[go: up one dir, main page]

RU2213730C1 - Method for preparing perfluoro-2-methyl-3-oxahexanoylperoxide - Google Patents

Method for preparing perfluoro-2-methyl-3-oxahexanoylperoxide Download PDF

Info

Publication number
RU2213730C1
RU2213730C1 RU2002106168/04A RU2002106168A RU2213730C1 RU 2213730 C1 RU2213730 C1 RU 2213730C1 RU 2002106168/04 A RU2002106168/04 A RU 2002106168/04A RU 2002106168 A RU2002106168 A RU 2002106168A RU 2213730 C1 RU2213730 C1 RU 2213730C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
peroxide
methyl
sodium hydroxide
perfluoro
hydrogen peroxide
Prior art date
Application number
RU2002106168/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002106168A (en
Inventor
Л.М. Боровнев
А.С. Дедов
В.Ю. Захаров
И.М. Капустин
Г.В. Кочеткова
нов В.В. Лукь
В.В. Лукьянов
О.В. Лазарева
Е.Р. Пурецка
Е.Р. Пурецкая
В.В. Тишина
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Кирово-Чепецкий химический комбинат им. Б.П. Константинова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Кирово-Чепецкий химический комбинат им. Б.П. Константинова" filed Critical Открытое акционерное общество "Кирово-Чепецкий химический комбинат им. Б.П. Константинова"
Priority to RU2002106168/04A priority Critical patent/RU2213730C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2213730C1 publication Critical patent/RU2213730C1/en
Publication of RU2002106168A publication Critical patent/RU2002106168A/en

Links

Images

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: organic chemistry, chemical technology. SUBSTANCE: invention relates to preparing perfluoro-2-methyl-3-oxahexanoylperoxide that is used as an initiating agent in radical copolymerization of fluorinated olefins. Perfluoro-2-methyl-3-oxahexanoic acid fluoroanhydride is mixed with an perfluoropropylvinyl ester using as an organic solvent. Aqueous solutions of hydrogen peroxide and sodium hydroxide (preferably as 5-10%) are fed to mixture by separate currents simultaneously in cooling being preferably in the range of temperature from 0 to 5 C. The ratio of total volume of aqueous solutions to the mixture volume = (0.57-1.84) : 1 being the parent reagents are taken in the mole ratio hydrogen peroxide : sodium hydroxide : fluoroanhydride = (1.5- 2.5) : (2.0-2.5) : 1, respectively. Method provides simplifying isolation of the end substance, to improve its quality and to enhance safety and yield of product. EFFECT: improved preparing method. 5 cl, 2 tbl, 12 ex

Description

Изобретение относится к области органической химии, а именно к способам получения перфторированного диацильного пероксида, полученного на основе окиси гексафторпропилена - перфтор-2-метил-3-оксагексаноилпероксида (ПФОГ), который предназначен для использования в качестве инициатора для радикальной сополимеризации фторированных олефинов. The invention relates to the field of organic chemistry, and in particular to methods for producing perfluorinated diacyl peroxide obtained on the basis of hexafluoropropylene oxide - perfluoro-2-methyl-3-oxahexanoyl peroxide (PFOG), which is intended for use as an initiator for the radical copolymerization of fluorinated olefins.

Известен способ получения перфтордипропионилпероксида, полученного на основе окиси гексафторпропилена, включающий контактирование фторангидрида перкарбоновой кислоты, а именно перфторпропионилфторида, фторорганической кислоты (ФА) с водным раствором неорганического пероксида в среде жидкого фторхлорзамещенного углеводорода, например хладона 113, при температуре -15 : +5oС, причем контактирование проводят путем подачи перфторпропионилфторида в контактную массу, образованную смешением хладона 113 и 30%-ных по массе водных растворов пероксида водорода и гидроксида натрия в объемном отношении 1: (0,05-0,12): (0,05-0,15) с добавкой хлорида натрия (для снижения температуры замерзания массы) при интенсивном перемешивании с отводом тепла (патент РФ 2154057, кл. С 07 С 407/00, 409/16, опубл. 10.08.2000). Химизм процесса состоит в действии пероксида натрия в момент его образования на вводимый в реакционную среду перфторпропионилфторид. Получают раствор перфтордипропионилпероксида в хладоне 113 с концентрацией 57-150 г/л (3,6-9,4 мас.%) и выходом по органическому сырью 74,2-80,8%. Приведенный способ имеет недостатки. Из-за высокой концентрации водных растворов реагентов образующийся в процессе побочный продукт - фторид натрия - выделяется в твердом виде на границе раздела водной и органической фаз, усложняя разделение водного и органического слоев, что приводит к потерям продукта. Кроме того, использование концентрированных растворов приводит к резкому разогреву реакционной массы, осложняет ведение процесса, требует более сильного охлаждения и ввода в реакционную среду хлорида натрия для снижения температуры замерзания смеси, что дополнительно загрязняет промывные и сточные воды. К тому же работа с концентрированными растворами пероксида водорода и гидроксида натрия опасна и требует соблюдения особых мер предосторожности.A known method for producing perfluorodipropionyl peroxide obtained on the basis of hexafluoropropylene oxide, comprising contacting percarboxylic acid fluoride, namely perfluoropropionyl fluoride, organofluoric acid (FA) with an aqueous solution of an inorganic peroxide in liquid fluorinated hydrocarbon: 113 at + 15 ° C, for example, moreover, the contacting is carried out by feeding perfluoropropionyl fluoride into the contact mass formed by mixing freon 113 and 30% by weight aqueous solutions of peroxide hydrogen sulfide and sodium hydroxide in a volume ratio of 1: (0.05-0.12): (0.05-0.15) with the addition of sodium chloride (to reduce the freezing temperature of the mass) with vigorous stirring with heat dissipation (RF patent 2154057 , class C 07 C 407/00, 409/16, publ. 10.08.2000). The chemistry of the process consists in the action of sodium peroxide at the time of its formation on perfluoropropionyl fluoride introduced into the reaction medium. A solution of perfluorodipropionyl peroxide in chladone 113 is obtained with a concentration of 57-150 g / l (3.6-9.4 wt.%) And an organic yield of 74.2-80.8%. The above method has disadvantages. Due to the high concentration of aqueous solutions of reagents, the by-product formed in the process - sodium fluoride - is released in solid form at the interface between the aqueous and organic phases, complicating the separation of the aqueous and organic layers, which leads to product losses. In addition, the use of concentrated solutions leads to a sharp heating of the reaction mass, complicates the process, requires more powerful cooling and introduction of sodium chloride into the reaction medium to reduce the freezing temperature of the mixture, which additionally pollutes the wash and waste water. In addition, working with concentrated solutions of hydrogen peroxide and sodium hydroxide is dangerous and requires special precautions.

