СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРФТОР-2-МЕТИЛ-3-ПЕНТАНОНА И ПРОМЕЖУТОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
METHOD OF PRODUCING PERFLUORO-2-METHYL-3-PENTANONE AND INTERMEDIATE COMPOUNDS

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу получения перфтор-2-метил-3-пентанона и промежуточных соединений.
Уровень техники
Перфтор-2-метил-3-пентанон является важным соединением и может быть использован в качестве очищающего агента, растворителя и огнегасящего вещества. Его потенциал разрушения озонового слоя (ODP) равен нулю, а его потенциал глобального потепления (GWP) равен единице. Он является заменой для нового поколения озоноразрушающих веществ (ОРВ) и может быть использован в качестве замены для талона-1301 в качестве огнегасящего вещества.
Существуют в основном два вида способов получения перфтор-2-метил-3-пентанона: (1) способ окислительной перегруппировки димера гексафторпропилена и (2) способ присоединения перфторпропионилфторида и гексафторпропилена.
В отношении способа получения перфтор-2-метил-3-пентанона за счет присоединения перфторпропионилфторида и гексафторпропилена можно сослаться на американский патент US 6630075 от 3М Company. Указанный патент описывает способ получения перфтор-2-метил-3-пентагона путем реакции присоединения перфторпропионилфторида к гексафторпропилену в аппарате высокого давления. Так как способ требует операции под давлением, а перфторпропионилфторид обладает сильной коррозийностью, аппаратура должна обладать высокими требованиями к материалам.
Димер гексафторпропилена получают до приготовления перфтор-2-метил-3-пентанона путем окисления и перегруппировки димера гексафторпропилена. Димер гексафторпропилена состоит из двух изомеров, которые представляют собой перфтор-4-метил-2-пентен и перфтор-2-метил-2-пентен соответственно. Перфтор-2-метил-2-пентен может быть окислен в соответствующий эпоксид (перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентан). Затем перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентан превращается в перфтор-2-метил-3-пентанон путем катализа и перегруппировки.
Существуют в основном два способа получения перфтор-2-метил-2-пентена, а именно, его получают олигомеризацией гексафторпропена или изомеризацией перфтор-4-метил-2-пентена в качестве исходного сырья. Способ олигомеризации включает способ олигомеризации в газовой фазе и способ олигомеризации в жидкой фазе. Способ олигомеризации в газовой фазе, который описан в патенте US 4377717, US 4296265 и документе J. Org. Chem., 30, 3524 (1965), использует гексафторпропилен в качестве исходного сырья, не нуждается в растворителе и использует в качестве катализаторов фторид металла, активированный уголь и фторид металла, который нанесен на активированный уголь. Этот способ характеризуется высокой температурой и давлением и требует высококачественное оборудование. Его продукты обладают пониженным содержанием перфтор-2-метил-2-пентена и в основном содержат перфтор-4-метил-2-пентен или тример гексафторпропилена. В соответствии со способом олигомеризации в жидкой фазе в патенте Китая US 4042638, патенте Китая CN 93121609 и документе Florine Chem., 9, 94 (1977) продукты вступают в реакцию олигомеризации под действием полярного растворителя (N,N′-диметилформамид, диметилсульфоксид, ацетонитрил и т.д.) и катализатора (фторид калия, нитрил сульфида калия, нитрил, калий, фторид аммония, и т.д.), и контролируются и получают путем изменения растворителя и катализатора. Краун-эфиры могут быть добавлены для улучшения растворимости катализатора в системе, ускоряя скорость реакции. Способ обычно используют для получения гексафторпропилена димера. Его основным продуктом является перфтор-4-метил-2-пентен, содержание которого, как правило, составляет более чем 90%.
В настоящее время перфтор-2-метил-2-пентен получают при использовании перфтор-4-метил-2-пентена в качестве исходного сырья и посредством реакции изомеризации, что имеет промышленное значение. В соответствии со способом получения по патенту GB 1511470 перфтор-2-метил-2-пентен получают путем катализа с фторидом калия и 18-краун-6. Способ использует ацетонитрил в качестве растворителя и улучшает результаты реакции путем изменения соотношения количества катализатора и температуры реакционной смеси. Что касается способа, подходящая температура реакции составляет 40°С; количество катализатора составляет 5 мол. %; время реакции составляет 3 часа, а степень конверсии составляет 99,3%. Способ следует выполнять в колбе Кьельдаля. Вещество должно быть предварительно перемешано перед подачей. Таким образом, время реакции является более длительным.
Тогда сразу могут быть получены перфтор-2-метил-2-пентен или перфтор-4-метил-2-пентен, перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентилалкил или перфтор-2,3-эпокси-4-метилпентан с помощью соответствующего окисления.
