Перфтор(2-фторсульфатэтокси)пропионил фторид

Изобретение относится к бифункциональным фторорганическим соединениям (БИФОРС), используемым для получения мономеров для фторорганических полимеров. Задачей изобретения является синтез нового соединения, пригодного для получения химически активного мономера для термоагрессивостойких фторорганических полимеров, а также модификаторов наноматериалов. Сущность заявленного технического решения заключается в синтезе перфтор(2-фторсульфатэтокси)пропионил фторида - соединения формулы: FSO2OCF2CF2OCF(CF3)COF, используемого в качестве полупродукта для получения модифицирующего мономера для синтеза термоагрессивостойких фторорганических сополимеров винилиденфторида. 3 табл., 3 пр.

 

Предлагаемое изобретение относится к фторорганическим соединениям, а именно к бифункциональным фторорганическим соединениям (БИФОРС). Предлагаемое соединение имеет формулу

FSO2OCF2CF2OCF(CF3)COF

Данное соединение может быть использовано в качестве полупродукта для получения бифункциональных фторорганических соединений - модифицирующих мономеров для термоагрессивостойких фторорганических полимеров. К примеру, концевая ацилфторидная группа позволяет в дальнейшем получать алкилвиниловые эфиры, которые могут быть сополимеризованы с другими перфторированными мономерами, а фторсульфатная группа позволяет производить вулканизацию данных полимеров. Предлагаемое соединение является перспективным бифункциональным фторорганическим соединением для получения сомономеров и исходным прекурсором для модификации наноматериалов.

Известен перфтораллилфторсульфат формулы CF2=CF-CF2-O-SO2F [US Pat. 4235804, опубл. 25.11.1980, Int. C1. C07C 141/10], который получают сульфотриоксидированием гексафторпропилена, однако данное соединение, как показывает практика, недостаточно активно при использовании в качестве сомономера.

Известны простые перфторированные эфиры, содержащие фторсульфатную группу ряда RfO-CF2-CF2-CF2-OSO2F [WO 2009/083451 A1, опубл. 9.07/2009, Int. C1. C07D 317/42], которые получают присоединением к перфтораллилфторсульфату простого эфира формулы RfOF, где Rf - перфторированный радикал. Однако данные соединения нельзя использовать в качестве сомономеров в связи с отсутствием группы, по которой можно осуществлять полимеризацию.

Наиболее близкими предлагаемому соединению по структуре являются производные простых эфиров сульфоновых кислот, например перфтор(2-фторсульфонилэтокси)пропионил фторид FSO2CF2CF2OCF(CF3)COF [ЕР 1026152 A1, опубл. 09.08.2000, Int. C1. C07C 309/10, C07C 303/22, C08F 216/14, C08F 214/18, C08F 297/00], который получают конденсацией окиси гексафторпропилена (ГФПО) с фторангидридом дифтор(фторсульфонил)уксусной кислоты. Однако невысокая химическая активность данного соединения не позволяет использовать его в качестве прекурсора для получения сомономеров.

Задачей данного изобретения является создание БИФОРС, пригодного для получения с его помощью химически активного мономера для термоагрессивостойких фторорганических полимеров, а также модификаторов наноматериалов.

Поставленная задача достигается синтезом соединения формулы FSO2OCF2CF2OCF(CF3)COF. Способом получения соединения является конденсация фторангидрида дифтор(фторсульфат)уксусной кислоты и окиси гексафторпропилена.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в получении соединения FSO2OCF2CF2OCF(CF3)COF методом конденсации фторангидрида дифтор(фторсульфат)уксусной кислоты и окиси гексафторпропилена в присутствии 4-8 г KF при -10÷0°C с вакуумным отгоном продукта реакции. Структуру полученного соединения подтверждают данными элементного анализа, а также ЯМР 19F- и 13С-спектроскопии. ЯМР спектры снимают на приборе Broker Spectrospin AM 500.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1

Процесс осуществляют в лабораторном реакторе, снабженном мешалкой и рубашкой. В реактор загружают 6 г KF и 1 л диглима. Затем реактор охлаждают до температуры -10°С и при постоянном перемешивании подают 196 г фторангидрида дифтор(фторсульфат)уксусной кислоты, поддерживая прежнюю температуру реактора при помощи хладоагента. Далее подают 200 г окиси гексафторпропилена, постепенно поднимая температуру до 0°С. По окончании подачи окиси гексафторпропилена реакционную смесь отгоняют в вакууме при температуре до 70°С. Собирают 298 г продукта, содержащего 91% перфтор(2-фторсульфатэтокси)пропионил фторида. При этом выход искомого продукта составляет 271 г (75% в расчете на фторангидрид дифтор(фторсульфат)уксусной кислоты).