Кроме использования классического синтеза в водно-органической среде известны способы получения перфтордиацилпероксидов в неводных растворителях. Авторы этих способов считают, что наличие воды способствует образованию органической кислоты, образующейся в результате гидролиза фторангидрида, а также перкислоты или кислоты, образующейся при гидролизе диацилпероксида. Кроме того, вода, оставшаяся в пероксиде, может вызвать коррозию оборудования, применяемого для полимеризации, поскольку при гидролизе фторангидрида образуется фтористый водород. Вода осложняет удаление и очистку растворителя, используемого при полимеризации. In addition to using classical synthesis in an aqueous-organic medium, methods are known for producing perfluorodiacyl peroxides in non-aqueous solvents. The authors of these methods believe that the presence of water promotes the formation of an organic acid resulting from the hydrolysis of fluorohydride, as well as peracid or acid formed during the hydrolysis of diacyl peroxide. In addition, the water remaining in the peroxide can cause corrosion of the equipment used for polymerization, since hydrogen fluoride is formed during the hydrolysis of the fluoride hydride. Water complicates the removal and purification of the solvent used in the polymerization.

Известен способ получения диацилпероксидов, в том числе перфтор-2-метил-3-оксагексаноилпероксида (ПФОГ), в среде жидкого или суперкритического диоксида углерода путем контактирования фторангидрида с пероксидным комплексом, взятым в 2-4-кратном избытке по отношению к фторангидриду, причем пероксидный комплекс вводят в полимеризационную среду в виде твердой фазы, а охлаждение ведут до температуры от -40 до +40oС с последующей фильтрацией органической фазы для отделения избытка пероксидного комплекса (пат. ЕР 1157988, опубл. 28.11.2001). В спецстальной автоклав емкостью 300 мл, предварительно высушенный азотом в течение нескольких часов при температуре 100oС, помещают 2 г (12,7 ммол) сухого перкарбоната натрия (Na2СО3 11/2 Н2О2). Автоклав закрывают, вакуумируют и охлаждают до -20oС. В литровый спецстальной цилиндр помещают 5,2 мл (24,7 ммол) фторангидрида димера окиси гексафторпропилена (ФА), охлаждают сухим льдом, вакуумируют и помещают в него 220 г диоксида углерода СО2. Цилиндр соединяют с автоклавом спецстальной трубкой диаметром 3,2 мм, переворачивают и выливают 199 г жидкости (ФА) в автоклав. Содержимое автоклава размешивают со скоростью 5000 об/мин в течение 4 ч при температуре 0oС, при этом температуру в автоклаве поддерживают в интервале от -2oС до 0,5oС, а давление меняется от 3,29 МПа до 3,59 МПа. Затем содержимое автоклава при перемешивании охлаждают до -27oС, при этом давление снижается до 1,27 МПа. Содержимое автоклава перемещают в отвакуумированный и охлажденный жидким азотом цилиндр. После передачи смеси давление в цилиндре составляет 0,2 атм (20 кПа). Цилиндр открывают и добавляют 100 мл 2,3-дигидроперфторпентана (CF3-CFHCHFCF2CF3), чтобы облегчить контроль выхода перекиси. Цилиндр вынимают из ванны с азотом, медленно нагревают до комнатной температуры и испаряют СO2 по падению давления (30-45 мин). Содержимое цилиндра в жидком виде сливают в охлажденную сухим льдом полиэтиленовую бутылку. Полученную жидкость три раза промывают водой при комнатной температуре. В результате получают 85 мл жидкости, содержащей 41% пероксида. После вскрытия на стенках автоклава обнаруживается твердый белый осадок, вес которого по объему примерно соответствует количеству добавленного вначале перкарбоната натрия. Указанный способ имеет недостатки: наличие дополнительных стадий предварительной просушки автоклава и отмывки полученного пероксида от использованных в избытке твердых реагентов, которые усложняют и затягивают процесс получения готового продукта. Высокая концентрация полученного раствора пероксида (41% по массе) осложняет его использование. Известно, что чем выше концентрация полученного раствора пероксида, тем менее устойчив этот раствор при хранении. Концентрированные растворы пероксида взрывоопасны и работа с ними требует соблюдения особых мер предосторожности. К тому же получение пероксида в среде жидкого диоксида углерода при давлении 32,9-35,9 ата требует использования специальной аппаратуры и повышает опасность метода.A known method of producing diacyl peroxides, including perfluoro-2-methyl-3-oxahexanoyl peroxide (PFOG), in liquid or supercritical carbon dioxide by contacting the fluorohydride with a peroxide complex, taken in a 2-4-fold excess with respect to the fluorohydride, and peroxide the complex is introduced into the polymerization medium in the form of a solid phase, and cooling is carried out to a temperature of from -40 to +40 o With subsequent filtration of the organic phase to separate the excess peroxide complex (US Pat. EP 1157988, publ. 28.11.2001). In a special steel autoclave with a capacity of 300 ml, preliminarily dried with nitrogen for several hours at a temperature of 100 ° C, 2 g (12.7 mmol) of dry sodium percarbonate (Na 2 CO 3 11/2 H 2 O 2 ) are placed. The autoclave is closed, vacuum and cooled to -20 o C. 5.2 ml (24.7 mmol) of hexafluoropropylene oxide dimer fluoride are placed in a special steel cylinder, cooled with dry ice, vacuum and 220 g of carbon dioxide CO 2 are placed in it . The cylinder is connected to the autoclave with a special steel tube with a diameter of 3.2 mm, invert and pour 199 g of liquid (FA) into the autoclave. The contents of the autoclave are stirred at a speed of 5000 rpm for 4 hours at a temperature