Например, в соответствии со способом получения по патенту SU666176, документу Zhurnal Organicheskoi Khimii., 22 (1), 93 (1986), документу Izvestiya Akademii Nauk SSSR, Seriya Khimicheskaya., 12, 2812 (1979) и документу Izvestiya Akademii Nauk SSSR, Seriya Khimicheskaya., 11, 2509-12 перфтор-2-метил-3-пентанон, получают при использовании перфтор-2-метил-2-пентена в качестве исходного сырья. Что касается способа, гипохлорит натрия, чей объем в пять раз больше, чем объем субстрата реакции, взят в качестве окислителя; диоксан или ацетонитрил и вода взяты в качестве растворителя; время реакции составляет один час; и выход 68%, 93%, 94% и 93% соответственно. Что касается способа, перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентан может быть получен с изготовленным на месте гипохлоритом натрия в качестве окислителя (концентрация гипохлорита натрия, изготовленного на месте, обычно выше, чем концентрация коммерчески доступного) и рН которого регулируется в пределах от 9-11. Документ Tetrahedron Letters, 44 (43), 7961 (2002) описывает способ окисления для триэтиламиноксида. В отношении способа оксид триэтиламина берется в качестве окислителя; N,N′-диметилформамид берется в качестве растворителя; время реакции составляет один час при температуре -30°С и выход 98%. Способ имеет преимущества в отношении высокой эффективности окисления и короткого времени реакции, но имеет недостатки, такие как сложное получение оксида, повышенный риск, более низкая температура реакции, и высокая стоимость при массовом производстве.
Документ Zhurnal Organicheskoi Khimii., 22 (1), 93 (1986), документ Izvestiya Akademii Nauk SSSR, Seriya Khimicheskaya., 12, 2812 (1979), Izvestiya Akademii Nauk SSSR, Seriya Khimicheskaya.,11, 2509-12 (1979) и документ Izvestiya Akademii Nauk SSSR, Seriya Khimicheskaya., 11, 2611-18 (1991) описывают способ получения катализом с фторидом или триэтиламином. Что касается способа, перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентан или перфтор-2,3-эпокси-4-метилпентан берутся в качестве основного вещества; фторид натрия, фторид калия, фторид цезия, пентафторид сурьмы или триэтиламин берутся в качестве катализатора; глим, диглим или тетраглим берутся в качестве растворителя; температура реакции составляет 20-250°С; время реакции составляет 2-10 часов, и самая высокая скорость конверсии перфтор-2-метил-3-пентанона доходит до 94%. В большинстве случаев этот метод имеет мягкие условия реакции; однако температура реакции составляет до 250°С, когда пентафторид сурьмы берется в качестве катализатора; там присутствует больше побочных продуктов, таких как перфтор-4-метил-2-пентанон или перфтор-2,4-диметил-1-окса-циклопентан, и селективность не является высокой.
Раскрытие изобретения
Изобретение относится к способу получения перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентана и перфтор-2-метил-3-пентанона, с преимущественно мягкими условиями реакции, высокой скоростью реакции, а также высокой селективностью.
Для достижения вышеуказанной цели по настоящему изобретению для изобретения выбрано одно любое из следующих технических решений:
Согласно одному аспекту настоящее изобретение относится к способу получения перфтор-2-метил-3-пентанона. В соответствии со способом по изобретению, в присутствии солей фторида и соединений простых эфиров перфтор-2,3-эпоксид-2-метилпентан превращается в перфтор-2-метил-3-пентанона за счет реакции каталитической перегруппировки при температуре реакции 10 ~ 70°С;
В любом из указанных выше технических решений соль фторида может быть выбрана из одного или из комбинации двух или более чем трех фторида лития, фторида натрия, фторида калия, фторида цезия и фторида алюминия;
В любом из указанных выше технических решений, соединение простого эфира может быть выбрано из одного или комбинации двух или более чем трех диэтилового эфира, сульфолана, 15-краун-5 и 18-краун-6;
любом из указанных выше технических решений мольное соотношение соединения простого эфира и солей фторида составляет 0,5 ~ 5,0:1 (то есть пропорция должна быть в пределах 0,5:1 до 5,0:1). Примечание: цифры на двух концах и любое число между двумя концами должны находиться в пределах любого числа объема изобретения, хотя эти цифры между двумя концами особо не раскрываются отдельно, они должны быть рассмотрены как отдельно описанные);
В любом из приведенных выше технических решений мольное соотношение соли фторида и перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентана составляет 0,02 ~ 0,5:1.
Изобретение относится к способу получения перфтор-2-метил-3-пентанона, где катализатор и сокатализатор используются для облегчения реакции перегруппировки, при этом соль фторида берется в качестве катализатора, соединения простого эфира взяты в качестве сокатализаторов. Соль фторида предпочтительно выбирают из одного, двух или трех фторида калия, фторида цезия и фторида алюминия. Соединение простого эфира предпочтительно выбирают из одного, двух или трех сульфолана, 15-краун-5 и 18-краун-6. Количество катализатора и сокатализатора влияет на реакцию, мольное соотношение солей фторида и перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентана предпочтительно составляет 0,05 ~ 0,35:1 и еще более предпочтительно 0,07 ~ 0,30:1; мольное соотношение соединения простого эфира и солей фторида, предпочтительно, составляет 0,75 ~ 3,0:1, и еще более предпочтительно 1,0 ~ 2,5:1.
Температура реакции по изобретению имеет определенное влияние на скорость конверсии в реакции перегруппировки. Повышение температуры способствует повышению степени конверсии, но приводит к снижению селективности. Подходящая температура реакции составляет 10 ~ 70°С, предпочтительно 30 ~ 60°С и еще более предпочтительно 35 ~ 55°С.
