Способ получения фторалканов

 

О П И С А Н И 00649695

Йовз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН И

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.05.76 (21) 2367221/23-04 с присоединением заявки Хе (23) Приоритет (43) Опубликовано 28.02.79. Бюллетень Ка (45) Дата опубликования описания 28.02.7

I) M. Кл.

С 07С 19/08

С 25В 3/00

Государственный комитет

) УДК 547.412.723. .07(088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. А. Шрейдер и И. Н, Рожков (71) Заявитель

Ордена Ленина институт элементоорганических соединений

АН СССР (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТОРАЛКАНОВ

Изобретение относится к способу получения фторалканов, которые находят широкое применение в области основного органического синтеза.

Известен способ электрохимического синтеза алканов и фторалканов (синтез Кольбе) путем электролиза растворов кислот на платиновых и титановых электродах с использованием постоянного тока (1).

Такой способ требует громоздких и дорогостоящих выпрямителей для выпрямления промышленных токов, сопровождается значительными потерями электроэнергии в процессе выпрямления, требует использования электродов из дорогих металлов, которые разрушаются в процессе электролиза.

Наиболее близким к описываемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения различных алканов путем электролиза соответствующих водных растворов карбоновых кислот с использованием переменного тока в присутствии солей карбоновых кислот. Выход целевого продукта по току составляет 40 — 50о/о (2).

Недостатками известного способа являются: невысокий выход целевого продукта и наличие побочных процессов.

Цель изобретения — увеличение выхода целевого продукта по току.

Поставленная цель достигается описываемым способом получения фторалканов, по которому соответствующие безводные карбоновые кислоты подвергаются электролизу с использованием переменного тока, в присутствии солей и ангидридов карбоновых кислот. Процесс могут проводить в

10 среде ацетонитрила в качестве растворителяя.

Выход по току 77 — 85%.

Отличительным признаком способа является проведение процесса в присутствии

15 ангидридов карбоновых кислот с использованием безводных карбоновых кислот. Добавка ангидрида кислоты требуется для обеспечения безводности электролита. Концентрация ангидрида определяется содер20 жанием воды в используемой для электролиза кислоте.

Пример 1. Электролиз 1,48 г безводной трифторуксусной кислоты в 45 r ацетонитрила в присутствии 0,48 г тетраэтиламмо25 нийтрифторацетата и 1,5 г трифторуксусного ангидрида проводят на платиновых электродах площадью 8 см при напряжении 16 В и плотности тока 0,0625 А/сма.

За 1 ч электролиза получают 650 мл (н.у.)

30 газообразных продуктов реакции. Углекис649695

Формула изобретения

Составитель Н. Гозалова

Техред С. Антипенко

Корректоры: А. Галахова и Л. Котова

Редактор А. Соловьева

Заказ 2722/7 Изд. Ме 164 Тираж 520 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 лый газ в количестве 0,52 г отделяют пропусканием газа над КОН. Затем газы поступают в ловушку, охлажденную до — 120 С, и получают 0,63 r гексафторэтана с выходом 77 по эффективному току.

Остаток трифторуксусной кислоты составляет 0,30 г.

Пример 2. Электролиз 74 г безводной трифторуксусной кислоты в присутствии 1 г трифторацетата натрия и 3 r трифторуксусного ангидрида проводят на платиновых электродах площадью 8 смв при напряжении 9 В и плотности тока 0,25 А/см . За

0,25 ч электролиза выделяется 720 мл (н. у.) газа. Пропусканием газа над КОН отделяют 0,66 г углекислого газа. Затем газы поступают в ловушку, охлажденную до — 120 С, и получают 0,70 r чистого гексафторэтана с выходом 85 /о по эффективному току. Остаток трифторускусной кислоты составляет 72,6 r.

Пример 3. Электролиз 75 г гептафтормасляной кислоты в присутствии 1 r гептафторбутирата натрия и 3 г гептафтормасляного ангидрида проводят на медных электродах площадью 9 см при напряжении 11 В и плотности тока 0,333 А/смв при

30 С. Газообразные продукты поступают в ловушку, охлажденную до — 30 С, и получают 1,61 г чистого перфторгексана. Пропусканием над КОН отделяют 0,66 r углекислого газа. Выход перфторгексана составляет 81о/о по эффективному току. Остаток гектафтормасляной кислоты составляет

72,7 г.

Пример 4. Электролиз 1,48 r трифторуксусной кислоты и 1,05 г уксусной кислоты в 55 r ацетонитрила в присутствии 2 15 r уксусного ангидрида и 1,0 r тетраэтиламмонийацетата проводят на медных электродах площадью 9 см при напряжении 4

19 В и плотности тока 0,111 А/смв. За

30 мин электролиза выделяется 730 мл (н. у.) газов. Газы пропускают над твердым КОН и выделяют 0,65 г углекислого газа. Затем газы проходят через ловушку, охлажденную до — 78 С, где конденсируется 0,30 r трифторэтана с т. кип. — 47 С.

Выход трифторэтана составляет 26о/о по эффективному току (за счет образования

10 этапа и гексафторэтана). Вымораживанием получают 0,30 r гексафторэтана и 0,06 r этан а.

Предлагаемый способ применения синтеза фторалканов с помощью переменного

15 тока промышленной частоты позволяет значительно повысить выход целевого продукта.

1. Способ получения фторалканов путем электролиза соответствующих кар боновых кислот с использованием переменного тока в присутствии солей карбоновых кислот, 25 отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, электролизу подвергаются безводные карбоновые кислоты в присутствии ангидридов карбоновых кислот.

30 2, Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс электролиза проводят в среде ацетонитрила в качестве растворителя.

Источники информации, 35 принятые во внимание при экспертизе

1. Томилов A. П. и др. Электрохимия органических соединений. Л., «Химия», 1968, с. 375 — 399, 2. Wilson С. L., Lippincott W. Т. «Ко1Ье

40 Electrosynthesis of Ethane Using Alternating

Current», J, Electrochim. Soc. 103, 1956, 672.