of 0 o C, while the temperature in the autoclave is maintained in the range from -2 o C to 0.5 o C, and the pressure varies from 3.29 MPa to 3, 59 MPa. Then the contents of the autoclave with stirring are cooled to -27 o C, while the pressure drops to 1.27 MPa. The contents of the autoclave are transferred to a cylinder evacuated and cooled by liquid nitrogen. After transferring the mixture, the pressure in the cylinder is 0.2 atm (20 kPa). The cylinder was opened and 100 ml of 2,3-dihydroperfluoropentane (CF 3 —CFHCHFCF 2 CF 3 ) was added to facilitate control of the peroxide yield. The cylinder is removed from the bath with nitrogen, slowly heated to room temperature and CO 2 is evaporated by pressure drop (30-45 min). The contents of the cylinder in liquid form are poured into a polyethylene bottle cooled by dry ice. The resulting liquid was washed three times with water at room temperature. The result is 85 ml of a liquid containing 41% peroxide. After opening, a solid white precipitate is detected on the walls of the autoclave, the weight of which approximately corresponds to the amount of sodium percarbonate initially added. The specified method has disadvantages: the presence of additional stages of preliminary drying of the autoclave and washing the obtained peroxide from the excess solid reagents used, which complicate and delay the process of obtaining the finished product. The high concentration of the resulting peroxide solution (41% by weight) complicates its use. It is known that the higher the concentration of the obtained peroxide solution, the less stable this solution during storage. Concentrated peroxide solutions are explosive and working with them requires special precautions. In addition, the preparation of peroxide in liquid carbon dioxide at a pressure of 32.9-35.9 atm requires the use of special equipment and increases the danger of the method.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому является способ получения перфтор-2-метил-3-оксагексаноилпероксида в апротонном органическом растворителе, в том числе во фторированном эфире - 2Н-перфтор-5-метил-3,6-диоксанонане при охлаждении, включающий контактирование фторангидрида с пероксидным комплексом, взятом в избытке по отношению к фторангидриду, причем пероксидный комплекс вводят в полимеризационную среду в виде твердой фазы с последующей фильтрацией органической фазы для отделения избытка оставшегося пероксидного комплекса (пат. ЕР 1164130, опубл. 28.11.2001). В круглодонную колбу помещают 50 мл растворителя - 2Н-перфтор-5-метил-3,6-диоксанонана и 2,0 г (13 ммол) сухого перкарбоната натрия или (19 ммол) эквивалента Н2О2. После охлаждения до 0oС к содержимому колбы добавляют 5,2 мл (25 ммол) фторангидрида. Полученную смесь перемешивают магнитной мешалкой в течение 3 часов. Реакционную массу фильтруют через осушитель - сульфат кальция на стекловате для удаления остатков непрореагировавшего перкарбоната натрия или Н2О2. В фильтрате определили 0,18М перекиси, допуская, что объем продукта равен 55 мл, это составляет 79%-ный выход перекиси к исходному органическому фторангидриду. Известный способ имеет следующие недостатки. В данном способе применяют готовый пероксидный комплекс (пероксидикарбонат натрия), его берут в избытке от стехиометрии по отношению к исходному фторангидриду, а поскольку предлагается использовать пероксидные комплексы, нерастворимые в апротонных растворителях в твердой фазе, то в результате для контактирования пероксидного комплекса и фторангидрида требуется довольно длительное время. Кроме того, возникает необходимость введения дополнительной стадии фильтрации получаемого диацилпероксида, что усложняет известный способ и повышает его опасность.The closest set of essential features to the proposed is a method for producing perfluoro-2-methyl-3-oxahexanoyl peroxide in an aprotic organic solvent, including in fluorinated ether - 2H-perfluoro-5-methyl-3,6-dioxanonan under cooling, including contacting fluoride with a peroxide complex, taken in excess with respect to the fluoride, moreover, the peroxide complex is introduced into the polymerization medium in the form of a solid phase, followed by filtration of the organic phase to separate the excess remaining peroxide complex (Pat. EP 1164130, publ. 28.11.2001). 50 ml of a solvent, 2H-perfluoro-5-methyl-3,6-dioxanonan and 2.0 g (13 mmol) of dry sodium percarbonate or (19 mmol) of an equivalent of H 2 O 2, are placed in a round-bottom flask. After cooling to 0 ° C. , 5.2 ml (25 mmol) of hydrofluoride are added to the contents of the flask. The resulting mixture was stirred with a magnetic stirrer for 3 hours. The reaction mass is filtered through a desiccant - calcium sulfate on glass wool to remove residues of unreacted sodium percarbonate or H 2 O 2 . 0.18 M peroxide was determined in the filtrate, assuming that the product volume was 55 ml, this represents a 79% yield of peroxide to the starting organic fluoride. The known method has the following disadvantages. In this method, a ready-made peroxide complex (sodium peroxydicarbonate) is used, it is taken in excess from stoichiometry with respect to the starting fluorohydride, and since it is proposed to use peroxide complexes insoluble in aprotic solvents in the solid phase, quite a result is required for contacting the peroxide complex and fluorohydride a long time. In addition, it becomes necessary to introduce an additional filtration step for the resulting diacyl peroxide, which complicates the known method and increases its danger.

