claims description 43
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 34
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 34
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 22
- 229920001567 vinyl ester resin Polymers 0.000 claims description 19
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 5
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N vinyl-ethylene Natural products C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000004812 organic fluorine compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 abstract description 6
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 abstract description 3
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 2
- IYRWEQXVUNLMAY-UHFFFAOYSA-N carbonyl fluoride Chemical class FC(F)=O IYRWEQXVUNLMAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 150000002221 fluorine Chemical class 0.000 abstract 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 27
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 22
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 16
- SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N diglyme Chemical compound COCCOCCOC SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 14
- BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 1,1-Difluoroethene Chemical compound FC(F)=C BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 13
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- UUAGAQFQZIEFAH-UHFFFAOYSA-N chlorotrifluoroethylene Chemical group FC(F)=C(F)Cl UUAGAQFQZIEFAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 10
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 10
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 10
- FVSKHRXBFJPNKK-UHFFFAOYSA-N propionitrile Chemical compound CCC#N FVSKHRXBFJPNKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N hexafluoropropylene Chemical group FC(F)=C(F)C(F)(F)F HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- YFNKIDBQEZZDLK-UHFFFAOYSA-N triglyme Chemical compound COCCOCCOCCOC YFNKIDBQEZZDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 8
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 7
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 6
- FJKIXWOMBXYWOQ-UHFFFAOYSA-N ethenoxyethane Chemical compound CCOC=C FJKIXWOMBXYWOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 6
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 6
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 6
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 6
- ZUHZGEOKBKGPSW-UHFFFAOYSA-N tetraglyme Chemical compound COCCOCCOCCOCCOC ZUHZGEOKBKGPSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- UZKWTJUDCOPSNM-UHFFFAOYSA-N 1-ethenoxybutane Chemical compound CCCCOC=C UZKWTJUDCOPSNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 4
- CSJLBAMHHLJAAS-UHFFFAOYSA-N diethylaminosulfur trifluoride Chemical compound CCN(CC)S(F)(F)F CSJLBAMHHLJAAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UQSQSQZYBQSBJZ-UHFFFAOYSA-M fluorosulfonate Chemical compound [O-]S(F)(=O)=O UQSQSQZYBQSBJZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000005457 ice water Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- CEBDXRXVGUQZJK-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1-benzofuran-7-carboxylic acid Chemical compound C1=CC(C(O)=O)=C2OC(C)=CC2=C1 CEBDXRXVGUQZJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- 238000004334 fluoridation Methods 0.000 description 3
- 239000012025 fluorinating agent Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-M Trifluoroacetate Chemical compound [O-]C(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- QYKIQEUNHZKYBP-UHFFFAOYSA-N Vinyl ether Chemical compound C=COC=C QYKIQEUNHZKYBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 150000001555 benzenes Chemical class 0.000 description 2
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 description 2
- 125000004177 diethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- UQSQSQZYBQSBJZ-UHFFFAOYSA-N fluorosulfonic acid Chemical compound OS(F)(=O)=O UQSQSQZYBQSBJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 2
- CTSLXHKWHWQRSH-UHFFFAOYSA-N oxalyl chloride Chemical compound ClC(=O)C(Cl)=O CTSLXHKWHWQRSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 2
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Inorganic materials [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- FYSNRJHAOHDILO-UHFFFAOYSA-N thionyl chloride Chemical compound ClS(Cl)=O FYSNRJHAOHDILO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960000834 vinyl ether Drugs 0.000 description 2
- 230000001755 vocal effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LIZZWVXXYAALGG-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,3,3-pentafluoro-3-fluorosulfonyloxyprop-1-ene Chemical compound FC(F)=C(F)C(F)(F)OS(F)(=O)=O LIZZWVXXYAALGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PAOHAQSLJSMLAT-UHFFFAOYSA-N 1-butylperoxybutane Chemical group CCCCOOCCCC PAOHAQSLJSMLAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001546602 Horismenus Species 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 150000007824 aliphatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910001515 alkali metal fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001618 alkaline earth metal fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- PASDCCFISLVPSO-UHFFFAOYSA-N benzoyl chloride Chemical compound ClC(=O)C1=CC=CC=C1 PASDCCFISLVPSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002051 biphasic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012455 biphasic mixture Substances 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 1
- 239000012986 chain transfer agent Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 229940052303 ethers for general anesthesia Drugs 0.000 description 1
- 229920001038 ethylene copolymer Polymers 0.000 description 1
- 150000004673 fluoride salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000002290 gas chromatography-mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 229910021397 glassy carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 229910001506 inorganic fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002497 iodine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 229910001512 metal fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000001451 organic peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229940097156 peroxyl Drugs 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 150000004291 polyenes Chemical class 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- MNWBNISUBARLIT-UHFFFAOYSA-N sodium cyanide Chemical compound [Na+].N#[C-] MNWBNISUBARLIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000012619 stoichiometric conversion Methods 0.000 description 1
- DHCDFWKWKRSZHF-UHFFFAOYSA-N sulfurothioic S-acid Chemical compound OS(O)(=O)=S DHCDFWKWKRSZHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C41/00—Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
- C07C41/01—Preparation of ethers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C41/00—Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
- C07C41/01—Preparation of ethers
- C07C41/18—Preparation of ethers by reactions not forming ether-oxygen bonds
- C07C41/22—Preparation of ethers by reactions not forming ether-oxygen bonds by introduction of halogens; by substitution of halogen atoms by other halogen atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/58—Preparation of carboxylic acid halides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C253/00—Preparation of carboxylic acid nitriles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C253/00—Preparation of carboxylic acid nitriles
- C07C253/08—Preparation of carboxylic acid nitriles by addition of hydrogen cyanide or salts thereof to unsaturated compounds
- C07C253/10—Preparation of carboxylic acid nitriles by addition of hydrogen cyanide or salts thereof to unsaturated compounds to compounds containing carbon-to-carbon double bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C303/00—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides
- C07C303/24—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of esters of sulfuric acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C303/00—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides
- C07C303/26—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of esters of sulfonic acids
- C07C303/30—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of esters of sulfonic acids by reactions not involving the formation of esterified sulfo groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C407/00—Preparation of peroxy compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C41/00—Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
- C07C41/01—Preparation of ethers
- C07C41/14—Preparation of ethers by exchange of organic parts on the ether-oxygen for other organic parts, e.g. by trans-etherification
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
- C07C45/44—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reduction and hydrolysis of nitriles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
- C07C45/51—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by pyrolysis, rearrangement or decomposition
- C07C45/518—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by pyrolysis, rearrangement or decomposition involving transformation of sulfur-containing compounds to >C = O groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/28—Per-compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/28—Per-compounds
- C25B1/30—Peroxides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
Настоящее изобретение относится к вариантам способа получения галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения, которое может быть использовано для получения пероксидных отверждаемых эластомеров. Один из вариантов способа включает следующие стадии:(i) галогенирование дифторсульфурил пероксида с последующей реакцией с первым фторолефином с образованием фторангидрида галогенированной фторорганической кислоты;(ii) введение в реакцию фторангидрида галогенированной фторорганической кислоты с первым соединением, выбранным как минимум из одного из:(a) второго фторолефина в присутствии галогенсодержащего соединения с образованием галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения; и(b) гексафторпропиленоксида (HFPO) с образованием соответствующего фторангидрида и преобразованием соответствующего фторангидрида в галогенированное фторированное эфирсодержащее соединение. Предлагаемое изобретение позволяет получить целевые продукты с использованием упрощенной технологии. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 5 пр.
Description
[0001] Заявляются способы получения галогенированных фторированных эфирсодержащих соединений.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Бром/йод-содержащие соединения являются ключевыми материалами для производства пероксидных отверждаемых эластомеров. Они используются как агенты передачи цепи и/или как функциональные мономеры. Например, дийодперфторбутан [I(CF2)4I] является одним из самых применяемых агентов передачи цепи и может использоваться в качестве исходного материала для функционального мономера (например, соединение йода, содержащее концевую двойную связь).
[0003] Бром/йод-содержащие фторангидриды являются также ценным исходным материалом для производства виниловых или аллиловых эфиров, которые можно использовать как функциональные мономеры при производстве эластомеров, а также длинноцепочечных разветвленных соединений для разнообразных прикладных задач.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0004] Заявляется желательная альтернатива и/или новые соединения, которые можно использовать в качестве агентов передачи цепи и/или функциональных мономеров. Заявляются также новые способы получения соединений, которые можно использовать в качестве агентов передачи цепи и/или как функциональных мономеров; заявляемые способы менее затратные и/или предполагают использование готовых исходных материалов, таких, например, как фторсульфоновая кислота (FSO3H), тетрафторэтилен (TFE), гексафторпропилен оксид (HFPO), элементарные галогены и интергалоиды.
[0005] Заявляется способ получения галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения из фторолефина, включающий:
(i) галогенирование дифторсульфурил пероксида с последующей реакцией с первым фторолефином для образования фторангидрида галогенированной фторорганической кислоты;
(ii) реагирование фторангидрида галогенированной фторорганической кислоты с первым соединением, выбранным как минимум из одного из перечисленных ниже:
(a) второй фторолефин в присутствии галоген-содержащего соединения для образования галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения; и
(b) HFPO для образования соответствующего фторангидрида и преобразование соответствующего фторангидрида в галогенированное фторированное эфирсодержащее соединение.