Любое из указанных выше технических решений для получения перфтор-2-метил-3-пентанона может дополнительно включать один любой из способов получения перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентана, как описано ниже.
Согласно одному аспекту настоящее изобретение относится к способу получения перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентана, полученный перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентан может быть использован для любого из указанных выше технических решений для получения перфтор-2-метил-3-пентанона. Относительно технического решения по изобретению для получения перфтор-2,3-эпокси-2-метил-пентана, с аминосоединением в качестве катализатора эпоксидирования, в присутствии апротонного растворителя, при температуре реакции от -5 ~ 35°С, перфтор-2-метил-2-пентен и окислитель (например, гипохлорит натрия) подвергают взаимодействию и превращают в перфтор-2,3-эпокси-2-метил-пентан;
В любом из указанных выше технических решений аминосоединение может быть выбрано из одного или из комбинации двух или более трех триметиламина, диэтиламина, триэтиламина, мочевины и тетраметилмочевины;
В любом из указанных выше технических решений окислитель может быть выбран из хлорноватистой кислоты или гипохлорита (например, гипохлорита натрия, гипохлорита кальция и т.д.).
В любом из приведенных выше технических решений мольное соотношение гипохлорита натрия и перфтор-2-метил-2-пентена составляет 1 ~ 2:1;
В любом из приведенных выше технических решений мольное соотношение катализатора эпоксидирования и перфтор-2-метил-2-пентена составляет 0,02 ~ 0,30:1.
Окислитель, используемый в изобретении, может быть раствором гипохлорита кальция и раствором гипохлорита натрия (например, 10% раствором гипохлорита натрия), которые являются коммерчески доступными, и, конечно, могут быть получены пользователем в соответствии с требованиями, также мольное соотношение окислителя и перфтор-2-метил-2-пентена, предпочтительно равно 1,0 ~ 1,6:1, а еще более предпочтительно 1.1.0 ~ 1,4:1.
Катализатор эпоксидирования, используемый в изобретении, предпочтительно выбирают из одного, двух или трех триметиламина, диэтил амина и мочевины, и еще более предпочтительно, триметиламина и/или мочевины. Добавление количества катализатора эпоксидирования оказывает воздействие на скорость конверсии реакции эпоксидирования, мольное соотношение катализатора эпоксидирования и перфтор-2-метил-2-пентена, предпочтительно, равно 0,05 ~ 0,20:1, и еще более предпочтительно 0,07 ~ 0,15:1.
В изобретении температура реакции оказывает влияние на скорость конверсии реакции эпоксидирования. Низкая температура способствует повышению селективности, но повышение температуры реакции облегчает увеличение скорости реакции и приводит к тому, что окислитель (например, гипохлорит натрия), разлагается слишком быстро. Таким образом, температура общей реакции эпоксидирования равна -5 ~ 35°С, предпочтительно 5 ~ 20°С, и еще более предпочтительно 10 ~ 15°С.
В техническом решении по изобретению аминосоединения и окислители могут реагировать в реакционном растворе и генерировать катализатор эпоксидирования. Как только катализатор эпоксидирования образуется in situ, он и перфтор-2-метил-2-пентен реагируют и образуют эпоксидные продукты, которые обладают преимуществом высокой эффективности и высокой стабильности. Таким образом, реакция может быть осуществлена при более удобных условиях (например, примерно при комнатной температуре).
В любом из указанных выше технических решений необходимый перфтор-2-метил-2-пентен может быть получен любым из следующих способов. Таким образом, любое из указанных выше технических решений может, иначе говоря, включать в себя любой из следующих способов получения.
Согласно другому аспекту настоящее изобретение относится к способу получения перфтор-2-метил-2-пентена с преимуществами простоты и низких требований к оборудованию. Техническое решение настоящего изобретения заключается в обеспечении способа получения перфтор-2-метил-2-пентена за счет каталитической изомеризации перфтор-4-метил-2-пентена, перфтор-2-метил-2-пентен получают путем изомеризации перфтор-4-метил-2-пентена в апротонном полярном растворителе под действием катализатора при температуре 40 ~ 80°С,
в любом из приведенных выше технических решений катализатор состоит из прокатализатора и сокатализатора, прокатализатор выбирают из одного или из комбинации двух или более чем трех фторида лития, фторида натрия, фторида калия, фторида цезия или фторида алюминия,
в любом из приведенных выше технических решени, сокатализатор выбирают из одного или из комбинации двух или более чем трех диэтилового эфира, сульфолана, 15-краун-5 или 18-краун-6,
в любом из приведенных выше технических решений мольное соотношение прокатализатора и сокатализатора составляет 1 ~ 0,1:1,
в любом из приведенных выше технических решений мольное соотношение прокатализатора и перфтор-4-метил-2-пентена составляет 0,05 ~ 0,5:1,
в любом из приведенных выше технических решений мольное соотношение сокатализатора и перфтор-4-метил-2-пентена составляет 0,05 ~ 0,5:1,
в любом из приведенных выше технических решений апротонный растворитель выбирают из одного или из комбинации двух или более чем трех глима, диглима (DG для краткости) ацетонитрила или N,N′-диметилформамида,
в любом из приведенных выше технических решений мольное соотношение прокатализатора и сокатализатора может быть больше, чем, меньше, чем или равно 1. Однако в процессе эксперимента авторы изобретения обнаружили, что когда мольное соотношение прокатализатора и сокатализатора меньше или равно 1, степень конверсии и мольное соотношение основного катализатора и сокатализатора пропорциональны. Таким образом, в любом из приведенных выше технических решений мольное соотношение прокатализатора и сокатализатора равно 0,8 ~ 0,2:1,
в любом из приведенных выше технических решений указанная температура реакции предпочтительно составляет 40 ~ 70°С,
в любом из приведенных выше технических решений указанный прокатализатор предпочтительно представляет собой фторид калия и/или фторид цезия, и сокатализатор предпочтительно представляет собой 18-краун-6 эфир и/или сульфолан.