Техническая задача настоящего изобретения состоит в сокращении времени контактирования пероксидного комплекса с фторангидридом и в упрощении процесса получения перфтор-2-метил-3-оксагексаноилпероксида. The technical task of the present invention is to reduce the contact time of the peroxide complex with fluoride and to simplify the process of producing perfluoro-2-methyl-3-oxahexanoyl peroxide.

Поставленная задача решается способом получения перфтор-2-метил-3-оксагексаноилпероксида (ПФОГ), включающим контактирование при охлаждении фторангидрида перфтор-2-метил-3-оксагексановой кислоты (ФА) с пероксидом в органическом растворителе, согласно изобретению контактирование проводят с водным раствором пероксида водорода и гидроксида натрия, в качестве органического растворителя используют перфторпропилвиниловый эфир, причем контактирование проводят путем одновременной раздельной подачи водных растворов пероксида водорода и гидроксида натрия в контактную массу, образованную смешением фторангидрида перфтор-2-метил-3-оксагексановой кислоты с перфторпропилвиниловым эфиром. The problem is solved by the method of producing perfluoro-2-methyl-3-oxahexanoyl peroxide (PFOG), including contacting with cooling of perfluoro-2-methyl-3-oxahexanoic acid fluoride (PA) with peroxide in an organic solvent, according to the invention, contacting is carried out with an aqueous solution of peroxide hydrogen and sodium hydroxide, perfluoropropyl vinyl ether is used as an organic solvent, and contacting is carried out by simultaneously supplying aqueous solutions of hydrogen peroxide and sodium oxide in the contact mass formed by mixing the fluoride of perfluoro-2-methyl-3-oksageksanovoy acid with perfluoropropylvinylether.

Контактирование проводят при отношении суммарного объема водных растворов к объему контактной массы (0,57-1,84):1. Contacting is carried out with the ratio of the total volume of aqueous solutions to the volume of contact mass (0.57-1.84): 1.

Используют предпочтительно 5-10%-ные (по массе) водные растворы пероксида водорода и гидроксида натрия. Preferably, 5-10% (by weight) aqueous solutions of hydrogen peroxide and sodium hydroxide are used.

Исходные реагенты берут в мольном отношении пероксид водорода : гидроксид натрия : фторангидрид (1,5-2,5) : (2,0-2,5):1. The starting reagents take in a molar ratio hydrogen peroxide: sodium hydroxide: fluorohydride (1.5-2.5): (2.0-2.5): 1.

Контактирование ведут в интервале температуры от 0 до 5oС.Contacting is carried out in the temperature range from 0 to 5 o C.

Способ проверен в лабораторных условиях. The method was tested in laboratory conditions.

