Способ получения фторидов щелочно-земельных металлов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветсиикСоциалистичесиикРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 12.06.80 (2 2936940/23-26 Я 1) М, Кл.з с присоединением заявки М(23) Приоритет С 01 В 9/08 Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытийДата опубликования описания 23.08,82 В.И.Соколов, Б.К.Марцоха, Ю.С,Жоглик и В.П.Соколова(71) Заявитель Ставропольский политехнический институт(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ фТОРИДОВ ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВИзобретение относится к химической промышленности, к получению щелочноэемельных металлов и может . быть использовано для получения веществ, применяемых оптикомеханической промышленностью в качестве исходного сырья для оптической керамики и оптических покрытий.Известен способ получения фторидов щелочноэемельных металлов путем взаимодействия фтористоводородной кислоты с карбонатами соответствующих щелочноэемельных металлов д последующим отделением продукта (,1). Недостатком известного способа, являются низкие скорости отстаивания и фильтрации, связанные с мелкодисперсностью осадка.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения фторидов щелочноземельных металлов путем взаимодействия фторсодержащего реагента и хлорида соответствующего щелочноземельного металла в присутствии аэотсодержащего соединения, В качестве фторсодержащего реагента и:пользуют плавиковую кислоту, а в качестве азотаЮсодержащего соединения берут нитратаммония 2Недостатком этого способа является опасность процесса, связаннаяс использованием агрессивной и токсичной фтористоводородной кислоты.Цель изобретения - повьааениебезопасности процесса без снижениявыхода продукта,Поставленная цель достигаетсятем,что согласно способу полученияфторидов щелочноземелъных металлов,заключающемуся во взаимодействиифторсодержащего реагента и солисоответствующего щелочноземельногометалла в присутствии азотсодержащего соединения, в качестве фторсодержащего реагента используютфторароматические соединения, выбранные из ряда: 2,4-динитрофторбенэол, гексафторбензол, пеитафторбензол, октафтортОлуол, при их моль.ном соотношении с солями щелочиоэемельных металлов, равном 2-3 г 1, а вкачестве азотсодержащего соединенияберут амины,Сущность способа заключается вследующем.Отщепление ионов фтора происхо"З 0 дит под действием ряда фмягких952728 1 О 15 30 да 0 2 раствор диэтиламина (0,2 моль) в 20 мл ДМФА. После добавления всего диэтиламина смесь перемешивают при кипении еще 2 ч, По охлаждении декантируют коричневую жидкость. Затем кристаллы Фторида стронция промывают декантацией горячим раствором 5-ным ЮН 4 ЯО, фильтруют. На фильтре осадок промывают горячей водой, затем еще ацетоном (50 мл). Сушат фторид стронция при 100-150 С до пылевидного состояния. Выход 81.П р и м е р 4. Синтез фторида магния. С р, +НМ(СН)ОН+М(СН СОО)-е Р ф СЬ Р 4 (ММСИаСИ ОН )1 Ф МГф + С НСООИЭтаноламин (1,2 моль; 80 мл), 20этиленгликоль (20 мл) и ацетат магния (0,1 моль 1 11,6 г) нагревают приперемешивании до 170 С. Затем порциями добавляют гексафторбензол(0,1 мольу 18,6 г) с таким расчетом, 25чтобы температура реакционной средыподдерживалась в пределах 150-170 С.Этот процесс занимает 1,5-2 чПоохлаждении осадок фторида магнияпромывают декантацией 2-3 разаацетоном (по 50 мл), горячим5-ным раствором ИИОЗ и фильтруютна воронке Бюхнера, Фильтрующийматериал: бязь или Фильтровальнаябумага. После сушки при 120 С до пыле 35видного состояния получают 4,65 гИдР (75).П р и м е р 5. Получение Фторида кальция,ф "иЩЯдцтз . 4 оР НМ.01ф -),Я +:Юйн,исн,аЯмМНГексафторбензол (10 гу 0,05 моль),50этилдиамии (30 г 7 0,5 моль),рат кальция (8,2 гу 0,05 моль) и 100 мл этиленгликоля подогревают3 ч при 110 С при перемешивании.По охлаждении и отстаивании осадка декантируют жидкость. Потом декантацию проводят ацетоном илиДМФА (трижды по 50 мл) и переносятего на фильтр из бязи или фильтровальной бумаги. Кристаллы фторидапромывают на фильтре 50 мл горячейводы. Сушат при 120 С. Выход 7,02 г(90).П р и м е р б. Синтез фторидовмагния, кальция, стронция.Пентафторбензол (16,8 г; 0,1 моль),этилендиамин (30 г 1 0,5 моль),ацетат или нитрат щелочноземельного металла (0,5 моль) и 100 млэтиленгликоля подогревают 3 ч прио100 С при перемешивании. По охлаждении осадок фторида соответствующего металла промывают декантацией3-4 раза ацетоном (по 50 мл), горячим 5-ным раствором нитрата аммония и фильтруют через бязь или сукно. Кристаллы промывают,на фильтрегорячей (70-90 С) деминерализованнойводой и сушат. Выход 100.П р и м е р 7. Октафтортолуол(30 г; 5 моль), ацетат или нитратщелочноземельного металла (0,5 моль)и 120 мл этиленгликоля перемешиваютпри 100 С 3 ч. Далее выделение Фторидов магния, кальция, стронция илибария проводят как,в примере б.Выход количественный.В таблице приведена зависимостьвыхода продукта от мольного соотношения фторсордежащего реагента и солей щелочноземельных металлов.Из таблицы видно, что снижениемольного,соотношения Фторсодержащего реагента и соли щелочноземельногометалла менее 1:2 приводит к снижению выхода продукта, а повышениеэтого соотношения более 1:3 приводиМк непроизводительному расходу реагентов и поэтому целесообразно.Таким образом, данный способ поэволяет повысить безопасность, процесса и снизить вредное воздействиереагента на здоровье человека в условиях рромьйщенного производствапри 100-ном выходе продукта.952728 Продолжение таблицы. 1,0 70 40 МдР Сага 0,5 3,0 100 100 СаР 100 СаР 2,0 1,0 СаР 90 0,5 СаР 65 3,0 ВаР 100 2,5 100 2,0 ВаРВаР100 70 1,0 0,5 40 ВаР формула изобретения Составитель Л.ситнова Редактор Й.ШишкинаТехред Т.Маточка Корректор С.ШекмарЗаказ 6190/31 Тираж 509 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий . 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Ф 1 Патентф, гУжгород, ул. Проектная, 4 Способ получения фторкдов щелочноземельных металлов путем взаимодействия фторсодержащего реагента и соли соответствующего щелочноземельного металла в присутствииазот- содержащего соединения, о.т л ив ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения безопасности процесса беэ снижения выхода продукта, в качестве фторсодержащего реагента используют фторароматкческие соединения, выбранные иэ ряда: 2,4-динитрофтор 1бенэол гексафторбензол, пентафторбензол, октафтортолуол, при ихмольном соотношении с солями ще,лочноземельных металлов, равном.2-3:1, а в качестве азотсодержаще - го соедкненкя берут амины,Источники информациипринятые во внимание прк эксперткзе1. Рысс И.Г. Химия Фтора к.егонеорганических соединений. М.,Госкимиздат, 1956, с. 698-70240 2. Авторское свидетельство СССРР 431110, кл. С 01 О 49/10, 1972 (прототип)