Способ получения четырехфтористой серы

Скачать ZIP архив.

Текст

ОП ИСАНИ ЕИЗЬЬРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУОпубликовано 07.1.82. Бюллетень 41Дата опубликования описания 17.1.82 па делам иаееретеннй и етнрмтий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧЕТЫРЕХФТОРИСТОЙ СЕРЫ1Изобретение относится к синтезу неорганических соединений, а именно к способам получения фторирующих агентов, используемых в химической промышленностидля синтеза новых фторсодержащих соединений.Известен способ получения четырехфтористой серы путем взаимодействия фторида натрия, рубидия,цезия хлорсодержащимсоединением серы в растворителе при нагревании до 40 - 90 С. В качестве хлорсодержащего соединения серы используют Са; ЯС 1 а,С 12 при соотношении С 1; 51:1(ъ 2:1).Гри использовании ХС 1 фракцию проводят в органическом растворителе (ацетонитрил, бензонитрил) . 1.Наиболее близким к предлагаемому потехнической сущности и достигаемому результату является способ получения четырехфтористой серы путем взаимодействияфторида натрия с хлоридом серы в ацетонитриле при 70 - 80 С. После взаимодействияосуществляют очистку продукта путем ректификации. Получают продукт с содержанием хлора 0,7 - 0,8% 2,Известные способы характеризуются невысоким выходом продукта (60 - 80%). 2Целью изобретения является повышениевыхода продукта до 95 - 98% при сохранении высокой степени чистоты.Поставленная цель достигается тем, чтосогласно способу получения четырехфтористой серы, заключающемуся во взаимодействии фторида натрия с хлорсодержащим соединением серы в растворителе при нагревании, перед взаимодействием фторид натрия выдерживают в растворителе 3 - 5 сут при комнатной температуре.Способ осуществляется следующим образом.Повышение выхода и чистоты четырехфтористой серы происходит вследствие активации фтористого натрия, которая достигается за счет сольватации фтористого натрия ацетонитрилом, дополнительного увеличения поверхности, скорости растворения и массообмена, а также появления напряженного состояния (эффект Ребиндера) в частицах МаГ.20 В данном способе в качестве исходныхсоединений выбран МаГ, из хлоридсодержащих соединений ЗСа, что объясняется тем,что ЯС 1.а обладает наибольшей активностью в синтезе ЗГ .В качестве активационного агента фтористого натрия выбирают ацетонитрил, используемый непосредственно в синтезе ЯГ 4 из ХаГ и ЯСг .Найдены оптимальные количества для активации фторида металла, которые составляют 1,04:1,45 = фтористый натрий: ацетонитрил, Фтористый натрий заливают ацетонитрилом в реакторе, в котором осуществляют синтез четырехфтористой серы из МаГ и 5 Сг.Получаемая ЬГ 4 по данному способу характеризуется высокой чистотой, которая определяется по содержанию хлора путем выдерживания ее над ртутью, используемой в качестве акцептора хлора по схемеНД + С 1, - Ндсг. Пример 1. В литровую четырехгорлую стеклянную колбу, снабженную термометром, капельной воронкой, мешалкой с политетрафторполиэтиленовым затвором, нагревателем и эффективным обратным холодильником, охлаждаемым водой с температурой ниже 10 С, загружают13 г фтористого натрия и 200 мл сухого ацетонитрила, Смесь выдерживают при комнатной температуре 3 сут. Все шлифы смазываются силиконовой смазкой, Верхний отвод холодильника связан полихлорвиниловой трубкой с приемником, охлаждаемым смесью твердой углекислоты с ацетоном. В капельную воронку заливают 67 мл перегнанной двухлористой серы. Двухлористая сера прибавляется в колбу при перемешивании смеси в течение получаса при 25 С. Во время прибавления двухлористой серы температура смеси поднимается до 40 С. После прибавления всей ЬС г смесь при перемешивании нагревается до 50 С за 1 ч и до 70 С еще за 1 ч и затем выдерживается полчаса при 65 - 70 С, Выделяющаяся ЗГ 4 собирается в охлаждаемом приемнике. После прибавления всех компонентов и окончания синтеза реакционный охлажденный остаток выливается в раствор едкого натра со льдом,Выход ЬГ 4 (22,2 г) - 95,0%. Содержание хлора в ЬГ 4 0,7%. Хлор в продуктах фторирования отсутствует.Пример 2. Аналогично примеру 1 в стеклянную колбу загружают 113 г фтористого натрия и 200 мл сухого ацетонитрила. Смесь выдерживают при комнатной температуре 4 сут. Синтез Я осуществляют аналогично примеру 1. Выход ЬГ 4 (22,8 г) 97,5%. Содержание хлора в ЯГ 4 0,7%. Хлор в продуктах фторирования отсутствует.Пример 3. Аналогично примеру 1 в стеклянную колбу загружают 113 г фтористого натрия и 200 мл сухого ацетонитрила, Смесь выдерживают при комнатной температуре Данный способ синтеза Я основывается на взаимодействии ЧаГ и С 1 г по схемеЗЯСг + 4 аГ - ЬГ 4 + ЬгС 1 г + 41 ЧаС. 10 15 20 25 Зо З 5 40 45 50 55 5 сут. Синтез ЯГ осуществляют аналогично примеру 1, Выход Я,(22,9 г) 98,0%. Содержание хлора в ЮЧ 0,7%, Хлор в продуктах фторирования отсутствует.