В любом из указанных выше технических решений мольном соотношение прокатализатора и перфтор-4-метил-2-пентена, предпочтительно, равно 0,1 ~ 0,2:1.
В любом из приведенных выше технических решений мольное соотношение сокатализатора и перфтор-4-метил-2-пентена, предпочтительно 0,15 ~ 0,35:1.
В любом из указанных выше технических решений, указанный апротонный растворитель, предпочтительно, представляет собой диметиловый эфир диэтиленгликоля и/или ацетонитрил.
По сравнению с предшествующим уровнем техники способ получения по настоящему изобретению характеризуется простотой операции, невысокой температурой и давлением, быстрой реакцией и хорошей безопасностью.
Подробное описание вариантов осуществления
Далее изобретение описано в комбинации с примерами, но не ограничивается этими примерами (см. табл. 1 - 6). Специалист в данной области техники должен отметить, что изобретение охватывает все альтернативные решения, решения по совершенствованию и эквивалентные решения, которые могут быть включены в объем изобретения.
Пример 1
158 г Перфтор-2,3-эпокси-2-метил-пентана, 2,1 г фторида натрия, 6 г сульфолана и 100 мл диглима помещают в трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой соответственно. Температуру повышают до 30°С, после начинают перемешивание. После 3- часовой реакции продукт реакции перфтор-2-метил-3-пентанон анализируют с помощью газовой хроматографии, степень конверсии перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентана равна 57,9%.
Пример 2
158 г Перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентана, 2,9 г фторида калия, 6 г сульфолана и 100 мл диглима помещают в трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой соответственно. Температуру повышают до 30°С, после начинают перемешивание. После 3-часовой реакции продукт реакции перфтор-2-метил-3-пентанон анализируют с помощью газовой хроматографии, степень конверсии перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентана равна 65,6%.
Пример 3
158 г Перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентана, 7,6 г фторида цезия, 6 г сульфолана и 100 мл диглима помещают в трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой соответственно. Температуру повышают до 30°С, после начинают перемешивание. После 3-часовой реакции продукт реакции перфтор-2-метил-3-пентанон анализируют с помощью газовой хроматографии, степень конверсии перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентана равна 70,1%.
Пример 4
158 г Перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентана, 4,2 г фторида алюминия, 6 г сульфолана и 100 мл диглима помещают в трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой соответственно. Температуру повышают до 30°С, после начинают перемешивание. После 3-часовой реакции продукт реакции перфтор-2-метил-3-пентагон анализируют с помощью газовой хроматографии, степень конверсии перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентана равна 75,0%.
Пример 5
158 г Перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентана, 2,1 г фторида натрия, 11 г 15-краун-5 и 100 мл диглима помещают в трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой, соответственно. Температуру повышают до 30°С, после начинают перемешивание. После 3 часовой реакции, продукт реакции перфтор-2-метил-3-пентанон анализируют с помощью газовой хроматографии, степень конверсии перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентана равна 83,8%.
Пример 6
158 г Перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентана, 4,2 г фторида алюминия, 11 г 15-краун-5 и 100 мл диглима помещают в трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой соответственно. Температуру повышают до 30°С, после начинают перемешивание. После 3-часовой реакции продукт реакции перфтор-2-метил-3-пентанон анализируют с помощью газовой хроматографии, степень конверсии перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентана равна 82,1%.
Пример 7
158 г Перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентана, 2,1 г фторида натрия, 13,2 г 18-краун-6 и 100 мл диглима помещают в трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой соответственно. Температуру повышают до 30°С, после начинают перемешивание. После 3-часовой реакции продукт реакции перфтор-2-метил-3-пентанон анализируют с помощью газовой хроматографии, степень конверсии перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентана равна 89,3%.
Пример 8
158 г Перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентана, 2,9 г фторида калия, 13,2 г 18-краун-6 и 100 мл диглима помещают в трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой соответственно. Температуру повышают до 30°С, после начинают перемешивание. После 3-часовой реакции продукт реакции перфтор-2-метил-3-пентанон анализируют с помощью газовой хроматографии, степень конверсии перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентана равна 90,5%.
Пример 9
158 г Перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентана, 4,2 г фторида алюминия, 13,2 г 18-краун-6 и 100 мл диглима помещают в трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой, соответственно. Температуру повышают до 30°С, после начинают перемешивание. После 3-часовой реакции продукт реакции перфтор-2-метил-3-пентанон анализируют с помощью газовой хроматографии, степень конверсии перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентана равна 67,3%.
