145579. lajstromszámú szabadalom • Eljárás aromás fluorvegyületek előállítására fémjódhexafluoridok felhasználásával
Megjelent: 1959. november 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEfRÁS 145.579. SZÁM 12. o. 1—4. OSZTÁLY - OA-162. ALAPSZÁM Eljárás aromás fluorvegyületek előállítására fémjódhexafluoridok felhasználásával A Magyar Állam, mint Oláh György vegyészmérnök és Pavláth Attila vegyészmérnök, budapesti lakosok jogutódja A bejelentés napja: 1956. április 14. Aromás vegyületek magfluorozására többféle módszer ismeretes. Legáltalánosabb az az eljárás, amely az aromás vegyület diazóniumsójának hidrogénbórtetrafkioriddal létesített komplexéből termikus bontással állít elő magfluorozott terméket; ez a módszer azonban túlságosan bonyolult és hosszadalmas. Egy másik eljárás szerint kobalt- vagy ezüstfluoridot használnak az aromás vegyület magfluorozására, és a reakciót folyékony fázisban folytatják le; a fluorozás folyamán azonban bomlás folytán jelentős veszteségek állnak elő, és a kobalt-, ill. ezüstsók beszerzése is elég költséges. A kis tenziójú aromás vegyületek elemi fluorral történő fluorozása elvileg folyékony fázisban is keresztülvihető ugyan, de az így nyert reakcióelegyek annyira viszkózusak, hogy alig, vagy egyáltalán nem reagálnak a fluorral. Hígítószer alkalmazása azért ütközik nehézségbe, mert az ilyenkor uralkodó reakciókörülmények mellett a legtöbb oldószer reagál a fluorral; gőzfázisíban viszont azért nem célszerű lejátszatni a reakciót, mert a kiindulási anyag egy része nagyobb molekulájú termékké kondenzálódhat. Másik irodalmi hely klórtrifluoridnak, tehát gáz halmazállapotú fluorozó szernek az alkalmazását javasolja, ami eleve nehézkessé teszi az eljárást; emellett a szabad halogénfluoridok segítségével végzett fluorozás rendszerint nagymértékű kátrányosodással jár együtt, és robbanási veszélyt is rejt magában. E hátrányokat a találmány értelmében elkerüljük, ha a magban fluorozott aromás vegyületeiket jódhexafluorid (JFC )~ aniont tartalmazó fémkomplexeik segítségével állítjuk elő. Meglepő módon ugyanis azt észleltük, hogy a í émjódhexaf luoridok felhasználhatók magfluorozás céljára, és enyhe lefolyású, jól kézben tartható reakciót tesznek lehetővé. Azt is megállapítottuk, hogy fluorozó képességük a hőmérséklet emelésével növekszik. A találmányunk szerint alkalmazott fémjódhexafluorid szilárd anyag. Eméleus vizsgálatai szerint [J. Chem. Soc, p. 2206 (1949)] jódpentafluorid és fémfluoridok reakciójakor keletkezik, Me(JFe ) n összetételű komplex vegyület alalkjában, ahol Me n értékű fémet jelent. Az ilyen jódhexafluorid komplexek fluorozó szerként eddig nem voltaik ismeretesek. Zárt üvegedényben, nedvesség kizárása esetén hosszabb időn keresztül is eltarthatok bomlás veszélye nélkül. Tárolás céljára vas-, nikkel- vagy rézedény is megfelel. A találmányunk szerinti eljárás segítségével úgy állíthatunk elő magban fluorozott aromás vegyületeket, hogy a fluorozaindó szerves anyagot fémjódhexafluoriddal reagáltatjuk. A kiindulási anyagtól függően a reakció lefolytatható katalizátor jelenlétében vagy anélkül, és oldószer távollétében vagy olyan oldószer jelenlétében, amely a reakciókörülmények mellett a kiindulási anyagokkal és a reakció termékeivel szemben közömbös hatású. Katalizátorként való felhasználás céljára legmegfelelőbbnek a periódusos rendszer 3. vagy 5. főoszlopába tartozó fémek, így pl. az alumínium, a tallium, az antimon és a bizmut fluoridjait találtuk. Oldószerként többféle szerves vegyületet használhatunk. (Amikor a reakciót szobahőmérsékleten hajtjuk végre, célszerű olyan oldószerrel dolgozni, amelynek alacsony az olvadáspontja.) Vizsgálataink szerint mind szobahőmérsékleten, mind magasabb hőmérsékleteken előnyösen felhasználható oldószereik a széntetraklorid, a perfkiormetilciklohexán (C7 F Í4 ), valamint a lejátszatni kívánt reakció végtermékei. A reakció lejátszatására szolgáló edényt célszerű olyan anyagiból készíteni, amely ellenáll mind a kiindulási anyagok, mind a reakciótermékek hatásának. Általában kielégítően használható anyag a nikkel, valamint a kristályos alumíniumoxid. A találmányunk szerinti eljárással számos aromás vegyületet lehet fluorozní, így többek között benzolt, toluolt, klórbenzolt, nitrobenziolt, naftalint, dekahidronaftalint és klórozott naftalin-származókokat, továbbá különböző klórtartalmú klórkaucsukokat.
