331556

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЗЗБ 56 Союа Соввтокиа Социалистичвскиа РвсоубливК ПАТЕНТУ исимый от патента М. Кл. С 071 9(02 Заявлено 12,Ч 1,1970 ( 1447808/23-4) Приоритет 12.Ч 1.1969, Ле 29862/69, Англия Опубликовано 7 Л.1972. Бюллетень Ло 9 Дата опубликования описания 13.1 Ч,1972:изобретений и открыти ори Совете Министров СССРАвторыизобретения Иностранць жеймз Дерек Бирчалл и Дж(Великобритан Иностранная фи Империал Кемикал Индасон Эдвард Кэссидиия)рматриз Лимитед Заявитель СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЛОГЕНСОДЕРЖАЩфОСфАТОВ АЛЮМИНИ ОМПЛЕКСНЫХ Изобретение касается получения комплексных соединений алюминия и фосфора, а именно к способу получения не .описанных в литературе галогенсодержащих комплексных фосфатов алюминия, содержащих по меньшей мере одну химически связанную молекулу спирта или воды.Известны комплексы хлористого алюминия с хлорокисью фосфора и хлорфосфинами.Предлагаемые галогенсодержащие комплексные фосфаты алюминия являются новыми и могут быть использованы для изготовления волокон, покрытий, связующих частиц на основе фосфата алюминия, поскольку комплексные фосфаты алюминия, содержащие по меньшей мере одну химически связанную молекулу спирта или воды, при умеренном нагревании разлагаются до фосфата алюминия в аморфном или кристаллическом состоянии,По предлагаемому способу галогенид или алкоголят алюминия подвергают взаимодействию с фосфорной кислотой и спиртом или водой. Если используют алкоголят алюминия, процесс следует вести в присутствии галогенводородной кислоты.Процесс можно проводить в широкой области температур, но предпочтительны температуры ниже 60 С,В качестве спирта обычно применяют алифатический спирт, содержащий от 1 до 4 атомов угл рода, так как в этом случае комплексные фосфаты алюминия образуются с высоким выходом и легко отделяются в виде твердых частиц..5 Отношение количества г атомов алюминияк количеству г атомов фосфора в комплексных фосфатах алюминия можег меняться в широкой области, например от 1:2 до 2:1, но предпочтительно составляет 1:1.10 Пример 1. Безводный хлорпд алюминия вколичестве 40 г добавляют к 300 мл этилового спирта лабораторной степени чистоты. Получа ощийся раствор охлаждают до .0 С. При.бавляют по каплям 18,6 мл 88%-ной водной15 фосфорной кислоты, и реакционную смесь пе.ремешивают. Реакцшо ведут в атмосфере сухого азота. Образовавшееся кристаллическое вещество отделяют от смеси, промывают этанолом и сушат под вакуумом прп темпеоату 20 ре 0 С.Получают О г продукта.Получающийся продукт имеет эмпирическую формулу АРСНз,С,Ои по сухому остатку следующий химический состав, вес. :25 А 7,87; Р 9,08; С 10,34; С 28,03; Н 7,35 и со.держит 53,76 вес.химически связанного этилового спирта. Инфракрасный спектр поглощения этого соединения, содержащего следы воды, определяют при помощи жидкого па рафпна.55 60 65 Положение полос в эквивалентных сантиметрах с указанием относительной интенсивности их приведено ниже,3450 силььая 970 слабая1950 слабая 935 слабая1635 слабая 900 средней силы 1230 очень сильная 870 средней силы 1100 сильная 800 слабая105 сильная 715 средней силы 1030 очень сильная Специально высушенная проба дает положение полос (эквивалентные сантиметры) в инфракрасном спектре поглощения, приведенное ниже. 3450 средней силы 905 сильная3100 сильная 880 сильная1235 очень сильная 660 средней силы 1110 очень сильная 625 средней силысредней силы 520 сильная10851045 очень сильная 390 средней силыПроводят также дифференциальный термический анализ для пробы соединения, которое содержит небольшое количество воды, Термограмма распространяется на область температур 0 - 800 С и ее осуществляют в атмосфере азота, Наблюдаются острые эндотермические пики при 82 С и 96 С и широкое эндотермическое отклонение при температуре приблизительно 175 С.П ример 2, 10 г соединения, полученного в примере 1, помещают в тарелку на глубину 0,5 см и оставляют в течение 24 час при 20 С и относительной влажности 75%. Соединение теряет 16 вес. /о и превращается в аморфное соединение. Содержание химически связанного этилового спирта падает до 20 вес. /о, аколичество химически связанной воды возрастает до 22 вес. %. Соединение содержит, вес, %: алюминий 10,84, фосфор 12,25, хлор 12,75,П р и м е р 3, Опыт проводят в условиях примера 2, но испытание ведут в течение 48 час. Получающийся аморфный продукт содержит 12,4 вес, химически связанного этилового спирта и 32% вес. % химически связанной воды. Это соединение содержит, вес. %: алюминий 11,34; фосфор 12,82; хлор 12,61.П р и мер 4. Условия примера 2 повторяют за исключением того, что испытание продолжается в течение шести дней. Получающийся аморфный продукт содержит 0,1 вес. /, химически связанного этилового спирта и 35,1 вес. % химически связанной воды. Это соединение содержит, вес. %: алюминий 11,32; фосфор 12,7; хлор 11,84.