П р и м е р 1. Перфтор-2-метил-3-оксаперфторгексаноилпероксид (ПФОГ) получают в круглодонной четырехгорлой колбе, снабженной мешалкой, термометром и двумя капельными воронками для подачи реагентов. В колбу загружают 100 мл (0,59 моль) перфторпропилвинилового эфира (ПФПВЭ), охлаждают его до температуры -10oС и добавляют в колбу 16 мл (0,075 моль) фторангидрида перфтор-2-метил-3-оксаперфторгексановой кислоты. В полученную контактную массу с температурой -10oС при интенсивном перемешивании одновременно из двух дозаторов подают 49,1 мл пероксида водорода и 54,1 мл гидроксида натрия в виде 10%-ных (по массе) водных растворов, что составляет по 0,15 моль каждого реагента. Объемное отношение водной фазы к органической контактной массе 0,89: 1, а мольное отношение исходных реагентов пероксид водорода : гидроксид натрия составляет 2:2:1. Подачу реагентов ведут с такой скоростью, чтобы температура реакционной массы не превышала +5oС. После окончания подачи реагентов перемешивание реакционной массы продолжают в течение 1 ч, выдерживая температуру 0oС. Затем реакционную массу переносят в делительную воронку, отстаивают и отделяют нижний органический слой, представляющий собой раствор полученного пероксида в перфторпропилвиниловом эфире от водного раствора минеральных веществ. При отстое разделение слоев происходит практически мгновенно, граница слоев очень четкая, промывки органического продукта не требуется. Получают 19,7 г ПФОГ в виде 10,8%-ного (по массе) раствора в ПФПВЭ (анализируют иодометрическим титрованием). Выход целевого продукта по органическому сырью 80,0%. Полученный раствор используют в качестве инициатора в процессе сополимеризации тетрафторэтилена (ТФЭ) с перфторпропилвиниловым эфиром, которую проводят следующим образом. Используют лабораторный реактор вместимостью 1,6 л из хромоникелевой стали, оборудованный высокоскоростной пропеллерной мешалкой (1500 об/мин), рубашкой для обогрева, капельницей и шприцевым устройством для ввода инициатора. Реактор герметизируют, охлаждают до температуры -25oС и вакуумируют до остаточного давления 0,001 МПа. В охлажденную до той же температуры капельницу помещают 1 г полученного инициатора ПФОГ в виде 10,8%-ного (по массе) раствора в ПФПВЭ, добавляют еще 3,25 г ПФПВЭ, капельницу герметизируют и содержимое ее сливают в реактор. Затем в реактор загружают 600 г сжиженного октафторциклобутана (ОФЦБ). Содержимое реактора при перемешивании нагревают до температуры 35oС. В реактор подают 25 г ТФЭ и проводят сополимеризацию мономеров при постоянной температуре и установившемся давлении, добавляя в реактор подпиточную смесь сомономеров, содержащую 97 мол.% ТФЭ и 3 мол.% ПФПВЭ, до исходного давления каждый раз при снижении давления на 0,02 МПа. Процесс сополимеризации ведут до израсходования 170 г подпиточной смеси в течение 3,7 ч. Затем реакцию прекращают путем остановки мешалки и сдувки непрореагировавших мономеров в предварительно охлажденную и отвакуумированную емкость. Сополимер дегазируют путем прогрева под вакуумом, реактор охлаждают и вскрывают. Полученный сополимер прогревают еще в течение 24 ч при 120oС и определяют его свойства. Получают 190 г белого порошка сополимера ТФЭ с перфторпропилвиниловым эфиром.PRI me R 1. Perfluoro-2-methyl-3-oxaperfluorohexanoyl peroxide (PFOG) is obtained in a round-bottomed four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer and two dropping funnels for supplying reagents. 100 ml (0.59 mol) of perfluoropropyl vinyl ether (PFPE) was charged into the flask, it was cooled to a temperature of -10 ° C and 16 ml (0.075 mol) of perfluoro-2-methyl-3-oxaperfluorohexanoic acid fluoride was added to the flask. 49.1 ml of hydrogen peroxide and 54.1 ml of sodium hydroxide in the form of 10% (by weight) aqueous solutions, which is 0.15 each, are fed into the obtained contact mass with a temperature of -10 ° C with vigorous stirring simultaneously from two dispensers mole of each reagent. The volumetric ratio of the aqueous phase to the organic contact mass is 0.89: 1, and the molar ratio of the starting reagents is hydrogen peroxide: sodium hydroxide is 2: 2: 1. The supply of reagents is carried out at such a speed that the temperature of the reaction mass does not exceed +5 o C. After the end of the supply of reagents, stirring of the reaction mass is continued for 1 h at a temperature of 0 o C. Then the reaction mass is transferred to a separatory funnel, sedimented and the lower organic a layer representing a solution of the obtained peroxide in perfluoropropyl vinyl ether from an aqueous solution of mineral substances. With sludge, the separation of layers occurs almost instantly, the boundary of the layers is very clear, washing of the organic product is not required. 19.7 g of PFOG are obtained in the form of a 10.8% (by weight) solution in PFPVE (analyzed by iodometric titration). The yield of the target product for organic raw materials is 80.0%. The resulting solution is used as an initiator in the copolymerization of tetrafluoroethylene (TFE) with perfluoropropyl vinyl ether, which is carried out as follows. A laboratory reactor with a capacity of 1.6 liters of chromium-nickel steel is used, equipped with a high-speed propeller stirrer (1500 rpm), a heating jacket, a dropper and a syringe device for introducing the initiator. The reactor is sealed, cooled to a temperature of -25 o C and vacuum to a residual pressure of 0.001 MPa. In a dropper cooled to the same temperature, 1 g of the obtained PFOG initiator is placed in the form of a 10.8% (by weight) solution in PFEPVE, 3.25 g of PFVVE are added, the dropper is sealed and its contents are poured into the reactor. Then, 600 g of liquefied octafluorocyclobutane (SFC) is charged into the reactor. The contents of the reactor with heating are heated to a temperature of 35 o C. 25 g of TFE are fed into the reactor and the monomers are copolymerized at a constant temperature and steady pressure, adding to the reactor a comonomer feed mixture containing 97 mol.% TFE and 3 mol.% PFPVE to the initial pressure each time with a decrease in pressure of 0.02 MPa. The copolymerization process is carried out until 170 g of the make-up mixture is consumed for 3.7 hours. Then the reaction is stopped by stopping the stirrer and blowing off the unreacted monomers in a pre-cooled and evacuated container. The copolymer is degassed by heating under vacuum, the reactor is cooled and opened. The resulting copolymer is heated for another 24 hours at 120 o C and determine its properties. 190 g of a white powder of TFE copolymer with perfluoropropyl vinyl ether are obtained.

Условия получения раствора ПФОГ в среде фторсодержащего органического растворителя и результаты по этому и последующим примерам сведены в таблицу 1, а результаты сополимеризации с использованием полученного инициатора - в таблице 2. The conditions for obtaining a solution of PFOG in a fluorine-containing organic solvent and the results of this and subsequent examples are summarized in table 1, and the results of copolymerization using the obtained initiator are shown in table 2.

П р и м е р 2. Получают раствор ПФОГ в ПФПВЭ, как описано в примере 1, но используют 5%-ные (по массе) растворы пероксида водорода и гидроксида натрия в количестве 100,0 и 113,8 мл соответственно. При отстое расслоение фаз происходит достаточно быстро, граница слоев четкая, промывки органического продукта не требуется. Получают 17,2 г ПФОГ в виде 9,4%-ного (по массе) раствора в ПФПВЭ. PRI me R 2. Get a solution of PFOG in PFPVE, as described in example 1, but using 5% (by weight) solutions of hydrogen peroxide and sodium hydroxide in the amount of 100.0 and 113.8 ml, respectively. With sediment, phase separation occurs rather quickly, the boundary of the layers is clear, washing of the organic product is not required. Obtain 17.2 g of PFOG in the form of a 9.4% (by weight) solution in PFPVE.

П р и м е р 3. Получают раствор ПФОГ в ПФПВЭ, как описано в примере 1, но используют 15%-ные (по массе) растворы пероксида водорода и гидроксида натрия в количестве 32,0 и 34,3 мл соответственно. При отстое расслоение фаз происходит удовлетворительно, граница слоев нечеткая, появляется легкая муть, которую устраняют промывкой органического продукта водой с температурой +5oС. Получают 17,3 г ПФОГ в виде 9,5%-ного (по массе) раствора в ПФПВЭ.PRI me R 3. Get a solution of PFOG in PFPVE, as described in example 1, but using 15% (by weight) solutions of hydrogen peroxide and sodium hydroxide in the amount of 32.0 and 34.3 ml, respectively. When sedimentation, phase separation occurs satisfactorily, the layer boundary is fuzzy, a slight haze appears, which is eliminated by washing the organic product with water at a temperature of +5 o C. Receive 17.3 g of PFOG in the form of a 9.5% (by weight) solution in PFPVE.