Синтезированная указанным способом ЯГ 4 представляет в нормальных условиях бесцветный газ с резким запахом, ча воздухе быстро гидролизуется атмосферной влагой с выделением фтористого тионила и фтористого водорода.Т. кип.- 40,4, Т, затв. - 120. Плотность при - 73 = 1,92 г/смз.С использованием ЯГ 4, синтезированной предлагаемым способом, проведено фторирование следующих соединений: 1,-карбоксиаламантан (Г = 27,94%), 1-карбоксиметиладамантана (Г = 26,15), 1,3- -ди (карбокси) адаманта н(Г = 41,91%), 1,3-ди (карбокси) -метиладамантана (Г = = 38,00%). По количеству введенного фтора можно сделать вывод, что реакционная способность Я не снижается, и отсутствие хлора в продуктах фторирования свидетельствует о высокой чистоте ЯГ 4. Влияние условий выдержки фтористого натрия в ацетонитриле на выход и чистоту продукта представлено в табл. 1.В табл. 1 показано влияние условий выдержки фтористого натрия в ацетонитриле на выход и чистоту четырехфтористой серы.Опыты проведены при соотношении 1 ЧаГ и ацетонитрила, равном 1,04:1,45. Это оптимальное соотношение найдено экспериментально.Как видно из результатов, приведенных в табл. 1, время выдержки фтористого натрия в ацетонитриле заметно начинает влиять на выход ЯГ 4 после трехсуточного выдерживания и остается постоянным при пятисуточном выдерживании. Дальнейшее увеличение времени выдержки на выход и чистоту ЬГ 4 не оказывает влияния. Наиболее приемлемой температурой, при которой осуществляется выдержка ХаГ в ацетонитриле, является комнатная температура.Результаты табл. 1 свидетельствуют о том, что выдержка МаГ в ацетонитриле 3 - 5 сут приводит не только к повышению выхода ЬГ 4, но и сопровождается повышением чистоты ЯГ 4 после синтеза, ЗГ 4, получаемая без предварительной выдержки 1 ЧаГ, обычно содержит 4 - 6% хлора, который является нежелательной примесью в реакциях фторирования функциональных соединений. Поэтому в случае присутствия 4 - 6% хлора и больше применяют для очистки ЯГ 4 низко- температурную ректификацию, которая приводит к большим потерям ЯГ 4,отгоняемой в составе азеотропа.Предложенная нами выдержка фтористого натрия позволяет получить Я с содержанием хлора 1 - 3%, что исключает применение дополнительной. стадии по очистке ЯГ 4 путем ректификации от свободного хлора, Сравнение прототипа и данного спо971785 Табл и ца 1 Выход, 5 Г 4 Ф Температура выдержки, С Чистота 5 Епо содержа нию С 1 в Время выдержкийаГ в ацетонитриле, сут 20 60 8,0 8,0 65 65 20 50 2,0 1,8 20 75 20 0,7 20 97,5 98,0 98,0 0,7 20 0,7 50 20 0,7 975 0,7 Табли ца 2 Способ Показатели Предлагаемый Известный 60-80 95-98 0,7-0, 84 0 7 0,8 3,0-183 0 Дополнительноеоборудованиеи материалы Нет 1,0 соба получения четырехфтористой серы представлено в табл. 2. Как видно из результатов, приведенных в табл. 2, синтез четырехфтористой серы по данному способу позволяет значительно поВыход целевого 5 Г 4,Чистота продуктапо содержаниюС 1 в ЯГпо содержаниюС 1 в продуктахфторированияоборудованиедля стадииочистки Количество растворителя, ч высить выход целевого продукта 1 на 35%) при высокой его чистоте, уменьшить количество растворителя, используемого в синтезе, а также исключает дополнительное оборудование и материалы для очистки четырехфтористой серы,971785 Формула изобретения Составитель,Л. Ситнова Редактор Н. Горват Техред И. Верес Корректор Г. Огар Заказ 7675/4 Тираж 509 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Способ получения четырехфтористой серы путем взаимодействия фторида натрия с хлорсодержащим соединением серы в растворителе при нагревании, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода продукта, при сохранении высокой степени чистоты перед взаимодействием фторид натрия выдерживают в растворителе 3 - 5 сут при комнатной температуре. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Юо 2992073, кл. 23 в 2,опублик. 1961.2. Авторское свидетельство СССРМ 276020,кл, С 01 В 17/45, 1970 (прототип) .

Смотреть

Заявка

3278064, 27.02.1981

ВОЛГОГРАДСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

ХАРДИН АЛЕКСАНДР ПАВЛОВИЧ, ПРОТОПОПОВ ПАВЕЛ АЛЕКСАНДРОВИЧ, СОЛОМИНА ТАМАРА ИВАНОВНА, ДЬЯЧЕНКО АЛЕКСАНДР СЕРГЕЕВИЧ, РЫКОВ ВЯЧЕСЛАВ КАРПОВИЧ, СТАРОВОЙТОВ МИХАИЛ КАРПОВИЧ, РУДКОВСКИЙ ВЛАДИМИР ЛЕОНТЬЕВИЧ, СИЗОВ СТАНИСЛАВ ЮРЬЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: C01B 17/45

Метки: серы, четырехфтористой

Опубликовано: 07.11.1982

Код ссылки

<a href="http://patents.su/4-971785-sposob-polucheniya-chetyrekhftoristojj-sery.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ получения четырехфтористой серы</a>

Похожие патенты