П р им е р 5. Соединение А 1 РС 1 НввСвОв в количестве 300 г приготовленное так, как описано в примере 2, помещают в трубку диаметром 10 см со стеклянной наплавкой у основания. Сжатый воздух продувают через трубку со скоростью 20 м/час в течение 92 час. Образуется сухой аморфный порошок, содержащий, вес, /о. алюминий 12,4; хлор 11,6; фос 5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 4фор 14,5; химически связанная вода 30. Проводят дифференциальный термический анализ пробы. Термограмма показывает два эндотермических пика при температуре приблизительно 108 С и 160 С,П р и м е р 6. Безводный хлорид алюминия в количестве 15,2 г медленно добавляют к 40 мл дистиллированной воды. Получающийся рас. твор охлаждают до окружающей температуры и добавляют к нему при перемешивании 7,4 мл 88%-ного раствора ортофосфорной кислоты, Затем раствор концентрируют путем нагревания до объема приблизительно 20 мл. Образуется вязкая желто-коричневая жидкость, в которой после нескольких дней выдерживания в кристаллизаторе сформировываются кристаллы, Кристаллы отфильтровывают, промывают этанолом и сушат в вакуумном эксикаторе. Химический анализ кристаллов, вес. %: алюминий 10,6; хлор 14,5; фосфор 12,4; вода 40,1. Этот анализ хорошо соответствует эмпирической формуле А 1 РС 1 НцОв.П ример 7, Безводный бромид алюминия в количестве 26, г растворяют в смеси из 100 мл аблолютного этилового спирта и 9,8 г 88% -ной водной фосфорной кислоты. Эту смесь осторожно подогревают для того, чтобы она лучше растворилась, и полученную светлую жидкость оставляют охлаждаться. После короткого периода времени формируется кристаллический осадок. Его отфильтровывают и сушат в вакуумном эксикаторе.Химический состав кристаллов, вес, %; А 1 6,8; В 20,3; Р 7,6; СгНвОН 47; НО 0,7.По сухому остатку кристаллы имеют эмпирическую формулу А 1 РВг НыСвОвПроводят дифференциальный термический анализ в области температур 0 - 800 С в атмосфере азота. Наблюдают острый эндотермический пик при 108 С и широкое эндотермическое отклонение при температуре приблизительно 175 С. Инфракрасный спектр поглощения этого соединения измеряют, используя жидкий парафин. Положение полос в эквивалентных сантиметрах с указанием относительной интенсивности их приведено ниже, 3450 средней силы 1038 очень сильная 3140 сильная 902 сильная1414 средней силы 880 сильная 1240 очень сильная 615 средней силы 1112 очень сильная 520 сильная1090 1 средней силы 385 слабая в средн 1080силы П р им ер 8. Безводный хлорид алюминия в количестве 26,7 г растворяют в 700 мл и-пропилового спирта и к этому раствору добавляют 19,6 г фосфорной кислоты до получения светлого раствора. Затем к этому раствору прибавляют в избытке специально высушенный диэтиловый эфир. Образуется белый аморфный осадок, который отфильтровывают и сушат. Материал имел следующий состав, вес.: А 1 10,7; С 1 7,6; Р 12,1; НО 9,6; и-пропиловый спирт 32,2.331556 Составитель М. Макаров Техред 3. Тараненко Корректор Н. Шевченко Редактор О. Юркова Заказ 917/12 Изд. ЬЪ 336 Тираж 448 ПодписноеЕИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж.35, Раушская наб., д, 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 П р имер 9. Безводный хлорид алюминия в количестве 13,4 г растворяют в 100 мл н-деканола, К этому раствору добавляют 9,8 г 88%-ной водной фосфорной кислоты. Реакционную смесь фильтруют. Диэтиловый эфир в избытке добавляют к фильтрату. В осадок выпадает белое вещество, имеющее следующий состав, вес. %: А 1 10,4; С 1 10,7; Р 13,4; Н 20 20,8; и-деканол 10,7,П р и м е р 10. Безводный хлорид алюминия в количестве 40,05 г растворяют в 250 мл изопропилового спирта. Затем добавляют 88 о/оную фосфорную кислоту в количестве 29,4 г до получения чистого раствора. Приоавление большого количества диэтилового эфира к этому раствору приводит к тому, что в осадок выпадает белое твердое аморфное вещество, имеющее следующий состав, вес. /,: А 1 10,9; С 1 13,7; Р 12,3; НО 22,7; изопропиловый спирт 13,5,В тех случаях, когда используют специально высушенный диэтиловый эфир, продукт имеет следующий состав, вес. Ъ: А 10,7; С 8,3; Р 11,9; Н,О 15,2; изопропиловый спирт 31,7.,Прим ер 11. Сухой хлорнстый водород йколичестве 6,64 г растворяют в 185 г изопропилового спирта и 33,1 г этилового спирта. К этому раствору добавляют 17,9 г 88/,-ной 5 фосфорной кислоты. Затем к раствору добавляют 37,25 г изопропилата алюминия и перемешивают до его растворения, После этого раствор фильтруют, и фнльтрат имеет следующий химический состав, вес. /в . А 1 2,1;10 С 2,2; Р 2,1; Н О 2,6; органический растворитель 86,7. Предмет изобретения1. Способ получения галогенсодержащих 15 комплексных фосфатов алюминия, содержащих по меньшей мере одну химически связанную молекулу спирта или воды, отличаюи 4 ийся тем, что галогенид или алкоголят алюминия подвергают взаимодействию с фосфорной 20 кислотой и спиртом нлн водой.2. Спосоо по и. 1, отлича оциися тем, что вслучае использованя алкоголята алюминия процесс проводя г и нратствнн галогенводородной кслоты.25 3. Сносоо но п. 1, отличаюциися тем, чтопроцесс проводят нрн температуре ниже 60 С.