DE2410028C2 - Verfahren zur Herstellung von Perfluornonan - Google Patents

Description

(CFj)₂CF

CF₂CF₃

(CFj)₂CF

(CF₃J₂CF

CF₁CF

IO

15 Gegenstand des Patents 23 32 097 ist ein Verfahren zur Herstellung von Perfluornonanen der Formeln

(CF₃J₂CF

CF₂CF₃

(CFj)₂CF

CF₃CF₂

(Π)

CF₃

(CFj)₃CF

CF₂CFj

auf der Basis der Umsetzung von Perfluorolefinen mit elementarem Fluor, wobei man Perfluornonene der Formel

CF₃CF₂

OD

CFj

(CF₃J₂CF F

C = C

(CF₃J₂CF CF₃

(ΠΙ)

(CF₃J₂CF

C-CF₂-CF₃

(IVJ

25

30

35 auf der Basis der Umsetzung von Perfluorolefinen mit elementarem Fluor, daß dadurch gekennzeichnet ist, daß man Perfluornonene der Formeln

(CF₃J₂CF

C = C

(CF₃J₂CF

(DI)

CF,

(CF₃J₁C

(CF₃J₂CF

oder ihre Gemische mit elementarem Fluor bei 40 Temperaturen von 0 bis +8O⁰C (Herstellung von IJ bzw. bei Temperaturen von +80 bis 120° C (Herstellung von UJ umsetzt, dadurch gekennzeichnet, daß man Perfluornonene der Formeln

45 F₃C F

C-CF₂CF₃

(IVJ

(CF₃J₂C

CF₃(CFjJ₂C = C-CI(CF₃J₂ (VIJ

CF₃(CFj)₂C = C- CF(CF₃J₂ (VDJ

CF₃

50

55 oder ihre Gemische mit elementarem Fluor bei Temperaturen von 0 bis +80° C (Herstellung von I) bzw. bei Temperaturen von +80 bis 120° C (Herstellung von II) umsetzt.

In Weiterentwicklung dieses Verfahrens wurde nun gefunden, daß man Perfluornonan der Formel

CF₃(CF₁J₂-CF-CF₂-CF(CF₃)₂ CF₃

(V)

60

oder deren Gemische mit elementarem Fluor in flüssiger Phase bei Temperaturen von -40 bis +120⁰C zu Perfluornonan der Formel

CF₃(CFj)₂-CF-CF-CF(CFj)₂ (V)

CF₃

umsetzt. 65

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung bei +20 bis + 7O⁰C ausführt.

dadurch herstellen kann, daß man Perfluornonene der Formeln

F₃C

C F₃( C Fj)jC = C — C F( C Fj), CF,

(VI)

(VIl)

oder deren Gemische mit elementarem Fluor in flüssiger Phase bei Temperaturen von -40⁰C bis +120⁰C umsetzt

Derartige Gemische bzw. die Einzelkomponenten erhält man in an sich bekannter Weise, indem man z. B. die im Hauptpatent beschriebenen Perfluornonene der Formeln

(CFj)₂CF F

C = C

(CFj)₂CF CFj

(CFj)₂CF

C-CF₂-CFj

(IV)

(CFj)₂C

oder Gemische dieser isomeren Perfluornone (Kp 111 115° C) in Diäthylenglykoldimethyläther mit Cäsiumfiuorid als Katalysator bei Temperaturen um 100⁰C behandelt und gegebenenfalls die Isomeren der Formeln (VI) und (VII) (Kp 108°) durch fraktionierte Destillation oder präparative Gaschromatographie abtrennt. Die Umsetzung mit Fluor, das auch durch Inertgase verdünnt sein kann, erfolgt vorzugsweise bei Temperaturen von +20 bis +70° C.

Durch die Anlagerung von Fluor an die Perfluornonene der Formeln (VI) und (VU) eni-tfeht mit einer Ausbeute bis zu 96% das neue Perfluoi-(2,4-dimethylheptan) der Formel (V). Seine Zusammensetzung und Struktur wurde durch Elementaranalyse sowie durch Messung der Infrarot-, Massen- und ¹⁹F-NMR-Spektren gesichert. Die technischen Anwendungsgebiete dieses Perfluornonans entsprechen denen der isomeren Perfluornonane des Hauptpatents.

Beispiel

Die Versuchsanordnung zur Elementarfluorierung der Olefine VI und VII besteht aus drei hintereinander-

geschalteten, getrockneten und mit StickstolT gespülten DURAN^lRl-Glasrallen, die je etwa 300 ml Inhalt haben. In der ersten Falle A - ausgestattet mit einem Innenthermometer und einem bis zum Boden der Falle reichenden und in einer Glasfritte (Größe G 1) endenden Glaseinleitungsrohr - werden 90 g (0,2 Mol) G»Fj_S (Isomerenverhältnis VIrVII = 1:3) bei 30⁰C vorgelegt Innerhalb von 6 Stunden werden mit einer Rate von 0,9 Liter/Stunde insgesamt 0,24 MoI Fluoreirgeleitet, das einer handelsüblichen Stahlflasche entnommen und mit einem zuvor geeichten Differenzdruck-Strömungsmesser gemessen wird. Die Innentemperatur steigt dabei auf 36° bis 38° C an. Nach dem Einleiten beträgt die Gewichtszunahme des Falleninhaltes 5 g. In der nachfolgenden, mit festem CO2 gekühlten Falle B (-7o° C) sind 2 g kondensiert, überwiegend bestehend aus tiefsiedenden Perfluoralkanen. Zwischen den Fallen A und B sowie vor dem Differenzdruckströmungsmesser ist je ein Steigrohrmanometer zur Beobachtung des sich einstellenden Staudrucks und als Sicherheitsventil angebracht. Die Meßgeräte sind mit VOLTALEF^'-Öl, 10 S iPo!yiri(]uorchioräthyienj gefüllt; die Schliffverbindungen werden mit VOLTALEF"¹', Graisse 90, gedichtet (Hersteller: F. UGINE KUHLMANN). Die dritte Falle C ist, wie die Falle A, mit einer Glasfritte versehen und mit dem gleichen Perfiuornonen gefüllt. Sie ist zur Absorption überschüssigen Fluors (Temperatur der Falle: 30⁰C) vorgesehen (Abgasreinigung).

Die GC-Analyse (5,0 m 10% Hexafluorpropenepoxidpolymere auf Chromosorb W-AW DMCS 80 bis 100 mesh, 80° C isotherm) ergibt für das erhaltene Rohprodukt eine Reinheit von 98,5% an einheitlichen Perfluor-(2,4-dimethyl-heptan) (V), das durch eine anschließende fraktionierte Destillation bei Normaldruck gereinigt wird. Es siedet bei 123,5° C/756 mm Hg.

Elementaranalyse: C9F20

ber.
gef.

C'22,15%;
C 22,0 %;

F 77,85%
F 77,3 %

Das Massenspektrum zeigt die charakteristischen Bruchstücke m/e: 469 (Molekülscheitelwert - F), 419 (M - CF₃), 400 (M-CF₃, - F), 381 (M-CF₃, - 2F) sowie weitere Fragmente.

(Ri = üesch.ii/te Bezeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Weitere Ausbildung des Verfahrens gemäß Patent 23 32 097 zur Herstellung von Perfluor- 5 nonanen der Formel

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man ohne Verdünnungsmittel für Fluor arbeitet.