Пример 10
Реакционное устройство и эксплуатационные условия являются такими же, как в примере 6, но количество подаваемых катализаторов и добавок изменяется. 158 г Перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентана, 2,1 г фторида алюминия, 5,5 г 15-краун-5 и 100 мл диглима помещают в трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой соответственно. Температуру повышают до 30°С, после начинают перемешивание. После 3-часовой реакции продукт реакции перфтор-2-метил-3-пентанон анализируют с помощью газовой хроматографии, степень конверсии перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентана равна 60,8%.
Пример 11
Реакционное устройство и эксплуатационные условия являются такими же, как в примере 6, но количество подаваемых катализаторов и добавок изменяется. 158 г Перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентана, 6,3 г фторида алюминия, 16,5 г 15-краун-5 и 100 мл диглима помещают в трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой, соответственно. Температуру повышают до 30°С, после начинают перемешивание. После 3 часовой реакции, продукт реакции перфтор-2-метил-3-пентанон анализируют с помощью газовой хроматографии, степень конверсии перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентана равна 95,7%.
Пример 12
Реакционное устройство и эксплуатационные условия являются такими же, как в примере 6, но количество подаваемых катализаторов и добавок изменяется. 158 г Перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентана, 12,6 г фторида алюминия, 33,0 г 15-краун-5 и 100 мл диглима помещают в трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой соответственно. Температуру повышают до 30°С, после начинают перемешивание. После 3-часовой реакции продукт реакции перфтор-2-метил-3-пентанон анализируют с помощью газовой хроматографии, степень конверсии перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентана равна 95,9%.
Пример 13
Реакционное устройство и эксплуатационные условия являются такими же, как в примере 6, но количество подаваемых катализаторов и добавок изменяется. 158 г Перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентана, 6,3 г фторида алюминия, 33,0 г 15-краун-5 и 100 мл диглима помещают в трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой соответственно. Температуру повышают до 30°С, после начинают перемешивание. После 3-часовой реакции продукт реакции перфтор-2-метил-3-пентанон анализируют с помощью газовой хроматографии, степень конверсии перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентана равна 95,1%.
Пример 14
Реакционное устройство и эксплуатационные условия являются такими же, как в примере 6, но количество подаваемых катализаторов и добавок изменяется. 158 г Перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентана, 6,3 г фторида алюминия, 49,5 г 15-краун-5 и 100 мл диглима помещают в трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой соответственно. Температуру повышают до 30°С, после начинают перемешивание. После 3-часовой реакции продукт реакции перфтор-2-метил-3-пентанон анализируют с помощью газовой хроматографии, степень конверсии перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентана равна 87,9%.
Пример 15
Реакционное устройство и эксплуатационные условия являются такими же, как в примере 8, но количество подаваемых катализаторов и добавок изменяется. 158 г Перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентана, 1,5 г фторида калия, 13,2 г 18-краун-6 и 100 мл диглима помещают в трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой соответственно. Температуру повышают до 30°С, после начинают перемешивание. После 3-часовой реакции продукт реакции перфтор-2-метил-3-пентанон анализируют с помощью газовой хроматографии, степень конверсии перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентана равна 79,5%.
Пример 16
Реакционное устройство и эксплуатационные условия являются такими же, как в примере 8, но количество подаваемых катализаторов и добавок изменяется. 158 г Перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентана, 2,9 г фторида калия, 6,6 г 18-краун-6 и 100 мл диглима помещают в трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой, соответственно. Температуру повышают до 30°С, после начинают перемешивание. После 3-часовой реакции, продукт реакции перфтор-2-метил-3-пентанон анализируют с помощью газовой хроматографии, степень конверсии перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентана равна 87,4%.
Пример 17
Реакционное устройство и эксплуатационные условия являются такими же, как в примере 8, но количество подаваемых катализаторов и добавок изменяется. 158 г Перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентана, 4,5 г фторида калия, 19,8 г 18-краун-6 и 100 мл диглима помещают в трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой соответственно. Температуру повышают до 30°С, после начинают перемешивание. После 3-часовой реакции продукт реакции перфтор-2-метил-3-пентанон анализируют с помощью газовой хроматографии, степень конверсии перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентана равна 99,9%.
Пример 18
Реакционное устройство и эксплуатационные условия являются такими же, как в примере 13. Температуру реакции изменяют на 50°С, после 3-часовой реакции степень конверсии перфтор-2,3-эпокси-2-метил-пентана составляет 98,3%.
Пример 19
Реакционное устройство и эксплуатационные условия являются такими же, как в примере 17, температуру реакции изменяют на 50°С, после 1 часа реакции степень конверсии перфтор-2,3-эпокси-2-метил-пентана составляет 99,2%.
