Способ получения трихлорида титана

Союз СоветскнкСоцналнстнческнкреспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ в 941294(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 18, 04. 80 (21) 2912198/23-26с присоелннением заявки М(23)Приоритет(51)М, Кл. С 01 0 23/02 3 Ьеударстеопвй комитет СССР в делам взабретеииЯ н открытий(72) Авторы изобретения Ю. А. Лысенко и Е, А. ТрошинаДонецкий ордена Трудового Красного Знамени"- " политехнический институт(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРИХЛОРИДА ТИТАНА 1Изобретение относится к способам получения трихлорида титана, который может быть использован в качестве компонента катализатора полимеризации олефинов, в качественном анализе и5 в качестве неррганического реактива.Известен способ получения трихлорида титана восстановлением тетрахлорида титана диэтилэфиратом трициклогексилалюминия в бензоле .11.оНедостатком указанного способа является сложность работы с взрывоопасными алюминийорганическими соединениямиКроме того, недостаточная доступность реагента восстановителя.Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является способ восстановления тетрахлорида титана титаном в среде бензола 2.Недостаток указанного способа заключается в высокой продолжительнос" ти процесса (порядка 300,мин), свя 2занной с длительным истиранием смеси тетрахлорида титана и порошка титана в шаровой мельнице.Цель изобретения - снижение продолжительности и упрощение процесса. Поставленная цель достигается тем, что тетрахлорид титана предварительно обрабатывают сложным эфиром карбоновой кислоты (амилавым эфиром монохлоруксусной кислоты, бутиловым эфиром уксусной кислоты или этиловым эфиром капроновой кислоты), взятым в молярном соотношении к тетрахлориду титана 2:1 и затем восстанавливают титаном в среде бензола.При обработке тетрахлорида титана сложными эфирами взятыми в малярном соотношении 2:1 образуется комплексное соединение состава (Т 1 С 112 Э) диссоциирующего уравнению(ТС 142 Э) - Т 1 С 1 ь 3 Э 3 +1 Т С 1 в Э 3Реакцйя восстановления зависит от окислительных свойств ионовТ 1 С 13 Э, 94129которые в свою очередь определяютсядонорными свойствами сложных эфировкарбоновых кислот, зависящих от суммы констант. Тафта Е б спиртовогои кислотного радикала сложного эФира,Установлено, что скорость реакциивосстановления находится в следующейлинейной зависимости с величинамиЧ = 1,3467(б ф ) + 0,4626Таким образом, оказывается возмож- оным осуществить регулирование скорости процесса путем подбора соответствующего сложного эфира карбоновойкислоты и выбрать оптимальный технологический режим для получения три. хлорида титана,Для амилового эфира монохлоруксусной кислоты сумма констант Тафта спиртового и кислотного радикалов равна+ 0,888, скорость реакции в этом слу- щчае равна Ч = 1,6585гмольсм ф чдля бутилового эфира уксусной кислоты Е б = -0,130, скорость реакцииг ц и,/ПРБ в -Й- , у мольсм ч констант Тафта равной 0,262,Иолярное соотношение сложного эфира и тетрахлорида титана, равное 2:1 Звявляется оптимальным для образованияжидких комплексных соединений, полностьюрастворимых в бензоле, а гомогенность образовавшегося раствора приводит к повышению скорости процесса.П р и м е р 1. 7,11 г тетрахлорида титана обрабатывают 12,1 мл амилового эфира монохлоруксусной кислоты,взятого в малярном соотношении ктетрахлориду титана 2;1 и получаюткомплексное соединение состава(Т 1 С 42 СН СООСНС).В сосуд, снабженный магнитноймешалкой, помещают приготовленноекомплексное соединение, 13,20 мл фбензола и 0,3 г титановой стружкии перемешивают 20 мин, Образовавшуюся смесь (трихлорид титана, бензол,эфир и избыток металлического титана)отфильтровывают на воронке Бюхнера, 50отделив непрореагировавший металл.Растворением известной части смесив воде и титрованием полученного раст.вора в дрисутствиидифениламина дихроматом калия определяют содержание ытрихлорида титана в смеси -6,72 г,что составляет 87,163 от теоретического выхода,П р и м е р 2. 6,25 г тетрахлорида титана обрабатывают 8,70 млбутилового эфира уксусной кислоты,взятого в молярном соотношении ктетрахлориду титана 2:1 и получаюткомплексное соединение состава(ТСдС 4 НоСООСН)В сосуд с магнитной мешалкой помещают приготовленное комплексноесоединение и 0,38 г титановой стружки и перемешивают 70 мин. Дальшепо примеру 1,Содержание трихлорида титана составляет 5,97 г или 88,053,П р и м е р 3. 4,25 г тетрахлорида титана обрабатывают 7,60.мл этилового эфира капроновой кислоты, взятым в молярном соотношении 2: и по-лучают комплексное соединение состава(ТС 1,12 СНСООСН, )Х.В сосуд с магнитной мешалкой помещают полученное комплексное соединение, 8,20 мл бензола, и 0,26 г титановой стружки и перемешивают150 мин. Дальше - по примеру 1. Содержание трихлорида титана - 4,01 гили 84,96.Как следует из примеров предлагаемый способ позволяет в 1,5-2 разаснизить продолжительность процессапо сравнению с известным способом.Немного более низкий выход трихлорида титана в предлагаемом способе,по сравнению с известным компенсируется значительным упрощением процесса и связанным с ним снижением энергозатрат на получение продукта. Упрощение процесса и снижение энергозатрат более чем в 10 раз по сравнениюс известным способом достигается исключением подготовительной стадии -длительного истирания металла в шаровой мельнице, дающей тонкий помол.Таким образом, предлагаемый способ позволяет значительно снизитьпродолжительность процесса, упростить процесс и снизить энергозатратына его проведение,Формула изобретения1. Способ получения трихлорида титана восстановлением тетрахлорида титана титаном в среде бензола, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения продолжительности и упрощения процесса, тетрахлорид титана предварительно обрабатывают5 941294 6сложным эфиром карбоновой кислоты, эфир уксусной кислоты, или этиловыйвзятым в молярном соотношении к тет- эфир капроновой кислоты,рахлориду титана 2:1. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе2. Способ по и, 1, о т л и ч а-1. Авторское свидетельство СССРю щ и й с я тем, что в качестве слож- Ю 652118, кл. С 01 С 23/02 1979ного эфира используют амиловый эфир 2. Патент ЧССР У 142516,монохлоруксусной кислоты, бутиловый кл. С 01 0 23/02, 1971 (прототип).Ф1Составитель Т. ПушкинаРедактор В. Бобков Техред М. Рейвес 1(орректор А. ГриценкоЗаказ 4748/3 Тираж 509 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4