П р и м е р 4. Получают раствор ПФОГ в ПФПВЭ, как описано в примере 1, но 10%-ные растворы пероксида водорода и гидроксида натрия берут в количестве 36,7 и 67,4 мл соответственно. При отстое расслоение фаз происходит достаточно быстро, но граница слоев нечеткая, появляется легкая муть, которую устраняют промывкой органического продукта холодной водой. Получают 16,8 г ПФОГ в виде 9,1%-ного (по массе) раствора в ПФПВЭ. PRI me R 4. Get a solution of PFOG in PFPVE, as described in example 1, but 10% solutions of hydrogen peroxide and sodium hydroxide take in the amount of 36.7 and 67.4 ml, respectively. With sludge, phase separation occurs rather quickly, but the layer boundary is fuzzy, a slight haze appears, which is eliminated by washing the organic product with cold water. 16.8 g of PFOG are obtained in the form of a 9.1% (by weight) solution in PFPVE.

П р и м е р 5. Опыт проводят, как в примере 4, но раствор пероксида водорода берут в количестве 61,2 мл. При отстое расслоение фаз происходит достаточно быстро, но граница слоев нечеткая, появляется легкая муть, которую устраняют промывкой, как в примере 4. Получают 18,5 г ПФОГ в виде 10,1%-ного (по массе) раствора в ПФПВЭ. PRI me R 5. The experiment is carried out as in example 4, but a solution of hydrogen peroxide is taken in the amount of 61.2 ml With sludge, phase separation occurs rather quickly, but the layer boundary is fuzzy, a slight haze appears, which is eliminated by washing, as in Example 4. 18.5 g of PFOG are obtained in the form of a 10.1% (by weight) solution in PFEPVE.

П р и м е р 6. Опыт проводят, как описано в примере 1, но подачу реагентов ведут с такой скоростью, чтобы температура реакционной массы не превышала 0o, а по окончании подачи реагентов при перемешивании выдерживают температуру +5oС. При отстое расслоение фаз происходит достаточно быстро, граница слоев четкая, промывки органического продукта не требуется. Получают 14,4 г ПФОГ в виде 8%-ного (по массе) раствора в ПФПВЭ.PRI me R 6. The experiment is carried out as described in example 1, but the supply of reagents is carried out at such a speed that the temperature of the reaction mass does not exceed 0 o , and at the end of the supply of reagents with stirring, the temperature is maintained at + 5 o C. phase separation occurs rather quickly, the boundary of the layers is clear, washing of the organic product is not required. Obtain 14.4 g of PFOG in the form of an 8% (by weight) solution in PFPVE.

П р и м е р 7 (контрольный). Опыт проводят, как описано в примере 2, но 5%-ные растворы пероксида водорода и гидроксида натрия берут в количестве 26,0,0 и 56,1 мл, при этом мольное отношение указанных реагентов и фторангидрида соответствует стехиометрическим коэффициентам уравнения реакции 0,5: 1: 1, но граница слоев нечеткая, появляется легкая муть, которую устраняют промывкой органического продукта холодной водой. Получают 5,7 г ПФОГ в виде 3,1%-ного (по массе) раствора в ПФПВЭ. PRI me R 7 (control). The experiment is carried out as described in example 2, but 5% solutions of hydrogen peroxide and sodium hydroxide are taken in the amount of 26.0.0 and 56.1 ml, while the molar ratio of these reagents and fluorohydride corresponds to stoichiometric coefficients of the reaction equation 0.5 : 1: 1, but the layer boundary is fuzzy, a slight haze appears, which is eliminated by washing the organic product with cold water. Obtain 5.7 g of PFOG in the form of a 3.1% (by weight) solution in PFPVE.

П р и м е р ы 8к-11к - контрольные. Эти примеры осуществляют на том же оборудовании и в том же режиме, как описано в примере 1, с использованием исходных веществ в тех же количествах и с теми же концентрациями, как в примере 1, но порядок подачи исходных реагентов отличен от последовательности, предусмотренной настоящим изобретением. PRI me R s 8k-11k - control. These examples are carried out on the same equipment and in the same mode as described in example 1, using the starting materials in the same quantities and with the same concentrations as in example 1, but the feed order of the starting reagents is different from the sequence provided by the present invention .

П р и м е р 8к. В контактную массу, полученную как описано в примере 1, последовательно подают сначала раствор пероксида водорода, затем раствор гидроксида натрия. При отстое расслоение фаз происходит медленно, граница слоев нечеткая, выпадает белый осадок, при этом образуется промежуточный слой, включающий выпавшую твердую фазу. Органический слой промывают холодной водой для удаления твердых включений минеральных солей. Получают 12,3 г ПФОГ в виде 6,8%-ного (по массе) раствора в ПФПВЭ. PRI me R 8k. In the contact mass obtained as described in example 1, a hydrogen peroxide solution, then a sodium hydroxide solution, is sequentially fed first. In sedimentary phase separation occurs slowly, the layer boundary is fuzzy, a white precipitate precipitates, and an intermediate layer is formed, including a precipitated solid phase. The organic layer is washed with cold water to remove solid inclusions of mineral salts. 12.3 g of PFOG are obtained in the form of a 6.8% (by weight) solution in PFPVE.

П р и м е р 9к. В реакционную колбу при перемешивании последовательно загружают сначала раствор гидроксида натрия, затем раствор пероксида водорода, смесь охлаждают и в полученную контактную массу подают предварительно подготовленный раствор фторангидрида перфтор-2-метил-3-оксагексановой кислоты в перфторпропилвиниловом эфире. При отстаивании полученной реакционной массы расслоение фаз происходит достаточно быстро, граница слоев четкая, промывки органического продукта не требуется. Получают 12,4 г ПФОГ в виде 7,7%-ного (по массе) раствора в ПФПВЭ. PRI me R 9k. With stirring, first, a solution of sodium hydroxide, then a solution of hydrogen peroxide is successively charged into the reaction flask, the mixture is cooled, and a pre-prepared solution of perfluoro-2-methyl-3-oxahexanoic acid fluoride in perfluoropropyl vinyl ether is fed into the resulting contact mass. When defending the resulting reaction mass, phase separation occurs rather quickly, the layer boundary is clear, washing of the organic product is not required. 12.4 g of PFOG are obtained in the form of a 7.7% (by weight) solution in PFPVE.

