Способ получения трифторметилбензолов

Сеееее Сеееетекеете Сецееееистнческик Рееееубпик(45) Дата опубл ання описания ИностранецКурт Риф(Швейцария) Автор.еезобретени Иностранная фирма фЛонца АГ (Швейцария) у Заявит(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРИФТОРМЕТИЛБЕНЗОЛО Недостатко ляется значит водорода в ра что приводит 5 зоны и сложно тельных объем в целом услож известный спо го расхода ка 0 стой сурьмы, Изобрете ствованному метилбензол нение в кач мышленностинтеза, а способ д фтори эотрихл реакци отки эна ой мас Кроме значит пятихлие относится к способу получе в, которые нах стве полупроду основного орга акже при получ усовершен- ия трифтордят приметов в проического нии пестиявтого рид, нной известног ьный расх чете на беувеличенити перерабв реакционяет процесоб требуетализатора сы, чтотого, ельно- ориси ци дов.Известен способ получения трифтор. метилбензолов путем взаимодействия соответствующих трихлорметилбензолов с трехфтористой сурьмой 111.Однако этот способ требует большого расхода труднодоступного сырья - трехфтористой сурьмы, которая используется в качестве фторирующего агента.Известен также способ получения трифторметилбензолов путем вэаимодей" ствия соответствующих трихлорметилбензолов с фтористым водородом при температуре 100 С и давлении 34 ати в присутствии каталиэатора-пятихлористой сурьмы, взятой в количестве 1 вес.Ъ в расчете на исходный трихлорметилбенэол; процесс ведут при перемешивании механической мешалкой (число Рейнольдса не превышает 10000) в течение 1 ч, Малярное соотношение трихлорметилбен. зола и Фтористого водорода 1:4,4. Вы ход целевого продукта 90 121. Цель изобретения - сокращение расхода фтористого водорода и упрощение технологии процесса - достигается тем, что взаимодействие соответствующих зЗихлорметилбенэолов с Фтористым воО дородом ведут при температуре б 0-75 С и перемешивании, охарактеризовайнОм, числом Рейнольдса 50000-80000, в при" сутствии 200-700 ррах пятифтористой сурьмы в расчете на исходный трихлорметилбенэол.Предпочтительно берут 250-600 рр 11 пятихлористой сурьмы в расчете на трихлорметилбензол, процесс ведут под давлением 35-40 ати, при перемешивании, охарактеризованном числом Рейнольдса 58000-62000, в присутствии треххлористого фосфора, взятого в количестве 1 вес.е в расчете на трихлорметилбензол.Отличительными признаками предла.гаемого способа являются проведениепроцесса при температуре 60-75 фС и пе.ремешивании, охарактеризованном числом Рейнольдса 50000-80000, лучше58000-62000, в присутствии 200-700 ррв,обычно 250-600 рри.пятихлористой сурьмы в расчете на исходный трихлорметилбензол, под давлением 35-40 ати, вприсутствии 1 вес.Ъ треххлористого. Фосфора в расчете на трихлорметилбензол.Молярное соотношение трихлорметил-бензола и Фтористого водорода поддер,живают близким к стехиометрическому,Выход целевого продукта Юоставляет93-98.Предлагаемым способом могут бытьполучены бензотрифторид, о-., м= илип-хлорбензотрифторид, 2,4-дихлорбензотрифторид, 1,3- или 1,4-бис-трифторметилбензол, 1,2,4-трифторметилбензол,Пятихлористую сурьму применяют вколичестве 200-700 ррах в расчете наисходный трихлорметилбензол. Большиеколичества катализатора можно использовать, но зто приводит к значительному осмолению.Реакцию можно проводить в автоклаве, снабженном мешалкой,Треххлористый Фосфор вводят дляудаления незначительного количестваводы, что положительно отражается навыходе.После прибавления катализатора ифтористого водорода в стехиометриче-ском количестве реагенты нагревают до60-75 С, лучше до 68-72 С. При температуре выше 100 С катализатор теря-,ет активность, нри температуре ниже60 С он не достигает еще своей полнойактивности.Давление в реакторе 20-45 ати, лучше 35-40 ати.Скорость перемешивания такова, чточисло Рейнольдса составляет 5000080000, предпочтительно 58000-62000,Фтористый водород применяют в стехиометрических количествах. Можновзять Фтористый водород в избытке(1-2). Избыток фтористого водородаудаляют при давлении в реакторе избытком хлористого водорода соответственно их парциальному давлению, Придозировке зти потери должны, быть учтены для достиженияколичественногопревращения.