[0006] Заявляется также способ получения галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения из фторолефина, включающий:
(i) образование 2,2,3,3-тетрафтор-3-галогенпропаннитрила с использованием цианосодержащего соединения и TFE, где вариант образования выбирается из следующего:
a) добавка XCN к TFE, где X представляет собой I, Br или Cl; и
b) добавка MCN к TFE, где М представляет собой щелочной металл, который затем контактирует с галогеносодержащим соединением;
(ii) преобразование 2,2,3,3-тетрафтор-3-галогенпропаннитрила в 2,2,3,3-тетрафтор-3-галогенпропаноил фторид;
(iii) реагирование 2,2,3,3-тетрафтор-3-галогенпропаноил фторида с первым соединением, выбранным как минимум из одного из перечисленных ниже:
(a) фторолефин в присутствии галогена, содержащий соединение для образования галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения, и
(b) HFPO для образования соответствующего фторангидрида и преобразование соответствующего фторангидрида в галогенированное фторированное эфирсодержащее соединение.
[0007] Заявляется также способ получения галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения из фторолефина, заключающийся в следующем:
(i) реагирование дифторангидрида перфторорганической дикислоты с первым соединением, выбранным как минимум из одного из перечисленных ниже:
(a) первый фторолефин в присутствии галогена, содержащий соединение для образования галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения; и
(b) HFPO для образования соответствующего дифторангидрида дикислоты и преобразование соответствующего дифторангидрида дикислоты в галогенированное фторированное эфирсодержащее соединение.
[0008] Приведенное выше краткое описание изобретения не предназначено для описания каждой реализации. Подробное описание одной или более реализаций заявляемого изобретения приведено ниже. Другие отличительные особенности, детали и преимущества будут очевидны из описания и пунктов формулы изобретения.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0009] В настоящей заявке любой термин может относиться к одному или нескольким объектам;
словесный оборот «и/или» используется для обозначения одной или обеих возможных ситуаций, например, выражение «А и/или В» подразумевает (А и В) и (А или В);
«фторолефин» представляет собой алифатическое соединение, содержащее как минимум одну концевую углерод-углеродную двойную связь (например, алкен или полиен). Фторолефин является фторированным, то есть как минимум одна из углеродно-водородных связей заменена углерод-фтор связью. Фторолефин может быть частично фторированным (где соединение содержит как минимум одну углерод-водородную связь и как минимум одну углерод-фтор связь) или полностью фторированным (где соединение содержит углерод-фтор связи и не содержит углерод-водородные связи). В качестве показательных фторолефинов выбирается как минимум один из тетрафторэтилена (TFE), гексафторпропилена (HFP), винилиден фторида (VDF), и хлортрифторэтилена (CTFE);
«галогенсодержащее соединение» выбирается из элементарных галогенов (I2, Br2 или Cl2) или интергалоидов; и
термин «интергалоид» относится к соединению, содержащему как минимум два или более разных галогенов, например, соответствующих формуле XYn, где n представляет собой нечетное целое число в диапазоне 1-7, а X и Y представляют собой галогены, где X менее электрически отрицательный галоген по сравнению, например, с IF и ICl.
[0010] В настоящей заявке подразумевается, что диапазон, указанный по начальному и конечному значению, включает в себя все промежуточные числа (например, диапазон от 1 до 10 включает в себя значения 1,4; 1,9; 2,33; 5,75; 9.98, и т.д.)
[0011] Также в настоящей заявке словесный оборот «как минимум один» подразумевает все числа, начиная с единицы и больше (например, как минимум 2, как минимум 4, как минимум 6, как минимум 8, как минимум 10, как минимум 25, как минимум 50, как минимум 100, и т.д.).
[0012] В настоящей заявке приводится описание способов получения галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения с использованием фторолефина или HFPO (гексафторпропилен оксид).
[0013] Способ I
[0014] Синтез по Способу I начинается с дифторсульфурил пероксида. Дифторсульфурил пероксид (FO2SO-OSO2F) можно приготовить электрохимически, используя фторсульфоновую кислоту (FSO3H).
[0015] Дифторсульфурил пероксид галогенируется в результате реакции с галогенсодержащим соединением при температуре как минимум 10, 20, 23, 25, 30 или даже 35°С; и самое большее 40, 50, 60 или даже 80°С. Как правило, для образования продуктов реакции следует использовать молярный эквивалент дифторсульфурил пероксида относительно галогена в галогенсодержащем соединении. Затем вводится первый фторолефин для образования фторангидрида галогенированной фторорганической кислоты посредством соответствующего фторсульфата как промежуточного продукта. Эта реакция может происходить в исходных условиях или с активизацией с целью преобразования во фторангидрид посредством ввода подходящих источников фтора, таких, например, как щелочные фториды (MF), щелочноземельные фториды (MF2), или тетра-органиламмониевые фториды. В одной реализации реакция может производиться при температуре как минимум 10, 20, 23, 25, 30 или даже 35°С; и самое большее 40, 50, 60, 80 или даже 100°С. В ходе этой реакции промежуточно образующийся олефинсодержащий фторсульфат (например, I-CF2CF2-OSO2F) преобразуется в присутствии незначительного количества фторида в соответствующий фторангидрид галогенированной фторорганической кислоты. Количество используемого фторида находится в диапазоне от 0,03 до 10 молярных % фторид ионных молей -OSO2F. Как альтернативный вариант, промежуточно образующийся галогенированный олефинсодержащий фторсульфат может быть изолирован дистилляцией с последующей реакцией с небольшим количеством фторида (от 0,03 до 10 молярных%) - до образования соответствующего фторангидрида галогенированной фторорганической кислоты. Полученное соединение фторангидрида галогенированной фторорганической кислоты может быть изолировано и очищено известными способами.
[0016] Структура фторангидрида галогенированной фторорганической кислоты, соответствует, например XCF2C(O)F или XCF(CF3)C(O)F с X=I, Br или Cl.
[0017] Затем фторангидрид галогенированной фторорганической кислоты реагирует либо с вторым фторолефином, либо с HFPO.
[0018] Если фторангидрид галогенированной фторорганической кислоты реагирует со вторым фторолефином, это происходит в присутствии галогенсодержащего соединения для образования галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения. Реакция производится предпочтительно при температуре в диапазоне от -40 до +60°С в зависимости от используемого катализатора. Реакция производится предпочтительно в нереактивном органическом растворителе, например, с точкой кипения до 275°С (например, триглим и тетраглим), предпочтительно с точкой кипения до 170°С (например, CH3CN, тетрагидрофуран, пропионитрил, моноглим, диглим) или их смеси. Молярная пропорция фторангидрида галогенированной фторорганической кислоты ко второму фторолефину находится в диапазоне от 1:0,5 до 1:5, предпочтительно в диапазоне от 1:1,1 до 1:1,2.
[0019] Если фторангидрид галогенированной фторорганической кислоты реагирует с HFPO, образуется соответствующий фторангидрид, который затем преобразуется в галогенированное фторированное эфирсодержащее соединение. Реакция фторангидрида галогенированной фторорганической кислоты с HFPO происходит при контакте соединений при температуре в диапазоне от -40 до +60°С в зависимости от используемого катализатора, в нереактивном органическом растворителе, например, с точкой кипения до 275°С (например, глим и тетраглим), предпочтительно с точкой кипения до 170°С (например, CH3CN, тетрагидрофуран, пропионитрил, глим, диглим) или их смеси. Молярная пропорция фторангидрида галогенированной фторорганической кислоты к HFPO находится в диапазоне от 1:0,5 до 1:5, предпочтительно в диапазоне от 1:1,1 до 1:1,2.
[0020] Соответствующий фторангидрид может быть преобразован в галогенированное фторированное эфирсодержащее соединение посредством различных процессов.
[0021] В первой реализации соответствующий фторангидрид реагирует с третьим фторолефином в присутствии галогенсодержащего соединения для образования галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения. Реакция производится при температуре от -40 до +60°С в зависимости от используемого катализатора, в нереактивном органическом растворителе, например, с точкой кипения до 275°С (например, триглим и тетраглим), предпочтительно с точкой кипения до 170°С (например, CH3CN, тетрагидрофуран, пропионитрил, моноглим, диглим) или их смеси.
[0022] Во второй реализации соответствующий фторангидрид пиролизуется в присутствии щелочного карбоната (например, Na2CO3, K2CO3) для образования винилового эфира. Пиролиз происходит при температуре от 120 до 300°С, предпочтительно в диапазоне от 150 до 180°С. Получаемый виниловый эфир может затем реагировать с интергалоидом для образования галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения. Например, реакция получаемого винилового эфира происходит со смесью элементарного йод пентафторида при температуре в диапазоне от 30°С до 200°С, предпочтительно в диапазоне от 80 до 160°С. В качестве альтернативного варианта, реакция получаемого винилового эфира может производиться с ICl, HF и BF3 при температуре около 50°С как известно из предыдущего уровня техники (см, например, Журнал химии фтора. 2012, 133, 77-85).