Данные элементного анализа, найдено (вычислено): С - 15,6(16,59), F - 53,5(52,49), O - 22,5(22,10), S - 8,4(8,86).

Исследование с целью подтверждения строения молекулы перфтор(2-фторсульфатэтокси)пропионил фторида проводят методом ядерного магнитного резонанса высокого разрешения на ядрах 19F.

Спектр ЯМР 19F содержит сигналы, представленные в Таблице 1, от ядер 19F, обозначенных цифрами на формуле:

Таблица 1
Сигналы 19F ЯМР соединения FSO2OCF2CF2OCF(CF3)COF
№ атома F Химический сдвиг атомов Характер сигнала
1 +49,5 Триплет
2 -87,7 Дуплет
3 -83,4÷-90,2 АВ-система
4 -129,3 Синглет
5 +27,3 Дуплет
6 -80,2 Синглет

По данным анализа, целевой продукт соответствует формуле соединения FSO2OCF2CF2OCF(CF3)COF.

Пример 2

В условиях примера 1 в реактор загружают 4 г KF и 1 л диглима. Затем реактор охлаждают до температуры -10°С и при постоянном перемешивании подают 196 г фторангидрида дифтор(фторсульфат)уксусной кислоты, поддерживая прежнюю температуру реактора при помощи хладоагента. Далее подают 200 г окиси гексафторпропилена, постепенно поднимая температуру до 0°С. По окончании подачи окиси гексафторпропилена реакционную смесь отгоняют в вакууме при температуре до 70°С. Собирают 262 г продукта, содержащего 95% перфтор(2-фторсульфатэтокси)пропионил фторида. При этом выход искомого продукта составляет 250 г (69% в расчете на фторангидрид дифтор(фторсульфат)уксусной кислоты).

Данные элементного анализа, найдено (вычислено): С - 15,3(16,59), F - 53,4(52,49), O - 22,7(22,10), S - 8,8(8,86).

Исследование с целью подтверждения строения молекулы перфтор(2-фторсульфатэтокси)пропионил фторида проводят методом ядерного магнитного резонанса высокого разрешения на ядрах 19F.

Спектр ЯМР 19F содержит сигналы, представленные в Таблице 2, от ядер 19F, обозначенных цифрами на формуле:

Таблица 2
Сигналы 19F ЯМР соединения FSO2OCF2CF2OCF(CF3)COF
№ атома F Химический сдвиг атомов Характер сигнала
1 +49,8 Триплет
2 -87,6 Дуплет
3 -83,5÷-90,5 АВ-система
4 -129,4 Синглет
5 +27,7 Дуплет
6 -80,0 Синглет

По данным анализа, целевой продукт соответствует формуле соединения FSO2OCF2CF2OCF(CF3)COF.

Пример 3

В условиях примера 1 в реактор загружают 8 г KF и 1 л диглима. Затем реактор охлаждают до температуры -10°С и при постоянном перемешивании подают 196 г фторангидрида дифтор(фторсульфат)уксусной кислоты, поддерживая прежнюю температуру реактора при помощи хладоагента. Далее подают 200 г окиси гексафторпропилена, постепенно поднимая температуру до 0°С. По окончании подачи окиси гексафторпропилена реакционную смесь отгоняют в вакууме при температуре до 70°С. Собирают 263 г продукта, содержащего 74,1% перфтор(2-фторсульфатэтокси)пропионил фторида. При этом выход искомого продукта составляет 195 г (54% в расчете на фторангидрид дифтор(фторсульфат)уксусной кислоты).

Данные элементного анализа, найдено (вычислено): C - 16,1(16,59), F - 51,5 (52,49), O - 23,1(22,10), S - 9,5(8,86).

Исследование с целью подтверждения строения молекулы перфтор(2-фторсульфатэтокси)пропионил фторида проводят методом ядерного магнитного резонанса высокого разрешения на ядрах 19F.

