И.М.Феничев, Т.А. Биспен, Д.Д. Молдавский

ФГУП «Российский научный центр «Прикладная химия»,

г.Санкт-Петербург

Каталитический способ получения перфторэтилизопропилкетона и других перфторированных кетонов

Перфторированные кетоны (ПФК) являются важным исходным сырьём в производстве широкого ряда фторорганических соединений, в частности, биологически активных и перспективных полимерных продуктов (химически термо- и светоустойчивых полиамидов, ацетальных смол, полиэфиров и фторированных полимеров), обладающих уникальным сочетанием химических, термодинамических, диэлектрических и физико-механических характеристик. Особо следует отметить эффективность применения ПФК в качестве компонентов составов средств пожаротушения, так как ПФК имеют значительно более низкие значения удельной и температуры кипения, чем вода. На примере перфторэтилизопропилкетона (ПФЭИК) разработан новый метод синтеза ПФК.

При исследовании получения ПФЭИК взаимодействием гексафторпропена (далее ГФП) со фторангидридом перфторпропионовой кислоты (далее ФА) или окисью гексафторпропена (далее ОГФП) на фторидах щелочных металлов в апротонных и полярных растворителях, авторы показали, что выход ПФЭИК составляет 20 – 63,5%; основные технологические примеси: 2-перфторметил пентен (димер ГФП) и перфтор-2-метил-3-оксагексанолфторид (димер ОГФП). Независимо от условий проведения процесса содержание примесей в ПФЭИК находится в пределах 25 – 33% мас. Примеси обладают близкими физико-химическими свойствами (в частности, температурами кипения), что значительно усложняет их разделение.

Авторами разработаны методы очистки ПФЭИК от димеров ОГФП и ГФП гидролизом в кислой среде и гидрированием соответственно:

После очистки и ректификации выделен продукт с чистотой 99 -99,8%, однако такой способ труднореализуем в промышленности.

Для создания рационального метода получения ПФЭИК исследованы каталитические свойства различных соединений представленных в таблице 1.

Таблица 1.

Каталитическое получение перфторэтилизопропилкетона

Катализатор	t, ^0С	Содержание примесей, % мас.			Чистота Перфторэтил Изопропил кетона	Выход Перфторэтил- изопропропил- кетона
		Низкокипящие кислые примеси	перфтор-2-метил-3-оксагекса нолфторид,	2-перфтор метил пентен
отсутствие	150	< 0,1%	-	-	-	-
ГИПХ-55 (хроммагниевый)	130-200		-	-		4
CsF	130	14,8	0,19	0,05	85	12,4
CsF	180	30,29	0,21	0,1	69,4	13,8
CaF2+NaF+KF	130	20,8	0,64	0,06	78,5	21,6
CaF2+NaF+CsF	130	10.3	0,6	0,1	89	77,6
Активированный уголь БАУ -2	130	5,6	15,8	5,1	73,5	64
Активированный уголь БАУ -2	160	19	16,5	5,9	58,6	52
KF на акт. угле БАУ-2	130	16,5	1,2	0,2	82	62
KF на акт. угле БАУ-2	160	23.6	1,2	0.2	75	58
CsF на акт. угле БАУ-2	130	5,85	0.1	0.05	95	94,8
CsF на акт. угле БАУ-2	160	13,84	0,1	0,06	86	85

Из представленной таблицы следует, что наилучшие результаты получены при использовании CsF, нанесённого на активированный уголь марки БАУ-2. Содержание технологических примесей не превышает 0,15% мас. Авторами была разработана методика его получения. Этот катализатор был использован для получения других перфторированных кетонов, ранее не описанных в литературе, представленных в таблице 2.

Таблица 2.

Каталитическое получение перфторированных кетонов

№ п/п	Фторангидрид	Фторолефин	t, ^0C	Перфторированный кетон	Выход, %
1			170		50
2			130		95
3			130		20
4			130- 140		60
5			120- 130		60
6			130		80

В работе исследована кинетика взаимодействия ГФП со ФА и ОГФП. На основании полученных результатов в ФГУП РНЦ «Прикладная химия» создана опытно-промышленная установка по получению ПФЭИК.