Способ можно осуществлять также понепрерывной схеме. При этом проводятреакцию в первом реакторе до определенной степени превращения, а затемво втором реакторе продолжают реакцию в таких же условиях до полногопревращения реагентов.Важным преимуществом предлагаемогоспособа является малая продолжительность реакции. Максимальное превращение и максимальный выход достигаются уже в течение 10-15 мин. Обычновзаимодействие проводят в течение.,ф 12 мин. Целевой продукт выделяютиз реакционной смеси обычным методом6 и очищают перегонкой. Катализатор ре,генерируют и вновь используют для прведения реакции.П р и м.е р 1. В высокопрочныйстальной автоклав емкостью 1 л, снаб10 ЖЕнный охлаждаемым рассолом обратнымхолодильником, вводят 191 г (2 моль),свежедистиллированного бензотрихлорида, 250 ррах нятихлористой сурьмы и нагревают до 70 С. Затем при перемеши 1 сванин (число Рейнольдса 60000) при бавляют 122 г (6,1 моль) безводногоФтористого водорода из охлажденногозвдиометра и давление доводят азотомдо 40 ати. Температуру реакционнойсмеси поддерживают автоматически. Об 20 разовавшийся хлористый водород пропускают через холодйльники непрерывноподают в скруббер через регулирующийдавление вентиль. Через 12 мин после:начала реакции берут пробу продукта,25 промывают ее водой и высушивают. Поданным газовой хроматографии продуктсодержит 98 мол.В бензотрифторида и 1,9 мол.Ъ к,о -дифтор- о -хлортолуола.В аналогичных условиях, но при пе 30 ремешивании, охарактеризованном числом Рейнольдса 60000, 80000 и 100000выход. целевого продукта составляет98 мол,Ъ, т.е, в указанйых пределахскорость перемешивания не влияет на85 выход целевого продукта.В техже условиях при перемешивании, охарактеризованном числом Рейнольдса 60000, но при температуре 60,65, 68, 70, 72 и 75 С выход целевогопродукта составляет 92, 95, 97, 98,98 и 96 мол,Ъ соответственно,П р и м ер 2. Аналогично примеру1 иэ 460 г (2 моль) п-хлорбензотрихлорида и 122 г (6,1 моль) безводного.Фтористого водорода через 12 мин по- .46 лучают п-хлорбензотрифторид с выходом97 мол.Ъ.ПримерЗ. Из 460 г (2 моль)о-хлорбензотрихлорида и 122 г (6,1 моль)безводного фтористого водорода в при 50 сутствии 500 рр м пятихлористой сурь- мы при температуре 700 С и давлении40 атм в течение 12 мин получают о"-хлорбензотрифторид с выходом 97 мол.Ъ,При использовании 529 г (2 моль)56 2,4-дихлорбензотрифлорида в аналогичных условиях получают 2,4-дихлорбензотрифторид с выходом 97,5 мол.Ъ.П р и м е р 4. Проводят реакцию,как в примере 1, но при давлении 20,60ЗО и 45 ати. Выход бензотрифторидасоставляет 96,2, 97,1 и 97,6 мол.%соответственно.П р и м е р 5. При проведении процесса, как в примере 1, но с добавлением в начале реакции 4 г треххЛо-65 ристого фосфора к бенэотрихлориду ны606547 Составитель Н.ГозаловаРедактор Т.Шарганова Техред Э.ЧУжик . КорректорА.Лакида Заказ 2194/1 Тираж 559 Подписное ПНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва ЖРаушская наб-.- . 4 5филиал ППП фПатент, г. Ужгород, Ул. Проектная, 4 код бенэотрифторида составляет 98 мол.Ф,Треххлористый фосфор не оказывает каталитического влияния, он только связывает воду. формула изобретенияб1. Способ получения трифторметилбенэолов путем взаимодействия соответствующих трихлорметилбензолов с фтористым водородом при повышенных Ю температуре и давлении, в присутствии катализатора - пятихлористой сурьмы, ,йри перемешивании, о т л и,ч а ющ и й с я тем, что, с целью сокращения расхода фтористого водорода и усо- )5 вершенствования технологии процессаоУ его ведут при 60-75 С и перемешивании, Ьхарактеризованном числом Рейнольдса 50000-80000, преимущественно 58000- 62000 в присутствии 200-700 ррвт пятихлористой сурьмы в расчете на исходный трихлорметилбензол,2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что пятихлористую сурь.му берут в количестве 250-600 ррах врасчете на трихлорметилбензол.3, Способ по пп. 1 и 2, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что процесс ведут под давлением 35-40 ати,4, Способ по пп.1-4, о т л ич а ю щ и й с я тем, что процесс проводят в присутствии треххлористогофосфора, взятого в количестве 1 вес.Ъв расчете на трихлорметилбензол.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1. У.Шеппард, К.Шартс. Органическаяхимия фтора, М 1972, с.286,2, Патент США 2654789, кл.260-648,.06.10.53.