П р и м е р 10к. В реакционную колбу загружают ПФПВЭ, охлаждают и при перемешивании подают сначала раствор пероксида водорода, затем раствор гидроксида натрия, далее подают фторангидрид перфтор-2-метил-3-оксагексановой кислоты. При отстаивании полученной реакционной массы расслоение фаз происходит достаточно быстро, граница слоев четкая, промывки органического продукта не требуется. Получают 10,1 г ПФОГ в виде 7,6%-ного (по массе) раствора в ПФПВЭ. PRI me R 10k. PFEPVE was charged into the reaction flask, cooled and, with stirring, first a hydrogen peroxide solution was added, then a sodium hydroxide solution, then perfluoro-2-methyl-3-oxahexanoic acid fluoride was added. When defending the resulting reaction mass, phase separation occurs rather quickly, the layer boundary is clear, washing of the organic product is not required. Obtain 10.1 g of PFOG in the form of a 7.6% (by weight) solution in PFPVE.

П р и м е р 11к. Опыт проводят, как в примере 10к, но водные растворы реагентов подают в другой последовательности: сначала раствор гидроксида натрия, затем раствор пероксида водорода. При отстаивании полученной реакционной массы расслоение фаз происходит достаточно быстро, граница слоев четкая, промывки органического продукта не требуется. Получают 10,3 г ПФОГ в виде 6,6%-ного (по массе) раствора в ПФПВЭ. PRI me R 11k. The experiment is carried out, as in example 10k, but aqueous solutions of the reagents are served in a different sequence: first, a solution of sodium hydroxide, then a solution of hydrogen peroxide. When defending the resulting reaction mass, phase separation occurs rather quickly, the layer boundary is clear, washing of the organic product is not required. Obtain 10.3 g of PFOG in the form of a 6.6% (by weight) solution in PFPVE.

П р и м е р 12к. Этот пример осуществляют на том же оборудовании и в том же режиме, как описано в примере 1, с использованием исходных веществ в тех же количествах и с теми же концентрациями, как в примере 1, но в колбу вместо ПФПВЭ в качестве растворителя загружают 100 мл (0,35моль) - 2Н-перфтор-5-метил-3,6-диоксанонана (как в прототипе). При отстаивании полученной реакционной массы расслоение фаз происходит достаточно быстро, граница слоев четкая, промывки органического продукта не требуется. Получают 12,3 г ПФОГ в виде 9%-ного (по массе) раствора в 2Н-перфтор-5-метил-3,6-диоксанонане. Полученный раствор используют в качестве инициатора в процессе сополимеризации (ТФЭ) с ПФПВЭ, который проводят, как описано в примере 1, но количество добавляемого ПФПВЭ составляет 12,5 г. Получают 150 г белого порошка сополимера. PRI me R 12k. This example is carried out on the same equipment and in the same mode as described in example 1, using the starting materials in the same quantities and with the same concentrations as in example 1, but in the flask instead of PFPVE, as a solvent, load 100 ml ( 0.35 mol) - 2H-perfluoro-5-methyl-3,6-dioxanonan (as in the prototype). When defending the resulting reaction mass, phase separation occurs rather quickly, the layer boundary is clear, washing of the organic product is not required. 12.3 g of PFOG are obtained in the form of a 9% (by weight) solution in 2H-perfluoro-5-methyl-3,6-dioxanonan. The resulting solution is used as an initiator in the copolymerization process (TFE) with PFPE, which is carried out as described in Example 1, but the amount of PFPE added is 12.5 g. 150 g of a white copolymer powder are obtained.

Из представленных данных видно, что предлагаемый способ обеспечивает получение перфтор-2-метил-3-оксагексаноилпероксида с требуемой концентрацией и пригодного для получения фторсополимера. Применение водных растворов пероксида водорода и гидроксида натрия, которые вводят в контактную массу путем одновременной раздельной их подачи в контактную массу, позволяет в отличие от прототипа сократить время контактирования пероксида с фторангидридом, а также исключить стадию фильтрования, что дает возможность упростить процесс получения перфторпероксида. From the presented data it can be seen that the proposed method provides the production of perfluoro-2-methyl-3-oxahexanoyl peroxide with the desired concentration and suitable for producing a fluoropolymer. The use of aqueous solutions of hydrogen peroxide and sodium hydroxide, which are introduced into the contact mass by simultaneously feeding them into the contact mass, allows, in contrast to the prototype, to reduce the time of contacting the peroxide with fluorohydride, as well as to exclude the filtration stage, which makes it possible to simplify the process of producing perfluoroperoxide.

Из представленных примеров также видно, что предлагаемый способ по сравнению с прототипом экономичнее, проще и безопаснее, поскольку характеризуется высоким выходом целевого продукта, не требует использования дополнительных стадий разделения и промывки продукта; в способе не образуется твердая фаза, отсутствуют фракции с высокой концентрацией пероксидов. Все это достигается предлагаемым порядком ввода реагентов в процесс, а также изменением мольного соотношения реагентов и объемного соотношения водной и органической фаз. The presented examples also show that the proposed method compared to the prototype is more economical, simpler and safer, since it is characterized by a high yield of the target product, does not require the use of additional stages of separation and washing of the product; the solid phase does not form in the method, there are no fractions with a high concentration of peroxides. All this is achieved by the proposed procedure for introducing reagents into the process, as well as by changing the molar ratio of the reactants and the volume ratio of the aqueous and organic phases.