Пример 20
900 мл Водного раствора гипохлорита натрия, коммерчески доступного, с содержанием эффективного хлора 10%, 100 мл ацетонитрила и 5,4 мл (4,9 г) 30%-ного водного раствора триметиламина помещают в трехгорлую колбу объемом 1500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой соответственно. Начинают перемешивать, понижают температуру до 0°С, добавляют 150 г перфтор-2-метил-2-пентена. После 3 часов реакции выполняют разделение жидкости, чтобы получить 145 г низших сырых продуктов реакционной жидкости, выход равен 91,8%, разделенную реакционную жидкость анализировали методом газовой хроматографии, продукт представляет собой перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентан, степень конверсии перфтор-2-метил-2-пентена равна 77,2%.
Пример 21
900 мл Водного раствора гипохлорита натрия, коммерчески доступного, с содержанием эффективного хлора 10%, 100 мл ацетонитрила и 2,6 мл (1,8 г) диэтиламина помещают в трехгорлую колбу объемом 1500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой соответственно. Начинают перемешивать, понижают температуру до 0°С, добавляют 150 г перфтор-2-метил-2-пентена. После 3 часов реакции выполняют разделение жидкости, чтобы получить 145 г низших сырых продуктов реакционной жидкости, выход равен 91,1%, разделенную реакционную жидкость анализировали методом газовой хроматографии, продукт представляет собой перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентан, степень конверсии перфтор-2-метил-2-пентена равна 75,1%.
Пример 22
900 мл водного раствора гипохлорита натрия, коммерчески доступного, с содержанием эффективного хлора 10%, 100 мл ацетонитрила и 3,5 мл (2,5 г) триэтиламина помещают в трехгорлую колбу объемом 1500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой соответственно. Начинают перемешивать, понижают температуру до 0°С, добавляют 150 г перфтор-2-метил-2-пентена. После 3 часов реакции выполняют разделение жидкости, чтобы получить 144 г низших сырых продуктов реакционной жидкости, выход равен 90,5%, разделенную реакционную жидкость анализировали методом газовой хроматографии, продукт представляет собой перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентан, степень конверсии перфтор-2-метил-2-пентена равна 60,0%.
Пример 23
900 мл Водного раствора гипохлорита натрия, коммерчески доступного, с содержанием эффективного хлора 10%, 100 мл ацетонитрила и 1,5 г мочевины помещают в трехгорлую колбу объемом 1500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой соответственно. Начинают перемешивать, понижают температуру до 0°С, добавляют 150 г перфтор-2-метил-2-пентена. После 3 часов реакции, выполняют разделение жидкости, чтобы получить 143 г низших сырых продуктов реакционной жидкости, выход равен 94,9%, разделенную реакционную жидкость анализировали методом газовой хроматографии, продукт представляет собой перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентан, степень конверсии перфтор-2-метил-2-пентена равна 83,5%.
Пример 24
900 мл Водного раствора гипохлорита натрия, коммерчески доступного, с содержанием эффективного хлора 10%, 100 мл ацетонитрила и 2,9 г тетраметилмочевины помещают в трехгорлую колбу объемом 1500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой соответственно. Начинают перемешивать, понижают температуру до 0°С, добавляют 150 г перфтор-2-метил-2-пентена. После 3 часов реакции выполняют разделение жидкости, чтобы получить 142,5 г низших сырых продуктов реакционной жидкости, выход равен 90,2%, разделенную реакционную жидкость анализировали методом газовой хроматографии, продукт представляет собой перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентан, степень конверсии перфтор-2-метил-2-пентена равна 58,5%.
Пример 25
900 мл Водного раствора гипохлорита натрия, коммерчески доступного, с содержанием эффективного хлора 10%, 100 мл ацетонитрила и 1,5 г мочевины помещают в трехгорлую колбу объемом 1500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой, соответственно. Начинают перемешивать, понижают температуру до 0°С, добавляют 150 г перфтор-2-метил-2-пентена. После 3 часов реакции, выполняют разделение жидкости, чтобы получить 150 г низших сырых продуктов реакционной жидкости, выход равен 95,0%, разделенную реакционную жидкость анализировали методом газовой хроматографии, продукт представляет собой перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентан, степень конверсии перфтор-2-метил-2-пентена равна 85,5%.
Пример 26
900 мл Водного раствора гипохлорита натрия, коммерчески доступного, с содержанием эффективного хлора 10%, 100 мл ацетонитрила и 1,5 г мочевины помещают в трехгорлую колбу объемом 1500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой соответственно. Начинают перемешивать, понижают температуру до 10°С, добавляют 150 г перфтор-2-метил-2-пентена. После 3 часов реакции выполняют разделение жидкости, чтобы получить 151 г низших сырых продуктов реакционной жидкости, выход равен 95,2%, разделенную реакционную жидкость анализировали методом газовой хроматографии, продукт представляет собой перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентан, степень конверсии перфтор-2-метил-2-пентена равна 93,7%.
Пример 27
900 мл Водного раствора гипохлорита натрия, коммерчески доступного, с содержанием эффективного хлора 10%, 100 мл ацетонитрила и 1,5 г мочевины помещают в трехгорлую колбу объемом 1500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой, соответственно. Начинают перемешивать, понижают температуру до 20°С, добавляют 150 г перфтор-2-метил-2-пентена. После 3 часов реакции выполняют разделение жидкости, чтобы получить 149 г низших сырых продуктов реакционной жидкости, выход равен 94,4%, разделенную реакционную жидкость анализировали методом газовой хроматографии, продукт представляет собой перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентан, степень конверсии перфтор-2-метил-2-пентена равна 90,0%.
