Способ получения трихлорида титана

 

Союз Советскнк

Социалистических

Рес ублни

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ >94 1294

{6l ) Дополнительное к авт. свид-ву{22)Заявлено 18.04.80 {2l) 2912198/23-26 с присоединением заявки М{23)приоритет(51)М. Кл.

С О1 G 23/02

1Ъеударстеопвй коиктет

CCCP во делам изобретений и открытей

Опубликовано 07.07.82. Бюллетень М 25

Ф

Дата опубликования описания 07.07.82 (53) УДК 546.82. .823:546.13. .131(088.8) {72) Авторы изобретения

Ю. А. Лысенко и Е, А. Трошина 1.

t |

Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт

{7l ) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРИХЛОРИДА ТИТАНА

Изобретение относится к способам получения трихлорида титана, который может быть использован в качестве компонента катализатора полимеризации олефинов, в качественном анализе и

5 в качестве неорганического реактива.

Известен способ получения трихлорида титана восстановлением тетрахлорида титана диэтилэфиратом трициклогексилалюминия в бензоле (IJ .

<о

Недостатком указанного способа является сложность работы с взрывоопасными алюминийорганическими соединениями °

Кроме того, недостаточная доступность реагента восстановителя.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является способ восстановления тетрахлорида титана титаном в среде бензола (2J, Недостаток указанного способа заключается в высокой продолжительнос" ти процесса (порядка 300.мин), свя2 занной с длительным истиранием смеси тетрахлорида титана и порошка титана в шаровой мельнице.

Цель изобретения - снижение продолжительности и упрощение процесса.

Поставленная цель достигается тем, что тетрахлорид титана предварительно обрабатывают сложным эфиром карбоновой кислоты (амиловым эфиром монохлоруксусной кислоты, бутиловым эфиром уксусной кислоты или этиловым эфиром капроновой кислоты), взятым в молярном соотношении к тетрахлориду титана 2:1 и затем восстанавливают титаном в среде бензола.

При обработке тетрахлорида титана сложными эфирами взятыми в малярном соотношении 2:1 образуется комплексное соединение состава (TiС1123) диссоциирующего уравнению (Т С1 23) 1Т С1ь333 +fTIC1 3J

Реакцйя восстановления зависит от окислительных свойств ионов(Т 1С1 33), 94129 которые в свою очередь определяются донорными свойствами сложных эфиров карбоновых кислот, зависящих от суммы констант. Тафта Е 6 спиртового и кислотного радикала сложного эфира.

Установлено, что скорость реакции восстановления находится в следующей линейной зависимости с величинами = 1,3467(d ) + 0,4626

Таким образом, оказывается возмож- 10 ным осуществить регулирование скорости процесса путем подбора соответствующего сложного эфира карбоновой . кислоты и выбрать оптимальный технологический режим для получения три° хлорида титана, Для амилового эфира монохлоруксусной кислоты сумма констант Тафта спиртового и кислотного радикалов равна

+ 0,888, скорость реакции в этом слу- щ чае равна V = 1,6585

МОЛЬ См Ч для бутилового эфира уксусной кислоты K 6 = -0,130, скорость реакции

r дil i

МОЛЬ СМ Ч констант Тафта равной 0,262, Иолярное соотношение сложного эфира и тетрахлорида титана, равное 2:1 является оптимальным для образования жидких комплексных соединений, полностью растворимых в бензоле, а гомогенность образовавшегося раствора приводит к повышению скорости процесса.

Пример 1. 7,11 r тетрахлорида титана обрабатывают 12,1 мл амилового эфира монохлоруксусной кислоты, взятого в малярном соотношении к тетрахлориду титана 2;1 и получают комплексное соединение состава (Т!С!4 2С Н СООСН С!) .

В сосуд, снабженный магнитной мешалкой, помещают приготовленное комплексное соединение, 13,20 мл бензола и 0,3 г титановой стружки и перемешивают 20 мин, Образовавшуюся смесь (трихлорид титана, бензол, эфир и избыток металлического титана) отфильтровывают на воронке Бюхнера, 50 отделив непрореагировавший металл.

Растворением известной части смеси в воде и титрованием полученного раствора в дрисутствии дифениламина дихроматом калия определяют содержание ss трихлорида титана в смеси -6,72 г, что составляет 87,163 от теоретического выхода.

Пример 2. 6,25 г тетрахлорида титана обрабатывают 8,70 мл бутилового эфира уксусной кислоты, взятого в молярном соотношении к тетрахлориду титана 2:1 и получают комплексное соединение состава (Т С14С4НоСООСН )

В сосуд с магнитной мешалкой помещают приготовленное комплексное соединение и 0,38 r титановой стружки и перемешивают 70 мин. Дальше по примеру 1.

Содержание трихлорида титана составляет 5,97 г или 88,053.

Пример 3. 4,25 г тетрахлорида титана обрабатывают 7,60.мл этилового эфира капроновой кислоты, взятым в молярном соотношении 2:! и по- лучают комплексное соединение состава (TiC1 2CgHsCOOCgH,) ) .

В сосуд с магнитной мешалкой помещают полученное комплексное соединение, 8,20 мл бензола, и 0,26 г титановой стружки и перемешивают

150 мин. Дальше - по примеру 1. Содержание трихлорида титана - 4,0! г или 84,963.

Как следует из примеров предлагаемый способ позволяет в 1,5-2 раза снизить продолжительность процесса по сравнению с известным способом.

Немного более низкий выход трихлорида титана в предлагаемом способе .по сравнению с известным компенсируется значительным упрощением процесса и связанным с ним снижением энергозатрат на получение продукта. Упрощение процесса и снижение энергозатрат более чем в 10 раз по сравнению с известным способом достигается исключением подготовительной стадии— длительного истирания металла в шаровой мельнице, дающей тонкий помол.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет значительно снизить продолжительность процесса, упростить процесс и снизить энергозатраты на его проведение, Формула изобретения

1. Способ получения трихлорида титана восстановлением тетрахлорида титана титаном в среде бензола, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения продолжительности и упрощения процесса, тетрахлорид титана предварительно обрабатывают

5 941294 6 сложным эфиром карбоновой кислоты, эфир уксусной кислоты, или этиловый взятым в молярном соотношении к тет- эфир капроновой кислоты. рахлориду титана 2:1. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Способ по и. 1, о т л и ч à- % 1. Авторское свидетельство CCCP ю шийся тем, что в качестве слож- II 6521 18 y KA ° С 01 G 23/02 1979 ° ного эфира используют амиловый эфир 2. Патент ЧССР У 142516, .монохлоруксусной кислоты, бутиловый кл. -C 01 6 23/02, 1971 (прототип).

Ф

Составитель Т..Пушкина

Редактор В. Бобков Техред М. Рейвес Корректор А. Гриценко

Заказ 4748/3 Тираж 509 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4