Спектр ЯМР 19F содержит сигналы, представленные в Таблице 3, от ядер 19F, обозначенных цифрами на формуле:

Таблица 3
Сигналы 19F ЯМР соединения FSO2OCF2CF2OCF(CF3)COF
№ атома F Химический сдвиг атомов Характер сигнала
1 +50,0 Триплет
2 -87,9 Дуплет
3 -83,7÷-90,6 АВ-система
4 -129,6 Синглет
5 +27,9 Дуплет
6 -80,3 Синглет

По данным анализа, целевой продукт соответствует формуле соединения FSO2OCF2CF2OCF(CF3)COF.

Предлагаемое соединение было использовано в качестве полупродукта для синтеза соединения формулы FO2SOCF2CF2OCF2CF=CF2, которое в дальнейшем было использовано в качестве активного модифицирующего мономера для синтеза термоагрессивостойких фторорганических сополимеров винилиденфторида, обладающих ценным комплексом свойств. Как показали исследования, уровень свойств полученных полимеров соответствует показателям, необходимым для использования их в качестве герметиков.

Кроме того, предлагаемое соединение является легко доступным, а способ его синтеза базируется на достаточно простой технологии.

Перфтор(2-фторсульфатэтокси)пропионил фторид формулы:
FSO2OCF2CF2OCF(CF3)COF.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к процессам получения фторалкансульфохлоридов RfCHX-SO2Cl, где (Rf=F, перфторалкил СnF2n+1, n=1, , 11; X=F, H) и может быть использовано при синтезе пестицидов, инсектицидов и других биологически активных соединений.

Изобретение относится к калиевой соли 4-{[(5"-сульфонафтил)-1"-азо]фенилен-1',4'}оксифталонитрила формулы Технический результат - использование калиевой соли 4-{[(5"-сульфонафтил)-1"-азо]фенилен-1',4'}оксифталонитрила в качестве исходной соединения в синтезе тетра-4-({[(5"-сульфонафтил)-1"-азо]фенилен-1',4'}окси)фталоцианина, применяемого в качестве красителя для крашения целлюлозного и белкового волокон.
Изобретение относится к способу получения разветвленных олефинов, указанный способ включает дегидрирование изопарафиновой композиции, содержащей 0,5% или менее четвертичных алифатических атомов углерода, на подходящем катализаторе, указанная изопарафиновая композиция получена гидроизомеризацией парафиновой композиции и включает парафины с количеством углеродов в диапазоне от 7 до 18, причем указанные парафины, по меньшей мере, часть их молекул, являются разветвленными, где содержание разветвленных парафинов изопарафиновой композиции составляет, по меньшей мере, 50 мас.% от массы изопарафиновой композиции, среднее количество ответвлений на молекулу парафина составляет от 0,5 до 2,5, и ответвления включают метильные и необязательно этильные ветви, указанные разветвленные олефины имеют содержание четвертичных алифатических углеродов 0,5% или менее, причем указанная парафиновая композиция получена способом Фишера-Тропша.

Изобретение относится к новым соединениям-предшественникам формулы (1), которые могут найти применение для получения органических соединений, меченных радиоактивным галогеном, используемых в позитронно-эмиссионной томографии и однофотонной эмиссионной компьютерной томографии.

Изобретение относится к области получения фторсодержащих органических соединений, а именно к способу получения сульфонилфторидов фторангидридов перфторкарбоновых кислот изомеризацией перфторалкансультонов с использованием газообразного катализатора - триметиламина, каталитическое количество которого оптимально составляет 0,02-0,14% от массы перфторалкансультона.

Изобретение относится к области технологии получения серосодержащих органических соединений, в частности к с синтезу метансульфокислоты (СН3SO3Н) путем проведения электролиза 1,0-4,0 М водного раствора диметилсульфоксида в бездиафрагменном электролизере в присутствии метансульфокислоты в качестве фонового электролита при плотностях тока 0,12-0,18 А/см2.
Изобретение относится к способу получения 2,1-диазонафталинон-хлорида-5-сульфокислоты, который заключается в том, что синтез осуществляется в 4 стадии. .
Изобретение относится к способу получения алкилсульфохлоридов, соответствующих общей формуле CnH2n+1-m XmSO2Cl, где Х-F или Cl, n - целое число не более 4, m - не более 2n+1 окислением серосодержащих органических соединений в водной среде, отличающийся тем, что окисление серосодержащих органических соединений осуществляют раствором гипохлорита натрия путем введения его в реакционную массу, содержащую водный раствор хлористоводородной кислоты и серосодержащее соединение.