Пример 28
900 мл Водного раствора гипохлорита натрия, коммерчески доступного, с содержанием эффективного хлора 10%, 100 мл ацетонитрила и 1,5 г мочевины помещают в трехгорлую колбу объемом 1500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой соответственно. Начинают перемешивать, понижают температуру до 35°С, добавляют 150 г перфтор-2-метил-2-пентена. После 3 часов реакции выполняют разделение жидкости, чтобы получить 139 г низших сырых продуктов реакционной жидкости, выход равен 88,2%, разделенную реакционную жидкость анализировали методом газовой хроматографии, продукт представляет собой перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентан, степень конверсии перфтор-2-метил-2-пентена равна 67,6%.
Пример 29
900 мл Водного раствора гипохлорита натрия, коммерчески доступного, с содержанием эффективного хлора 10%, 100 мл ацетонитрила и 0,6 г мочевины помещают в трехгорлую колбу объемом 1500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой соответственно. Начинают перемешивать, понижают температуру до 10°С, добавляют 150 г перфтор-2-метил-2-пентена. После 3 часов реакции выполняют разделение жидкости, чтобы получить 151 г низших сырых продуктов реакционной жидкости, выход равен 95,2%, разделенную реакционную жидкость анализировали методом газовой хроматографии, продукт представляет собой перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентан, степень конверсии перфтор-2-метил-2-пентена равна 74,9%.
Пример 30
900 мл Водного раствора гипохлорита натрия, коммерчески доступного, с содержанием эффективного хлора 10%, 100 мл ацетонитрила и 3,0 г мочевины помещают в трехгорлую колбу объемом 1500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой соответственно. Начинают перемешивать, понижают температуру до 10°С, добавляют 150 г перфтор-2-метил-2-пентена. После 3 часов реакции выполняют разделение жидкости, чтобы получить 151 г низших сырых продуктов реакционной жидкости, выход равен 95,2%, разделенную реакционную жидкость анализировали методом газовой хроматографии, продукт представляет собой перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентан, степень конверсии перфтор-2-метил-2-пентена равна 99,3%.
Пример 31
900 мл Водного раствора гипохлорита натрия, коммерчески доступного, с содержанием эффективного хлора 10%, 100 мл ацетонитрила и 6,0 г мочевины помещают в трехгорлую колбу объемом 1500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой, соответственно. Начинают перемешивать, понижают температуру до 10°С, добавляют 150 г перфтор-2-метил-2-пентена. После 3 часов реакции выполняют разделение жидкости, чтобы получить 150 г низших сырых продуктов реакционной жидкости, выход равен 95,2%, разделенную реакционную жидкость анализировали методом газовой хроматографии, продукт представляет собой перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентан, степень конверсии перфтор-2-метил-2-пентена равна 99,4%.
Пример 32
900 мл Водного раствора гипохлорита натрия, коммерчески доступного, с содержанием эффективного хлора 10%, 100 мл ацетонитрила и 3,0 г мочевины помещают в трехгорлую колбу объемом 1500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой, соответственно. Начинают перемешивать, понижают температуру до 10°С, добавляют 150 г перфтор-2-метил-2-пентена. После 1 часа реакции выполняют разделение жидкости, чтобы получить 151 г низших сырых продуктов реакционной жидкости, выход равен 95,3%, разделенную реакционную жидкость анализировали методом газовой хроматографии, продукт представляет собой перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентан, степень конверсии перфтор-2-метил-2-пентена равна 99,3%.
Сравнительный пример 1
Реакционное устройство и эксплуатационные условия являются такими же, как в примере 20, но катализатор не добавляли, количество подаваемого водного раствора гипохлорита натрия, коммерчески доступного, с содержанием эффективного хлора 10%, изменяют на 1400 мл, после 3 часов реакции осуществляют разделение жидкости с получением 132 г низших сырых продуктов реакционной жидкости, выход равен 83,54%, разделенную реакционную жидкость анализировали методом газовой хроматографии, продукт представляет собой перфтор-2,3-эпокси-2-метилпентан, степень конверсии перфтор-2-метил-2-пентена составляет 50,2%.
Пример 33
100 мл Перфтор-4-метил-2-пентена, 1,05 г фторида натрия, 6,6 г 18-краун-6 и 100 мл диглима помещают в трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой соответственно. Температуру повышают до 40°С, после начинают перемешивание. После 3 часов реакции, продукт реакции перфтор-2-метил-2-пентен анализируют с помощью газовой хроматографии, степень конверсии перфтор-4-метил-2-пентена равна 45,1%.
Пример 34
100 мл Перфтор-4-метил-2-пентена, 1,45 г фторида калия, 6,6 г 18-краун-6 и 100 мл диглима помещают в трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой соответственно. Температуру повышают до 40°С, после начинают перемешивание. После 3 часов реакции продукт реакции перфтор-2-метил-2-пентен анализируют с помощью газовой хроматографии, степень конверсии перфтор-4-метил-2-пентена равна 81,8%.