[0023] В третьей реализации соответствующий фторангидрид реагирует с перфтораллил фторсульфатом (CF2=CF-CF2-OSO2F) для образования галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения. Реакция производится предпочтительно при температуре в диапазоне от -40 до +60°С в зависимости от используемого фторсодержащего катализатора (например, щелочные фториды (MF), щелочноземельные фториды (MF2), или тетра-органиламмониевые фториды). Реакция производится предпочтительно в нереактивном органическом растворителе, например, с точкой кипения до 275°С (например, триглим и тетраглим), предпочтительно с точкой кипения до 170°С (например, CH3CN, тетрагидрофуран, пропионитрил, моноглим, диглим) или их смеси.
[0024] В четвертой реализации соответствующий фторангидрид реагирует с LiI для образования йодированного фторированного эфирсодержащего соединения при температуре в диапазоне от 100 до 250°С, предпочтительно в отсутствии любых растворителей.
[0025] Дополнительно в одной реализации соответствующий фторангидрид реагирует с HFPO для образования удлиненного фторангидрида, преобразуемого затем в галогенированное фторированное эфирсодержащее соединение способами, описанными выше.
[0026] В качестве альтернативного варианта, если желательно наличие молекулы, содержащей карбоновую кислоту, соответствующий фторангидрид может быть гидролизован при температуре в диапазоне от 0 до 100°С, предпочтительно 20-70°С, для образования соответствующей карбоновой кислоты.
[0027] Галогенированные фторированные эфирсодержащие соединения по Способу 1 соответствуют следующим формулам:
где X выбирается из Br, Cl и I; Y представляет собой F или CF3; n является целым числом в диапазоне 0-3 и RF представляет собой -CF=CF2 или -CF2CF=CF2; и
где X и X1 независимо выбираются из Br, Cl и I; Y представляет собой F или CF3; Rf выбираются из -CF2CF2-, -CF(CF3)CF2-, -CFClCF2-, или -CH2CF2-; и n является целым числом в диапазоне 0-3.
[0028] Галогенированные фторированные эфирсодержащие соединения по Способу 1 содержат: I-CF2-CF2-O-CF=CF2, I-CF2-CF2-O-CF2-CF=CF2, I-CF(CF3)-CF2-O-CF=CF2, I-CF(CF3)-CF2-O-CF2-CF=CF2, I-CF2-CF2-O-CF(CF3)-CF2-O-CF=CF2, I-CF2-CF2-O-CF(CF3)-CF2-O-CF2-CF=CF2, I-CF2-CF2-(O-(CF(CF3)-CF2)2-O-CF=CF2, I-CF2-CF2-(O-(CF(CF3)-CF2)2-O-CF2-CF=CF2, I-CF2-CF2-O-CF2-CF2-I, I-CF(CF3)-CF2-O-CF2-CF2-I, I-CF2-CF2-O-CF(CF3)-CF2-O-CF2-CF2-I, I-(CF(CF3)-CF2-O)2-CF2-CF2-I, Br-CF2-CF2-O-CF=CF2, Br-CF2-CF2-O-CF2-CF=CF2, Br-CF(CF3)-CF2-O-CF=CF2, Br-CF2-CF2-O-CF2-CF2-Br, I-CF2-CF2-O-CF2-CF2-Br, и Br-CF(CF3)-CF2-O-CF2-CF2-I.
[0029] Галогенированные фторированные эфирсодержащие соединения с формулой I могут быть получены, например, реакцией фторангидрида галогенированной фторорганической кислоты с HFPO для образования удлиненного фторангидрида галогенированной фторорганической кислоты с последующим пиролизом или реакцией фторангидрида галогенированной фторорганической кислоты с CF2=CF-CF2-OSO2F. Галогенированные фторированные эфирсодержащие соединения с формулой II могут быть получены, например, реакцией фторангидрида галогенированной фторорганической кислоты со фторолефином в присутствии галогенсодержащего соединения. Более того, молекулы с Формулой I могут быть преобразованы в формулу II фторидированием.
[0030] Способ II
[0031] Синтез по Способу II начинается с цианидсодержащего соединения, реагирующего с тетрафторэтиленом и галогеном для образования 2,2,3,3-тетрафтор-3-галогенпропаннитрила (другими словами, NCCF2CF2X где X представляет собой I, Cl или Br). Цианидсодержащее соединение представляет собой XCN или MCN, где X является I, Br или Cl и М представляет собой щелочной металл (например, Li, Na, K, и т.д.)
[0032] В одной реализации XCN контактирует с тетрафторэтиленом для образования 2,2,3,3-тетрафтор-3-галогенпропаннитрила. Эта реакция происходит в нереактивном органическом растворителе, например, с точкой кипения до 275°С (например, триглим и тетраглим), предпочтительно с точкой кипения до 170°С (например, CH3CN, тетрагидрофуран, пропионитрил, моноглим, диглим) или их смеси.
[0033] В другой реализации MCN сначала контактирует с тетрафторэтиленом в присутствии растворителя, затем этот продукт контактирует без предварительной изоляции с галогенсодержащим соединением для образования 2,2,3,3-тетрафтор-3-галогенпропаннитрила. Эта реакция «в одной колбе» может производиться при температуре как минимум 10, 20, 23, 25, 30 или даже 35°С; самое большее 70°С в нереактивных органических растворителях, например, с точкой кипения до 275°С (например, триглим и тетраглим), предпочтительно с точкой кипения до 170°С (например, CH3CN, тетрагидрофуран, пропионитрил, моноглим, диглим) или их смеси. Эта реакция может быть активизирована в присутствии кислот Льюиса в качестве катализатора (например, BF3 или BF3 THF).
[0034] После образования 2,2,3,3-тетрафтор-3-галогенпропаннитрила, 2,2,3,3-тетрафтор-3-галогенпропаннитрил подвергается гидролизации для образования 2,2,3,3-тетрафтор-3-галогенпропановой кислоты. Гидролиз происходит при температуре в диапазоне от 0 до 100°С в присутствии воды и/или с раствором гидратогенного гидроксида натрия или калия с последующим добавлением кислоты.
[0035] Затем 2,2,3,3-тетрафтор-3-галогенпропановая кислота преобразуется в 2,2,3,3-тетрафтор-3-галогенпропаноил фторид, что производится либо непосредственным преобразованием, либо посредством промежуточного продукта 2,2,3,3-тетрафтор-3-галогенпропаноил хлорида.
[0036] Непосредственное преобразование 2,2,3,3-тетрафтор-3-галогенпропановой кислоты в 2,2,3,3-тетрафтор-3-галогенпропаноил фторид производится, например, с фторирующими агентами, такими, как трифторметилированные и дифторхлорметилированные бензолы (например, С6H5CF3, C6H5CF2Cl) в присутствии кислот Льюиса в качестве катализаторов (например, смесь TiO2 и TiCl4; BF3). В качестве фторирующих агентов для непосредственного преобразования также подходят диэтиламиносерный трифторид и 2-хлор-1,1,2-трифторэтил(диэтил)амин.
[0037] Промежуточный продукт 2,2,3,3-тетрафтор-3-галогенпропаноил хлорид может быть приготовлен из 2,2,3,3-тетрафтор-3-галогенпропановой кислоты например, с тионил хлоридом, бензоилхлоридом, или оксалил дихлоридом. На следующем шаге 2,2,3,3-тетрафтор-3-галогенпропаноил хлорид реагирует с источником фтора для образования 2,2,3,3-тетрафтор-3-галогенпропаноил фторида. Источником фтора может быть неорганическая соль фтора, такая, например, как фториды щелочного или щелочноземельного металла, или фторсодержащие органические соединения наподобие трифторметилированных и дифторхлорметилированных бензолов (например, C6H5CF3, C6H5CF2Cl) в присутствии кислоты Льюиса в качестве катализатора. В качестве фторирующих агентов для этой реакции подходят диэтиламиносерный трифторид и 2-хлор-1,1,2-трифторэтил(диэтил)амин.
[0038] 2,2,3,3-тетрафтор-3-галогенпропаноил фторид далее реагирует либо с фторолефином, либо с HFPO.
[0039] Если 2,2,3,3-тетрафтор-3-галогенпропаноил фторид реагирует с фторолефином, это происходит в присутствии галогенсодержащего соединения для образования галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения. Реакция производится предпочтительно при температуре от -40 до +60°С в зависимости от используемого катализатора, в нереактивном органическом растворителе, например, с точкой кипения до 275°С (например, триглим и тетраглим), предпочтительно с точкой кипения до 170°С (например, CH3CN, THF, пропионитрил, моноглим, диглим) или их смеси. Молярная пропорция фторангидрида галогенированной фторорганической кислоты к олефину находится в диапазоне от 1:0,5 до 1:5, предпочтительно в диапазоне от 1:1,1 до 1:1,2.