Изобретение относится к соединению общей формулы , где R представляет собой насыщенную линейную или разветвленную углеводородную цепь атомов

Изобретение относится к способу получения ангидрида сульфоновой кислоты, более конкретно получения трифторметансульфонового ангидрида

Изобретение относится к химической технологии, в частности к способу получения фторированного винилового эфира, содержащего сульфонилфторидную группу, а именно 5-трифторметил-3,6-диокса-8-сульфонилфторидперфтороктена, который может быть использован в качестве фторсодержащего мономера для получения фторполимеров, на основе которых изготавливают ионообменные мембраны

Изобретение относится к кристаллическим солевым формам соединения 8-азабицикло[3.2.1]октана, которые можно использовать в качестве антагонистов мю-опиоидного рецептора

Изобретение относится к способу получения продукта, содержащего алкиларилсульфонат, включающий следующие стадии: (а) контактирование алкилароматического углеводорода с триоксидом серы при 25-120°С и давлении до 50 кПа с получением первого жидкого продукта, содержащего алкиларилсульфоновую кислоту, и потока отходящего газа, содержащего оксиды серы, серную кислоту и алкиларилсульфоновую кислоту; (b) отделение первого жидкого продукта от потока отходящего газа; (с) очистка потока отходящего газа с получением потока очищенного газа и второго жидкого продукта, содержащего алкиларилсульфоновую кислоту и серную кислоту; (d) возврат второго жидкого продукта к первому жидкому продукту, полученному после стадии отделения (b) с получением третьего жидкого продукта, содержащего алкиларилсульфоновую кислоту с последующей ее нейтрализацией; где алкилароматический углеводород получают контактированием ароматического углеводорода с олефином в условиях алкилирования, и указанный олефин получают дегидрогенизацией парафинового сырья от синтеза Фишера-Тропша

Изобретение относится к способу получения соединения -предшественника радиоактивного соединения, помеченного фтором, формулы (2), который включает: стадию взаимодействия, обеспечивающего условия для взаимодействия раствора, содержащего вещество со следующей химической формулой (I): где R1 обозначает защитную группу карбоксильной группы, a R2 - защитную группу аминогруппы вместе с основанием, выбранным из группы, состоящей из алкиламинов, от первичных до четвертичных, с неразветвленной или разветвленной цепью, с 1-10 атомами углерода, азотсодержащих гетероциклических веществ с 2-20 атомами углерода и азотсодержащих гетероароматических веществ с 2-20 атомами углерода, и соединением, реагирующим с ОН-группой соединения с химической формулой (1), с превращением в уходящую группу, выбранным из группы, состоящей из алкилсульфоновой кислоты с неразветвленной или разветвленной цепью из 1-10 атомов углерода, галоалкилсульфоновой кислоты с неразветвленной или разветвленной цепью из 1-9 атомов углерода, ароматической сульфоновой кислоты и хлорида ароматической сульфоновой кислоты; а также - стадию очистки реакционного раствора, получаемого на стадии взаимодействия, для получения практически индивидуального стереоизомера вещества со следующей химической формулой (2), где R1 обозначает защитную группу карбоксильной группы, R2 - защитную группу аминогруппы, a R3 - уходящую группу

Изобретение относится к способу получения дигидроксибензолдисульфонатов металлов из соответствующих дигидроксибензолдисульфокислот формулы (I) ,отличающийся тем, что он включает взаимодействие дигидроксибензолдисульфокислоты в сернокислой среде с количеством соли, содержащей сульфат-анион или гидросульфат-анион, выраженное по отношению к числу моль соли сульфата или гидросульфата и числу моль дигидробензодисульфокислоты, равным 1, или от 1,6 до 2,5

Изобретение относится к способу получения 2-фторсульфонилтетрафторэтилтрифторвинилового эфира взаимодействием 2-бромтетрафторэтилтрифторвинилового эфира с сернистым ангидридом и цинковой пылью в апротонном полярном растворителе с последующим хлорированием газообразным хлором, выделением промежуточного продукта - 2-хлорсульфонилтетрафторэтилтрифторвинилового эфира простым разделением слоев

Изобретение относится к бифункциональным фторорганическим соединениям, используемым для получения мономеров для фторорганических полимеров

Наверх