Пример 35
100 мл Перфтор-4-метил-2-пентена, 3,8 г фторида цезия, 6,6 г 18-краун-6 и 100 мл диглима помещают в трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой соответственно. Температуру повышают до 40°С, после начинают перемешивание. После 3 часов реакции продукт реакции перфтор-2-метил-2-пентен анализируют с помощью газовой хроматографии, степень конверсии перфтор-4-метил-2-пентена равна 85,0%.
Пример 36
100 мл Перфтор-4-метил-2-пентена, 3,8 г фторида цезия, 5,5 г 15-краун-5 эфиров и 100 мл диглима помещают в трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой соответственно. Температуру повышают до 40°С, после начинают перемешивание. После 3 часов реакции продукт реакции перфтор-2-метил-2-пентен анализируют с помощью газовой хроматографии, степень конверсии перфтор-4-метил-2-пентена равна 62,1%.
Пример 37
100 мл Перфтор-4-метил-2-пентена, 3,8 г фторида цезия, 3,0 г сульфолана и 100 мл диглима помещают в трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой соответственно. Температуру повышают до 40°С, после начинают перемешивание. После 3 часов реакции продукт реакции перфтор-2-метил-2-пентен анализируют с помощью газовой хроматографии, степень конверсии перфтор-4-метил-2-пентена равна 87,3%.
Пример 38
100 мл Перфтор-4-метил-2-пентена, 11,4 г фторида цезия, 9,0 г сульфолана и 100 мл диглима помещают в трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой, соответственно. Температуру повышают до 40°С, после начинают перемешивание. После 3 часов реакции продукт реакции перфтор-2-метил-2-пентен анализируют с помощью газовой хроматографии, степень конверсии перфтор-4-метил-2-пентена равна 93,7%.
Пример 39
100 мл Перфтор-4-метил-2-пентена, 19,0 г фторида цезия, 15,0 г сульфолана и 100 мл диглима помещают в трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой соответственно. Температуру повышают до 40°С, после начинают перемешивание. После 3 часов реакции продукт реакции перфтор-2-метил-2-пентен анализируют с помощью газовой хроматографии, степень конверсии перфтор-4-метил-2-пентена равна 93,7%.
Пример 40
100 мл Перфтор-4-метил-2-пентена, 26,6 г фторида цезия, 21,0 г сульфолана и 100 мл диглима помещают в трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой соответственно. Температуру повышают до 40°С, после начинают перемешивание. После 3 часов реакции продукт реакции перфтор-2-метил-2-пентен анализируют с помощью газовой хроматографии, степень конверсии перфтор-4-метил-2-пентена равна 95,2%.
Пример 41
100 мл Перфтор-4-метил-2-пентена, 11,4 г фторида цезия, 18,0 г сульфолана и 100 мл диглима помещают в трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой соответственно. Температуру повышают до 40°С, после начинают перемешивание. После 3 часов реакции продукт реакции перфтор-2-метил-2-пентен анализируют с помощью газовой хроматографии, степень конверсии перфтор-4-метил-2-пентена равна 95,1%.
Пример 42
100 мл Перфтор-4-метил-2-пентена, 11,4 г фторида цезия, 2,7 г сульфолана и 100 мл диглима помещают в трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой соответственно. Температуру повышают до 40°С, после начинают перемешивание. После 3 часов реакции, продукт реакции перфтор-2-метил-2-пентен анализируют с помощью газовой хроматографии, степень конверсии перфтор-4-метил-2-пентена равна 91,9%.
Пример 43
100 мл Перфтор-4-метил-2-пентена, 11,4 г фторида цезия, 18,0 г сульфолана и 100 мл диглима помещают в трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой, соответственно. Температуру повышают до 55°С, после начинают перемешивание. После 3 часов реакции продукт реакции перфтор-2-метил-2-пентен анализируют с помощью газовой хроматографии, степень конверсии перфтор-4-метил-2-пентена равна 98,3%.
Пример 44
100 мл Перфтор-4-метил-2-пентена, 11,4 г фторида цезия, 18,0 г сульфолана и 100 мл диглима помещают в трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой соответственно. Температуру повышают до 70°С, после начинают перемешивание. После 3 часов реакции продукт реакции перфтор-2-метил-2-пентен анализируют с помощью газовой хроматографии, степень конверсии перфтор-4-метил-2-пентена равна 99,5%.
Пример 45
100 мл Перфтор-4-метил-2-пентена, 11,4 г фторида цезия, 18,0 г сульфолана и 100 мл диглима помещают в трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой, соответственно. Температуру повышают до 70°С, после начинают перемешивание. После 1,5 часа реакции продукт реакции перфтор-2-метил-2-пентен анализируют с помощью газовой хроматографии, степень конверсии перфтор-4-метил-2-пентена равна 99,5%.
Пример 46
100 мл Перфтор-4-метил-2-пентена, 11,4 г фторида цезия, 18,0 г сульфолана и 100 мл диглима помещают в трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную трубкой обратного холодильника и механической мешалкой соответственно. Температуру повышают до 70°С, после начинают перемешивание. После 0,5 часа реакции продукт реакции перфтор-2-метил-2-пентен анализируют с помощью газовой хроматографии, степень конверсии перфтор-4-метил-2-пентена равна 99,5%.