[0040] Если 2,2,3,3-тетрафтор-3-галогенпропаноил фторид реагирует с HFPO, образуется соответствующий фторангидрид, который затем преобразуется в галогенированное фторированное эфирсодержащее соединение. Реакция 2,2,3,3-тетрафтор-3-галогенпропаноил фторида с HFPO происходит предпочтительно при температуре в диапазоне от -40 до +60°С в зависимости от используемого катализатора, в нереактивном органическом растворителе, например, с точкой кипения до 275°С (например, триглим и тетраглим), предпочтительно с точкой кипения до 170°С (например, CH3CN, тетрагидрофуран, пропионитрил, моноглим, диглим) или их смеси. Молярная пропорция фторангидрида галогенированной фторорганической кислоты к HFPO находится в диапазоне от 1:0,5 до 1:5, предпочтительно в диапазоне от 1:1,1 до 1:1,2.
[0041] Соответствующий фторангидрид может быть преобразован в галогениованное фторированное эфирсодержащее соединение посредством различных процессов, описанных выше в Способе I. Например, соответствующий фторангидрид подвергается пиролизу в присутствии щелочного карбоната (например, Na2CO3, K2CO3) для образования винилового эфира. Пиролиз происходит при температуре от 120 до 300°С, предпочтительно в диапазоне от 150 до 180°С. Получаемый виниловый эфир может затем реагировать с интергалоидом для образования галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения. Например, реакция получаемого винилового эфира происходит со смесью элементарного йода и йод пентафторида при температуре в диапазоне от 30°С до 200°С, предпочтительно в диапазоне от 80 до 160°С. В качестве альтернативного варианта реакция получаемого винилового эфира может производиться с ICl, HF и BF3 при температуре около 50°С.
[0042] Галогенированные фторированные эфирсодержащие соединения по Способу II имеют структуру:
где X выбирается из I, Br и Cl; n является целым числом в диапазоне 0-3 и RF представляет собой -CF=CF2 или -CF2CF=CF2; и
где X и X1 независимо выбираются из I, Br и Cl; Rf выбирается из -CF2CF2-, -CF(CF3)CF2-, -CFClF2-, или -CH2CF2-; и n является целым числом в диапазоне 0-3.
[0043] Показательные галогенированные фторированные эфирсодержащие соединения, получаемые Способом II, включают: I-CF2-CF2-CF2-O-CF=CF2, 1-CF2-CF2-CF2-O-CF2-CF=CF2, I-CF2-CF2-CF2-O-CF(CF3)-CF2-O-CF=CF2, I-CF2-CF2-CF2-O-CF(CF3)-CF2-O-CF2-CF=CF2, I-CF2-CF2-CF2-(O-(CF(CF3)-CF2)2-O-CF=CF2, I-CF2-CF2-CF2-O-(CF(CF3)-CF2-O)2-CF2-CF=CF2, I-CF2-CF2-CF2-O-CF2-CF2-I, I-CF2-CF2-CF2-O-CF(CF3)-CF2-O-CF2-CF2-I, Br-CF2-CF2-CF2-O-CF=CF2, Br-CF2-CF2-CF2-O-CF2-CF=CF2, Br-CF2-CF2-CF2-O-CF2-CF2-I, и I-CF2-CF2-CF2-O-CF2-CF2-Br.
[0044] Галогенированные фторированные эфирсодержащие соединения с Формулой III могут быть получены, например, в результате реакции фторангидрида галогенированной фторорганической кислоты с HFPO для образования удлиненного фторангидрида галогенированной фторорганической кислоты с последующим пиролизом или реакцией фторангидрида галогенированной фторорганической кислоты с CF2=CF-CF2-OSO2F. Галогенированные фторированные эфирсодержащие соединения с Формулой IV могут быть получены, например, в результате реакции фторангидрида галогенированной фторорганической кислоты с фторолефином в присутствии галогенсодержащего соединения. Более того, молекулы Формулы III могут быть преобразованы в Формулу IV фторидированием.
[0045] Способ III
[0046] Синтез по Способу III начинается с дифторангидрида перфторорганической дикислоты, который реагирует либо с фторолефином, либо с HFPO.
[0047] Дифторангидрид перфторорганической дикислоты представляет собой соединение со структурой F(O)C(CF2)nC(O)F, где n=0-4, 6 и 8.
[0048] Дифторангидрид перфторорганической дикислоты доступен на рынке или может быть синтезирован известными способами.
[0049] Например, FSO2O-(CF2CF2)n-OSO2F, где n является целым числом в диапазоне 1-5, может быть приготовлен электрохимически в количестве, определяемом коэффициентом n (в частности, n=1-5). Распределение FSO2O-(CF2CF2)n-OSO2F зависит в первую очередь от силы электрического тока (которая, в свою очередь, определяется удельной плотностью тока и площадью электродов; например, от 50 до 90 ампер), содержанием пероксида, пропорцией пероксида к TFE, температурой реакции (например, 35-60°С), и значением расхода TFE (например, от 90 до 300 г/ч), что зависит от размера ячейки. Полученная смесь перфторорганил бис(фторсульфатов) может быть дистиллирована, желаемая фракция собрана и использована в дальнейшем. Например, точка кипения наиболее крупных фракций FSO2O-(CF2CF2)n-OSO2F: при n=1 составляет от 101 до 103°С при атмосферном давлении; при n=2 от 136 до 137°С; при n=3 от 173 до 174°С; при n=4 равняется 90°С при давлении 14 мбар; при n=5: 115°С при давлении 14 мбар, причем при n>6 фракции отсутствуют, переходя в твердую фазу. Дифторангидриды перфторорганической дикислоты с четными номерами синтезируются реакцией FSO2O-(CF2CF2)n-OSO2F со фтор катализатором для образования соответствующего дифторангидрида дикислоты. Дифторангидриды перфторорганической дикислоты с нечетными номерами поставляются на рынок, например, компанией Exfluor Research Corporation, Round Rock, TX (например, F(O)C-(CF2)3-C(O)F) и SynQuest Laboratories, Inc., Alachua, FL (например, F(O)C-(CF2)-C(O)F).
[0050] Если дифторангидрид перфторорганической дикислоты вступает в реакцию с первым фторолефином, это производится в присутствии галогенсодержащего соединения для образования галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения. Реакция производится при температуре в диапазоне от -40 до +60°С в зависимости от количества используемого фторсодержащего катализатора (например, щелочных фторидов (MF), щелочноземельных фторидов (MF2), или тетра-органиламмониевых фторидов), в нереактивном органическом растворителе, например, с точкой кипения до 275°С (например, триглим и тетраглим), предпочтительно с точкой кипения до 170°С (например, CH3CN, тетрагидрофуран, пропионитрил, моноглим, диглим) или их смеси. Молярная пропорция дифторангидрида перфторорганической дикислоты к первому фторолефину находится в диапазоне от 1:1 до 1:10, предпочтительно в диапазоне от 1:2 до 1:5.
[0051] Если дифторангидрид перфторорганической дикислоты вступает в реакцию с HFPO, образуется соответствующий дифторангидрид дикислоты, который затем преобразуется в галогенированное фторированное эфирсодержащее соединение. Реакция дифторангидрида перфторорганической дикислоты с HFPO производится предпочтительно в диапазоне температур от -40 до +60°С в зависимости от используемого катализатора, в нереактивном органическом растворителе, например, с точкой кипения до 275°С (например, триглим и тетраглим), предпочтительно с точкой кипения до 170°С (например, CH3CN, THF, пропионитрил, моноглим, диглим) или их смеси. Молярная пропорция дифторангидрида галогенированной фторорганической дикислоты к HFPO находится в диапазоне от 1:1 до 1:10, предпочтительно в диапазоне от 1:2 до 1:5.
[0052] Соответствующий дифторангидрид дикислоты может быть преобразован в галогенированное фторированное эфирсодержащее соединение посредством различных процессов, описанных выше в Способе I, не забывая о том, что ввиду наличия двух фторангидридов в соответствующих соединениях дифторангидридов дикислоты, ранее изложенные стехиометрические показатели реакции следует удвоить для надежного преобразования обоих фторангидридов.
[0053] Например, соответствующий дифторангидрид дикислоты подвергается пиролизу в присутствии щелочного карбоната (например, Na2CO3, K2CO3) для образования дивинилового эфира. Пиролиз происходит при температуре от 120 до 300°С, предпочтительно от 150 до 180°С. Получаемый дивиниловый эфир может затем вступать в реакцию и интергалоидом для образования галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения. Например, реакция получаемого дивинилового эфира происходит со смесью элементарного йода и йод пентафторида при температуре в диапазоне от 30°С до 200°С, предпочтительно в диапазоне от 80 до 160°С. В качестве альтернативного варианта реакция получаемого винилового эфира может производиться с IC1, HF и BF3 при температуре около 50°С.
[0054] Галогенированные фторированные эфирсодержащие соединения, получаемые Способом III, имеют структуру:
где X выбирается из I, Br и Cl; RF представляет собой -CF2CF2- или -CF2CF2CF2-; n является целым числом в диапазоне 0-3; m является целым числом в диапазоне 0-3; о является целым числом в диапазоне 2-6, 8 и 10; и RF' представляет собой -CF=CF2 или -CF2CF=CF2; и
где X и X1 независимо выбираются из I, Br и Cl; RF независимо выбирается из -CF2-CF2-, -CF(CF3)CF2-, -CFClCF2-, или -CH2CF2-; n является целым числом в диапазоне 0 - 3; m является целым числом в диапазоне 0-3; о является целым числом в диапазоне 2-6, 8 и 10.
