Способ получения соединения графита с трифторидом брома

(51) М. Кд. С 01 В 31/00 Ъаудерстееииый комитет ССОР по делен изебретеиий и етхрцтий(71) Заявитель Новосибирский государственный университет(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОЕДИНЕНИЯ ГРАФИТА С ТРИФТОРИДОМ БРОМАИзобретение относится к области получейия" галогенсодермащих соединений графита нреимущественно фторсодержащих, в частности соединений графита с трифторидом брома, которые могут быть использованы в качестве твердьгх фторирующих агентов для синтеза фторорганическнх и неорганических соединений. Известен способ получения соединения графита с трифторидом брома путем смачивания порошка графита с размером частиц менее 0,063 мм жидким трифторидом брома, вакуумирования смеси до давления 10мм рт.ст, и нагревания до 49 - 183 С, На синтез требуется 44 - 48 ч, расход фторида брома составляет 24 г на 1 г графита. В результате получают соединение состава Са Вгр содержащего 24,7% фтора и разлагающегося нри 179 С 13.Основными недостатками способа являются его болыпая продолжительность и сложность, а также низкое содержание фтора в конечном продукте. Известен также другой способ соединенияграфита с трифторпдом брома, согласно кото.рому порошок графита обрабатывают жидкимтрифторидом брома при температуре от 40до +20 С в течение 14 - 16 ч. На обработку51 г графита расходуется 40 г трифторидаброма. В результате получают соединение со.става С 9,9 ВгЕ, содеркашего 32,8% фтора,27,0% брома и 40,2% углерода (2.Недостатки данного способа заключаютсяв болыцой длительности и сложности процесса, использовании значительного избытка.трифторида бромачем это требуется по сте.хиометрии, невысоком содержании фтора в 15Целью изобретения является интенсификация, удешевление и упрощение процесса, уве.личение содержания фтора в соединении.Это достигается тем, что порошок графитаобрабатывают газообразным трифторидом лоброма при температуре 50 - 127 С.Отличительной особенностью способа явля.ется использование газообразного трифторидаброма и проведение процесса при указанных710930 изобретения Формула 11 НИИПИ Заказ 8946/14 Фпч ППП "Патент"г. Ужгород, ул. Проекпая, 4 3температурах. В этом случае создаются усло.вия для дозированной подачи трифторидаброма, регулирования и копроля реакциис графитом и исключения возможносл бурного ее протекания.Проведение процесса при температуре менее50 С нецелесообразнО из-за того, что в ксаечномпродукте содержание брома увеличиваетсл,а фтора уменыпается. Верхний предел прове.дения реакции ограничен температурой кипе.ния фторида брома 127 С, при которой по.спедний может подаваться в реактор фтариро.вания за счет давления собственных паров,При этом может лишь изменяться скоростьподачи газообразного фторида благодаря ин.тенсификации кипения жидкого фторида,П р и м е р 1, Графитавый парсппак маркиТК (0,3 г) с размером частиц 016-0,20 мми зольностью 0,1% насыпают в никелевуюлодочку, .которую размещают в никелевомгоризонтальном реакторе, Жидкий трифторидброма заливают в испаритель и пропускаотчерез него поток аргона са скоростью80 ем/мин. 1"азовуа смесь ВгР, и Дг пэддавлением 5-10 мм рт.ст. подают в течение2 ч в реактор, предварительно нагретый датемпературь 50-60 С, В результате обработкиграфита получают порошок зеленого цветавесом 0,75 г, содержащий 40,05% углерода43,26% фтора и 1669% брома.П р и м е р 2, Такай же графитовый по.рошок, что и в примере 1, весом 3 г засьпают в вертикальный реактор, в котором пред.варительно устанавливают никелевый держательс отверстиями диаметром, меньшим диаметрачастиц графита для прохода газа,20 г трифторида брома нагреваат в испарителе до температуры кипешя 127 С и вгазообразном виде в течение 30 мин праус.кают через реактор. Избыточный ВгРз и газо.образные продукты реакции собирают па вы.ходе из реактора. В результате обработкиграфита получают порошок темно.зеленогоцвета, который по данным химического, рентгеноструктурнога анализов ИК.сект 1 эаскопииотвечает составу соединения С,Ига примежллоскостнам расстоянии в структуре6,14 А и содержании 45,23% фтора, 17,17% бро.ма и 39,06% углерода. Соединение термичес.ки устойчиво до 260-280 С, не гидролизу.ется при хранении,П р и м е р 3, Процесс ведут по примеру1, на берут 18 г ВгЕ, и 12,1 г графитовогопорошка. При температуре кипения трлфтарида брома в барботере, установленном на выходе (после реактора фторирования н сборных лавупек) наблюдается выделение брома,что свидетельсвует о взаимодействии графитас парам Вг"зГазообразные продукты взалмадсйсгвня собирают и анализируют: наличия ВгГ не аб.наружено (т.е, наблюдается 100% ега испальзавание), основная масса отходящих газов состав.ляет бромтвердый продукт взаимодействия О не однороден; нижний слой (примерно 1/3 пансоте загрузки) представляет порошок жел.то.серого цвета, содержащий фтора 4073%,брама 15,18%,углерода 37,78%, остальнаямасса графитового пораппса превращается в 5 продукт темного цзета (блеск, присущий ис.ходпому графиту, исчезает). При дополшпель.най обработке фторидом весь графит прев 1 апается в соединение графита с ВгР,.11 алученное в соответствии с изобретением 20 саед: пение СВгР испытывают на реак:шанную способность па отношению к гексахларбензолу (в сравнении с соединением, палучаемьи па прототипу) В эакртам автоклавапри 200-270 С на основе выхода фторугле.25 родного саещшения, представляющего собой1 брам 2 фтаргексахлорциклагексаден,5.Выход этага продукта увеличивается ат6,3 Я с СВгР, да 9,9% с С, ВгЕ;,.Таким образом. использование пзабрете.30 ния позволяет: интенсифицировать получениесоединения графита н трифтарида брома в7-30 раз; удедевль и упростить процесс;увеличить количество фтора в соединении на40 -45%, осуцесвлят наработку большего 35 количества полукта. Способ получения соединения графита сгрпфторнпом брома обработкой парашка гра.40 фита трнфтаридам брома, о т л и ч а ющ и й с я тем, чта, с целью ипенсификацииудешевления и упрощения процесса увеличения количества фтора в соединении, обработку проводят газообразным трифторидом бро 45 ма при температуре 50 - 127 С.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Опаловский А. А. и др, Слоистые соеди.пения графита с трифторидом брома и пента.50 фгоридам иода, Ж. Неорганической химии, т.ХЧ 11вып, 9, с, 2350 - 2353, 1972.2, Земсков С. В. и др. Взаимодействиеграфита с жидким трифторнд м брома. Леп.ВИНИТИ, ИНХ СО АН СССР У 3023 - 74,55 1974 (прототлп) . Тираж 565 Подписное