При синтезе ПФОГ в среде перфторпропилвинилового эфира получаемый раствор инициатора наиболее перспективен для использования в процессе сополимеризации тетрафторэтилена и других фторолефинов с перфторпропилвиниловым эфиром, так как получаемый в этом случае сополимер имеет лучшие термостабильность и физико-механические свойства (см. таблицу 2, пример 1). In the synthesis of PFOG in perfluoropropyl vinyl ether, the resulting initiator solution is most promising for use in the copolymerization of tetrafluoroethylene and other fluoroolefins with perfluoropropyl vinyl ether, since the copolymer obtained in this case has better thermal stability and physicomechanical properties (see table 2, example 1).

Claims (5)

1. Способ получения перфтор-2-метил-3-оксагексаноилпероксида, включающий контактирование при охлаждении фторангидрида перфтор-2-метил-3-оксагексановой кислоты с пероксидом в органическом растворителе, отличающийся тем, что контактирование проводят с водным раствором пероксида водорода и гидроксида натрия, в качестве органического растворителя используют перфторпропилвиниловый эфир, причем контактирование проводят путем одновременной раздельной подачи водных растворов пероксида водорода и гидроксида натрия в контактную массу, образованную смешением фторангидрида перфтор-2-метил-3-оксагексановой кислоты с перфторпропилвиниловым эфиром. 1. The method of producing perfluoro-2-methyl-3-oxahexanoyl peroxide, comprising contacting with cooling perfluoro-2-methyl-3-oxahexanoic acid fluoride with peroxide in an organic solvent, characterized in that the contacting is carried out with an aqueous solution of hydrogen peroxide and sodium hydroxide, perfluoropropyl vinyl ether is used as an organic solvent, and contacting is carried out by simultaneously supplying aqueous solutions of hydrogen peroxide and sodium hydroxide to the contact mass, image mixing bath fluoride of perfluoro-2-methyl-3-oksageksanovoy acid with perfluoropropylvinylether. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что контактирование проводят при отношении суммарного объема водных растворов к объему контактной массы 0,57-1,84:1. 2. The method according to p. 1, characterized in that the contacting is carried out at a ratio of the total volume of aqueous solutions to the volume of the contact mass of 0.57-1.84: 1. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что используют 5 - 10%-ные по массе водные растворы пероксида водорода и гидроксида натрия. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that 5 to 10% by weight aqueous solutions of hydrogen peroxide and sodium hydroxide are used. 4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что исходные реагенты берут в мольном отношении пероксид водорода : гидроксид натрия : фторангидрид : 1,5-2,5 : 2,0-2,5 : 1. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the starting reagents take in a molar ratio of hydrogen peroxide: sodium hydroxide: fluorohydride: 1.5-2.5: 2.0-2.5: 1. 5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что контактирование проводят в интервале температур от 0 до 5oС.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the contacting is carried out in the temperature range from 0 to 5 o C.
RU2002106168/04A 2002-03-07 2002-03-07 Method for preparing perfluoro-2-methyl-3-oxahexanoylperoxide RU2213730C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002106168/04A RU2213730C1 (en) 2002-03-07 2002-03-07 Method for preparing perfluoro-2-methyl-3-oxahexanoylperoxide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002106168/04A RU2213730C1 (en) 2002-03-07 2002-03-07 Method for preparing perfluoro-2-methyl-3-oxahexanoylperoxide

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2213730C1 true RU2213730C1 (en) 2003-10-10
RU2002106168A RU2002106168A (en) 2004-01-20

Family

ID=31988875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002106168/04A RU2213730C1 (en) 2002-03-07 2002-03-07 Method for preparing perfluoro-2-methyl-3-oxahexanoylperoxide

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2213730C1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2002106168A (en) 2004-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101193856B (en) Manufacture of hydrofluoroalkanesulfonic acids
EP0847387B1 (en) Process for preparing peroxides
KR101636350B1 (en) Method for preparing fluorine-containing vinyl ether
EP0150618A2 (en) Fluorinated vinyl ethers, copolymers thereof, and precursors thereof
JP2985600B2 (en) Method for producing low molecular weight polytetrafluoroethylene
EP0124378B1 (en) Fluorinated alkyl ether-containing ethylenes, precursors thereto, and copolymers thereof with tetrafluoroethylene
US7112314B2 (en) Polymerization employing diacyl peroxide made in aprotic solvent
RU2213730C1 (en) Method for preparing perfluoro-2-methyl-3-oxahexanoylperoxide
EP0160487A2 (en) Fluoroolefin polymerization process
RU2241700C2 (en) Method for preparing perfluoro-2-methyl-3-oxahexanoyl peroxide
JP2004018454A (en) Method for producing fluorine-containing fluorosulfonylalkyl vinyl ether
EP0150617B1 (en) Process for fluorinated ion exchange polymer precursor
US5962746A (en) Process for preparing peroxides
EP1538168A1 (en) Method of obtaining perfluorosulphonate polymers containing sulphonyl functional groups
US6759477B2 (en) Method for preparing imides from sulfonyl fluorides
US4675453A (en) Process and intermediates for fluorinated vinyl ether monomer
EP1157988B1 (en) Synthesis of diacyl peroxide in carbon dioxide
RU2195465C1 (en) Method of synthesis of copolymer of tetrafluoro-ethylene with perfluoropropylvinyl ester
EP1232143B1 (en) Method for preparing dimetal sulfonyl amide salts
RU2203273C1 (en) Method of synthesis of perfluorodiacyl peroxide
US4556747A (en) Fluorinated vinyl ethers, copolymers thereof, and precursors thereto
RU2450023C1 (en) Method of producing perfluorinated perfluoroethylene copolymer containing sulphonyl fluoride functional groups
RU2463312C1 (en) Method of producing heat-treated tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene copolymers
KR20000065175A (en) Copolymer of vinylidene fluoride with hexafluoropropylene with reduced extract content and improved solution transparency
RU2195466C1 (en) Method of synthesis of copolymer of tetrafluoro-ethylene with hexafluoropropylene

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Effective date: 20050315

PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20060327

QZ4A Changes in the licence of a patent

Effective date: 20050315

PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160308