[0055] Показательные галогенированные фторированные эфирсодержащие соединения, получаемые Способом III, содержат: I-CF2-CF2-O-(CF2)2-O-CF=CF2, I-CF2-CF2-O-(CF2)3-O-CF=CF2, I-CF2-CF2-O-(CF2)4-O-CF=CF2, I-CF2-CF2-O-(CF2)2-O-CF2-CF=CF2, I-CF2-CF2-O-(CF2)3-O-CF2-CF=CF2, I-CF2-CF2-O-(CF2)2-O-CF(CF3)CF2-O-CF2=CF2, I-CF2-CF2-O-(CF2)2-O-CF(CF3)CF2-O-CF2-CF2=CF2, I-CF2-CF2-O-(CF2)2-O-CF2-CF2-I, I-CF2-CF2-O-(CF2)3-O-CF2-CF2-I, и I-CF2-CF2-O-(CF2)4-O-CF2-CF2-I, Br-CF2-CF2-O-(CF2)2-O-CF=CF2, Br-CF2-CF2-O-(CF2)3-O-CF=CF2, Br-CF2-CF2-O-(CF2)4-O-CF=CF2, Br-CF2-CF2-O-(CF2)2-O-CF2-CF=CF2, Br-CF2-CF2-O-(CF2)2-O-CF2-CF2-Br, Br-CF2-CF2-O-(CF2)3-O-CF2-CF2-Br, и Br-CF2-CF2-O-(CF2)4-O-CF2-CF2-Br, Br-CF2-CF2-O-(CF2)2-O-CF2-CF2-I, Br-CF2-CF2-O-(CF2)3-O-CF2-CF2-I, и I-CF2-CF2-O-(CF2)4-O-CF2-CF2-Br.
[0056] Галогенированные фторированные эфирсодержащие соединения с Формулой V могут быть получены, например, в результате реакции дифторангидрида галогенированной фторорганической дикислоты с HFPO для образования удлиненного дифторангидрида галогенированной фторорганической дикислоты с последующим пиролизом или реакцией дифторангидрида галогенированной фторорганической дикислоты с CF2=CF-CF2-OSO2F. Галогенированные фторированные эфирсодержащие соединения с Формулой VI могут быть получены, например, в результате реакции дифторангидрида галогенированной фторорганической дикислоты со фторолефином в присутствии галогенсодержащего соединения. Более того, молекулы Формулы V могут быть преобразованы в Формулу VI фторидированием.
[0057] В одной реализации заявляемые соединения (например, с Формулами II, IV и VI) могут использоваться в полимеризации фторполимера как агент передачи цепи. Обычно агенты передачи цепи добавляются к процессу полимеризации для регулирования молекулярного веса увеличивающейся цепи полимера. Дополнительно агенты передачи цепи могут быть преобразованы в функциональный мономер (например, добавлением этилена и последующим дегидрогалогенированием до соответствующего олефина) для последующего образования перекрестных связей. В одной реализации заявляемые соединения (например, с Формулами I, III и V) могут использоваться в полимеризации фторполимера в качестве функционального мономера. Как правило, функциональный мономер встраивается в полимер в процессе полимеризации и затем используется как участки для последующих перекрестных цепочек полимера.
[0058] Фторполимеры могут быть получены полимеризацией галогенированных фторированных эфирсодержащих соединений настоящей заявки в присутствии фторированных олефиновых мономеров и дополнительно, добавочных мономеров. Могут применяться известные технологии полимеризации, включая гидратогенную эмульсионную полимеризацию.
[0059] Заявляемые галогенированные фторированные эфирсодержащие соединения могут использоваться в полимеризации фторполимеров, таких, как: TFE/пропилен сополимер, ТРЕ/пропилен/VDF сополимер, VDF/HFP сополимер, TFE/VDF/HFP сополимер, TFE/PMVE сополимер, TFE/CF2=CFOC3F7 сополимер, TFE/CF2=CFOCF3/CF2=CFOC3F7 сополимер, TFE/этил винил эфир (EVE) сополимер, TFE/бутил винил эфир (BVE) сополимер, TFE/EVE/BVE сополимер, VDF/CF2=CF-OC3F7 сополимер, этилен/HFP сополимер, TFE/HFP сополимер, CTFE/VDF сополимер, TFE/VDF сополимер, TFE/VDF/PMVE/этилен сополимер, и TFE/VDF/ CF2=CFO(CF2)3OCF3 сополимер.
[0060] В одной реализации настоящей заявки заявляемый фторполимер может быть вулканизирован пероксидными вулканизирующими агентами, включая органические пероксиды. Во многих случаях предпочтительно использовать третичный бутил пероксид, в котором третичный атом углерода прикреплен к пероксильному кислороду.
[0061] Вулканизированные фторполимеры особенно полезны в качестве уплотнителей, прокладок и литых деталей в системах, подвергающихся воздействию повышенных температур и/или коррозионных материалов в таких отраслях, как автомобильная, химическая промышленность, производство полупроводников, аэрокосмическая и нефтяная отрасль, и т.п.
[0062] К показательным реализациям относятся:
[0063] Реализация 1. Способ получения галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения из фторолефина, способ включает:
(i) галогенирование дифторсульфурил пероксида с последующей реакцией с первым фторолефином для образования фторангидрида галогенированной фторорганической кислоты;
(ii) реагирование фторангидрида галогенированной фторорганической кислоты с первым соединением, как минимум одним выбранным из:
(a) второго фторолефина в присутствии галоген-содержащего соединения для образования галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения; и
(b) HFPO для образования соответствующего фторангидрида и преобразования соответствующего фторангидрида в галогенированное фторированное эфирсодержащее соединение.
[0064] Реализация 2. Способ по реализации 1, где преобразование соответствующего фторангидрида выбирается из:
(i) реагирования соответствующего фторангидрида с третьим фторолефином в присутствии галогенсодержащего соединения для образования галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения;
(ii) пиролиза соответствующего фторангидрида для образования винилового эфира; затем реагирования винилового эфира с интергалоидом для образования галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения;
(iii) реагирования соответствующего фторангидрида с CF2-CF-CF2-OSO2F для образования галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения; или
(iv) реагирования соответствующего фторангидрида с LiI для образования галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения.
[0065] Реализация 3. Способ по любой из предыдущих реализаций, где первый фторолефин выбирается как минимум один из: тетрафторэтилена, гексафторпропилена и хлортрифторэтилена.
[0066] Реализация 4. Способ по любой из предыдущих реализаций, где второй фторолефин выбирается как минимум один из: тетрафторэтилена, гексафторпропилена, винилиден фторида и хлортрифторэтилена.
[0067] Реализация 5. Способ по любой из реализаций 2-4, где третий фторолефин выбирается как минимум один из: тетрафторэтилена, гексафторпропилена, винилиден фторида и хлортрифторэтилена.
[0068] Реализация 6. Способ по любой из предыдущих реализаций, дополнительно включающий реагирование соответствующего фторангидрида с HFPO для образования удлиненного фторангидрида, преобразуемого затем в галогенированное фторированное эфирсодержащее соединение.
[0069] Реализация 7. Способ по любой из предыдущих реализаций, где структура галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения выбирается как минимум одной из:
где X выбирается из Br, Cl и I; Y представляет собой F или CF3; n является целым числом в диапазоне 0-3 и RF представляет собой CF=CF2 или CF2CF=CF2; и
где X и X1 независимо выбираются из Br, Cl и I; Y представляет собой F или CF3; Rf выбираются из CF2CF2, CF(CF3)CF2, CFClCF2, или CH2CF2; и n является целым числом в диапазоне 1-3.
[0070] Реализация 8. Способ получения галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения из фторолефина, способ включает:
(i) образование 2,2,3,3-тетрафтор-3-галогенпропаннитрила с использованием цианосодержащего соединения и TFE, где вариант образования выбирается из:
a) добавки XCN к TFE, где X представляет собой I, Br или Cl; и
b) добавки MCN к TFE, где М представляет собой щелочной металл, который затем контактирует с галогеносодержащим соединением;
(ii) преобразование 2,2,3,3-тетрафтор-3-галогенпропаннитрила в 2,2,3,3-тетрафтор-3-галогенпропаноил фторид;
(iii) реагирование 2,2,3,3-тетрафтор-3-галогенпропаноил фторида с первым соединением, как минимум одним, выбранным из
(a) фторолефина в присутствии галоген-содержащего соединения с образованием галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения; и
(b) HFPO для образования соответствующего фторангидрида и преобразования соответствующего фторангидрида в галогенированное фторированное эфирсодержащее соединение.
[0071] Реализация 9. Способ по реализации 8, где вариант преобразования соответствующего фторангидрида выбирается из:
(а) реагирования соответствующего фторангидрида со вторым соединением, в качестве которого выбирается как минимум одно из перечисленных далее (i) третий фторолефин в присутствии галогенсодержащего соединения для образования соответствующего галогенированного эфирсодержащего соединения и (ii) HFPO для образования соответствующего фторангидрида;
(b) пиролиза соответствующего фторангидрида для образования винилового эфира; затем реагирования винилового эфира с интергалоидом для образования галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения;
(c) реагирования соответствующего фторангидрида с CF2=CF-CF2-OSO2F для образования галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения; или
(d) реагирования соответствующего фторангидрида с LiI для образования галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения.
[0072] Реализация 10. Способ по реализации 8 или 9, где в качестве второго фторолефина выбирается как минимум один из следующих: тетрафторэтилен, гексафторпропилен, винилиден фторид и хлортрифторэтилен.
[0073] Реализация 11. Способ по любой из реализаций 8-10, где в качестве третьего фторолефина выбирается как минимум один из следующих: тетрафторэтилен, гексафторпропилен, винилиден фторид и хлортрифторэтилен.
[0074] Реализация 12. Способ по любой из реализаций 8-11, дополнительно включающий реагирование соответствующего фторангидрида с HFPO для образования удлиненного фторангидрида, преобразуемого затем в галогенированное фторированное эфирсодержащее соединение.
[0075] Реализация 13. Способ по любой из реализаций 8-12, где структура галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения выбирается соответствующей как минимум одной из:
где X выбирается из I, Br и Cl; n является целым числом в диапазоне 0-3 и RF представляет собой CF=CF2 или CF2CF=CF2; и
где X и X1 независимо выбираются из I, Br и Cl; RF'- выбирается из CF2CF2, CFClCF2, или CH2CF2; и n является целым числом в диапазоне 0-3.
[0076] Реализация 14. Способ получения галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения из фторолефина, способ включает:
(i) реагирование дифторангидрида перфторорганической дикислоты с первым соединением, как минимум одним выбранным из:
(a) первого фторолефина в присутствии галогена, содержащего соединение для образования галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения; и
(b) HFPO для образования соответствующего дифторангидрида дикислоты и преобразования соответствующего дифторангидрида дикислоты в галогенированное фторированное эфирсодержащее соединение.
[0077] Реализация 15. Способ по реализации 14, где этап преобразования выбирается из:
(i) реагирования соответствующего дифторангидрида дикислоты со вторым соединением, как минимум одним выбранным из:
(а) второго фторолефина в присутствии галоген-содержащего соединения с образованием галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения; и
(b) реагирования соответствующего фторангидрида с HFPO для образования фторангидрида
(ii) пиролиза соответствующего фторангидрида для образования винилового эфира; затем реагирования винилового эфира с интергалоидом для образования галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения;
(iii) реагирования соответствующего фторангидрида с CF2=CF-CF2-OSO2F для образования галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения; или
(iv) реагирования соответствующего фторангидрида с LiI для образования галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения.
[0078] Реализация 16. Способ по любой из реализаций 14-15, где первый фторолефин выбирается как минимум из одного из: тетрафторэтилена, гексафторпропилена, винилиденфторида и хлортрифторэтилена.
[0079] Реализация 17. Способ по любой из реализаций 14-16, где в качестве второго фторолефина выбирается как минимум один из следующих: тетрафторэтилен, гексафторпропилен, винилиден фторид и хлортрифторэтилен.
[0080] Реализация 18. Способ по любой из реализаций 14-17, где дифторангидриды перфторорганической дикислоты с четными номерами синтезируются введением первого перфторолефина в дифторсульфурил пероксид для образования перфторорганил бисфторсульфата и реагированием перфторорганил бисфторсульфата с катализатором для образования соответствующего дифторангидрида дикислоты.
[0081] Реализация 19. Способ по любой из реализаций 14-18, где катализатор выбирается из азотсодержащих оснований или фторидов металлов MF, где М представляет собой Li, Na, K или Cs.
[0082] Реализация 20. Способ по любой из реализаций 14-19, где структура галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения выбирается соответствующей как минимум одной из:
где X выбирается из I, Br и Cl; RF представляет собой CF2CF2 или CF2CF2CF2; n является целым числом в диапазоне 0-3; о является целым числом в диапазоне 2-6, 8 и 10; и RF' представляет собой CF=CF2 или CF2CF=CF2; и
где X и Х1 независимо выбираются из I, Br и Cl; RF представляет собой независимо CF2-CF2, CF(CF3)CF2, CFClCF2, или CH2CF2; n является целым числом в диапазоне 0-3; о является целым числом в диапазоне 2-6, 8 и 10.
ПРИМЕРЫ
[0083] Преимущества и реализации настоящей заявки дополнительно иллюстрируются приведенными ниже примерами, но конкретные материалы и их количество, фигурирующие в этих примерах, равно как и другие условия и подробности, не следует трактовать в ограничительном смысле для заявляемого изобретения. Все процентные соотношения, пропорции и доли в примерах указываются по весу при отсутствии иных указаний.
[0084] Все материалы доступны на рынке, например, производства компанииий Sigma-Aldrich Chemical Company; Milwaukee, WI, или известны специалистам этой отрасли, если не оговорено иное.
[0085] Аббревиатуры, используемые в следующих примерах: А = амперы, b.р. = точка кипения, г = грамм, ч = час, кг = килограммы, мин = минуты, mol = моль, см = сантиметр, мбар = миллибар, мм = миллиметр, мл = миллилитр, л = литр, psi = давление в фунтах на квадратный дюйм, МПа = мегапаскаль и wt = вес.
[0086] Пример 1:
[0087] Синтез FSO2-O-O-SO2F
[0088] FSO3H подвергся электролизу в 10 л ячейке с двойными стенками и стеклянной футеровкой с помощью стальных катодов и стеклоуглеродных анодов (площадь электродов 720 см2). Электролит ячейки был приготовлен растворением NaCl (410 г; 7,0 mol) в FSO3H (13,1 кг; 8,5 л; 130,9 mol) и удалением предшествующей НСl сухим азотом при интенсивном перемешивании. Через ячейку пропускался ток 70 А при 56°С в течение 2 ч. Количество полученного пероксида (517 г; 2,6 mol) было вычислено (по закону Фарадея). Вычисленное значение согласовалось с результатами титрования при помощи KI (2 мл электролита было добавлено к раствору KI, охлажденному льдом, и количество получившегося йода было определено раствором тиосульфата).
[0089] Синтез ICF2CF2OSO2F
[0090] Эквимолярное количество йода (660 г; 2,6 mol) в диапазоне температур 20-65°С было добавлено к FSO2-O-O-SO2F, приготовленному выше. Затем в ячейку был медленно введен TFE при температуре <50°С. После подачи эквимолярного количества TFE (260 г; 2,6 mol) в течение 1 часа, нижний слой был отсепарирован и дистиллирован. ICF2CF2OSO2F был получен при 85% выходе (720 г; 2,2 mol; b.р. 100°С).
[0091] Синтез ICF2C(O)F
[0092] ICF2C(O)F был изготовлен из ICF2CF2OSO2F (350 г; 1,1 mol) в присутствии CsF (15 г; 0,1 mol) и нагревался до 90°С в течение 3 ч. ICF2C(O)F был собран при 91% выходе (224 г; 1,0 mol; b.р. от 39 до 41°С).
[0093] Синтез ICF2CF2OCF=CF2 и ICF2CF2OCF(CF3)CF2OCF=CF2:
[0094] CsF (3,1 г; 0,02 mol, был высушен при 110°С в вакууме перед использованием), диглим (150 мл) и ICF2COF (156,7 г; 0,70 mol) были помещены в стальной сосуд. Затем был добавлен HFPO (121 г; 0,73 mol) при -20°С. Реагирующая смесь перемешивалась при комнатной температуре в течение ночи. Нижний слой был отсепарирован и дистиллирован. Была получена смесь ICF2CF2OCF(CF3)C(O)F и ICF2CF2OCF(CF3)CF2OCF(CF3)C(O)F, которая затем нагревалась в присутствии К2СO3 (430 г; 3,1 mol) в диглиме (800 мл) при температуре от 150 до 180°С. Выход ICF2CF2OCF=CF2 (68 г; 0,21 mol; b.р. 102°С) и ICF2CF2OCF(CF3)CF2OCF=CF2 (172 г; 0,35 mol; b.р. 126°С) составил 30% и 50% соответственно (выход рассчитывался исходя из количества собранного материала относительно теоретического, подразумевающего 100% преобразование).
[0095] Пример 2: Синтез ICF2CF2OCF2CF2I
[0096] В стальной сосуд была помещена взвесь KF (32 г; 0,55 mol; высушенная в течение суток при 190°С в вакууме) в диглиме (200 мл) при комнатной температуре. Смесь была охлаждена до -20°С и сверху был добавлен ICF2C(O)F (112 г; 0,5 mol). Смесь была нагрета до комнатной температуры и перемешивалась в течение одного часа. Затем смесь была вновь охлаждена до -20°С и были последовательно добавлены I2 (140 г; 0,55 mol) и TFE под давлением 4,5 бар. Реакция сопровождалась падением давления. TFE добавлялся до тех пор, пока расход TFE не сделался пренебрежимо малым. Остаток TFE и другие летучие соединения были удалены, и смесь была промыта водными растворами Na2S2O3 и NaHCO3, высушена и дистиллирована. ICF2CF2OCF2CF2I был изолирован при 31% выходе (72 г; 0,15 mol; b.р. 136°С).
[0097] Пример 3:
[0098] Синтез ICF2CF2CN:
[0099] В стальной сосуд был помещен NaCN (25,1 г; 0,51 mol) и CH3CN (1189,4 г; 29,0 mol), затем был добавлен TFE (32 г; 0,32 mol) при 10°С. Смесь нагревалась до 20°С в течение 1 часа, затем была охлаждена до 10°С. После чего был добавлен раствор йода (25,6 г; 0,10 mol) в CH3CN (403 г; 9,8 mol). Смесь перемешивалась в течение ночи при 60°С. Затем смесь была охлаждена до 20°С. Был добавлен BF3⋅THF (7,8 г; 0,06 mol) и смесь вновь нагревалась в течение суток при 60°С. ICF2CF2CN был получен с 43% выходом (35,4 г; 0,14 mol; b.р. 60°С).
[00100] 19F NMR(CH3CN, RT; ppm): -55.0 I-CF2-; -109.4 -CF2-CN; GC-MS(m/e): 252.9 (ICF2CF2CN+), 176.9 (ICF2 +), 127.0 (I+), 126.0 (NCCF2CF2 +), 107.0 (CF2CFCN+), 100.0 (C2F4 +), 76.0 (NCCF2 +).
[00101] Пример 4:
[00102] Синтез FSO2O-(CF2CF2)x-OSO2F
[00103] TFE был введен в раствор FSO2-O-O-SO2F в FSO3H при интенсивном перемешивании в упомянутую ранее ячейку со стеклянной футеровкой.
[00104] Электролит был приготовлен растворением NaCl (360 г; 6,2 mol) в FSO3H (12,77 кг; 127,6 mol) и выдуванием образовавшейся НСl сухим азотом при интенсивном перемешивании.
[00105] Реакция с TFE производилась при температуре от 35 до 60°С, напряжении 15 В, токе 56 А и удельной плотности тока 78 мА/см. TFE вводился в ячейку с расходом 200 г/ч (2 mol/ч; итого: 1,51 кг; 15,1 mol). После реакции образовалась бифазная система. Нижняя фаза (продукт) была отделена (4,14 кг) и после интенсивной промывки водой была изолирована прозрачная желтоватая фаза (3,75 кг). Газовый хроматографический анализ показал распределение FSO2O-(CF2CF2)x-OSO2F: x =1:3,9, х=2:35,8, х=3:33,2, х=4:16,9, х=5: 1:6,3.
[00106] Синтез CF2=CFO(CF2)4OCF=CF2
[00107] Фракционированный FSO2O-(CF2CF2)x-OSO2F, где х=2 из предшествующих примеров был преобразован в F(O)C(CF2)2C(O)F с использованием CsF при 50°С.
[00108] В стальной сосуд были помещены CsF (13 г; 0,09 mol) и F(O)C(CF2)2C(O)F (213,4 г; 1,1 mol) в диглиме (166 мл) при 0°С. Стальной сосуд был охлажден до -18°С. Затем был добавлен HFPO (432 г; 2,6 mol), и смесь перемешивалась при окружающей температуре в течение 13 ч. Была получена бифазная смесь. Нижний слой был отсепарирован и дистиллирован. Полученный F(O)C(CF3)CFO(CF2)4OCF(CF3)C(O)F был затем нагрет в присутствии К2СО3(1,2 кг; 9 mol) в диглиме (2,5 л) при температуре от 150 до 180°С. Выход CF2=CFO(CF2)4OCF=CF2 составил 55% (240 г; 0,61 mol; b.р. 111°С при 950 мбар).
[00109] 19F NMR(CDCl3, RT; ppm): -86.6 (m, 4F), -116.0 (dd, 2F), -123.8 (ddt, 2F),
-126.9 (m, 4F), -137.2 (ddt, 2F)
[00110] Синтез ICF2CF2O(CF2)4OCF2CF2I В стальной сосуд были помещены CF2=CFO(CF2)4OCF=CF2 (169,5 г; 0,43 mol), I2 (88,7 г; 0,35 mol), и IF5 (155,3 г; 0,70 mol). Смесь нагревалась при 138°С в течение 16 часов. После остывания до комнатной температуры летучие побочные продукты были удалены промывкой азотом и остаток жидкости был осторожно вылит в ледяную воду. После интенсивной промывки ледяной водой и раствором бикарбоната натрия жидкость была высушена над MgSO4 и дистиллирована. Изолированный выход составил 56% (164,6 г; 0.24 mol; b.р. 70°С при 5,4 мбар).
[00111] Пример 5
[00112] Синтез ICF2CF2O(CF2)4OCF=CF2
[00113] В стальной сосуд были помещены CF2=CFO(CF2)4OCF=CF2 (161,6 г; 0,41 mol), I2 (40,6 г; 0,16 mol), и IF5 (71,0 г; 0,32 mol). Смесь нагревалась при 142°С в течение 16 часов. После остывания до комнатной температуры летучие побочные продукты были удалены промывкой азотом, и остаток жидкости был осторожно вылит в ледяную воду. После интенсивной промывки ледяной водой и раствором бикарбоната натрия жидкость была высушена над MgSO4 и дистиллирована. Изолированный выход составил 51% (113,4 г; 0,21 mol; b.р. 59°С при 5,4 мбар).
[00114] Предстоящие модификации и изменения заявляемого изобретения будут очевидны для специалистов без отхода от области и духа заявляемого изобретения. Заявляемое изобретение не должно ограничиваться реализациями, описание которых приводится исключительно для иллюстрации.
Claims (44)
1. Способ получения галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения из фторолефина, включающий:
(i) галогенирование дифторсульфурил пероксида с последующей реакцией с первым фторолефином с образованием фторангидрида галогенированной фторорганической кислоты;
(ii) введение в реакцию фторангидрида галогенированной фторорганической кислоты с первым соединением, выбранным как минимум из одного из:
(a) второго фторолефина в присутствии галогенсодержащего соединения с образованием галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения; и
(b) гексафторпропиленоксида (HFPO) с образованием соответствующего фторангидрида и преобразованием соответствующего фторангидрида в галогенированное фторированное эфирсодержащее соединение.
2. Способ по п. 1, где преобразование соответствующего фторангидрида выбирается из:
(i) введения в реакцию соответствующего фторангидрида с третьим фторолефином в присутствии галогенсодержащего соединения с образованием галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения;
(ii) пиролиза соответствующего фторангидрида с образованием винилового эфира; затем введения в реакцию винилового эфира с интергалоидом с образованием галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения;
(iii) введения в реакцию соответствующего фторангидрида с CF2=CF-CF2-OSO2F с образованием галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения; или
(iv) введения в реакцию соответствующего фторангидрида с LiI с образованием галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения.
3. Способ по п. 1, дополнительно включающий введение в реакцию соответствующего фторангидрида с HFPO с образованием удлиненного фторангидрида, преобразуемого затем в галогенированное фторированное эфирсодержащее соединение.
4. Способ по п. 1, где структура галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения выбрана из, как минимум, одной из следующих:
где X выбирается из Br, Cl и I; Y представляет собой F или CF3; n представляет собой целое число в диапазоне 0-3, и RF представляет собой CF=CF2 и CF2CF=CF2; и
где X и X1 независимо выбираются из Br, Cl и I; Y представляет собой F или CF3; Rf выбирается из CF2CF2, CF(CF3)CF2, CFClCF2 или CH2CF2; и n является целым числом в диапазоне 1-3.
5. Способ получения галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения из фторолефина, включающий:
(i) образование 2,2,3,3-тетрафтор-3-галогенпропаннитрила с использованием цианосодержащего соединения и тетрафторэтилена (TFE), где вариант образования выбирается из следующего:
a) добавление XCN к TFE, где X представляет собой I, Br или Cl; и
b) добавление MCN к TFE, где М представляет собой щелочной металл, с последующим приведением в контакт с галогеносодержащим соединением;
(ii) преобразование 2,2,3,3-тетрафтор-3-галогенпропаннитрила в 2,2,3,3-тетрафтор-3-галогенпропаноил фторид;
(iii) введение в реакцию 2,2,3,3-тетрафтор-3-галогенпропаноил фторида с первым соединением, выбранным, как минимум, из одного из перечисленных ниже:
(a) фторолефин в присутствии галогенсодержащего соединения с образованием галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения, и
(b) HFPO с образованием соответствующего фторангидрида и преобразованием соответствующего фторангидрида в галогенированное фторированное эфирсодержащее соединение.
6. Способ по п. 5, где преобразование соответствующего фторангидрида выбирается из:
(a) введения в реакцию соответствующего фторангидрида со вторым соединением, выбранным, как минимум, из одного из следующих: (i) третий фторолефин в присутствии галогенсодержащего соединения с образованием соответствующего галогенированного эфирсодержащего соединения и (ii) HFPO с образованием соответствующего фторангидрида;
(b) пиролиза соответствующего фторангидрида с образованием винилового эфира; затем введения в реакцию винилового эфира с интергалоидом с образованием галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения;
(c) введения в реакцию соответствующего фторангидрида с CF2=CF-CF2-OSO2F с образованием галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения; или
(d) введения в реакцию соответствующего фторангидрида с LiI с образованием галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения.
7. Способ по п. 5, где структура галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения выбрана из, как минимум, одной из:
где X выбирается из I, Br и Cl, n представляет собой целое число в диапазоне 0-3; и RF представляет собой CF=CF2 и CF2CF=CF2; и
где X и Х1 независимо выбираются из I, Br и Cl; RF' выбирается из CF2CF2, CFClCF2, или CH2CF2; и n представляет собой целое число в диапазоне 0-3.
8. Способ получения галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения из фторолефина, включающий:
введение в реакцию дифторангидрида перфторорганической дикислоты с HFPO с образованием соответствующего дифторангидрида дикислоты и преобразование соответствующего дифторангидрида дикислоты в галогенированное фторированное эфирсодержащее соединение посредством:
(i) пиролиза соответствующего дифторангидрида дикислоты с образованием дивинилового эфира; затем введения в реакцию дивинилового эфира с интергалоидом с образованием галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения;
(ii) введения в реакцию соответствующего дифторангидрида дикислоты с CF2=CF-CF2-OSO2F с образованием галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения; или
(iii) введения в реакцию соответствующего дифторангидрида дикислоты с LiI с образованием галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения.
9. Способ по п. 8, где структура галогенированного фторированного эфирсодержащего соединения выбрана из, как минимум, одной из:
где X выбирается из I, Br и Cl; RF представляет собой CF2CF2 или CF2CF2CF2; n представляет собой целое число в диапазоне 0-3; о представляет собой целое число в диапазоне 2-6, 8, и 10; и RF' представляет собой CF=CF2 и CF2CF=CF2; и
где X и X1 независимо выбираются из I, Br and Cl; RF представляет собой независимо CF2-CF2, CF(CF3)CF2, CFClCF2, или CH2CF2; n представляет собой целое число в диапазоне 0-3; о представляет собой целое число в диапазоне 2-6, 8 и 10.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201462085696P | 2014-12-01 | 2014-12-01 | |
| US62/085,696 | 2014-12-01 | ||
| PCT/US2015/061723 WO2016089617A1 (en) | 2014-12-01 | 2015-11-20 | Methods of making halogenated fluorinated ether-containing compounds |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2671967C1 true RU2671967C1 (ru) | 2018-11-08 |
Family
ID=56092248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017118564A RU2671967C1 (ru) | 2014-12-01 | 2015-11-20 | Способы получения галогенированных фторированных эфирсодержащих соединений |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9828320B2 (ru) |
| EP (1) | EP3227253B1 (ru) |
| JP (1) | JP6337210B2 (ru) |
| CN (1) | CN107001212A (ru) |
| PL (1) | PL3227253T3 (ru) |
| RU (1) | RU2671967C1 (ru) |
| WO (1) | WO2016089617A1 (ru) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018211457A2 (en) | 2017-05-19 | 2018-11-22 | 3M Innovative Properties Company | Methods of making a polyfluorinated allyl ether and compounds relating to the methods |
| CN108101754B (zh) * | 2017-12-20 | 2021-03-19 | 巨化集团技术中心 | 一种氢氟醚的合成方法 |
| CN109912400B (zh) * | 2019-04-15 | 2021-04-20 | 中国科学院上海有机化学研究所 | 全氟乙烯基全氟碘代乙基醚及其中间体的合成方法 |
| JP7273332B2 (ja) * | 2020-09-30 | 2023-05-15 | ダイキン工業株式会社 | フッ素化有機化合物の製造方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5278340A (en) * | 1991-06-28 | 1994-01-11 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Oligohexafluoropropylene oxide derivative and process of producing the same |
| RU2329247C2 (ru) * | 2002-08-06 | 2008-07-20 | Солвей Солексис С.П.А. | Способ получения фторгалогенэфиров |
| US20110245520A1 (en) * | 2008-12-19 | 2011-10-06 | 3M Innovative Properties Company | Method of making fluorinated alkoxy carboxylic acids and precursors thereof |
| WO2013097477A1 (zh) * | 2011-12-29 | 2013-07-04 | 中昊晨光化工研究院有限公司 | 一种耐低温含氟弹性体及其制备方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1104968B (de) | 1958-01-15 | 1961-04-20 | Hoechst Ag | Verfahren zur Herstellung von ª-(Fluorsulfonyl)-aethyl-aminen |
| US3250807A (en) * | 1963-08-23 | 1966-05-10 | Du Pont | Dicarboxylic acids of fluorocarbon ethers and fluorides, esters, amides and salts thereof |
| JPS58201803A (ja) * | 1982-02-27 | 1983-11-24 | ヘキスト・アクチエンゲゼルシヤフト | カルボキシル基含有の弗化炭素重合体の製造方法 |
| JPH0672936A (ja) * | 1992-08-26 | 1994-03-15 | Asahi Glass Co Ltd | パーフルオロジヨードエーテルの製造方法 |
| US20020160272A1 (en) | 2001-02-23 | 2002-10-31 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo | Process for producing a modified electrolyte and the modified electrolyte |
| ITMI20040132A1 (it) * | 2004-01-29 | 2004-04-29 | Solvay Solexis Spa | Processo per preparare fluoroalogenoeteri |
| KR102279977B1 (ko) | 2014-03-06 | 2021-07-22 | 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 | 고도 플루오르화 엘라스토머 |
-
2015
- 2015-11-20 JP JP2017529077A patent/JP6337210B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2015-11-20 RU RU2017118564A patent/RU2671967C1/ru active
- 2015-11-20 EP EP15865219.8A patent/EP3227253B1/en active Active
- 2015-11-20 US US15/529,104 patent/US9828320B2/en active Active
- 2015-11-20 PL PL15865219T patent/PL3227253T3/pl unknown
- 2015-11-20 WO PCT/US2015/061723 patent/WO2016089617A1/en active Application Filing
- 2015-11-20 CN CN201580065295.3A patent/CN107001212A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5278340A (en) * | 1991-06-28 | 1994-01-11 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Oligohexafluoropropylene oxide derivative and process of producing the same |
| RU2329247C2 (ru) * | 2002-08-06 | 2008-07-20 | Солвей Солексис С.П.А. | Способ получения фторгалогенэфиров |
| US20110245520A1 (en) * | 2008-12-19 | 2011-10-06 | 3M Innovative Properties Company | Method of making fluorinated alkoxy carboxylic acids and precursors thereof |
| WO2013097477A1 (zh) * | 2011-12-29 | 2013-07-04 | 中昊晨光化工研究院有限公司 | 一种耐低温含氟弹性体及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| M. Brandwood et al. Some Reactions of Polyfluoroalkyl Ethers and the Preparation of Bis(trifluorovinyl)ether. Journal of Fluorine Chemistry, 1975, vol. 6, 37-57. * |
| M. Yamabe et al. Novel phosphonated perfluorocarbon polymers. European Polymer Journal, 2000, vol. 36, 1035-1041. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3227253A1 (en) | 2017-10-11 |
| US20170260116A1 (en) | 2017-09-14 |
| CN107001212A (zh) | 2017-08-01 |
| PL3227253T3 (pl) | 2020-11-16 |
| JP6337210B2 (ja) | 2018-06-06 |
| JP2017536390A (ja) | 2017-12-07 |
| WO2016089617A1 (en) | 2016-06-09 |
| US9828320B2 (en) | 2017-11-28 |
| EP3227253B1 (en) | 2020-06-10 |
| EP3227253A4 (en) | 2019-01-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7301059B2 (en) | Fluorosulfates of hexafluoroisobutylene and its higher homologs and their derivatives | |
| RU2671967C1 (ru) | Способы получения галогенированных фторированных эфирсодержащих соединений | |
| JP7287404B2 (ja) | フルオロスルホニル基含有含フッ素ポリマーの製造方法、塩型スルホン酸基含有含フッ素ポリマーの製造方法および酸型スルホン酸基含有含フッ素ポリマーの製造方法 | |
| ITMI20060138A1 (it) | Fluoroelastomeri | |
| JP2020007276A (ja) | 新規含フッ素化合物 | |
| US11014879B2 (en) | Fluorinated compounds containing a—OSF5 group and process for their preparation | |
| EP2238123B1 (en) | Addition reaction to fluoroallylfluorosulfate | |
| GB2459672A (en) | Linear short-chained perfluorinated alkoxy allyl ethers and their preparation | |
| EP3728177B1 (en) | Methods of making polyfunctional polyfluorinated compounds | |
| JP2010195937A (ja) | 含フッ素有機過酸化物、重合開始剤および含フッ素重合体の製造方法 | |
| JP4260466B2 (ja) | フッ素化スルホン酸エステルモノマー | |
| JP2019014667A (ja) | ペルフルオロ（ポリオキシアルキレンアルキルビニルエーテル）の製造方法及び新規なペルフルオロ（ポリオキシエチレンアルキルビニルエーテル） | |
| EP0121330A1 (en) | Alkyl perfluoro-omega-(2-iodoethoxy) compounds and vinyl ethers therefrom | |
| CA1144566A (en) | Alkyl perfluoro-w-fluoroformyl esters, their preparation and monomers therefrom | |
| JP2003238461A (ja) | ペルフルオロオレフィン類の製造方法 |